LCD串口屏/OLED/Mini/Micro LED/Micro OLED 技术详解

从最常见的 LCD串口屏、LED 和 OLED,到最热门的显示技术 Micro LED、Mini LED 和 Micro OLED,您是否曾想过要了解它们,却感到困惑?

为此,我们将简要介绍这些新一代显示技术的特点及其与传统技术的区别,以便读者快速理解。

LCD串口屏

LCD串口屏是一种“液晶显示器”,目前市场上的大多数产品采用“薄膜晶体管液晶显示器”(串口屏)技术,其结构为一层液晶被夹在两片玻璃基板之间,上层玻璃基板为彩色滤光片,下层玻璃层嵌有电致发光晶体。电流通过晶体时产生的电场使液晶分子原有的旋转排列发生扭曲,从而改变光线通过时旋转的幅度,并以不同比例照射到颜色滤光片上,从而产生不同的颜色。

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LCD串口屏面板最常采用串口屏技术制造。

该技术已相当成熟,广泛应用于计算机和电视屏幕,是一种低成本技术,已成为消费类产品的基础。

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▲ 普通LCD串口屏显示图像的原理。

了解LCD串口屏后,让我们继续探讨LED和OLED。

LED

LED即“发光二极管”,通过在半导体材料的正负极施加电压,将电能转化为光能。当电流通过时,电子与空穴结合,释放出的能量以可见光的形式释放出来。直接显示LED常用于户外电视墙或交通信号灯,而LED芯片目前是电视和屏幕背光及照明的主流产品。

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▲ LED技术利用电能转化为光能。

OLED

LED的驱动原理与OLED相似,但所用材料完全不同;OLED称为有机发光二极管(OLED),其基本结构是在铟锡氧化物(ITO)玻璃上制成有机材料发光层,并在发光层上方覆盖低功耗金属电极。发光二极管在外部电压驱动下,阴极电子与发光层结合产生能量并发出光线,根据材料特性产生红、绿、蓝三原色,形成基本颜色。

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▲OLED技术。

OLED与LCD串口屏的最大区别在于OLED具有自发光特性,而LCD串口屏需要LED背板和滤光片,OLED则无需这些组件。

尽管OLED呈现出鲜艳的画面、低功耗且可弯曲,但有机材料会氧化,导致使用寿命相对较短,且存在色衰问题,加之成本高昂、技术含量高,目前主要应用于小尺寸屏幕,如手机屏幕。

在了解了LCD串口屏、LED和OLED的基本差异后,我们将探讨先进的显示技术Mini LED、Micro LED和Micro OLED。

Mini LED

Mini LED与Micro LED最直观的区别在于LED晶体的尺寸,但从概念上略有不同;Mini LED正式名称为“亚毫米发光二极管”,而Micro LED指“微发光二极管”。

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▲ Micro LED技术不再需要滤光片和液晶层。

Mini LED被视为Micro LED的过渡阶段,是基于传统LED背光的改进版本,用于LCD串口屏面板的背光;Micro LED则是新一代显示技术,通过将LED背光进行微型化和矩阵化,专用于驱动无机自发光(自发光)技术,相比OLED具有更长的产品寿命和更优异的性能,被业界视为下一代显示技术。它被视为下一代显示技术。

目前,Mini LED技术主要应用于“多区域背光显示”和“大尺寸RGB小像素间距显示”,其中“多区域背光控制”功能可实现分区调光,例如提升屏幕的高对比度和高分辨率,实现HDR效果,效果类似于OLED显示屏;另一项技术是使用Mini LED芯片创建像素间距小于1.0毫米的显示屏,这不仅提升了LED显示屏的分辨率,还为显示屏创建了新的主流规格。另一项技术是利用Mini LED芯片打造像素间距小于1.0毫米的大尺寸屏幕,这不仅提升了LED显示屏的分辨率,还为显示屏规格树立了新的主流标准。

Micro-LED

Micro-LED将带来新的技术突破,其应用不仅限于背光领域,因为Micro-LED的颗粒肉眼无法分辨,可直接将R、G、B三原色整合为单个像素,实现“一像素”概念。这项新技术将为LCD串口屏行业带来新的革命。

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▲ 该技术与传统LCD串口屏屏幕的发光结构截然不同,将为LCD串口屏行业带来一场革命。

除了为液晶显示行业开辟全新应用场景外,微发光二极管的未来应用领域极为广泛,包括增强现实(AR)/虚拟现实(VR)设备、汽车显示屏及高分辨率可穿戴产品。然而,微发光二极管技术仍面临诸多挑战,从初期外延技术瓶颈、批量转移良率、封装测试问题,到后续检测与维护环节,均是重大技术难点,直接影响微发光二极管的量产可行性。

Micro OLED

Micro OLED今年备受关注,因苹果已与台积电接洽合作开发Micro OLED面板。其核心优势在于,与传统电视及高端手机使用的LCD串口屏或OLED屏幕不同,Micro OLED的屏幕直接封装在晶圆上,而非玻璃基板。

Micro OLED采用单片硅晶圆作为背板,具有显示更薄、更轻、更短、功耗更低、自发光及高光效等优势,特别适用于AR、VR等可穿戴显示设备。

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