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科普 | 带你深度了解LCD和OLED屏幕到底有什么区别!?

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社长小贱  搞机社达人  发表于 2019-9-28 20:02:50 来自:浏览器

最新回复 昨天 23:11

本帖最后由 社长小贱 于 2019-9-29 21:40 编辑

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嗨喽,大家好,我们又见面啦!我们都知道,现在越来越多的手机都用上了OLED的屏幕,尤其是高端旗舰机,都普遍采用了这一屏幕。即使是这样,但是你也许会发现,网上还流传这样一句话:LCD永不为奴。那么LCD和OLED究竟有什么区别呢?为何说LCD永不为奴呢?是因为OLED屏幕不好用吗?那么小贱我就来深度科普一番吧~

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图文较长,请注意自己的流量哦~

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屏幕工作原理

首先,我们要知道什么是一个像素。在看手机参数时,它的分辨率通常指的就是横向有多少个像素 × 竖向有多少个像素。其实,如果你用放大镜仔细去看你的屏幕的话,你会发现屏幕上的每一个色彩都是由红蓝绿(俗称RGB,Red-Green-Blue)三种颜色而组成的。


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一个像素(Pixel)就是由三个RGB的子像素组成的(在最普通的LCD下是这样的,OLED后续会有说明),这样他才能显示出另一个颜色。RGB红蓝绿三种颜色基本可以覆盖我们日常人眼可以看到的所有颜色,当在不同方式的搭配下也就能呈现出不同的颜色。


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上图是普遍现在LCD屏幕用的RGB排列,都是十分标准的一样大,每个像素都有三个子像素,呈现出来的图像算是很普通的~




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LCD工作原理

先解释一下LCD的工作原理吧。下图就可以看到,LCD的屏幕基本可以被理解成是由五层原件所组成的:

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在这里分别解释一下:

1、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。

2、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。

3、这层是液晶层,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

4、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。

5、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。

简单点来说,就是一层过了横向偏光膜的光,依靠液晶层的电压来调整方向,再和另一个竖向偏光膜碰撞来得出新的三个不同深度的白,然后再透过一个滤光片来做出不同的红绿蓝色。

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如果还是不懂,或许下张图能更好的帮助大家理解。LCD就是靠改变光的方向,然后透过一层膜来改变亮度的。滤光片的效果只是让这个无色的东西再加上一层颜色。


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以上这就是LCD屏幕的工作原理



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OLED工作原理

说完了LCD,我们说一下OLED吧。OLED对于LCD最大的优势就是薄,还有就是OLED的颜色看起来也会更饱满丰富。他的原件仔细分解下来可是比OLED少了很多东西。我们这里先看一下最重要的发射层,这一层东西是用有机材料组成,可以不靠任何其他东西自主往上发光的!上面的阴极和下面的导电层与阳极就起到了给有机层导电的效果,有机层没电照样用不了。

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按照中华显示网的详细解释,其他的这几层具体是这样工作的:

基层(透明塑料,玻璃,金属箔) —— 基层会用来支撑整个OLED。

阳极(透明) —— 阳极在电流流过设备时消除电子(增加电子“空穴”)。

导电层——该层由有机塑料分子构成,这些分子传输由阳极而来的“空穴”。可采用聚苯胺作为OLED的导电聚合物。

发射层——该层由有机塑料分子(不同于导电层)构成,这些分子传输从阴极而来的电子;发光过程在这一层进行。可采用聚芴作为发射层聚合物。

阴极(可以是透明的,也可以不透明,视OLED类型而定)——当设备内有电流流通时,阴极会将电子注入电路。

上图的这个分层已经解刨的很详细了,实际OLED效果是真的很细。如下图所见,由于OLED的简单结构,在柔韧性方面可是要吊打LCD屏的。LCD的实际结构非常复杂, 复杂到你想做出弯曲的LCD是几乎不可能的任务。这也是为什么曲面屏、折叠屏用OLED屏幕的原因,因为LCD屏幕压根做不了。


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这里顺便说一句,OLED还有很多种不同的类型,在谈手机时,这里主要的就是AMOLED了。AMOLED的AM代表的就是“主动驱动式”。AMOLED不同的地方是 ,它能单独控制每一个像素点的亮度和开关状态。这是因为厂商给他们的屏幕上涂了另一层价格不菲能导电能发光的有机材料。




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OLED与LCD优缺点

具体科普了这么多,我们来看看LCD和OLED详细各自的优势和劣势吧。


◉ OLED和LCD都有的PWM问题

相信大家都听说过OLED屏幕PWM频闪的问题吧。PWM的全名是Pulse-Width Modulation,脉冲宽度调制。简单来说 ,就是一闪一闪的那种。OLED屏幕就是每秒都会一开一关来控制它的亮度(亮度越低闪的也就越快),用的是Hz这个单位来计算每秒要开关多少次。低亮度下,PWM的频率越低越伤眼(想象一个闪烁的车灯)。如果达到一个非常高,甚至大脑都感受不到频闪的频率,那就可以很完美了。


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LCD则可以直接使用DC调制来控制背光板多亮。OLED早期时也用过DC调制,但是反倒引来了更多问题。单不说更容易烧屏和亮度不均的问题,尤其就是屏幕显示色彩的问题。在用DC调制调到更低亮度时,OLED的屏幕和原本图像会有一定的色差。在网上有一些大神破解出了三星S8调整成DC调光的代码,让屏幕不再频闪后但是显示黑色也就不那么纯正了。

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在一些LCD机型上也存在频闪,不过一般LCD手机都是频率很高并且会和DC调制一起调用,来到达一个更不伤眼的程度。不过一些厂商就有点不厚道了,LCD都给你来个低频率的PWM调光。所以选手机的时候也要注意多做一些网络调查,不能只看到LCD就去选了。


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在一些劣质OLED屏幕里,低亮度使用的时候频闪甚至只有120HZ左右。如果对频闪很敏感的朋友,那真的可以不用考虑OLED屏幕了。现在,甚至于顶级的三星自家AMOLED屏,频闪都在250HZ左右徘徊。而专家建议健康范围内的频闪则是要到1250Hz以上!


当然,对OLED屏幕敏不敏感纯属是看自己的眼睛 / 大脑。有些人一直说:“LCD永不为奴”,而另一些不被频闪影响的人根本对LCD这种屏幕没有任何信仰。就像小贱个人,对频闪就不太敏感,用的手机都是OLED屏的。


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所以对频闪比较敏感的同学,买手机时一定要了解清楚屏幕的各项参数。



◉ OLED的RGB排列问题

在普通的LCD屏幕里,子像素的排列基本上都是三个长方形的RGB红绿蓝颜色。这样子是没有任何问题的吧。但是在OLED的各种排列里,就有一些不同之处了。

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在OLED屏幕里,普通RGB不用的原因主要是因为蓝色材料的效率明显不如其他两色的高,所以采用其他的排列方式,让蓝色更少的被用到。这里所说的“其他的排列方式”包括了三星自家大名鼎鼎的PenTile RGBG排列,还有之前吵的很火的坚果国产AMOLED屏幕排列方式—RGB-Delta,与其他各个厂商定制的各种排列方式。

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这里只介绍一下PenTile RGBG(红绿蓝绿)排列。现在三星的钻石排列的每一个像素只有两个子像素,在每一个像素里,只有绿色是完整的。所以很多时候,理论上来说,PenTile排列的屏幕横向和纵向都是缺1/3像素的。厂商对这种问题当然也做出了一些解决方法, 类似于“次像素渲染”的这种骚操作,来解决一些子像素不够用的问题,原理就是从旁边借一个子像素。


◉ OLED烧屏问题

小贱在这里先来澄清一下,“烧屏”和“影像残留”是两个不同的概念哈。两者虽然都是长时间显示同一内容而导致,但是前者是永久的保留下来一点烙印,后者则是在播放不同内容一会后会消失。你可能会想:“为什么只有OLED会烧屏呢?”

因为OLED的本质是每一个子像素都会自主发光,而他们发光过久以后各个都会老化。其中蓝色老化最严重,而绿色最“强壮”。LCD方面则是一整块背光板在那发光,呈现出来的颜色是靠各种不同的滤光片的。而且LCD用的LED背板一般都十分坚强,不会出现太大问题。

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在上图里可以看到,这部手机的烧屏现象蛮严重的,在其他没有导航栏的画面下也能隐约看到这个栏。这也就是在这种没有过大对烧屏做过优化的手机中会出现。小贱这里就来给正在用OLED手机的你几个防烧屏的技巧:

1、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~

2、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,这里小贱反而不建议。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~

3、不要长时间显示同一内容。这个解决方法不用过多解释吧。


◉ LCD的弱势: 全面屏 / 曲面屏

现在,国内厂商都在追求极致的全面屏,越来越多人也开始了解COG、COF、COP这三种不同的下边框解决方案。

1、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。

2、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。

3、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。


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COP这项工艺十分难掌控,相信以后也会出现在更多的OLED手机上面。现在用COP的手机只有iPhone X、XS、XS Max和OPPO Find X这几款手机。


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所以说,LCD一直用下去的话是很难达到无下巴和曲面屏的。而且人家OLED屏幕还能做曲面屏,让左右边框更窄,LCD的话基本不用想了。



◉ LCD的缺点 :显示问题

由于LCD不能自主发光,只能同时一整块屏幕亮或 灭,显示上也遇上了许多问题。

首先就是显示黑色的问题。如果要显示黑色图像并且屏幕要开的话,背光板总会有一点点的光透出来(主要是因为液晶层不能完全闭合),导致了漏光的问题。所以用LCD显示器显示黑色,是这样的:

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由于OLED是可以控制每一个子像素的开关,显示黑色的时候就直接把不需要的像素关了。这也让OLED相对于LCD有个优势 - 那就是息屏显示。

在息屏状态下,一些手机依然会调用一些像素去显示现在的时间 / 日期 / 新通知。由于其他像素全被关掉,只有几行白色像素在工作,所以耗电是非常小的。如果LCD也用息屏显示,估计要变成一个电老虎了。

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而且,在普通情况下,OLED屏幕素质一直都是要比LCD的好很多的。尤其是色准方面,看电视选OLED TV最爽,只不过OLED大屏都相对会比LCD贵很多。

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对于对眼睛的伤害以及频闪区别,小贱在这里准备小视频,大家可以看一下:



若是还不太明白、有点懵的同学,这里附上一张直观的对比图:

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最后总结一下,LCD和OLED各自都有各自的优缺点,PWM频闪其实并不是只存在LCD屏幕上。随着我们一步一步走过手机全面屏时代,LCD也终究因为下巴和曲面屏问题慢慢退出手机圈。个人也相信以后OLED屏幕频闪频率会更高,做的更不“辣眼睛”,寿命和烧屏问题也有待解决。如果想要获得更好的体验,还是购买OLED屏的会更好~

好啦,本次的科普到这里就结束啦~

大家还有什么问题欢迎在下方留言讨论~

让我们下次再见吧~
来自群组: 不正经搞机社

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社长小贱  搞机社达人  发表于 2019-9-28 20:04:16 来自:浏览器
抢地主!@香菇少女

点评

不错,很详细,同样价格可首选OLED,当然目前不可能,贵了就算了  发表于 2019-10-7 00:36
梅花园林绿化  花粉版主  发表于 2019-9-28 20:08:19 来自:华为Mate9 MHA-AL00
谢谢社长分享

点评

欢迎版主~  发表于 2019-9-28 21:52
华为能不能出个墨水屏产品  发表于 2019-10-7 13:33
+1,或者能不能出一个正面彩屏背面墨水屏或者一半彩屏一半墨水屏的折叠手机!  发表于 2019-10-7 23:39
神战小七  登堂入室  发表于 2019-9-28 22:20:32 来自:HUAWEI Mate 30
那么问题来了,mate30是啥屏幕?多少调光频率?

点评

是OLED屏幕,采用了DC+PWM的策略,调光频率是高于业界标准的。  发表于 2019-9-29 08:27
是三星的屏幕 还是京东方 还是Lg  发表于 2019-9-29 11:27
mate30Pro肯定是Oled,调光策略呢?  发表于 2019-9-29 14:12
wangwxgfox  独步江湖  发表于 2019-9-28 23:07:22 来自:华为Mate10 Pro
666
小瓶子呀  花粉女生  发表于 2019-9-28 23:09:26 来自:HUAWEI P20 Pro
太高深了
爱学习的Jimmy  渐入佳境  发表于 2019-9-28 23:44:46 来自:荣耀Magic2 魔法手机
自家都打
huafans01300040676  渐入佳境  发表于 2019-9-29 01:08:45 来自:荣耀V20 4800万3D相机
谢谢
huafans01216128172  新学乍练  发表于 2019-9-29 02:36:04 来自:HUAWEI P20
mate30看一会儿就晕手机已经申请退货了,不知道华为怎么想的

点评

我觉得还不错呀,你不习惯OLED!?  发表于 2019-9-29 11:46
哈哈哈哈,A屏笑而不语  发表于 2019-9-29 13:19
有些人的眼睛对频闪比较敏感,这是天生的  发表于 2019-9-29 13:25
女群演都是艾薇脸  已臻大成  发表于 2019-9-29 06:10:49 来自:华为Mate 20 Pro
那些还嚷着旗舰要lcd的就是矫情,,oled优势如此明显,技术更加先进,旗舰以后都不可能再用lcd了,主要是因为可塑性不强,没办法达到旗舰的外观设计要求

点评

反正OLED还是辣眼,嘻嘻嘻。  发表于 2019-9-29 23:22
oled护眼模式,防屏闪,啥都有,,很不错  发表于 2019-9-30 01:17
关键是荣耀20pro全是荣耀旗舰机了为什么还用着LCD烂屏???  发表于 2019-10-6 23:15
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