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手机屏幕材质分类.doc

上传人:dcjskn 文档编号:7512551 上传时间:2019-05-20 格式:DOC 页数:17 大小:744.50KB
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1、如果按屏幕的材质分类,目前智能手机主流的屏幕可分为两大类:一种是 LCD(Liquid Crystal Display 的简称) ,即液晶显示器。另一种是 OLED(Organic Light-Emitting Diode的简称)即有机发光二极管。目前市面上比较常见的 TFT 以及 SLCD 都属于 LCD 的范畴。而三星引以为傲 AMOLED 系列屏幕则隶属于 OLED 的范畴。其它的诸如IPS、 ASV、NOVA 等并非屏幕材质,把它们称为屏幕显示技术更为准确。如果按显示技术的驱动方式来划分,可分为无源矩阵(Passive Matrix)和有源矩阵(Active Matrix)两大类。无源

2、矩阵与有源矩阵的差别在于电流的驱动方式。当外接电流通过时,液晶的排列方式会发生改变,电流停止后,若液晶排列方式保持不归原位(具有记忆性)就称为有源矩阵;而一旦电流消失即回复原位,必须再次充电才能排列的称为无源矩阵。在 LCD 阵营中,PMLCD (Passive Matrix LCD 的简称)即无源矩阵液晶显示器,包括MSTN(Mono STN) 、CSTN(Color STN)等技术,由于 PMLCD 在实际中并不常用,在这里就不做过多介绍了。我们主要介绍 AMLCD(Active Matrix LCD 的简称)即有源矩阵液晶显示器。而 TFT 正是 AMLCD 中的一种。在 OLED 阵营

3、按材料分类可以划分为小分子 OLED(SMOLED)与高分子OLED(PLED ) ;若以驱动方式来划分,则可分成无源矩阵 OLED(PMOLED)及有源矩阵 OLED(AMOLED) 。其中, PMOLED 作为过渡产品我们也不做过多解释,而AMOLED,也就是三星研发的魔丽屏,目前在手机中应用颇为广泛1、主流手机屏幕材质分为 LCD 和 OLED 两大类。2、市面上常见的 TFT 和 SLCD 都属于 LCD。而三星 AMOLED 屏幕以及其衍生品都属于OLED。3、IPS、ASV 以及 NOVA 等都是基于 TFT 屏幕的面板技术。LCD 与 OLED 的区别实际上 LCD 和 OLED

4、 最根本的区别是,OLED 是自发光,而 LCD 需要通过背光板照射才能显示。目前普遍认为,OLED 的技术更为先进,也是将来发展的方向,不过目前发展并不是很成熟,以三星公司研发的 AMOLED 系列屏幕为主。而作为 LCD 阵营的主力军TFT,则受到人们更多的误解,很多人认为 TFT 技术落后,已经过时。然而事实并非如此,目前市面上大部分的手机仍然采用 TFT 屏幕,只不过它们分别采用了不同的面板技术。目前最热门的手机 苹果 iPhone 4S 采用的 IPS 屏,被称为最好的屏幕,实际上 IPS 屏幕也属于TFT 屏幕的一种。LCD 工作原理解读LCD(Liquid Crystal Dis

5、play 的简称) ,即液晶显示器,它是一种采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。从液晶显示器的结构来看,LCD 由两块平行玻璃板构成,厚约 1mm,其间由包含有液晶材料的 5m 均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光,所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管,而在液晶显示屏背面有一块背光板(或称匀光板)和反光膜,背光板是由荧光物质组成的可以发射光线,其作用主要是提供均匀的背景光源。LCD 构造图背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万液晶液滴的液晶层。液晶层中的液滴都被包含在细小的单元格结构中,一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极,电极

6、分为行和列,在行与列的交叉点上,通过改变电压而改变液晶的旋光状态,液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当 LCD 中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。LCD 工作原理LCD 的可视角度液晶显示器的可视角度左右对称,而上下则不一定对称。举个例子,当背光源的入射光通过偏光板、液晶及取向膜后,输出光便具备了特定的方向特性,也就是说,大多数从屏幕射出的光具备了垂直方向。假如从一个非常斜的角度观看一个全白的画面,我们可能会看到黑色或是色彩失真。一般来说,上下角度要小于或等于

7、左右角度。如果可视角度为左右 80 度,表示在始于屏幕法线 80 度的位置时可以清晰地看见屏幕图像。但是,由于人的视力范围不同,如果没有站在最佳的可视角度内,所看到的颜色和亮度将会有误差。LCD 的显示原理决定了它的可视角度并不理想。为了增大可视角度,有些厂商开发出了各种广视角技术,试图改善液晶显示器的视角特性,比如 IPS,可以把液晶显示器的可视角度增加到 160 度,甚至更多。OLED 屏幕特点OLED 在工艺上只需用两层薄膜和玻璃或塑料基板,比 LCD 的工艺更加简单。目前 OLED显示屏成品厚度约在 0.51.8mm 之间,其显示效果比 LCD 显示屏更明亮、更细腻,理论上也更省电。由

8、于 OLED 材料具有自发光特性,无需背光模块及彩色滤光片,也不需要一般LCD 面板的灌液晶工艺,所以制作上比采用液晶体发光的 LCD 少三道工序,量产后成本将明显降低。OLED 结构图有机发光显示技术由非常薄的有机材料涂层和玻璃基板构成。当有电荷通过时这些有机材料就会发光。OLED 发光的颜色取决于有机发光层的材料,故厂商可由改变发光层的材料而得到所需之颜色。有源阵列有机发光显示屏具有内置的电子电路系统因此每个像素都由一个对应的电路独立驱动。OLED 具备有构造简单、自发光不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广等优点。TFT 屏幕依然主流在各大手机

9、论坛里经常能看到这样的评价:“为什么这款配置强大的新款手机,采用的确实最落后的 TFT 屏幕?如果采用 IPS 屏幕就更好了。”这种说法不能说完全错误,但是也是片面的。原始的 TFT 屏幕确实存在着可视角度小、耗电量大、亮度不足以及色彩还原差的问题。但是这些不足都可以通过技术手段加以改进。很多厂商都已经开发了能够改善 TFT 不足的技术。比如 IPS 有效的改善了 TFT 屏幕的可视角度。NOVA 提高了屏幕亮度以及对比度,耗电量也有所改善。目前智能手机的屏幕还是以 TFT 为主,只是采用的技术不同。所以要评价 TFT 屏幕的特点,要根据各厂家采用的不同技术来判断。为了更深入的了解 TFT 屏

10、幕,下面我们对 TFT 的工作原理进行一下介绍。TFT 切面结构图TFT 其实是 AMLCD(有源矩阵液晶显示器)的一种。其材料本身并不发光,因此需外加背光源。简单地说,TFT 面板的基本结构是两片玻璃基板中间夹一层液晶,前端 LCD 面板贴上彩色滤光片,后端 TFT 面板上制作薄膜晶体管。当在晶体管上施加电压时,液晶发生转向,光线穿过液晶后在前端面板上投射一个像素。背光模块位于液晶层面板之后负责提供光源。彩色滤光片给每个像素一个特定的颜色,结合每一个不同颜色的像素呈现出来的就是面板前端的图像。TFT 工作原理偏光板控制透光TFT 的主要特点是每个独立的像素都配有一个薄膜晶体管,就好像为每个像

11、素配置一个半导体开关器件。从而可以对每一个像素通过点脉冲直接控制,由于每个像素都可以。因而每个节点都相对独立,并可以进行连续控制。这样的设计方法不仅提高了显示屏的反应速度,响应时间大大提高到 80 毫秒左右。同时也可以精确控制显示灰度,所以 TFT 液晶的色彩更真。TFT 液晶显示屏的特点是亮度好、层次感强、还原度高,但也存在着比较耗电的不足。IPS 屏幕可以说是随着 苹果 iPhone 4 的热销而迅速走红。IPS 屏幕也一跃成为目前技术最先进的屏幕。很多人都被这块屏幕超精细的显示效果所吸引,并且把所有设备中采用的 IPS 屏幕都等同于 iPhone 4 的屏幕。实际上这种想法也是不对的。苹

12、果手机的 IPS 屏是独一无二,也是其他手机的 IPS 屏幕不能比拟的。这是因为苹果在引用 IPS 屏幕的时候,加入了其特有的 Retina 视网膜技术,它可以将960640 的分辨率压缩到一个 3.5 英寸的显示屏内,使 iPhone 4 达到了惊人的326PPI(326 像素/英寸),超过了人眼可识别的 300PPI。所以显示会非常细腻。IPS 屏幕详解IPS(In-Plane Switching,平面转换)技术是日立公司于 2001 推出的液晶面板技术,俗称“Super TFT”。从名字中我们也能看出,其实 IPS 就是基于 TFT 的一种技术,其实质还是 TFT。IPS 面板最大的特点

13、就是它的两极都在同一个面上,而不象其它液晶模式的电极是在上下两面,立体排列。该技术把液晶分子的排列方式进行了优化,采取水平排列方式,当遇到外界压力时,分子结构向下稍微下陷,但是整体分子还呈水平状。在遇到外力时,硬屏液晶分子结构坚固性和稳定性远远优于软屏!所以不会产生画面失真和影响画面色彩,可以最大程度的保护画面效果不被损害。此外还有一种 S-IPS 面板属于 IPS 的改良型。IPS 屏幕工作原理IPS 屏幕的优势一、响应速度快不同于 VA 类面板的是,IPS 硬屏技术改变了液晶分子颗粒的排列方式,采用水平转换技术,使液晶屏的反应速度更快更稳定。在处理连续性的动态画面时,水平转换的一大优势就是

14、加快了液晶分子的偏转速度,体现在 IPS 硬屏其响应速度快的优势,使图像的运动轨迹更加细腻清晰,解决了令人困扰的图像拖影和抖动的问题。消费者在长时间欣赏高速运动画面时,IPS 硬屏能够保证清晰、流畅和真实的效果,对眼睛的刺激明显降低,完全符合健康诉求。IPS 硬屏技术二、可视角度宽IPS 硬屏面板的视角可达到 178 度。正面观看与不同角度观看时所产生的颜色变化程度称为色彩扭曲率,结果表明 IPS 硬屏所得出的数值几乎用肉眼分辨不出来,即意味着从正面还是侧面观看画面的效果是相同的。IPS 可视角度光三、色彩还原真实这也是 IPS 硬屏色彩保真特点的全面展现。IPS 硬屏优异的色彩反转与亮度转换

15、等性能,让您无论从哪个角度观看,都能欣赏到色彩鲜明、饱和、自然的理想画面。四、动态图像变现出色IPS 硬屏液晶电视能够出色的表现动态高清画面,特别适合运动图像重现,无残影和拖尾,是观看数字高清影像,特别是快速运动画面,如比赛、竞速游戏和动作电影的理想载体。由于 IPS 硬屏独特的水平分子结构,使其在触摸时无水纹、暗影和闪光现象,非常稳定,因而极为适合于具有触摸功能的电视和公共显示设备。IPS 屏幕触摸无拖影通过对 IPS 屏幕优势的了解,我们可以想到,估计当初乔布斯就是看到 IPS 屏幕采用硬屏技术,适合作为触摸屏;可视角度广,在多人看电影或者玩赛车等重力感应控制游戏的时候,优势明显;而且响应

16、速度快,色彩还原真实等特点,才选择了 IPS 作为自己产品的显示屏幕。IPS 屏幕的谬论有这样一种说法,所谓硬屏,就是在液晶屏表面加一层硬度较高的透明树脂材料保护膜。保护膜使硬屏具有一定的刚性,用手指轻摁,不会出现明显的暗影或其它一些面板上出现的水波纹现象。而实际上,硬屏之所以硬(即触摸无水纹),并不是在液晶屏外面附加了树脂保护膜,而是由液晶屏的分子结构所决定的。硬屏技术创新性的采用了水平排列的液晶分子结构,在受到外界压力时,硬屏的分子复原速度比垂直排列的分子快 10 倍。因此,在受到触摸时可以基本保持原样不变。不仅如此,在摇晃颠簸时,硬屏液晶也不会出现抖动、残影的问题,显示效果不变。ASV

17、屏幕之前在介绍 TFT 屏幕的时候我们说过,原始的 TFT 屏幕有各种各样的缺点,各厂商在采用 TFT 屏幕的时候都加入了自家的新技术来弥补 TFT 的不足。而 ASV 技术正是夏普公司研发的屏幕技术。对于夏普的液晶电视来说,液晶屏是它的核心部分,而消费者之所以购买夏普液晶电视,也正因为夏普拥有整个产品的核心部分液晶屏,提到液晶屏又不得不提到夏普在液晶面板制造过程中的独创专利技术ASV(Advance Super View)技术。夏普的 ASV 技术,这并不是一种面板技术类型,而是一种用于提高图象质量的技术,主要是通过缩小液晶面板上颗粒之间的间距,增大液晶颗粒上光圈,并整体调整液晶颗粒的排布来

18、降低液晶电视的反射,增加亮度、可视角和对比度。应用 ASV 技术的液晶面板针对光线的反射与透光问题而设计的,它通过在屏幕表面加入数层带有特殊化学涂层的薄膜光学物质对外来光线进行处理,一方面折射成不同的比例,使反射的光线得以改变方向并互相抵消,另一方面能最大限度地吸收外来光线,改变光线传播的波长和反射。ASV 技术采用 ASV 技术的面板,产品在出厂检测的时候,都是在全黑的情况下测试对比度,因为这样才能够测出最佳的数值。但是如此一来就忽略了在正常光线下的对比度值,在有光线反射的环境下,无论是屏幕的亮度还有对比度,都有着一定幅度的下降。夏普为了克服这个问题,在 ASV 面板上使用了低反射涂层,可以

19、在有光线反射的情况下,最大化的保持电视的黑色纯度,达到提升总体对比度的作用。根据夏普声称,在正常室内光线下,ASV面板能够 650:1 的对比度,在 AQUOS 家居环境下,对比度高达 1200:1。NOVA 屏幕NOVA 实际上也是一种屏幕显示技术,它是随着 LG P970-Black 的上市而带来的一项全新的屏幕显示技术。NOVA 屏幕又被称为高亮显示屏,它是在 IPS 的基础上采用的一项提高屏幕亮度的技术。据 LG 官方称,NOVA Display 在亮度方面能达到 700 尼特。高于 iPhone 4 屏幕亮度的 530 尼特。是目前市面上最亮的屏幕。NOVA 技术以下为官方介绍的 N

20、OVA 的优势 NOVA 色彩更加生动自然NOVA 在前光下显示效果出众白色显示更纯节省电量NOVA 显示屏幕具备更高的亮度水平和纯白色调,可精确显示黑白原色,优化阅读体验。应用到产品中以后,将令手机屏幕无论在室内光线还是室外强光下,都可以呈现清晰的显示效果。此外在相同的室内环境下,和普通 LCD 屏幕比起来,NOVA 显示屏还能减少 50%的能耗。由于白色是目前最常用的网页浏览配色方案,当手机显示全白屏幕时,NOVA 屏幕比起 AMOLED 屏幕同样可以节省一半耗电。NOVA 在宣传时虽然噱头十足,但在笔者来看,该技术除了提高屏幕亮度之外,其他并没有太大的特点。尤其是其节电功能,无非就是采用

21、了根据环境光线自动调节亮度的功能。而拿 NOVA 屏幕和 AMOLED 屏幕在显示全白的情况下相比,明显就是拿自己的长处和别人的短处相比。要知道,AMOLED 屏幕是采用自发光材质,当屏幕显示为全黑时,发光二级管不发光,此时电量消耗最低;当屏幕显示为全白时,所有发光二级管同时达到最亮值,此时也最耗电。所以说,NOVA 屏幕的省电功能也多为噱头。AMOLED 屏幕AMOLED 也称“魔丽屏”全称是 Active Matrix/Organic Light Emitting Diode,即主动矩阵有机发光二极体面板。AMOLED 屏幕的构造有三层,AMOLED 屏幕Touch Screen Pane

22、l(触控屏面板)外保护玻璃。AMOLED 是 OLED 技术的一种,OLED 代表着它是自发光显示器,利用多层有机化合物来实现独立 R、G、B 三色光。它的前缀 AM(主动矩阵)相对的是 PM(被动矩阵),它比后者的细节还原更细腻,而且响应时间也更快。AMOLED 屏幕构造图抛开 AMOLED 屏幕复杂的技术原理,我们可以把它简单的概括为六大优势:1、AMOLED 屏幕具有自发光特性,这和需要靠背光灯照在液晶板面上才能显示的传统TFT 屏幕相比,有很大的区别。这种屏幕拥有更大的可视角度。很多人认为太大的可视角度没有什么必要,这种观点是不正确的。如果你经常玩狂野飙车等通过重力感应来控制的游戏时,

23、就能深刻体会到可是角度的重要性。2、AMOLED 屏幕具有功耗低的特点,它能带来更长的续航能力让用户随时都能享受手机的丰富功能。3、AMOLED 屏幕的色彩更加鲜艳,亮度表现也更出色。在户外强光下依然可以保持良好的视觉效果。4、AMOLED 屏幕具有更高的对比度,和传统的 TFT 屏幕相比,AMOLED 显示出的黑,是厚重的纯黑,而 TFT 相比之下更像是深灰;AMOLED 的白也是纯白,从而实现更加通透的显示效果。5、AMOLED 屏幕具有更快的响应速度。能给用户带来更加流畅的触控体验。6、AMOLED 屏幕具有更“轻”、更“薄”的体型优势,可以让手机设计的更加轻薄。AMOLED 屏幕虽然有

24、很多优点,但是 AMOLED 显示屏有天生的缺陷,就是它的像素排列采用 PenTile 排列方式( 点击了解更多 PenTile 知识),虽然显示效果好,但是由于排列的原因,实际显示像素仅为标称的 66%,虽然不影响图片和视频的观看,但却在显示细节或文字边缘时,不够精细。Super AMOLED虽然 AMOLED 屏幕的表现已经相当不错,但是科技水平的发展也让我们对完美体验的追求永无止息,在 AMOLED 之后,三星又推出了 Super AMOLED,又称“超炫屏”,较之于AMOLED 采用的显示层+触控感应层+外覆玻璃层的层叠式设计,新技术让 Super AMOLED 的显示层、触控感应层和

25、外覆玻璃层无缝贴合在一起,这使得 Super AMOLED 面板更加纤薄,多点触控也更加灵敏易用,并且在对比度、色彩还原上进一步得到提升。目前,首款采用百度易平台新机-Dell Streak Pro D43 就使用 Super AMOLED 屏幕。传统触控屏幕于 Super AMOLED 屏幕的差异Super AMOLED PlusAMOLED 和 Super AMOLED 虽然表现都已经很出色,但是由于以上两者均采用了 PenTile Matrix 排列方式,画面看起来颗粒感比较重,仔细看的话,文字边缘会有轻微的毛边,细节表现不够完美。而 Super AMOLED Plus 的出现有效的解决

26、了这个问题。Super AMOLED Plus 改变了 Super AMOLED 的排列方式为普通的 RGB 矩阵排布方式,并且加入了 DNIe+图像处理引擎,使每个像素点的亚像素数较以往提升了 50%,所以影像会更清晰细致,并且色彩饱和度、细腻度、对比度等等都有了一定的提升。 三星 I9100 采用的就是 Super AMOLED Plus 屏幕I9100 采用 Super AMOLED Plus 屏幕Super AMOLED Advanced摩托罗拉 Droid RAZR 采用 Super AMOLED Advanced 屏幕Super AMOLED Advanced(超炫屏增强显示技术)这种屏幕是随着摩托罗拉 Droid RAZR 的问世,一同出现的,据国外媒体报道,这种屏幕实际上是经过摩托罗拉公司优化的Super AMOLED 屏幕,而实际上它并非采用的 RGB 矩阵排列方式,而是采用了 PenTile 的排布方式,相比 Super AMOLED,Super AMOLED Advanced 屏幕分辨率也升级为 qHD 级别(960540 像素),屏幕更薄(这也是为什么摩托罗拉 Droid RAZR 能够设计的如此纤薄的一方面原因)、触控更灵敏、颜色更亮丽,色彩还原能力更强,并且在强光下有更好的显示效果。目前只有在摩托罗拉 Droid RAZR 上使用该屏幕。

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