一文看懂LCD/OLED/Mini/Micro LED/Micro OLED技術差異

LCD

LCD是“液晶顯示屏幕”（liquid-crystal display），目前市場大都使用“薄膜電晶體液晶顯示器”（TFT-LCD）技術，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，當電流通過電晶體所產生的電場變化，使得液晶分子原本的旋轉排列發(fā)生扭轉，進而改變光線通過的旋轉幅度，并以不同比例照射在彩色濾光片上，進而產生不同的顏色。

 LCD 面板最常使用TFT-LCD 技術

目前LCD技術已經相當成熟，用于一般電腦和電視屏幕，且成本低廉，成為消費產品的基礎技術。

一般液晶顯示器的顯像原理

了解LCD后，接著來介紹LED和OLED。

LED

LED叫做“發(fā)光二極體”（light-emitting diode），利用電能轉為光能，在半導體內正負極2個端子施加電壓，當電流通過后，電子與電洞相結合，剩余能量便以可見光的形式釋放，依照使用材料的不同，光子能量會產生不同波長的光。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品。

LED技術是利用電能轉為光能

OLED

而LED跟OLED的驅動概念相當相近，不過使用的材料完全不同。OLED叫做“有機發(fā)光二極體”（Organic Light-Emitting Diode），基本結構是在銦錫氧化物（ITO）玻璃上制作一層有機材料發(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。通過外界電壓的驅動下，正極電洞與陰極電子便會在發(fā)光層中結合，產生能量并發(fā)出光，因材料特性不同而產生R、G 和B三原色，來構成基本色彩。

OLED技術

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，但有機材料會氧化所以壽命相對較短，也會出現(xiàn)色烙問題，加上成本高、技術含量高，目前大都適用于小屏幕，好比手機屏幕。

懂了LCD、LED 和OLED的基本差異后，再來看高階顯示技術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，但從概念來看卻又有一點差異。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技術不再需要濾光片和液晶層

MiniLED被視為是Micro LED的過渡期，是傳統(tǒng)LED背光基礎上的改良版本，作為LCD面板的背光源使用；Micro LED則是新一代的顯示技術，將LED背光源微縮化、矩陣化，致力于單獨驅動無機自發(fā)光（自發(fā)光）、讓產品壽命更長，甚至性能更勝OLED，被業(yè)界視為下世代的顯示技術。

目前，MiniLED技術主要用于“多區(qū)背光顯示器”以及“大型RGB小間距顯示器”。MiniLED技術中的“多區(qū)背光調控”功能可達成分區(qū)調光，好比強化畫面的高對比度和高解析度，達到HDR效果，效果與OLED顯示器相近；另一個技術是使用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則會帶來技術新突破，用途不僅限于背光源，因為Micro LED的芯片到了肉眼難以分辨的等級，可以直接將R、G、B三原色的芯片拼成一個像素點，變成“一個像素”的概念，不再需要濾光片和液晶層，也正因為這樣的技術特點與過往LCD顯示屏幕的發(fā)光結構完全不同，將為LCD產業(yè)帶來全新革命。

巨量轉移要將晶粒完整放到電路矩陣上，實際做起來非常困難

除了可望為LCD產業(yè)開創(chuàng)全新局面，未來Micro LED的應用范疇廣闊，包括AR/VR設備、車用屏幕、高解析度穿戴產品等。不過，Micro LED技術卻存在許多困難需要解決，從前期的磊晶技術瓶頸、巨量轉移（Mass Transfer）良率、封裝測試問題，到后續(xù)的檢測、維修都是很大的挑戰(zhàn)，影響Micro LED能否量產。

Micro OLED在今年蔚為話題，因為蘋果找上臺積電合作開發(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，特別適用于AR、VR等顯示穿戴式設備。

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增實境（AR）產品。不過，Micro OLED計劃目前在試產階段，還要好幾年才能到量產階段。

目前，索尼、三星、京東方都在開發(fā)Micro OLED顯示技術，計劃量產，并用于未來的可穿戴式裝置和AR裝置中。（來源：科技新報）