為何 iPhone 要棄用 LCD 屏改用 OLED 屏幕?


日前,蘋果股價出現了波動,2014年以來首次跌破100美元,這讓人們為蘋果捏了一把冷汗。而蘋果的業績高度依賴iPhone,下一代iPhone對蘋果的未來至關重要。
最近有消息稱蘋果將在2017年發佈的iPhone 7S上採用新的屏幕。來自供應鏈的泄露信息、傳聞和暗示一致指向蘋果可能放棄當前的LCD屏幕而採用OLED屏,用更好的顯示效果來提升業績。

自從iPhone一代開始,蘋果一直都在使用LCD屏幕,而三星從i9000開始一直使用OLED屏幕,那麼這兩種手機屏幕的優劣在哪?蘋果為何要在iPhone 7S上更換屏幕呢?

一、手機屏幕的評價標準

手機屏幕也是顯示屏幕,其評判標準與平板電視、顯示器類似,包括PPI、亮度、對比度、色彩、響應時間這些指標。

PPI越高,手機屏幕看起來會越細膩。不過在蘋果提出視網膜屏幕以後,現在大多數手機的PPI都超過300了;而在正常的觀看距離下,300PPI基本就看不出來顆粒感,所以這個指標的意義也就不太大了。

亮度是越亮越好,高低可調。最高亮度高的好處是在陽光下也能看清楚,因為在強光下,人眼會自動調整對光線的敏感程度,屏幕亮度低了就看不到了。

對比度是指屏幕黑色與白色的亮度之比,對比度越高,黑色就越低沉,白色也會更明亮,而響應的各個色彩都會更鮮明豔麗。

色彩有好幾個指標,一個是色彩的區域(色域),就是説屏幕能顯示現實世界中色彩的範圍大小(整個可見光區域的色彩範圍是很大的,顯示設備一般都顯示不了現實世界中所有的色彩)。

還有一個是髮色數,也就是我們看到8位色、10位色,色彩數量越多,色階過度就越細膩。通常8位色人眼就不能分辨出來色階了,所以也被叫做真彩色。

除此之外,還有一個色準的概念。我們看到的圖片也好、視頻也好,都是在一定色彩標準下製作出來的,為了達到原始製作的效果,屏幕的色彩應該也符合標準,這就是色準的概念。

色域大、髮色數多、色準好的屏幕才是色彩好的屏幕。

此外,屏幕還有一個指標是響應時間,指的是屏幕畫面切換的速度,畫面切換快的就沒有拖影。

二、OLED的優劣

傳統的LCD與OLED雖然都是屏幕顯示技術,但是顯示原理是完全不同的。LCD採用背光板,在背光板前面用液晶層遮擋背光,形成不同亮度的點陣,再結合濾色片,實現彩色顯示;而OLED則是一個個小的發光材料,受到電流刺激發光。

LCD要遮擋背光,而背光不可能全部被擋住,在顯示黑色畫面的時候,會漏出來一定的光線,這樣一來LCD顯示屏的真實對比度就上不去。OLED因為是主動發光,顯示黑色可以關閉掉髮光點,所以對比度就要高得多,因而OLED屏幕的畫面要比LCD更鮮明。

在色域上,LCD因為顏色是靠濾色片生成的,色域有限,所以我們常見的LCD手機屏幕的顏色也是比較弱的,通常只能做到NTSC標準色域的70%~80%。OLED則可以輕易超過100%,顯示出更靚麗的顏色。

在響應時間上,OLED切換得更快,有着更好的效果。

不過,OLED也有其缺點。首先,OLED發光採用的是有機材料,其壽命和亮度相關,所以OLED屏幕在最大亮度上通常要遜於LCD屏幕,否則就會影響壽命。
其次,OLED需要紅、藍、綠三種發光材料,三種材料的老化程度是不同的,這樣的結果就是用了一段時間以後,衰減快的材料亮度下降得也快,屏幕就會產生偏色。為了延長OLED的壽命,廠商會把預設屏幕顏色調的偏一些,這樣色準就會有一些問題。

此外,由於OLED器件中有機薄膜的厚度非常薄,一般相當於頭髮直徑的百分之一左右,電子注入層的厚度甚至不到20埃(1埃=0.1nm),而且子像素薄膜極其精細,長寬約數十微米。要非常均勻地製作多層如此薄且不能有針孔的精細有機薄膜,需要高端的精密製造技術,成本難以降下來。

同時,由於有機材料在有水汽和氧存在的條件下,都會發生不可逆的光氧化反應,水、氧對鋁或鎂銀等電極材料也有很強的侵蝕作用;因此OLED器件封裝對水、氧滲透率有非常高的要求,從而對器件封裝技術的要求也很高,成本就更加高昂。

三、iPhone為何要更換OLED

其實,早在iPhone 5時代,就有蘋果要更換OLED屏幕的消息;但是當時OLED屏幕幾乎被三星壟斷,而蘋果與三星爭鬥正酣,蘋果在努力地去三星化,所以這個傳聞並沒有變成現實。
幾年過去,OLED技術不斷進步,亮度低、壽命短、容易偏色的弱點已經改進了很多。從顯示品質的角度看,OLED已經遠遠領先於LCD。而對蘋果來説,OLED高昂的價格並不是問題,因為iPhone的高價足以消化掉這個成本。

而隨着技術的普及,OLED技術也不再由三星一家壟斷,LG和友達的OLED屏幕已經有了眉目。蘋果在採購上一貫避免獨家壟斷,OLED供貨的多元化也讓蘋果有了選擇。

效果優勢明顯,成本壓力不大,有多家供貨商可以採購,不會被競爭對手三星卡脖子,再加上業績壓力需要蘋果做技術突破,於是,蘋果在iPhone 7S上換用OLED屏也就順理成章了。

由於OLED的技術優勢,iPhone 7S的顯示品質將有極大的提升。對消費者來説,iPhone 7s將會是有史以來屏幕最漂亮的iPhone,果粉們可以從現在開始攢錢了。

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