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手机发展趋势给显示屏设计带来新挑战

2021-09-10 01:34 已有人浏览
本文摘要:过去几年,手机设计在体积、样式和功能等方面再次发生了许多相当大的变化。在2005年,数码照相机和彩色LCD显示屏已沦为4亿多手机、甚至还包括入门级手机的标配。同时,手机具备更长的通话时间,且减少了诸如彩铃和MP3单声道播出等多媒体功能,而手机的结构尺寸却更加小更加厚。 此外,像滑盖和转动等新型手机也重新加入到版型和翻盖手机统治者的主流行列。这些新的款式的创意设计充分利用了内置照相机功能。 蓝牙也已作为一个最重要功能被统合入更加多的手机中,以反对免提通话及音乐播出。

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过去几年,手机设计在体积、样式和功能等方面再次发生了许多相当大的变化。在2005年,数码照相机和彩色LCD显示屏已沦为4亿多手机、甚至还包括入门级手机的标配。同时,手机具备更长的通话时间,且减少了诸如彩铃和MP3单声道播出等多媒体功能,而手机的结构尺寸却更加小更加厚。

此外,像滑盖和转动等新型手机也重新加入到版型和翻盖手机统治者的主流行列。这些新的款式的创意设计充分利用了内置照相机功能。

蓝牙也已作为一个最重要功能被统合入更加多的手机中,以反对免提通话及音乐播出。随着该功能的普及,因仍然非要将手机拿在手中或用一条挂链钉在脖子上,所以这种趋势可能会影响手机设计。上述趋势造成的结果就是,在手机中能使用更大的LCD屏却会对手机的基本功能产生多大阻碍。在诸如新近经常出现的反对视频的MP3播放机和先进设备的数码照相机这类数字消费产品中,也可亲眼这一趋势;在这些产品中,在体积不减少的条件下,LCD显示屏更加大,而在某些例子中产品的体积实质上还变大了。

网络领域一些翻天覆地的变化也对手机设计带给影响。首先是2G网络中的数据新的业务的普遍使用,以及将要经常出现的反对网络网页等更加非常丰富的数据业务的3G网络。而CDMA网络中的具备更加宽带长的HSDPA(高速下载分组服务)和EV-DO需要获取了更高的吞吐量,从而需要传输图像、数据和流媒体,且同时还增加了等待时间并减少了每百万位数据的传输成本。

这意味著旋即的将来,用户就能在等火车、公共运输工具或约会前这段一段时间时间内,可以喜爱即按即看(push-to-watch)视频业务,来观赏近期的体育集锦、新闻、天气预报和电影片段。在这种挑选式业务外,还开始专门为基于DVB-H(数字视频广播-手执)和DMB(数字多媒体广播)标准的手机通车了数字电视广播。

RIM公司的黑莓手机基于电子邮件业务的顺利发售以及手机操作系统更加普遍的电子货币业务,正在推展智能手机的快速增长,市场研究公司In-stat预计,2009年将售出1.2亿部智能手机。手机中的另一项转变是内置了GPS和基于方位的业务,这些业务能在紧要关头(例如美国众所周知的E-911)为你获取精确定位,它们还有助将地图iTunes到手机内以辨别方向。但若显示屏不流畅、不明晰或很差识别,则这些服务将为首不上过于大用场,这些拒绝推展着使用更大的TFT-LCD显示屏以及像素更高的有源矩阵OLED表明技术以表明这些信息非常丰富的内容。

在手机内统合照相机功能是促成手机显示屏从单色向彩色改变的主要趋势之一。最初,这些光学器具有很低的分辨率,摄制的画面质量很差。但如今分辨率有了突飞猛进提高,相片的分辨率已从VGA(0.3M像素)水平改良为1到2百万像素水平,且于是以较慢向卓越的3百万像素数码照相机这样的手平迈向。

随着光学器、处理器和软件的提高,消费者企盼着手机内能具备诸如闪光灯、暗光条件下的摄制能力,甚至具备自动对焦这样的更好的数码照相机特性。一旦具备了这样的分辨率水平,就能拍得高质量的图像以及用来喜爱图像和视频。

这些更高密度的CMOS光学器必须来自被摄物体更好的反射光,所以更进一步推展了对内置闪光灯功能的市场需求。对设计师来说,将传统的氙(XENON)闪光灯放入早已十分灵活的手机是个挑战,因为氙闪光灯必须大体积的高压滤波电容,且灯泡本身及涉及的变压器和电路也占用空间。

另外,传统的闪光灯呼吸困难用作视频捕猎功能。幸运地的是,LED制造商仍然通过用于像InGaN(铟镓氮化物)这类的新材料以提升LED的亮度,还通过半导体生产技术的创意及PCB技术的改良,减少产生的光亮度及电-光切换效率。为超过最低的明亮输入,许多这样的大功率LED必须400mA或更大的电流,使用的鼓舞脉长在50-200ms之间。但对于视频操作者,必须减少电流,且鼓舞时间不局限于单个脉冲。

另外,基于空间容许和人体工程学方面的考虑到,照相机模块一般构建在显示屏的后面或顶部以便用户能将LCD用于取景器以矫正捕猎的图像。在翻盖式手机中,这种布局尤其少见。光学器和镜头机构也可以被转动以反对在视频会议模式将手机用作面对面的摄像。

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因3G网络有充足的比特率反对视频会议,这种结构在为3G网络设计的手机中或许不会更加风行。在总结这些趋势后,几件事显得明朗:表明质量和分辨率在减少;另外,显示屏显得更大,尤其是多媒体功能丰富的手机更是如此。

手机用户将可拥有非常丰富的内容,它们还包括:视频(流媒体或广播)、网际网路及发送电子邮件、图片摄像和音频、游戏、iTunes地图、接管天气/交通信息以及新闻提醒等功能。这样,当手机不出通话时,显示屏将更加频密地用于。但若手机电池用于时间受限,则这些服务获取的便捷将打折扣,所以,还包括显示屏和键盘背光在内的高效的系统电源管理就很最重要。

还有,像摄影闪光灯这类在过去仅有归属于高端手机的特性有可能沦为标准配置。这些拒绝为设计白光LED背光驱动器明确提出了有意思的挑战。大显示屏意味著必需对更大区域展开背光。

所以须要改良驱动器的总体效率。空间受限,所以必需在单一PCB内统合进更多功能,因为不仅要考虑到面积,还必需增大厚度,其中尤其是滑盖和翻盖式手机更加有这样的拒绝。

在过去5年中,安森美半导体仍然专心于白光LED驱动器的研发,且已研发出并为市场顺利获取了一系列的驱动器产品,并且正在之后这方面的工作,以反对日新月异的手机市场。手机内用作白光LED驱动器的两个主要模块分别是:感应器降压转换器和电荷泵驱动器;在转换器那里,所有LED被串联成一串,而在电荷泵那里,用调节电流源驱动每个LED。

图1:感应式与电荷泵两种架构之间的对比感应式方案能获取最差的整体效率,而电荷泵方案因可以使用小体积的陶器电容展开能量切换,所以具备大于的体积。安森美半导体仍然致力于优化电荷泵的流形以改良总体系统效率。幸运地的是,在低功耗背光LED领域获得了与大功率LED某种程度的进展,所以能用较少LED来产生更高的亮度。

这意味著,2、3年前只用4只LED展开背光的一个1.5英寸显示屏现在用2只LED就可实现某种程度的亮度,从而使功耗减少了一半。为符合这一市场需求,须要研制一款能驱动2只LED且同时反对待机工作模式的低功耗拒绝的新产品,在待机模式,要以大于的电流对显示屏展开背光。


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