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文| T姐
现在,在手机屏幕上,我们看到的屏幕通常分为两种——LCD(液晶显示器)或有机发光二极管(有机发光二极管)。两者各有千秋,这么多年一直在撕题——液晶还是有机发光二极管更好。这里先说一些具体的原理和优缺点。那时候你应该能知道自己是站在哪一边的。
右边XR用的是LCD,左边XS系列则是OLED右边XR用的是液晶,左边XS系列是有机发光二极管。
首先,我们需要知道像素是什么。看手机的参数时,它的分辨率通常是指水平有多少像素乘以垂直有多少像素。事实上,如果你用放大镜仔细观察你的屏幕,你会发现屏幕上的每一种颜色都是由红、蓝、绿(俗称RGB,红绿蓝)三种颜色组成的。
一个像素由三个RGB子像素组成(这是最常见的LCD的情况,稍后将在有机发光二极管中解释),因此它可以显示另一种颜色。RGB、蓝绿色基本上可以覆盖我们日常眼睛所能看到的所有颜色,当它们以不同的方式组合在一起时,可以呈现出不同的颜色。
上图是液晶屏常用的RGB排列。都很标准——大小一样,每个像素有三个子像素。呈现的形象挺普通的~
我们先来解释一下LCD的工作原理。从下图可以看出,液晶屏基本上可以理解为由五层原件组成(这里简化很多):
第一层就是个普通的发光体(普遍用的是LED),它只呈现出了把RGB调到最亮的结果。他会照射到各个方向。这一层是偏光膜,如果一个子像素直接照射过它,是没有任何变化的。这就像一个滤镜,起到了让发光体发出的光更整洁的效果,让他们全部都变成一条直线来透过去。这则是液晶层,它可以调整一束光照射的方向。它的原理是使用电压的变动来调节方向。举个例子,就是它能让本来是“—”形状的光调整成“/”透过去这也是一层偏光膜,只不过是竖向的罢了。如果液晶层没有改变横向的光,让他直接和竖向的膜冲撞,那就会呈现出透不过任何光的效果。(但是很多时候都做不到让一点光都不透出,也就导致了漏光与LCD的黑不够纯正的问题)如果让不同方向的排列碰撞,那就能达到不同的颜色深度效果。这一层则是RGB的滤光片,配合上不同的深度能合成三个不同的红绿蓝色。
简单来说,一层光线通过横向偏光膜,靠液晶层的电压调整方向,然后与另一层垂直偏光膜碰撞,得到三种新的深浅不同的白色,再通过滤光片,做出不同的红绿蓝颜色。
如果你在边肖看了这么多解释后还是不明白,也许下一张图可以帮助你更好地理解。LCD通过改变光线的方向,然后穿过一层薄膜来改变亮度。滤镜的作用只是给这个无色的东西增加一层颜色而已。
说完LCD,让我们来谈谈有机发光二极管是什么样的。有机发光二极管LCD最大的优势就是薄,有机发光二极管的色彩会看起来更饱满丰富。他的原作被仔细分解了,但它远不如有机发光二极管。我们来看看这里最重要的发射层。这层东西是有机材料做的,不依赖其他任何东西也能独立发光!上阴极和下导电层、阳极起到导电有机层的作用,有机层没电就不能用。
根据中国展示网的详细解释,其他各层具体是这样工作的:
基层(透明塑料、玻璃、金属箔)-基层将用于支撑整个有机发光二极管。
阳极(透明)-当电流流过设备时,阳极消除电子(增加电子”空空穴”)。
导电层——这一层由有机塑料分子组成,从阳极输送“空空穴”。聚苯胺可以用作有机发光二极管的导电聚合物。
发射层——这一层由有机塑料分子(不同于导电层)组成,从阴极传输电子;发光过程发生在这一层。聚芴可以用作发射层聚合物。
阴极(可以是透明的,也可以是不透明的,取决于有机发光二极管的类型)——当设备中有电流流动时,阴极会将电子注入电路。
图片来自中华显示网图片来自中国展示网
图片上的这一层已经详细解决了,实际的有机发光二极管效果真的很好。如下图所示,由于有机发光二极管的结构简单,从灵活性上来说,需要悬挂液晶屏。LCD的实际结构如此复杂,你几乎不可能做出曲面的LCD。(三星之前申请了曲面液晶的专利,不知道要用多久。)
顺便提一下,有机发光二极管有许多不同的类型。说到手机,这里主要是AMOLED。AMOLED的AM代表“主动驾驶”。AMOLED的不同之处在于,它可以单独控制每个像素的亮度和开关状态。这是因为制造商在他们的屏幕上涂了另一种昂贵的有机材料,这种材料可以导电和发光。现在AMOLED的制造商包括著名的三星(每一款新手机都打破屏幕方面的新纪录),LG(华为绿屏),一个常年的朋友,以及新人BOE。
科普了这么多,下面我们来详细了解一下LCD和有机发光二极管的优缺点。
OLED和LCD都有的PWM问题
相信很多网友都听说过PWM频闪有机发光二极管屏的问题。PWM的全称是脉宽调制,脉冲宽度调制。简单来说就是闪的那种。有机发光二极管屏幕每秒开关一次,以控制其亮度(亮度越低,闪烁越快)。Hz单位用于计算每秒必须打开和关闭的次数。在低亮度下,PWM的频率越低,对眼睛的伤害越大(想象一个闪烁的车灯)。如果达到连大脑都感觉不到频闪的极高频率,那就完美了。
液晶显示器,你可以直接使用DC调制来控制背光有多亮。在早期,有机发光二极管也使用DC调制,但它引起了更多的问题。更不用说更容易烧屏,亮度不均匀的问题,尤其是屏幕显示色彩的问题。当DC调制用于降低亮度时,有机发光二极管的屏幕和原始图像之间会有一些色差。在网上,有网友激活成功教程了三星S8调成DC调光的代码,使得停止频闪后屏幕上黑色的显示没有那么纯粹。
一些液晶显示器型号也有频闪,但一般来说,液晶手机的频率很高,将与DC调制一起调用,以达到更好的视觉效果。不过有些厂商有点不厚道,LCD给你一个低频PWM调光。所以在选择手机的时候,也要注意多做网络调研。不能光看液晶就选。
在一些劣质的有机发光二极管屏幕中,在低亮度下使用时,频闪灯只有120HZ左右。如果你对频闪敏感,你真的不必考虑有机发光二极管屏幕。现在就算是顶级的三星自家AMOLED屏幕,频闪也是在250HZ左右徘徊。专家建议,健康范围内的频闪灯应该在1250Hz以上!
当然,对有机发光二极管屏幕不敏感纯粹是看自己眼睛/大脑的问题。有些人总说“LCD永远不会是奴隶”,而另一些不受频闪影响的人对LCD屏幕完全没有信心。就像边肖个人一样,已经使用了一段时间的米8从未发现任何频闪问题。我知道当我打开另一部手机的相机,改变快门速度的时候,我才意识到它和我的一加5T有多么不同。
OLED的RGB排列问题
在一个普通的液晶屏中,子像素的排列基本上是三个长方形的RGB红绿蓝三种颜色。这没什么不好。然而,有机发光二极管的各种安排之间存在一些差异。
在有机发光二极管屏幕中,之所以不用普通的RGB,主要是因为——蓝色材质的效率明显没有其他两种颜色的效率高,所以采用了其他的排列方式,让蓝色用得更少。这里说的“其他排列”包括三星自己著名的PenTile RGBG排列,以及之前闹得沸沸扬扬的坚果做的AMOLED屏幕排列——RGB-Delta,以及其他厂商定制的各种排列。
在这里,由于三星AMOLED被广泛应用于许多机器,这里简单介绍一下它的PenTile RGBG(红绿蓝绿)排列。现在三星的钻石排列每个像素只有两个子像素。在每个像素中,只有绿色是完整的。所以很多时候,理论上PenTile排列的屏幕横向和纵向都缺少1/3像素。不过三星等厂商肯定也针对这个问题做了一些解决方案——类似于“子像素渲染”来解决子像素不足的问题。原理是从侧面借用一个子像素。
厂家其实已经针对这些问题做了一些解决方案,我们消费者也不用担心。网上搜一下小米MIX3的6.39寸1080P AMOLED屏幕是否有颗粒感,很多人的反应完全可以。现在旗舰机中的像素控制总是在不要有太多颗粒感的范围内。如果不满意,就买iPhone/三星之类的国外2K有机发光二极管屏手机。或者像国产坚果R1这样的液晶旗舰也可能更适合你。
(参考和这张图来自爱否科技)(参考及此图均来自艾沃科技)
有机发光二极管首先澄清“烧屏”和“图像残留”是两个不同的概念。两者都是长时间显示同一内容造成的,只是前者永久保留了一点烙印,而后者播放一段时间不同的内容就消失了。
你可能会想:“那边肖,为什么只有有机发光二极管会烧屏?”
有机发光二极管的本质是每个子像素都会独立发光,当它们发光太久后,每个都会老化。其中蓝色最老,绿色最强。这是三星采用PenTile排列的主要原因。另一方面,LCD是整个背光面板在那里发光,呈现的色彩依赖于各种滤镜。而且LCD用的LED背板一般都很结实,不会有大问题。
从上图可以看出,这款Pixel 2 XL(采用LG屏幕)的烧屏现象相当严重,在其他没有导航栏的图片中也能隐约看到这个条。也就是说会出现在这种不算太大,烧屏优化的手机里。这里边肖会给你几个防止你使用有机发光二极管手机时烧屏的小技巧:
经常换壁纸。如果一直停留在桌面上的话,或者经常要切APP的话,可是要记得没事就换个壁纸,换个心情哟~千万不要一直高亮度使用。现在因为PWM问题,很多用户都喜欢在最高亮度下使用手机,这里小编反而不建议。最推荐的就是调成自动亮度,这样子像素们就不会一直长时间固定工作啦~不要长时间显示同一内容。这个解决方法不用过多解释吧。
如果仔细观察的话,三星的导航栏是会慢慢变化的如果你仔细看,三星的导航栏会慢慢变化。
LCD的软肋——全面屏/曲面屏现在国内厂商都在追求极致的全面屏,越来越多的人开始了解COG、COF、COP这三种不同的底框方案。
COG是Chip On Glass的缩写。这项技术最为普通,直接把IC芯片和排线都放在了表面上,用此技术的手机包括了iPhone 8、小米MIX一代等大下巴手机。COF是Chip On Film的缩写。这项技术把IC芯片放到了后面,连接它和屏幕的则是一条柔软的线上。工艺难度不高,成本也完全OK。COP是Chip On Pi的缩写,这项工艺就比较独特了。它是OLED屏专属,是直接把一点多余的屏幕折叠到屏幕底下去,使得排线和芯片都在屏幕背后。
COP的这个过程是很难控制的,相信以后会出现在更多的有机发光二极管手机上。目前使用COP的手机只有iPhone X、XS、XS Max和OPPO Find X。所以一直用LCD的话很难做到无下巴和曲面屏。而且人家有机发光二极管屏还可以做曲面屏,让左右边框更窄,基本不用考虑LCD了。
LCD的缺点 – 显示问题
因为LCD不能独立发光,只能同时开启/关闭整个屏幕,显示存在很多问题。
首先是显示黑色的问题。如果要显示黑色图像,要打开屏幕,总会有一点光从背光出来(主要是液晶层不能完全关闭),导致漏光。液晶显示器显示黑色,是这样的:
由于有机发光二极管是一个可以控制每个子像素的开关,当显示黑色时,不需要的像素直接关闭。这也给了有机发光二极管优于LCD的优势——即屏幕显示。
有些手机在屏幕关闭的情况下仍然调用一些像素来显示当前时间/日期/新通知。由于所有其他像素都被关闭,只有少数白色像素在工作,因此功耗非常小。如果液晶也显示在信息屏上,估计会变成电老虎。
而且一般情况下,有机发光二极管屏幕的质量总是比LCD好很多。尤其是在色标方面,看电视选择OLED电视是最酷的,但是有机发光二极管大屏会比LCD贵很多。
总结一下。LCD和有机发光二极管各有优缺点,PWM频闪不仅仅在LCD屏幕上。在我们一步步走过全面屏手机时代的同时,LCD也因为下巴和曲面屏问题慢慢退出了手机圈。我个人也相信未来有机发光二极管屏幕的频闪频率会更高,不会那么“辣眼”,寿命和烧屏的问题都需要解决。
玩穷机器玩三代会毁了一个人的一生。本文到此结束。欢迎喜欢,关注,收藏一气呵成~
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