LCD、LED和OLED有什么區(qū)別 Mini LED與Micro LED的區(qū)別

原文標(biāo)題：新興智能汽車(chē)大屏顯示技術(shù)解釋?zhuān)菏裁词?Micro LED、Mini LED 和 Micro OLED?

在我們上文《透過(guò)奔馳MB.OS看其如何做軟件定義汽車(chē)》中可以看到奔馳著重介紹了其顯示硬件大屏幕，表明了智能汽車(chē)的屏幕特別重要，縱看汽車(chē)的車(chē)機(jī)市場(chǎng)也能發(fā)現(xiàn)當(dāng)初大家比屏幕的尺寸大小，屏幕多少，現(xiàn)在汽車(chē)行業(yè)也已經(jīng)開(kāi)始內(nèi)卷到屏幕的顯示效果。

屏幕的顯示效果的根本是其背后的技術(shù)材料，隨著 LCD 技術(shù)的進(jìn)步，您可能會(huì)經(jīng)常聽(tīng)到諸如 LCD、LED、OLED 之類(lèi)的詞，以及使用 Micro LED、Mini LED 和 Micro OLED 的流行顯示技術(shù)。例如理想L9宣傳其方向盤(pán)上的屏幕采用MiniLED，蔚來(lái)汽車(chē)宣傳使用MiniLED 同時(shí)又使用OLED那么作為吃瓜也要懂瓜的“知識(shí)青年”我們肯定想知道當(dāng)前新興的智能汽車(chē)大屏顯示技術(shù)。

所以本文借用LEDinside的文章進(jìn)行分享：

• LCD、LED 和 OLED 有什么區(qū)別？Mini LED 與 Micro LED：有什么區(qū)別？可能帶來(lái)技術(shù)革命的下一代OLED技術(shù)Micro OLED。

用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言來(lái)解釋這些流行的技術(shù)，幫助弄清楚這些令人困惑的術(shù)語(yǔ)，并將它們與舊技術(shù)進(jìn)行比較，以便您快速掌握它們的主要思想，同時(shí)切合汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展分析當(dāng)前應(yīng)用的現(xiàn)狀和未來(lái)路徑。

LCD、LED 和 OLED 有什么區(qū)別？

LCD 代表“液晶顯示器”?，F(xiàn)在大多數(shù) LCD 都是使用薄膜晶體管技術(shù) (TFT LCD) 生產(chǎn)的，其中液晶層夾在兩個(gè)玻璃基板之間，上基板是彩色濾光片，下基板嵌入晶體管。當(dāng)電流流過(guò)晶體管并引起電場(chǎng)變化時(shí)，液晶分子的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生扭曲，從而改變從它通過(guò)的光的旋轉(zhuǎn)度數(shù)。因此，光線以不同的比例照亮濾色片，使 LCD 產(chǎn)生不同的顏色。

▲ TFT-LCD 技術(shù)最常用于 LCD 面板（來(lái)源：TechNews） 

迄今為止，LCD技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，可以低成本生產(chǎn)通用電腦和電視屏幕，是消費(fèi)產(chǎn)品的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)。當(dāng)前眾多經(jīng)濟(jì)型汽車(chē)的屏幕都采用此類(lèi)技術(shù)材料。

▲ 普通 LCD 產(chǎn)生圖像的原理（來(lái)源：TechNews） 

這就是液晶顯示器的基本原理。現(xiàn)在讓我們繼續(xù)討論 LED 和 OLED。LED是“發(fā)光二極管”的簡(jiǎn)稱，是一種將電能轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體光源，通過(guò)陽(yáng)極和陰極端子施加電壓。當(dāng)電流流動(dòng)時(shí)，電子與空穴結(jié)合，促使剩余的能量通過(guò)可見(jiàn)光釋放。根據(jù)所使用的材料，光子能量會(huì)產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光。直下式 LED 常應(yīng)用于戶外視頻墻和交通信號(hào)燈，而 LED 芯片是電視、顯示器背光源和照明產(chǎn)品的主流組件。當(dāng)前主流汽車(chē)應(yīng)該都采用此類(lèi)屏幕。 

▲ LED 技術(shù)的工作原理是將電能轉(zhuǎn)化為光能（來(lái)源：TechNews）

 盡管 LED 具有類(lèi)似的驅(qū)動(dòng)概念，但 OLED 采用完全不同的材料。OLED是“有機(jī)發(fā)光二極管”的簡(jiǎn)稱，其基本結(jié)構(gòu)是在ITO玻璃上制作的有機(jī)材料發(fā)光層。發(fā)光層覆蓋有低功函數(shù)金屬電極。在外加電壓的驅(qū)動(dòng)下，陽(yáng)極空穴和陰極電子在發(fā)光層結(jié)合，產(chǎn)生能量，使二極管發(fā)光。該組件使用不同的材料屬性產(chǎn)生三種原色（即紅光、綠光和藍(lán)光）來(lái)創(chuàng)建基本顏色。 

▲ OLED 技術(shù)（來(lái)源：TechNews） 

OLED 和 LCD 最大的區(qū)別在于它們的發(fā)光方式。雖然 LCD 需要 LED 背板和濾色器才能產(chǎn)生光，但 OLED 是自發(fā)光的。 OLED可以呈現(xiàn)鮮艷的色彩、低功耗、可卷曲 。但是，它們的有機(jī)材料會(huì)氧化，從而縮短它們的壽命。

此外，OLED 容易老化，價(jià)格昂貴，并且需要使用先進(jìn)的技術(shù)。因此，該光源通常用于智能手機(jī)等小屏幕產(chǎn)品。當(dāng)前市面上大家看到的曲面以及可折疊屏幕都來(lái)自于此材質(zhì)，例如凱迪拉克的之前38寸大屏采用就是來(lái)自于LG的OLED作為曲目屏，還有奧迪，長(zhǎng)城哈佛，新勢(shì)力蔚來(lái)汽車(chē)等相對(duì)高端汽車(chē)的中控大屏都采用。以及全新攬勝的尾部燈光也采用OLED技術(shù)。

Mini LED與Micro LED的區(qū)別？

 現(xiàn)在我們知道了 LCD、LED 和 OLED 之間的基本區(qū)別。讓我們看看Mini LED、Micro LED和Micro OLED等先進(jìn)的顯示技術(shù)。 Mini LED 和 Micro LED 之間最明顯的區(qū)別是它們的 LED 芯片尺寸，但從概念角度來(lái)看還有另一個(gè)區(qū)別。Mini LED是指“亞毫米級(jí)發(fā)光二極管”，而Micro LED則是“微型發(fā)光二極管”的簡(jiǎn)稱。它們的芯片尺寸之間的邊界是 100 μm  （即 0.1 mm）。 

▲ Micro LED 技術(shù)不再需要彩色濾光片和液晶層（來(lái)源：TechNews）

Mini LED 被視為向 Micro LED 的過(guò)渡，其功能優(yōu)于傳統(tǒng) LED 背光源，可作為 LCD 面板的光源。Micro LED 代表了一種尖端的顯示技術(shù)，由此 LED 背光源被小型化和“度量化”。Micro LED 致力于獨(dú)立驅(qū)動(dòng)無(wú)機(jī)自發(fā)光，可實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的產(chǎn)品壽命，并擁有比 OLED 更好的功能。因此，它是下一代有前途的顯示技術(shù)。所以蘋(píng)果筆記本從2021年開(kāi)始采用，凱迪拉克最新電動(dòng)車(chē)Lyriq也采用MiniLED。

Mini LED技術(shù)主要應(yīng)用于局部調(diào)光顯示器和大尺寸RGB小間距顯示器。局部調(diào)光允許顯示器在保持其他區(qū)域明亮的同時(shí)對(duì)屏幕的部分區(qū)域進(jìn)行調(diào)光，實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度、高分辨率和高動(dòng)態(tài)范圍成像 (HDR)，其結(jié)果接近 OLED。此外，Mini LED die 用于生產(chǎn)像素間距≤1.0 mm 的大尺寸顯示器；這種技術(shù)不僅提高了分辨率，而且有助于為顯示器創(chuàng)建新的主流規(guī)格。根據(jù)其局部明亮，實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度、高分辨率和高動(dòng)態(tài)范圍成像的特點(diǎn)，所以汽車(chē)行業(yè)內(nèi)理想L9，蔚來(lái)汽車(chē)的ET7儀表和控制屏幕開(kāi)始采用。還有長(zhǎng)城的機(jī)甲龍的外部尾部燈光也采用。

Micro LED技術(shù)有望帶來(lái)技術(shù)突破，其用途不僅限于背光源。由于Micro LED肉眼幾乎看不到，可以將發(fā)出紅、綠、藍(lán)光的LED管芯組合為一個(gè)像素點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“一個(gè)像素的概念”。因此，Micro LED 產(chǎn)品不需要任何彩色濾光片和液晶層。Micro LED 的發(fā)光結(jié)構(gòu)與以往的 LCD 有很大不同；因此，Micro LED 很可能成為 LCD 行業(yè)的游戲規(guī)則改變者。 

▲ 傳質(zhì)涉及將 LED 裸片完全轉(zhuǎn)移到電路矩陣中，這在實(shí)踐中極其困難（來(lái)源：TechNews）

除了為 LCD 行業(yè)帶來(lái)創(chuàng)新外，Micro LED 還可應(yīng)用于各種產(chǎn)品，包括 AR/VR 設(shè)備、車(chē)載顯示器和高分辨率可穿戴設(shè)備。然而，這一下一代技術(shù)仍有許多問(wèn)題尚未解決，包括開(kāi)始的外延瓶頸、傳質(zhì)良率和封裝測(cè)試問(wèn)題，以及后期的檢查和維護(hù)挑戰(zhàn)。這些因素會(huì)影響 Micro LED 的量產(chǎn)是否可行。

▲ MiniLED應(yīng)用時(shí)間圖（來(lái)源：Yole）

但其實(shí)今年CES 2022年三星等開(kāi)始展出其MicroLED產(chǎn)品，另外根據(jù)Yole的預(yù)估汽車(chē)行業(yè)將會(huì)在2025年之后進(jìn)行使用MicroLED,跟隨消費(fèi)電子的節(jié)奏。 

下一代OLED技術(shù)Micro OLED，可帶來(lái)技術(shù)革命 在Micro LED還沒(méi)有大面積量產(chǎn)的時(shí)候，Micro OLED 概念也風(fēng)靡一時(shí)，因?yàn)樘O(píng)果公司與臺(tái)積電宣稱合作開(kāi)發(fā)了 Micro OLED 面板。Micro OLED 顯示器的最大特點(diǎn)是——與傳統(tǒng)的 LCD 和 OLED 電視以及屏幕構(gòu)建在玻璃基板上的高端智能手機(jī)不同——屏幕直接安裝在晶圓上。

Micro OLED采用單晶硅片作為背板，可以生產(chǎn)更薄、功耗更低、發(fā)光效率高的自發(fā)光顯示器，特別適用于AR和VR可穿戴設(shè)備。 據(jù)稱，Apple 開(kāi)發(fā)的 Micro OLED 的單個(gè)尺寸不到 1 英寸（2.54 厘米），將安裝在該公司最新的 AR 產(chǎn)品中。盡管如此，Micro OLED項(xiàng)目仍處于試產(chǎn)階段，這意味著市場(chǎng)還需要等待幾年才能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。 

目前很多媒體宣稱Micro OLED會(huì)是AR/VR等元宇宙概率的顯示載體，日本的索尼、韓國(guó)的三星、中國(guó)的京東方都在開(kāi)發(fā)Micro OLED技術(shù)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)元器件的量產(chǎn)，并實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用。

但Micro LED技術(shù)瓶頸問(wèn)題目前還涉及磊晶、芯片、巨量轉(zhuǎn)移、全彩化、電源驅(qū)動(dòng)、背板、檢測(cè)及修復(fù)技術(shù)等。生產(chǎn)技術(shù)和水平還沒(méi)成熟，整體的生產(chǎn)成本也就處于較高水平，高成本就會(huì)有高定價(jià)，高售價(jià)也決定了Micro LED暫時(shí)僅能進(jìn)入高端消費(fèi)市場(chǎng)。因此，Micro LED還沒(méi)到真正向大眾化普及的階段。

參考文章以及圖片

What are Micro LED, Mini LED, and Micro OLED? Different Emerging Display Technologies Explained - LEDinside

Micro LED and flexible OLED are the key displays for the automotive application in SID 2020 -Stacy Wu pdf可下載

光學(xué)光電子系列報(bào)告之一：MiniLED背光技術(shù)掀波瀾，助力LCD面板沖擊中高端 - 東方財(cái)務(wù)證券

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