OLED屏大行其道 ，LCD 走下神壇，“LCD 永不為奴”？

眾所周知，LCD(Liquid Crystal display)即液晶顯示技術(shù)，其歷史可回溯到 20 多年前，廣泛應(yīng)用在電視機(jī)、電腦、智能手機(jī)等電子設(shè)備上。近幾年開始，國(guó)內(nèi)外手機(jī)大廠的旗艦機(jī)基本上均搭載的是 OLED 屏幕，然而，手機(jī)界關(guān)于“LCD 永不為奴”的聲音仍不絕于耳。

那么，在 OLED 屏手機(jī)大行其道的今天，為什么“LCD 黨”還在堅(jiān)定地維護(hù)自己的信條?

LCD 與 OLED 的發(fā)光原理

實(shí)際上，無(wú)論是 LCD 還是 OLED，它們都是目前智能手機(jī)領(lǐng)域使用得最多的兩種顯示技術(shù)，包括 TFT、IPS、AMOLED、PMOLED 等在內(nèi)的屏幕均為基于這兩種技術(shù)的“增強(qiáng)版”。

雷鋒網(wǎng)注：上圖為 LCD 與 OLED 屏幕的種類

LCD 屏幕的構(gòu)造就像是在兩片“玻璃”中間夾了個(gè)液晶層，下基板放置了薄膜晶體管，上基板還有彩色濾光層，中間的液晶層在電壓的作用下會(huì)產(chǎn)生不同的光特性，最后投射的時(shí)候又經(jīng)過彩色濾光層產(chǎn)生不同的顏色。

OLED(Organic Light-Emitting Diode)全稱是有機(jī)發(fā)光二級(jí)管，它被公認(rèn)為 LCD 的繼任者，它也被外界認(rèn)為是下一代智能手機(jī)顯示屏的最佳方案。

與 LCD 不同，OLED 的每個(gè)像素點(diǎn)自身都能獨(dú)立發(fā)光，我們可以把它的每一個(gè)子像素點(diǎn)看作是一顆 LED 燈，由紅綠藍(lán)三個(gè)子像素組成一個(gè)像素，這些像素組成的陣列就是 OLED 面板了。

簡(jiǎn)單的來(lái)理解，LCD 的光源層和顯示層分離，OLED 顯示層和光源層合二為一。同時(shí)，LCD 的光源是固定的，不能實(shí)現(xiàn)單獨(dú)發(fā)光。

OLED 的結(jié)構(gòu)為其帶來(lái)了許多紅利性的特質(zhì)，包括但不限于：

OLED 的顯示效率比需要對(duì)光進(jìn)行多級(jí)“過濾”的 LCD 更高;

OLED 不再需要背光源，屏幕可以做得更薄;

通過配合不同的基板材質(zhì)，OLED 還實(shí)現(xiàn)彎曲甚至折疊顯示效果。

OLED 的燒屏與頻閃問題

按理來(lái)說(shuō)，針對(duì)未來(lái)手機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，OLED 擁有無(wú)限的潛力。但與 LCD 相比，它也有廣遭詬病的缺點(diǎn)，包括燒屏和頻閃問題。

通過上文我們已經(jīng)知道，OLED 的每個(gè)像素會(huì)自行發(fā)光，而亮度的控制由電流驅(qū)動(dòng)，控制發(fā)光材料形成不同的顏色，即 DC 調(diào)光。

不過，由于不同顏色像素點(diǎn)的材質(zhì)不同，其發(fā)光的壽命會(huì)受到一定影響;加之三色子像素的波長(zhǎng)有差異，它們對(duì)電流也存在著不同的要求，例如藍(lán)色就需要更高的電流通過。因此，在屏幕損耗過大或在低亮度的情況下，想要控制每個(gè)子像素的亮度配比十分困難，這時(shí)，OLED 屏幕可能會(huì)發(fā)紅，或者是在顯示內(nèi)容時(shí)出現(xiàn)“殘影”，也就是大家常說(shuō)的“燒屏”。

為了解決這一技術(shù)難題，廠商們想出了新的辦法——使用 PWM 調(diào)光來(lái)代替之前的 DC 調(diào)光。這種方法的具體操作是讓屏幕不斷進(jìn)行閃爍，在達(dá)到一定的頻率之后，會(huì)給人眼一種暫留的視覺效果，讓屏幕看起來(lái)“常亮”。如果需要降低亮度，只需要加大閃爍之間的時(shí)間間隔即可。

就這樣，PWM 調(diào)光導(dǎo)致了頻閃現(xiàn)象的出現(xiàn)，并且遭到了“LCD 黨”的口誅筆伐。

雷鋒網(wǎng)注：上圖白色區(qū)域?yàn)楦唢L(fēng)險(xiǎn)，黃色區(qū)域?yàn)榈惋L(fēng)險(xiǎn)，綠色區(qū)域?yàn)闊o(wú)風(fēng)險(xiǎn)

根據(jù)《IEEE Std 1789-2015 標(biāo)準(zhǔn)》(雷鋒網(wǎng)按：IEEE 為美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì))，低健康風(fēng)險(xiǎn)的頻閃范圍應(yīng)該在 1250Hz 以上;國(guó)內(nèi)也有相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)針對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了測(cè)試，若光輸出頻率大于 3125Hz，則認(rèn)為無(wú)頻閃，進(jìn)入豁免安全區(qū)。

盡管上述報(bào)告并不是針對(duì)手機(jī)顯示屏，而是針對(duì)照明燈，但它也顯示出一個(gè)規(guī)律：頻率越高，對(duì)健康造成的風(fēng)險(xiǎn)就越低。

我們?cè)诖肆信e兩組使用 LCD 和 OLED 的手機(jī)頻閃頻率：

iPhone XR (LCD 屏幕)頻閃的頻率超過 9000 Hz;iPhone Xs Max(OLED 屏幕)在低亮度情況下頻閃頻率則只有 240Hz。

華為 Mate 20(LCD 屏幕)頻率接近 15000Hz;華為 Mate20 Pro(OLED 屏幕)頻閃頻率為 245Hz。

盡管人們的肉眼不太容易察覺到屏幕閃爍的變化，而且目前醫(yī)學(xué)以及電氣方面也沒有對(duì)“低頻傷眼”蓋棺定論，但網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)了幾乎一邊倒的觀點(diǎn)：OLED 的頻閃現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致人眼疲勞，甚至是干澀疼痛。

LCD 走下神壇

相比起 OLED 來(lái)說(shuō)，LCD 屏發(fā)展歷史悠久，制作工藝成熟，因此成本更低。由于其使用背板發(fā)光，所以使用壽命相較 OLED 屏更長(zhǎng)，且調(diào)光過程自然柔和，不傷眼。

LCD 屏幕在智能手機(jī)方面的“崛起”要?dú)w結(jié)于夏普 2014 年推出的首款“全面屏”設(shè)計(jì)手機(jī) Aquos Crystal——這款手機(jī)搭載了 5 英寸 LCD 顯示屏，分辨率為 1280x720，屏占比高達(dá) 78.5%?？梢赃@么說(shuō)，Aquos Crystal 是全面屏手機(jī)的開山之作，它也在很大程度上奠定了 LCD 屏在手機(jī)方面發(fā)展的基礎(chǔ)。

不過，在 2019 年年中，京東方、匯頂科技等企業(yè)已經(jīng)宣布攻克 LCD 屏下指紋技術(shù)難關(guān)，并將在不久后實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，困擾 LCD 多年的屏下指紋難題終被解決。

當(dāng)然，作為一個(gè)新技術(shù)， OLED 還有許多問題需要解決。但在短短的幾年里，OLED 屏在手機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展速度驚人，其中，三星的 AMOLED(OLED 的一種)屏幕已經(jīng)完成了對(duì)傳統(tǒng) LCD 屏幕的追趕和反超。

在 2017 年蘋果發(fā)布搭載 OLED 屏幕的 iPhone X 系列手機(jī)之前，LCD 絕對(duì)稱得上是市場(chǎng)上的主流。到了 2019 年，市面上很難見到一款搭載 LCD 的真旗艦——這與市場(chǎng)需求不無(wú)關(guān)系。

近年來(lái)，屏下指紋技術(shù)開始作為智能手機(jī)的一大賣點(diǎn)出現(xiàn)，然而，該技術(shù)主要基于光學(xué)和超聲波解鎖，但 LCD 面板恰恰具有用于阻擋光線和超聲波的背光單元，因此也就不具備屏下指紋解鎖功能。

此外，LCD 屏需要一系列的背光模組，這會(huì)增加其面板厚度，略顯機(jī)身厚重，在形狀上也比較固定不可易形。這一特征又與如今智能手機(jī)“極限輕薄”“折疊屏”“曲面屏”“真全面屏”等大賣點(diǎn)相悖。因此，在不少人的眼里，LCD 屏就被貼上了“低端過時(shí)”等標(biāo)簽。