探索半导体显示技术,lcd屏显示( 三 )


但是请大家注意我说的是“采用新技术”的高端LCD屏 。什么是新技术——就是采用MINI LED以及Micro LED技术的LCD屏 。这里也先来介绍一下什么是MINI LED和Micro LED以及他们和传统LCD屏的区别和优势 。上图这是一张在手机等移动设备上非常常见的TFT LCD屏的结构,主要由七层结构组成,其中最下层的是背光模组,LCD屏显示内容的过程大体可以总结为——背光模组上的LED灯珠发出白色的光,然后通过液晶分子层的电场变化以不同的比例照射在彩色滤光片上,从而显示出我们想要的内容 。
请特别注意,LCD屏之所以能够发出“光”,就必须要依赖于背光模组,而背光模组主要由一颗颗的LED灯珠构成,如下图所示 。在传统的LCD屏中,这些灯珠都是被串联在一起,一颗亮则全亮,一颗灭则全灭 。所以,屏幕在显示明暗关系的时候只能通过“遮罩”的方式来实现,举个最直接的例子,假设在显示黑色这个状态的时候,LCD背板中的发光层依旧是发光的,所以他就需要通过一层偏光片将他们给遮住,但是,不管多好的吸光材料都不可能保证没有光给漏出来,这就导致了LCD屏在现实黑色的时候其实是一种深灰色,而不是真正的黑色 。
这种显示模式在显示一些高对比度的场景的时候,也会出现对比度不足的问题,如下图所示,这就是一个OLED屏和LCD屏的对比,左侧的OLED屏已经是近乎于全黑,而右侧的LCD屏则是灰色,苹果的标注明显是OLED屏更加清晰 。(一种是黑白对比,一种是灰白对比,当然是黑白的对比度更高了)所以,传统的LCD屏的动态对比度通常只有几百甚至几千比1,而OLED屏则可以达到几十万比一,根本不在一个级别上 。
而对比度越高,画面的冲击力也就越大,色彩会更鲜艳,更讨好眼球,而LCD屏则看上去就是灰灰的,而且还有漏光,黑边大等一系列问题 。这里也简单讲一下OLED屏,OLED相比于LCD屏最大的优势是什么?就是精准控光,可以精细到每个像素点的控光,因为OLED屏没有背光板,不管是颜色信息还是光信息都是由分布在基板中的有机发光材料完成的,OLED在显示黑色的时候可以直接关闭某一个区域的发光材料,从而实现真正的黑色 。
通过前文大家可以看到,OLED屏相比于LCD屏最大的优势就是控光的精细度,OLED屏上几乎所有的优势包括不仅限于——对比度高,延迟小,色彩饱和度高等等都依赖于这一点优势 。。但是,OLED屏也有缺陷,最典型的就是寿命和调光模式,这也是最被消费者所诟病的一个地方 。那么如何让LCD屏也具备OLED屏的优势特色呢?这里就引入了MINI LED技术 。
什么是MINI LED,从字面其实就很好理解,你可以把它理解为将LED灯珠无限缩小化且矩阵化的LCD屏,但是它本质上仍然是LCD屏,结构上也没有任何变化 。相较于传统LCD,MINI LED可以做到更加细致的区域控光,就拿目前移动设备上唯一采用MINI LED技术的iPad Pro 2021 12.9寸来说,其上面的这块LCD屏就被分为了2500多个控光区域,这样一来,就可以实现区域的单独控光 。
那么这样做有什么好处呢?很简单,在显示黑色的时候终于可以以关闭LED灯珠的方式来实现了,所以,采用MINI LED的IAPD Pro在对比度方面基本接近了,达到了1000000:1,相比于传统LCD屏提升巨大 。但是,MINI LED在现阶段依旧不成熟,依旧拿IPad Pro来说,它的控光区域数量只有2500个,而OLED屏的控光数量可以高达几百万,所以在控光的精细度方面,MINI LED相比于OLED差异依旧明显 。
下面这就是一张最典型的例子,在需要小范围显示内容的时候,MINI LED就会出现光晕的问题,简单来说,如果你想用现阶段MINI LED屏做息屏显示那是不可能的 。而且,MINI LED屏的成本还非常高,甚至比最顶级的OLED屏还要高,距离完全大规模商用还有一段距离 。另外,MINI LED由于还是LCD的结构,所以其不可能采用柔性的基板,所以做曲面屏是不可能的,想要用COP封装工艺也是不可能的,采用MINI LED屏注定在边框及下巴控制方面,不会太尽如人意,总之还是有一大堆的硬伤 。

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