劉麗華　劉威

【摘要】 隨著科技的發(fā)展，手機(jī)的功能越來(lái)越強(qiáng)大。手機(jī)屏幕及顯示技術(shù)的發(fā)展，幾乎見證了手機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程。本文對(duì)手機(jī)顯示屏參數(shù)、材質(zhì)及顯示技術(shù)等方面進(jìn)行了比較和分析，可以為人們?cè)谶x購(gòu)手機(jī)等方面提供借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】 LCD屏 OLED屏 顯示屏 顯示技術(shù)

1974年全球誕生的第一部手機(jī)并沒有顯示屏幕，直到1983年，世界上才出現(xiàn)了第一部帶單色顯示屏的手機(jī)，2002年全球出現(xiàn)了第一款彩屏手機(jī)。從此，手機(jī)屏幕及顯示技術(shù)經(jīng)歷了巨大的變化，尤其是近幾年，手機(jī)顯示技術(shù)幾乎見證了手機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程。

一、手機(jī)顯示屏的分類

按屏幕的材質(zhì)來(lái)分，目前智能手機(jī)主流的屏幕可分為兩大類，一種是LCD（Liquid Crystal Display 的簡(jiǎn)稱），即液晶顯示器，例如TFT以及SLCD屏幕；；另一種是OLED（Organic Light-Emitting Diode的簡(jiǎn)稱）即有機(jī)發(fā)光二極管，例如AMOLED系列屏幕。

LCD和OLED最根本的區(qū)別是OLED是自發(fā)光，而LCD需要通過背光板照射才能顯示。

按屏幕的顯示技術(shù)驅(qū)動(dòng)方式來(lái)分，可分為無(wú)源矩陣（Passive Matrix）和有源矩陣（Active Matrix）兩大類。無(wú)源矩陣與有源矩陣的差別在于電流的驅(qū)動(dòng)方式。當(dāng)外接電流通過時(shí)，液晶的排列方式會(huì)發(fā)生改變，電流停止后，若液晶排列方式保持不歸原位（具有記憶性）就稱為有源矩陣；而一旦電流消失即回復(fù)原位，必須再次充電才能排列的稱為無(wú)源矩陣。

二、彩屏參數(shù)

彩色顯示屏的參數(shù)有屏幕顏色、屏幕材質(zhì)和顯示分辨率三個(gè)。

屏幕顏色實(shí)質(zhì)上指的是色階指數(shù)，就是我們通常所說的色數(shù)，即在手機(jī)的彩色屏幕上最多能顯示多少種顏色，目前可達(dá)到1670萬(wàn)色；

LCD屏、OLED屏指的就是手機(jī)的材質(zhì)，而其它的諸如IPS、ASV、NOVA等并非屏幕材質(zhì)，把它們稱為屏幕顯示技術(shù)更為準(zhǔn)確；

顯示分辨率也稱像素分辨率，簡(jiǎn)稱為分辨率，它是指可以使顯示屏顯示的像素個(gè)數(shù)，通常用每行像素?cái)?shù)乘每列像素?cái)?shù)來(lái)表示。目前，分辨率可達(dá)到1200P（1920×1200）。

三、手機(jī)顯示屏材質(zhì)及新技術(shù)

3.1早期的液晶顯示屏

手機(jī)的顯示屏最初是單色顯示屏，即黑白屏。由CPU控制液晶屏像素的“黑”與“不黑”，組成文字和圖形。早期的彩色液晶顯示屏其種類大致有STN、TFT、TFD、UFB等幾種，屬于LCD屏幕。

STN（Super Twisted Nematic）屏幕，又稱為超扭曲向列型液晶顯示屏幕，該屏幕的優(yōu)點(diǎn)是功耗小、價(jià)格低，缺點(diǎn)是亮度、色彩數(shù)、對(duì)比度較差，在強(qiáng)光下可能會(huì)看不清屏幕，反應(yīng)速度也較慢，播放動(dòng)態(tài)影像時(shí)容易造成拖影。

TFT（Thin Film Transistor）即薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管，屬于有源矩陣液晶顯示器中的一種，TFT液晶顯示屏也就是我們常說的“真彩”顯示屏。與STN相比，TFT有出色的色彩飽和度、還原能力和更高的對(duì)比度，但缺點(diǎn)是比較耗電，而且成本也比較高。

UFB（Ultra Fine & Bright）是三星手機(jī)的專用彩色顯示屏技術(shù)，是專門為移動(dòng)電話和PDA設(shè)計(jì)的顯示屏，它的特點(diǎn)是：超薄、高亮度。UFB結(jié)合了STN和TFT的優(yōu)點(diǎn)：耗電比TFT少，價(jià)格和STN差不多。

TFD（Thin Film Diode）屏幕又稱為薄膜二極管半透式液晶顯示屏，它是TFT和STN的折中，比STN的亮度和色彩飽和度更好，也比TFT省電[1]。

3.2主流顯示屏幕及技術(shù)

主流手機(jī)屏幕材質(zhì)及技術(shù)中，除了傳統(tǒng)的TFT、OLED等屏幕之外，還有IPS、AMOLED、Super AMOLED、Super AMOLED Plus、SLCD、NOVA、ASV等這幾年十分流行的屏幕材質(zhì)及技術(shù)，分析如下：

3.2.1 TFT屏幕

TFT屏幕在目前手機(jī)屏幕上還是最常用的一種材質(zhì)。在技術(shù)上采用了“主動(dòng)式矩陣”的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)，方法是利用薄膜技術(shù)所做成的電晶體電極，利用掃描的方法“主動(dòng)拉”控制任意一個(gè)顯示點(diǎn)的開與關(guān)，光源照射時(shí)先通過下偏光板向上透出，借助液晶分子傳導(dǎo)光線，通過遮光和透光來(lái)達(dá)到顯示的目的。

一般TFT的反應(yīng)時(shí)間比較快，約80毫秒，而且可視角度大，一般可達(dá)到130度左右。

TFT液晶顯示屏的特點(diǎn)是亮度好、層次感強(qiáng)、顏色鮮艷，但也存在著比較耗電的不足。

3.2.2 IPS屏幕及技術(shù)

IPS（In-Plane Switching，平面轉(zhuǎn)換）技術(shù)是日立公司于2001推出的液晶面板技術(shù)，俗稱“Super TFT”。從名字中我們也能看出，其實(shí)IPS屏幕就是基于TFT的一種技術(shù)，其實(shí)質(zhì)還是TFT屏幕。

IPS在技術(shù)上利用液晶分子平面切換的方式來(lái)改善視角，由于制造面板并沒有附加補(bǔ)償膜，屏幕的通透感更強(qiáng)，顏色也更加細(xì)膩，擁有比較好的可視角度，同時(shí)擠壓水波紋也不是很明顯；不過響應(yīng)時(shí)間慢和對(duì)比度提高難是制約該類型面板普及的大問題。

3.2.3 AMOLED屏幕

AMOLED也稱“魔麗屏”，全稱是Active Matrix/Organic Light Emitting Diode，即有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極體面板。AMOLED屏幕的構(gòu)造有三層，AMOLED屏幕+Touch Screen Panel（觸控屏面板）+外保護(hù)玻璃。AMOLED是由OLED技術(shù)中的一種，第一代聯(lián)想樂phone在屏幕上就采用的是AMOLED材質(zhì)。

相比傳統(tǒng)的液晶面板，AMOLED具有反應(yīng)速度較快、對(duì)比度更高、視角較廣等特點(diǎn)；另外AMOLED具自發(fā)光的特色，不需使用背光板，因此比TFT更能夠做得輕薄，而且更省電；還有一個(gè)更重要的特點(diǎn)，成本低。不足之處是在同樣的分辨率的情況下，顆粒感稍強(qiáng)些。

3.2.4 Super AMOLED屏幕

Super AMOLED（Super Active Matrix/Organic Light Emitting Diode），又稱超炫屏，相比AMOLED采用的顯示層+觸控感應(yīng)層+外覆玻璃層的層疊式設(shè)計(jì)，新技術(shù)讓Super AMOLED的顯示層、觸控感應(yīng)層和外覆玻璃層無(wú)縫貼合在一起，這使得Super AMOLED面板更加纖薄，多點(diǎn)觸控也更加靈敏易用，并且在對(duì)比度、色彩還原、可視度上得到了進(jìn)一步的提升。

3.2.5 Super AMOLED Plus屏幕

Super AMOLED Plus是三星推出的一款屏幕，全新技術(shù)的Super AMOLED Plus材質(zhì)屏幕則通過改變像素中RGB三原色分配、以及加長(zhǎng)像素范圍等方式，有效的降低了該材質(zhì)屏幕的顆粒感。

3.2.6 SLCD屏幕

SLCD（Splice Liquid Crystal Display，拼接專用液晶屏），SLCD是LCD的一個(gè)高檔衍生品種。SLCD是一個(gè)完整的拼接顯示單元，既能單獨(dú)作為顯示器使用，又可以拼接成超大屏幕使用。根據(jù)不同需求，實(shí)現(xiàn)單屏分割顯示、單屏單獨(dú)顯示、任意組合顯示、全屏拼接、豎屏顯示，圖像邊框可選補(bǔ)償或遮蓋，全高清信號(hào)實(shí)時(shí)處理。

SLCD能夠滿足不同使用場(chǎng)合、不同信號(hào)輸入的需求，超過50000小時(shí)的使用壽命，沒有任何灼傷、損傷，維護(hù)成本低；任意幾個(gè)單元可組合顯示一幅完整的畫面，任意一個(gè)畫面可以疊加在其他畫面之上，通過軟件，可將任意一個(gè)信號(hào)，以一個(gè)屏為單位，在拼接幕墻上移動(dòng)；另外在屏幕的可視角度方面也非常不錯(cuò)。目前，HTC的大部分手機(jī)上采用了相對(duì)成熟的SLCD屏幕。SLCD屏幕的不足之處是亮度一般。

3.2.7 NOVA屏幕及技術(shù)

NOVA屏幕又被稱為高亮顯示屏，它是在IPS的基礎(chǔ)上采用的一項(xiàng)提高屏幕亮度的技術(shù)。在目前全球手機(jī)屏幕中，NOVA顯示屏是最為明亮清晰的，且方便閱讀，色彩顯示更加生動(dòng)鮮明。

NOVA高清顯示屏可以有效的避免用戶在強(qiáng)光下使用手機(jī)遇到的強(qiáng)光反射及圖像不清晰的問題。即使在光線強(qiáng)烈的室外使用手機(jī)，手機(jī)屏幕也可呈現(xiàn)出最清晰的顯示效果，讓用戶擁有如同置身于室內(nèi)自然光般柔和輕松的閱讀效果。NOVA另一個(gè)突出特點(diǎn)是省電。不足是可視角度一般。

3.2.8 ASV屏幕及技術(shù)

ASV（Advanced Super-V）技術(shù)源于夏普公司，和其他幾種屏幕技術(shù)不同的地方在于ASV技術(shù)是一種用于提高圖象質(zhì)量的技術(shù)，主要是通過縮小液晶面板上顆粒之間的間距，增大液晶顆粒上光圈，并整體調(diào)整液晶顆粒的排布來(lái)降低液晶電視的反射，增加亮度、可視角和對(duì)比度。

通過夏普ASV技術(shù)可以增加屏幕的亮度、可視角和對(duì)比度，大家經(jīng)?？吹降南钠誂SV屏幕其實(shí)是采用夏普ASV技術(shù)的CPA面板，不過受制于夏普的專利和壟斷，ASV屏幕幾乎全部用作了夏普手機(jī)，不過目前有很多國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商都在使用這一屏幕。ASV屏幕的不足之處是色彩豐富度較為一般。

3.2.9 Retina Display屏幕及技術(shù)

Retina Display技術(shù)，將一個(gè)像素點(diǎn)分拆為四個(gè)像素進(jìn)行顯示，像素密度提高了4倍，達(dá)到326ppi。由于其分辨率已經(jīng)超出了人眼所能看到的極限，它也因此得名視網(wǎng)膜顯示屏。采用Retina Display技術(shù)的顯示屏除了具有超高像素密度的特點(diǎn)外，還具有很高的對(duì)比度，Retina Display顯示屏對(duì)比度比其他液晶顯示屏高出四倍。

3.2.10 Mobile Bravia Engine

Mobile Bravia Engine（移動(dòng)圖像處理引擎）是一種顯示增強(qiáng)技術(shù)，主要用在索尼愛立信的手機(jī)上。Mobile Bravia Engine技術(shù)的工作原理是，在將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖像的過程中，對(duì)信號(hào)進(jìn)行一系列的優(yōu)化，提高對(duì)比度和銳度、增加色彩飽和度、降低噪點(diǎn)、對(duì)圖像邊緣和細(xì)節(jié)進(jìn)行修復(fù)等，然后再通過屏幕呈現(xiàn)出來(lái)。

3.2.11超靈敏觸摸屏幕及技術(shù)

超靈敏觸摸技術(shù)通過自動(dòng)感應(yīng)皮膚、戴手套的手指及指甲來(lái)做出響應(yīng)，達(dá)到優(yōu)化觸控體驗(yàn)、為用戶提供無(wú)縫多點(diǎn)觸摸的目的。

普通屏幕一般由蓋板、非集成式傳感器、顯示屏、機(jī)身四部分組成，其中傳感器又由感應(yīng)器和傳送器兩個(gè)組件組成的，這兩個(gè)組件共同負(fù)責(zé)處理手指按壓屏幕時(shí)所產(chǎn)生的靜電。而超敏感觸摸屏幕的組件由三部分組成，蓋板、集成式傳感器（傳感器和顯示屏集成在一起）和機(jī)身。集成式傳感器不僅帶了觸摸敏感度的提升，而且使手機(jī)在提供相同光照時(shí)，消耗電量減少（集成式傳感器吸收的光要比非集成式傳感器少得多），傳感器的集成還讓超敏感觸摸屏的厚度比普通觸摸屏薄了整整1毫米。

3.3手機(jī)主要顯示屏材質(zhì)及技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)比較

任何一種顯示屏材質(zhì)及技術(shù)都有各自的優(yōu)勢(shì)和不足，常見的手機(jī)顯示屏材質(zhì)及技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下表所示：

表1

屏幕材質(zhì) TFT SLCD AMOLED Super AMOLED Super AMOLED Plus ASV IPS NOVA

屏幕優(yōu)點(diǎn) 亮度好/還原度高 可視度高/可拼接 響應(yīng)快/省電 可視度高/細(xì)膩度好 顆粒度低 可視度高/響應(yīng)快 可視度高/色彩好 黑白表現(xiàn)好/省電

屏幕不足 耗電 亮度一般 還原度略欠 顆粒度高 還原度度略欠 色彩一般 功耗高/響應(yīng)慢 可視度低

四、手機(jī)顯示屏幕及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)的手機(jī)顯示屏除了高分辨率、大屏、超薄的發(fā)展趨勢(shì)以外，在材質(zhì)和顯示功能上也出乎人們的想象。未來(lái)的手機(jī)屏幕有可能采用藍(lán)寶石材質(zhì)、柔性屏幕技術(shù)，在顯示功能上增加裸眼3D等功能。這些變化不僅會(huì)給人民的生活帶來(lái)無(wú)限的驚喜和方便，而且也會(huì)使手機(jī)的發(fā)展更上新的臺(tái)階。