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【情報】AMOLED、TFT-LCD螢幕有什麼不同?終於懂了

樓主 QH bacon780902
首先,先談談AMOLED與TFT-LCD的發光原理。請看下圖:

從圖看出來,TFT-LCD是通過Backlight(背光單元)發光,透過液晶控制打開關閉,然後透過不同的RGB彩色濾光片,顯示不同的顏色。AMOLED則是自發光,通過RGB不同的發光體顯示組合來顯示不同顏色。

由於發光方式不同,TFT-LCD是需要背光,自然整體厚度要比AMOLED厚一點。

這張是張老圖,雖然這兩年TFT-LCD通過In-cell等各種技術來降低帶觸摸的整體厚度,但總的來說,AMOLED還是要比TFT-LCD薄。

但是也是由於AMOLED是自發光,就無法像TFT-LCD一樣,將液晶注入進玻璃,而是通過蒸鍍或者印刷的方式來將AMOLED的發光材料注入進AMOLED。

印刷的方式還在研發階段。目前包括三星都是用的蒸鍍的形式生產。

而三星為了讓AMOLED蒸鍍良率提升,採用了各種PenTile來生產。

為什麼說PenTile可以提高良率?比如FHD分辨率為1920x1080,用PenTile就只需要做成1920x720的分辨率,就可以讓用戶看到1920x1080的效果。

不過畢竟是犧牲了部分的像素,在特殊的圖案下,會有顯示失真的問題,但那是自然圖片,人為拍的圖片,一般是不會發現這類失真。

很多人在宣傳AMOLED的時候,都是宣傳AMOLED比TFT-LCD省電,但中關村在線做過一個測試,得出的結論:通過對於AMOLED以及IPS兩種不同的材質進行測試,雖然對於細分項目的計算方式不太相同,但是我們可以明顯的看出AMOLED顯示黑色時最省電,其次是綠色,最耗電的顏色是白色。

而另一方面,使用IPS螢幕的機型三種顏色的長時間顯示都沒有對電量消耗產生實質性的影響。
由此我們不難看出,使用暗色的背景或者桌面能夠讓手機能省點對於AMOLED螢幕確實可行的,並且效果確實很明顯,但是對於IPS螢幕來說,因為顯示結構以及方式的原因(使用背光燈),使用暗色系的背景更省電並不成立。

說到將亮度調暗,AMOLED顏色發黃也是一個問題。不過這些年,AMOLED的技術的演進,這個問題,也略有好轉。

至於AMOLED的市場,由於AMOLED更薄,儘管AMOLED的價格偏貴,還是很多手機廠商想選用AMOLED。只是前兩年Samsung因為自家Galaxy系列銷量太好了,減少了國內品牌手機廠商的供貨,從而導致國內廠商不敢使用。但近年來三星自家手機增長慢,而其AMOLED產能增加,從去年開始,降低AMOLED的價格,使得使用AMOLED的品牌手機越來越多。

而除了三星、LG、索尼,中國也逐漸有廠商開始做AMOLED,上海和輝,崑山國顯,京東方,天馬都開始做AMOLED,這使得AMOLED的價格也逐漸下降。

當然AMOLED的未來是一片光明,這也是各供應商開始做AMOLED的主要原因。AMOLED在未來有三個方向可以去關注:

1、柔性顯示
這是AMOLED與TFT-LCD相比的一大優勢。畢竟是自發光,不像TFT-LCD還有一層背光,所以TFT-LCD是無法做成可彎曲的。

2、印刷生產
用印刷方式可以讓AMOLED變得更薄,更容易做彎曲屏。但目前印刷技術並不成熟,國內只有TCL在研究此技術。

3、VR
隨著虛擬現實漸漸興起,國內現在做虛擬現實的廠商也增多了起來。但是我經常聽到有體驗者向我表示:他戴上國外大廠諸如Oculus、Sony和Valve的VR頭顯的時候,體驗十分出色,但是戴上國產的VR頭顯,不動的時候還好,一動起來就會讓人極度眩暈,這是為什麼?按照一般的看法,VR頭顯無非是戴在頭上的顯示器,暈動(Motion Sickness)到底是怎麼回事?
下面我用幾張示意圖演示。

我們可以看到,左邊這張圖是真實的世界中,一個物體從左往右移動時眼睛看到的情況:隨著時間的推移,物體的軌跡是一條線;而右邊的圖則是任何一種顯示器顯示出來的情況:物體的圖像在每一個點顯示一段時間之後,就跳到下一個點;它並非是連續的運動。

但是一旦當人的頭部運動,那麼人眼也會相對於顯示的物體有相對的運動,這時物體在人眼中的軌跡就變了一個樣子:
右圖中頭部往左轉時,原來靜止不動的物體的軌跡就變成了右圖這個樣子,不再是一個點,而是在每一幀結束之時跳回到它「應該」在的位置。然而人眼的視覺暫留現象則會保留上一幀和這一幀的圖像,於是圖像就會造成拖影,從而導致眩暈。

這時候為了避免眩暈,有兩種方式:
1、假如我們仍然假設60hz的刷新率,頭部轉動速度為120度/秒,那麼一幀內頭部轉動為2度,以DK2的分辨率,一幀內的延遲為19像素,這個時候頭顯顯示的圖像將會是相當模糊的。而分辨率越高,這個問題就越嚴重。

以人眼理論極限分辨率來計算,一幀內延遲會達到600像素。從60到90,到120,到200……可能最後到1000hz,那時我們的視覺系統就徹底分辨不出真實或者是虛擬了。

但顯然我們現在無法將刷新率提高到1000hz,目前Oculus Rift CV1和HTC Vive採用了90hz刷新率,而Sony Project Morpheus採用的是120hz刷新率。

2、就是降低餘暉(Persistence)。
餘暉(Persistence)是一個在CRT顯示器時期的概念。CRT顯示器是電子束激發螢幕上的螢光粉發光,所以實際上CRT顯示每一幀之內只有很短一段時間像素是發光的,其餘時間像素是暗的,示意圖如下:
可以看到液晶顯示器,每一幀內像素總是在發光,所以液晶顯示器就被稱之為「全餘暉」(Full Persistence)顯示。

中間這張圖只有一半時間像素發光;而右邊這張圖是理想情況下只有非常短的時間內螢幕在發光,也就是「零余暉」(Zero Persistence)。由於人眼的視覺暫留效應,刷新率足夠高就不會察覺到螢幕只有每一幀很短時間發光。但是為了彌補亮度的不足,每一幀內像素發光的強度要大大提升。

低餘暉顯示對VR頭顯的意義在於,頭動時物體的軌跡更加接近於物理世界的真實軌跡:
這時頭部運動帶來的拖影會大大降低。假設假設同樣頭部轉動為120度/秒,頭顯刷新率60hz,一幀內螢幕發光2ms,以DK2分辨率和視角計,那麼在發光2ms之內頭部轉動人眼所觀察到的視覺延遲僅為2像素,眩暈感就隨之而去。

但是我們都知道LCD的基本顯示原理:通過讓液晶翻轉來選擇性透過光線。這意味著LCD很難使用低餘暉顯示。

(TN-LCD的基本顯示原理)

液晶翻轉的響應時間最快也有2-4ms,而背光原理也導致LCD不能做到全黑。相比之下傳統的CRT顯示器是天然的低餘暉顯示。

想要解決這個問題,VR頭顯必須使用主動發光的顯示屏,比方說OLED。由於其每個像素都是主動發光的,所以OLED螢幕可以做到低餘暉。

所以說AMOLED還是有很多發展的前景。希望國產的AMOLED供應商早日可以大規模量產。

看來AMOLED是個趨勢

無論手機和VR都一樣...

手機的部分是續航

VR的部分是降低暈眩...
       

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