LCD、OLED以及Mini/Micro LED(未來螢幕的發展趨勢)

吮指原味張發表於2020-11-17

1. LCD與OLED

要想探究二者的優劣,首先要知道兩者本就是不同的產物,在發光原理上本就不同。

LCD,全稱為薄膜電晶體液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Displayer),一般簡稱LCD(Liquid Crystal Display),它統治著OLED出現以前的近20年的光陰。

LCD的發光主要依賴其背光層,本身是不具備發光特性的。而背光燈只有白色一種,所以就需要增加一層彩色濾光片來投射三原色。

同時,為了控制紅綠藍三色的比例,又必須在背光層和彩光片之間增加一個調節電壓大小的液晶層。

再來看OLED屏,OLED全稱為有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode),與LCD不同的是,OLED採用的是自發光技術,也就是電流經過,無數個小燈泡一樣的畫素點就能自發光(紅綠藍三個子畫素組成一個畫素)。

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2. LCD與OLED的區別

2.1 色彩顯示

如前文所說,LCD有一個液晶層,並且這個液晶層是沒有辦法完全關閉的,所以LCD在顯示黑色的時候,液晶層依然有光透過,因此LCD顯示的黑色時各種顏色混合而成的類灰色。

而OLED屏由於是畫素點自發光,在顯示黑色時,畫素點斷電,所以是更純正的黑色。

放在色彩顯示上也是一樣,OLED屏的色彩會更加純淨鮮豔,而LCD由於濾光層的存在,色彩飽和度天然性地不如OLED。

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2.2 厚度

OLED屏不需要背光層和液晶層,所以能夠比LCD屏做的更薄,而且可以彎曲,體現在手機上就是邊框和下巴可以做到更窄。

近兩年流行的COP、COF封裝也正是如此,包括各家推出的瀑布屏、曲面屏也都是依賴OLED屏柔性特點。
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2.3 頻閃

此前,OLED 屏一直採用的是PWM調光方式,也就是通過螢幕的亮、滅交替來改變螢幕亮度。由於亮、滅交替足夠快,超出人眼感知範圍,所以亮度高的時候一般人眼發覺不了,只在相機鏡頭下才能看到頻閃。但在亮度低的時候,頻閃會更明顯,比較敏感的人,就會感受到頻閃引發的眼睛不適。所幸的是,安卓陣營從去年開始,已經普及了DC調光,也就是通過軟體演算法,改變皮膚電路的功率來改變螢幕的亮度,很大程度上減輕OLED 屏頻閃問題,甚至像紅米還推出了硬體DC調光,將自研演算法整合在螢幕驅動IC當中。

2.4 燒屏

如果說OLED螢幕的頻閃幾乎已經被克服了,那“燒屏”就是OLED難以解決的另一硬傷。

“燒屏”也稱“殘像”,其根本原因是發光元器件的生命週期不同。OLED皮膚中紅綠藍子畫素的壽命不一致,三個子畫素間的波長、所需電流也都有差異,所以在長時間顯示固定內容時,藍色畫素老化比另外兩個畫素更快,導致色彩偏移,就容易留下“畫素殘影”。

2.5 功耗

在電量損耗方面,oled螢幕要比液晶螢幕更低,因為oled螢幕的畫素點為獨立工作,而液晶螢幕則是背光全開,因此oled螢幕要比液晶螢幕更節能環保。

2.6 畫素排列

LCD屏中,採用的是標準的RGB畫素排列,紅綠藍三個畫素緊密相鄰,所以在顯示內容時,精度準確,邊緣清晰。

而在OLED屏中,由於三個子畫素的壽命不一致,所以無法做成一樣大小,一般會增大藍色和紅色子畫素的面積,從而提升藍和紅色畫素的壽命。

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但是這也就導致整體畫素密度是不如LCD屏的,有效子畫素少了三分之一左右。

換句話說,同樣是1080 p的解析度,在LCD屏上可以看做是實打實的1080 p,而在三星OLED屏上,實際畫素可能只能1080p的80%,在採用其它排列方法的國產屏上,這個數字更低。

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可以看出,即使OLED屏已經快要取代LCD屏的今天,它也依然有很多不完美的地方,LCD屏在很多方面也稍顯落後,兩者註定互有好壞。

所以,未來也必將有新的螢幕技術取代這兩者。

3. Mini LED

Mini LED,是指尺寸小於0.2毫米的二極體。也就意味著和LCD相比,mini LED的皮膚燈會用更多的LED,能帶來良好的寬色域效能、高對比度、高動態範圍和區域性調光功能,使用壽命也會比OLED屏更長。

4. Micro LED

如果說mini LED是LCD的延續升級(因為都是背光技術);那Micro LED就是OLED的延續升級,因為Micro LED也是自發光技術。

Micro LED可以讓LED單元小於100μm,遠小於OLED和mini-LED。並且採用的是無機氮化鎵材料,壽命更久,沒有燒屏問題。

其亮度理論上比OLED屏多30倍,在響應速度、解析度、色彩飽和度上都有很大提升,功耗上也比現有螢幕更低。

5. 發展路線

CRT -> LCD -> OLED -> Mini LED -> Micro LED

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