Ein kleines Mobiltelefon hat eine große Bedeutung.

Dieses Kommunikationstool, die einst nur zum Telefonieren genutzt wurde, ist mittlerweile allmächtig und für Menschen das erste Fenster, durch das sie die ganze Welt miteinander verbinden können.
Andererseits, den Bildschirm des Mobiltelefons, welches die Anzeigefunktion des Mobiltelefons und die Eingabe der Touch-Bedienung übernimmt, ist der “Fenster des Fensters” und spielt eine sehr wichtige Rolle.
Hier sprechen wir mit Ihnen über die Geheimnisse hinter dem Handy-Bildschirm.

Nachdem ich diesen Artikel gelesen habe, Sie können die Antworten auf die folgenden Fragen erhalten:
1. Welche Formen hat der Handy-Bildschirm??
2. So messen Sie die Größe des Mobiltelefonbildschirms?
3. Was bedeuten die Konzepte Auflösung und PPI?, Bildwiederholfrequenz siehe?
4. Welche Arten von Handy-Bildschirmen gibt es?, und welches technische Prinzip dahinter steckt?

ICH. Die Form des Mobiltelefonbildschirms

Da Smartphones den Mainstream-Markt dominierten, Mobiltelefone, als Unterhaltungs- und Informationszentren für fragment time, benötigen eine größere Anzeigefläche, Der Bildschirm wird also immer größer; gleichzeitig, Herkömmliche Mobiltelefone verfügen über eine “Stirn” für Mobiltelefone und Frontkameras, und ein “kinn” für Home-Tasten, Dadurch ist es zu groß, als dass das Telefon seinen Bildschirmanteil erhöhen könnte.
Später, Apple hat eine Möglichkeit gefunden, eine Reihe von Geräten auf der Stirn des Telefons zu zentralisieren und den Bildschirm auf beiden Seiten zu erweitern, ähnlich “bündiger Pony”, so nennt man diese Art der Anzeige “Pony”.

Perlmuttschirm: es ist eigentlich ein Wassertropfensieb, Huawei ist jedoch der Meinung, dass der von der Kamera eingenommene Teil eher einer vollen und runden Perle gleicht, so heißt es “Perlmuttschirm” um sein außergewöhnliches Temperament zu zeigen.

Grabbildschirm( Infinity-O-Display): wie aus den vorherigen Formen ersichtlich ist, Die Verarbeitung der Frontkamera bestimmt die Form des Bildschirms.
Wenn Sie ein Loch in den Bildschirm graben und die Kamera hineinstecken, es wird ein “Lochgrabsieb”. Samsung nennt es Infinity-O Display

Wasserfallschirme(gebogene Bildschirme): knallt Bildschirme, Tropfsiebe, und Grabungsbildschirme versuchen, die Kamerabereiche auf der Oberseite von Mobiltelefonen zu minimieren, es gibt jedoch immer noch Ränder auf beiden Seiten von Mobiltelefonen, Visuelle Effekte sind nicht gut genug.
Dann dachte jemand, wir könnten eine gekrümmte Fläche um beide Seiten der linken und rechten Seite machen und den Bildschirm nach unten biegen, dann sehen wir den Rand auf Ihrer Vorderseite nicht.
Diese Bildschirme sind wie Wasserfälle auf beiden Seiten des Bildschirms, so wurden sie genannt “Wasserfallschirme”. Auch gebogene Bildschirme genannt.

Ganzer Bildschirm: Die Vorderseite des Mobiltelefons ist ein vollständiger Bildschirm ohne Pony, Tropfen oder Perlen, ohne Löcher zu graben.
Vollbilddarstellungen scheinen perfekt zu sein, werden aber durch eine Reihe von Kompromissen erreicht: Frontkameras schrumpfen normalerweise im Inneren von Mobiltelefonen und springen bei Verwendung langsam von oben heraus. Diese Struktur muss so ausgefeilt sein, dass sie dem perfekten Erscheinungsbild unnötige Komplexität verleiht.
Vollbild kann auch mit Wasserfallbildschirmen kombiniert werden.

Surround-Bildschirm: „Surround-Bildschirm“ bezieht sich speziell auf den Bildschirm, bei dem das Telefongehäuse von einem Bildschirm umgeben ist. Die Front, Seiten, und hinten sind fast alle Bildschirme. Xiaomis neues Konzept-Handy MIX Alpha verwendet einen Surround-Bildschirm mit einem Bildschirm-zu-Körper-Verhältnis von 180.6%.

Faltschirm: Es kann gebogen oder sogar verdreht werden 360 Grad. Das Display des Faltbildschirms muss sicherstellen, dass es auch danach nicht kaputt geht 200,000 Zeiten des Faltens. Es handelt sich um einen flexiblen Bildschirm mit hoher Flexibilität, und die Struktur des Bildschirms muss separat entworfen werden.

Ⅱ. Die wichtigsten Parameter des Mobiltelefonbildschirms

Mobiltelefonbildschirme werden in Zoll gemessen, was gleichbedeutend mit ist 2.54 Zentimeter pro Zoll. Normalerweise sagen wir, wie viele Zoll der Bildschirm eines Mobiltelefons ist, aber es ist nicht die Länge der Seite des Telefons, sondern die Länge der Bildschirmdiagonale.

Die Größe des Bildschirms wird anhand der Länge der Diagonale gemessen, In Zoll.

Während sich Mobiltelefone von Feature-Phones zu Smartphones weiterentwickeln, Die Bildschirme von Mobiltelefonen werden immer größer. Jobs behauptete einmal, dass die goldene Größe von Handy-Bildschirmen sei 3.5 Zoll. Infolge, Die Bildschirmgröße der meisten Flaggschiff-Telefone bleibt oben 6 Zoll, und viele Hersteller haben ihre Handy-Bildschirme sogar erweitert 7 Zoll.

Wenn die Bildschirmgröße größer wird, ist die Bilddarstellung zwangsläufig klarer? Lassen Sie uns über das Konzept von Pixeln und Auflösung sprechen.

Pixel: Das Prinzip der Bildschirmdarstellung besteht eigentlich darin, den effektiven Bereich in viele kleine Raster zu unterteilen. Jedes Raster zeigt nur eine Farbe an, welches das kleinste Element der Bildgebung ist, so heißt es “Pixel“.

Pixel sind kleine Quadrate auf dem Bildschirm, Jedes Quadrat zeigt eine Farbe

Auflösung: Wie viele Pixel der Bildschirm in den beiden Richtungen Länge und Breite hat, wird als Auflösung bezeichnet, was im Allgemeinen durch AxB dargestellt wird. Je höher die Auflösung, desto kleiner ist die Fläche jedes Pixels, und desto glatter und feiner ist der Anzeigeeffekt.

Allgemeine Definitionen für die Bildschirmauflösung

Zum Beispiel, Das iPhone X hat eine Bildschirmgröße von 5.8 Zoll und einer Auflösung von 1125×2436, was bedeutet, dass das Telefon hat 1125 Pixel in Breitenrichtung und 2436 Pixel in Längsrichtung.

PPI: Die Größe verschiedener Mobiltelefonbildschirme ist unterschiedlich, Auch die natürliche Auflösung ist unterschiedlich, So können Sie die Pixeldichte des Mobiltelefonbildschirms intuitiv ausdrücken, das ist, die Definition?

Die Antwort ist einfach, Egal wie groß die Bildschirmfläche ist, es wird in die Anzahl der Pixel pro Flächeneinheit umgerechnet, und dann ist der Standard vereinheitlicht und kann miteinander verglichen werden.

Tatsächlich, denn die Bildschirmgröße wird in Zoll ausgedrückt, Der Industriestandard wandelt die Anzahl der in jedem Zoll des Bildschirms enthaltenen Pixel um, die als PPI bezeichnet wird (Pixel pro Zoll), oder Pixeldichte.

Der PPI wird wie folgt berechnet: unter Verwendung des Satzes des Pythagoras, Die Anzahl der Pixel in diagonaler Richtung wird aus der Anzahl der Pixel in horizontaler und vertikaler Richtung in der Auflösung berechnet, und dann durch die Länge der Diagonale dividiert (das ist, der Zoll der Telefonebenengröße).

Die folgende Abbildung zeigt das iPhone 5 als Beispiel, und der PPI ist 326 durch Berechnung. Natürlich, Es ist einfacher und bequemer, den PPI-Wert anhand des Produkthandbuchs zu ermitteln.

Das ist Apples ursprüngliche Definition eines Retina-Displays, mit einer Pixeldichte von 326ppi auf dem iPhone 4.

Tatsächlich, Die Definition von Jobs geht davon aus, dass die Vision der Person, die auf den Bildschirm schaut, vorhanden ist 1.0, aber in der Tat, Viele Menschen haben eine viel bessere Sehkraft als 1.0, und die Entfernung, um den Bildschirm sehen zu können, muss sein 25 Zu 30 cm, und viele Menschen kommen vielleicht näher. daher, der Wert von 300 PPI ist nicht absolut.

Das Prinzip von Video oder Animation

daher, Videospiel hat ein Konzept namens “Bildrate” (FPS: Bild pro Sekunde), Das heißt, wie viele fortlaufende Bilder pro Sekunde abgespielt werden.

Wenn die Bildrate ist 16 FPS, Das menschliche Auge wird denken, dass das Bild kohärent ist, und eine höhere Bildrate kann zu flüssigeren und realistischeren Animationen führen. Allgemein, 25 Zu 30 FPS ist akzeptabel, aber Erhöhung der Bildrate auf 60 FPS kann das Interaktionsgefühl und den Realismus erheblich verbessern.

daher, Die Bildwiederholfrequenz des Bildschirms muss größer sein als die Bildfrequenz des Videos. Ansonsten, Das Video wird mit dem nächsten Frame abgespielt, und der Bildschirm wurde nicht aktualisiert, und das Benutzererlebnis ist natürlich nicht gut, wenn es beim Inhalt des vorherigen Frames bleibt.

Derzeit, Die meisten Videobildraten liegen unter 60 FPS, Daher sollte die Bildwiederholfrequenz des Mobiltelefonbildschirms nicht weniger als 60 Hz betragen. In der Theorie, desto höher ist die Bildwiederholfrequenz, desto feiner und flüssiger ist die Bildschirmanzeige und Bedienung, Daher verwenden viele Flaggschiff-Telefone derzeit Bildwiederholfrequenzen von 90 Hz oder sogar 120 Hz.

Ⅲ. Die Technologie hinter dem Bildschirm des Mobiltelefons

Wenn wir uns die Handyplakate ansehen, Wir können feststellen, dass es viele verschiedene Begriffe zu Bildschirmmaterialien und -technologien gibt: TFT-LCD, TFT, IPS, LTPS, OLED, AMOLED, usw., die blendend sind.

Was ist der Unterschied zwischen den Bildschirmen, die diese Technologien verwenden, und welche Vor- und Nachteile gibt es??

Tatsächlich, Die aktuellen Hauptbildschirme von Mobiltelefonen sind nach den wichtigsten Technologien klassifiziert, nämlich LCD und OLED.

LCD: Der vollständige Name lautet Liquid Crystal Display
OLED: Der vollständige Name ist Organic Light-Emitting Diode
Die drei Grundfarben des Lichts sind Rot, Grün, und Blau. Durch Mischen dieser drei Farben in unterschiedlichen Anteilen, nahezu alle Farben der Natur können erhalten werden. daher, Jedes Pixel auf dem Handy-Bildschirm besteht ebenfalls aus einer Mischung dieser drei Farben.

Die folgende Abbildung ist eine Längsschnittansicht jedes Pixels von LCD und OLED, zeigt das Prinzip der Lichtemission dieses Pixels.

LCD- und OLED-Bildschirmstruktur

In LCD Technologie, obwohl das Wort “Flüssigkristall” ist sehr auffällig, Der Flüssigkristall emittiert kein Licht. Eine aus LEDs bestehende Rückwandplatine (Leuchtdioden) wird benötigt, um eine weiße Lichtquelle bereitzustellen, auch genannt “Hintergrundbeleuchtung”.

Basierend auf der Hintergrundbeleuchtung für jedes Pixel, eine Schicht Rot, Grün, und blaue Filme werden hinzugefügt. Weißes Licht, das durch diese Filme dringt, wird zu farbigem rotem Licht, Grün, und Blau.

Aber wenn die Intensitäten dieser drei Lichtarten gleich sind, Beim Mischen werden sie weiß oder grau. daher, Die Intensität jedes Lichts muss flexibel gesteuert werden, um mehrere Farben zu mischen.

Zu diesem Zeitpunkt, Jetzt erscheint das Flüssigkristallmaterial. Flüssigkristall hat eine Eigenschaft, das ist, unter Einwirkung eines elektrischen Feldes, seine molekulare Anordnung wird sich ändern, was sich auf die Lichtdurchlässigkeit auswirkt. Durch Ändern der Spannung kann die Menge des durchgelassenen Lichts angepasst werden.

Für LCD-Bildschirme, Die zwischen der Hintergrundbeleuchtung und der Folie angeordnete Flüssigkristallschicht reguliert das durchlassbare Licht durch Anpassen der Eingangsspannung. Nach dem Durchlaufen der Farbfolie, Es können die drei Grundfarben des Lichts mit unterschiedlicher Intensität erhalten werden. Nach dem Mischen, Es werden Tausende von Farben erhalten.

Also, wie man die Eingangsspannung jedes Pixels anpasst?

Das sogenannte TFT (Dünnschichttransistor) bezieht sich auf das Dünnschichttransistor-Array auf dem Glassubstrat des Flüssigkristallpanels, Dadurch kann jedes Pixel des LCD mit einem eigenen Halbleiterschalter ausgestattet werden, Dadurch wird eine unabhängige und präzise Steuerung erreicht “Punkt zu Punkt”.

daher, Der Haupt-LCD-Bildschirm wird auch als a bezeichnet TFT-LCD. Jedoch, IPS und LTPS werden tatsächlich durch unterschiedliche Technologien unter TFT-LCD implementiert, Deshalb werden wir sie hier nicht wiederholen.

Nachdem ich so lange über LCD gesprochen habe, jetzt ist es OLEDist dran.

Der Aufbau des OLED-Bildschirms ist deutlich einfacher als der des LCD. Es ist keine Hintergrundbeleuchtung erforderlich, Es verfügt auch nicht über einen Flüssigkristall- oder Farbfilterfilm. Die innere Beschichtung aus organischem Material ähnelt einer kleinen farbigen Glühbirne, die im eingeschalteten Zustand Licht aussenden kann.

AMOLED: Jeder kennt OLED bereits. Der vorherige AM bezieht sich auf die Antriebsmethode von OLED. Sein vollständiger Name ist Active Matrix. TFT wird üblicherweise als Schalter verwendet, um den Strom durch organische Materialien zu steuern und so unterschiedliche Farben zu erzielen. Alle derzeit in Mobiltelefonen verwendeten OLEDs sind AMOLED, Man kann also davon ausgehen, dass die beiden dasselbe sind.

Super AMOLED: Samsungs Verbesserung zu AMOLED, Das mittlere Touch-Sensor-Panel wurde abgebrochen, und baute die AMOLED-Sensorschicht auf dem Bildschirm auf, daher ist die Steuerung empfindlicher, Verdünner, und heller, und der Präsentationseffekt in der Sonne ist besser.

Dynamisches AMOLED: Es handelt sich auch um die von Samsung eingeführte verbesserte AMOLED-Technologie, Wird derzeit hauptsächlich in High-End-Geräten verwendet. Diese Technologie verändert die organischen Materialien in OLEDs und soll einen größeren Dynamikbereich erreichen. Wenn der Bildkontrast hoch ist, Es kann mehr dunkle Details anzeigen.

Im Wesentlichen, Sowohl Super AMOLED als auch Dynamic AMOLED gehören zu AMOLED, und AMOLED ist die OLED-Technologie, die in Mobiltelefonen verwendet wird.

Im Vergleich zu OLED-Bildschirmen, LCD-Bildschirme haben viele Nachteile.

1. Schwarz kann nicht angezeigt werden

Denn die Flüssigkristallschicht lässt sich nicht vollständig schließen, etwas Hintergrundlicht wird immer durchgelassen, Daher kann das LCD kein reines Schwarz anzeigen, nur dunkelgrau. Und OLED kann eine rein schwarze Anzeige realisieren, indem es den Schalter jedes Pixels steuert.

Der Nachthimmel unter dem OLED-Bildschirm (auf der Linken) ist offensichtlich tiefer

2. Leicht austretendes Licht

Die Hintergrundbeleuchtung des LCD-Bildschirms kann leicht aus dem Bildschirm und dem Rahmen des Mobiltelefons austreten und zu einem Lichtleckphänomen führen. Dieses Phänomen ist im Zeitalter der rauen Verarbeitung von Mobiltelefonen sehr häufig, und es wird jetzt selten gesehen.

3. Große Bildschirmdicke

Aufgrund seiner komplexen Technologie ist LCD durch die Hintergrundbeleuchtungsschicht und die Flüssigkristallschicht begrenzt, und die Bildschirmdicke ist viel größer als die von OLED. Natürlich, Diese Dicke ist im Fernsehen nicht der Rede wert, aber im Handy, wo das Streben nach Schlankheit und extrem begrenztem Innenraum besteht, Der Bildschirm ist dünner, und weitere Komponenten können angeschlossen werden, um die Leistung zu verbessern.

4. Es ist schwierig, einen gebogenen Bildschirm zu realisieren

Das LCD kann nicht stark gebogen werden, während OLED es kann. daher, für Mobiltelefone mit gebogenen Bildschirmen, Es können ausschließlich OLED-Bildschirme verwendet werden.

5. Großer Stromverbrauch

Da der LCD-Bildschirm eine Hintergrundbeleuchtung hat, Es muss während des Gebrauchs vollständig beleuchtet sein, und OLED kann den Schalter jedes Pixels individuell steuern, Daher ist der Stromverbrauch des LCD-Bildschirms viel höher als der von OLED. Im Bild unten, Smartisan R1 und Xiaomi mix2s sind beide LCD-Bildschirme, und die Akkulaufzeit ist bei längerer Videowiedergabe offensichtlich im Nachteil.

6. Lange Reaktionszeit

Aufgrund der langen Reaktionszeit des LCD-Bildschirms, Wenn der Bildschirm schnell verschiebt, treten Schlieren auf. Das OLED reagiert schnell, sauber, und ohne Schlieren.

Das Smear-Phänomen des LCD-Bildschirms

Nachdem ich über die Mängel so vieler LCDs gesprochen habe, ist OLED perfekt? Natürlich nicht, OLED hat hauptsächlich das Problem von brennendem Bildschirm und Blitz.

1. Brennender Bildschirm

Denn das im OLED-Bildschirm verwendete organische Material altert bei hoher Pixelauslastung schneller, einige sind relativ untätig, Es kommt zu einem uneinheitlichen Alterungsgrad des gesamten Bildschirms, Dies führt zu unterschiedlichen Farbabweichungen in der Anzeige. Dieses Phänomen wird als Einbrennen des Bildschirms bezeichnet.

Jedoch, bei normalem Gebrauch, Das Brennen des Bildschirms ist ein langsamer Prozess. Drei Jahre sind vergangen, in denen es offensichtlich ist, dass die meisten Menschen ihr Telefon wechseln sollten.

Das Einbrennen ist das Manko des OLED-Bildschirms. Für LCD, Die Hintergrundbeleuchtung ist vollständig beleuchtet, und die Alterungszeit von LCD ist länger, Es gibt also grundsätzlich kein Problem des Einbrennens.

2. Blitz

Für LCD, um die Bildschirmhelligkeit zu steuern, Sie können die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung direkt anpassen. Aber OLED ist problematischer. Um eine Dimmung zu erreichen, muss der Bildschirm mit hoher Frequenz umgeschaltet werden. Wenn Sie aufhellen möchten, Sie schalten den Bildschirm mehrmals ein, und wenn Sie dimmen möchten, Sie schalten den Bildschirm mehrmals aus.

Da die Zeit zum Wechseln des Bildschirms jedes Mal sehr kurz ist, obwohl das menschliche Auge die Veränderung des Bildschirms nicht jedes Mal wahrnehmen kann, Es kann die durchschnittliche Helligkeit und Dunkelheit über einen bestimmten Zeitraum spüren, Dadurch wird der Effekt des Dimmens erzielt.

Zum Beispiel, um eine Helligkeit von zu erreichen 50%, Das Einschalten des Bildschirms dauert halb so lange und das Ausschalten halb so lange. Bei geringerer Helligkeit, Das Ausschalten des Bildschirms dauert länger. Der Bildschirm blinkt immer wieder, und es kann sogar mit bloßem Auge sichtbar sein，dann werden die Augen sehr unangenehm sein.

Stroboskoplicht bei geringer Helligkeit des OLED-Bildschirms

Dieses OLED-Phänomen wird Stroboskop genannt, daher der Name “augenschädigender Bildschirm”. Im Gegensatz, LCD-Bildschirme nennen sich großzügig “Augenschutzschirme.”

Obwohl es Mängel gibt, Die Mängel verbergen nicht die Vorteile. Derzeit, Das OLED-Display hat den Mainstream erreicht und besetzt nach und nach den Marktraum der LCD-Displays. Besonders deutlich wird dies bei High-End-Mobiltelefonen.

Zu diesem Thema, Wir können einen Blick auf die Konfiguration von Apple werfen.