一文读懂！LCD/OLED/Mini/Micro LED/Micro OLED显示技术全解析

　　液晶显示技术不断进步，从最常听到的LCD、LED、OLED，到现在业界最热门的显示技术Micro LED、Mini LED、Micro OLED，你是否曾想过要搞懂，却又看得一头雾水?

　　对此，我们将简单介绍这些新一代显示技术的特色，以及跟旧有技术的差别，让读者能够快速搞懂。

　　LCD

　　LCD 是「液晶显示屏幕」(liquid-crystal display)，目前市场大都使用「薄膜电晶体液晶显示器」(TFT-LCD)技术，由两片玻璃基板中间夹着一层液晶，上层玻璃基板是彩色滤光片、下层玻璃则镶嵌着电晶体，当电流通过电晶体所产生的电场变化，使得液晶分子原本的旋转排列发生扭转，进而改变光线通过的旋转幅度，并以不同比例照射在彩色滤光片上，进而产生不同的颜色。

▲ LCD 面板最常使用TFT-LCD 技术。

　　目前LCD技术已经相当成熟，用于一般电脑和电视屏幕，且成本低廉，成为消费产品的基础技术。

▲ 一般液晶显示器的显像原理。

　　了解LCD后，接着来介绍LED和OLED。

　　LED

　　LED叫做「发光二极体」(light-emitting diode)，利用电能转为光能，在半导体内正负极2个端子施加电压，当电流通过后，电子与电洞相结合，剩余能量便以可见光的形式释放，依照使用材料的不同，光子能量会产生不同波长的光。直显式的LED常用于户外电视墙或者红绿灯，LED芯片则是目前电视、屏幕背光源与照明的主流产品。

▲ LED技术是利用电能转为光能。

　　OLED

　　而LED跟OLED的驱动概念相当相近，不过使用的材料完全不同。OLED叫做「有机发光二极体」(Organic Light-Emitting Diode)，基本结构是在铟锡氧化物(ITO)玻璃上制作一层有机材料发光层，并在发光层上再覆盖一层低功函数的金属电极。通过外界电压的驱动下，正极电洞与阴极电子便会在发光层中结合，产生能量并发出光，因材料特性不同而产生R、G 和B三原色，来构成基本色彩。

▲ OLED 技术。

　　OLED与LCD最大的差异在于自体发光，LCD需要LED背板和滤光片，而OLED能够自体发光。

　　OLED虽然呈现的画面鲜艳、功耗低、可以弯曲，但有机材料会氧化所以寿命相对较短，也会出现色烙问题，加上成本高、技术含量高，目前大都适用于小屏幕，好比手机屏幕。

　　懂了LCD、LED 和OLED的基本差异后，再来看高阶显示技术Mini LED、Micro LED和Micro OLED。

　　Mini LED

　　Mini LED和Micro LED最直观的差异就是LED晶体的颗粒大小，但从概念来看却又有一点差异。Mini LED正式名称为「次毫米发光二极体」，Micro LED是指「微发光二极体」，两者晶体尺寸基本上以100微米为界，约0.1毫米。

▲ Micro LED技术不再需要滤光片和液晶层。

　　Mini LED被视为是Micro LED的过渡期，是传统LED背光基础上的改良版本，作为LCD面板的背光源使用;Micro LED则是新一代的显示技术，将LED背光源微缩化、矩阵化，致力于单独驱动无机自发光(自发光)、让产品寿命更长，甚至性能更胜OLED，被业界视为下世代的显示技术。

　　目前，Mini LED技术主要用于「多区背光显示器」以及「大型RGB小间距显示器」。Mini LED技术中的「多区背光调控」功能可达成分区调光，好比强化画面的高对比度和高解析度，达到HDR效果，效果与OLED显示器相近;另一个技术是使用Mini LED晶粒，打造出显示画素间距低于Pitch 1.0 mm的大尺寸屏幕，除了提升LED显示屏幕的解析度，还能创造新的显示屏幕主流规格。

　　Micro LED

　　至于Micro LED则会带来技术新突破，用途不仅限于背光源，因为Micro LED的晶粒到了肉眼难以分辨的等级，可以直接将R、G、B三原色的晶粒拼成一个像素点，变成「一个像素」的概念，不再需要滤光片和液晶层，也正因为这样的技术特点与过往LCD显示屏幕的发光结构完全不同，将为LCD产业带来全新革命。

▲ 巨量转移要将晶粒完整放到电路矩阵上，实际做起来非常困难。

　　除了可望为LCD产业开创全新局面，未来Micro LED的应用范畴广阔，包括AR/VR设备、车用屏幕、高解析度穿戴产品等。不过，Micro LED技术却存在许多困难需要解决，从前期的磊晶技术瓶颈、巨量转移(Mass Transfer)良率、封装测试问题，到后续的检测、维修都是很大的挑战，影响Micro LED能否量产。

　　Micro OLED

　　Micro OLED在今年蔚为话题，因为苹果找上台积电合作开发Micro OLED面板。Micro OLED最大特色是不像传统电视、高阶手机的LCD或OLED将屏幕建立在玻璃基板上，而是直接搭载在晶圆。

　　Micro OLED采用单晶硅晶圆为背板，具有让显示器更轻薄短小、耗电量更少、自发光、发光效率高等优点，特别适用于AR、VR等显示穿戴式设备。

　　据悉，苹果正在开发中的Micro OLED尺寸不到1吋(2.54cm)，将用于苹果最新的扩增实境(AR)产品。不过，Micro OLED计划目前在试产阶段，还要好几年才能到量产阶段。

　　目前，Sony、三星、京东方都在开发Micro OLED显示技术，计划量产，并用于未来的可穿戴式装置和AR装置中。

　　来源：科技新报