OLED 和 LCD 有什么区别?

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随着越来越多的手机用上了OLED屏幕,大家也开始逐渐了解起来了手机的屏幕,这篇文章呢将会用最简单的语言和图片,告诉你OLED屏幕和LCD屏幕究竟有什么差别。

要知道OLED 屏幕和LCD屏幕的区别,我们需要从运行原理上解释,所以我们先来了解一下这两者的运行原理。


【像素点的概念】

首先,你看你的屏幕是一幅完整的图画,但实际上,你贴在屏幕边上看就会发现你的屏幕实际上是由无数个小点点组成的,每个小点点各自显示自己的颜色,拼出来了一幅完整的图片,因为每个像素点比较小,所以你的眼睛会误以为这是一张完整的画面。

每一个像素点有3个子像素——红绿蓝,我们知道三原色红绿蓝是可以调制出非常多的颜色的,我们的屏幕就是通过调整红绿蓝的三原色的比例来调出成千上万种颜色的。

屏幕的成像原理各位想必应该清楚了——屏幕由无数个点组成,每个点由红绿蓝三个子像素组成,每个像素点通过调整红绿蓝子像素的颜色配比来显示颜色,最终所有的像素点拼出你看见的画面。

【LCD背光源与OLED自发光】

以下内容比较难理解,但是我会尽量用最通俗的语言去解释,这个子标题的内容是全篇最重要的部分,理解了这一部分你就知道了OLED和LCD的区别了,所以,请务必一个字不落的仔细看。

首先这里放一张LCD和OLED的设计图,这个设计图是每个子像素的纵切截面图。

LCD的发光原理主要靠背光层,也就是上图中Back-light的部分,这部分通常由大量的LED背光灯组成,它只有一个功能,就是显示白光,但是白光不可能组成图像啊,于是我们在这个白色的背光层上加一层有颜色的薄膜,白色的背光穿透了有颜色的薄膜后就能显示出彩色了,但是我们是需要调整红绿蓝的比例啊,不能让光直接就射穿红绿蓝啊,所以我们在背光层和颜色薄膜之间加入一个控制阀门,这就是图片中liquid crystal的那一层,也就是我们所谓的液晶层,这层可以通过改变电压的大小来控制开合的程度,这样开合大的射出去的光就多,开合小的就射出去的光少,这样我们就可以控制白光的量,这样就可以调整红绿蓝的配比了。这个便是LCD屏幕的工作原理,他特别像什么,就是你拿着一个白光手电筒,前面放个可以旋转的不透明板子,前面再放个彩色塑料薄膜。

而OLED呢,OLED不需要LCD屏幕那样的背光层,也不需要控制出光量的液晶层,只要给他通电他就能亮,所以OLED就像一个有着无数个小的彩色灯泡组合的屏幕。

【LCD的致命缺陷】

LCD目前还有一个致命问题,那就是液晶层不能完全关合,所以如果LCD显示黑色的时候,会有部分光穿过颜色层,所以LCD的黑色实际上是白色和黑色混合的灰色,就像你拿一个白光手电筒射一个黑色的薄膜,穿过薄膜的光就会变成黑光吗?肯定不会,你从薄膜那一边看实际上就是亮度大幅度递减的灰色,而不是纯黑。

而OLED不一样,OLED显示黑色的时候可以直接关闭黑色区域的像素点,来达到几乎纯黑的效果。

另外由于有背光层的存在,所以LCD显示器的背光非常容易从屏幕与边框之间的缝隙漏出去,这就是常说的显示器漏光,LCD就不可能完全避免漏光现象,只能是严重程度了。

显示器的漏光现象

【OLED屏幕的优势】

厚度:LCD由于有背光层和液晶层的存在,他的厚度就要比OLED厚很多,所以OLED屏幕非常容易把手机或者显示器做薄,对于显示器没什么影响,对于手机来说就是质的飞跃,更薄的屏幕就允许你塞入更多的元器件去提升其他部分的体验。

可弯曲程度:还是因为液晶层和背光层的存在,LCD屏幕就不可能大幅度弯曲,而OLED几乎可以和折纸一样随便折,三星的曲面屏就是靠着OLED技术做支撑的。要注意的是这里说的是大幅度弯曲,台式机那些曲面屏幕还是LCD,你可以发现弯曲的程度都不大,OLED是可以和纸一样对折的。

色彩:对比度指的是白色比黑色的比值,对比度越高画面颜色越浓,LCD由于有背光层,黑色不是纯黑,所以对比度很难做高,OLED黑色不发光,所以可以直接关闭黑色区域部分像素点,这时候黑色几乎为0,所以理论对比度可以说是无限。这里我就一句话概括OLED色彩,OLED是油画,色彩纯而细腻,LCD是水彩笔画,色彩朦胧而且淡。我觉得普通人都是一眼就能分辨出高端OLED和LCD的区别的。

仅有三星S8采用OLED
仅有三星S8采用OLED

单独点亮:LCD打开就是整个背光层全部打开,所以LCD要么全开要么全关,而OLED每个像素点都是独立的,所以OLED可以单独点亮某些像素点,利用这个特性可以做到一个非常方便的功能——息屏提醒(aways on display),在屏幕关闭后,以低亮度点亮几个像素点来显示时间,点亮,以及通知,所以三星手机可以在不开启屏幕的情况下知道是什么应用来了消息,双击消息图标还能点亮屏幕。这个功能可以大幅度减少点亮屏幕的次数,间接省电了。一旦用习惯,你就会爱上这个功能。

耗电程度:OLED由于像素点独立工作,该亮的亮,该暗的暗,该灭的灭,LCD无论显示什么颜色都是背光全开,所以LCD注定耗电,下图中坚果R1和小米mix2s都是LCD屏幕,在长时间视频播放下续航明显吃亏。

屏幕响应时间:我们知道画面的颜色是由像素点显示来的,而像素点从颜色1变成颜色2是需要时间的,这个时间被我们称之为灰阶响应时间,如果灰阶响应时间太长,在画面快速滑动的时候像素点来不及从颜色1变成颜色2而导致出现画面残留,视觉上就会出现拖影,拖影极其影响视觉观感,OLED屏幕几乎没有任何拖延,而LCD屏幕,哪怕是苹果的顶级LCD,该拖影还是拖影。

x20和r11s都是OLED屏幕

【OLED屏幕的劣势】

吹了这么久OLED,我们现在来说说OLED相对于LCD的不足。

烧屏:OLED的缺陷也是明显而且致命的,LCD屏幕是无机材料,他的老化速度相对于有机材料的OLED要慢得多,因此OLED有机材料的寿命是不如LCD的,而且更为致命的是,OLED由于每个像素点是自发光,而不是LCD那样整块全部亮,这就会导致OLED每个像素点工作的时间不一样,有的像素点显示蓝色的时间长,那么他的蓝色衰减就会比其他像素点多,日后再显示蓝色的时候这一个像素点的蓝色就要比其余的淡一点,同样的红色和绿色也是一样,所以OLED非常容易发生一个现象就是烧屏(屏幕老化不均匀导致的残留)

但是呢,烧屏是一个非常长的过程,水滴还石穿呢是吧,一般情况下,只要日常使用控制手机亮度在60%以下,而且保证手机屏幕别长时间一直显示一个画面,都能出现保证肉眼可见的烧屏在3年后,而到了那时候手机基本就要换了,这时候烧了也无所谓了。而且三星的OLED如果保修期内烧屏是可以免费换的哦。

频闪:屏幕是需要控制亮度的,对于LCD,我们直接通过调整背光层的电压就能控制亮度(DC调光),而OLED在低电压下会出现不均匀的果冻效应,所以OLED就不能采取控制电压调整亮度,OLED控制亮度的方法就是不断的开关开关开关,开关的次数高到一定程度了肉眼就无法看出来了(PWM调光)。觉得文字难理解的直接看视频吧。

PWM调光实际上屏幕的亮度是固定的,他是通过改变点亮屏幕的时间来调整连读的,假如屏幕亮度100%,那么全部周期内保持屏幕打开就行了,假如亮度80%,那么一个周期内80%的时间打开屏幕,20%的时间关闭屏幕,假如50%亮度,那么一个周期内50%的时间打开,50%的时间关闭就行了。而低亮度下,由于屏幕关闭的时间过长,我们的肉眼就会很明显的发现屏幕是在一开一关,其实很多人的误区是以为屏幕的频闪频率变低了,实际上不是啊,是因为屏幕关闭的时间太久导致黑场间隔太明显了。

图片对应75%亮度,50%亮度,20%亮度

所以,在低亮度的时候使用OLED部分人会感觉明显不适,我本身就算一个,低亮度下玩一会就会觉得眼睛难受,头晕,而且特别烦躁,很明显是OLED的频闪效应导致的,因此在选择OLED屏幕之前最好确定一下自己是否能接受低亮度的PWM频闪再做决定。要注意的是,其实很多低端LCD屏幕也是PWM调光,不要以为LCD就全是DC调光了。

像素密度低:上面我们知道像素点组成了我们的屏幕,因此在屏幕面积不变下像素点越多,你的屏幕越清晰,但是OLED的屏幕像素点排列方式会导致两个手机虽然分辨率一样,但是屏幕清晰度会差根号下1/3,所以在分辨率相同的情况下,OLED的屏幕是不如LCD清楚的,不过目前手机的屏幕已经相当清晰了,哪怕是1K分辨率的OLED都很难看出像素点,但是如果横向对比就需要取根号下2/3了。所以有句话是这么说的,无2K(2560X1440),不A屏(AMOLED屏幕)

左边为LCD屏幕像素点排列,右边为OLED

看到一篇文章是讲LCD和OLED之间擦出的火花的,还不错,分享一下~

OLED和LCD的巅峰之战

2016年绝对是OLED代表年,其投入能量之多、士气之疯狂,仿佛只消Apple一声令下,就要攻破LCD坚守十年的围墙!现在中日台韩面板厂一字排开,每个都摇着OLED的旗子,旗海飘扬绵延到天边,仿佛宣告着显示技术的世代交替山雨欲来,史诺也曾经一度迷惘,难道“后液晶时代”提早来了吗?

放眼过去数年,OLED只是雄踞一方,虽然排挤了一点LCD的疆界,但几年下来也相安无事。OLED势力有两大部落,分别叫“三星”跟“LG”,一直以来他们约定好,三星你玩小尺寸、LG我玩大尺寸,三星你玩RGB OLED,LG我来弄弄White OLED,偶而可以跨对方的界,但浅尝则止,说好不能太认真。

还有就是OLED做出来后,咱们不外卖也不外购,坚持“自己的OLED自己做”,于是金星联盟就这样自成一格、好不快乐,自产自销用出海口帮自己练功,LCD也只能眼巴巴的望着,想着:“还好嘛!不过就是自发光阿,说来萤火虫也是自发光嘛,我还怕虫子咬不成?”。

时光快转到2015年下半,金星连线开始外销,还在中国成立了OLED联盟,中国彩电跟智慧手机品牌一个接一个开出OLED旗舰,LCD才在心里想着不妙,好像该做点什么,结果转身一看乖乖隆叮咚,白巫师库克骑着帅帅白马,英姿飒爽的立在山坡上,被着耀眼的阳光大喊:“我~~要~~~O~~LED~~~~~~~~”


“完了,一切都完了。”LCD一瞬间觉得自己成了反派。

好的,说到这里我们先停一下,讲一下什么叫自发光,明明OLED和LED一个有机一个无机,认祖归宗都是电致发光,凭什么你是自发光我就是背光?这么说吧,平面显示器的核心是用TFT来做像素控制,OLED呢是直接一对一的放在TFT上,OLED等于像素,所以叫做自发光。

那LED呢?不好意思虽然你比CCFL娇小,但怎么说还是太巨大了,TFT只是个孩子阿!禁得起你这样压吗?还是躲去后面随便用什么方法变成面光源吧!由液晶来帮LED做面光源的后处理,实现个别像素的灰阶控制,所以正统称呼是TFT LCD啊!明摆着液晶才是主角,LED还是去站CCFL旁边吧,你以后的名字就叫背光了!


(同理,QLED也是自发光,micro LED当然也是,就是个LED证明了自己其实可以跟TFT相爱的故事,不过那又是题外话了。) 接下来回到OLED和LCD的对弈,事实上OLED挑战LCD不是第一次,过去数年OLED从来没有放弃入主中原,只是LCD的防守太坚固,每次总能有惊无险的把OLED打回去。OLED对决LCD的武器有哪些?不外乎“超薄、省电、广色域、高对比、广视角”,我们来回顾一下LCD精彩的防守:

1.超薄电视之乱

OLED少掉背光模组,自然可以做得很薄,2014年LG就把超薄当成行销武器,推出了0.4cm的超薄OLED电视,但LCD不怕,反正我有侧入式背光跟超薄导光板啊!Sony在2015年就推出超薄0.49cmLCD电视,相信消费者看到OLED电视的价格标签后,那受伤的感觉绝对不是0.09cm可以抚平的。


2.省电之谜

OLED强调自发光所以超省电,结果马上有测试魔人打脸了,做了OLED手机跟LCD手机side by side的测试,当黑画面多时OLED赢了,因为他连像素都不必打开,但当白画面全开时,OLED就露出了自己的弱点。再次强调OLED发光效率很差,蓝光的部分连5 lm/W都不到,而LED破100 lm/W那叫做轻松写意,就算得穿越重重障碍,最后剩的光不到10%,LCD还是赢了,OLED的省电之说显然有瑕疵,省电是有前提的,而这些前提是卖OLED的人不会跟你说的。


3.广色域保卫战

OLED的色彩很漂亮、色域很广,所以一直很喜欢晒他那NTSC 100%的颜值,然后摆个NTSC 72%的LCD在旁边,怎么看都像个丑姑娘。但LCD的色域决定在背光,说到底只因为GaN/InGaN Chip+YAG phosphor经济又实惠,才没去跟你玩色彩缤纷的游戏,今天你说我不行,我把phosphor换一下也就是了,简单的RG粉做到NTSC 80%以上没问题,用KSF+β sialon配个DNP顶级color filter,冲到NTSC 98%也是可以的,如果OLED还要坚持输赢,LCD还有量子点呢!NTSC 110%总可以叫你心服口服吧?


这时候我再补一枪,OLED的蓝跟红都不纯,而且是受限于发光材料的缘故,虽然不是每个人都看得出来,但看久了总是有些破绽,色域广是一回事,色彩品质的表现就见仁见智了。

4.高对比与广视角之歌

OLED是自发光,关掉画面时接近全黑,所以对比非常的高,也因为是自发光,可视角非常广,但高阶LCD祭出HDR,采用高密度直下式local dimming,再加上IPS LCD把水平视角开到160以上,虽然数值上还是输OLED,但消费者的视觉落差已经很有限,而且别忘了消费者的视觉,总是会落在定价标签的。

这四场防守战LCD都一一守下来了,身为卫冕者,LCD挖了两条又深又宽的护城河,一条叫“长寿”、一条叫“便宜”,这恰恰都是OLED的硬伤。而且OLED还有一道未解除的诅咒,叫做烙印(burn-in),说到底还是蓝光材料的原罪,只要这个诅咒和护城河还在,OLED就难以取代LCD的主流位置……好了,故事说到这边,LCD根本没什么好怕的啊!继续把河挖宽挖深就是了,不是吗?

But!OLED还是有LCD先天无法拥有的特性。


OLED手上扣着一张王牌,这张牌让库克一个转身变成白巫师,骑着白马直奔OLED而来,那就是“可挠(Flexible)”,可挠是不是显示产业的下个奇点,我们先不急着下结论,可以客观地说,这是产品形态的根本转变,是名符其实的典范转移,而弯来弯去改变型态的这档事,LCD是玩不来的,他顶多就给你Curve固定在那,算是尽心尽力了。

除了可挠之外,OLED还有一个优势快被人们给忘了,直到2016 VR元年粉墨登场,高阶VR把焦点都给了OLED,这个优势才又被很多人想起——是的,那就是“反应速度”。VR绞尽脑汁在解决晕眩的问题,而OLED的高反应速度、低视觉暂留,完完全全地辗压LCD,难怪Oculus和PS VR虽曾采用LCD,但换用OLED后都表示回不去了,OLED微秒间可以完成亮暗切换,液晶还得慢慢向左转向右转,速度硬是差了一个order。

下个小结,OLED到底会不会起来?答案是“当然”,从三星疯狂满单到明年、想买Tokki要排队等到天荒地老、面板大厂豪气加码投产、友达老板抱怨台湾政府不给钱等等,我想OLED的热度是明明白白的事实,这把火还不用等库克下山,就已经燎原了。但是,OLED烧的是小尺寸,是手机跟虚拟实境,OLED平板OLED笔电是刷存在消产能的,OLED电视也不过就是LG的不甘心,所以OLED的取代终究不是全面性的,不会是现在,也不会是未来这几年。


从反应速度和可饶来看OLED的切入,虚拟实境本来就是新的市场,严格说来那也不叫“取代LCD”,至于手机明年被OLED吃掉1/3,接下来渗透率拉到多少多少这些事,大家要保持存疑,短期来说最大的症结就是“产能与良率”,长期来说,值得思考的课题是“软与硬的对决”,从这个角度来看,我认为硬式手机还可以活很久,Flexible在新奇感后必须留下实用价值,这个价值需要更多未来科技搭配才能实现,绝对不是面板可以弯之后就天下太平了,没有准备好就出山,反而可能留下不好的第一印象,让消费者觉得这特性“中看不重用”,以后要翻转印象还要更辛苦。

史诺在展会上看到各家急着端出的柔性商品,画质先不强求没关系,那个色偏之惨烈根本是悲剧,我不禁心里想:“急什么呀朋友?如果是几年前抢第一个做就算了…”。各位可以想想最多人喜欢师法的苹果,他会做这种事吗?苹果是标准不做半套展演、不做浮夸预告的,史诺认为,这才是有远见的企业该有的风骨。

今天以“自发光”的趋势来做总结吧!液晶会慢慢消失吗?长远来看是的,但时间可以拉得很长很长(比如二十年),最后杀死液晶的我相信是自发光,但要我赌嘛,我不会压OLED。


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文/行家说特约观察员囧史诺

来源:行家说APP

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