LCD和OLED有何优劣,miniLED和microLED是未来屏幕趋势吗?

IFIXIT 2020-05-26 18:44:35

我们都知道,现如今的手机屏幕市场,已经是OLED 的天下,但是LCD的身影也时常能见到,比如iPhone 11。

生活中也经常能听到“LCD永不为奴”的绝不妥协,但也总掺杂着“OLED烧屏、瞎眼”的抱怨。

01 不同的发光原理

要想探究二者的优劣,首先要知道两者本就是不同的产物,在发光原理上本就不同。

LCD由英文翻译过来就是“液晶显示技术”的意思,它统治着OLED出现以前的近20年的光阴。

LCD的发光主要依赖其背光层,本身是不具备发光特性的。而背光灯只有白色一种,所以就需要增加一层彩色滤光片来投射三原色。

同时,为了控制红绿蓝三色的比例,又必须在背光层和彩光片之间增加一个调节电压大小的液晶层。

再来看OLED屏,与LCD不同的是,OLED采用的是自发光技术,也就是电流经过,无数个小灯泡一样的像素点就能自发光(红绿蓝三个子像素组成一个像素)。

02 LCD与OLED的优劣

显示色彩

如前文所说,LCD有一个液晶层,并且这个液晶层是没有办法完全关闭的,所以LCD在显示黑色的时候,液晶层依然有光透过,因此LCD显示的黑色时各种颜色混合而成的类灰色。

而OLED屏由于是像素点自发光,在显示黑色时,像素点断电,所以是更纯正的黑色。

放在色彩显示上也是一样,OLED屏的色彩会更加纯净鲜艳,而LCD由于滤光层的存在,色彩饱和度天然性地不如OLED。

厚度

OLED屏不需要背光层和液晶层,所以能够比LCD屏做的更薄,而且可以弯曲,体现在手机上就是边框和下巴可以做到更窄。

近两年流行的COP、COF封装也正是如此,包括各家推出的瀑布屏、曲面屏也都是依赖OLED屏柔性特点。

此外,屏幕指纹也一直是OLED屏独有的优势。屏下指纹的原理是屏幕下方的光学指纹模组发射光束,透过屏幕照亮指纹,再反射回来。OLED高透光、自发光性大幅减少干扰光源,这是LCD屏无法比拟的。

LCD的屏下指纹直到近两年才取得突破,但也一直只是有解决方案,没有量产机型面市。

▲华为LCD屏下指纹工程机

频闪

此前,OLED 屏一直采用的是PWM调光方式,也就是通过屏幕的亮、灭交替来改变屏幕亮度。由于亮、灭交替足够快,超出人眼感知范围,所以亮度高的时候一般人眼发觉不了,只在相机镜头下才能看到频闪。但在亮度低的时候,频闪会更明显,比较敏感的人,就会感受到频闪引发的眼睛不适。

所幸的是,安卓阵营从去年开始,已经普及了DC调光,也就是通过软件算法,改变面板电路的功率来改变屏幕的亮度,很大程度上减轻OLED 屏频闪问题,甚至像红米还推出了硬件DC调光,将自研算法集成在屏幕驱动IC当中。

烧屏

如果说OLED屏幕的频闪几乎已经被克服了,那“烧屏”就是OLED难以解决的另一硬伤。

“烧屏”也称“残像”,其根本原因是发光元器件的生命周期不同。OLED面板中红绿蓝子像素的寿命不一致,三个子像素间的波长、所需电流也都有差异,所以在长时间显示固定内容时,蓝色像素老化比另外两个像素更快,导致色彩偏移,就容易留下“像素残影”。

就算是iPhone,也逃不过这个通病,苹果在官网也表明:烧屏或者色彩变化是OLED屏的正常变化。

像素排列

LCD屏中,采用的是标准的RGB像素排列,红绿蓝三个像素紧密相邻,所以在显示内容时,精度准确,边缘清晰。

而在OLED屏中,由于三个子像素的寿命不一致,所以无法做成一样大小,一般会增大蓝色和红色子像素的面积,从而提升蓝和红色像素的寿命。

但是这也就导致整体像素密度是不如LCD屏的,有效子像素少了三分之一左右。

换句话说,同样是1080 p的分辨率,在LCD屏上可以看作是实打实的1080 p,而在三星OLED屏上,实际像素可能只能1080p的80%,在采用其它排列方法的国产屏上,这个数字更低。

所以三星一直坚持在自家旗舰上用2K分辨率。

可以看出,即使OLED屏已经快要取代LCD屏的今天,它也依然有很多不完美的地方,LCD屏在很多方面也稍显落后,两者注定互有好坏。

所以,未来也必将有新的屏幕技术取代这两者。

03 Mini led(过渡的最佳产物)

iPhone X开始,苹果带起了手机OLED屏幕的风潮,很多人也认为,下一个手机屏幕趋势是苹果将要在iPad Pro上使用的mini led技术。

mini LED,是指尺寸小于0.2毫米的二极管。也就意味着和LCD相比,mini LED的面板灯会用更多的LED,能带来良好的宽色域性能、高对比度、高动态范围和局部调光功能,使用寿命也会比OLED屏更长。

事实上,苹果19年发布的Pro Display XDR 就采用了 576 个蓝光 LED 区域作为背光层,虽然苹果没有将这套的背光系统称为Mini LED技术,但业内人士认为,已经是类Mini-LED的技术应用的试水。

天风国际分析师郭明錤此前表示,苹果计划在未来两到三年内计划生产四到六种带有mini-LED显示屏的产品,最先到来的就是iPad Pro。

04 Micro LED(终极目标)

如果说mini LED是LCD的延续升级(因为都是背光技术);那Micro LED就是OLED的延续升级,因为Micro LED也是自发光技术。

▲三星Micro LED 4K电视,75英寸

Micro LED可以让LED单元小于100μm,远小于OLED和mini-LED。并且采用的是无机氮化镓材料,寿命更久,没有烧屏问题。

其亮度理论上比OLED屏多30倍,在响应速度、解析度、色彩饱和度上都有很大提升,功耗上也比现有屏幕更低。

18、19年的CES上,三星接连展示了数款Micro LED电视秀肌肉。而苹果在也早在2014年就收购了一家MicroLED研发的企业。

外界普遍认为,苹果将率先在Apple Watch智能手表中引入microLED屏幕。

目前来看,miniLED 的已经应用在很多显示器上了,而制作工艺更复杂、体验更优越的Micro LED想要普及,还有很长一段路。

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