手機電視都用上了OLED屏幕 這是什麼高科技?
2017年12月15日18:03

  要說今年什麼手機熱度最高,那麼iPhone X一定能入選提名。而提到今年什麼電視熱度最高,肯定也少不了Sony大法發佈的A1。

  如果硬要說兩者有什麼共同點的話,那麼就是他們都採用OLED屏幕。這幾年電子消費產品領域,越來越多的設備都轉向了OLED陣營。那麼OLED屏幕究竟是什麼?又有什麼優劣呢?

  什麼是OLED

  OLED全稱Organic Light-Emitting Diode,翻譯過來就是有機發光二極管,最早在1979年被發現。

  LED燈泡相信大家都不會陌生,而OLED屏幕簡單來說就可以看成一堆特別特別小的LED燈泡有序排列在一起。只不過真正排列在一起的不是小燈泡,而是密集的可自發光的有機材料。

  而如果要評判OLED面板的優劣,就得回顧下老對手液晶屏幕了。

  都說液晶屏幕結構更複雜,那麼複雜在哪裡了呢?上圖是一張液晶屏幕的結構圖,除了各種偏光膜等以外,最主要的結構就是液晶層和背光層。

  液晶材料被密封在兩片玻璃基板之間,通電後每個液晶分子會根據電壓偏轉,從而透過特定顏色的光,過濾賸餘顏色的光。液晶層相當於一層篩子,但想顯示顏色還需要有光穿過。這樣一來就要借助背光層提供的白光了。

  而OLED屏幕只需要一層有機材料和控製電路就可實現發光,簡單的結構註定了產品極限厚度要小於液晶屏幕。所以面對著手機、電視紛紛追求超薄的趨勢,OLED面板也就成了越來越多的選擇。

  手機和電視用的OLED屏幕並不一樣

  雖然越來越多手機和電視都開始轉向適用OLED屏幕,但大小尺寸的OLED卻還是有著不小區別的。

  自從Samsung在自家Galaxy S系列上採用了Super AMOLED屏幕後,手機上的OLED發展就被正式揭開。

  這裏插播一個小知識。AMOLED是OLED屏幕的一種,與之對應的PMOLED。二者的主要區別在於PMOLED以掃瞄方式點亮陣列中的像素,特點在於成本低,但不適合高解像度面板,因為反應時間較長。AMOLED則是採用獨立的薄膜電晶體去控製每個像素,每個像素皆可以連續且獨立的驅動發光。目前所說的OLED屏幕,大多都是AMOLED,目前主流手機、電視也不例外。

  言歸正傳,雖然Samsung在自家旗艦上使用了AMOLED屏幕,但早期的產品卻暴露了一大問題,那就是由於顯示綠色的有機材料壽命要遠強於藍色和紅色,所以造成了產品使用半年左右屏幕髮色傾向就會明顯偏綠。

  為瞭解決壽命問題,Samsung開始研製子像素的排列,也就是大家所聽到的Pentile排列。

  我們看到顯示屏每個像素都可以產生千變萬化的色彩,實際上是由紅、綠、藍三個子像素組成的。一般來說,一個像素由三個同等大小的子像素組合而成。

  然而OLED屏幕中,紅、藍子像素的衰減週期要遠小於綠色子像素。為瞭解決這個問題,Samsung的辦法就是簡單粗暴的增大紅色和藍色子像素的面積。

  這樣,像素的組成就變成了“2倍面積的紅+綠”和“兩倍面積的藍+綠”。雖然借用鄰近的紅色或者藍色子像素,但顯示白色是沒問題的。而調整面積後也一定程度上解決了綠屏問題。但總子像素數量的減少,同屏幕尺寸、同解像度情況下,Pentile排列AMOLED屏幕清晰度會有所損失。

  然而隨著手機等小尺寸屏幕整體解像度的提升,用高ppi彌補了清晰度損失的問題。

  把這種方法在應用大尺寸顯示屏,也就是電視上就不奏效了。尤其是現在65、甚至更大的屏幕上,使用Pentile排列的話清晰度損失十分明顯。

  而大尺寸之所以不做Pentile排列,還有個原因就是要在玻璃面板上蒸渡不同大小的子像素,工藝水平達不到,良品率比較低。

  在大尺寸OLED面板上,其實最致命的不是偏色問題,是子像素亮度衰減帶來的整體亮度衰減。本來OLED的峰值亮度就不如液晶,再來個衰減,白天基本就別看電視了。

  為瞭解決這個問題,LG Display在紅、綠、藍三色子像素中加入了白色解決亮度問題,也就是業界常說的四色OLED。

  直接在原有的基礎上加入白光,整體亮度拉上去了,而子像素增加了四分之一沒有減少,精度也不會有損失。唯一的問題在於會破壞原有RGB的髮色。

  但其實這並不是什麼大問題。很多人會吐槽四色OLED髮色飽和度較低,畫偏灰等現象。但這實際上是面板的後期調教做的不好。像是電視方面畫質調教的專家SonyA1,NTSC色域可達到94.63%,這個水平完全不輸給目前市面上的所有旗艦產品,而A1用的就是四色OLED。

  OLED的優劣

  先從優點開始說吧,上文已經提到了OLED的結構簡單,可以做到更薄。除此以外呢,響應速度也是OLED屏幕的一大優勢。

  液晶屏幕在給子像素不同的電壓信號後,還存在一個液晶分子偏轉角度的問題。而OLED的有機材料可直接根據電壓做出調節,反應速度更快。這一點在連接家用主機打遊戲的時候尤為明顯。

  OLED的另外一個優勢在魚對比度可以做的更高,而且更節能。

  液晶屏幕如果想顯示黑色,需要讓液晶層偏轉到什麼閉合狀態。然而實際上液晶層很難做到完全100%遮住所有的光,最直觀的就是晚上關燈打開液晶電視,讓畫面播放一張純黑的畫面,可以看到畫面相比於附近自然界中的黑色,還是偏灰(區域動態背光的產品另算)。而如果OLED想表現黑色,直接斷電就行了。

  在節能方面,大多液晶電視的的背光需要長期保持高亮度,而OLED哪個點亮開啟哪個點就好了。

  而OLED的缺點也很明顯,上文說的有機材料發光週期衰減就是其一。液晶電視的背光也會衰減,但是背光一起衰減,作為篩子的紅綠藍液晶分子不變,所以並不會帶來什麼變化。

  而OLED紅色、藍色子像素衰減週期更短,除了造成屏幕色差、亮度降低,最近爆出來的“燒屏”也是這麼來的。

  比如用OLED屏幕長期播放一個上面白、下面黑的圖片。那麼上部分紅色藍色子像素長期滿負荷運動,下部黑色區域的紅色藍色子像素長期閑置。造成的結果就是上部紅藍子像素開始衰減,如果這時候播放一個純白的畫面,那麼就能明顯看到白色分層了。

  然後就是OLED的製造工藝要求較高,這帶來的影響就是產能有限、產品售價較高。

  最後,OLED採用了全新的結構,可以給產品形態、應用領域帶來變化。但傳統的電視、手機形態已經比較固定的產品,說液晶能完全打死OLED或者反之都是不客觀的。

  就好比對比度、色域的問題,液晶屏幕也在嚐試通過動態背光和背光加入量子點材料來解決,具體這個問題,我們下期再講解。

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