目前,顯示技術(shù)已經(jīng)成為人們?nèi)粘I钪胁豢煞指畹囊徊糠?,被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、顯示屏、電視、數(shù)據(jù)投影儀和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(虛擬現(xiàn)實(shí))設(shè)備等設(shè)備。此前,液晶顯示器(LCD)和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器一直都是行業(yè)內(nèi)兩種主要的平板顯示技術(shù),但近期Mini LED 和Micro LED 逐漸進(jìn)入人們的視野。這兩種顯示器不僅壽命長(zhǎng),還能提供超高亮度,可以顯著提高液晶顯示器的動(dòng)態(tài)范圍或能用作日光可讀放射性顯示器。然而,傳質(zhì)率和缺陷修復(fù)等挑戰(zhàn)仍然存在,勢(shì)必會(huì)影響成本。LED、OLED 和Micro LED,誰(shuí)將成為最后的“王”,已經(jīng)成了一個(gè)熱門(mén)話題。
最近,美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)光學(xué)與光子學(xué)學(xué)院吳詩(shī)聰教授領(lǐng)導(dǎo)的一組科學(xué)家在《光:科學(xué)與應(yīng)用》雜志上發(fā)表了一篇論文,全面分析了Micro LED、LED、OLED 發(fā)射顯示器和Micro LED 背光液晶顯示器的性能。該團(tuán)隊(duì)深入評(píng)估了每個(gè)顯示器的功耗和環(huán)境對(duì)比度,并系統(tǒng)地比較了動(dòng)態(tài)范圍、運(yùn)動(dòng)畫(huà)面響應(yīng)時(shí)間、色域以及對(duì)靈活透明顯示器的適應(yīng)性。分析了Micro LED、LED 和OLED 顯示屏的優(yōu)缺點(diǎn),并討論了它們的未來(lái)前景。
吳教授的研究小組數(shù)十年來(lái)一直致力于顯示技術(shù)研究,從傳統(tǒng)的液晶顯示器、OLED 顯示器、量子點(diǎn)顯示器到新興的Micro LED 和LED 顯示器。他說(shuō):“每種顯示技術(shù)都有其優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn),傳統(tǒng)LCD 壽命長(zhǎng)、成本低,但對(duì)比度和靈活性有限;OLED 顯示屏雖然提供了前所未有的暗態(tài)和超薄的外形,但它們的壽命和老化問(wèn)題仍有待解決。最近,Micro LED 有望提供高亮度、長(zhǎng)壽命和兼容性高的柔性透明顯示器,但芯片的尺寸效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致它們?cè)诔洚?dāng)高分辨率密度AR(VR)顯示器時(shí)出現(xiàn)性能問(wèn)題。此外,Micro LED 還有低產(chǎn)量和高成本等不足,技術(shù)發(fā)展和制造裝備落后于新方法的發(fā)展。我們的目的是理解各種顯示器的基本限制,并為每種技術(shù)開(kāi)發(fā)新方法克服障礙?!?/p>
研究人員考慮了幾個(gè)重要的性能指標(biāo):(1)動(dòng)態(tài)范圍和環(huán)境對(duì)比度;(2)分辨率或最小化紗門(mén)效應(yīng)的高像素密度;(3)廣色域;(4)寬視角和色偏現(xiàn)象;(5)抑制圖像模糊的動(dòng)態(tài)圖像響應(yīng)時(shí)間;(6)功耗;(7)輕量級(jí)系統(tǒng);(8)成本。
報(bào)告中寫(xiě)道:“經(jīng)過(guò)調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn)除一些折衷之外,所有這些顯示技術(shù)在上述標(biāo)準(zhǔn)下都支持優(yōu)越的性能:(1)為了實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍的高亮度,Micro LED 和LCD需要縝密的溫度管理,而OLED 則需要犧牲一部分使用壽命。(2)透明顯示器并不是非放射性液晶顯示器的最佳舞臺(tái)。(3)功率效率和環(huán)境對(duì)比度取決于Micro LED、LED、OLED 芯片的大小。為了達(dá)到相同的環(huán)境對(duì)比度,Micro LED 背光液晶顯示器則需要達(dá)到與OLED 顯示器相當(dāng)?shù)墓?,而無(wú)偏振的Micro LED、LED 放射性顯示器在未來(lái)有望提高3 倍的效率?!?/p>
研究人員預(yù)測(cè):“在未來(lái)幾年,OLED 將繼續(xù)在智能手機(jī)市場(chǎng)增長(zhǎng),而Micro LED 背光LCD 將會(huì)進(jìn)入平板電腦、游戲監(jiān)視器、電腦和電視等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的逐漸成熟,在不遠(yuǎn)的將來(lái),Micro LED 和LED 放射性顯示器可能會(huì)逐漸走向中心舞臺(tái),因?yàn)樗鼈兊某杀咀兊酶菀捉邮堋!?/p>