OLED屏大行其道的今天为什么还有人说 “LCD 永不为奴”？

发表于 5年以前 | 总阅读数：893 次

LCD 与 OLED 的发光原理

实际上，无论是 LCD 还是 OLED，它们都是目前智能手机领域使用得最多的两种显示技术，包括 TFT、IPS、AMOLED、PMOLED 等在内的屏幕均为基于这两种技术的“增强版”。

上图为 LCD 与 OLED 屏幕的种类

LCD（Liquid Crystal display）即液晶显示技术，其历史可回溯到 20 多年前，广泛应用在电视机、电脑、智能手机等电子设备上。

LCD 屏幕的构造就像是在两片“玻璃”中间夹了个液晶层，下基板放置了薄膜晶体管，上基板还有彩色滤光层，中间的液晶层在电压的作用下会产生不同的光特性，最后投射的时候又经过彩色滤光层产生不同的颜色。

OLED（Organic Light-Emitting Diode）全称是有机发光二级管，它被公认为 LCD 的继任者，它也被外界认为是下一代智能手机显示屏的最佳方案。

与 LCD 不同，OLED 的每个像素点自身都能独立发光，我们可以把它的每一个子像素点看作是一颗 LED 灯，由红绿蓝三个子像素组成一个像素，这些像素组成的阵列就是 OLED 面板了。

简单的来理解，LCD 的光源层和显示层分离，OLED 显示层和光源层合二为一。同时，LCD 的光源是固定的，不能实现单独发光。

OLED 的结构为其带来了许多红利性的特质，包括但不限于：

OLED 的显示效率比需要对光进行多级“过滤”的 LCD 更高；
OLED 不再需要背光源，屏幕可以做得更薄；
通过配合不同的基板材质，OLED 还实现弯曲甚至折叠显示效果。

OLED 的烧屏与频闪问题

按理来说，针对未来手机市场的发展趋势，OLED 拥有无限的潜力。但与 LCD 相比，它也有广遭诟病的缺点，包括烧屏和频闪问题。

通过上文我们已经知道，OLED 的每个像素会自行发光，而亮度的控制由电流驱动，控制发光材料形成不同的颜色，即 DC 调光。

不过，由于不同颜色像素点的材质不同，其发光的寿命会受到一定影响；加之三色子像素的波长有差异，它们对电流也存在着不同的要求，例如蓝色就需要更高的电流通过。因此，在屏幕损耗过大或在低亮度的情况下，想要控制每个子像素的亮度配比十分困难，这时，OLED 屏幕可能会发红，或者是在显示内容时出现“残影”，也就是大家常说的“烧屏”。

为了解决这一技术难题，厂商们想出了新的办法——使用 PWM 调光来代替之前的 DC 调光。这种方法的具体操作是让屏幕不断进行闪烁，在达到一定的频率之后，会给人眼一种暂留的视觉效果，让屏幕看起来“常亮”。如果需要降低亮度，只需要加大闪烁之间的时间间隔即可。

就这样，PWM 调光导致了频闪现象的出现，并且遭到了“LCD 党”的口诛笔伐。

上图白色区域为高风险，黄色区域为低风险，绿色区域为无风险

根据《IEEE Std 1789-2015 标准》（IEEE 为美国电气和电子工程师协会），低健康风险的频闪范围应该在 1250Hz 以上；国内也有相关检测机构针对该标准进行了测试，若光输出频率大于 3125Hz，则认为无频闪，进入豁免安全区。

尽管上述报告并不是针对手机显示屏，而是针对照明灯，但它也显示出一个规律：频率越高，对健康造成的风险就越低。

我们在此列举两组使用 LCD 和 OLED 的手机频闪频率：

iPhone XR （LCD 屏幕）频闪的频率超过 9000 Hz；iPhone Xs Max（OLED 屏幕）在低亮度情况下频闪频率则只有 240Hz。
华为 Mate 20（LCD 屏幕）频率接近 15000Hz；华为 Mate20 Pro（OLED 屏幕）频闪频率为 245Hz。

尽管人们的肉眼不太容易察觉到屏幕闪烁的变化，而且目前医学以及电气方面也没有对“低频伤眼”盖棺定论，但网络上出现了几乎一边倒的观点：OLED 的频闪现象会导致人眼疲劳，甚至是干涩疼痛。

LCD 走下神坛

相比起 OLED 来说，LCD 屏发展历史悠久，制作工艺成熟，因此成本更低。由于其使用背板发光，所以使用寿命相较 OLED 屏更长，且调光过程自然柔和，不伤眼。

LCD 屏幕在智能手机方面的“崛起”要归结于夏普 2014 年推出的首款“全面屏”设计手机 Aquos Crystal——这款手机搭载了 5 英寸 LCD 显示屏，分辨率为 1280x720，屏占比高达 78.5%。可以这么说，Aquos Crystal 是全面屏手机的开山之作，它也在很大程度上奠定了 LCD 屏在手机方面发展的基础。

在 2017 年苹果发布搭载 OLED 屏幕的 iPhone X 系列手机之前，LCD 绝对称得上是市场上的主流。到了 2019 年，市面上很难见到一款搭载 LCD 的真旗舰——这与市场需求不无关系。

近年来，屏下指纹技术开始作为智能手机的一大卖点出现，然而，该技术主要基于光学和超声波解锁，但 LCD 面板恰恰具有用于阻挡光线和超声波的背光单元，因此也就不具备屏下指纹解锁功能。

此外，LCD 屏需要一系列的背光模组，这会增加其面板厚度，略显机身厚重，在形状上也比较固定不可易形。这一特征又与如今智能手机“极限轻薄”“折叠屏”“曲面屏”“真全面屏”等大卖点相悖。因此，在不少人的眼里，LCD 屏就被贴上了“低端过时”等标签。

不过，在 2019 年年中，京东方、汇顶科技等企业已经宣布攻克 LCD 屏下指纹技术难关，并将在不久后实现量产，困扰 LCD 多年的屏下指纹难题终被解决。

当然，作为一个新技术， OLED 还有许多问题需要解决。但在短短的几年里，OLED 屏在手机领域的发展速度惊人，其中，三星的 AMOLED（OLED 的一种）屏幕已经完成了对传统 LCD 屏幕的追赶和反超。

小结

总而言之，无论是 LCD 还是 OLED，两者都各有优劣。选择 OLED，能够获得更加鲜艳的色彩效果，更薄的屏幕效果、更快的相应速度；选择 LCD，可以避免烧屏和频闪现象，获得更加自然更加清晰的画面效果。

即便是 OLED 似乎更加符合目前主流手机市场的“口味”，但 LCD 也在积极求变。市场上存在两种各自拥有独特定位的技术，未尝不是件好事。