本帖最后由 浮梦清欢 于 2020-8-17 10:36 编辑
前几天，京东方宣布突破了QLED屏幕像素密度500PPI的技术。最近，有爆料消息称华为可能会推出一款搭载Mini LED 240Hz的电竞屏，对于这几种屏幕很多小伙伴可能并不是很清楚，那么今天，我来为大家捋一下目前业界常用的几款屏幕。
先来放个爆料，就是华为可能会推出一款搭载Mini LED 240Hz屏幕的电竞显示器。
并且之前，京东方也宣布了发布像素密度（PPI）突破500的QLED屏幕。不过随着屏幕类型的不断增多，许多人在屏幕这方面“逐渐迷离”，那么今天，我们就来详细讲解各种屏幕。
首先就是LCD类型的屏幕，LCD的屏幕技术有很多，材质也有很多，但是我很有兴趣都介绍一下（滑稽），不过首先要总的来介绍一下LCD屏幕。LCD屏幕其实就是我们所说的液晶屏（Liquid Crystal Display）。这种屏幕的主要组成部分是：背光板、电路、偏光片、液晶层、彩色滤光片。而其中，背光板主要负责发光，液晶层主要负责改变光线方向，滤光层则负责让每个子像素显示不同的颜色，考虑到偏光片涉及到偏振光，在此不做详细阐述，如果提问人数较多，楼主将在评论区置顶回复中解释。自此，被动发光的LCD屏幕就介绍完了。
而LCD又分很多种，比如说TFT材质的LCD，LTPS技术的LCD，IPS材质的LCD，TN面板，STN面板，VA面板，还有上文提到的QLED屏幕、Micro LED屏幕、Mini LED屏幕。这些都是改变了电路材质或者液晶排列方式，接下来，我们一一来说。
先来说TFT-LCD。TFT其实就是薄膜晶体管（Thin Film Transistor）。在现在大部分LCD类型的面板上，大部分采用了TFT材质的面板。那么这种材质的LCD其实就是通过每个液晶像素点之后的TFT来驱动的，也就是说简化了电路结构，所以这种TFT材质的LCD屏幕，也是一种有源矩阵液晶显示设备。那么关于这个有源矩阵，其实就是TFT存储器元件创建有源像素的一种LCD技术，过多的就不讲了哈（滑稽）。
接下来说LTPS技术的LCD。LTPS就是“低温多晶硅”（Low Temperature Poly-Silicon），LTPS其实是多晶硅技术（p-Si）的一个分支，采用LTPS技术的LCD面板往往可以让薄膜电路更小、功耗更低。既然有低温多晶硅技术，相对应的就会有高温多晶硅技术，这里就不得不提到一个工序——Laser Anneal激光退火高温氧化工序。这道工序主要就是为了将玻璃基板的a-Si（非晶硅结构）转化为p-Si，不过由于大部分的玻璃基板都无法承受Laser Anneal过程的高温，所以后来出现的低温多晶硅其实就是采用了准分子激光热源来解决这个问题。
再说IPS面板，所谓IPS其实就是“平面转换”（In-Plane Switching），哎说白了就是Super TFT。这种屏幕的特点就是把上文提到的正负极电路做到一起，并且采用了TFT的技术。这种技术还有对液晶分子排列方式的优化，采取了不同于其他屏幕的水平排列方式，而这种屏我们也称为硬屏，至于为什么是硬屏，我们一会再讲。不过介于IPS面板种类比较多，比如说e-IPS、H-IPS、S-IPS、AH-IPS、IPS-ADS等，所以在这里我们不再详细解释。
那么什么是TN面板？TN面板全称扭曲向列型面板（Twisted Nematic），这是中低端显示器市场上较为流行、使用比较广泛的显示器，因为其造价比较低廉。TN面板其实就是将液晶分子扭转了90°，简化了面板结构，降低了成本和响应时间。由于液晶分子排布发生了变化，所以随之而来的就是色彩比较差，因为大部分8bit的TN面板都是通过6bit抖8bit实现的；并且其可视角度非常小，如果偏一点你就看不清了。至于如何鉴别，可以通过手指在显示面板上轻划，看看有没有出现水纹判别，如果有，则是TN面板。
说完TN面板，我们再来说STN面板——超扭曲向列型面板（Super Twisted Nematic），这种面板和TN面板类似，同样通过扭转液晶分子来改变了旋光状态，只不过这个STN的扭转角度比较大，一般是介于180°—270°之间，而一般都选择了270°。在这里我们只说一种STN的分支——CSTN彩色超扭曲向列型面板（Color Super Twisted Nematic）。普通的STN因为液晶扭曲之后会出现色散现象，所以CSTN是在FSTN（即在STN面板上加上一层Film补偿膜）的基础上加入一层彩色滤光片，从而达到显示彩色的功能。（这里虽然提到了是增大扭转角，但是随着扭转角增大带来的还有双折射性带来的干扰，也就是上文所提到的色散现象）
接着我们来说VA面板，说到VA面板啊，这其实是有两个分支，所以询问了一下这方面的大佬。
因为细分为三个分支，我们直接说VA面板（Vertical Alignment）。VA面板的可视角度不像TN面板，VA面板的可视度我如果没记错，一般都是160°及以上，而TN面板到这个程度，恐怕你能看见的只有一片深灰了。同时VA面板不同于TN面板，其色彩还原度和对比度非常高。不过VA面板有一个很大的缺点：功耗高、响应速度慢（VA面板：所以爱会消失，对吗？ 开个玩笑）
那么我们先说第一个分支——多畴垂直配向技术（MVA，全称Multi-domain Vertical Alignment，又被称作多象限垂直配向技术）。首先来明确一点，传统的液晶在静止时都是直立式的，但MVA借助突出物，使液晶静止时偏向某一个角度。这样的好处是啥？其实就是液晶分子变为水平排列时，可以让背光更加迅速的通过，从而缩短响应时间，并且再一次提高显示范围。
说完MVA，我们来说MVA的发展版——PVA面板（Patterned Vertical Alignment）。PVA也属于VA的一种分支。PVA和MVA的差距在哪？PVA和MVA的差距很明显：PVA将MVA中的液晶层突出物替换为了ITO电极（半导体材料）。这种面板的主要好处就是电极开口率更高，背光源利用率增高，但是其缺点就是——黑色不纯。现如今，S-PVA和P-MVA已经可以并驾齐驱，两者都有着不错的体验。这项技术的领导者就是我们熟悉的三星。
第三个分支——连接焰火状排列技术面板（CPA面板，全称Continuous Pinwheel Alignment）。这种面板的每一个像素上都有多个方形圆角的电极，当向这些电极和另一面的电极施加电压时，便会产生一个对角的电场，液晶分子会在这个电场的驱使下趋向中心电极，之后呈放射的焰火状排列。这种屏幕的像素不在水平方向上呈直线排列，而是在90°、45°、135°的方向上呈直线排列（RGB像素）。这项技术由夏普所领导，同时这个面板在液晶面板领域也被公认为最好的面板。
所以说上头两家互撕的场面还是很激烈的。我们之前说了IPS面板属于硬屏，那么刚刚我们介绍的VA面板就属于软屏了。至于为什么IPS属于硬屏，VA面板属于软屏，其实很好解释。IPS面板因为液晶分子水平排列，按压后变形程度小，所以称之为硬屏。而VA面板因为液晶分子竖直排列，所以在按压时向两侧运动，变形程度大于IPS面板，所以称之为软屏。
说完以上几种常规的LCD屏幕，我们再来说说几种“不走寻常路”的LCD屏幕
首先就是QLED屏幕，QLED全称“量子点发光二极管”（Quantum Dot Light Emitting Diodes）。对于这种屏幕很多人其实有误解，认为是继OLED之后的又一种屏幕，其实不然，因为它与LCD的结构相同，包括LCD存在的漏光、拖影等缺点它也都有，所以这还是一种LCD屏幕。不过它是更换了背光板的材质，由传统的LED背光板更换为了亮度更高、发光度更好（降低了色彩串扰）的量子点发光管。这种管是一种由锌、铬、硒、硫原子构成的粒径不足10nm的颗粒，通过组合形成了量子管薄膜继而充当背光层。
其实说到这种屏幕，还有两种屏幕技术——ULED和GLED
ULED，ULED属于一种技术上的改良，而这个技术的持有者是海信。ULED屏幕可以实现分区控光，不同于传统LCD，ULED屏幕将背光层分为几个部分，每个部分由一个独立的单元控制，从而得到更高的画面对比度和更为鲜艳准确的色彩。据悉，ULED的动态对比度达到了800万。同时，ULED屏幕时间了灰度曲线的连续调整，显示的色彩更细腻（好像达到了14bit）。对于这个分区控光技术，类似的还有一个Mini LED屏幕，我们会在下文介绍。
然后说GLED屏幕，GLED全称是Geek LED。这种电视有啥特点呢......楼主也不好说。这是由创维所引导的技术。至于用了啥技术......我查了大半圈，反正啥也没查着，据百度百科上说，是画面上有大幅提升。（咱也不知道，咱也没地问）
好，那么我们接着说Micro LED。Micro LED实际上还是要依靠背光源技术，只不过删去了液晶层、偏光片等区域，并且将整个的背光板替换成与滤光板大小相同的LED灯珠，由此充当背光层，由此就可以实现和OLED一样的效果——通过控制不同灯珠的亮度来进行对色光的混合从而得到不同的颜色。由此有的博主也给出了更简化的方案——将滤光层和背光层做到一起，也就是说，直接使用三种不同颜色的LED灯珠来达到显示的目的，这时就和OLED的工作原理一样了，只是换了一种材料（这是要做无机自发光二极管？ILED？）。不过Micro LED因为灯珠只能单独一个一个植入，所以量产还很困难。
然后讲另外一种屏幕——Mini LED屏幕。Mini LED屏幕和上文提到的ULED类似，都采用了分区背光的技术，但是Mini LED将LED背光板分成了上万颗（80-300μm），这样可以达到更精细的显示效果，甚至可以达到HDR的效果，甚至有望超过OLED。并且这种屏幕由于采用了分区背光，所以局部对比度将高于常规LCD。不过也正是因为采用了分区背光，所以在显示小范围高亮图像时，非常容易出现光晕现象。并且，这种背光方法的厚度和发热也十分不可观，当然，如果你不在意这些的话，可以直接略过。
说完LCD类型的屏幕，我们再来说OLED类型的屏幕。常见的OLED类型的屏幕可以分为OLED、PMOLED、AMOLED、Super AMOLED这几种。
先来说OLED屏幕的发光原理，OLED屏幕主要就是分为电路和有机自发光二极管，其中电路负责提供稳定电压，有机自发光二极管负责发射光线并且通过不同的电压控制色光强弱来达到显示不同颜色的目的。OLED屏幕由于没有背光层、液晶层、偏光片等结构，所以厚度会薄很多，并且每个像素点可以独立控制开关，所以就可以显示纯黑，所以往往被作为高端旗舰机的屏幕。而又因为OLED没有背光板，所以OLED柔性和韧性更好，往往被作为折叠屏的屏幕，并且得益于此，也可以使用COP封装技术，来做到更小的边框。
先讲大部分手机最常用的OLED，由于和上面的一样，在这里不再赘述。那么我们讲PMOLED，PMOLED全称被动矩阵有机电激发二极管（Passive Matrix OLED）。PMOLED的阴极和阳极构成矩阵状，以扫描方式点亮其中的像素点，使用短脉冲来使像素点瞬间高亮度发光。其结构较为简单，制造成本低，但是缺点就是——费电还废屏。
再来说AMOLED，AMOLED其实和PMOLED差别并不大，主要就是驱动方式。AMOLED全称有源矩阵电激发二极管。（Active Matrix OLED）AMOLED需要依靠TFT进行电压的调控，说白了就和TFT-LCD一样，也是简化了电路，可以精准控制独立像素。AMOLED屏幕一般都采用RGBG的排列方式，并且其色域更广、对比度更高、整体更薄，所以更受喜爱。
最后来讲讲Super AMOLED。Super AMOLED其实就是AMOLED的升级版，你可以把它看做Super TFT来理解，其实和AMOLED差不了多少。主要就是一个触控方面的差距，Super AMOLED自带电容触控功能，不需要额外的电容层，这样就可以薄很多。并且，Super AMOLED也不是给电就能亮，Super AMOLED需要接受“开”或“关”的信号，并且有电压时才会亮起，这样，Super AMOLED在TFT层电压快速变化时，像素点也会准确亮起，相对于AMOLED显示更加接近原彩。
那么这些就是目前最常见的屏幕类型了，我是浮梦清欢，感谢大家有耐心能阅读完全文，我们下期再见。（PS：不知不觉做到了11期，感谢大家对于清欢茶谈的支持，谢谢大家）
（注：本期VA面板、GLED面板、PMOLED技术部分参考了一部分资料）
（图2、图17、图19为视频中抽出图片，感谢原视频作者：B站@硬件茶谈）
（如需转载请注明出自花粉俱乐部）
往期回顾：
第一期：【清欢茶谈】你知道IP防水真正的含义吗？手机一定要配备高级防水吗？ 第二期：【清欢茶谈】主流两个OLED屏幕排列原理你都了解吗？ 第三期：【清欢茶谈】RYYB—让夜晚不再黑暗，让夜色尽展美好 第四期：【清欢茶谈】号称“手机测距仪”的ToF镜头到底是什么？ 第五期：【清欢茶谈】什么是手机辐射，手机辐射有那么厉害吗？ 第六期：【清欢茶谈】国产麒麟710A正式亮相，论我国走过的“光刻之路” 第七期：【清欢茶谈】突破极限，让相机不止于此——矩阵式镜头设计 第八期：【清欢茶谈】SA和NSA总是傻傻分不清？几个问答带你捋清两者有什么区别 第九期：【清欢茶谈】Harmony OS 2.0即将发布！微内核的这些知识点，你get到几个？ 特别期：【清欢茶谈】特别期——往期花粉疑问解答 第十期：【清欢茶谈】OIS，AIS......各种防抖到底都是如何实现的？
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玩机达人
发表于 2020-8-16 22:24:36
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发表于 2020-8-16 23:04 属地未知
