怎样让手机屏幕又亮又省电？
如果你有留意近两年手机厂商的发布会，应该会在各家旗舰手机发布会上都有一个「神秘组织」在为其站台—— DisplayMate。
在 2019 年，一加 7 Pro上那块 90Hz 高刷屏获得了 DisplayMate A+ 级的评级，从此开始 DisplayMate 便活跃在各大手机厂商的发布会上，为手机屏幕打分。
在此之前，消费者判断手机屏幕好坏的根据还只是单纯地「比数字」：亮度越高越好、分辨率越大越好、色域越广越好。
DisplayMate 评分的流行让消费者在近乎经验主义的「比数字」之外多了一个参考的依据，只是到了今年，这个象征着高品质屏幕勋章的评分也很难让分辨出最好的屏幕。
点开 DisplayMate 的评分表你会发现，DisplayMate A+ 的顶级评级已经不算是罕见，相反没得到 A+ 评级的旗舰手机似乎要更稀有。
在 小米的 11 系列的屏幕评测里 DisplayMate 评价其为「接近教科书级别的显示精准度和性能，在视觉上近乎完美」。
乍一听似乎是个绝无仅有的顶级评价，但如果你再多翻一下OPPO Find X3 Pro、一加 9 Pro、三星 S20 Ultra、iQOO 8 Pro等屏幕评测，你都能看到「接近教科书级别」的夸张比喻和 A+ 评级，这里面甚至还包括主打中端市场的Redmi K40。
如果说现在的手机圈内卷地厉害，那么屏幕肯定是旗舰手机卷得最凶的部件：刚比拼完分辨率、刷新率，接着就要在亮度、色彩还原度和准确度上较量，手机圈的优胜劣汰法则比任何品类都来得残酷。
如今你已经很难在旗舰手机上面看到一块烂屏幕，当大家的屏幕都同样亮眼时，「能耗」似乎要成为旗舰手机比拼的下一个战场。
打破了十数年的传统结构
目前市售的手机之中，三星的 Galaxy Fold3 应该是最接近未来的一个，昂贵的售价注定它不会流行，但这一点也不妨碍三星用它去探索手机的新形态。
▲ Fold 原型机
在三星的构想中，Fold 系列本是三星在 Note 系列之后向更大屏幕手机的一次尝试，在 Fold 研发之初可以看到原型机就是用两台 Note 拼接在一起。
但现在再看 Fold3 会发现，Fold3 上集合了许多走在行业前列的技术，包括柔性折叠屏、超薄玻璃、屏下摄像头、防水转轴等等，更大屏幕好像不再是折叠屏的最终目的，折叠屏像是一块实验田，用来验证和测试各种新「装备」的可行性。
在 Fold3 上还有个不那么容易感知的升级，其内屏用上了三星最新的 Eco² OLED 技术，根据三星给出的测试数据，功耗最高节省了近 25%。
屏幕是公认的手机耗电大户，并且在高分别率高刷新率的趋势下，「好」屏幕加快了榨干电池的速度，因此想要提升手机续航，降低手机屏幕续航显得尤为重要。
Eco² OLED 技术之所以能够大幅降低功耗，关键在于它改变了 OLED 屏幕保持了十几年的传统三层结构——去掉了中间的偏振片层，让屏幕提亮的同时还更省电。
这里需要简单介绍一下偏振片，相比起 OLED 屏幕，偏振片在 LCD 屏幕的应用会更为人熟悉。
当你将一块 LCD 屏幕拆开时，你通常都会得到两块看起来灰灰的偏振片，正常情况下这两块偏振片会以九十度旋转重叠，这样屏幕背板的光会被两块偏振片完全遮挡，得到漆黑的画面。
▲ LCD 的光路很曲折
而 LCD 屏幕的成像原理，就是在两块偏振片中间加入一层液晶分子，用电场控制液晶分子的扭动来让光线「逃出」偏振片的遮挡，点亮屏幕显示出影像，这时候再加上彩色滤光片，便可以得到彩色的影像。
对于 OLED 屏幕而言偏振片的作用就大不相同，OLED 屏幕的特性是每个像素都能独立发光，因此不需要在后面加一块背光面板，控制光线强度也不再需要借助偏振片的阻拦，只要控制每个独立像素的发光强度即可。
不过厂商发现，摘掉偏振片后 OLED 屏幕有个严重的问题——太反光了。
由于 OLED 膜层使用的阴极材料常常是镁银合金等金属材料，在镀层过后整块屏幕就像是一块镜子（或者说保温壶的内侧），非常容易反射环境光，使得 OLED 显示的对比度大大降低。
于是厂商便在屏幕下加入一片圆偏振片，当外界光线进入屏幕被反射时，反射光的偏振方向与偏振片垂直，不能通过偏振片射出屏幕，从而将反射光消灭在屏幕内部。
简单来说，OLED 的偏振片就是为了减少外界光的反光而加入的，那么三星的 Eco² OLED 将其摘掉，手机不就「亮瞎」用户的眼睛了？
Less is more
三星在介绍 Eco² OLED 技术时提到，他们采用了新的技术封装 OLED 屏幕，使之可以在 OLED 层大幅将减少屏幕的反光，但关于具体技术细节没有透露太多。
根据 Omdia 的分析师 David Hsieh 猜测，三星很有可能采用的是 COE 技术（Color OnEncapsulation ），在 OLED 上镀一层彩膜来吸收反光，从而取代偏光片。
其原理主要是在去除了偏振片后，在红色、绿色和蓝色的 OLED 亚像素层镀上一层彩膜用作滤光，当彩膜遇到反射光线时能将其拦截并吸收。
除了三星，目前京东方、天马等屏幕供应商也都在研究自家的无偏光片封装技术，力求在 OLED 屏幕形态上有所突破，为什么大家都要和偏光片过不去呢？
以 Fold3 为例，根据三星实验测得，摘掉偏光片后 Fold3 的屏幕透光率提高了 33%，直观地体现在了屏幕亮度的提升上。
这是因为偏振片本身的透光性并不强，如果 OLED 需要高亮度适应强光环境，就必须使用更高的功耗发光弥补光通过偏振片时的衰减。
因此在同等亮度下，无偏振片的功耗要明显更低，这是来自物理层级的胜利。
摘掉偏振片的另一个好处，就是能让手机的屏幕更薄。OLED 屏幕使用的圆偏振片的厚度一般在 100 微米左右，而由于 COE 技术只是一层镀层，厚度往往能控制在 10 微米，能有效降低厚度。
屏幕更薄，其折叠起来的弯折半径也就越低，不容易形成褶皱和折痕，可以说这是面向未来折叠屏时代的屏幕技术。
另一方面，透光率大幅增加的屏幕也有利于屏下镜头技术的发展。
我们在《真正的全面屏终于要来了》一文中曾介绍过，约束屏下镜头发展的一大原因就是镜头的进光量太低，当屏幕的透光率得到提高，屏下摄像头的实用性也将得到增强。（虽然目前三星的屏下表现还很一般）
又想马儿跑，又想马儿不吃草
提亮手机屏幕是一个矛盾的过程，用户们既想要更高的亮度，又不想牺牲续航作为代价，厂商只好从显示原理、材料和结构入手，解决这个鱼和熊掌兼得的问题。
苹果在 Apple Watch Series 5 用上了 LTPO（Low Temperature Polycrystalline Oxide）技术，支持自适应调整 OLED 屏幕的刷新率，当画面静止不变时最低可以达到 1Hz，相应的技术也被用在了三星 Note 20、OPPO Find X3 Pro 等顶级屏幕上。
小米 11 在去年发布时着重提到其用上了三星 E4 发光材料屏幕，相比 E3 发光材料功耗能降低 15%，并且峰值亮度、对比度都有提升，让消费者第一次关注到屏幕材质对显示的影响。
然而小米 11 独领风骚不到一年，iQOO 8 Pro 便宣布用上了三星新的 E5 发光材料，理论功耗要更低 25%，
除了换上新材料外，iQOO 8 Pro 还对手机屏幕做了处理，在屏幕封装之前在屏幕上用低温光刻工艺制作了一层微棱镜，每个像素点发出的光线经过折射后更加聚焦，使得屏幕更亮更通透。
如果将现在的手机和 10 年前的 iPhone 4S 相比，你会发现两者的续航能力并没有飞跃般的提升，都是需要一天一充甚至一天两充，因此，很多人在抱怨手机宣传的功耗降低都是虚假宣传。
与此同时很少人提到的是，今天的手机相比过去多了太多的功能，屏幕快要占据整个手掌，分辨率刷新率激增，CPU 算力几乎过剩，而续航依然能够维持够用的水平，这都是每次「降低 10% 功耗」积累下来的结果。
从过去来看，新的显示技术的落地常会伴随着手机形态的改变，正如 iPhone X 时期柔性屏封装技术让全面屏设计兴起，三星这次的无偏振片封装技术很可能会推动屏下摄像头以及折叠屏技术成熟。
新的需求会引爆新的技术，新的技术又将引导新的需求，如果你觉得现在手机的形态都太无聊了，请给点耐心再等等，因为一场新技术卷起的变革之风已逐渐成型。
题图来自：thinkstockphotos.de
本文来自微信公众号“APPSO”（ID:appsolution），作者：黄智健，36氪经授权发布。
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