LCD 和 OLED 简要介绍
在这个信息爆炸的时代,我们每天要面对各式各样的屏幕,手机屏幕、电脑屏幕、电视屏幕、各种自助机设备上的屏幕。我们的眼睛每天都要花很多的时间来通过这些屏幕获取信息,根据调查显示,截止 2020 年 5 月 22 日,平均每个人每天将有多达 3.5 小时的时间花在看电视上,至少 4 小时盯着笔记本电脑,两小时 25 分钟盯着手机。如果电子阅读器和游戏设备加起来,一个成年人每天面对屏幕的时间超过 13 个小时。
这就意味着,除了吃饭睡觉,我们的眼睛几乎都在看各式各样的屏幕,而且吃饭的时候也可能在看屏幕。如今人手一部或者几部手机,平均每 2 秒就有 1 秒在看手机屏幕。最关键的是,如果没有人提醒,我们可能压根儿没有意识到我们的时间都花在了屏幕上,而且我们并不是很了解这些各式各样的显示器,哪种显示器对眼睛健康的危害大?哪种显示器对眼睛比较友好等等?所以认识一下如今最流行的两种屏幕:液晶显示器 LCD(Liquid Crystal Display)和有机发光半导体 OLED(Organic Light-Emitting Diode)是很有必要的。
上图是颜色的三原色,显示器的发光原理和三原色是密切相关的。两种屏幕的最小单元都是由三原色组成的,但是两种屏幕的最小单元的原理却是不一样的。
1、LCD 液晶显示器
我们从“液晶”本身获得 LCD 的定义。它实际上是两种状态的结合:固体和液体。它们兼具固体和液体的特性,并相对于另一种保持各自的状态。固体通常保持其状态,这与液体不同,液体会改变其方向并在特定液体中随处移动。进一步的研究表明,液晶材料比固态显示更多的液态。还必须注意,液晶比普通液体对热更敏感。少量的热量很容易使液晶变成液体。这就是为什么它们也被用来制造温度计的原因。液晶显示器(LCD)面板由几层组成,其中包括两个偏振面板滤光片和电极。结构图如下:
上图中的 D 液晶盒由夹在两块玻璃板之间的薄薄一层液晶(约10 um)组成,两块玻璃板的内表面上沉积有透明电极。由于两块玻璃板都是透明的,因此该电池称为透射型电池。当一种玻璃是透明的而另一种具有反射涂层时,该电池称为反射型。LCD 本身不会产生任何照明。实际上,它的视觉效果完全取决于来自外部光源的照明,也就是上图中的 A 发光板。
LCD 的优势:
- 与阴极射线管 CRT 和 LED 相比,LCD 消耗的电量更少
- LCD 的显示功率为几微瓦,而 LED 的显示功率为几毫瓦。
- 液晶显示器成本低
- 提供出色的对比度
- 与阴极射线管 CRT 和 LED 相比,LCD 更薄更轻
LCD 的缺点:
- 需要其他光源、发光板上发出来的光 80% 都没多层结构过滤掉了,白色不够亮,即便显示黑色也是恒定的功耗
- 没有办法显示纯黑色、画面对比度不够大(简单理解成黑白之间的差距)
- 温度范围受限制
- 可靠性低
- 速度很低
- LCD 需要交流驱动器
这里顺便插一句,前些年的 LED 电视其实就是把背光板换成了 LED 发光板,所以本质上还是液晶电视,所以不要被电视厂商的噱头蒙蔽了。
2、OLED 有机发光半导体
OLED 与 LCD 最大的区别就是它没有背光板、不需要 LCD 结构图中的两个 F 示图的两层偏振结膜,它的每个三原色组成的最小单元是自发光的,所以就不需要外部发光了。其实 OLED 也是有偏振膜的,不过它的偏振膜是在屏幕的表面,用来过滤自然光照射到屏幕上后返回到人眼的杂光,其实没有这层偏振膜 OLED 也是能正常工作的,只不过是对比度和锐度会受到影响。还有一个区别就是 OLED 在显示黑色的时候最小单元是完全不发光的,所以能显示出纯黑色。
OLED 的优点:
- 由于少了很多层结构,所以成品很薄
- 省电,在屏幕黑色的时候几乎无功耗
- 显示对比度远远高于 LCD 屏
- OLED 可以做成柔性屏,可折叠
OLED 的缺点:
- OLED 在生产中受空气湿度和氧气影响很大,所以要在真空或者氮气中生产,生产大屏幕的 OLED 更是技术难度很高
- 成本高
- 长期高亮度使用的部分会出现烧屏现象。
3、总结
目前最流行的两种屏幕已经简要介绍完了,你知道的还有哪些屏幕呢?如果现在你要选购一台电子设备,你会选择 LCD 屏还是 OLED 屏呢?还有 MicroLED 你觉得什么时候能够大面积量产,彻底替代 OLED 这个尴尬的过渡产品呢?欢迎留言与我讨论,如果我的分享对你有所帮助,点个赞就是对我最大的支持。
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