隨著科技不斷發(fā)展,手機(jī)屏幕發(fā)揮著巨大作用,屏幕的好壞直接關(guān)系到手機(jī)品質(zhì)。在移動互聯(lián)網(wǎng)時代,人們在處理大量信息時,小尺寸低分辨率屏幕已經(jīng)無法滿足消費(fèi)者需求,因此大尺寸高分辨率屏幕成為眾多手機(jī)的主流。
1974年,世界上第一部手機(jī)誕生,但手機(jī)沒有屏幕,很容易打錯電話。1983年,世界上第一部屏幕手機(jī)誕生。進(jìn)入21世紀(jì)后,手機(jī)開始在我們的生活中扮演重要角色。手機(jī)的身材越來越小巧,屏幕卻越來越大。
顯示屏作為手機(jī)最重要的,顯示輸出設(shè)備,從最初的單色LCD顯示屏幕,到STN、CSTN顯示技術(shù),再到TFT顯示屏,顯示技術(shù)幾乎見證了手機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程。就是這樣一塊小小的顯示設(shè)備,卻蘊(yùn)含了無限的尖端科技與人類智慧的結(jié)晶。
隨著科技不斷發(fā)展,手機(jī)屏幕發(fā)揮著巨大作用,屏幕的好壞直接關(guān)系到手機(jī)品質(zhì)。在移動互聯(lián)網(wǎng)時代,人們在處理大量信息時,小尺寸低分辨率屏幕已經(jīng)無法滿足消費(fèi)者需求,因此大尺寸高分辨率屏幕成為眾多手機(jī)的主流。
單色LCD顯示屏
手機(jī)的顯示屏最初是單色顯示屏,即黑白屏。由CPU控制液晶屏像素的“黑”與“不黑”,組成文字和圖形。
1987年,摩托羅拉3200作為第一款打開中國移動通信市場的產(chǎn)品。當(dāng)時昂貴的售價和入網(wǎng)費(fèi)用,讓它成為了個人身份的象征。摩托羅拉3200具有一塊可支持雙行單色顯示的屏幕,支持英文短信,英文電話薄,支持DTMF音頻發(fā)送,縮位撥號。這款手機(jī)打開了黑白屏?xí)r代的大門。
STN和CSTN顯示屏
STN是Super TwistedNematic的縮寫,是我們接觸的最多的LCD了,因為我們過去使用的灰階手機(jī)的屏幕都是STN的。STN型液晶屬于被動矩陣式LCD器件,它的好處是功耗小,具有省電的最大優(yōu)勢。
CSTN即ColorSTN,彩色STN的顯示原理是在傳統(tǒng)單色STN液晶顯示器上加彩色濾光片,并將單色顯示矩陣中的每一像素分成三個子像素,分別通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍(lán)三原色,就可顯示出彩色畫面。和TFT不同,STN屬于無源Passive型LCD,一般最高能顯示65536種色彩。
CSTN一般采用傳送式(transmissive)照明方式,傳送式屏幕要使用外加光源照明,稱為背光(backlight),照明光源要安裝在LCD的背后。傳送式LCD在正常光線及暗光線下,顯示效果都很好,但在戶外,尤其在日光下,很難辨清顯示內(nèi)容而背光需要電源產(chǎn)生照明光線,要消耗電功率。
STN響應(yīng)速度慢是它的致命傷,這就是很多采用這種屏幕的手機(jī)看起運(yùn)行速度非常緩慢,其實(shí)是來自屏幕響應(yīng)速度的遲滯。
TFT液晶屏
TFT(Thin Film Transistor)即薄膜場效應(yīng)晶體管,屬于有源矩陣液晶顯示器中的一種。它可以“主動地”對屏幕上的各個獨(dú)立的像素進(jìn)行控制,這樣可以大大提高反應(yīng)時間。
一般TFT的反應(yīng)時間比較快,約80毫秒,而且可視角度大,一般可達(dá)到130度左右,主要運(yùn)用在高端產(chǎn)品。所謂薄膜場效應(yīng)晶體管,是指液晶顯示器上的每一液晶象素點(diǎn)都是由集成在其后的薄膜晶體管來驅(qū)動。從而可以做到高速度、高亮度、高對比度顯示屏幕信息。
TFT屬于有源矩陣液晶顯示器,在技術(shù)上采用了“主動式矩陣”的方式來驅(qū)動,方法是利用薄膜技術(shù)所作成的電晶體電極,利用掃描的方法“主動拉”控制任意一個顯示點(diǎn)的開與關(guān),光源照射時先通過下偏光板向上透出,借助液晶分子傳導(dǎo)光線,通過遮光和透光來達(dá)到顯示的目的。
TFT屏幕共分65536色、16萬色、1600萬色三種,相對于彩屏STN其顯示效果非常出色。
IPS液晶屏
IPS(In-Plane Switching,平面轉(zhuǎn)換)技術(shù)是日立公司于2001推出的液晶面板技術(shù),俗稱“Super TFT”。IPS面板最大的特點(diǎn)就是它的兩極都在同一個面上,而不象其它液晶模式的電極是在上下兩面,立體排列。由于電極在同一平面上,不管在何種狀態(tài)下液晶分子始終都與屏幕平行,會使開口率降低,減少透光率,所以IPS應(yīng)用在LCD TV上會需要更多的背光燈。
IPS面板的優(yōu)勢是可視角度高、響應(yīng)速度快,色彩還原準(zhǔn)確,是液晶面板里的高端產(chǎn)品。該面板技術(shù)增強(qiáng)了LCD的動態(tài)顯示效果,在觀看體育賽事、動作片等運(yùn)動速度較快的節(jié)目時能夠獲得更好的畫質(zhì)。和其他類型的面板相比,IPS面板用手輕輕劃一下不容易出現(xiàn)水紋樣變形,因此又有硬屏之稱。仔細(xì)看屏幕時,如果看到是方向朝左的魚鱗狀象素,加上硬屏的話,那么就可以確定是IPS面板了。
IPS俗稱“Super TFT”,從名字中我們知曉,IPS屏幕是基于TFT的一種技術(shù),其實(shí)質(zhì)還是TFT屏幕,只不過是采用IPS技術(shù)的TFT屏,其主要是改變了液晶分子顆粒的排列方式,采用水平轉(zhuǎn)換技術(shù),加快了液晶分子的偏轉(zhuǎn)速度,保證在抖動時畫面清晰度還有很好的表現(xiàn)力,因此色彩表現(xiàn)比TFT更加優(yōu)秀,細(xì)節(jié)表現(xiàn)更細(xì)膩,可視角度更高。相對于普通的TFT屏,它擁有可視角度大、色彩還原準(zhǔn)確、觸摸無水紋、環(huán)保節(jié)電等優(yōu)勢。
SLCD液晶屏
SLCD的全稱為Splice LiquidCrystal Display,意為拼接專用液晶屏,是LCD屏幕的一款高端衍生品種,其屏幕表現(xiàn)偏于暖色調(diào),具備高對比度、高色彩還原度等特點(diǎn),更適合人眼光看,而在SLCD屏幕上,最顯著的特點(diǎn)是其使用壽命長達(dá)5萬小時,幾乎不用擔(dān)心它的使用壽命。
由于SLCD的市場表,很快就衍生了多代產(chǎn)品,目前已經(jīng)有第五代的Super LCD,簡稱為Super LCD 5,其通透性非常出色,飽和度也把控得很到位,得到很多用戶的高度認(rèn)可。
ASV及NOVA顯示技術(shù)
提到LCD屏幕的分支,不得不說ASV技術(shù),這是由日本夏普公司研發(fā)的一項屏幕顯示技術(shù)。該技術(shù)通過縮小液晶面板上顆粒之間的間距,增大液晶顆粒上光圈,可以提高圖象質(zhì)量,并整體調(diào)整液晶顆粒的排布來降低手機(jī)屏幕的反射,增加亮度、可視角和對比度。遺憾的是這項技術(shù)除了夏普自家在使用,很少授權(quán)給其他廠商。
在手機(jī)顯示技術(shù)上,LG公司則推出了NOVA顯示技術(shù),這項技術(shù)是一個增強(qiáng)技術(shù),可以使IPS屏幕的亮度有效提升,使屏幕最高可以達(dá)到700nit的亮度,同時保持屏幕在高亮的情況下還能精確顯示黑白原色,讓用戶在室外強(qiáng)光下也能擁有良好的閱讀體驗。最重要的是NOVA顯示屏相比IPS屏幕還能減少50%功耗。
OLED、AMOLED及Super AMOLED
OLED屏幕
三星是最早開始OLED屏幕研發(fā)的廠商,至今發(fā)展已有十年時間。OLED(OrganicLight-EmittingDisplay,有機(jī)發(fā)光顯示器)是指有機(jī)半導(dǎo)體材料和發(fā)光材料在電場驅(qū)動下,通過載流子注入和復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光的現(xiàn)象。OLED發(fā)光原理是用ITO透明電極和金屬電極分別作為器件的陽極和陰極,在一定電壓驅(qū)動下,電子和空穴分別從陰極和陽極注入到電子和空穴傳輸層,電子和空穴分別經(jīng)過電子和空穴傳輸層遷移到發(fā)光層,并在發(fā)光層中相遇,形成激子并使發(fā)光分子激發(fā),后者經(jīng)過輻射弛豫而發(fā)出可見光。輻射光可從ITO一側(cè)觀察到,金屬電極膜同時也起了反射層的作用。
AMOLED屏幕
AMOLED(全稱:ActiveMatrix/Organic Light Emitting Diode)有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極體面板(AMOLED)被稱為下一代顯示技術(shù)。因為AMOLED不管在畫質(zhì)、效能及成本上,先天表現(xiàn)都較TFT、LCD好很多。這也是許多國際大廠盡管良率難以突破,依然不放棄開發(fā)AMOLED的原因。
在顯示效能方面,AMOLED反應(yīng)速度較快、對比度更高、視角也較廣,這些是AMOLED天生就勝過TFT、LCD的地方;另外AMOLED具自發(fā)光的特色,不需使用背光板,因此比TFT更能夠做得輕薄,而且更省電;還有一個更重要的特點(diǎn),不需使用背光板的AMOLED,可以省下占TFT、LCD 3~4成比重的背光模塊成本。
對比傳統(tǒng)的TFT屏幕,AMOLED具有反應(yīng)速度快、對比度更高、視角廣等特點(diǎn),其觸控效果,無論是精度還是反應(yīng)速度,都比普通屏幕要高出不少,同時在功耗方面表現(xiàn)非常優(yōu)秀。
Super AMOLED屏幕
即使AMOLED擁有眾多的優(yōu)勢,他們卻不是手機(jī)顯示領(lǐng)域的王者,因為在他上面還有一種性能極佳的SuperAMOLED(魔煥炫屏)。
三星推出的全新魔煥炫屏Super AMOLED(全稱:Super Active Matrix/Organic LightEmitting Diode),相比傳統(tǒng)AMOLED炫屏而言,摒棄了之前顯示層、觸控感應(yīng)層及外覆玻璃層的層疊分離式設(shè)計,Super AMOLED(魔煥炫屏)的顯示層、觸控感應(yīng)層和外覆玻璃層無縫貼合在一起。這使得SuperAMOLED面板更加纖薄,多點(diǎn)觸控也更加靈敏易用,并且在對比度、色彩還原上進(jìn)一步得到提升。簡單的說,就是AMOLED的超強(qiáng)升級版!
Super AMOLED屬于第二代AMOLED屏幕,無論是在細(xì)膩程度、反光度、省電能力、反應(yīng)速度上,都要比AMOLED高出不少,因為其屏幕色彩飽和度高,顯示艷麗,被三星一直沿用于自家產(chǎn)品中。
另外,現(xiàn)在主流機(jī)型上面的Super AMOLED屏幕應(yīng)用了Diamond arrangement(鉆石菱形)像素排列,其實(shí)也就是Pentile排列當(dāng)中衍生出來的一種,但前者按照RBG以1:1:2的比例呈菱形排列,而后者以RGBG平行方式排列,前者可以更有效利用子像素,因此Diamond arrangement排列加入后相對于以往的Pentile排列能減少屏幕細(xì)節(jié)的鋸齒感。
Super AMOLED Plus屏幕
Super AMOLED Plus曾經(jīng)短暫存在過一段時間,它為改善早期Super AMOLED屏幕的細(xì)膩度而生,隨著Super AMOLED不斷成熟,Super AMOLED Plus也逐漸退出歷史的舞臺。
OLED屏的未來新玩法:從曲面屏到全包圍屏、折疊屏
自從三星旗艦手機(jī)的“曲面屏”出名后,不少廠商也采用了這種“曲面屏”的設(shè)計。能夠做到“曲面”關(guān)鍵在于OLED屏的“可彎曲性”,都說未來手機(jī)都會采用OLED屏,不過廠商們使用這種屏幕目的并只是為了“曲面”,還將有更多的玩法。
由于OLED可自發(fā)光,因此發(fā)光模組的去掉可以讓機(jī)身更為纖薄,可見未來手機(jī)將更加薄,同時也能實(shí)現(xiàn)屏幕常亮技術(shù)。當(dāng)然更關(guān)鍵是未來手機(jī)的屏幕或會采用全包圍屏以及折疊屏的設(shè)計。不久前就有消息稱三星還正在與LG尋求合作,希望能將LG的OLED屏封裝技術(shù)應(yīng)用在新機(jī)器上,以讓手機(jī)屏幕更加“彎曲”,蘋果則想到將OLED屏彎曲到360度,利用屏幕直接將機(jī)身兩側(cè)包裹。
有國外概念設(shè)計師還根據(jù)蘋果這個名為“Flexible Display”的專利制作了渲染圖,果粉們稱之為:iPhone8 Edge。
OLED屏更好的一個應(yīng)用就是折疊屏,其概念都是利用OLED屏以讓手機(jī)機(jī)身實(shí)現(xiàn)折疊,盡管目前來看這樣的技術(shù)離我們很遠(yuǎn),但相信很快將成為潮流。
手機(jī)屏幕的新出路:QLED顯示屏
隨著屏幕的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了全新的QLED屏幕技術(shù),QLED是一種新型的發(fā)光技術(shù),即量子點(diǎn)發(fā)光二極管。QLED與OLED相似,同樣具有自發(fā)光的特性,只是OLED自發(fā)光體是有機(jī)二極管,而QLED自發(fā)光體是量子點(diǎn)。
不過目前QLED仍在技術(shù)研發(fā)階段,而QLED屏幕技術(shù)目前主要用于電視等大屏幕的領(lǐng)域,并且市面上的量子點(diǎn)技術(shù)只是在液晶技術(shù)的基礎(chǔ)上,優(yōu)化背光源,也就是我們所說的光致發(fā)光,其本質(zhì)還沒有達(dá)到自發(fā)光的特性,所以目前的QLED屏幕更像是LCD和OLED的結(jié)合體。現(xiàn)在看來,QLED量子點(diǎn)技術(shù)還有許多技術(shù)難題需要廠商們來攻克。
不得不說,屏幕技術(shù)發(fā)展了這么多年,在顯示效果上也有了質(zhì)的提升。隨著用戶需求的不斷提升,廠商也在屏幕這條道路上探索。就近幾年的市場情況來看,OLED屏幕的勢頭更勝。隨著國產(chǎn)屏幕廠商紛紛在OLED屏幕領(lǐng)域發(fā)力,未來幾年OLED屏幕將更加流行,但這并不意味這LCD屏幕將會退出歷史舞臺。同時,QLED的面世,讓未來手機(jī)屏幕行業(yè)充滿了無限可能。
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原文標(biāo)題:細(xì)數(shù)這些年你曾經(jīng)用過的手機(jī)屏
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