[VIP专享]手机屏幕及显示技术分析

手机屏幕及显示技术分析

2016-03-11 来源：《新观察》作者：刘丽华刘威

1974 年全球诞生的第一部手机并没有显示屏幕，直到1983 年，世界上才出现了第一部带单色显示屏的手机，2002年全球出现了第一款彩屏手机。从此，手机屏幕及显示技术经历了巨大的变化，尤其是近几年，手机显示技术几乎见证了手机产业的发展历程。

一、手机显示屏的分类

按屏幕的材质来分，目前智能手机主流的屏幕可分为两大类，一种是LCD（Liquid Crystal Display 的简称），即液晶显示器，例如TFT 以及SLCD 屏幕；；另一种是OLED（Organic Light-Emitting Diode 的简称）即有机发光二极管，例如AMOLED 系列

屏幕。

LCD 和OLED 最根本的区别是OLED 是自发光，而LCD需要通过背光板照射才能显示。

按屏幕的显示技术驱动方式来分，可分为无源矩阵（Passive Matrix）和有源矩阵（Active Matrix）两大类。无源矩阵与有源矩阵的差别在于电流的驱动方式。当外接电流通过时，液晶的排列方式会发生改变，电流停止后，若液晶排列方式保持不归原位（具有记忆性）就称为有源矩阵；而一旦电流消失即回复原位，必须再次充电才能排列的称为无源矩阵。

二、彩屏参数

彩色显示屏的参数有屏幕颜色、屏幕材质和显示分辨率三个。

屏幕颜色实质上指的是色阶指数，就是我们通常所说的色数，即在手机的彩色屏幕上最多能显示多少种颜色，目前可达到1670 万色；

LCD 屏、OLED 屏指的就是手机的材质，而其它的诸如IPS、ASV、NOVA 等并非屏幕材质，把它们称为屏幕显示技术更为准确；

显示分辨率也称像素分辨率，简称为分辨率，它是指可以使显示屏显示的像素个数，通常用每行像素数乘每列像素数来表示。目前，分辨率可达到1200P(1920×1200)。

三、手机显示屏材质及新技术

3.1 早期的液晶显示屏

手机的显示屏最初是单色显示屏，即黑白屏。由CPU控制液晶屏像素的“黑”与“不黑”，组成文字和图形。早期的彩色液晶显示屏其种类大致有STN、TFT、TFD、UFB等几种，属于LCD 屏幕。

STN（Super Twisted Nematic）屏幕，又称为超扭曲向列型液晶显示屏幕，该屏幕的优点是功耗小、价格低，缺点是亮度、色彩数、对比度较差，在强光下可能会看不清屏幕，反应速度也较慢，播放动态影像时容易造成拖影。

TFT（Thin Film Transistor）即薄膜场效应晶体管，属于有源矩阵液晶显示器中的一种，TFT 液晶显示屏也就是我们常说的“真彩”显示屏。与STN 相比，TFT 有出色的色彩饱和度、还原能力和更高的对比度，但缺点是比较耗电，而且成本也比较高。

UFB(Ultra Fine & Bright) 是三星手机的专用彩色显示屏技术，是专门为移动电话和PDA 设计的显示屏，它的特点是：超薄、高

亮度。UFB 结合了STN 和TFT 的优点：耗电比TFT 少，价格和STN 差不多。

TFD（Thin Film Diode）屏幕又称为薄膜二极管半透式液晶显示屏，它是TFT 和STN 的折中，比STN 的亮度和色彩饱和度更好，也比TFT 省电[1]。

3.2 主流显示屏幕及技术

主流手机屏幕材质及技术中，除了传统的TFT、OLED等屏幕之外，还有IPS、AMOLED、Super AMOLED、SuperAMOLED Plus、SLCD、NOVA、ASV 等这几年十分流行的屏幕材质及技术，分析如下：

3.2.1 TFT 屏幕

TFT 屏幕在目前手机屏幕上还是最常用的一种材质。在技术上采用了“主动式矩阵”的方式来驱动，方法是利用薄膜技术所做成的

电晶体电极，利用扫描的方法“主动拉”控制任意一个显示点的开与关，光源照射时先通过下偏光板向上透出，借助液晶分子传导光线，通过遮光和透光来达到显示的目的。

一般TFT 的反应时间比较快，约80 毫秒，而且可视角度大，一般可达到130 度左右。

TFT 液晶显示屏的特点是亮度好、层次感强、颜色鲜艳，但也存在着比较耗电的不足。

3.2.2 IPS 屏幕及技术

IPS（In-Plane Switching，平面转换）技术是日立公司于2001 推出的液晶面板技术，俗称“Super TFT”。从名字中我们也能看出，其实IPS 屏幕就是基于TFT 的一种技术，其实质还是TFT 屏幕。 IPS在技术上利用液晶分子平面切换的方式来改善视角，由于

制造面板并没有附加补偿膜，屏幕的通透感更强，颜色也更加细腻，拥有比较好的可视角度，同时挤压水波纹也不是很明显；不过响应时间慢和对比度提高难是制约该类型面板普及的大问题。

3.2.3 AMOLED 屏幕

AMOLED 也称“魔丽屏”，全称是Active Matrix/OrganicLight Emitting Diode，即有源矩阵有机发光二极体面板。AMOLED 屏

幕的构造有三层，AMOLED 屏幕＋Touch ScreenPanel（触控屏面板）＋外保护玻璃。AMOLED 是由OLED技术中的一种，第一代联想乐phone 在屏幕上就采用的是AMOLED 材质。

相比传统的液晶面板，AMOLED 具有反应速度较快、对比度

更高、视角较广等特点；另外AMOLED 具自发光的特色，不需使用背光板，因此比TFT 更能够做得轻薄，而且更省电；还有一个更重要的特点，成本低。不足之处是在同样的分辨率的情况下，颗粒感稍强些。

3.2.4 Super AMOLED 屏幕

Super AMOLED(Super Active Matrix/Organic Light EmittingDiode)，又称超炫屏，相比AMOLED 采用的显示层+ 触控