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在手機圈,一直流傳着一句話,LCD黨永不為奴。
相較于OLED屏幕,LCD屏幕壽命長、相對不傷眼的顯示效果,一直有着屬于自己的固定人群。
不過由于LCD屏幕的特性,LCD黨的用戶一直無法體驗屏下指紋。
LCD屏幕的構造大緻有:背光層——第一道偏光片——TFT薄膜基闆——液晶層——TFT薄膜基闆——C/F玻璃(彩色濾光片)——第二道偏光片。
LCD屏幕的發光原理主要依靠背光層,由大量的LED燈組成,發出的光線經第一道偏光片和液晶層後到達第二道偏光片的時候,就能看到白色光線。
但白光不能顯示圖像,怎麼辦?所以就在液晶層和第二道偏光片之間加了一層有顔色的薄膜,彩色濾光片,白光透過薄膜就能顯示出紅綠藍。
TFT薄膜基闆則是控制紅綠藍光線的強弱。
在OLED屏幕中,隻需要在TFT薄膜之間夾上有機發光層,當正負電子在此有機材料中相遇會發光,因此OLED屏幕可以實現自發光的特性,不需要背光層。
目前的屏下指紋方案,指紋傳感器都在屏幕下方,需要有通路傳輸光學或者超聲波信号,LCD屏幕由于背光層的存在,阻擋了光學和超聲波信号的傳輸。
所以使用LCD屏幕的手機,基本上是後置指紋或者側面指紋,比如榮耀V30和榮耀V20。
不過最近,紅米宣布,已經攻克這一難題,在LCD上也可以實現屏下指紋。
根據描述,LCD屏下指紋工作原理整體上與OLED屏下指紋原理一樣,都是獲取指紋信息反饋到指紋傳感器進行匹配校驗。
紅米的做法是采用了紅外高透膜材,提高了紅外光的穿透性。由屏幕下方的紅外發射器發出紅外光,指紋反射後穿透屏幕照到指紋傳感器完成指紋的校驗。
LCD的屏下指紋,2019年時京東方和彙頂科技就曾經展示過相關的方案和技術,在技術成熟度上應該沒有太大問題了。
紅米展示的LCD屏下指紋技術中,從視頻上來看,解鎖速度與一般的屏下指紋已經很接近。
不過具體的表現,需要相關機型上市才能詳細驗證。
由于背光層的存在,LCD屏幕有着許多的缺陷,與OLED屏幕相比,LCD屏幕有屏幕容易漏光、對比度低、色彩顯示暗淡等缺陷。
這兩年曲面屏、折疊屏、環繞屏等各種新型屏幕形态的出現,不具備柔性特征并且厚重的LCD屏,好像也跟不上時代的發展。
幾乎所有的顯示面闆制造商,也都在縮減LCD的産線,增加OLED屏幕的生産線。
根據IHS的數據,在2016年-2019年之間,全球退出的LCD産線達到25條,2020年,預計全球退出的季均 LCD 産能面積可能達到這幾年的最高點。
種種的迹象都在表明,OLED屏幕更加受廠商和用戶的歡迎,也更符合技術發展的趨勢。
那為什麼還要繼續研發LCD屏下指紋?
LCD面闆仍具有市場空間,特别是當今手機出貨主力還是以中低端手機為主,成本低下的LCD屏顯然更适合。
除了手機外,電視、電腦、平闆等等電子設備對于LCD屏的需求同樣存在,目前市面上的電視、電腦也基本是以LCD屏為主。
mini LED
除了市場空間外,LCD屏在技術上也有很大的發展空間。目前LCD屏幕的分類很多,早期主要分為CCFL和LED。
早期的LCD屏基本以CCFL為主,功耗大、體積大,通常被用在電視等大面闆上。
後來LED屏取代了CCFL屏幕,相比于CCFL屏幕,LED屏壽命長、亮度高、功耗小,目前我們見到的LCD屏,基本屬于LED屏這一類。
(圖源:中國青年網)
在最近幾年,經常關注科技新聞的小夥伴,對于mini LED屏應該都會有印象,比如前段時間,曝光了今年蘋果将會有搭載mini LED屏幕的iPad和MacBook出現。
mini LED屏可以看成是LED屏的改進,它在傳統 LCD 屏幕的架構上,将 LED 光源尺寸縮小至 100 - 200微米,同樣的顯示面積中,mini LED屏可以放入更多的LED燈泡,相較于LED屏,具備更高的亮度、色彩表現、動态範圍、對比度等等。
mini LED屏可以說是介于LCD和OLED之間,補足了LCD屏幕的優點,同時避免了OLED屏幕由于自發光的特性出現的燒屏現象。
但是mini LED屏幕由于放置LED燈數量的關系,可能會出現發熱和散熱問題。
Micro-LED
比mini LED屏更加高級的是Micro-LED屏,是mini LED屏的高階版,Micro-LED屏上的LED光源尺寸相比mini LED更加微小,在亮度、對比度色彩範圍等表現上将會更加優秀。
更加特别的是,Micro LED屏上的LED燈是通過半導體技術集成在芯片上的,因此Micro-LED屏上的LED燈可以單獨控制開關。
這就跟OLED屏幕的特性十分的像,具備自發光的特性,相比于mini LED屏來說,已經是發生了質變。不過目前Micro-LED屏還不成熟,達不到商用的階段。
LCD屏下指紋的出現,讓目前LCD屏的體驗更加接近OLED屏幕,雖然目前LCD屏的綜合表現不及OLED屏,但在未來,LCD屏的改進技術,期待值很大,或者真的可以LCD永不為奴。
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