手机屏幕材质清晰分析,让你不被手机屏幕的噱头所忽悠!Super AMOLED、TFT、IPS大解析!

最根本的区别,是工作材质,即作为一个屏幕,可以执行显示功能的核心技术。在这个等级上,目前常见的是两种,一是液晶,也就是常说的LCD;一是有机发光二极管,就是常说的AMOLED。

手机拼到现在,很多花招都是在屏幕上玩,因此也来了很多各种各样的名词,比如Super AMOLED啊、TFT啊、IPS这些,大家都说自己的先进,但可能有不少人看着这些东西头晕,所以发个帖子,简单解释一下一些常见技术名词的缩写、层次关系和简单特色。

比这个高一级的概念是面板的驱动方式。这个实际上是和工作材质无关的一个概念,在任何工作材质领域都是共通的,即主动面板和被动面板。主动面板的意思是每一个显示元素(像素、笔画等)都拥有自己独立的开关,自身可以保持显示状态(开启、关闭、灰度);而被动面板的显示元素不具备这个功能,必须要靠外部不断的驱动才可以工作。

一般而言,目前除了计算器、电子表这种简单设备以外,其它绝大多数的液晶显示屏都是主动面板。

主动面板的核心技术是一种叫做薄膜晶体管的元器件,简称TFT

因此,主动面板一般都简称为TFT——虽然这样的称呼就像称呼“机动车”为“发动机”一样不太合适,但因为约定俗成,所以就这样了。很多地方称显示屏的材质为TFT,这样的说法是不恰当的,因为TFT实际上是一个相当抽象、高级,而且本质上和屏幕材质没有任何关系的技术概念,它代表了所有类型主动液晶面板,就像是生物学里的“脊椎动物门”一样。

再往后,则是屏幕的工作模式

因为液晶的原理遮光,因此液晶屏本身是不发光的,需要依靠外部光源来工作,如何依靠,形成了三种模式。透射面板100%依靠背光,反射面板100%依靠反射外部光源(例如日光),而半透半反则兼而有之,透射和反射的比例根据使用环境不同而各有不同,从2:8到8:2都有。

对于透射式和半透半反式面板而言,是需要背光源的,大体而言,背光源分为两种,一是发光二极管(LED),二是冷阴极荧光管(CCFL)。早期LED在光效、最大亮度、成本方面都比CCFL差很多,因此早期的液晶屏几乎都是用CCFL作为背光源的,即便到今天,很多显示器和电视也依然在使用CCFL作为背光。LED则因为体积小,在手机等便携设备上很早就得以普及,但直到近几年才开始用于大尺寸显示屏例如显示器或者电视。很多厂家,尤其是国内液晶电视制造商为了宣传,往往会把采用LED背光的液晶电视宣传做LED电视,这是非常不负责任的宣传或者说是误导。

再往下,是微观上液晶分子的工作方式,也就是常说的“面板技术”

目前手机和电脑上比较常见的面板技术,有三种基础类别,分别是扭曲向列(TN)、平面切换(IPS)和垂直配向(VA),而它们下面又各自衍生出了很多进化的技术,下面一个一个看。

首先看TN

在这三类面板技术种,TN是最早出现的,也是最简单,当然也是效果最差的。实际上被动液晶显示屏,工作方式也是TN,所以严格而言,“TN面板”涵盖了主动和被动显示器,但是一般而言没人会去在意被动显示器的工作方式,所以实际上一般看到的“TN屏”都指的是“TFT TN面板”。

TN的好处是便宜,缺点几乎是除了便宜以外的一切。速度、对比度、可视角都极差,因此为了改善这些参数,后续又研发出了很多增强技术。STN是最常见的,中文译名为“超扭曲向列”,各方面效果都比TN强不少,而CSTN则是继续增强了对比度的STN。这些技术可以增强TN诸如对比度的参数,但对于可视角方面的改善则是TN+Film技术。通过添加一层视角增强膜,TN+Film面板可以改善3个象限轴向上的可视角,目前绝大多数参数标为“TN”的面板,实际上都属于增强型TN+视角增强膜的复合技术,并不是最基本的TN。

IPS的意思是面内切换

液晶分子在平面内旋转,所以天生拥有相当好的可视角表现,在四个轴向方面都可以做到接近180度。但传统的IPS在对角线方向会存在偏黄、偏蓝甚至灰阶翻转的问题,因此后续的S-IPS技术靠把像素设计为“<”形,缓解了这个问题。而H-IPS则是把这样的设计进一步细分到了像素图案的内部,基本杜绝了这样的现象。E-IPS是一种简化的IPS,可以看作是可视角增强型TN,而PLS是三星版的IPS,技术差不多一样。IPS面板的主要缺点是两个,首先是由于配向角和边缘场效应的存在,天生对比度较低,当然随着工艺进步,这个问题也在不断优化;其次是IPS面板的响应速度较慢,因为液晶分子要在平面内扭转90度,因此普遍上响应速度都在十几到几十毫秒范围内,当然现代技术下这个问题也在不断改善。

VA可以简单理解为是IPS的“垂直版”

液晶分子是在垂直于面板的方向上旋转。VA的好处是不需要配向膜,生产上可以减少一个步骤,也因为没有初始配向角,所以天生对比度高,但缺点是可视角不如IPS大。为了解决这个问题,富士通研发出了MVA,把一个像素分为两个象限,液晶分子旋转方向相反,因此可以在对应的轴向上提升可视角。而三星的PVA和MVA的思路是一样的,只是没有采用MVA的楔形电极,而是用透明电极图案来实现同样的功能。不论是MVA还是PVA,都是通过切分象限的方式提升对应轴向上的可视角,例如左右切分可以提升左右方向的可视角,上下也是,缺点就是往往只能提升一个轴向上,因为如果要把一个像素切分成四个部分显然比较难。为了解决这个问题,夏普研发出了CPA技术,中文翻译是连续火焰状排列,采用了圆形电极的方式,使液晶分子在一个圆周上以放射状旋转排列,从而增强所有方向上的可视角。

但是我们在夏普的官方宣传中是很少看到CPA这个名词的,更多则是ASV

不过实际上,ASV并不是一个特定的技术,而是夏普所有的具备广视角技术的技术的总称。换句话说,不管是CPA、MVA还是IPS,只要是夏普(或者夏普授权厂家,例如台湾奇美)做的,而且不是TN,都叫做“ASV面板”。我们知道M9和MX使用的都是“ASV技术”的显示屏,但实际上通过子像素显微照片来看,M9和MX的屏幕采用的广视角技术是MVA,每一个像素被分为了上下两个部分。因此M9和MX在屏幕长轴方向可视角表现要好过短轴方向,这就是因为M9和MX的面板子像素切分方向是沿长轴方向所致。

因为液晶天生的问题就比较多,所以为了解决这些问题,许多厂家提出了许多技术,因此显得比较百花齐放名词遍地。而相对于液晶,有机发光二极管屏由于是自发光的,天生问题少,所以也没那么复杂。当然实际上OLED里的名堂也很多,不过那些我们都可以不用关心,就像我们不用关心每张液晶面板采用的到底是哪种液晶分子一样。

与LCD一样的是,OLED面板也有主动和被动两种

主动面板名为AMOLED(Active Matrix),被动面板名为PMOLED(Passive Matrix)。后者的缺点和被动LCD一样,因为结构简单成本低廉,因此往往用于小尺寸、对效果要求不高的产品,单色和彩色的都有,例如蓝牙耳机这种。而前者则是手机上所采用的面板,主要供应商是三星和LG。

现在与AMOLED相关的主要技术名词是Super AMOLED、Super AMOLED Plus和Super AMOLED HD。这些名词里的Super,实际上与显示屏本身无关,它意味着这片显示屏整合了触摸屏,仅此而已。而后缀,则代表了子像素是如何设计的。简单而言,没有后缀、以及HD后缀的面板,采用了Pentile排列,很多时候会有一种毛刺感,尤其是文字边缘,而Plus则没有。至于HD后缀,代表的是高密度,更多上是一种商业宣传需要,因为实际上除了密度高以外,其它都和Super AMOLED一样。

基本上就是这样,希望各位看完以后对这些名词能有一些更多的概念,以后再看到诸如“LED电视”、“TFT材质”这些名词,能明白它们到底是什么东西,扯淡在什么地方,不要被随手乱写的参数,以及商家的不实宣传下迷糊。  




如今的手机早已不是最初的单色屏,各家都在研发自己的优势显示技术,比如三星最强的Super AMOLED,而其AMOLED技术也已经广泛应用于HTCMOTO等品牌的产品中,再比如苹果iPhone 4,仍然坚持着自己的IPS技术。那么到底哪一种显示技术最强,或者说更加符合人眼的视觉习惯呢?

    IPS LCD:iPhone 4
    Super AMOLED:三星Galaxy S
    AMOLED:Google Nexus One
    TFT:MOTO Droid、iPhone 3GS


IPS/Super AMOLED/AMOLED/TFT屏幕大混战

    通过以上的五部终端,以及红绿蓝三色图谱,我们将五款手机屏幕所能显示的色彩范围与标准区域(黑色线框)对比,我们可以得出如下结论:TFT的显示效果与标准范围最接近,而两代iPhone的色域范围也都在标准范围之内,而(Super)AMOLED两个三星的拳头产品,则完全超越了标准范围,换句话说,就是可以显示更多的色彩,尤其是Super AMOLED已经远远超出人眼的识别范围。


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