隨著新一代面板技術(shù)新勢(shì)力OLED的崛起,TFT-LCD的市場(chǎng)份額正在被逐步侵蝕,有數(shù)據(jù)顯示:2017年OLED在智能手機(jī)行業(yè)的市場(chǎng)份額將超過(guò)40%,并在2018年達(dá)到58%。同樣被蘋(píng)果捧紅的Micro-LED顛覆潛力無(wú)限,亦有望打破OLED的局限,成為完全取代LCD的殺手級(jí)應(yīng)用。但Micro-LED應(yīng)會(huì)先從中小尺寸著力,預(yù)估2020年才有機(jī)會(huì)步入商業(yè)化量產(chǎn)。
目前,Apple Watch上采用的是有利于電池續(xù)航的OLED屏幕,但蘋(píng)果收購(gòu)了LuxVue公司,未來(lái)或許會(huì)成為首個(gè)將 Micro-LED 技術(shù)使用到大眾消費(fèi)者電子產(chǎn)品上的公司,讓這項(xiàng)技術(shù)成為主流。那么,Micro-LED和OLED屏幕到底有何技術(shù)優(yōu)勢(shì)?讓蘋(píng)果及各大廠商紛紛展開(kāi)新一波布局!下文將會(huì)為大家一一揭曉TFT-LCD、OLED、Micro-LED的技術(shù)看點(diǎn)。
TFT-LCD
從原理上看,TFT-LCD(薄膜晶體管液晶顯示)是透過(guò)液晶層通電、分子轉(zhuǎn)移,搭配彩色濾光片與背光源讓每個(gè)畫(huà)素含有紅、藍(lán)、綠三原色,從而可混合出各式各樣的顏色光。且由于液晶材料本身并不發(fā)光,因此TFT-LCD是一種被動(dòng)發(fā)光型顯示,需要背光源,亮度較低。其反應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)別,使用壽命中等,由于技術(shù)相對(duì)成熟,所以在價(jià)格方面最具優(yōu)勢(shì)。在分辨率、廣色域和HDR上則與OLED區(qū)別不大。
TFT-LCD在亮度、對(duì)比度、功耗、壽命、體積和重量等綜合性能上全面趕超CRT的顯示器件。它的功耗約為CRT顯示器的十分之一,反射式TFT LCD甚至只有CRT的百分之一左右,節(jié)省了大量的能源。TFT LCD產(chǎn)品還有規(guī)格型號(hào)、尺寸系列化,品種多樣,使用方便靈活、維修、更新、升級(jí)容易,使用壽命長(zhǎng)等許多特點(diǎn)。顯示范圍覆蓋了從1英寸至40英寸范圍內(nèi)的所有顯示器的應(yīng)用范圍以及投影大平面,是全尺寸顯示終端。顯示質(zhì)量從最簡(jiǎn)單的單色字符圖形到高分辨率,符合各種規(guī)格型號(hào)的視頻顯示器。顯示方式有直視型,投影型,透視式,也有反射式。
然而,因?yàn)門(mén)FT-LCD非自發(fā)光的顯示原理所致,其opencell穿透率約在7%以下,造成TFT-LCD的光電效率低落;且白光LED所能提供的色飽和度仍不如三原色LED,大部分TFT-LCD產(chǎn)品約僅72% NTSC;再則,于室外環(huán)境下,TFT-LCD亮度無(wú)法提升至1000 nits以上,致使影像和色彩辨識(shí)度低,為其一大應(yīng)用缺陷。故另一種直接利用三原色LED做為自發(fā)光顯示點(diǎn)劃素的LED或Micro-LED的技術(shù)也正在發(fā)展中。
OLED
OLED(有機(jī)電致發(fā)光二極管)則是由電流驅(qū)動(dòng)有機(jī)薄膜自發(fā)光,可發(fā)出紅、藍(lán)、綠等單色光混色,顏色相較一般液晶屏幕更為鮮艷。OLED的反應(yīng)時(shí)間為微秒級(jí)別,使用壽命中等,價(jià)格比LCD高,具有自發(fā)光、低功耗、高亮度、超輕薄、柔性等多項(xiàng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn),在黑位表現(xiàn)、對(duì)比度、背光、光的均勻性和可視角度上都比LCD屏更勝一籌。
OLED顯示技術(shù)與傳統(tǒng)的LCD顯示方式不同,無(wú)需背光燈,采用非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板,當(dāng)有電流通過(guò)時(shí),這些有機(jī)材料就會(huì)發(fā)光。而且OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄,可視角度更大,并且能夠顯著節(jié)省電能。雖然將來(lái)技術(shù)更優(yōu)秀的OLED會(huì)取代TFT等LCD,但有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)還存在使用壽命短、屏幕大型化難等缺陷。
由于技術(shù)不夠成熟,OLED在色彩壽命周期上不如TFT-LCD長(zhǎng)和穩(wěn)定。OLED是電流型器件,流過(guò)OLED的電流大小決定了亮度。然而,由于其驅(qū)動(dòng)器件(TFT)及發(fā)光器件OLED在長(zhǎng)時(shí)間的電應(yīng)力下會(huì)存在漂移或空間的不匹配,導(dǎo)致在不同的時(shí)刻或不同的位置,相同的數(shù)據(jù)電壓下,流過(guò)OLED的電流不同,這將會(huì)導(dǎo)致顯示的不均勻,甚至產(chǎn)生顯示錯(cuò)誤。這就使得,雖然OLED在中小尺寸的手機(jī)、手表等領(lǐng)域有了一席之地,但在大尺寸的平板電腦和電視等領(lǐng)域的應(yīng)用上仍然存在技術(shù)難題。而TFT-LCD已經(jīng)具有成熟的生產(chǎn)技術(shù)水平,不存在這樣的問(wèn)題。
Micro-LED
Micro-LED為L(zhǎng)ED陣列微小化,每一個(gè)Micro-LED可視為一個(gè)像素(Pixel),可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮;當(dāng)整個(gè)模組變小了,亮度、畫(huà)質(zhì)、反應(yīng)速度都能得到更好的提升。其反應(yīng)時(shí)間能達(dá)到ns級(jí)別,使用壽命更長(zhǎng),但目前價(jià)格最高。憑借省電優(yōu)勢(shì),Micro-LED尤適VR、AR和可穿戴設(shè)備等應(yīng)用,還可用作電子看板、頭戴式顯示器、抬頭顯示器,另外,在車(chē)尾燈、無(wú)線光通訊Lifi、投影機(jī)領(lǐng)域同樣可以一展身手。
Micro-LED繼承了無(wú)機(jī)LED的高效率、高亮度、高可靠度及反應(yīng)時(shí)間快等特點(diǎn),并且具自發(fā)光無(wú)需背光源的特性,更具節(jié)能、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)易、體積小、薄型等優(yōu)勢(shì)。除此之外,Micro-LED還有一大特性就是解析度超高。因?yàn)槌⑿。憩F(xiàn)的解析度特別高;據(jù)說(shuō),如若蘋(píng)果iPhone6S采用Micro-LED,解析度可輕松達(dá)1500 ppi以上,比原來(lái)的Retina顯示的400PPi要高出3.75倍。
而相比OLED,其色彩更容易準(zhǔn)確地調(diào)試,擁有更長(zhǎng)的發(fā)光壽命和更高的亮度,還具有較佳的材料穩(wěn)定性、壽命長(zhǎng)、無(wú)影像烙印等優(yōu)點(diǎn)。故為OLED之后另一具輕薄及省電優(yōu)勢(shì)的顯示技術(shù),其與OLED共通性在于亦需以TFT背板驅(qū)動(dòng),所以TFT技術(shù)等級(jí)為IGZO、LTPS、Oxide。
另一方面,Micro-LED還面臨第三個(gè)問(wèn)題,即全彩化、良率、發(fā)光波長(zhǎng)一致性問(wèn)題。單色Micro-LED陣列通過(guò)倒裝結(jié)構(gòu)封裝和驅(qū)動(dòng)IC貼合就可以實(shí)現(xiàn),但RGB陣列需要分次轉(zhuǎn)貼紅、藍(lán)、綠三色的晶粒,需要嵌入幾十萬(wàn)顆LED晶粒,對(duì)于LED晶粒光效、波長(zhǎng)的一致性、良率要求更高,同時(shí)分BIN的成本支出也是阻礙其量產(chǎn)的技術(shù)瓶頸。
但其實(shí)Micro-LED綜合了TFT-LCD和LED兩大技術(shù)特點(diǎn),在材料、制程、設(shè)備的發(fā)展較為成熟,產(chǎn)品規(guī)格遠(yuǎn)高于目前的TFT-LCD或OLED,應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛,包含軟性、透明顯示器,為一可行性高的次世代平面顯示器技術(shù)。