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TFT LCD、OLED和Micro LED 的区别

2021-02-23

LCD是很成熟的显示技术，OLED暂露头角在不少手机和电视上使用，Micro LED则是全新一代的显示技术，将会提供更好的视觉效果。

LCD

Liquid Crystal Display，即液晶显示器。而 LED 显示器是指液晶显示器（LCD）中的一种，即以 LED（发光二极管）为背光光源的液晶显示屏，这里是TFT LCD工作原理的解释。

[优势]

  • 成本低，寿命长：LCD显示技术已经比较成熟了，相较于OLED，LCD制作难度和成本较低，寿命更长
  • 无频闪：LCD的背光源是独立的白色LED背光面板，所以基本可以做到不闪屏；
  • 像素密度高：同样的分辨率，LCD的显示效果比OLED的显示更清晰。
     

[劣势]

  • 功耗高：由于LCD需要额外的背光源，所以LCD产品比OLED的更厚，功耗也更高；
  • 对比度低：LCD 在显示黑色时无法关闭背光源，而是通过液晶分子阻挡光线，因此会表现出一种灰白色。

 

OLED

有机发光二极管（OrganicLight-Emitting Diode，OLED），是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。OLED 在电场的作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，迁移到发光层。当二者在发光层相遇时，产生能量激子，从而激发发光分子最终产生可见光。

[优势]

  • OLED屏每个像素点自发光，所以比LCD更轻薄；
  • 功耗低、柔性：与LCD相比，OLED节省了背光源、液晶和彩色滤光片等结构，功耗更低，且可实现柔性化显示；
  • 对比度高、亮度高、发光效率高、图像色彩更加鲜艳：OLED 由于是自发光，必要时可以完全不发光，显示黑色更加纯正；
  • OLED屏的单元反应速度要比LCD屏快。
     

[劣势]

  • OLED屏幕烧屏隐患大；
  • 蓝OLED的寿命相对比较短；
  • 频闪现象较明显，色彩鲜艳加上有偏色的问题，长时间使用会对眼睛产生危害；
  • 像素密度低，同样的分辨率，显示效果不如LCD显示效果好。

 

Micro LED

​Micro LED（又称μLed）是指尺寸小于100μm 的芯片。与普通LED 一样，也是自发光，用RGB三种发光颜色的LED 芯片组成一个个像素即可用于显示。

[优势]

  • 与LCD 和OLED 相比，Micro LED 显示拥有响应速度快、亮度高、视角大、色彩效果好、寿命长
  • 具有自发光无需背光源的特性，体积小，轻薄，还能实现节能的效果。
     

[生产技术的难关]

  • 巨量转移技术：如何将LED做得微小化，需要晶圆级的技术水平。
  • 芯片技术：对于保留衬底的Micro LED，最大挑战在于切割。随着芯片尺寸越来越小，裂片良率也随之下降。
  • 驱动IC技术：Micro LED 在使用时，其电源驱动电流相比小间距而言很低，在低电流下，传统IC 的低灰阶状态表现欠佳，将会造成Micro LED 在相同电流但亮度差异较大甚至部分不亮的状况。
  • 检测维修：由于Micro LED 尺寸太小，其电极尺寸往往小于探针针头尺寸，因此无法采用常规点测技术进行检测。

 

表1：LCD、OLED、Micro LED显示技术对比​

 

图1：TFT LCD、OLED、Micro LED的显示技术原理对比图