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【科普】LCD、OLED,MiniLED三种屏幕/显示器的区别

旁观者  L20  • 2022-05-29 • 回复 0 • 查看 435 • 收藏 6 • 只看楼主举报    

今年的Mini LED和OLED显示器迎来了爆发期,Mini LED开始从显示器走向移动设备,OLED屏幕也逐渐向中高端显示器普及。而用户在现阶段选择相关产品时,同样要面对不同屏幕/面板的抉择,一看参数都是各种“好”,仅凭产品页面的宣传很难判断出自己适合哪种产品。今天就给大家简单聊一聊目前市面上几种常见的屏幕类型,以及它们各自的优缺点。

LCD:最主流的屏幕显示技术

即使在引入了更新的Mini LED和OLED技术之后,LCD仍然是今天最主流的屏幕显示技术,小到小天才手表,大到上100英寸的电视上你都能见到它的身影。LCD的核心技术之一是利用到了液晶,这类物质在电场和磁场的影响下非常容易发生形态的改变,LCD就利用这个特性来进行像素点颜色的控制,继而通过子RGB子像素的亮灭组成画面。但液晶层本身是不发光的,想要亮起来还需要背光层提供光线,因此LCD屏幕最重要的两大组件就是背光层和液晶层,针对LCD屏幕的技术改进几乎都是围绕着这两个组件进行的。

LCD的早期改进就是将作为背光的CCFL冷阴极荧光灯管,换成了成本、发热和寿命都更有优势的白光LED灯珠,也叫WLED背光。但由于WLED多采用蓝光作为基色,而作为中和蓝色的黄色荧光粉在长时间使用后就会出现损耗、失效的情况,这就导致使用传统WLED背光的显示器的色域、色准表现力上较普通。一些专业的广色域LCD显示中还会采用GB-r LED或者RGB LED背光,都是属于WLED背光技术的衍生品。

CCFL冷阴极荧光灯管到侧入式LED背光

根据液晶层中液晶分子排列状态,又分为我们现在所熟知的TN、IPS、VA面板。面世最早的TN面板的可视角度比较小,对比度低,颜色表现一般,优点是成本低、响应速度快,现在的低端笔记本电脑和电竞显示器还在广泛采用。IPS作为TN的改进技术,拥有不错的可视角度色彩表现,近几年推出的Fast IPS和Nano IPS在响应时间和色彩上都得到了极大提升。VA面板集成了TN和IPS技术的特点,表现比较均衡,最大的优势是适合大屏和曲面屏。

LCD发展至今已经成为了一种相当成熟的显示技术,背光技术和液晶技术的交叉演进形成了全面覆盖的产品种类,成本也相对低廉。LCD的缺点主要是在开启时液晶层始终处于激发状态,无法完全关闭,就导致在显示黑色的时候仍然会有部分光线穿过液晶层层呈现在屏幕上,画面对比度表现上始终有欠缺,这在无分区背光的屏幕上很明显。

传统侧入式背光的纯黑显示表现很差

OLED:并不完美的“最强王者”

OLED又称有机发光半导体,它不依赖背光模组,每个子像素点都发出自己的光。为此VESA专门给OLED和未来的Micro LED推出了新的DisplayHDRTrueBlack标准系列,加入了最大黑电平亮度为0.0005尼特的标准,实现“真正的黑”的效果。另外,自发光的特性也让屏幕更省电,可以减轻移动设备续航压力。而且由于驱动方式的差别,OLED面板在响应延迟上的表现也非常不错,可以轻松实现1ms以下的响应时间,LCD面板目前很难做到这一点。

OLED结构更简单,显示效果更优秀

和LCD一样,手机、显示器、电脑等产品上使用的OLED屏幕,并不是采用统一的技术路线,主流的OLED类型包括OLED、W-OLED,QD-OLED(LTPS、LTPO、IGZO属于基板材质,可应用在不同OLED面板上)。手机上的采用的OLED(AMOLED)比较接近我们认知中OLED技术,RGB三原色像素自发光。不过由于材料等方面的影响,导致蓝色子像素寿命最短,后期的SuperAMOLED让三原色子像素呈钻石形排列,通过共用绿色子像素的方式,大大改善了绿屏现象。

LCD与SuperAMOLED像素排列

改变OLED像素排列的方式虽然解决了绿屏问题,但又造成了分辨率折损的问题,而提升分辨率来保证PPI的方法不适合有点对点显示需求的大屏显示器或者电视。因此,大多数OLED电视采用的是W-OLED,它在RGB之外增加白色子像素,提升了画面的亮度,但在高亮度下,W-OLED色彩表现和会下降。值得一提的是,像飞利浦27E1N8900这种搭载JOLED的印刷式RGB OLED面板的显示器,采用了类RGB排列,解决了传统OLED的文字显示分辨率问题,只是目前还只应用在手机、显示器这样的小屏设备中。

为了解决W-OLED电视高亮度下色彩衰减的问题,又出现了QD-OLED技术。QD-OLED整合了量子点与OLED的技术特点,用光致量子点材料取代偏光片,让OLED与量子点协同显示颜色。这样的好处是,一方面保持了原有OLED快速反应的特点,另一方面,亮度又大大提升,同时也提升了颜色表现。值得注意的是,量子点也可以作为背光技术其实应用在LCD中,甚至能与Mini LED技术结合,比如飞利浦27B1U7903就搭载了QD-MiniLED面板。

秒天秒地的OLED也不是没有缺点,由于OLED屏幕采用了有机材料,长时间显示同一种内容会加快屏幕的衰老,并留下残影。现在厂商使用各种消除残影的方式如像素自动位移、控制亮度(这也使得OLED屏幕的亮度表现受到限制)等来缓解“烧屏”问题,但在使用寿命方面依然不上LCD屏幕。OLED屏幕的另一个缺点是伤眼,PWM调光的方式容易造成眼睛疲劳,如果采用模拟DC调光在低亮度时又会出现颜色均一性差的问题,俗称“抹布屏”。

Mini LED:微型化的LED背光技术

LCD的缺点是不够“黑”,并且传统LCD屏幕多多少少都会出现背光不均匀、漏光的现象。针对这个情况,衍生出了侧入式分区背光、直下式全阵列背光(棋盘式背光)等背光技术,而MiniLED背光则可以看成是直下式全阵列背光的完整体,所以Mini LED实际上应该叫做采用Mini LED背光的LCD屏幕。Mini LED技术可以把LED灯珠做得非常小,从而拥有更加精细的控光效果。

Mini LED背光还可以直接采用RGB三色的LED模组,实现更高的色域覆盖能力,大幅提升面板的色域表现,显示器产品的背光分区数量也得到大幅增加。以采用Mini LED背光的飞利浦27B1U7903显示器为例,它拥有2304个背光分区,99% sRGB、99% AdobeRGB和97% DCI-P3的色域覆盖,峰值亮度高达1400nits。

如今随着视频创作内容的增多,HDR视频的制作需求也开始慢慢多了起来,制作HDR视频所需要用到的显示器至少要满足HDR1000的最低标准。相比价格昂贵OLED的显示器,Mini LED显示器的价格只有OLED的60%~80%,是相对低价的解决方案。目前顶级Mini LED屏幕的调光分区数量已经可以做到4000个以上,连iPad pro 12.9都有2500个调光分区,更精细的分区将带来更为出众的暗场与HDR视频表现。

Mini LED拥有远超LCD的对比度和亮度优势,但它仍然属于背光技术,依然不能避免“光晕效应”。也就是由于分区数量依然不够精细,点亮的背光比实际面板显示的内容要多,会导致显示的画面周围出现一圈白光。由于背光层和液晶层的存在,Mini LED的体积没有优势,巨量灯珠本身的发热量也是很可观的,一些Mini LED显示器为此还专门配备了散热器。

由于在前文讲解QD-OLED的时候又提到量子点技术,为了避免混淆,我们根据LCD、Mini LED、QD-OLED等屏幕的结构以及传统LCD、OLED、Mini LED、Micro OLED各自优缺点做了两张表格,大家可以简单参考一下。

红色代表领先,灰色代表落后

总结:Micro LED才是明日之星,选择Mini LED/OLED也不错

今天我们总结了目前市面上几种常见的屏幕类型(LCD、Mini LED、OLED)的实现技术与优缺点,目前最好的显示技术还是OLED,Mini LED凭借价格上的优势有以后机会和OLED二分天下。而集合OLED和LCD所有优点的Micro LED才是未来屏幕发展的大趋势,你可以把它理解成用微米级背光直接取代液晶层完成显示的Mini LED。但要等到Micro LED真正商用恐怕还需时日,普及化则要更久。值得注意的是,Mini LED、QLED在关键的封装、巨量转移技术上和Micro LED是一脉相承的(主要是良品率和成本限制),“等等党”不妨先尝试高端的Mini LED和OLED产品,静待Micro LED的到来。

(编辑:小狮子)

来源:电脑报

作者:HNM

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