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        透明的“臉”不簡單

        2018-10-25 12:21:48
        科普童話·百科探秘 2018年11期
        關鍵詞:晶體管透光率顯示屏

        打電話,看微博,聊微信、玩游戲……現在我們每天摸的次數最多的“臉”,就要屬手機屏幕了??刹灰∏七@張臉,盡管它看起來好像只是普通的玻璃,其實內在可是大有乾坤。

        內有乾坤

        這張臉由觸摸屏和顯示屏兩部分組成,觸摸屏在上面,顯示屏在下面,各有各的神奇。

        觸摸屏——用手指控制手機的秘密

        觸摸屏是一塊四層復合玻璃屏,透明的觸摸屏隱含著許多我們看不到的物質,比如一種叫氧化銦錫(ITO)的,用來導電的物質。

        玻璃屏的內表面和夾層各涂有一層ITO,它的四個角分別設置了四個電極。當啟動屏幕時,四個電極就開始放電。從而在手機屏幕上形成了一個電場。

        此時,人的手指進入這個電場時,手機就能感應到,并形成電容。形成電容的過程中,電流從四角的電極流出,通過計算手指指向的位置與四個角的距離,手機內設置好的軟件就能精確地執(zhí)行命令。

        顯示屏——五彩斑斕的世界

        觸摸屏負責觸摸,顯示屏自然就是負責顯示的。

        目前的大多數顯示屏是LCD材質,即液晶屏。液晶屏幕是在兩片玻璃基板中間夾一層液晶,液晶就像一面面“小鏡子”,當電流通過時,這些“小鏡子”會發(fā)生搖擺轉動,光線通過后,就會在前端面板上投射一個個像素,再通過一層彩色濾光膜進行濾光,最后就呈現出五顏六色的圖像。

        完美的“臉”

        而無論是觸摸屏,還是顯示屏,手機這張“臉”都離不開一個重要的角色:薄膜材料ITO。畢竟一張完美無瑕疵的“臉”,可不是敷敷面膜就能做到的。它的要求多得讓人咂舌!

        可見光透光率優(yōu)良(ITO的透光率超過95%)

        導電性能良好(用手指點觸時非常準確)

        耐磨(皮膚摩擦上千次根本磨不壞它)

        耐化學腐蝕(就算接觸到空氣、溶解酸等,也不會輕易受到傷害)

        體積小、厚度薄、質量輕(你總不想拿一個比磚頭還重的手機吧?)

        無輻射,無散熱影響(嗯,你肯定也不希望你的手機總是燙燙的)

        這些對手機屏幕的要求,恰好都是ITO的優(yōu)點。手機、液晶電視、電腦、游戲機,都離不開這樣薄薄的一層膜。

        銦的明天

        1863年,德國化學家賴希和赫希特在利用光譜法測定鋅礦石的過程中發(fā)現了新元素,銦。也就是ITO中的重要元素。

        現如今,銦又有了許多新的用途:一是高速傳感器與光伏電池;二是電腦芯片。英特爾已經發(fā)布了下一代半導體晶體管的標準——銻化銦晶體管。與普通硅晶體相比,銻化銦晶體管的運算速度能提高50%,消耗功率也將明顯下降。英特爾公司希望能夠在2010年至2015年生產出銻化銦晶體管工作芯片成品,以取代硅半導體芯片。

        通過一層透明而又導電的薄膜,將玻璃轉化成五彩斑斕的顯示屏。

        ITO還能用來屏蔽電磁波,隱形飛機上防電磁干擾的透明屏里也有它的功勞。

        看似簡單的透明玻璃屏,離不開銦元素的幫助。

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