Pixel系列 & Galaxy S8系列

對於Pixel 2和Pixel 2 XL,大家可能對他們所使用的不同屏幕技術有些納悶,這篇文章就和大家來聊一聊。

OLED, AMOLED, POLED, PMOLED, 柔性屏,可摺疊屏……這些屏幕類的術語似乎無窮無盡,讓我們難以理解,最新最好的屏幕技術最終該走向何方。

LG不久前發佈發佈了自家的塑性OLED技術,並且被Pixel 2 XL正式使用,這讓人們不可避免的會聯想到它的老對手三星。三星自家生產的Super AMOLED屏幕因爲領好的營銷而被廣爲傳播,強大的技術積累也是當下最爲流行的曲面旗艦機型屏幕的基礎。

對比兩家的技術,POLED和AMOLED,到底有何差異?這首字母縮寫單詞對我們未來的手機有何啓示呢?

從OLED說起

我們先忽略一下『P』和『AM』這些前綴,從OLED說起。OLED是『organic light emitting diodes』的首字母縮寫,中文叫『有機發光二級體(半導體)』,當電流經過時點亮的的最小發光單元。通過紅綠藍三原色的有機組合,共同構成接近全色域的顏色。OLED技術相比於LCD(liquid crystal display),也就是我們常見的液晶屏,能夠做到光源的完全關閉,因此可以提供更爲深邃的黑色背景和超高的對比度。

問題接着來了,電流時如何傳導至這些像素的呢?主要有兩種方式,被動式和主動式矩陣。其中,被動式矩陣顯示技術通過一次性將電流通過整排LED像素,雖然不夠精確但成本相對較低;主動式矩陣則引入了一個控制電容和薄膜晶體管網絡,可以允許每一個像素在合適的電壓下被單獨調用。這種驅動矩陣通常作爲屏幕的一部分嵌入在屏幕基底上方,通常由玻璃材質構成。

圖片來自維基百科

現在,幾乎所有的高分辨率智能手機屏幕都開始使用主動式矩陣傳導技術。這是因爲,隨着手機像素數量的不斷提升,被動式矩陣傳導所需的電壓也隨之提升,而這樣的提升會顯著降低LED發光體的使用壽命,因此,被動式技術在高分屏中的使用越來越少見。

沒錯,你也許猜到了,這裏的主動式矩陣傳導技術,『Active Matrix』就是三星所謂的『AM』。但實際上,當下所有使用OLED技術的手機,也包括LG公司的屏幕,也是使用了這種技術,只是沒有像三星那樣大肆宣傳而已。

再說說塑性基底材料

在對OLED屏幕的層次結構有了一個基本的瞭解以後,我們來說說『P』(塑性材料)這個部分。最初,OLED屏幕的基底材料基本都是玻璃材質,但是,隨着然們對屏幕可塑性的追求,相比於玻璃的堅硬和低可塑性,更爲柔韌,更易被塑形的塑性材料開始被關注。況且,塑性材料的製造成本要比玻璃的低多了。

一些聚合物材料,如PET,PEN(我就不展開這個聚合物材料的名稱了,不是學化學的話,看到了會很揪心……)被用作柔性屏基底的測試。然而,基底材料必須保證能夠承受的TFT(Thin Film Transistor)『薄膜晶體』加工時所達到的高溫。因此,PI(polyimide plastics)材質較好的高溫耐受性,讓柔性OLED屏幕生廠商廣泛採用。正是加工過程中所採用的基底和熱處理工藝,決定了屏幕的柔韌性。

對於薄膜晶體來說,a-Si(非晶硅)和更貴的poly-Si(基於低溫多晶硅)都可以用於柔性屏,但是它們的表現各有不同。LTPS(低溫多晶硅)相比於a-Si(非晶硅)技術相較而言,具有更好的電子導通性,更適合與OLED屏幕對電流通過性的較高要求。當然,這些技術特點的展現業餘生產加工商的工藝水平有很大關係,並不是使用的技術領先,最終的產品性能就一定領先。

上面提到的這個『電子導通性』是指能夠提供給LED發光單元的電流強度。a-Si通常比poly-Si的性能要差一些,也就意味着實現同樣的效果,a-Si的導通/切斷時間會更慢,所需薄膜晶體的尺寸更大,因此不利於製造高分辨率的屏幕。如果你想製造一塊柔性的QHD素質以上的屏幕,poly-Si幾乎是必選項。

『泄漏量』指的是電流通過LED發光單元時的電量損耗,損耗越大,所需電壓就越高,相應的就會對發光單元的壽命影響越大。同樣的,加工工藝在此就成爲了決定一款屏幕素質的最主要因素。即使加工同樣一款屏幕,不同廠家生產出來的質量也差異明顯,原因你懂的。

讓人感到有些迷糊的是,三星的AMOLED曲面屏就是採用了『塑性基底材料+多晶硅TFT』技術生產的,如三星Galaxy S8。LG的所謂POLED技術實際上也是用了『塑性基底材料+多晶硅TFT』技術,素質也還不錯。曲面屏時代,兩大OLED生產商正在努力把『塑性基底+主動式矩陣』OLED面板變成現實。

其他差異

如前文所述,即使同樣採用了『塑性基底材料+多晶硅TFT』的技術,也並不意味着三星和LG生產的是同一種屏幕。已經提到的TFT層和塑性材料的質量差異,會顯著影響屏幕的素質表現。

除此之外,LED發光單元的有機材料選擇和每一個RGB晶體內的次像素排列方式同樣會顯著影響屏幕的綜合表現。不同的LED材料有着不同的亮度極限和生命週期。尤其對於藍光來說,衰減最爲迅速。生產廠家需要在面板亮度,色域和分辨率之間做出權衡,審慎選擇LED有機體的材料。

LG的G Flex 2上正是搭載了POLED技術的菱形Pentile矩陣次像素排列方式,這其實與三星S8上所搭載的Super AMOLED屏幕是一樣的次像素排列方式。因此,未來很有可能看到三星和LG一樣的宣傳(吹牛)手段,那時你可就別被被它們忽悠了。

簡單總結

回顧一下,

POLED,通常是指一塊用塑性基底材料的OLED屏幕;

AMOLED,則是三星的對自己OLED屏幕技術的慣用宣傳屬於,實際上也並不侷限於使用塑性材料還是玻璃材料作爲基底。

當然,屏幕素質的更多差異並不侷限於廠商冠以宣傳的名字,而是更多的區分於它們的更多素質,如:亮度,色域,色溫等等~即使是三星自己的屏幕,也有不少的差別。但對於消費者來說,這些其實影響真的沒那麼大。

三星和LG這樣的大型屏幕生產上基本上在柔性屏幕技術上達成了一致,其實就是『塑性基底+主動式矩陣OLED』。雖然名字有差異,但其實哥倆並沒有像名字和市場宣傳那樣,分道揚鑣~作爲消費者,只要你覺得看着好看,用着舒服,就足夠了!

2017, iPhone X和Google兩大標杆終於通通用上了OLED,明年,也許國內廠商也要遍地開花咯~

無論你是米粉,花粉,果粉,星粉,多瞭解點,沒啥壞處,您說是不?

參考Robert Triggs, Android Authority

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