LCD vs OLED

1. LCD 原理

LCD 的发光,简要概括为:所有像素点对应一个背光层,负责发光,每个像素点最外层对应一个彩色滤光片,由中间层的正负极电路来控制液晶层的偏角,从而控制 RGB 三种颜色的混合比例。

2. OLED 原理

OLED 全程为 Organic Light-Emitting Diode,即有机发光二极管

OLED 是一种特殊设计的自发光二极管,通过正负极电路,控制夹在中间的发光二极管发光。通电就亮,通电越多,亮度越高,通过控制每一个二极管的通电,控制 RGB 三种颜色的配比。

3. 对比

3.1 OLED 优点

  1. 耗电

相比于 LCD 屏幕,OLED 每一个像素点都是独立控制的,不需要一整块背光层发光,这样最大的好处是:省电。对于 LCD 来说,一打开屏幕,整个背光层都得发光,耗电量可想而知

  1. 对比度

同时,OLED 的对比度也是一个很大的优势。因为 LCD 的液晶层无法完全闭合,以过滤所有背光层的光线,因此,最暗的情况下,也仅仅是显示深黑色,而 OLED 由于没有使用背光层,每一个像素点都是独立控制的,直接断开像素点的供电,就可以显示黑色。

  1. 漏光

由于 LCD 采用的这块背光层,在屏幕和边框的衔接处,光纤就容易漏出去,表现为光晕问题,OLED 则没有这个问题

  1. 屏幕响应时间

LCD 屏幕的控制是通过控制液晶分子的偏转来完成的,液晶层的偏转速度就成为了决定因素,而液晶的偏转速度,是和温度直接挂钩的,温度越低,偏转越慢,因此,低温下,LCD 屏幕会出现非常明显的拖影现象。OLED 则没有这些问题,对于显示游戏画面这种来回切换的动态画面,具有天生的优势

  1. 厚度

LCD 叠加的层数比 OLED 多很多,因此,厚度也要高出不少,对于手机设计来说,屏幕厚度的减少,就意味着可以有更多的容量装下大容量的电池,或者干脆把手机做薄

  1. 柔性

LCD 的背光层是硬质基材,这就导致其无法实现大幅度的弯曲,OLED 则没有这个问题,这也就不奇怪,目前市面上的所有曲面屏手机,都采用的 OLED 材质的屏幕了

3.2

  1. 寿命

对于 OLED 来说,其电压直接施压在自发光二极管上,导致电子频繁在 OLED 的发光层迁移,加上发光层是有机物,相比于 LCD 就更容易老化

  1. 调光方式

目前 OLED 屏幕大多采用 PWM,通过占空比来调整亮度,也就是通过一开一关,一开一关,调整 开/关 两种状态的比值,就可以控制发光的强度,比如,一个周期内,80% 的时间开,20% 的时间关,发光强度就接近最高值的 80%。但是这样调光,就会产生频闪,如果 PWM 频率比较低,频闪间隔低,就会被人眼捕获,会让人眼更加疲劳,加上 OLED 为了防止过快老化,无法使用高频 PWM 调光,这就不可避免的产生用眼疲劳的问题。另一种调光方式 DC 调光虽然不会造成这些问题,但由于其显示特性,不太适合 OLED 屏幕。

Tips:
这里提一句,大家都听说过蓝光眼镜,屏幕的蓝光对于眼睛损伤比较大,这是因为蓝光的波长比较短,能量比较高,而很多产商都在积极优化自家屏幕的蓝光频率,努力将其提高,这样就能减少对于人眼的损害

3. future

可以看到,LCD 和 OLED 都有不尽如人意的地方,不管怎么改进,似乎都无法挽回这些先天的劣势,那么,目前屏幕的发展趋势是什么呢?有没有一种革新的技术,可以替代这二者呢?答案是有:micro-LED

micro—LED 相比于 LCD,最大的改进之处在于,将中间的液晶层去掉,也去掉了背光板,每一个像素下面安放独立的 LED 灯珠,用电来直接控制这个灯珠的亮度,来混合像素点的亮度,同时,也不需要滤光层来过滤,直接发射对应颜色的光线。

micro-LED 可以说是集成了 LCD 和 OLED 的全部优点,只不过目前还无法实现量产,目前有一种“过渡”的技术,也就是现在大火的 mini-LED,将原先的 LCD 背光层进行了切割,虽然比不上 micro-LED 的像素级别的精细度,但相较于原先的一整块背光屏,还是提高了不少。

4. 参考资料

硬件茶谈 科普 LDC和OLED


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