手机屏幕的组成结构详解 一文带你了解手机这块最重要硬件

对大多数人来说,每天盯着手机屏幕的时间,可能比盯着人脸、书本的时间加起来还要多。我们刷视频、聊微信、拍照片修图,所有操作都要通过屏幕完成,但你有没有认真想过,你天天摸的这块手机屏幕,到底是由哪些部分拼起来的?

很多人觉得手机屏幕不就是一块玻璃吗,能有什么复杂结构。其实真不是,现在的手机屏幕,从最外面到最里面,少说也有四五层,每一层都有自己独有的作用,缺了哪一块,你的手机都没法正常用。今天就把这块我们天天摸的屏幕拆开讲清楚,看完你就知道,为什么好屏幕能卖到上千元,差屏幕用起来就差那么多。

先从最外面说起,我们手直接摸到的那一层,就是盖板玻璃。这一层看起来就是一块透明玻璃,其实它的作用可不小。它既要保护里面更娇贵的显示层,还要兼顾手感、透光性,甚至还要防指纹防摔。

现在绝大多数旗舰手机用的都是康宁大猩猩玻璃,国内也有比如昆仑玻璃这类国产盖板,材质都是经过特殊处理的铝硅酸盐玻璃,硬度比普通玻璃高很多,日常放口袋跟钥匙放一起,一般也不会划出明显痕迹。不过别信什么防刮摔不碎的宣传,真碰到水泥地或者小沙子,该裂还是得裂,毕竟硬度再高它也是玻璃。

盖板玻璃下面,一般会有一层触控层。早年的电阻屏手机,这一层是直接要你用力按才能感应的,现在早就淘汰了,现在都是电容触控,靠感应人体的电流来识别你触摸的位置。

早些年触控层和显示层是分开的,中间还有一层空隙,所以屏幕整体会偏厚,透光性也不好。现在基本都做成了全贴合屏幕,把触控层跟显示层整合在一起,不仅屏幕更薄,显示也更清晰,阳光下看也不会灰蒙蒙的。现在还有不少屏幕把触控层直接做到了OLED像素里面,进一步压缩厚度,让屏幕更通透。

再往里走,就是整个屏幕最核心的部分——显示层了,说白了就是负责发光给你看内容的这一层。目前主流的显示层分两种,LCD和OLED,结构上差别还挺大的。

先说说LCD屏,很多千元机和少数旗舰还在用这款。LCD本身不会发光,所以它必须要有一层背光层,背光层上面再有一层液晶层,靠控制液晶分子的转动方向,来改变每个像素点透过的光量,从而呈现不同的颜色。

LCD的背光层,早年用的是冷阴极灯管,现在早就换成LED背光了,就是一堆小LED灯拼起来发光。为了让光均匀铺满整个屏幕,背光层里面还有一层导光板和扩散膜,就是把LED点光源变成均匀的面光源,不会出现一边亮一边暗的情况。再往上走,还有偏光片,这个东西缺了它你根本看不到屏幕内容,它的作用就是过滤掉不对方向的光,让你能正常看到显示的图像。

然后就是现在占了绝大多数市场的OLED屏,它跟LCD的结构差很多,最大的区别就是OLED不需要背光层,每个像素自己就能发光。想显示黑色的时候直接把像素关掉就行,所以OLED的黑色纯得很,对比度比LCD高太多,也更省电。

OLED显示层,就是一堆有机发光二极管按顺序排上去,每个大像素又分成红、绿、蓝三个子像素,分别发出不同颜色的光,拼起来就是我们看到的彩色画面。现在热门的柔性屏,就是把OLED做在柔性的塑料基板上,所以能弯,折叠屏的内屏用的就是这种结构。

显示层看完,最里面还有一层,就是背板。对LCD来说,背板就是背光板的支撑结构,对OLED来说,背板是用来控制每个像素发光的TFT电路,现在用的比较多的是LTPO和LTPS两种,LTPO更省电,能做到更低的刷新率,所以现在旗舰机基本都在用LTPO背板。

除了这些基础结构,现在很多屏幕还会加一些特殊的层,比如最常见的就是偏光片上面加的抗指纹涂层,也就是疏油层。没有疏油层的屏幕,一摸就是一堆指纹,滑起来也涩,用久了真的很难受。现在好点的手机都会做高质量的疏油层,能用一两年不怎么掉,便宜手机有时候疏油层质量差,用半年就开始沾指纹留手印。

还有不少手机现在做了高频PWM调光,会在电路层加对应的调控模块,减少低亮度下的屏幕闪烁,用起来眼睛更舒服。还有屏下指纹的手机,会在对应位置预留透光区域,让红外或者光学传感器能透过屏幕识别你的指纹,这些都是在基础结构上加的特殊设计。

那很多人会问,为啥不同手机的屏幕用起来差那么多?除了面板本身的素质,其实各层材料的好坏差距也很大。比如盖板玻璃,用康宁最新款大猩猩和用普通国产玻璃,抗摔性和耐刮性就是不一样。显示层就更不用说了,三星顶级E6发光材料和普通的发光材料,亮度、发色、功耗差的不是一点半点。

还有大家在意的护眼效果,其实也跟屏幕结构用料有关。好的屏幕会加低蓝光涂层,减少有害的短波蓝光,调光电路设计也更合理,低亮度下闪烁更少,长时间用眼睛就不会那么累。

其实说来说去,手机屏幕看起来就是薄薄一块,厚度加起来可能还不到1毫米,里面却塞了这么多不同功能的层。我们日常用手机的时候感觉不到,是因为这些层配合得刚刚好,让我们能顺畅摸到、看到屏幕内容。以后再换手机挑屏幕的时候,你就知道该盯着哪些部分看了,也能明白为啥好屏幕会卖那么贵,毕竟每一层都有讲究,一分钱一分货这句话,放在屏幕上真的挺准的。

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[Q]:手机屏幕只有一块玻璃吗?
[A]:不是,手机屏幕是多层结构组合而成,从外到内一般包含盖板玻璃、触控层、显示层、背板等部分,总厚度不到1毫米,但各层功能各不相同。
[Q]:手机最外层的盖板玻璃有什么作用?
[A]:主要作用是保护内部娇贵的显示和触控结构,同时需要兼顾手感、透光性,现在的盖板还会添加抗指纹、防摔的特殊处理。
[Q]:什么是疏油层,它有什么用?
[A]:疏油层是涂在盖板玻璃表面的特殊涂层,作用是减少手汗和指纹残留,同时提升屏幕滑动的手感,没有疏油层的屏幕容易沾满指纹,触感也会发涩。
[Q]:LCD屏幕和OLED屏幕结构有什么区别?
[A]:LCD屏幕自身不能发光,需要额外搭配背光层、导光板来提供光源,靠液晶分子控光显示画面;OLED屏幕每个像素可以自主发光,不需要额外的背光层,结构更薄也更容易做柔性折叠设计。
[Q]:现在的手机屏幕都是全贴合的吗?全贴合有什么好处?
[A]:目前绝大多数主流手机都用全贴合屏幕,全贴合把触控层和显示层整合在一起,消除了中间的空隙,能让屏幕更薄,透光性更好,显示效果也更清晰,不会出现灰蒙蒙的情况。
[Q]:手机屏幕的核心部分是哪一层?
[A]:屏幕最核心的部分是显示层,也就是负责发光呈现内容的部分,屏幕的分辨率、色域、亮度、护眼这些核心参数,基本都是由显示层的材料和设计决定的。
[Q]:OLED屏幕为什么比LCD对比度更高?
[A]:因为OLED每个像素可以自主发光,显示黑色的时候可以直接关闭对应像素,能做到纯黑显示,所以对比度远高于需要一直亮背光的LCD屏幕。
[Q]:为什么不同手机的屏幕使用体验差很多?
[A]:除了显示面板本身的素质差异,屏幕各层的用料区别也很大,从盖板玻璃、疏油层到发光材料、控制电路,不同等级的材料在耐摔性、手感、显示效果、护眼性上都会有明显差距。
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