03 youtube下載器4k 144hz mini led micro led(自發光屏幕的“新皇之爭”—OLED與Micro/Mini LED分析-)

特性之銦錫氧化物（ITO），與電力之正極相連，再加上另一個金屬陰極組成，來構建成電洞傳輸層（HTL）、發光層（EL）與電子傳輸層（ETL）三個結構。當給到一定電壓的時候，陽極與陰極的電子就會在發光層中相遇、結合，產生光子。發光層中帶有特殊的有機材料（OLED中的O），來與光子一起變成紅綠藍三原色。

OLED基本結構：1.陰極( )；2.發光層（EmissiveLayer,EL）；3.陽極空穴與陰極電子在發光層中結合，產生光子；4.導電層（ConctiveLayer）；5.陽極(+) ， 來自維基百科。

用一個通俗易懂的比喻來說，OLED的原理就好像給有機材料做“電刑”，陰極陽極一通電，有機材料就被“電得發光”。由于每個像素中的紅綠藍三原色點都可以被單獨的電壓所控制來發光，不需要大面積的背光作為屏幕的“亮源”，故這種技術也被稱為自發光技術。

從OLED的發光原理上，我們就能看出，其相對于LCD技術來說，在原理層面就要簡單很多。同時，OLED相比于傳統的LCD屏幕來說還有著許多的優勢。雖然有著些許缺點，但依然瑕不掩瑜。一塊好屏幕的最重要的定義應該就是能夠盡可能地還原出世界真實的色彩，而這一點上OLED肯定是能做得好的。但OLED就是最終的答案嗎？各位可以看看以下兩種技術。

來自LGDisplay官網

MiniLED和MicroLED

其中MiniLED技術我們在上一期就已經講過，其原理就是將原本LED背光板改為由成數千個單獨的LED燈珠組成，其中多個LED燈珠組成LED背光矩陣，每個背光矩陣都可以化成單獨的控光區域。以一個市面上頂級的MiniLED電競屏幕為例，其擁有4096個LED燈珠，每兩個就可以組成一個控光區域，即擁有2048個單獨的控光區域。

這樣做的好處就是讓MiniLED也擁有像OLED一樣的超高對比度以及更精細化、可調的局部亮度，由于在顯示黑色區域的時候，該區域內的燈珠是處于熄滅狀態，所以理論上其對比度與OLED顯示器是相等的，同時又沒有OLED顯示器長時間顯示會燒屏的風險。MiniLED還有一個較大的優勢就在于，其獨立的區域燈珠可以在短時間內激發出較大的亮度，在一些優秀的MiniLED可實現局域2000尼特的最高亮度，常見的MiniLED也基本都能通過HDR1000的認證，這就讓MiniLED對HDR內容非常友好，在HDR內容顯示上優質的MiniLED可以與OLED所媲美。

但目前MiniLED還只是一個剛剛完善的屏幕種類，也擺脫不了LCD屏幕天生的可視角度差和色域窄的問題，如果想要解決色域窄的問題，就要在MiniLED顯示器中再增加一層量子點膜（QLED技術），來拉高色域，但這樣做又會讓顯示器的成本大大增加，得不償失。目前高階的MiniLED的顯示器已經可以做到高階OLED的水準，同時在成本控制上還有15%左右的優勢。

得益于國內的屏廠對于MiniLED市場的進攻態度，在未來五年內，MiniLED背光技術將會逐漸成為中高端顯示器的主流背光技術，而且其技術也將不斷改進，燈珠數量得到提升，分區控制的技術也不斷完善。

蘋果去年發布的全新MacbookPro系列搭載MiniLED屏幕

而目前，雖然OLED已經占據了自發光屏幕的絕大部分市場，MiniLED蠢蠢欲動，但還有一個“新皇”已經被孕育出來，其帶有的“王霸”之氣已經讓前兩者感到威脅，它就是MicroLED。

MicroLED（英語：MicroLightEmittingDiodeDisplay，中文直譯為發光二極管顯示器）其顯示原理，是將紅綠藍三原色的LED結構設計進行薄膜化、微小化、陣列化，讓其尺寸僅在1~10微米等級左右；后將微米級別的LED批量式轉移至電路基板上，再在每一個微米LED下安裝電路和晶體管，就可以完成一個簡單的MicroLED顯示器。

MicroLED的每一個像素都含有可以自發光、獨立控制的RGB三個LED子像素。以索尼在2012年推出的第一款MicroLED產品CrystalLED為例，該顯示器擁有55英寸的面積，1920*1080的分辨率，它的微米LED的數量就為1920*1080*3=6220800顆。相比于高階的MiniLED顯示器區2萬顆左右的燈珠，MicroLED的技術難度提升得不止一點半點。

來自三星Display官網對于MicroLED的介紹

由于MicroLED采用的是自發光的單獨的微米級LED，所以其在色彩表現能力上是出類拔萃的，微米LED發光頻譜其主波長的半高全寬FWHM僅約20nm，可提供極高的色飽和度，通常可大于120%NTSC。這與當下頂級的OLED顯示器所能提供的色域幾乎是一致的。同時由于LED無機物的穩定性，讓色彩無論在使用多少時間后都可以保持一致性與穩定性，這一點是OLED所無法比擬的。同時MicroLED也兼顧顯示純黑色的特性，而且是像素級別的純黑色，這一點要比MiniLED的分區背光控制要來得更加直接和純粹。

來自三星Display官網對于MicroLED的介紹

而MicroLED能實現的另外一點就是省電和超高的亮度，在傳統LCD電視中，顯示效率約為3%，LCD中的TFT的損耗很小，因為它是電壓驅動的。但是由于彩色濾光片、偏光片和LC材料中的能量損失，所以就導致LCD的效率很低。而MicroLED由于結構簡單，能耗較小，擁有更高的光電轉換效率，功率消耗量可低至LCD的10%、OLED的50%，在大幅度減少單位用電的同時還允許更高的能量用于直接發光，讓最高亮度可以去到近2000尼特。

來自三星Display官網對于MicroLED的介紹

MicroLED幾乎集合了OLED和LCD的所有優點，兼顧了高亮度、高色域、高對比度，又能做到長壽命、省電、柔性屏。可以說是未來屏幕的集大成者，那為什么MicroLED擁有這么多優點還沒有普及呢？

可以說成也蕭何敗也蕭何，MicroLED的優勢就是來自于它多達百萬級的微米LED，而難度也出現在這上面。目前，MicroLED主要有三個技術難點和問題，量子效率Droop效應（有效發光面有限、紅光LED效率低）、驅動能力匹配問題（需要高電流、低功耗的驅動材料）、巨量轉移問題（工藝要求高、精度要求高、成本高）。而最重要的問題就出現在巨量轉移問題上。

巨量轉移示意圖

巨量移植技術是目前MicroLED的主流、理想制造技術，由于MicroLED是以微米級為單位的二極管，需要在硅晶圓上來制造，而非直接在屏幕基板上制造。所以這就需要讓在硅晶圓上生產出來的微米LED移植到屏幕的基板上。這其中的轉移技術就叫做巨量移植。由于待轉移的微米LED晶片，大約為頭發絲的1/10，需要精度很高的精細化操作；一次轉移需要移動幾萬乃至幾十萬顆以上的LED，數量十分巨大，要求有極高的轉移速率，這就讓該技術的實現難度有了較高的挑戰。

巨量轉移示意圖，來自eeNews

同時，制造海量的微米LED的成本也比較昂貴，以一塊2K分辨率的MicroLED屏幕舉例，其就需要1105萬顆微米LED才能實現，在當前的制造難度下，其就決定了MicroLED的成本與售價肯定是不菲的。目前在民用領域中，MicroLED還沒有正式的量產產品，上一個離我們比較近的產品是三星的TheWall商用屏幕，三星的TheWall電視采用了806.4 453.6mm的MicroLED面板模組構成，每個模組具有960 540分辨率，無邊框設計，可完美拼接。每個模組都有250-2000nits亮度，約10,000:1的對比度，16bit顏色深度，高達100/120Hz刷新率。可以通過模組的拼接來自由組合屏幕大小，最高可以選裝292英寸的產品。售價也超過了驚人的10萬美金。

雖然，MicroLED在技術和成本、制造上仍然有著不小的難點，但也不阻止各大屏廠以及大品牌對它的渴望。世界最成功的 科技 品牌之一的蘋果就在2020年開始布局MicroLED，蘋果與臺灣省LED生產商晶元光電和臺灣省液晶面板制造商友達光電合作建造新工廠，該工廠將位于新竹科學園區龍潭分廠，蘋果的總投資估計為新臺幣100億美元（3.34億美元）。蘋果在一份公開報告中表示：“與OLED一樣，Micro-LED也是自發光的。然而，與OLED相比，Micro-LED可以支持更高的亮度、更高的動態范圍和更廣的色域，同時實現更快的更新速率、更廣的視角和更低的功耗，這些都是蘋果青睞的品質。”

在MicroLED普及后，相信其一定會成為未來屏幕材質的首要選擇，而且其模塊化的組裝方式，可以讓屏幕根據用戶的心意來進行定制，讓屏幕也可以進入“DIY時代”。

來自三星Display官網對于MicroLED的介紹

總結：本期的《硬件編年史》，我們分析總結了目前自發光屏幕陣營（OLED、MiniLED、MIcroLED）三大產品線的實現技術與優缺點。目前的自發光屏幕做得比較成熟、市場接受度高的產品為OLED，但OLED并不會制霸自發光屏幕陣營榜首很久，因為MiniLED會在這幾年實現彎道超車，待分區背光技術與控制芯片成熟后，其壽命長、無衰減、不燒屏的優勢就會凸顯出來。而Micro-LED則是未來20年屏幕發展的大趨勢，模塊化、微型化的產品形態，高亮、廣色域、高對比、省電、反應快的特點都讓它可以笑到最后。

Mini LED和Micro LED是怎樣的顯示技術？與當前主流的OLED顯示有何區別？

 小間距LED封裝技術分析

      SMD是表面貼裝器件的簡稱，將裸芯片固定在支架上，通過金屬線在正負極之間進行電氣連接，用環氧樹脂進行保護，制作成SMD LED燈珠，通過回流焊將LED燈珠與PCB進行焊接，形成顯示單元模組后，再將模組安裝在固定箱體上，配以電源、控制卡及線材等形成LED顯示屏成品。

      SMD封裝的產品相對其他封裝形勢、利大于弊，符合國內市場需求特點（決策、采購、使用），也是目前行業主流產品，能快速得到服務響應。

 

      COB工藝是直接將LED芯片用導電或非導電膠粘附在PCB基本上，進行引線鍵合實現電氣連接（正裝工藝）或采用芯片倒裝技術（無需金屬線）使燈珠正負極直接與PCB連接（倒裝工藝），最后形成顯示單元模組，再將模組安裝在固定箱體上，配以電源、控制卡及線材等形成LED顯示屏成品。COB技術其優點在于簡化了生產流程，降低了產品成本，功耗降低因此顯示表面溫度降低，對比度大幅提升，其缺點在于可靠性面臨更大挑戰，修燈困難，亮度、顏色、墨色還難做到一致性。

 

      IMD是將N組RGB燈珠集成封裝在一個小單元中，形成一個燈珠。主要技術路線：共陽4合1、共陰2合1、共陰4合1、共陰6合1等。其優點在于集成封裝的優勢燈珠尺寸更大，表貼更容易，

很赞哦!（27）