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浅谈AMOLED与TFT-LCD

作者:时间:2018-08-09来源:网络收藏

由于小编并非Display行业的专业从事人员,所以小编在这边就简单跟大家分析一下这两种屏,不对的地方,希望大家通过留言指出。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201808/386062.htm

首先,先谈谈AMO与TFT-LCD的发光原理。请看下图

从图看出来,TFT-LCD是通过Backlight(背光单元)发光,透过液晶控制打开关闭,然后透过不同的RGB彩色滤光片,显示不同的颜色。而AMO则是自发光,通过RGB不同的发光体 显示组合来显示不同颜色。

由于发光方式不同,TFT-LCD 是需要背光,自然整体厚度要比AMO厚一点。

这张是张老图,虽然这两年TFT-LCD 通过In-cell等各种技术 来降低带触摸的整体厚度,但总的来说,AMOLED还是要比TFT-LCD薄。

但是也是由于AMOLED是自发光,就无法像TFT-LCD一样,将液晶注入进玻璃,而是通过蒸镀或者印刷的方式来将AMOLED的发光材料注入进AMOLED。

印刷的方式还在研发阶段。目前包括三星都是用的蒸镀的形式生产。

而三星为了让AMOLED蒸镀良率提升,采用了各种PenTile,来生产。

为什么说PenTile可以提高良率?比如FHD 分辨率为1920x1080, 用PenTile 就只需要做成1920x720 的分辨率,就可以让用户看到1920x1080的效果。

不过毕竟是牺牲了部分的像素,在特殊的图案下,会有显示失真的问题,但是自然图片,人为拍的图片,一般是不会发现这类失真。

很多人在宣传AMOLED的时候,都是宣传AMOLED比TFT-LCD省电,但中关村在线做过一个测试,得出的结论: 通过对于AMOLED以及IPS两种不同的材质进行测试,虽然对于细分项目的计算方式不太相同,但是我们可以明显的看出AMOLED显示黑色时最省电,其次是绿色,最耗电的颜色是白色。而另一方面,使用IPS屏幕的机型三种颜色的长时间显示都没有对电量消耗产生实质性的影响。所以由此我们不难看出使用暗色的背景或者桌面能够让手机能省点对于AMOLED屏幕确实可行的,并且效果确实很明显,但是对于IPS屏幕来说,因为显示结构以及方式的原因(使用背光灯),使用暗色系的背景更省电并不成立。 详见http://mobile.zol.com.cn/529/5295530.html

说到将亮度调暗,AMOLED颜色发黄也是一个问题。不过这些年,AMOLED的技术的演进,这个问题,也略有好转。

至于AMOLED的市场,由于AMOLED更薄,尽管AMOLED的价格偏贵,还是很多手机厂商想选用AMOLED。只是前两年Samsung 因为自家Galaxy 系列销量太好了,减少了国内品牌手机厂商的供货,从而导致国内厂商不敢使用。但近年来三星自家手机增长慢,而其AMOLED产能增加,从去年开始,降低AMOLED的价格,使得使用AMOLED的品牌手机越来越多。

而除了Samsung,LG,Sony,国内也逐渐有厂商开始做AMOLED,上海和辉,昆山国显,京东方,天马都开始做AMOLED,这使得AMOLED的价格也逐渐下降。

当然AMOLED的未来是一片光明,这也是各供应商开始做AMOLED的主要原因。AMOLED在未来 有三个方向可以去关注:

柔性显示:

这是AMOLED与TFT-LCD相比的一大优势。毕竟是自发光,不像TFT-LCD还有一层背光,所以TFT-LCD是无法做成可弯曲的。

印刷生产

用印刷方式可以让AMOLED变得更薄,更容易做弯曲屏。但目前印刷技术并不成熟,国内只有TCL在研究此技术。

VR

随着虚拟现实渐渐兴起,国内现在做虚拟现实的厂商也增多了起来。但是我经常听到有体验者向我表示:他戴上国外大厂诸如Oculus、Sony和Valve的VR头显的时候,体验十分出色,但是戴上国产的VR头显,不动的时候还好,一动起来就会让人极度眩晕,这是为什么?按照一般的看法,VR头显无非是戴在头上的显示器,晕动(Motion Sickness)到底是怎么回事?

下面我用几张示意图演示。

我们可以看到,左边这张图是真实的世界中,一个物体从左往右移动时眼睛看到的情况:随着时间的推移,物体的轨迹是一条线;而右边的图则是任何一种显示器显示出来的情况:物体的图像在每一个点显示一段时间之后,就跳到下一个点;它并非是连续的运动。

但是一旦当人的头部运动,那么人眼也会相对于显示的物体有相对的运动,这时物体在人眼中的轨迹就变了一个样子:

右图中头部往左转时,原来静止不动的物体的轨迹就变成了右图这个样子,不再是一个点,而是在每一帧结束之时跳回到它“应该”在的位置。然而人眼的视觉暂留现象则会保留上一帧和这一帧的图像,于是图像就会造成拖影,从而导致眩晕。

这时候为了避免眩晕,有两种方式:

假如我们仍然假设60hz的刷新率,头部转动速度为120度/秒,那么一帧内头部转动为2度,以DK2的分辨率,一帧内的延迟为19像素,这个时候头显显示的图像将会是相当模糊的。而分辨率越高,这个问题就越严重。以人眼理论极限分辨率来计算,一帧内延迟会达到600像素。从60到90,到120,到200……可能最后到1000hz,那时我们的视觉系统就彻底分辨不出真实或者是虚拟了。 但显然我们现在无法将刷新率提高到1000hz,目前Oculus Rift CV1和HTC Vive采用了90hz刷新率,而Sony Project Morpheus采用的是120hz刷新率。

就是降低余晖(Persistence)。

余晖(Persistence)是一个在CRT显示器时期的概念。CRT显示器是电子束激发屏幕上的荧光粉发光,所以实际上CRT显示每一帧之内只有很短一段时间像素是发光的,其余时间像素是暗的,示意图如下:

可以看到液晶显示器,每一帧内像素总是在发光,所以液晶显示器就被称之为“全余晖”(Full Persistence)显示。

中间这张图只有一半时间像素发光;而右边这张图是理想情况下只有非常短的时间内屏幕在发光,也就是“零余晖”(Zero Persistence)。由于人眼的视觉暂留效应,刷新率足够高就不会察觉到屏幕只有每一帧很短时间发光。但是为了弥补亮度的不足,每一帧内像素发光的强度要大大提升。

低余晖显示对VR头显的意义在于,头动时物体的轨迹更加接近于物理世界的真实轨迹:

这时头部运动带来的拖影会大大降低。假设假设同样头部转动为120度/秒,头显刷新率60hz,一帧内屏幕发光2ms,以DK2分辨率和视角计,那么在发光2ms之内头部转动人眼所观察到的视觉延迟仅为2像素,眩晕感就随之而去。

但是我们都知道LCD的基本显示原理:通过让液晶翻转来选择性透过光线。这意味着LCD很难使用低余晖显示。

(TN-LCD的基本显示原理)

液晶翻转的响应时间最快也有2-4ms,而背光原理也导致LCD不能做到全黑。相比之下传统的CRT显示器是天然的低余晖显示。

想要解决这个问题,VR头显必须使用主动发光的显示屏,比方说OLED。由于其每个像素都是主动发光的,所以OLED屏幕可以做到低余晖。

所以说AMOLED 还是有很多发展的前景。希望国产的AMOLED 供应商早日可以大规模量产。



关键词: LED

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