手机显示屏 手机屏幕及显示技术分析

1974年世界上诞生的第一部手机没有显示屏。直到1983年，世界上出现了第一部单色显示的手机。2002年，世界上出现了第一部彩色屏幕的手机。此后，手机的屏幕和显示技术发生了巨大的变化，尤其是近年来，手机的显示技术几乎见证了手机行业的发展。

一、手机显示屏的分类

根据屏幕的材质，智能手机的主流屏幕可以分为两类，一类是LCD，即液晶显示器，如TFT、s LCD屏幕；；另一种是OLED，是一种有机发光二极管，比如AMOLED系列屏幕。

LCD和OLED最根本的区别是OLED是自发光的，而LCD需要背光照明才能显示。

根据屏幕显示技术的驱动方式，可以分为无源矩阵和有源矩阵两类。无源矩阵和有源矩阵的区别在于电流的驱动方式。当外部电流通过时，液晶的排列会发生变化。电流停止后，如果液晶的排列仍然不到位，称为有源矩阵；电流一旦消失，就会回到原来的位置，必须重新充电才能排列，这就是所谓的无源矩阵。

二、彩屏参数

彩色显示屏有三个参数:屏幕颜色、屏幕材质和显示分辨率。

屏幕颜色本质上是指色标指数，也就是我们通常所说的色号，即手机彩屏最多可以显示多少种颜色，目前可以达到1670万种颜色；

LCD屏和OLED屏是指手机的材质，IPS、ASV、NOVA等则不是屏幕材质。称之为屏幕显示技术更准确；

显示分辨率，也称像素分辨率，简称分辨率，是指显示屏上可以显示的像素数，通常用每行像素数乘以每列像素数来表示。目前分辨率可以达到1200P。

三、手机显示材料和新技术

3.1早期液晶显示屏

手机的显示屏原本是单色屏幕，也就是黑白屏幕。CPU控制液晶屏的“黑”和“不黑”像素，形成字符和图形。早期的彩色液晶显示屏一般包括STN、TFT、TFD、UFB等，属于液晶显示屏。

STN屏幕，又称超扭曲向列液晶显示屏，具有低功耗、低价格的优点，但也存在亮度、色号、对比度较差的缺点。在强光下可能看不清屏幕，响应速度慢，播放动态图像容易造成拖尾。

tft是一种有源矩阵液晶显示器，TFT液晶显示器就是我们常说的“真彩色”显示器。与STN相比，TFT具有出色的色彩饱和度、还原能力和更高的对比度，但缺点是功耗更大、成本更高。

UFB是三星手机特有的彩色显示技术，是专门为手机和PDA设计的。它的特点是超薄，亮度高。UFB结合了STN和TFT的优点:功耗比TFT小，价格和STN差不多。

TFD屏幕，又称薄膜二极管半透明液晶显示器，是TFT和STN的折中，亮度和色饱和度都比STN好，也比TFT省电。

3.2主流显示屏和技术

在主流的手机屏幕材料和技术中，除了传统的TFT、OLED等屏幕外，还有IPS、AMOLED、Super AMOLED、SuperAMOLED Plus、SLCD、NOVA、ASV等近年来流行的屏幕材料和技术。分析如下:

3.2.1薄膜晶体管屏幕

TFT屏幕仍然是目前手机屏幕上最常用的材料。技术上采用“有源矩阵”驱动。利用薄膜技术制成的晶体管电极，通过扫描方式“主动拉动”控制任意显示点的开启和关闭。当光源照射时，首先穿过下偏振片，借助液晶分子透光，通过遮光透光达到显示的目的。

一般TFT的反应时间比较快，80毫秒左右，视角大，一般达到130度左右。

TFT液晶显示屏的特点是亮度好，层次感强，色彩鲜艳，但也存在功耗不足的问题。

3.2.2 IPS屏幕和技术

IPS技术是日立于2001年推出的液晶面板技术，俗称“超级TFT”。从名字可以看出，IPS屏其实是一种基于TFT的技术，其本质是TFT屏。

IPS技术上利用液晶分子平面切换来提高视角。因为制造面板上没有贴补偿膜，所以屏幕更透明，颜色更细腻，视角更好。同时，挤水波纹不是很明显；然而，响应时间慢和难以提高对比度是限制这种面板流行的大问题。

3.2.3 AMOLED屏幕

AMOLED又叫“魔屏”，全称是有源矩阵/有机发光二极管，即有源矩阵有机发光二极管面板。AMOLED屏幕有三层:AMOLED屏幕+触摸屏面板+外防护玻璃。AMOLED是OLED技术之一，第一代联想音乐手机在屏幕上使用AMOLED材料。

与传统的LCD面板相比，AMOLED具有响应速度更快、对比度更高、视角更宽的特点。另外，AMOLED具有自发光的特点，不需要使用背光板，所以可以做得比TFT更薄更轻，更省电；还有一个更重要的特点，成本低。缺点是相同分辨率下颗粒度略强。

3.2.4超级AMOLED屏幕

Super AMOLED，又名Super Screen，相比AMOLED采用的显示层+触摸感应层+外层玻璃层的叠层设计，新技术使Super AMOLED的显示层、触摸感应层和外层玻璃层无缝贴合在一起。这使得Super AMOLED面板更加纤薄，多点触控更加灵敏易用，对比度、色彩重现和可视性进一步提高。

3.2.5超级AMOLED Plus屏幕

超级AMOLED Plus是三星推出的屏幕。全新的Super AMOLED Plus材质屏幕，通过改变像素中RGB三原色的分布，延长像素范围，可以有效降低材质屏幕的颗粒度。

3.2.6 SLCD屏幕

SLCD是液晶显示器的高级衍生产品。SLCD是一个完整的平铺显示单元，可以单独用作显示器，也可以拼接成大屏幕。根据不同的需求，可以实现单屏分屏显示、单屏分屏显示、任意组合显示、全屏拼接和垂直显示，可以补偿或覆盖图像帧，实时处理全高清信号。

SLCD可以满足不同场合和不同信号输入的需要，使用寿命超过5万小时，无烧伤和伤害，维护成本低；任意数量的单元可以组合显示一幅完整的画面，任意画面都可以叠加在其他画面上。通过软件，任何信号都可以在拼接好的幕墙上以一屏为单位移动；另外屏幕的视角也很好。目前，HTC的手机大多使用相对成熟的SLCD屏幕。SLCD屏幕的缺点是它的平均亮度。

3.2.7 NOVA屏幕和技术

NOVA屏幕，又称高亮显示屏，是一种基于IPS提高屏幕亮度的技术。在目前的全球手机屏幕中，NOVA显示屏是最亮最清晰的，而且方便阅读，彩色显示更加生动形象。

NOVA高清显示屏可以有效避免用户在强光下使用手机时出现的强光反射和图像不清晰的问题。即使手机在室外强光下使用，手机屏幕也能显示出最清晰的显示效果，让用户像置身于室内自然光下一样，有一种柔和放松的阅读效果。

NOVA的另一个突出特点是省电。不足的是视角一般。

3.2.8 ASV屏幕和技术

ASV技术起源于夏普公司，与其他屏幕技术的不同之处在于，ASV技术是一种提高图像质量的技术，主要通过减小液晶面板上颗粒之间的间距、增加液晶颗粒上的孔径以及整体调整液晶颗粒的排列来降低液晶电视的反射，增加亮度、视角和对比度。

夏普ASV技术可以增加屏幕的亮度、视角和对比度。人们经常看到的夏普ASV屏幕，其实是使用夏普ASV技术的CPA面板。但是由于夏普的专利和垄断，几乎所有的ASV屏幕都是作为夏普手机使用的，但是目前国内很多手机厂商都在使用这种屏幕。ASV屏幕的不足是色彩丰富度一般。

3.2.9视网膜显示屏和技术

视网膜显示技术将一个像素分成四个像素进行显示，每英寸像素增加四倍，达到326ppi。因为它的分辨率已经超过了人眼所能看到的极限，所以被命名为视网膜显示。使用Retina Display技术的显示器，除了每英寸像素超高的特点外，对比度也很高，Retina Display的对比度比其他液晶屏高4倍。

3.2.10移动Bravia引擎

Mobile Bravia Engine是一种显示增强技术，主要用于索尼爱立信手机。Mobile BraviaEngine技术的工作原理是在将数据转换成图像的过程中，进行一系列优化，提高对比度和锐度，增加色彩饱和度，降低噪声，修复图像边缘和细节，然后呈现在屏幕上。

3.2.11超灵敏触摸屏和技术

超灵敏触摸技术通过自动感知皮肤、戴手套的手指和指甲来做出响应，从而优化触摸体验，为用户提供无缝的多点触摸。

普通屏幕一般由盖板、非集成传感器、显示屏和主体组成，其中传感器由传感器和变送器两部分组成，负责处理手指按压屏幕时产生的静电。超灵敏触摸屏的组件由盖板、集成传感器和机身三部分组成。集成传感器不仅提高了触摸灵敏度，还降低了手机提供相同照明时的功耗。传感器的集成也使得超灵敏触摸屏的厚度比普通触摸屏薄了整整一毫米。

3.3手机主要显示材料和技术的优缺点对比

任何一种显示屏材料和技术都有其优缺点，常见的手机显示屏材料和技术的优缺点对比如下表:

表1

四、手机显示屏及技术发展趋势

未来的手机显示屏除了高分辨率、大屏幕、超薄的发展趋势外，无论从材质还是显示功能都超出了人们的想象。未来的手机屏幕可能会采用蓝宝石和柔性屏幕技术，在显示功能上增加裸眼3D等功能。这些变化不仅会给人们的生活带来无限的惊喜和便利，还会把手机的发展带到一个新的水平。

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