一起来看看LCD和OLED屏幕的实现原理|LCD|OLED_新浪科技_新浪网

发布日期:2022-12-17 14:24:10

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  本文来自੟微信ⓤ公众号:中兴文档&nb∨sp;

  在选购手机↔的时候,你Ε最关注手机的什∪么参数呢?

¯

  屏幕大小、屏幕样ƿ式、还是摄像头分辨率?。。ⓙ。。。。

  不知道有没有同学关 注到手‘机屏幕的材质呢&#261c;?

  我们用手机પ玩游戏,刷视频,看直播。。。。ੑ。。 亲密接触的都是手机屏幕。ਊ

  而手机屏幕的材≥质,直œ઺接影响着我们手机使用的整体感受。

  那‰市场上都有Î什么类型的手机屏幕材质呢?&#ffe1;

  ςਫ਼™目前,市场上的主流屏幕材质分为两大类:

LCD(Liquid Crystal&ભnbsp;Display੊,液晶显示)੎屏

OLED(Organic Light-Emitting Di→ode,有അ机发光二极管੦)屏

Χ ☻ 那这¦两种材质的区别是什么呢?我们选购时应该选哪一种呢?

  一起来看看 LCD ૎和 OL—ED 屏Ì幕的实现原理吧。

  我们都知道屏幕都是由成千上万的像素点组成的,而每个像素点又&#261c;是由红绿蓝三个子像素组成的ਰ。在 LCD 和 OLED 屏幕上看到的各种颜色,都是通过调整红绿蓝三个子像素的明੦暗程度,从而混合出变化万千的颜色。

  目前的 LCD੝ Ü和 OLED 屏幕,每个子像素至少都有 256 级的亮度,也就是说,这 3 个子像素可以混合出&#25d3;一千六百多万种颜色来。

  那 LCD 和 OLªED 各◘自是怎样实现的呢?

  ¦LਬCD 屏

  LCD 屏઻幕૝的正常工作离不开背光层(发出白光º)和液晶层(调节光线亮度)。

  为更好&#ffe0 ;≅的理解 LCD 屏幕的工作原理,我们先看一下 LCD 屏幕的结构,如下图↓所示。

  其中Õ,背光层包括反光板、导光≡板、L¼ED 灯、扩散膜、棱镜膜。

反光板:类似于拍照时的反光板,'将光反射回去,提高屏幕亮⋅度。∂

导光મ板:把 LED 灯发出的¸线光源转换成面光源,使得屏幕亮度均匀ⓢ。

扩散膜:类似于拍照时的柔光灯,ⓜ对光线进行扩散,使∗光线变Ê得更柔和。

棱镜膜Ņ:过滤掉ચ不符合角度的光线,让光线੭角度更规范。

  液晶层及其他各层材料也都Ø在 LCD 的∑显示中起着不可或缺的ৄ作用。

ⓜ底部(垂直)偏光片:只允许垂直方向的光通®过,其余的⌋光被过滤掉。

TFT(Thin Film Transistor,薄膜场效应晶体管):调ú节每个子像素(红绿蓝)的电压,以调整液晶分◈子的⊥扭曲程度,从而控制子像素的亮度。

配向膜:用于ⓑ夹住液晶。੊

«液晶层:就像是一个调节阀门઺一样,控制出光的量和方ò向。

公共电ñ极:用于向液晶层施加电压,ੑ维持整个像素的电੡压。

彩色滤光膜:由红、绿、蓝组成,让્ ੨LCD 屏幕可以▩显出各种各样的颜色。

顶部(水平)偏光片:只允许水平方向的光通过,其余的光¼被过滤掉。੭੊

 ∈ 通过以下动图可以看到,LCD 屏幕的♥具体ઠ实现过程。

  1。&nbsp੎;当我们点亮屏幕的时候,LED 开始发出白光,经过导光板,将线光源ૉ转换成面光源,使光线变得均匀,照亮整个屏幕(同时,左侧的反光板会将光反射回去,提高整体ৄ亮度)。

 ∀ 2。 光线经过扩散膜,â让光进行扩散,面积变大,让光线更੦柔和。

ð  3。&nbsp⊕;光线经过棱镜膜,只有符合角度的光线才会射出,确保光线在往正确的方向走 。

  4。 光线经过底部垂બ直偏光片,只让垂直方向的光经过,过઴滤掉其⊄他方向的光。

  5。 TFT 根据颜色显示需੫要,控制各个子像素的电压大小,电压大小影响液晶分子的ⓞ扭曲程度,从而对透过液晶层光线的亮મ度和方向进行控制。

  6。&nbspࢵ;透过液晶层的子像Ã素光线经过彩色滤光膜,再通过顶部的水平偏光片Æ,则在屏幕上看到了需要的颜色。

ਜ਼  OL૦EDζ 屏

  OLED 屏采用了有机自发光材料,不需要 LCD 屏那样的背光层,也不需要控制出>光量的液晶层,只要给它通电,有机自发光层就能发光,屏幕就能亮,ö所以 OLED 就像一个有着无数个小的彩色灯泡(一个子像素点类似于一个小灯泡)组合的屏幕,每个小灯泡都可以被独∨立控制。

  OLED ‘屏幕Î的结构õ如下图所示。

&#263f;

  组成 OLED 屏幕的各层材੭料的作用੓:

塑料基板:用于&#25a0;☎支撑承载 OLED 屏幕›。

电极:用于为发光·层施加Á电压ö。

发光层:ੇ每一个子像素的发光层都类似一个小灯泡,可根据需要×发出屏幕所需&#263a;的光。

  相对于 LCD,OLED 屏幕的结构少去了很⇔多器件,显得简洁很多。因此,OLED 像素点工作原理લ也变得Ò简单。

  1。 在电极两端施加电压,电子就会在发光层ੑ结合,红绿蓝各♤子☎像素发出光。

  2。&nગbsp;红☻绿蓝子像素的光进行混合后,则在屏幕&上得到了各种所需的颜色。

  LCD 屏和 OLEDÌ 屏的优²劣⇒势

û

  对比 LCD 屏和 OLED 屏的实现方式,我们可⊄以看出两者最核心的区别是:OLED 屏幕没有背光层和液&#25a1;晶层,所有的像素自发光,而 LCD 屏幕需要背光层的照射才能发光。

  正因为 OLEΤD 比 LCD 少了ⓐ背光层和液晶层,使得 OΕLED 相对 LCD 具有以下优势:

屏幕厚度:OLED 可做得比 LCD 屏幕更加轻薄,有利于对手机整体厚度的控制,而更薄的 OLED ਯ屏幕就઩允许加入更多的元器件来提升其他性Æ能。

੫可弯曲度:由于 LCD 背光层和液晶层的存在,导致偏厚的 LCD 屏幕无法大幅度弯曲,而轻薄的 OLED 屏则可随意大幅度弯曲,在手机尺↑寸限制下,可通过曲面∼屏、折叠屏等实现更大屏幕的显示效果。

色彩:由于 LCD 的液晶层无法完全闭合,所以当 LCD 显示黑色的ξ时候,仍会有部分光穿过滤光片,因此 LCD 的黑色实મ际上是白色和黑色混合的灰色,就像一≤个白色手电筒射过一个黑色的薄膜,穿过薄膜的光不会变成纯黑的光,而是亮度大幅度递减的灰色。而 OLED 显示黑色的时候,可以直接关闭黑色区域的像素点,可达到纯黑的效果。

  而对比度是指白色与黑色的比值,对比ν度越高,画面颜色越浓厚鲜艳。由于 LCD 的黑色不是纯黑,所以对比度很难做高。而 OLED 可એ做到纯黑,即黑色几乎为 0,那么理论上对比度可达到无限。因此 OLED 显示就像油画,色彩纯而细腻,LCD 显示就像水彩笔画,色彩朦胧而淡雅。௄

耗电程度:OLED 的每个像素点(小灯泡)独立工作,需要显示的就亮,☞不需要显示的就灭,而 L»CD 无论显示什么颜 色都是背光全开,因此 OLED 比 LCD 省电。

  当然,OLED 也并非十全♤十µ美,相′对于 LCD,OLED 也存在以下缺陷:

屏幕੝寿命相对短:LCD 屏幕∏采用的是无机材料,OLED å屏幕采用的是有机材料,而无机材料的老化速度比有机材料的老化速度慢很多,因此 OLED 屏幕使用寿命是比 LCD 屏幕短的。

烧屏:OLED 屏幕每个像素点是自发光,而 LCD 是整块屏幕亮,因此 O◑LED 屏幕每个è像素点的工作时间不一样,可能产生屏幕像素点老化不均匀导致烧屏的现象。烧屏是指屏幕上出现残影的现象。但是é烧屏需要一个非常长的过程才会出现,一般情况下,只要日常使用时控制手机亮度不要过高,且手机屏幕不长时间显示一个画面,OLED 屏幕同样使用几年是没有问题的。

屏闪:屏幕需要进行亮度控制。对于大多数∝ LCD 屏幕,直接调整背光层的电压就能控制亮度了(DC(Direct Current)调光),而 OLED 屏幕不能通过调整电压控制亮度,需要不断的开关屏幕来控制亮度(PWM(Pulse Width Modulation)调光),即&#256f;屏幕亮度出现闪烁,可能会使眼睛感觉不适。但当开关的频率足ા够高时,肉眼也无法感受到屏幕的开关动作了。

  我⁄们੘看到,∝LCD 和 OLED 各有优劣,不宜直接宣称谁就一定更好,因此当前市场上的手机也是两种屏幕都大量存在。

Ê

  这里,我们综合选购手机的性Õ价比等各种因素,对♨ LCD 和 OLED 屏幕做个简单对比。

  ôLCD 屏੭和 O♡LED 屏的分类

♫  关注过手机屏幕材质的同学,一定有注意到,除了 LCD、OƒLED,还常见到 TFT、 IPS、SLCD、AMOLED 等一些字母组合,它们并非代表不同的屏幕材质,而是 LCD 和 OLED 的不同显示技术。通常情况下,❄常见的 LCD 显示技术有:TFT、IPS、SLCD。常见的 OLED 显示技术有:AMOLED、Super AMOLED。

  为对不同显示技术Ξ进行区分,我们简要介绍各显示技术的实现方ਜ式和♨效果。

  LΑCD &#263e;常见显示ક技术

Ú

TFT(Thin Film Transistor,薄膜场效应晶体管):为每个像素都设有一个半导体开关,每个像素都可以通过点脉冲直接控制,因此每个像素都相对独立,并可以连续控制,不仅提高了显示屏的反应速度,同时可以精确控制显示色阶,所以 TF♩T 液晶的色彩真实、亮度好、层次感强、颜色鲜·艳,但也比较耗电。

IPS(In-Pl›ane Switchi∃ng,平面转换),也称为“Super TFT”,显示效果↔通透、亮丽,可视角大,可以达到接近 180° 的可视角度,且触摸无水纹、环保省电。

SLCD(Splice Liquid Crystal&nÎbsp;Display,拼接专用液晶屏)是一个完整的拼接જ显示单元,是 LCD 的一个高级进阶版本ⓙ,特点是色彩更暖,还原真实,更自然,适合人眼观看,使用寿命长。

  ⓥOL੖ED ਨ常见显示技术

AMOLED(Active Matri‍x OLED,主动式 OLED)使用的是主π动式发光的技术,即屏幕上的每一个像素既能完成显示色彩的功੩能,还具有自发光的特性。这样在任何一种背景下并不是屏幕上所有的像素都在发光,纯黑地方像素既没有显示也没有发光,这在很大的程度上节省了电量,也对手机屏幕进行了很好的保护。AMOLED 的自发光技术使得屏幕色彩更丰富、屏幕显示更亮,即使在白天户外也可以清晰的看到屏幕显示内容。同时,更薄的 AMOLED 具有更快的反应速度、更广的视觉、更高的对比度。

Super AMOLED:与 AMOLED 相比,Super AMOLED 取消了玻璃覆盖层,使得面板比 AMOLED࠹ 更薄。因为少了一层⊆阻隔,屏幕触控也更灵敏,显色也更亮丽਩了。同时,Super AMOLED 在可视角度、显示细腻度和色彩鲜艳饱和度方面都有不错的表现。

  关于常¢见手机屏幕材质的内容,小编今天就⊥介绍到这里了,相信你也对自己手机屏幕有了一定了解,在选购手机时ⓣ也有了一些的参数指导。

  当然,除了文中提ੈ到的材质,市场上还有 ASV、NOVA、TN 等其þ他材ñ质应用在不同厂商的手机中,今天就不一一介绍了。

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