LCD和OLED工作原理及優劣對比

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了解屏幕的工作原理，首先要了解什么是像素點。

你看到一整塊的畫面實際上是由無數小點拼湊出來的，這些小點就是我們說的像素點。

每個像素點由紅綠藍三個子像素構成。紅綠藍是三原色，可以通過紅綠藍三個子像素的顏色比例來得到一切你想要的顏色，這樣每個像素點各司其職顯示自己的顏色，最終拼湊出了你看到的完整的畫面。分辨率指的是單位長度內包含像素點的數目。01

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LCD和OLED的工作原理

1.1、LCD工作原理

LCD的剖面圖如下，主要有7層，從下到上依次是背光層、垂直偏光片、正極電路、液晶層、負極電路、水平偏光片和彩色濾光片。

最底下背光層的作用是發射白光，白光穿透具有顏色的彩色濾光片后就可以變成對應顏色的光線。注意，背光層并不是像素點下面一個獨立的LED燈珠，而是整個屏幕所有像素點共享一整塊大的背光層。

當我們給正極電路施加電壓，它會穿透液晶層，連通負極電路構成回路，這個電壓會驅使液晶層發生偏轉，此時液晶層就和百葉窗一樣會遮擋住一部分光線，這時我們只需要控制電壓的大小，就可以控制液晶分子的偏轉角度，進而控制紅色、綠色和藍色子像素的亮度。通過亮度比例的改變就可以混合出一切你想要的顏色。

1.2、OLED工作原理

OLED全稱是有機發光二極管（organic Light-Emitting Diode），它和LED屏幕一樣也有三個子像素。不同的是，它沒有液晶層和背光層，本身是一種特殊設計的自發光二極管。通過控制電壓，從而控制流過二極管的電流來改變亮度，就可以控制每個子像素的顏色配比，最終混合出你想要的顏色。

OLED沒有背光層，每個像素點都可以獨立控制開關，所以不需要向LCD屏那樣一打開后，整個背光層都需要點亮。OLED屏幕每個像素點都可以理解為一顆獨立控制的燈珠，可以做息屏提醒，在手機鎖屏的時候可以單獨點亮部分像素點，以低亮度和低刷新率來顯示時間和通知等一些重要信息。

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LCD和OLED的優劣對比

2.1、OLED功耗更低

LCD屏只要一打開，整個屏全亮，就會一直耗電。OLED屏只有在打開顯示純白畫面的時候，耗電會比LCD高，但是OLED屏每個像素點是獨立控制亮度和開關的，這樣就可以做到分別降低亮度，甚至是關閉。因此，除非你長時間停留在白色的畫面下，否則OLED的續航時間更長一些。

2.2、OLED對比度更高

對比度指畫面黑白明暗的亮度比值。對比度越高，畫面越鮮艷，色彩越濃郁。

LCD如果要顯示純黑色的話，理想狀態是液晶分子完全閉合，完全遮擋住發射出來的背光，但液晶分子的偏轉不能做到完全閉合。因此在顯示黑色的時候，會有少量的白光照射出去，所以在屏幕上看到的并不是純黑色，而是亮度大幅度遞減的灰色，這個特性決定了LCD不能顯示真正意義上純黑的黑色。

OLED本身并沒有背光的存在，且每個像素點都獨立控制，所以可以直接斷掉顯示黑色像素點的供電，做到完全不發光，達到真正意義上的純黑。

因此OLED屏對比度更高。

2.3、OLED響應時間更快，動態顯示更有優勢。

在顯示動態畫面的時候，意味著每個像素點需要快速切換顏色，顏色的切換需要一定的時間，這個時間就是我們所說的屏幕響應時間。

響應時間過長就會導致動態畫面顯示的時候，像素點來不及改變顏色，導致上一幅畫面還未完全消失，下一幅畫面就要顯示出來，就會導致屏幕上出現殘影。

LCD屏幕顏色的切換是通過控制液晶分子的偏轉來完成的。因此液晶層偏轉的速度就直接決定了LCD的灰階響應時間，而液晶層的偏轉和溫度有關，溫度越低偏轉的速度越慢，導致LCD屏幕在低溫下會出現非常明顯的拖影現象。

OLED屏沒有液晶層也自然不受到液晶層的溫度的限制。不過OLED屏并不是沒有響應時間，OLED屏幕在彩色之間切換顏色，響應時間非常短，幾乎沒有拖影的現象，但是OLED屏從純黑切換到純白，或者從純白切換到純黑的時候，需要花費的時候會比其它顏色長得多，但OLED在黑白顏色之間切換的時候也比大部分LCD時間短。

所以OLED在屏幕顯示動態畫面上是具有天生優勢的。

2.4、OLED可以做到更薄，易折疊

OLED屏沒有背光層和液晶層，所以非常容易做薄，可以和紙張一樣進行大幅度的彎折。可以彎曲就意味著可以很輕松的實現曲面屏，可以顯著提高手機本身的質感。

LCD屏除了有背光層和液晶層，中間還有一些偏正片，所以比OLED厚很多。背光層和液晶層是硬質基材，只能做非常小幅度的彎曲，還只是能臺式機顯示器這種大型面板上看到。

2.5、OLED壽命更短

LCD用來發光的是背光層，液晶層只負責偏轉控制出光量，濾光層只負責改變光的顏色，不參與發光，電壓是施加在不參與發光的液晶層上。

OLED屏電壓是直接施加在自發光二極管上，導致電子頻繁的在OLED的發光層遷移。再加上發光層本身是有機物，有機物相對于無機物來講非常容易老化，所以有機物+頻繁的電子遷移+自發光，直接導致了OLED的屏幕壽命明顯短于LCD屏。

2.6、LCD有漏光的缺點

由于LCD屏有背光層的存在，而屏幕面板最終是要裝進手機或顯示器上，屏邊框的銜接處，背光層的背光就很容易漏出去，在顯示純黑畫面的時候，邊框處會出現大面積的光暈現象，這被稱之為漏光。

2.7、OLED容易出現燒屏現象

LCD屏背光是一整塊 全體像素點會一起老化。OLED屏每個像素點都是獨立發光，意味著屏幕不同區域根據使用程度不同，老化速度不一樣。

比如A區域長期顯示藍色，那藍色像素點衰減速度就比較快。下次顯示純色的時候，那個地方的藍色就會稍微暗一點，導致出現殘影，就好像畫面被燒在了屏幕上，這個現象被稱為燒屏。不是說屏幕物理層面的燒毀，而是像素點老化不均勻導致的屏幕色差。

2.8、LCD和OLED都會傷眼，但有所不同。

手機屏幕亮度是需要可控的，不然沒法和環境光強匹配，目前控制亮度主要是兩種方式：PWM和DC調節。

DC調光很簡單，直接控制電壓來改變燈的亮度，電壓越高，亮度越亮。DC調光由于光源全程是處于開啟狀態，所以并不會出現頻閃傷眼的現象。

PWM調光是采取調整占空比來調整控制燈的亮度，占空比越大，亮度越亮。它的調光控制燈的開關時間，會產生頻閃，所以它有一個弊端就是傷眼，頻率越高，頻閃現象越不明顯。

OLED屏幕由于本身的特性，如果使用DC調光，在亮度過低的時候，電壓過低，屏幕就會出現和抹布一樣不均勻的效果，對顯示畫面的影響特別大，所以OLED屏幕不能采用DC調光，只能用PWM。

OLED由于有機材料又容易老化，所以OLED不能使用高頻PWM調光，只能采用低頻PWM調光。一般頻率為最高為250Hz左右，一些視覺敏感的人就會察覺出來，就更容易產生視覺疲勞。

屏幕發射的光線對人眼傷害最大的部分是420-440波長的藍光，這些高能光線會對人的視網膜產生不可逆的傷害，傳統LCD屏幕的背光是用數個高亮的LED燈珠加勻光板完成的，這些LED燈珠發射出來的光線，其高能藍光有相當大一部分處在這個區間中。

LCD的藍光強傷眼，OLED采用PWM調光也傷眼。有的低端屏幕為了節約成本，在LCD上也采用PWM調光。哪個傷害更大不好說。

圖片來源網絡。

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