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iPhone 7或不上OLED 这就是主要原因

CNMO 【原创】 作者:马俊杰,杨辰 2016-05-06 04:50
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显示层组成

  LCD显示层相比OLED显示层结构更为复杂,我们先回顾下面这张在介绍触控层和OLED技术时候都出现过的图片。

iPhone 7或不上OLED 这就是主要原因
保护层、触控层和显示层

  如上图所示,撇除保护层和触控单元/模块(触控层)以外,剩下的就是LCD显示层基本结构。

  为了让各位读者更好地理解LCD屏幕多层结构,我们换一种角度解读。众所周知,LCD屏幕的液晶分子并不像OLED阵营的自发光二极管,所以必须拥有背光源将屏幕打亮,这就是上面示意图中最底层。

  屏幕点亮之后,我们总不能让其经常处于常亮状态吧?这时候我们就需要使用两块偏光片对其进行阻隔。如上图所示分别有两层结构,分为水平偏光片和垂直偏光片,缺少任何一块都无法让液晶屏正确显示图像。说白了偏光片其实是为了遮挡光线正常通过显示屏的,水平偏光片阻隔背光源垂直方向射出光线,垂直偏光片阻隔水平方向光线。

iPhone 7或不上OLED 这就是主要原因
只有这三层结构的话光线无法穿过屏幕抵达人眼

  问题来了,光线被完全遮挡住的话也不行,所以就需要加入液晶层引导光线偏转方向并疏通光路。当背光源需要将光线穿透多层屏幕结构抵达人眼的时候,液晶分子的排列方式十分重要。由于液晶分子排列方式我们将会在今后的文章中单独介绍,所以今天我们只挑选其中一种(TN排列)进行介绍。

iPhone 7或不上OLED 这就是主要原因
液晶分子偏转规律(此图片来自互联网)

  如上图所示,液晶分子通过外加电压能够实现不同程度的偏转,从而控制光线的通路最终让显示屏点亮或者关闭,外加电压的驱动层就是薄膜晶体管(TFT),至此我们已经能够实现液晶屏点亮和关闭,通过TFT我们还能够进一步控制明暗程度,但是只停留在黑白两种颜色界面。平时我们看到的液晶屏幕可是彩色的哦,是不是还算少了一层结构?

iPhone 7或不上OLED 这就是主要原因
还差滤光层没介绍

  从上图可以看出还有一层滤光层没介绍。这就是LCD屏幕相比OLED屏幕麻烦的地方,点亮屏幕和追加颜色都需要单独的层次负责,OLED屏幕可是一层结构搞定了这两个问题。

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LCD和OLED面板结构区别

  我们看看滤光层原理,经常使用PS伙伴应该清楚RGB通道的概念,滤光层说穿了就是调色。当光线从背光源出发并先后经过上述几层结构之后,抵达人眼之前还会打在滤光层上面,另外上文提及到我们可以通过TFT控制LCD屏幕不同区域的明暗程度。滤光层上红、绿、蓝三原色滤光片不削减亮度100%被光线照射后,在屏幕外观上显示为白色。

  通过TFT控制液晶分子偏转,直到两层偏光层相互遮挡光线,这时候滤光层三原色滤光片依然存在,只是亮度变得十分暗让人眼已经很难分辨出来,所以就会以为是黑色。需要注意的是,这时候的背光源还是工作状态,和OLED自发光二极管原理不同,所以显示黑色的时候功耗还是没有降下去,只是偏光层遮挡住背光源的光线而已。

  如果只是显示白色和黑色,不加入滤光层也能够做到。加入滤光层最主要作用是显示其它的颜色,举些例子,我们把绿色和蓝色两种滤光片背后的光线遮挡住,这时候只有红色滤光片有亮度值,显示屏整体外观显示为红色。如果我们只将蓝色滤光片背后的光线遮盖住,这时候只剩下红色和绿色滤光片背后有亮度值,根据色彩原理知识红色和绿色组合起来就是黄色,所以屏幕整体显示为黄色。当我们尝试将蓝色滤光片背后光线的亮度逐渐提升,这时候屏幕的整体颜色又开始发生变化。

  至此,LCD屏幕每一层结构都和各位读者简单介绍了一下,有些地方可能不太严谨,主要是为了更容易理解这些枯燥的概念原理。

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