LCD和OLED工作原理及優(yōu)劣對比

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了解屏幕的工作原理，首先要了解什么是像素點(diǎn)。

你看到一整塊的畫面實(shí)際上是由無數(shù)小點(diǎn)拼湊出來的，這些小點(diǎn)就是我們說的像素點(diǎn)。

每個像素點(diǎn)由紅綠藍(lán)三個子像素構(gòu)成。紅綠藍(lán)是三原色，可以通過紅綠藍(lán)三個子像素的顏色比例來得到一切你想要的顏色，這樣每個像素點(diǎn)各司其職顯示自己的顏色，最終拼湊出了你看到的完整的畫面。分辨率指的是單位長度內(nèi)包含像素點(diǎn)的數(shù)目。01

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LCD和OLED的工作原理

1.1、LCD工作原理

LCD的剖面圖如下，主要有7層，從下到上依次是背光層、垂直偏光片、正極電路、液晶層、負(fù)極電路、水平偏光片和彩色濾光片。

最底下背光層的作用是發(fā)射白光，白光穿透具有顏色的彩色濾光片后就可以變成對應(yīng)顏色的光線。注意，背光層并不是像素點(diǎn)下面一個獨(dú)立的LED燈珠，而是整個屏幕所有像素點(diǎn)共享一整塊大的背光層。

當(dāng)我們給正極電路施加電壓，它會穿透液晶層，連通負(fù)極電路構(gòu)成回路，這個電壓會驅(qū)使液晶層發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時液晶層就和百葉窗一樣會遮擋住一部分光線，這時我們只需要控制電壓的大小，就可以控制液晶分子的偏轉(zhuǎn)角度，進(jìn)而控制紅色、綠色和藍(lán)色子像素的亮度。通過亮度比例的改變就可以混合出一切你想要的顏色。

1.2、OLED工作原理

OLED全稱是有機(jī)發(fā)光二極管（organic Light-Emitting Diode），它和LED屏幕一樣也有三個子像素。不同的是，它沒有液晶層和背光層，本身是一種特殊設(shè)計(jì)的自發(fā)光二極管。通過控制電壓，從而控制流過二極管的電流來改變亮度，就可以控制每個子像素的顏色配比，最終混合出你想要的顏色。

OLED沒有背光層，每個像素點(diǎn)都可以獨(dú)立控制開關(guān)，所以不需要向LCD屏那樣一打開后，整個背光層都需要點(diǎn)亮。OLED屏幕每個像素點(diǎn)都可以理解為一顆獨(dú)立控制的燈珠，可以做息屏提醒，在手機(jī)鎖屏的時候可以單獨(dú)點(diǎn)亮部分像素點(diǎn)，以低亮度和低刷新率來顯示時間和通知等一些重要信息。

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LCD和OLED的優(yōu)劣對比

2.1、OLED功耗更低

LCD屏只要一打開，整個屏全亮，就會一直耗電。OLED屏只有在打開顯示純白畫面的時候，耗電會比LCD高，但是OLED屏每個像素點(diǎn)是獨(dú)立控制亮度和開關(guān)的，這樣就可以做到分別降低亮度，甚至是關(guān)閉。因此，除非你長時間停留在白色的畫面下，否則OLED的續(xù)航時間更長一些。

2.2、OLED對比度更高

對比度指畫面黑白明暗的亮度比值。對比度越高，畫面越鮮艷，色彩越濃郁。

LCD如果要顯示純黑色的話，理想狀態(tài)是液晶分子完全閉合，完全遮擋住發(fā)射出來的背光，但液晶分子的偏轉(zhuǎn)不能做到完全閉合。因此在顯示黑色的時候，會有少量的白光照射出去，所以在屏幕上看到的并不是純黑色，而是亮度大幅度遞減的灰色，這個特性決定了LCD不能顯示真正意義上純黑的黑色。

OLED本身并沒有背光的存在，且每個像素點(diǎn)都獨(dú)立控制，所以可以直接斷掉顯示黑色像素點(diǎn)的供電，做到完全不發(fā)光，達(dá)到真正意義上的純黑。

因此OLED屏對比度更高。

2.3、OLED響應(yīng)時間更快，動態(tài)顯示更有優(yōu)勢。

在顯示動態(tài)畫面的時候，意味著每個像素點(diǎn)需要快速切換顏色，顏色的切換需要一定的時間，這個時間就是我們所說的屏幕響應(yīng)時間。

響應(yīng)時間過長就會導(dǎo)致動態(tài)畫面顯示的時候，像素點(diǎn)來不及改變顏色，導(dǎo)致上一幅畫面還未完全消失，下一幅畫面就要顯示出來，就會導(dǎo)致屏幕上出現(xiàn)殘影。

LCD屏幕顏色的切換是通過控制液晶分子的偏轉(zhuǎn)來完成的。因此液晶層偏轉(zhuǎn)的速度就直接決定了LCD的灰階響應(yīng)時間，而液晶層的偏轉(zhuǎn)和溫度有關(guān)，溫度越低偏轉(zhuǎn)的速度越慢，導(dǎo)致LCD屏幕在低溫下會出現(xiàn)非常明顯的拖影現(xiàn)象。

OLED屏沒有液晶層也自然不受到液晶層的溫度的限制。不過OLED屏并不是沒有響應(yīng)時間，OLED屏幕在彩色之間切換顏色，響應(yīng)時間非常短，幾乎沒有拖影的現(xiàn)象，但是OLED屏從純黑切換到純白，或者從純白切換到純黑的時候，需要花費(fèi)的時候會比其它顏色長得多，但OLED在黑白顏色之間切換的時候也比大部分LCD時間短。

所以O(shè)LED在屏幕顯示動態(tài)畫面上是具有天生優(yōu)勢的。

2.4、OLED可以做到更薄，易折疊

OLED屏沒有背光層和液晶層，所以非常容易做薄，可以和紙張一樣進(jìn)行大幅度的彎折。可以彎曲就意味著可以很輕松的實(shí)現(xiàn)曲面屏，可以顯著提高手機(jī)本身的質(zhì)感。

LCD屏除了有背光層和液晶層，中間還有一些偏正片，所以比OLED厚很多。背光層和液晶層是硬質(zhì)基材，只能做非常小幅度的彎曲，還只是能臺式機(jī)顯示器這種大型面板上看到。

2.5、OLED壽命更短

LCD用來發(fā)光的是背光層，液晶層只負(fù)責(zé)偏轉(zhuǎn)控制出光量，濾光層只負(fù)責(zé)改變光的顏色，不參與發(fā)光，電壓是施加在不參與發(fā)光的液晶層上。

OLED屏電壓是直接施加在自發(fā)光二極管上，導(dǎo)致電子頻繁的在OLED的發(fā)光層遷移。再加上發(fā)光層本身是有機(jī)物，有機(jī)物相對于無機(jī)物來講非常容易老化，所以有機(jī)物+頻繁的電子遷移+自發(fā)光，直接導(dǎo)致了OLED的屏幕壽命明顯短于LCD屏。

2.6、LCD有漏光的缺點(diǎn)

由于LCD屏有背光層的存在，而屏幕面板最終是要裝進(jìn)手機(jī)或顯示器上，屏邊框的銜接處，背光層的背光就很容易漏出去，在顯示純黑畫面的時候，邊框處會出現(xiàn)大面積的光暈現(xiàn)象，這被稱之為漏光。

2.7、OLED容易出現(xiàn)燒屏現(xiàn)象

LCD屏背光是一整塊 全體像素點(diǎn)會一起老化。OLED屏每個像素點(diǎn)都是獨(dú)立發(fā)光，意味著屏幕不同區(qū)域根據(jù)使用程度不同，老化速度不一樣。

比如A區(qū)域長期顯示藍(lán)色，那藍(lán)色像素點(diǎn)衰減速度就比較快。下次顯示純色的時候，那個地方的藍(lán)色就會稍微暗一點(diǎn)，導(dǎo)致出現(xiàn)殘影，就好像畫面被燒在了屏幕上，這個現(xiàn)象被稱為燒屏。不是說屏幕物理層面的燒毀，而是像素點(diǎn)老化不均勻?qū)е碌钠聊簧睢?/p>

2.8、LCD和OLED都會傷眼，但有所不同。

手機(jī)屏幕亮度是需要可控的，不然沒法和環(huán)境光強(qiáng)匹配，目前控制亮度主要是兩種方式：PWM和DC調(diào)節(jié)。

DC調(diào)光很簡單，直接控制電壓來改變燈的亮度，電壓越高，亮度越亮。DC調(diào)光由于光源全程是處于開啟狀態(tài)，所以并不會出現(xiàn)頻閃傷眼的現(xiàn)象。

PWM調(diào)光是采取調(diào)整占空比來調(diào)整控制燈的亮度，占空比越大，亮度越亮。它的調(diào)光控制燈的開關(guān)時間，會產(chǎn)生頻閃，所以它有一個弊端就是傷眼，頻率越高，頻閃現(xiàn)象越不明顯。

OLED屏幕由于本身的特性，如果使用DC調(diào)光，在亮度過低的時候，電壓過低，屏幕就會出現(xiàn)和抹布一樣不均勻的效果，對顯示畫面的影響特別大，所以O(shè)LED屏幕不能采用DC調(diào)光，只能用PWM。

OLED由于有機(jī)材料又容易老化，所以O(shè)LED不能使用高頻PWM調(diào)光，只能采用低頻PWM調(diào)光。一般頻率為最高為250Hz左右，一些視覺敏感的人就會察覺出來，就更容易產(chǎn)生視覺疲勞。

屏幕發(fā)射的光線對人眼傷害最大的部分是420-440波長的藍(lán)光，這些高能光線會對人的視網(wǎng)膜產(chǎn)生不可逆的傷害，傳統(tǒng)LCD屏幕的背光是用數(shù)個高亮的LED燈珠加勻光板完成的，這些LED燈珠發(fā)射出來的光線，其高能藍(lán)光有相當(dāng)大一部分處在這個區(qū)間中。

LCD的藍(lán)光強(qiáng)傷眼，OLED采用PWM調(diào)光也傷眼。有的低端屏幕為了節(jié)約成本，在LCD上也采用PWM調(diào)光。哪個傷害更大不好說。

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