你所不了解的手机屏幕

早在22年前，IBM推出了世界上第一款触摸屏的手机“Simon”，它拥有4.5寸，160×293分辨率的黑白显示器。

进入21世纪后伴随着PDA的概念，类似iPAQ这样一些基于Pocket PC操作系统的智能手机开始兴起，因为屏幕较小和生涩的手感，多数会附带一支“手写笔”，这是当时电阻屏的局限性。

2007年Apple发布了一战成名的iPhone，它细腻顺滑的手感一方面来自于iOS的流畅，另一方面则是因为采用了当时不多见的电容屏。

直到今天，手机上几乎所有的触摸屏都采用了电容式，同时触摸屏技术仍然在以我们不可感知的速度在继续向前发展着。

屏幕的贴合方式

分离式（GG/GP/GF）

所有的触摸屏（LCM, Liquid Crystal Module）都可以划分为两个功能：负责感应触摸的触控层（TP, Touch Panel）和负责显示的显示屏（LCD, Liquid Crystal Display）。当前大多数手机的屏幕都可以拆成两个部分，俗称“外屏”和“内屏”，说的就是TP和LCD。

包括iPhone 3GS和红米的屏幕都是分离式结构，它的缺点是：触控层和显示屏之间必然存在影响显示效果的空隙，分离的结构同时也增加了手机厚度和工艺难度。

但优点也很明显，这一类手机的屏幕被摔破后，如果还能正常显示，一般只需要更换外屏即可。

全贴合（TOL/OGS）

从结构图可以看出，感应器与显示屏之间的玻璃是不必要的，于是从2013年开始，主流价位手机中大量出现了使用“全贴合屏幕”的产品。

全贴合更薄，成本更低，还能增加透光度，显示效果优于分离式。但由于感应器与显示屏的距离过近，互相之间的电磁干扰或多或少会影响手感。

但全贴合屏幕一旦损坏，更换的成本将远远高于分离式。

一体化（In/On-cell）

分离式是分开的两个部件，全贴合是把两个部件粘在一起，而一体化则是真正具备感应功能的显示屏，是最终极的解决方案。

与全贴合不同的是一体化触摸屏对工艺的要求更高，往往只有同时拥有显示和触摸技术的大厂才有能力推出此类产品。并且产能有限，现阶段价格高昂，使用一体化触摸屏的机型目前只有一线大厂的旗舰级机型。

但可以肯定的是，一体化肯定是未来手机屏幕的发展方向。

屏幕使用的材质

无论采用哪种贴合方式，屏幕的最外层必须有一层起到保护作用的材质（Cover Lens）。对它的要求是坚固、透光率高以及更轻更薄。

钠钙玻璃（Soda Lime Glass）

在功能机时代，由于屏幕不大，很多手机都采用聚酯类透明塑料材质作为屏幕外层。而今，绝大多数手机的屏幕最外层是玻璃材质，而其中钠钙玻璃是最常见的一类。

钠钙玻璃技术门槛很低，任何传统玻璃加工厂都能够提供此类产品，价格低廉的同时仍然具备相当不错的可用性，是性价比很高的一个选择。

铝硅酸盐玻璃（Aluminosilicate Glass）

有别于钠钙玻璃，铝硅酸盐玻璃还添加了氧化铝和稀土于玻璃之中，再加上后期离子交换钢化工艺处理之后，可以获得普通浮法玻璃6倍以上的强度。

目前世界上仅有三家工厂可以提供此类产品：

美国康宁玻璃（Gorilla® Glass, by Corning）

这款2007年推出的产品，其硬度和强度改变了人们过去对于玻璃脆弱易损的看法。

康宁在2012年推出了其第二代产品，在强度不变的前提下能够降低10%～20%的厚度；在2013年的CES上，康宁更是推出了抗损伤能力比第二代产品强3倍的第三代大猩猩玻璃。

包括Nexus 5、HTC One、小米3和三星Galaxy S系列在内的一系列明星手机在内，目前已经有超过10亿台设备使用了大猩猩玻璃。

日本旭硝子玻璃（Dragontrail® Glass, by AGC）

紧随康宁的是来自日本的企业AGC，其Dragontrail玻璃从参数来看大致相当于大猩猩第二代产品，努比亚（Nubia）的Z5和索尼的Xperia Z1都采用了这款材料。

德国肖特玻璃（Xensation® Glass, by Schott）

卡尔蔡司基金会旗下的肖特集团（Schott AG）有着超过125年的历史，在2013年推出了名为Xensation®的触摸屏用玻璃材料。

Xensation®的特点是表面含有银离子，能够提供优异的抗菌性能。但目前为止，还没有厂商推出过使用肖特玻璃的手机。

人造蓝宝石（Sapphire Crystal）

听名字也可以想象蓝宝石是一种极其昂贵的材料：由于晶体生长速度非常缓慢，1吨的晶体大概需要180天才能制成，现阶段只有定位为奢侈品的Vertu在其手机屏幕上使用了人造蓝宝石材质。

从下面的表格我们可以看到，铝硅酸盐玻璃和钠钙玻璃的差距并不是数量级的。而人造蓝宝石材料，才真正代表着未来。

感应器结构工艺

手机的“手感”如何，极大程度上取决于屏幕上的触控感应器。

目前绝大多数手机的触摸屏使用的是电容技术，目前的电容技术都离不开以氧化铟锡（ITO，Indium Tin Oxide）作为导电介质。

ITO的附着介质、排列形状和印刷工艺都会最终体现在手机显示屏的显示效果以及“手感”上。

双层工艺（DITO，Double-sides ITO）

屏幕是一个二维平面，要确定手指的位置，需要一个横坐标（X）和一个纵坐标（Y）。最初的感应器设计为叠加的双层结构，一层负责X轴一层负责Y轴。

苹果初代的iPhone第一个使用了这样的双层ITO（DITO），并且注册了大量的专利建立起了严密的知识产权壁垒。

DITO无需复杂的运算过程就可以精确快速地定位到手指的位置，在响应时间上也占据优势。可以说，iPhone的手感在很长时间内独步江湖的最大功臣并非iOS，而是DITO相关的一堆专利。

单层立交工艺（SITO，Single-side ITO with flyovers）

为了绕开苹果设下的专利陷阱，其他厂商设计出了单层架桥工艺（SITO）方案：

显然，在单层结构上要设计出两套独立的感应器，工艺难度显然大了不少，之间的电磁干扰也造成了精度和灵敏度的下降。

将关闭背光后的手机屏幕倾斜观察，你可以看到的有规则的纹理就是ITO的印刷图案。

不同的排列图案方案会导致不同的性能，其中斜方块（Diamond）是最简单也是效果最差的一种，而辐射形（Radiator）则是最复杂也是效果最接近于DITO的单层立交工艺。

包括Kindle Fire HD在内，很多中端手机或平板都使用了SITO屏幕。

单层工艺（SITO，Single-side ITO）

由于需要独立分开X/Y轴信号，传统的SITO工艺需要架桥爬坡，这是造成SITO成本上升和良品率下降的主要原因。

完全通过单层图案来确定X/Y坐标的廉价SITO解决方案于是应运而生。但单层图案往往只支持单点和简单手势，其准确度也远不如单层立交工艺。

单层工艺目前并不完善，甚少有品牌厂家敢于尝试。

只有一些对成本极度敏感的低端手机或山寨机，大量使用廉价但效果欠佳的单层图案SITO屏。一般消费者在普通使用场景中很难发现，而在玩一些对操控性敏感的游戏时就会出现明显的感受差异。

SITO工艺屏幕最多支持伪两点触摸，这是一个比较明显的特征，但对于一般消费者而言，最好还是使用工具来鉴别屏幕会比较靠谱。

检测手机屏幕的方法

手机屏幕的质量越来越为消费者所关注，本文从三个角度介绍了手机屏幕后面的技术，但如何评价屏幕的质量一直缺乏专业的方法和工具，如何让普通消费者快速认识自己手机屏幕也是一大难题。

此前我们手机屏幕或者性能的测试可能会用到安兔兔、屏幕测试仪等专门的软件性来测试，不过如果大家嫌安装麻烦的话，大家也可以通过浏览器来测试。这里推荐个比机机屏幕检测的网页应用，直接用浏览器输入bijiji.net 就能马上对手机屏幕进行检测。它能检测出手机屏幕的分辨率、贴合方式、材质和结构工艺等参数。

同时还提供了包括坏点检测等在内的一系列的屏幕自查工具。这个应用最体贴最关键的是：不需要安装！在购买新机的时候，检测一下屏幕做到心中有数，是非常有必要的。

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