我们知道,手机的显示部分通常用的是液晶(LCD),只有极少手机用的是有机发光二极管(OLED)。液晶本身并没有背光效果。也就是说,在漆黑的夜里看不到液晶的显示。这时候就需要引入不同颜色的光源在LCD背面,透过LCD形成有色彩的背光显示效果,这就是“x屏”说法的由来。
目前的背光方式有两种,一种是发光二极管(LED)通过导光板做背光,这样可以使光线尽量均匀地分布在LCD背面,而且亮度比较高;另外一种是在LCD背面贴上EL片(俗称“冷光片”),它的背光均匀度很高,但是在亮度和色彩多样性上不及LED背光。此外,EL方式的驱动电路比较复杂,成本代价也高一些,一定程度上限制了这种方式的推广。Nokia的蓝屏手机用的是LED方式,5238蓝屏手机也是如此。本文就主要讨论LED背光。
传统的LED背光基本上是黄绿色的,然而突破黄绿色的限制转向纯绿或者蓝色,甚至白色,就不是那么容易了。
由于LED发光材料的不同,黄绿色和蓝色LED稳定工作所要求的电压是不一样的。前者只需要2V就可以了,后者需要3.5V~4V。手机的电池工作电压一般在3.4~4.2V之间,那么在实现电路上,只需要通过限流电阻连在电池上就可以驱动黄绿色LED,而且即使电池电压变化,LED的亮度变化也察觉不出来。但是蓝色的LED不能直接套用上述方式。否则当电池电压变化时,蓝色的LED亮度就会不稳定,一个直接的后果就是在拨号呼叫时会有闪烁,用户是不能接受的。直接采用稳压芯片驱动蓝色LED也不好。电池电压的工作范围决定了所能够采用的稳压芯片输出应该低于3.3V,但这样蓝色的LED会非常暗淡,用户也不能接受。
这也就解释了为什么不能直接用蓝色的LED换掉黄绿色的,从而造出所谓的“蓝屏手机”的做法。认真负责的厂商不会采取这样所谓的“捷径”。
针对蓝色LED,正确的电路设计需要增加电压泵芯片(简称Pump),其输出电压可以到5V,再串联上限流电阻,蓝色的LED就可以在电池工作电压范围内保持亮度稳定。以前的Pump芯片需要外接绕线电感和二极管,要占用较多的电路板空间;现在有的外围只需要接一些大容量电容,但占用空间比前者少。
还有一个原因使得蓝色背光比较难做,就是对导光板的要求比黄绿色的要高。一般用户面对黄绿色屏手机,认为可以亮就可以了,不会在背光均匀度上要求太多;但是蓝屏手机相对高档一些,用户就要求背光要均匀。导光板水平的高下在很大程度上决定了“蓝屏”的高下。
对于众多手机厂商来说,如果从黄绿屏手机升级到蓝屏手机,就需要电路上做相应的改进,引入Pump芯片和周边电路。在电路上,复杂度增加;在尺寸上,电路板器件可能更加拥挤甚至难以承受;还要解决引入电路之后可能出现的其它电路的问题。可见开发成本将提高不少。此外,蓝色的LED价格比黄绿色的要高出10倍左右,加上Pump芯片等,物料的成本增加也是比较大的。纯绿的LED和白色的LED,基本的情况与蓝色的一样,当然给厂商出的难题也一样。
综合考虑,厂商或许更倾向于采用黄绿色屏,尽管其整机可能造型不错。但世界应该是缤纷的,太过平凡的黄绿屏多少会让日益成熟的消费者失望。因此,能够克服技术和成本困难,研制出蓝屏甚至白屏手机的厂商就值得尊敬;她们开发出来的蓝屏手机也将吸引更多的顾客,受到消费者喜爱。
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