发布网友 发布时间:2022-08-16 05:26
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热心网友 时间:2023-01-21 20:04
目前市面上所有的手机屏幕,要么是LCD屏幕,要么是OLED屏幕,那么你对这两种屏幕知道多少呢?她们的发光原理、对应哪种手机、各自有什么优缺点你又知道吗?
本文花了相当长的时间,整理了LCD和OLED的相关知识,本文将把这两款屏幕的知识点进行详细讲解,同时会以一个公平公正的态度,对比这两款屏幕的优缺点,让大家对自己的手机屏幕有一个全面完整的认识。
以下是本文的目录结构,供朋友们有选择性地阅读。
2.1LCD的发光原理
2.2OLED的发光原理
3.1息屏提醒
3.2功耗
3.3显示纯黑色
3.4漏光
3.5响应时间
3.6厚度
3.7弯折
3.8窄下巴
3.9寿命
3.10频闪伤眼
要明白屏幕的工作原理,首先需要清楚像素点这个概念,一块屏幕是由成千上万个像素点组成,像素点是组成屏幕的唯一子元素,而且像素点的形状是一个正方形。
像素点由红、绿、蓝三个部分组成,将正方形平均分成三个部分,每个部分一样大,只是每个部分颜色不同而已。
红、绿、蓝是三基色,所以可以通过调整红绿蓝每个部分的颜色,来控制最终呈现的颜色。
每个像素点都呈现出各自的颜色,成千上万个像素点呈现出最种的画面。
我们取其中一个像素点,从侧剖面看它的结构,从底向上是: 背光层 、垂直偏光片,正极电路、 液晶层 、负极电路、水平偏光片和彩色滤光片。
2.1LCD的发光原理
在七层组成结构中,背光层负责发射白色的光线,正极电路和负极电路负责通电并产生电压, 液晶层受电压影响偏转液晶分子来遮挡部分由背光层发出的光线。
打个比方, 具有遮光功能的液晶层就像百叶窗一样 ,百叶窗大家都见过,放下帘子光线就射进来、拉起帘子光线就被挡住。
液晶层就是这个道理,正极电路和负极电路产生电压,液晶层里面的液晶分子就发生偏转,由偏转角度控制穿过光线的多少。
穿过的光线越多,红、绿、蓝的颜色值就越大,通过的光线越少,红、绿、蓝的颜色值就越小。
我们上面讲过,可以通过调整红、绿、蓝三基色的颜色值,进而控制最终像素点呈现的颜色。
这正是LCD屏幕的发光原理,通过控制液晶分子的偏转,来控制子像素呈现的颜色,每个子像素各司其职,最终呈现出一幅色彩斑斓的画面。
不过这里需要注意的是,LCD的背光层是整个屏幕所有像素点共享一整块大的背光层,至于为什么这样设计,等我们讲到优缺点时会具体说。
2.2OLED的发光原理
OLED发光原理相对于LCD来讲就简单多了,OLED全称是有机自发光二极管(Organic Light Emitting Diode ),它同样是由红、绿、蓝三部分组成。
但OLED没有液晶层和背光层,之所以叫自发光,原因就是它本身就会自己发光。你给她通电她就亮,不通电就不亮,通电越多就越亮,通电越少就越暗。
所以我们通过给每个二极管施加不同的电压,就可以控制子像素红绿蓝的颜色配比,以此控制每个像素点的颜色。
同样需要注意的是,LCD因为有背光层,所以打开时整个屏幕一起亮,关闭时整个屏幕一起关,而OLED没有背光层,每个像素点都是独立控制的,所以她不像LCD那样,打开时整个屏幕一起亮,关闭时整个屏幕一起关。她可以有选择性亮起部分像素点,其余像素点可以不通电,也就不耗电。
3.1息屏提醒
紧接着上面OLED发光原理,引出了OLED的第一个优点:息屏提醒(Always on Display)。
息屏提醒就是,手机在锁屏的时候,可以单独点亮部分像素点。比如在手机锁屏时显示的时间、通知等重要信息。
因为OLED屏幕每个像素点都可以单独控制,那么自然可以有选择性地点亮部分像素点,让其发光,而剩余的大部分像素点不需要发光。
但LCD屏幕就无法实现这个功能了,因为LCD屏幕的背光层是所有的像素点共享一整块大的背光层,要亮就整个屏幕一起亮,不亮就整个屏幕都不亮,无法单独控制某些像素点的亮灭,自然也就无法实现息屏提醒功能了。
结论:OLED可以实现息屏提醒,LCD无法实现息屏提醒。
3.2功耗
因为LCD只能控制背光层全亮或者全灭,这就导致LCD屏幕只要开屏就整个背光层全跟着亮起,不论显示什么都一直在耗电。
而OLED可以单独控制每一个像素点,除了一直显示白色画面时耗电比LCD高,其它情况下像素点都可以变暗或直接关闭,这样基本上OLED的续航要比LCD好很多。
我们拿iPhone11(LCD)和iPhone11Pro(OLED)作对比,就可以明显发现,当iPhone11Pro还有30%的电量时,iPhone11已经没电了。
结论:OLED耗电低,LCD耗电高。
3.3显示纯黑色
上面讲过,LCD显示不同的颜色,是通过控制百叶窗(液晶分子)的偏转来控制三基色的颜色配比,那怎么显示黑色的呢?
很简单,就是将百叶窗(液晶分子)完全闭合,遮挡住背光层射出的光线即可显示黑色。
但这里LCD有个非常大的问题,就是百叶窗(液晶分子)无法做到百分百闭合,会有少许光线从缝隙中射出。
所以你看到的黑色,其实是接近黑色的深灰色,并不是真正意义上的纯黑色。这就导致LCD无法显示真正意义上的黑色!
OLED就不一样了,OLED每个像素点都可以独立控制,所以如果我们想要显示黑色,就可以直接断掉像素点的供电,这样像素点不发光,就可以显示纯黑色了。
结论:OLED可以显示纯黑色,LCD无法显示纯黑色。
3.4漏光
LCD因为有背光层,这就导致背光层和屏幕的接缝处光线很容易漏出去,在显示纯黑画面时,接缝处会出现光晕,这个现象就是漏光。
OLED屏幕没有背光层,每个像素点都是独立控制的,显示黑色就直接关闭了,自然就不可能有漏光。
结论:OLED没有漏光,LCD有漏光。
3.5响应时间
当手机显示动画时,每个像素点都在快速地切换颜色,像素点切换颜色是需要一定时间的,这个时间就是屏幕响应时间。
LCD的颜色切换是通过控制液晶分子的偏转实现的,液晶分子的偏转速度直接决定LCD的响应时间。
而液晶层的偏转和温度有关,温度越低偏转越慢,这就导致LCD在低温下会出现非常明显的拖影现象。
比如冬天,你在户外操作一个LCD的手机,滑动画面时你会发现明显的拖影现象。
OLED屏幕没有液晶层,自然不受到LCD的*,所以几乎没有拖影。
所以OLED屏幕在显示动态画面时优势明显,比如玩 游戏 时,LCD屏幕经常会出现拖影现象,而OLED屏幕几乎都是清晰的。
结论:OLED响应快,LCD响应时间慢。
3.6厚度
LCD因为有背光层和液晶层,而OLED没有,所以OLED可以比LCD做的更薄。LCD基本在3mm左右,而OLED可以达到0.5mm。
手机内寸土寸金,屏幕变薄了,意味手机可以做的更薄或者可以使用更大容量的电池来提升续航。
结论:OLED薄,LCD厚。
3.7弯折
因为背光层和液晶层是硬质材料,所以LCD无法实现弯折,而OLED没有这些硬质材料可以弯折。
可以弯折意味着可以实现曲面屏,三星Fold以及华为mate X这种折叠屏手机,都是OLED面板。
结论:OLED可以弯折,LCD不可以弯折。
3.8窄下巴
传统的屏幕封装COG,就是直接把控制IC和排线放在屏幕下方,这样屏幕下方就会延伸出来一块,对于全面屏手机来说,就不可避免的有大下巴(小米MIX1)。
后来有更为先进的封装COF,可以把控制IC做到排线上,这样可以再次缩短屏幕的下巴,目前绝大多数非旗舰安卓机就是这种。
在此基础上,苹果工程师们破天荒地实现了更伟大的COP封装,把控制IC和排线直接弯折到屏幕背面,这样直接就把下巴做没了!
但也是因为下巴完全处于对折的状态,所以在量产时的良品率很低,并且对折掉的那部分处于浪费状态,所以成本极高,只有最贵的旗舰机像iPhone11Pro才会见到。
所以你可以看到,iPhone11(LCD)的下巴比iPhone11Pro(OLED)要宽很多。
结论:OLED可以实现窄下巴,LCD无法实现窄下巴。
3.9寿命
LCD的背光层是一整块发光板,要亮就整个屏幕一起亮,要暗就整个屏幕一起暗,同样要老化就整个屏幕一起老化。
OLED不是,OLED是有机自发光二极管,有机这个词,想必很多人知道,就是相对于无机物而言非常容易老化。
因为OLED是自发光的,所以她需要控制电子的移动,这样时间久了,就会导致部分像素点的发光层老化速度更严重,看上去就好像屏幕被烧了一块,这种现象被称之为烧屏。而我们肯定不希望屏幕青一块紫一块的吧!
结论:LCD寿命长,OLED寿命短。
3.10频闪伤眼
大家都知道,我们手机屏幕的亮度是需要和环境光强匹配的,也就是需要调整亮度。目前控制亮度有两种方式,DC和PWM。
DC调光很简单,直接控制电压来改变灯的亮度,电压高灯就亮,电压低灯就暗,DC调光由于光源全程处于开启,自然没有频闪伤眼。
PWM采用的是亮灭交替来控制亮度的,也就是一段时间亮,一段时间灭,当频率很高时,肉眼看上去一直亮着。想要改变亮度的话,只要调整开关时间的比值就可以了。
假设一个灯一秒钟开关十次,每次就是零点一秒,假设每次60%的时间开灯,40%的时间关灯,也就是0.06秒开灯,0.04秒关灯。如此循环往复,那这个灯的亮度就是60%,其它亮度同理。
所以PWM调光这样一开一关,就会产生频闪,如果频闪很低的话,就很容易被人眼捕获到,时间一长眼睛就花了。
OLED屏幕如果使用DC调光,在亮度过低的时候,电压过低,屏幕就会出现和抹布一样不均匀的效果,所以OLED屏幕不能用DC调光,只能用PWM调光。
所以很多人在换了OLED屏幕的手机后,反应视觉疲劳加重了就是这个原因。
结论:LCD没有频闪伤眼,OLED有频闪伤眼。
OK,关于LCD与OLED屏幕工作原理与优劣,到这里就全部介绍完毕了,在十个优缺点的比较中,OLED有八个胜过LCD,但这也不能说明OLED就一定比LCD好,毕竟因为OLED的频闪伤眼,还是有很多LCD永不为奴党的,萝卜白菜各有所爱吧!
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