屏幕趣谈

电子报大多数消费者在购买电视或者显示器时，屏幕材质肯定是第一位考虑因素，毕竟作为电视的主体，屏幕成本占据了整机的60%以上。在厂商宣传中，TN屏、VA屏、IPS屏、OLED、QLED、ULED、MicroLED 、MiniLED。。。光是看字母估计就把大多数消费者看花了眼，甚至连一些销售人员可能也不能准确地说出这些屏幕材质的区别。这里就简单地为大家捋一捋市面上常见的屏幕材质的分类。首先，不管名字取的再花哨，统统归为LCD和OLED两大类。先说LCD的原理，因为成本和性价比原因，这依旧是目前市场上电视和显示器用的最多的。它在显示内容的时候是需要背光的支持，而且背光要透过玻璃、彩色滤光片、光学膜片、基板和配向膜来产生偏光，在色彩和亮度上难免会有损失。

LCD显示原理而平时说的TFT全称是Thin-Film Transistor（薄膜晶体管）。在LCD中，TFT在玻璃基板上沉积一层薄膜当做通道区来改善成像质量，上层的玻璃基板紧挨着彩色滤光片，下层的玻璃基板则镶嵌有晶体管。

TFT屏原理当电流通过晶体管产生电场变化时，造成LCD分子偏转，改变光线的偏极性，再利用偏光片决定像素的明暗状态。同时，和上层玻璃贴合的彩色滤光片形成了每个LCD像素中包含的R、G、B三原色，构成了屏幕中所显示的画面。接下来就按面板分类进行简单地介绍。TN屏TN屏全称是Twisted Nematic（扭曲向列型面板）。由于低廉的生产成本使TN成为了应用最广泛的入门级面板，目前市面上主流的中低端LCD电视或显示器均使用TN，早期的平板和手机也多有使用。很多人将TN屏理解为TFT屏，其实是一种概念上的混淆。

TN屏原理除了技术成熟、价格低廉的优点外，同时开口率高的TN在相同亮度下更省电，8-15ms的响应速度也比较迅速。因此，即便TN有着颜色失真和窄视角等弊端，却仍未淡出市场。VA屏VA屏全称是Vertical Alignment（垂直配向型面板），是高端LCD应用较多的面板类型，优点是广视角面板。其中VA屏又有富士通的MVA和三星的PVA两种之分，后者是前者的改良和继承。比起TN屏，VA屏的对比度更高，显示文本清晰锐利，还可以提供更广的可视角度和更好的色彩还原，缺点是功耗较高、价格较高，用手轻轻划会出现波纹，因此VA屏又俗称“软屏”。

VA屏原理MVA屏MVA屏全称是Multi-domain Vertical Alignment（广域垂直队列），是一种多象限垂直配向技术。MVA屏的特点是可视角度、色彩和色域都有非常不错的表现，要比一般的TN屏好的多，而缺点是响应时间稍差，不过改良后的P-MVA屏可视角度接近178°，并且响应时间可以达到8ms以下。但是MVA屏市场上现在已经很少看到了，这是因为MVA屏由富士通公司研发，通过技术只授权给奇美电子、友达光电等企业生产。但奇美和友达觉得MVA屏成本高、利润低，所以停止给显示器厂商供货。加上LG和三星用价格和TN屏差别不大的C-PVA屏和E-IPS屏对MVA屏进行冲击，一举占领了MVA屏的市场。PVA屏PVA屏全称是Patterned Vertical Alignment（图像垂直调整），也属于VA屏范畴，可以看作MVA屏的升级版，综合性能已经全面超过MVA屏。PVA屏使用透明的ITO电极代替MVA屏中的LCD凸起物，透明电极可以获得更好的开口率，最大限度减少背光源的浪费，也降低了LCD屏“亮点”的可能性，可以理解为LCD的“珑管”。其改良后的S-PVA屏可以和P-MVA屏性能几乎一致，能获得极短的响应时间和极宽的可视角度。IPS屏IPS屏全称是In-Plane Switching（平面转换），是日立在1996年首次推出的广视角技术，可以有效改善视角不佳时，TN色差和视野狭窄的问题。IPS可以得到几乎180°的可视角度，这大大改善了TN的不足。因为性价比很高，也是目前市场上显示器最多的屏。IPS的优势是价格便宜、可视角度高和色彩还原准确，不过缺点是黑色纯度不够，比PVA稍差，因此需要依靠光学膜的补偿来实现更纯的黑色。使用IPS的屏幕较“硬”，用手划一下不易出现波纹，也是我们平时说的“硬屏。”

IPS原理1998年日立推出了改进型S-IPS（Super-IPS），除了IPS原有的有点外，还对响应速度进行改进。1999年LG-PHIHIPS以合资厂商的身份加入IPS阵营，2006年宣告破产后，IPS业务主要交由LG Display打理。在此期间，2002年日立推出了AS-IPS，对比度方面做出了非常大的改善。同年日立还推出了IPS-PRO，并具体划分为E-IPS、H-IPS和S-IPS。

E-IPS被人们认为是经济版的H-IPS，对比度和色彩比H-IPS稍差一些，但色域达到72%，开口率的减小使可视角度提高。H-IPS（Horizontal IPS）最明显的区别是改变了S-IPS的鱼鳞状子像素排列，每个像素都呈笔直排列，像素间连成一条从上到下的直线，同时每个像素间都拥有更小的电极宽度。H-IPS相比S-IPS，小幅改进了对比度、色彩表现，属于价格相对较高的产品，而S-IPS则凭借较低的价格，拥有不错的性价比。后来担负起IPS大任的LG Display又在2012年推出AH-IPS，相较于E-IPS在对比度、功耗等方面都做出了大幅度升级，为显示效果带来更大的提升。随着技术的不断进步，还出现了一种显示效果更优秀的AIPS，亮度和清晰度都有了优化。AIPS和IPS的不同之处在于不是预先给LCD分子定向成为透光模式，而是定向成为不透光模式，透光的多少通过和LCD分子定向方向垂直的电极决定，电压越高，扭转的LCD分子越多，从而实现光线的精确控制。AIPS只控制LCD的一个偏转角度，并且偏转分子的数量可以和电压接近正比，使LCD更容易实现层次控制，动态对比度的提高也使运动画面表现更好。PLS屏PLS屏全称是SuperPLS（Plane-to-Line），单从命名上来看，可以发现和IPS （In-Plane Switching）存在一定的关联，这是三星独家技术的研发制造的面板，PLS市场占有率虽然不及IPS，TN等面板，但自推出后一直是三星显示器所依赖的面板。三星的PLS在机身外部没有采用任何镜面屏的情况下，其屏幕拥有较强的硬度，与IPS面板比较相似，因此我们也可以称PLS为三星的“硬屏”。PLS面板的驱动方式是所有电极都位于相同平面上，利用垂直、水平电场驱动液晶分子动作。虽然严格意义上不是IPS面板的变体，但在性能上与IPS非常接近，而其号称生产成本与IPS相比减少了约15%，所以其实在市场上相当具有竞争力。有些厂商甚至利用PLS面板冒充IPS面板生产显示器，这在某种程度说明了PLS面板与 IPS的相似程度，但显然这是一种误导消费者的行为。下表将目前市场上常见的显示器按材质进行区分对比（主流购买区间）。种类响应时间对比度可视角度价格TN屏短普通一般便宜IPS屏普通好好中等S-PVA屏较长优秀好贵PLS屏普通好好中等OLEDOLED全称是Organic Light-Emitting Diode（有机发光二极管），和前面提到的所有LCD不同，OLED无需背光支持。OLED是先天的面光源技术，发的光可为红、绿、蓝、白等单色，进而达到全彩的效果，属于一种全新的发光原理。等离子技术、OLED技术甚至早年间的CRT技术的画质被称道的原因，主要就是因为它们都具有“自发光”这一特性。OLED技术可以关闭独立的像素，让其亮度归零。理论上，OLED技术的对比度能做到无穷大。所以，OLED在黑场下不可能出现漏光现象，从而提高对比度和画质表现。另外，OLED技术由于不需要背光的支持，所以省去了液晶和背光模组，结构非常简单，机身自然也可以达到极致超薄，大概可以做到传统LED屏幕的1/3 厚度。OLED还具有柔性可弯曲的特性，不仅可以应用在电视上，未来或许可以让智能设备充满想象空间。结合OLED薄的特性，屏幕可以做成一张纸那么薄，可随意弯曲折叠，这在LCD时代是不可想象的事情。

中间那个杜比logo就是烧屏留下的残影当然，OLED最大的缺点就是烧屏，这是因为OLED所采用的有机材料的老化速度比LCD采用的无机材料更快，而且OLED在长时间显示某个静置的画面，就会留下残影，这也就是OLED独有的烧屏现象。虽然现在已经有很多的技术可以缓解烧屏的现象，但是仍不能很好的解决。QLEDQLED全称是QuantumDot Light Emitting Diodes（量子点发光二极管），OLED的优点QLED都有，比如自发光，低响应速度、广色域等等。当然，QLED的优点是OLED无法比拟的，那就是QLED采用的是无机量子点材料，相比OLED的有机材料寿命更长，不会出现烧屏现象。不过由于量子点发光二极管的量子点因其容易受热量和水分影响的缺点，无法采用和OLED一样的制程，需要研发新的制程。QLED技术刚刚起步没多久，存在可靠性和效率低、元件寿命不稳定、溶液制程研发困难等制约因素，所以目前真正的QLED还是只存在于实验室，离商用还有一定的距离。

现在市面上的QLED电视，并不是真正意义上的QLED，而是可以看做是LCD电视的升级版（QD-LCD），通过在LCD电视的背光前加一层量子点膜，让电视拥有比传统LCD电视更好的画质和色彩表现。所以，现在市面上的QLED电视是光致发光，需要依赖背光；而真正的QLED是电致发光，可以实现像素自发光。ULEDULED技术全称为Ultra-LED，寓意为极致的LED。ULED是海信研发的中国自主显示技术，通过背光多分区动态控制技术、峰值亮度控制技术和背光扫描控制技术，以较低的成本把液晶屏幕的显示画质效果提升到较高水平，其背光源本质上还是LED。用户可以简单的将ULED理解成是LED的升级版本。MicroLED

MicroLED简单来说其实和我们在路上看到的LED发光广告牌差不多，只不过MicroLED把每个小灯珠做到了μm微米级别。和OLED一样，MicroLED也是像素级自发光，它将传统的无机LED阵列微小化，每个尺寸在10μm尺寸的LED像素点均可以被独立的定址、点亮。MicroLED 比现有的OLED技术亮度更高、发光效率更好、但功耗更低。但是MicroLED有一个很大的问题，就是制造工艺难度大，其中最难的就是“巨量转移技术”，简单来说如何把千万数量级的像素点光源转移到基板上。生产难度高、良品率低导致MicroLED价格昂贵，目前的大尺寸MicroLED电视价格都不是普通人能够承受的。

MiniLEDMiniLED技术是目前号称最好的2D显示技术的MircoLED，再加着MiniLED一直被称为MicroLED之前的过渡技术，所以不少人自然就以为MiniLED和MicroLED一样为像素级自发光的显示技术。实际上，MiniLED除了可以作为自发光的显示技术，还可以作为LCD电视的背光。但是，由于目前MiniLED的灯珠尺寸大多在200μm左右，这个尺寸对比传统的LED灯珠已经十分之小了，但是对比MicroLED 1-10μm微米量级的灯珠尺寸还是显得太大了，这就意味着目前Mini LED自发光显示技术还无法直接用于电视、平板等设备上，当然用于户外的大型LED广告牌还是没有问题的。

MiniLED背光本质上就将传统LED背光进行小型化，而LED灯珠越小意味着相同尺寸下能容纳的灯珠数量就越多。更多的灯珠带来的第一个优势就是更高的画面亮度，更高的亮度意味着亮度的动态范围更广，目前HDR电视的要求是最高亮度至少超过1000nit（OLED目前最高能达到800nit）。当然除了更亮的画面，Mini LED带来的还有更加均匀的画面亮度。LCD电视想要得到更纯粹的黑色，实现更高的对比度，需要依靠分区背光来控制显示黑色画面时背光源的开关状态，分区背光数量越多，控光精度就越高，可实现的对比度也越高，这也是为何近年来越来越多的LCD电视开始选择棋盘式多分区背光。在MiniLED背光技术的加持下，LCD电视能做到上千的分区背光，但是相比OLED像素级别的控光来说，还是有一定的差距，但是这个差距已经相当着小了，如果不是拿来看大面积黑色小范围白色场景（比如电影结束后滚动的字幕）的话，几乎很难看出太大的差距。目前采用Mini LED技术的电视（显示器）或多或少都还是有一些问题。首先就是功耗的问题。比如将16颗灯珠划分为一个分区，由一个控制IC进行控制，960个背光分区就以为着需要960个控制IC，再加上上万颗的灯珠，带来最直接的影响就是功耗。

苹果Pro Display XDR成千上万的灯组在带来高功耗的同时也带来了第二个问题，那就是发热。就比如2019年苹果推出的Pro Display XDR，虽说只有576颗灯珠，带就已经带来了极高的发热量，所以整个显示器背面密密麻麻全都是散热孔。而如今采用MiniLED背光的电视拥有的灯珠数量还要更多，带来的发热量可想而知。现阶段MiniLED背光技术的最大问题还有MiniLED的背光调教，如此多的灯珠和背光分区极其考验各家的算法和芯片的算力。比如小米大师82英寸至尊纪念版就有评测媒体指出在显示快速移动的物体时物体边缘会出现抖动的情况，要知道MiniLED的响应时间可是纳秒级别的，所以问题大概率还是出现在其控制算法上，毕竟要同时控制一万多颗灯珠、总共960个分区。所以未来，各家的MiniLED背光调教可能会成为不同产品间的一个分水岭。下一代屏幕技术之争那么OLED、QLED、MicroLED谁才是下一代显示技术呢？如果从性能方面来说，同样都是像素自发光而且还不会烧屏，寿命更长的QLED和MicroLED毫无疑问是完胜OLED的。但是如果考虑上各项技术目前的发展情况的话，情况就不一样了。QLED还处于实验室阶段，量产遥遥无期；MicroLED良品率低，成本高昂，而且目前也没有真正的民用产品出来；相比这下，OLED已经能够实现大规模量产了，虽然价格普遍要比LCD高上不少，但是也在能够接受的范围内。

从现阶段看，OLED如果能再进一步降低价格，或许有望取代LCD成为下一代显示技术。但是从长远来看，OLED也是一项过渡的技术，QLED和MicroLED才是最终形态。不过，就目前的情况，LCD虽然在手机等小屏领域已经开始被OLED取代，但是在电视领域依旧是绝对的主流。对于消费者来说，其实并不会去过多的纠结用哪种显示技术，便宜好用才是王道。就算不远以后QLED和MicroLED能够实现商用了，价格下不去的话，也依旧无法撼动LCD的地位。