一文看懂LCD/OLED/Mini/Micro LED/Micro OLED技術(shù)差異
來(lái)源:追風(fēng)光電 編輯:VI菲 2021-08-30 19:59:51 加入收藏
液晶顯示技術(shù)不斷進(jìn)步,從最常聽到的LCD、LED、OLED,到現(xiàn)在業(yè)界最熱門的顯示技術(shù)Micro LED、MiniLED、Micro OLED,你是否曾想過(guò)要搞懂,卻又看得一頭霧水?
對(duì)此,我們將簡(jiǎn)單介紹這些新一代顯示技術(shù)的特色,以及跟舊有技術(shù)的差別,讓讀者能夠快速搞懂。
LCD
LCD是“液晶顯示屏幕”(liquid-crystal display),目前市場(chǎng)大都使用“薄膜電晶體液晶顯示器”(TFT-LCD)技術(shù),由兩片玻璃基板中間夾著一層液晶,上層玻璃基板是彩色濾光片、下層玻璃則鑲嵌著電晶體,當(dāng)電流通過(guò)電晶體所產(chǎn)生的電場(chǎng)變化,使得液晶分子原本的旋轉(zhuǎn)排列發(fā)生扭轉(zhuǎn),進(jìn)而改變光線通過(guò)的旋轉(zhuǎn)幅度,并以不同比例照射在彩色濾光片上,進(jìn)而產(chǎn)生不同的顏色。
LCD 面板最常使用TFT-LCD 技術(shù)
目前LCD技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,用于一般電腦和電視屏幕,且成本低廉,成為消費(fèi)產(chǎn)品的基礎(chǔ)技術(shù)。
一般液晶顯示器的顯像原理
了解LCD后,接著來(lái)介紹LED和OLED。
LED
LED叫做“發(fā)光二極體”(light-emitting diode),利用電能轉(zhuǎn)為光能,在半導(dǎo)體內(nèi)正負(fù)極2個(gè)端子施加電壓,當(dāng)電流通過(guò)后,電子與電洞相結(jié)合,剩余能量便以可見光的形式釋放,依照使用材料的不同,光子能量會(huì)產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光。直顯式的LED常用于戶外電視墻或者紅綠燈,LED芯片則是目前電視、屏幕背光源與照明的主流產(chǎn)品。
LED技術(shù)是利用電能轉(zhuǎn)為光能
OLED
而LED跟OLED的驅(qū)動(dòng)概念相當(dāng)相近,不過(guò)使用的材料完全不同。OLED叫做“有機(jī)發(fā)光二極體”(Organic Light-Emitting Diode),基本結(jié)構(gòu)是在銦錫氧化物(ITO)玻璃上制作一層有機(jī)材料發(fā)光層,并在發(fā)光層上再覆蓋一層低功函數(shù)的金屬電極。通過(guò)外界電壓的驅(qū)動(dòng)下,正極電洞與陰極電子便會(huì)在發(fā)光層中結(jié)合,產(chǎn)生能量并發(fā)出光,因材料特性不同而產(chǎn)生R、G 和B三原色,來(lái)構(gòu)成基本色彩。
OLED技術(shù)
OLED與LCD最大的差異在于自體發(fā)光,LCD需要LED背板和濾光片,而OLED能夠自體發(fā)光。
OLED雖然呈現(xiàn)的畫面鮮艷、功耗低、可以彎曲,但有機(jī)材料會(huì)氧化所以壽命相對(duì)較短,也會(huì)出現(xiàn)色烙問(wèn)題,加上成本高、技術(shù)含量高,目前大都適用于小屏幕,好比手機(jī)屏幕。
懂了LCD、LED 和OLED的基本差異后,再來(lái)看高階顯示技術(shù)MiniLED、Micro LED和Micro OLED。
MiniLED
MiniLED和Micro LED最直觀的差異就是LED芯片的大小,但從概念來(lái)看卻又有一點(diǎn)差異。MiniLED正式名稱為“次毫米發(fā)光二極體”,Micro LED是指“微發(fā)光二極體”,兩者晶體尺寸基本上以100微米為界,約0.1毫米。
Micro LED技術(shù)不再需要濾光片和液晶層
MiniLED被視為是Micro LED的過(guò)渡期,是傳統(tǒng)LED背光基礎(chǔ)上的改良版本,作為L(zhǎng)CD面板的背光源使用;Micro LED則是新一代的顯示技術(shù),將LED背光源微縮化、矩陣化,致力于單獨(dú)驅(qū)動(dòng)無(wú)機(jī)自發(fā)光(自發(fā)光)、讓產(chǎn)品壽命更長(zhǎng),甚至性能更勝OLED,被業(yè)界視為下世代的顯示技術(shù)。
目前,MiniLED技術(shù)主要用于“多區(qū)背光顯示器”以及“大型RGB小間距顯示器”。MiniLED技術(shù)中的“多區(qū)背光調(diào)控”功能可達(dá)成分區(qū)調(diào)光,好比強(qiáng)化畫面的高對(duì)比度和高解析度,達(dá)到HDR效果,效果與OLED顯示器相近;另一個(gè)技術(shù)是使用MiniLED芯片,打造出顯示畫素間距低于Pitch 1.0 mm的大尺寸屏幕,除了提升LED顯示屏幕的解析度,還能創(chuàng)造新的顯示屏幕主流規(guī)格。
Micro LED
至于Micro LED則會(huì)帶來(lái)技術(shù)新突破,用途不僅限于背光源,因?yàn)镸icro LED的芯片到了肉眼難以分辨的等級(jí),可以直接將R、G、B三原色的芯片拼成一個(gè)像素點(diǎn),變成“一個(gè)像素”的概念,不再需要濾光片和液晶層,也正因?yàn)檫@樣的技術(shù)特點(diǎn)與過(guò)往LCD顯示屏幕的發(fā)光結(jié)構(gòu)完全不同,將為L(zhǎng)CD產(chǎn)業(yè)帶來(lái)全新革命。
巨量轉(zhuǎn)移要將晶粒完整放到電路矩陣上,實(shí)際做起來(lái)非常困難
除了可望為L(zhǎng)CD產(chǎn)業(yè)開創(chuàng)全新局面,未來(lái)Micro LED的應(yīng)用范疇廣闊,包括AR/VR設(shè)備、車用屏幕、高解析度穿戴產(chǎn)品等。不過(guò),Micro LED技術(shù)卻存在許多困難需要解決,從前期的磊晶技術(shù)瓶頸、巨量轉(zhuǎn)移(Mass Transfer)良率、封裝測(cè)試問(wèn)題,到后續(xù)的檢測(cè)、維修都是很大的挑戰(zhàn),影響Micro LED能否量產(chǎn)。
Micro OLED
Micro OLED在今年蔚為話題,因?yàn)樘O果找上臺(tái)積電合作開發(fā)Micro OLED面板。Micro OLED最大特色是不像傳統(tǒng)電視、高階手機(jī)的LCD或OLED將屏幕建立在玻璃基板上,而是直接搭載在晶圓。
Micro OLED采用單晶硅晶圓為背板,具有讓顯示器更輕薄短小、耗電量更少、自發(fā)光、發(fā)光效率高等優(yōu)點(diǎn),特別適用于AR、VR等顯示穿戴式設(shè)備。
據(jù)悉,蘋果正在開發(fā)中的Micro OLED尺寸不到1英寸(2.54cm),將用于蘋果最新的擴(kuò)增實(shí)境(AR)產(chǎn)品。不過(guò),Micro OLED計(jì)劃目前在試產(chǎn)階段,還要好幾年才能到量產(chǎn)階段。
目前,索尼、三星、京東方都在開發(fā)Micro OLED顯示技術(shù),計(jì)劃量產(chǎn),并用于未來(lái)的可穿戴式裝置和AR裝置中。
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