超越OLED的下一代显示技术?

唐瑞曦 顺络电子 昨天


片来源 电子发烧友

引言

现代移动通信技术、宽带互联网技术、无线互联网技术的飞速发展,世界进入全新的“信息时代”,信息内容日益丰富多彩,作为信息产业的重要构成部分—显示技术在信息技术的发展过程中一直起着十分重要的作用。
随着各式各样的显示器进入我们大众生活和工作等各项领域中,那么从过去到现在显示技术又经历了几代发展呢?现在有人习惯将显示目前分为四代:CRT(玻璃显像管显示器)作为第一代显示技术,PDP、LCD作为第二代,OLED作为第三代,那第四代会是什么技术呢?
由于OLED目前的可靠性与使用寿命有一定缺陷,新一代无机主动发光技术使得Mini LEDMicro LED应运而生。

什么是Mini LED/Micro LED

依照业内普遍共识,点间距在2.5mm以下的LED显示器即可定义为小间距。Micro LED则要求间距小于0.01mm,且晶片尺吋小于0.05mm,而Mini LED的间距要求与晶片尺吋则介于小间距LED与Micro LED之间。


资料来源:LED inside


资料来自yole调查


小尺寸LED主要应用于户外广告,LED屏,特殊背光等,Mini LED主要应用于精细LED屏幕,电影院,游戏显示设备背光等,未来Micro LED实现um级超小尺寸,可以真正实现高分辨率主动显示,可以用在可穿戴设备AR/VR, 手机等显示终端。

Micro LEDOLED对比

资料来源:LED inside

作为一种新兴的显示技术,Micro LEDOLED比较类似,但它比OLED屏幕寿命更长,同时响应速度可以达到奈秒级别,比OLED更快。不仅如此,Micro LED还具有高亮度、低耗电、超高分辨率等诸多优势,综合来看比OLED更具优势。

Micro LED驱动方式

Micro LED驱动示意图
资料来源:LED inside

Micro LED驱动方式采用TFT电流驱动,与OLED驱动没有太大不同,把阵列中每一列的LED像素的阳极(P-electrode)连接到列扫描线(Data Current Source),同时把每一行的LED像素的阴极(N-electrode)连接到行扫描线(Scan Line)。当某一特定的第Y列扫描线和第X行扫描线被选通的时候,其交叉点(X,Y)的LED像素即会被点亮。整个屏幕以这种方式进行高速逐点扫描即可实现显示画面。

Micro LED目前面临的困难

Micro LEDLED产业的延伸,在LED晶片制造环节与传统技术具备相似性,同样需要外延片、RGB 三色晶粒与组装。
Micro LED 虽然前段制程与面板、IC 电路相似,但多了一项巨量转移制程。而目前Micro LED量产最大难关就是在此环节上。
因为Micro LED基板主要是电流驱动的TFT结构,而将数以万计的LED晶片转移至TFT基板上(巨量转移过程),就是目前各厂所面临的良率及效率的严峻考验。

图片来源 罗姆半导体社区

LED外延晶片与显示驱动工艺不兼容,且需考虑大尺寸显示的问题,所以针对MicroLED需要开放合适的背板技术。
如何将“巨量”的三色微小LED转移到制作好驱动电路的基底上去,即“巨量转移”技术,也是决定MicroLED能否商业的关键。

Micro LED的未来

MiniLED作为一种过渡方案,还没有大范围的应用,目前大陆还没有量产,台湾也只有很少部分应用,主要在于电竞显示器或者专业设计显示器的背光local dimming(直下式背光应用还不需要完全应用到mini LED, 小间距比如P0.8-P2.5), 而对于LED显示屏应用,目前成本和应用受限,室内室外的应用都较少,可能潜在的应用为影院,演播厅等,数量不大。未来可能发展顺序为:电竞笔记本/显示器 > 显示屏 > 手机、电视 > 车用。 未来micro LED是否会超越OLED,目前还存在巨量转移等工艺问题等待解决,虽然不是很明确,但是由于存在高可靠性,长寿命,高对比度等优点,业内寄予厚望,包括苹果, sony在内的大公司也在积极布局这块的技术,让我们一起期待最新一代的显示技术盛宴吧.




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