leaves8008 发表于 2018-9-27 20:02:35

【知识总结】手机屏幕

手机屏幕的材质分类及特点
LCD显示屏屏LCD(Liquid Crystal Display)指的是液晶显示器,主要分为:单色、伪彩、真彩等,而TFT是LCD的一种。 常见的液晶显示器按物理结构分为四种:(1)扭曲向列型(TN-Twisted NemaTIc);(2)超扭曲向列型(STN-Super TN);(3)双层超扭曲向列型(DSTN-Dual Scan TortuosityNomograph);(4)薄膜晶体管型(TFT-Thin Film Transistor)。 其中TN-LCD、STN-LCD和DSYN-LCD的基本显示原理都相同,只是液晶分子的扭曲角度不同而已。STN-LCD的液晶分子扭曲角度为180度甚至270度。而TFT-LCD则采用与TN系列LCD截然不同的显示方式。   TFT-LCD技术是微电子技术与液晶显示器技术巧妙结合的一种技术。人们利用在Si上进行微电子精细加工的技术,移植到在大面积玻璃上进行TFT阵列的加工,再将该阵列基板与另一片带彩色滤色膜的基板,利用与业已成熟的LCD技术,形成一个液晶盒相结合,再经过后工序如偏光片贴覆等过程,最后形成液晶显示器(屏)。 在TFT-LCD中,TFT的功能就是相当于一个开关管。常用的TFT是三端器件。一般在玻璃基板上制作半导体层,在其两端有与之相连接的源极和漏极。并通过栅极绝缘膜,与半导体相对置,设有栅极。利用施加于栅极的电压来控制源、漏电极间的电流。
IPS屏幕显示技术  IPS型面板是日立公司在2001年推出的一种面板,在技术上利用液晶分子平面切换的方式来改善视角,由于制造面板并没有附加补偿膜,屏幕的通透感更强,颜色也更加细腻,不过响应时间慢和对比度提高难是制约该类型面板普及的大问题。   IPS屏幕比较明显的优点是拥有比较好的可视角度,另外在色彩方面也更加亮丽鲜艳,同时挤压水波纹也不是很明显;当然IPS屏幕在响应速度上比较慢功耗方面比较大是它的缺点所在。另外,在LG买过技术之后,现在主要的消费类产品如手机、显示器、电视,绝大部分都是LG的屏幕。提到IPS就不能不说iphone4,在全球拥有无数粉丝和绝对号召力的iphone4在屏幕方面采用的就是IPS硬屏。
ASV技术屏幕手机  夏普公司的ASV(AdvancedSuper-V)技术,改进了TFT显示屏的响应速度和可视角。夏普将ASV描述为一个排列晶状物质的新方法,而此晶状物质显示起来就象夹在两片薄薄玻璃中的三明治。   这其中有几项改进,最明显的改进之一就是视觉角度。现在的显示最多让用户可以从垂直140度水平110度的角度看清显示内容,而ASV将这一角度提高到170度。另外,现在决大多数显示器的默认状态为打开显示器时所有像素为白色,直到被转换为其它颜色,这就意味着那些坏掉的像素仍然是黑色而且很难被注意到。ASV的第三个改进就是响应时间减少,从45毫秒减少到25毫秒以下。此技术也主要应用于Sharp的产品中。
NOVA技术屏幕手机  NOVA是目前一种新型的显示技术,NOVA和其它的屏幕相比最大的优势在于其在相同的亮度情况下耗电要比其它屏幕更低,并且其在黑色色系的表现方面非常出色。   NOVA最大的特点在于拥有700Nit的光亮度下还极端节能,并且还能够提供清晰的阅读体验,屏幕对比度也有大幅提升,做到了真正黑白分明的显示效果。光亮度280Nit以下,比传统的LCD省电高达50%,在纯白画面下比AMOLED省电两倍。LG曾在今年的CES展会上展示了采用基于NOVA技术显示屏的手机和NOVA技术的3D手机,而最近刚刚发布上市的这款LGP350和P970采用的就是NOVA技术屏幕。
SLCD材质屏幕  SLCD是英文SpliceLiquidCrystalDisplay的缩写,即拼接专用液晶屏。SLCD是LCD的一个高档衍生品种。SLCD是一个完整的拼接显示单元,既能单独作为显示器使用,又可以拼接成超大屏幕使用。根据不同需求,实现单屏分割显示、单屏单独显示、任意组合显示、全屏拼接、竖屏显示,图像边框可选补偿或遮盖,全高清信号实时处理。   SLCD能够满足不同使用场合、不同信号输入的需求,超过50000小时的使用寿命,没有任何灼伤、损伤,维护成本低;任意几个单元可组合显示一幅完整的画面,任意一个画面可以叠加在其他画面之上,通过软件,可将任意一个信号,以一个屏为单位,在拼接幕墙上移动;另外在屏幕的可视角度方面也非常不错。最近在市场上炙手可热的HTC新机HTCIncredibleS采用的就是SLCD显示屏。
AMOLED材质屏幕  AMOLED是OLED技术的一种。AMOLED(ActiveMatrix/OrganicLightEmittingDiode)是有源矩阵有机发光二极体面板。相比传统的液晶面板,AMOLED具有反应速度较快、对比度更高、视角较广等特点。AMOLED屏幕具备着响应速度快、自发光、显示效果优异以及更低电能消耗的优点。而早期AMOLED屏幕所面临的面板尺寸有限以及寿命相比TFT较短的缺陷也在不断革新的技术支持下缩短着差距。AMOLED是面板自主发光的;AMOLED效果色彩更丰富,更亮,在白天户外也可以清晰看到屏幕;最关键是AMOLED是功耗要低很多。
SuperAMOLED材质屏幕  SuperAMOLED(全称:SuperActiveMatrix/OrganicLightEmittingDiode)超炫屏,相比传统AMOLED炫屏而言,摒弃了之前触控感应层+显示层的架构设计,操控更为灵敏。此外,取消玻璃覆盖层还带来了更佳的阳光下显示效果。同时,SuperAMOLED还搭载了mDNIe(移动数字自然图像引擎)技术能从任意角度观看并做出快速的反应,构造有三层,AMOLED屏幕、TouchScreenPanel跟外面保护的那层玻璃。SuperAMOLED少了中间那层TouchScreenPanel,因为把TouchSensor做在AMOLED上了。   SuperAMOLED面板比AMOLED屏幕更薄,而且就是原生的触控面板,不像AMOLED还需要触控感应器与空气层,触控更灵敏,而且因为少了一层阻隔,显色更亮丽。SuperAMOLED在可视角度、显示细腻度和色彩鲜艳饱和度方面都有不错的表现。
手机屏幕的封装工艺目前手机屏幕的封装工艺有COG、COF、COPCOF技术中玻璃背板上的芯片被放在了屏幕排线上,可以直接翻转到屏幕底部,又比COG多留出了1.5mm的空间。iPhone X得益于采用三星柔性OLED特有COP封装工艺,因为其背板不是玻璃,使用的材料其实和排线一样,在COG的基础上直接把背板往后一折就行,厚度进一步缩小,COP封装工艺的屏幕就能够做到真正的四面无边框。
手机屏幕的尺寸、分辨率和PPI屏幕的尺寸一般用英寸来表示,屏幕的对角线长度就是屏幕的尺寸。(注:1英寸=2.52厘米) 屏幕的分辨率指屏幕能够显示的信息的多少,用水平像素*垂直像素表示。常见的分辨率有:VGA(640 x480)720P(1280 x720)1080P(1920 x1080)QHD(2560 x1440)4K(3840 x2160) PPI(PixelsPer Inch)指像素密度,也就是每英寸所拥有的像素,像素密度越高屏幕观感越细腻。公式表达为 PPI=√(X^2+Y^2)/ Z (X:长度像素数;Y:宽度像素数;Z:屏幕大小)
手机屏幕的色域和色准色域又称为色彩空间(ColorSpace),而域又是一个数学概念,可以更好地说明色彩是有一定范围,比色彩空间一词在表述上能更加精准一些。通常情况下,我们都习惯使用色域一词。
色域标准分为:
sRGBsRGB(standard Red Green Blue)是由微软联合爱普生、惠普等影像巨擎共同开发的一种彩色语言协议,它提供一种标准方法来定义色彩,让显示、打印和扫描等各种计算机外部设备与应用软件对于色彩有一个共通的语言。由于sRGB标准定制较早,而且当时的CRT显示器对于颜色还原实在是差,sRGB色彩空间大概只有标准的CIE 1931 XYZ色彩空间的1/3,而且观察色域范围你就会发现一个很严重的问题,sRGB对于绿色部分色域覆盖非常少。
Adobo RGBAdobe RGB是由Adobe公司推出的色域标准。Adobe RGB色域就是为了解决sRGB色域不能覆盖印刷系统中的CMYK色域问题,最主要就是提高了在青绿色系上的显示,因此大概可以覆盖50%CIE 1931 XYZ色彩空间。但是我们要区分开Adobe RGB色域以及Adobe RGB标准格式数据,后者是图像、视频颜色存储数据标准,而大部分图像处理软件和印刷出版的软件都支持Adobe RGB标准格式。
NTSC这里我们讨论的是NTSC色域,而非NTSC制式电视信号,但是它们同样诞生于美国国家电视标准委员会,是专门为美国标准电视广播传输使用,目前世界上很多国家的电视都是采用这一套标准(中国是用欧洲的PAL制式)。以前我们在屏幕测试中经常看到XX% NTSC色域的描述,其实这种描述是不太准确的,虽然都是适用于屏幕显示器,但是更加特指电视屏幕能覆盖的色彩范围。所以后来的测试中,我们都很少看到这种不太专业的描述。
DCI-P3DCI-P3是一种应用于数字影院的色域,它是一种以人类视觉体验为主导的色域标准,尽可能匹配电影场景中能展现的全部色域。它也不是色域最广的标准(目前最新的标准为BT.2020),但是在Rec.709标准之上,拥有更广阔的红色/绿色系范围。
BT.709/BT.2020这两个标准都是ITU国际电信联盟专门为现在的HDTV以及未来UHD电视(4K、8K)制定的标准,在色域上的变化主要在于色深方面,由Rec.709标准的8bit提升至10bit或12bit,其中10bit针对的是4K系统,12bit则是针对8K系统。BT.2020采用了比传统BT.709更宽广的色域空间如可显示高密度橘色,深绿色等。这一提升对于整个影像在色彩层次与过渡方面的增强起到了关键的作用。而色域范围的面积也远远大于BT.709标准,能够显示更加丰富的色彩。根据色彩空间的参数绘制的色域图,Adobe RGB的色域几乎和NTSC1953年标准较为接近,而sRGB(standard RGB)要小于二者。sRGB≈72% NTSC,Adobe RGB≈95% NTSC。如上图所示。也就是说sRGB所能表示的色彩最少。但是sRGB是世界上最为广泛使用的色彩空间,绝大多数显示器以及各种网络服务,都只支持sRGB的色域范围。AdobeRGB和sRGB相比,能表示出更加细腻的绿色和青色。而NTSC的色域范围是最广的。
屏幕的色准Delta E(△E)Delta E是专业领域用来衡量显示器色彩精准程度的通用标准(色彩偏离度),Delta E值越小,色彩越准确。Delta E值可以用校色仪测得。专业显示器在校色之后,DeltaE值一般都能达到小于5的水平。
手机屏幕的亮度亮度是指画面的明亮程度,单位是堪德拉每平米(cd/m2)或称尼特(nits)。一般手机屏幕要达到500 nits以上在白天阳光下才有比较好的可视性,目前很多手机都具有阳光下亮度增强模式,屏幕亮度可达600~700 nits。
手机屏幕的HDR技术HDR(High-Dynamic Range)意为高动态范围影像,原本是摄影中常用到的一种技术。开启HDR模式后可以克服相机传感器动态范围有限的缺点,将多张曝光不同的照片叠加处理成一张图像,无论高光还是阴影部分细节都很清晰。目前,业界存在着Dolby Vision、HDR10、HLG和SL-HDR1等不同的HDR标准。在目前手机支持的HDR显示主要有Dolby Vision和HDR10两种规范。
参考文章:tft和lcd有什么区别手机屏幕材质排行!手机屏幕材质有什么区别iPhone X有何神奇:全面屏手机屏幕的那点事屏幕重要指标之一,关于色域你知多少科普:手机、显示器屏幕的“色域”参数指的是啥?一览无遗,看得更清-4款支持HDR显示的手机
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