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说说手机屏幕的那些事
2013-10-27 13:29:50   来源:   评论:0 点击:

一部一部手机用了过来,除了传统的硬件提升手机屏幕也是越做越大。从当年的翻盖、直板争天下到现在清一色的超大屏幕设计。手机已经不满足与3吋 方圆的空间,开始向4吋乃至更高的标准进

  基础篇:两大基本阵营

  一部一部手机用了过来,除了传统的硬件提升手机屏幕也是越做越大。从当年的翻盖、直板争天下到现在清一色的超大屏幕设计。手机已经不满足与3吋 方圆的空间,开始向4吋乃至更高的标准进行发展。相信现在的朋友们对于智能手机的屏幕已经越来越重视。从Super AMOLED到IPS到TFT,无数的网友在评测当中都针对屏幕发表了自己的看法。那么今天ZOL手机频道的“小白课堂”又开课了,虽然是我们手机小白, 经常受到商家的蛊惑或者被其他人的意见的所左右,不过今天在这里我们为大家讲解手机上的屏幕,让我们对自己的手机了解更加深入。

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  我们越来越多的通过屏幕来了解这个世界

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  但是,对于屏幕我们又了解多少?

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  从3.7吋到4.3吋,甚至到单手无法握持的5吋屏幕,手机行业的记录在不断的被刷新。随着电容屏幕的大量普及,越来越多的用户开始使用电容屏 幕,而触控手机也一下子成为了市场的主角。不过很多的用户是不是有这样的疑问,我的手机怎么看起来颜色非常的不纯正?为什么我的手机分辨率不低还是看起来 有很强的颗粒感?为什么我的屏幕在现实图片的时候颜色不准确?  实际上这些就是我们今天要为大家说的屏幕技术,首先我们从最基础的LCD和OLED屏幕 讲起。

  对于手机行业来说无论屏幕采用的什么技术他们都归根于两种技术,一个是LCD,一个是OLED屏幕。这两个是屏幕显示技术的两大基本阵营,他们的特点如下:

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  电子显微镜下的液晶分子

  LCD:Liquid Crystal Display

  ,这是一种介于固态和液态之间的物质,成为液晶技术,它的工作温度为-20°到70°。LCD屏幕的特点是自身不发光只透光,因此需要背光板,色彩显示比较的准确。目前LCD技术已经非常的成熟,大量应用在多个行业当中,智能手机大部分都采用LCD屏幕。

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  OLED具备很好的延展性

  OLED:Oranic Light-Emitting Diode

  ,这是全固态的物质,可以在-40°-70°的温度范围内工作。OLED面板的最大特点就是自发光特性,无需背光板即可显示,因此具备非常高的 可视角度。目前OLED面板技术主要掌握在日韩企业当中,由于目前OLED面板的制作工艺问题良品率比较低,暂时还不能大量列装,成本也比较的高。

  了解完这两个最基本的阵营,下面就一起来看看各自技术上的一些改良。需要说明的是我们后面提到的Super AMOLED、TFT、IPS等技术都是基于这两个阵营产生的。TFT:70%智能手机的选择

  TFT屏幕大家已经非常的熟悉。目前大批的智能手机都是采用的TFT技术。实际上TFT的全称是TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)。TFT是LCD的一种表现形式,也是手机上一种最基本的显示技术。它的结构剖面图如下:

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  TFT-LCD剖面图

  这个剖面图就是一个子像素(Subpixel)的内部结构,对于非常详细的成像过程笔者就不在这里讲解了,毕竟这些对于我们普通的网友来说意义 并不是很大。我们只要知道中间的液晶层(图中三个梯形结构)受到TFT的控制,当TFT通过电流的时候液晶会的排列顺序会发生不同的改变,光线在通过偏光 板打入液晶层后会会产生不同样色光,然后通过玻璃基板透出来。

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  TFT-LCD侧面图

  TFT技术的最大优势就是成本低廉,技术成熟,非常适合大规模的部署。同时由于TFT面板制作工艺要求不高,可以对其进一步的改良。不过TFT 的面板在经过几年的发展后也遇到了自己的问题,那就是厚度比较的大(需要玻璃基板),功耗也比较的高(只要屏幕在亮,功耗背光板就需要发光)。

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  Milestone使用的就是TFT屏幕

  同时传统的TFT面板在发展的过程当中也遇到了自己的瓶颈,那就是低可视视角、色彩饱和度不高以及低亮度为主。

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  IPS硬屏:苹果iPhone的最爱

  TFT技术发展遇到了自己的瓶颈,那么就要有相对应的解决方案提出。在TFT阵营下还分出了TN、VA、IPS三种技术。就像是“汽车”里面还 分出了小轿车、卡车、越野车等等。这三种技术目前已经应用在不同的领域,其中显示器主要采用TN、VA面板,也就是俗称的“软屏”,而智能手机方面则采用 的是IPS面板,俗称“硬屏”。

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  IPS面板

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  苹果iPhone 4采用的就是IPS硬屏技术

  IPS屏幕的最大使用厂商相信就是大家非常熟悉的苹果,iPhone、iPad系列产品都采用这种技术的屏幕。IPS屏幕的最大特点就是硬度比 较的高,不容易损伤。同时IPS面板在运动画面上的效果非常出色,通透性更强。基本上目前IPS屏幕并没有明显的不足,只是低品质的IPS面板会出现漏光 的现象。(此前iPad 2就有部分批次出现此问题)。

  S-LCD

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  HTC Desire在推出几个月后开始采用SLCD屏幕

  S-LCD屏幕是近年来异军突起一种技术。此前S-LCD屏幕并没有太大的名气,不过有意思的是由于三星AMOLED屏幕产能不足导致HTC Desire等一系列产品后续采用了S-LCD屏幕,目前关于S-LCD屏幕的相关参数并不多。只能看到这种屏幕具备广视角、高亮度、对比度高的特点。

  那么说完了LCD阵营,下面我们再来聊聊异军突起的OLED阵营。OLED阵营:AMOLED的崛起

  前面已经说到了OLED屏幕的主要特点就是自发光,高亮度,同时兼具响应速度快、功耗低等特点。同时由于取消了背光面板,因此整个屏幕的厚度也 有了大幅度的降低。OLED面板现在又分为PMOLED和AMOLED,其中PMOLED主要应用在大型显示上,手机并没有采用在这里我们就不做讨论。主 要给大家讲述下很多用户关注的AMOLED屏幕。

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  OLED结构

  AMOLED的中文名称是有源矩阵有机发光二极体面板,AMOLED屏幕的最大特点就是具备自发光特性,每个像素都可以自己发光(黑色就是不发光),

  同时由于取消了背光板,因此AMOLED还具备广视角和高对比度。

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  AMOLED屏幕结构图

  AMOLED屏幕包含了AMOLED显示技术+触控层(Touch Panel)+玻璃基板  ,在阳光下的表现并不好。AMOLED屏幕由于自发光特性因此在显示黑色的时候最为省电,因为像素点根本不发光,不过也由于这 个原因导致常年使用的话各个像素点老化的程度不同。Super AMOLED:Ultra Thin

  正是由于AMOLED有这样那样的一些不足。三星集团也是在后续推出了Super AMOLED超炫屏,在之前的AMOLED基础上作出了自己的修改。Super AMOLED超炫屏幕主要是去掉了玻璃基板,直接在将Touch Panel集成其中,这样的话三星Super AMOLED屏幕就取消了空气性,厚度进一步的降低,同时也增加了通透性,在阳光下表现更加的出色。

  Super AMOLED最大改进是取消了空气层玻璃基板直接可以触控

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  Super AMOLED的通透率比AMOLED强,因此在阳光下表现优于AMOLED

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  Super AMOLED屏幕成为I9000的主打卖点

  实际上三星的Super AMOLED屏幕技术依然采用了Pentile式排列,同时由于采用了RGBG设计,因此整个屏幕的绿色显得更浓一些,也造成了屏幕显示效果非常的艳丽。 Super AMOLED屏幕目前主要的明星机型就是三星GALAXY S,这部传奇的手机直接让三星进入Andorid系统一线阵营。

  TIPS:Super AMOLED屏幕由于触控基板直接作用在玻璃上,因此不推荐贴膜,贴膜反而会影响触控手感。

  ASV技术

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  ASV技术改变了晶体的结构

  ASV技术是日系厂商的专利,全称是Advanced Super-V,这是一种技术而非面板。ASV技术主要是通过一种专利工艺改变内部晶体的形状,并且通过不同的图形改变光线折射,人为的提高显示精度和像 素密度。目前ASV技术最主要的厂商就是夏普,魅族M9以及夏普一部分产品就是采用了该项技术。军团作战:Pixel排列的艺术

  OK,前面给大家讲述的都是屏幕材质,可是大家仍然有这样的疑问:为什么我的屏幕分辨率并不低,怎么看起来颜色不纯正而且有颗粒感呢?这个就牵扯到屏幕的排列问题了。为了给大家浅显易懂的讲解,我们先来从基本的看起。

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  三原色设计

  我们知道现在能看到的颜色都是由原色组成,原色是指不能通过其他颜色调和而成的颜色,也叫做“基本色”。目前在电子设备上的显示技术全部采用叠加性三原色:红色(Red)、绿色(Green)、蓝色(Blue)。这三种颜色也就是我们常说的RGB Display。

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  Pixel显示效果图

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  多个像素排列完成后就是图片

  在正常的图像显示当中三原色都是子像素Subpixel,这三个子像素构成了一个像素点。如果这三个子像素灯亮共同发光,那么从远看就是白色。 而其他的颜色则需要每个子像素发光量不同来进行显示。如果千千万万的像素发光的话,在图片上我们就能够看到一个个有序排列的图形,这个就是我们肉眼可以看 到的图像。

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  传统RGB显示

  RGB-Display的显示对于TFT-LCD来说:显示效果比较的直观,颜色控制准确。同时LCD技术采用的是印刷工艺,RGB对机身成本 的影响微乎其微。不过对于对于AM-OLED来说:RGB显示技术要求像素点比较的多,而AMOLED成本与像素点成正比,Pixel的多少直接影响成 本。因此为了控制成本,RGB-Pentile应运而生。RGB-Pentile:效果与功耗的抉择

  RGB-Pentile理论上说是一种比较投机取巧的方法,Pentile排列主要是通过相邻像素公用子像素的方法来减少子像素的个数,从而达 到低分辨率模拟高分辨率的效果。  在正常的显示当中Pentile排列确实可以达到高显示效果(公用子像素),不过遗憾的是在我们日常使用的时候显示情 况非常的复杂,圆形、弧形、梯形等不规则的图形都会造成子像素无法公用,这个时候Pentile进行了修复,让本该灭掉的子像素重新亮点来达到颜色的平 衡。不过这样就造成了显示毛边粗糙等显现,这就是我们之前感觉到屏幕边缘不平滑的原因。

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  两者区别

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  在很多特殊情况下子像素无法正常点量会造成边界发虚

  同时由于目前的手机尺寸比较的大,而手机的分辨率一定的情况下造成Pentile排列的子像素过于突出,从而造成屏幕的“颗粒感”严重,实际上这些都是PPI(像素密度)惹的祸。

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  Pentile排列

  当然RGB-Pentile也并非全无好处,否则厂商也不会采用了。对于TFT-LCD来说:RGB-Pentile排列最大最大的好处就是增 加通透性,同样的亮度只需要更小的功耗,提升续航能力。缺点同样明显,低分辨率下颜色不纯正。而对于AMOLED来说:RGB-Pentile排列可以显 著的降低成本,缺点我们后面再说。Pentile家族的逆袭

  前面可以看到传统的RGB由三原色组成,不过Pentile的排列将其打算。那么如果在RGB的基础上再增加一个子像素呢结果如何呢,那就是我们下面讲到的RGBW和RGBG。

  Pentile-RGBW

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  RGBW-Pentile

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  RGBW-Pentile加入了白色

  Clairvoyante公司创造,除了传统的绿、红、蓝,新加入了白色作为基准色。这四种颜色组成了一个基本子像素。同时Pentile- RGBW在不增加功耗的前提下提高了屏幕亮度(白色透光率高+两子像素透光率),变相的降低屏幕功耗。Pentile-RGBW显示效果比RGB节省 33%子像素,省电40%。目前魅族M9采用的是这种设计。

  Pentile-RGBG

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  RGBG Pentile设计的I9000(下)

  Pentile-RGBG比较有意思。他仍然是传统的绿、红、蓝,不错绿色得到了突出,绿色成为红、蓝的间隔。所以整个屏幕强调绿色,造成其过于鲜艳的效果,因此这种屏幕的对比度很高,颜色显示也是更加的艳丽,目前三星Super AMOLED采用该项技术。

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  RGBG-Pentile排列

  那么总结下来,Pentile的排列最大的好处就是省电,省成本,同时相应的提升了待机时间。而坏处就是在低PPI情况下颗粒感相对于RGB会严重很多,同时在显示的时候边缘发虚有杂色现象发生。一个“+”号=非Pentile设计

  OK,前面我们讲了这么多,从屏幕材质撤到了最后的像素排列,最后甚至还揪出了RGBW等比较非主流的显示效果。那么很多的消费者肯定很奇怪,说海宏啊你怎么忘记说今年最热最火的Super AMOLED Plus啊,别着急啊我这不就把它放到最后压轴呢。

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  非Pentile设计的SUPER AMOLED PLUS

  Super AMOLED Plus,也可以说是Super AMOLED+,这个小小的“+”号可不是简简单单的一个加号,Super AMOLED Plus的子像素从之前的8个提升到了12个,整体提升了50%。子像素的提升最大的好处就是颜色调控更加的精准,同时在显示的时候锐度将会好。

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  精细程度根本不是一个级别的

  另外最为重要的一点就是Super AMOLED Plus采用的是非Pentile设计,回归到最原本的RGB Display效果,因此在显示的时候更加的惊喜,更加的清晰,对比度也有所提升。所以说Super AMOLED Plus才是目前OLED阵营当中最为出色的手机屏幕,也是远远的超过了Super AMOLED!

  AMOLED Super HD?

  当然Super AMOLED Plus缺点还是存在的,完美的屏幕永远都不存在。Super AMOLED Plus屏幕仍然具备OLED屏幕的通病:颜色过于的鲜艳,长时间观看的话会产生疲劳感。  对于色彩工作者来说Super AMOLED Plus仍然不是首选。

  当然三星的脚步不会就此结束。此前在Twitter上三星罗马尼亚官网曾经宣布下一代的Nexus将会使用三星AMOLED Super HD屏幕,显示效果更加的出色。虽然随着摩托罗拉被Google收购这个事情变得比较飘渺,不过很显然三星的研发脚步并没有停止,新一代的屏幕肯定还将会 面世。屏幕:自己喜欢才是真的

  前面给大家说了这么多关于屏幕方面的小科普,可以说本篇文章不仅给大家答疑解惑,同时也是对手机行业基本知识的一次梳理。在智能手机高速发展的 今天单一的技术优势已经很难在获得消费者的认可,硬件+软件+服务才是未来智能手机出奇制胜的法宝。就如同前面我们分享的那样,用户不会为了一个 Super AMOLED Plus屏幕而去购买I9100,而是会综合考虑硬件、系统等方方面面。因此屏幕实际上并没有起到决定性的作用。

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  手机好不好自己用了才知道

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  按需求出发,自己用着舒服才是王道

  另外这个世界上并不存在完美的屏幕,前面我们也将每一个屏幕的优缺点给大家罗列了出来,每一个屏幕之所以能够应用在手机上都是经过考验的,而消 费者在选择屏幕的时候更应该从自己的实际需求出发。如果对色彩不敏感的同学可以选择AMOLED屏幕,而对待机时间要求比较苛刻的朋友大可选择 Pentile排列屏幕,这个世界并不存在完美的屏幕,只有真正适合自己的屏幕。

  最后,希望本篇文章对仍在纠结于各种屏幕的用户有所帮助。

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