多彩世界觸手可及-我們一起聊聊手機(jī)屏幕的發(fā)展歷程
在我們挑選手機(jī)時,屏幕的性能已經(jīng)成為衡量手機(jī)性能重要標(biāo)準(zhǔn)之一。那么,手機(jī)屏幕是如何從最初的黑白屏幕,逐步發(fā)展到今天的高清彩色屏幕的呢?今天,就和文檔君一起了解一下手機(jī)屏幕發(fā)展史吧。
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在了解手機(jī)屏幕前,我們首先得知道手機(jī)屏幕是如何實(shí)現(xiàn)顯示功能的。
LCD(Liquid Crystal Display 液態(tài)晶體顯示器)
LCD屏幕的顯示原理,是通過薄膜晶體管上的信號和電壓控制液晶分子的轉(zhuǎn)動方向,控制每個像素點(diǎn)發(fā)出偏振光,從而達(dá)到顯示的目的。其主要組成為:背光層、垂直偏光片、玻璃、液晶層、正、負(fù)極電路、彩色濾光片以及水平偏光片。其顯示原理如下:
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目前LCD屏幕這項技術(shù)發(fā)展已經(jīng)非常成熟,價格相較于其他材質(zhì)的屏幕比較便宜,所以市場占有率和普及率更高。我們也可以理解為LCD屏幕為早期手機(jī)屏幕的市場的統(tǒng)治者。但是由于它的發(fā)光是靠背光層通過折射來發(fā)光,屏幕相對偏厚偏硬。人們?yōu)榱丝朔﨤CD的缺點(diǎn),研究出新的顯示屏幕:OLED。
OLED(Organic Light-Emitting Diode 有機(jī)發(fā)光二極管)
而在OLED屏之前,我們不得不先了解一下LED屏。LED全稱是發(fā)光二極管,是一種能夠發(fā)光的新型成像電子設(shè)備。它將發(fā)光二極管按照一定順序有序排列而成,可將電能轉(zhuǎn)換為光能,被稱為第四代光源,廣泛應(yīng)用于普通照明等領(lǐng)域,如交通信號燈、裝飾等。
OLED全稱為有機(jī)發(fā)光二級管,主要是由顯示單元和發(fā)光材料組成,包括:陽極、發(fā)射層、導(dǎo)電層和地基。OLED屏幕對比于LCD屏幕最大的區(qū)別是它具備自發(fā)光的特性,不需要背光板,因此它可以做的很輕薄,可以降低手機(jī)的厚度而且它的延展性和可彎曲性較高。而它的缺點(diǎn)也很明顯,由于OLED屏幕是每個像素點(diǎn)自發(fā)光,但是每個像素的工作時間又不相同,所以就很容易造成“燒屏”現(xiàn)象。其顯示原理如下:
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AMOLED(Active Matrix/Organic Light-Emitting Diode 有源矩陣有機(jī)發(fā)光二級體面板)
AMOLED屏嚴(yán)格的來說是OLED屏幕的一種,AMOLED屏和OLED屏之間的關(guān)系為從屬關(guān)系。
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1980年代,手機(jī)的屏幕大多使用LCD顯示器技術(shù),但它們的分辨率相對較低,通常為96x65像素。這也是因為當(dāng)時手機(jī)主要用于通話和信息傳遞,對于屏幕的顯示要求并不高。而第一款擁有黑白手機(jī)屏幕的手機(jī)是1987年產(chǎn)的摩托羅拉3200手機(jī),俗稱大哥大手機(jī)。
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隨著時代的發(fā)展,人們對于屏幕色彩的要求越來越高。在1998年產(chǎn)的西門子S10意味著手機(jī)屏幕正式進(jìn)入彩色時代,但最初的彩色屏只能顯示屈指可數(shù)的四種色彩。
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彩色屏的發(fā)展從最初的1種到4種再到256種,直到三星的65536種顯示色彩的TFT-LCD屏幕手機(jī)的現(xiàn)世。雖然色彩的顯示越來越多但是屏幕大小卻一直變化不大,手機(jī)廠商的重心都放在手機(jī)的樣式上,例如,諾基亞的滑蓋手機(jī)和BBK的翻蓋手機(jī)等等。市場上的主流手機(jī)不管是翻蓋手機(jī)還是滑蓋手機(jī),仿佛都逃脫不了一個規(guī)律就是小屏加物理按鍵。
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進(jìn)入21世紀(jì),隨著科技的不斷進(jìn)步,手機(jī)屏幕技術(shù)迅速發(fā)展,彩色液晶屏幕已成為標(biāo)配。2003年,黑莓公司推出了第一款擁有全鍵盤和彩色屏幕的手機(jī)。由此,人們也開始意識到,只要能提高屏幕的分辨率、提升色彩表現(xiàn),便可以獲得更好的用戶體驗。此時,智能手機(jī)的崛起,為屏幕技術(shù)的快速發(fā)展打下了基礎(chǔ)。
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2007年,蘋果公司推出了第一款iPhone,其采用的是高分辨率超薄OLED觸摸屏幕。這種屏幕技術(shù)被廣泛認(rèn)為是手機(jī)顯示技術(shù)的一個重要突破,因其相比其他屏幕更省電、更清晰、色彩更鮮艷,更適合體驗智能手機(jī)的各種功能。
將近十年的時間,OLED屏幕技術(shù)一直位居手機(jī)顯示技術(shù)的最高點(diǎn),為消費(fèi)者呈現(xiàn)出高清、色彩豐富的顯示效果。此后,手機(jī)廠商紛紛將這種技術(shù)應(yīng)用于自家的手機(jī)中。同時,隨著硬件技術(shù)的進(jìn)步,手機(jī)屏幕的分辨率不斷提高,色彩也越來越豐富,從而提供更加清晰、真實(shí)的顯示效果。不斷提升屏幕的亮度和對比度,顯著提高了使用和觀看體驗。
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到2010年,蘋果公司發(fā)布了第一款采用Retina屏幕的iPhone 4s,屏幕密度達(dá)到了326PPI,讓繁瑣文字和細(xì)節(jié)盡顯屏幕上,為后來的高清屏幕打下了基礎(chǔ)。
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2014年,三星發(fā)布了首臺旗艦機(jī)Galaxy Note4,不僅配備了一個2K分辨率的屏幕,同時還采用了自家的AMOLED技術(shù),能夠保持出色的色彩還原和更好的增量亮度表現(xiàn),達(dá)到了前所未有的較高水平。此外,其屏幕大小達(dá)到了5.7英寸,無可置疑地成為了智能手機(jī)主流尺寸。
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2017年,iPhone X的發(fā)布標(biāo)志著全面屏?xí)r代的到來,搭載了前所未有的OLED屏幕+3D感應(yīng)面板,讓用戶的使用和觀看體驗達(dá)到新的高度。
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而到現(xiàn)在曲面屏和折疊屏的出現(xiàn)又讓手機(jī)屏幕的發(fā)展更進(jìn)一步,AMOLED技術(shù)和超高清(4K)屏幕技術(shù)的發(fā)展可以提供更高的分辨率、更好的顏色表現(xiàn)力和更高的亮度,同時還可以降低電池壽命的影響。因此利用AMOLED技術(shù),國內(nèi)外各大手機(jī)廠商開始采用可折疊屏幕,這種技術(shù)可以讓手機(jī)屏幕在不影響顯示效果的情況下折疊起來,從而提高手機(jī)的便攜性和易用性。
曲面屏是采用類似3D曲面技術(shù)將屏幕的邊緣部分向側(cè)面彎曲,這樣能夠讓屏幕顯示更加立體和自然,同時也讓屏幕與機(jī)身配合更加緊密,更加美觀。
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而折疊屏是采用可折疊式屏幕技術(shù),讓智能手機(jī)能夠像書一樣折疊起來,從而實(shí)現(xiàn)更大的屏幕面積和更加卓越的視覺效果。同時,折疊屏也為用戶提供了更加靈活的使用體驗,使得手機(jī)的功能更加多樣化和智能化。
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但同時曲面屏和折疊屏均有它的技術(shù)難點(diǎn),曲面屏的難點(diǎn)主要在于生產(chǎn)工藝和成本控制。曲面屏需要對玻璃進(jìn)行3D彎曲和拋光,工藝要求較高,而且成本較高。此外,曲面部分容易受到撞擊和劃傷,增加了屏幕的維護(hù)成本。
而折疊屏的難點(diǎn)則主要在于屏幕的可靠性和壽命。由于折疊屏需要屏幕、驅(qū)動、柔性電路等多個部件的配合,屏幕的可靠性和壽命都成為了手機(jī)廠商的挑戰(zhàn)。并且在折疊屏的使用過程中,容易出現(xiàn)屏幕折痕、驅(qū)動故障等問題,影響使用體驗和壽命。同時它也面臨著設(shè)計成本高、難度大等問題。
總的來說,曲面屏和折疊屏雖然具有很高的創(chuàng)新性和技術(shù)含量,但在生產(chǎn)工藝、可靠性、壽命以及成本等方面仍有諸多挑戰(zhàn)需要克服。
當(dāng)前,手機(jī)廠商不斷在屏幕技術(shù)方面發(fā)力,屏幕分辨率和亮度、色彩表現(xiàn)等也得以進(jìn)一步提升。顯示在手機(jī)中的分辨率已經(jīng)非常接近或已經(jīng)超過了一些高端的電視或電腦顯示器分辨率。屏占比更是達(dá)到了極致。例如,中興的AXON 40 Ultra和努比亞Z50 Ultra手機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了手機(jī)屏幕與手機(jī)邊框之比為近乎100%。
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綜上,手機(jī)屏幕技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步,從最初的簡單、單一的LCD屏幕,發(fā)展到今天的OLED、超高清IPS屏幕,不僅分辨率提高了,色彩還原也更加真實(shí),屏占比也變得越來越高,大大提高了用戶使用和觀看的體驗感。未來,我們相信,屏幕技術(shù)還將不斷改進(jìn),讓移動設(shè)備的顯示體驗更加震撼和令人滿意。