TFT и OLED экраны: основные различия и анализ сценариев применения

С широким распространением электронных устройств, таких как смартфоны, умные часы и автомобильные дисплеи, экраны стали ключевым компонентом взаимодействия человека с компьютером, а их технические типы и характеристики постепенно становятся центром внимания потребителей. Среди современных основных технологий отображения значительные позиции занимают экраны TFT и OLED, но у многих пользователей все еще нечеткое представление об их определениях и различиях. Эта статья предоставит подробную интерпретацию значения экранов TFT и их основных отличий от экранов OLED с точки зрения таких аспектов, как технические принципы, эффекты отображения и сценарии применения. 

1. Экран TFT: «Основной двигатель» основной технологии ЖК-дисплеев

TFT, что расшифровывается как «тонкопленочный транзистор», представляет собой улучшенный тип экрана на основе технологии ЖК-дисплеев. Это не самостоятельная технология отображения, а достигает точного управления пикселями путем добавления тонкопленочного транзистора за каждым пикселем на ЖК-панели, тем самым решая такие проблемы, как низкая скорость отклика и размытое качество изображения в традиционных ЖК-экранах. 

С точки зрения технических принципов, экраны TFT полагаются на слой подсветки (обычно светодиодную подсветку) для излучения света. Свет проходит через поляризационную пленку и слой жидких кристаллов и регулируется тонкопленочным транзистором для управления количеством света, проходящего через каждый пиксель, в конечном итоге представляя разные цвета и изображения. Эта структура «подсветка + регулировка жидких кристаллов» определяет, что экраны TFT имеют преимущества высокого разрешения и высокой яркости — современные основные экраны TFT могут достигать разрешения 4K и легко превышать яркость 500 нит, обеспечивая четкое отображение даже в условиях сильного освещения (например, на улице). 

С точки зрения сценариев применения, экраны TFT с их зрелой технологией, стабильной производительностью и относительно доступной стоимостью широко используются в смартфонах среднего класса, планшетах, ноутбуках, умных телевизорах, информационно-развлекательных экранах в автомобилях и других устройствах. Например, большинство телефонов стоимостью 1000 юаней используют ЖК-экраны, которые по сути являются экранами TFT-LCD, в то время как некоторые высококлассные ноутбуки выбирают высокоцветные экраны TFT для баланса между временем автономной работы и качеством изображения. 

2. Экраны TFT против OLED: объяснение пяти основных различий

Экраны OLED, что расшифровывается как «органический светодиод», представляют собой совершенно другую технологию отображения, чем экраны TFT (технология ЖК-дисплеев). Различия между ними заключаются не только в технических принципах, но и напрямую влияют на пользовательский опыт. Их можно различить по следующим пяти аспектам: 

1. Принцип светоизлучения: «Подсветка» против «Самоизлучение» 

Это самое фундаментальное различие между ними. Экраны TFT полагаются на слой подсветки для излучения света, что является «пассивным излучением» — даже при отображении черного изображения слой подсветки все равно должен работать, просто блокируя свет через молекулы жидких кристаллов для достижения черного эффекта, таким образом, существует проблема «утечки света» и невозможно представить чистый черный цвет; в то время как экраны OLED могут независимо излучать свет от каждой точки пикселя, без слоя подсветки, при отображении черного цвета точка пикселя напрямую гаснет, достигая «экстремальной черноты» с теоретическим коэффициентом контрастности, который может достигать бесконечности. 

2. Эффекты отображения: цвет, угол обзора и скорость отклика 

С точки зрения цветопередачи, экраны OLED имеют более высокую насыщенность цвета и более точную цветопередачу, с долей широкой цветовой гаммы (например, DCI-P3, BT.709), намного превышающей таковую у экранов TFT, особенно при представлении ярких цветов, таких как красный и зеленый, что больше подходит для таких сценариев, как кино и телевидение, а также игры, требующие высокого качества цвета; экраны TFT могут улучшить цветопередачу за счет расширения охвата цветовой гаммы, но ограничены физической структурой подсветки и жидких кристаллов, а яркость цвета немного уступает OLED. С точки зрения перспективы, экраны TFT имеют тенденцию к смещению цвета и уменьшению яркости при просмотре под большими углами (например, более чем на 45° от центра экрана); в то время как экраны OLED имеют угол обзора, близкий к 180°, и цвет и яркость остаются неизменными независимо от угла обзора, что делает их более подходящими для сценариев, когда нескольким людям необходимо совместно использовать экран (например, домашний просмотр фильмов). 

С точки зрения скорости отклика, время отклика экранов TFT обычно составляет от 5 до 10 миллисекунд (мс), и это может вызвать ореолы при быстром переключении между изображениями; в то время как экраны OLED имеют время отклика всего 0,1 миллисекунды и могут идеально адаптироваться к играм с высокой частотой кадров (например, 120 Гц, 144 Гц), с гораздо большей плавностью изображения, чем экраны TFT. 

3. Форма и гибкость: «Жесткий» против «Гибкий» 

Экраны TFT содержат несколько слоев, таких как слои подсветки и слои жидких кристаллов, что приводит к большей общей толщине и жесткой текстуре, что делает их неспособными сгибаться или складываться; в то время как экраны OLED имеют простую структуру (без слоя подсветки), и их толщина может контролироваться в пределах 1 миллиметра, а органические материалы обладают гибкостью, что позволяет гибко отображать — в настоящее время основные серии складных телефонов (например, Huawei Mate X series, Samsung Galaxy Z series), телевизоры с изогнутым экраном используют экраны OLED. 

4. Энергопотребление и срок службы: у каждого есть свои преимущества и недостатки 

С точки зрения энергопотребления, слой подсветки экранов TFT всегда работает, даже при отображении простых изображений, он потребляет много энергии; в то время как экраны OLED потребляют энергию только для излучающих пикселей, и энергопотребление ниже при отображении черных или светлых изображений, что делает их подходящими для мобильных устройств, которые отдают приоритет времени автономной работы (например, умные часы). Однако следует отметить, что экраны OLED потребляют больше энергии при отображении изображений с высокой яркостью и высокой насыщенностью (например, белый цвет на весь экран) по сравнению с экранами TFT. 

С точки зрения срока службы, слой подсветки (LED) экранов TFT может прослужить до 5-100 000 часов, и маловероятно, что он устареет при нормальном использовании; в то время как экраны OLED имеют органический материал, который имеет риск «выгорания» — если фиксированное изображение отображается в течение длительного времени (например, строка состояния телефона, логотип телеканала), точки пикселей будут стареть из-за чрезмерного излучения света, что приведет к постоянному ореолу, и их теоретический срок службы обычно составляет 3-50 000 часов, что ниже, чем у экранов TFT. 

5. Стоимость и позиционирование на рынке 

Технология экранов TFT является зрелой, с низкими производственными затратами, и в основном используется в электронных устройствах среднего и низкого класса; экраны OLED из-за высоких затрат на материалы и сложных производственных процессов (особенно гибкие OLED) обычно в 1,5-2 раза дороже экранов TFT того же размера и в настоящее время в основном используются в высококлассных смартфонах, флагманских умных часах, высококлассных телевизорах и т. д. 

III. Как выбрать: соответствие типа экрана требованиям 

Из вышеуказанных различий экраны TFT и OLED не имеют абсолютного «преимущества или недостатка», но каждый имеет свои подходящие сценарии. Если вы цените срок службы экрана, эффект отображения при сильном освещении и имеете ограниченный бюджет, выбор экрана TFT с высокой цветовой гаммой (например, ЖК-экрана) является более практичным выбором; если вы стремитесь к максимальному качеству изображения (например, уровни черного, цвета), гибкой форме (например, складной экран) и можете принять более высокую цену и потенциальный риск выгорания, экраны OLED больше соответствуют вашим потребностям. 

По мере развития технологий экраны TFT и OLED постоянно совершают прорывы — экраны TFT улучшают контрастность с помощью технологии подсветки Mini LED, в то время как экраны OLED снижают энергопотребление и продлевают срок службы с помощью технологии LTPO (адаптивная частота обновления). В будущем эти две технологии экранов могут сосуществовать в течение длительного времени, совместно способствуя прогрессу индустрии дисплеев.