科普丨LCD、OLED、Mini/Micro LED傻傻分不清?带你看懂面板后的技术差异(下)
2020-07-03 09:05 [编辑: jameswen]

近年来蔚为风潮的量子点显示技术,其实与OLED及LCD本质上没什么关系,还有MiniLED和Micro LED也不只是尺寸的差别。最后就来简单的介绍一下,这些新兴技术到底怎么区分。

所谓量子点,其实是一种半导体纳米结构,可以把激子(Exciton)从三个空间方向上束缚住,且发光频率会随着这种半导体尺寸的改变而变化,意即通过调节这种纳米半导体的尺寸,就可控制其颜色,且具有很高的光稳定性。

基于这些特性,理论上这种荧光材料甚至可以制造出接近自然光的连续光谱效果,色域非常广,且寿命更长,有成为终极显示技术的潜能。简单来讲,这是一种能够优化光源的技术,且不会有OLED的烙印问题。QD技术最早还是应用在LCD等非自发光显示器上,而后才被研究如何应用在OLED上。目前两者通常会以QLED及QD-OLED来区分。

发展积极,量产难言

QLED虽然同样如LCD需依靠背光源,也承袭了其缺点,但透过量子点薄膜(QDEF)能发出更纯的色彩。而三星近年来积极发展的QD-OLED则是更进一步,直接用蓝色OLED光源,激发不同粒径大小的量子点转换成红光和绿光。不仅性能提升,成本「理论」上也将低于原有的WOLED技术,加上喷墨印刷制程,有望使其产品能继续称霸市场。不过目前来看三星理想中的QD-OLED技术,由于光转换率仍偏低,虽然近期不断有乐观消息传出,但总体上商业化准备还不足。

理想中的真正量子点显示技术是最右侧的电致发光(Electroluminescence,EL),已不再需要进行色转换,目前还未有明确命名。

(Source:Samsung Display)

事实上,要制造量子点并不容易,材料结构至少要缩到100纳米以下,所以对制程要求更高,且实际上能采用的材料仍是有限,虽然在2006年首个量子点技术显示器就已问世,但量子点材料往往容易受热影响,很难使用真空蒸镀量产,只能依赖喷墨印刷的进展。所以目前市面上所见的量子点电视,基本上是与LCD雷同的QLED,而非QD-OLED。如今三星较为成熟的也是无机材料喷墨印刷术。

而大陆方面也有不小的进展,在CES 2019展上,华星光电也同样发布了一种混合OLED与QLED的技术H-QLED,且采用喷墨印刷,而在CES 2020,更展出了柔性OLED喷墨印刷面板,近日还注资了日本JOLED,可望取得相关技术,不过这些产品都还未有量产消息。

其实与三星的技术路线图比较,H-QLED 仍是与 QD-OLED 相似的技术。(Source:科技新报)

集邦调研分析师表示,新兴显示技术瓶颈克服不易,QD-OLED最快可能也要2021年才会问世,就算是目前大陆已开始铺陈产线的OLED喷墨印刷技术仍有ppi偏低的问题,真正成熟要等2022年以后才比较有望。

MiniLED到Micro LED的暧昧

不过目前讨论度最高的,可能还不是量子点技术,而是同样被视为高阶显示技术的Micro LED与MiniLED。Micro LED是指「微发光二极管」而MiniLED正式名称为「次毫米发光二极管」,两者尺寸基本上以100微米为界,约0.1毫米。不过如Micro LED已有3微米以下的原型,且技术难点也并不在于生产微缩晶粒。

其实最早也没有Mini及Micro之分,只是厂商为了与竞争对手做出差异化,所以导致越来越多定义,甚至近年来还有Nano LED的说法,但Micro LED已被视为是终极技术了,真到了纳米级反而难发光。不过较值得一提的是,RGB MiniLED就不只是做为背光,而是直接用来显示,不过尽管宽色域及鲜艳度等性能直追OLED,但成本仍相当惊人,基本上还是很利基。

三大显示技术的结构比较。(Source:科技新报)

整体而言,MiniLED仍被视为是Micro LED的过渡,MiniLED大多用在传统LCD结构,微缩的是背光LED。而Micro LED则致力于直接封装发光元件,能做到单独驱动无机自发光,甚至性能更胜OLED,被业界誉为新蓝海。虽然制程简化,但技术更困难,尤其是巨量转移(Mass Transfer)技术更将直接影响未来MiniLED的设计周期及Micro LED的量产契机。

巨量转移技术的概念流程。(Source:科技新报)

所以如台厂更积极的在发展MiniLED,而打算退出LCD市场的三星就直接将目标放在Micro LED上。简单的说,无论是Mini或Micro LED技术与之前讨论的最大不同主要在于后段制程,从巨量转移、封装测试,甚至到维修都是很大的挑战。且如今随着技术进步MiniLED尺寸的定义可能还会越来越小,未来50微米以上可能都还是被称做MiniLED。

最后值得一提的是,目前台湾业者所称的MiniLED,与大陆常讲的MiniLED显示,概念上并不太一样。台厂所指,的确是微缩晶粒尺寸,而大陆就更突显在封装方式上,若是MiniLED背光模块,可用更密集的芯片排布来做成超薄光源。而放在自发光显示,MiniLED也能做出更小的点间距封装,两者产品有一定的差异化。(来源:TechNews)

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