从LCD 到OLED 手机屏幕技术详解

从LCD到OLED：手机屏幕技术详细解读

投稿2013-11-09

目前，对于手机屏幕的科普文不少，但是很多是以讹传讹。

一些错误的文章和错误的说法流传很广，以至于正确的信息反而不能得到普及。譬如什么TFT屏幕低档，索尼旗舰机用TFT显示效果不好等笑话，至今很多人还相信。看完这篇文章，相信你对手机屏幕能有一个基本认识，当你在挑手机时，就知道权衡之下选什么最好了。

一、液晶显示的原理

液晶显示屏幕的构成包括

一个背光光源，以前是日光灯管一类的东西，现在大多是led光源了，也就是发光二极管。

一个导光板，因为灯管是一条或者几条，而用户要求看到的是一个平面，所以需要这个个板子把光线均匀分布成一个面。你可以想象成一个发光的墙吧。

然后是液晶层，液晶分子有个特点，通电情况下，它会动，它一动就把后面那面光墙的光线给挡住了，这样就有明有暗，一

个个明暗点阵凑起来，就能显示图像或者文字了。类似运动会拼字，譬如奥运会开幕式那个“和”字。

液晶你给他加的电压不同，翻转的幅度不同，遮挡的光线多

少也不同，这样就有了明暗，所谓灰度，有两种电压，只有黑白，有四种就有黑、黑灰、白灰、白。

所谓多少位灰度，就是施加多少种电压，现在一般是8位屏幕，就是施加2的8次幂种电压，让液晶分子偏转有256种状态。显示256种黑白灰。位数越多，在黑白之间能显示的灰色种类越多。过渡越自然。

后面的同学说了，黑白屏有什么好看，要彩色的啊，恩，这

就是下一层滤色片的作用

滤色片就是你们在用放大镜看屏幕，看到的哪些小色块，红、蓝、绿（电视用的液晶屏幕有的发展到四种颜色了）

黑白灰色经过红色滤色片，就变成了红，黑，各种深浅不等

的纯红色，8位色的屏幕这样就得到了256种深浅不同的红色。

绿色，蓝色一样。

把红，绿，蓝三个小色块放在一起，亮度都一样的话，你看

到的不是三色，而是三色混合出来的白色。也就是纯白色。

红色亮度0，绿色，蓝色最强，你看到的是黄色，各自有256种色，256种红、蓝、绿组合起来就是1677216种颜色

也就是1670万色，24位色（三个2的8次幂再乘起来），

真彩色。同样人眼对色彩的分辨能力不算很强，1677216种颜色

对人眼来说足够了。所以叫做真彩色。

二、液晶的限制和oled

从液晶显示的原理可以看出，液晶发的光实际是后面的灯管

发出来了。这样就有两个问题

1、液晶分子遮挡光线有个极限，不能一点不剩的都挡住，所谓的纯黑色，实际还是一种灰色，因为有光线能透过来嘛。

去看过gsmarena网站评测的人的都知道，他们测试手机屏幕的对比度，都是开50%亮度和100%亮度分别测试。

为什么？你看看亮度不同，黑色的光强就知道了。亮度越高，露

出来的光越多，所以很长时间以来，液晶显示不了纯黑色。

显示不了纯黑，对比度无限大是不可能的，对比度受到限制，色彩也就不鲜明，所以很多搞设计的至今在用老旧的特丽珑。

2、色彩区域取决于灯管的水平。

人眼能分辨的色彩从科学上讲属于可见光的光谱范围，相当

的大，显示设备只能显示一部分，为了标准，有什么sRGB，NTSC，NTSC是个老标准，通常CRT显示器和液晶显示器有70%左右，笔

记本为了节能，灯管弱一点，60%就不错了，手机....灯管更弱，一般不到50%。不过随着智能手机的飞速发展，2011年以后，大

部分手机也能现实72%左右的NTSC色域了。

后来，人们对材料开发有了心得，CRT搞出了宽色域荧光粉，达到95%，那是三菱一款给设计专用的。桌面液晶显示器也改进

了灯管的材料，也有90%多产品。

手机上是sharp一度搞了个达到100%左右，大部分还是很弱的，包括早期的iphone。而三星的oled这方面很强，可以达到甚至超过100%。

led不是个什么新技术，很古老的，oled的o字是有机的缩写，追究历史是柯达实验室，具体不多说了。

这个东西的好处是主动发光，不需要灯管，通电就亮还能控制强度，还能做很小。能做很小是关键的关键。

因为主动发光可以控制强度，白炽灯一样能做到，能精确控制，还能做得很小，构成屏幕，目前就只有oled

不带o的led，马路上的大屏幕都是这个东西。但是太大，做不到显示器上，也做不到手机上。

因为主动发光，不用灯管，要黑色，你把它关了就行，所以可以显示纯正的黑色，因为主动发光，所以色彩区域不看灯管的脸色，可以达到很高的色彩区域，恩，现在的技术，除了激光就是它的，所以色彩理论上可以做得非常逼真（事实上，因为一些因素，往往偏色，看起来很荒谬的逻辑）

三、LCD的分类

这里要纠正一个流传很久的错误观念，TFT屏幕的观念。

TFT其实是一个缩写，指得是液晶层后面的电路，是控制液

晶层（OLED是控制每个小发光单元）的，现在市面上所有手机屏

幕都属于TFT。非TFT的屏幕以前有，现在都被淘汰了。

现在所有手机都属于TFT，然后分TFT的OLED和TFT的LCD，TFT的LCD下，再液晶分子的排列来分的，包括TN类，VS类和

IPS类。OCB类（这一类效果出色，但是有致命缺陷，实际产品极少。）

TN类效果比较差，可视角度比较少，然后就有人说它是TFT屏幕，并且和IPS对立起来，这是错误，TN是TN，TFT是TFT，不

是一个概念。

VA类包括富士通的MVA，三星的PVA，夏普的CPA也应该算

到里面

IPS类大家都知道，其实还有个现代的FFS，后来给了京东方。

这些技术最早都是日本厂家开发的，后来经济危机期间，韩

国搞了去自己变造了若干种。

早期，这些技术的差别主要在可视角度上，TN很差，横向纵

向都有色阶翻转，VA类侧面看有偏色，IPS类斜向45度角色阶翻