LCD、LED和OLED有什么区别 Mini LED与Micro LED的区别

原文标题：新兴智能汽车大屏显示技术解释：什么是 Micro LED、Mini LED 和 Micro OLED?

在我们上文《透过奔驰MB.OS看其如何做软件定义汽车》中可以看到奔驰着重介绍了其显示硬件大屏幕，表明了智能汽车的屏幕特别重要，纵看汽车的车机市场也能发现当初大家比屏幕的尺寸大小，屏幕多少，现在汽车行业也已经开始内卷到屏幕的显示效果。

屏幕的显示效果的根本是其背后的技术材料，随着 LCD 技术的进步，您可能会经常听到诸如 LCD、LED、OLED 之类的词，以及使用 Micro LED、Mini LED 和 Micro OLED 的流行显示技术。例如理想L9宣传其方向盘上的屏幕采用MiniLED，蔚来汽车宣传使用MiniLED 同时又使用OLED那么作为吃瓜也要懂瓜的“知识青年”我们肯定想知道当前新兴的智能汽车大屏显示技术。

所以本文借用LEDinside的文章进行分享：

• LCD、LED 和 OLED 有什么区别？Mini LED 与 Micro LED：有什么区别？可能带来技术革命的下一代OLED技术Micro OLED。

用简单的语言来解释这些流行的技术，帮助弄清楚这些令人困惑的术语，并将它们与旧技术进行比较，以便您快速掌握它们的主要思想，同时切合汽车行业的发展分析当前应用的现状和未来路径。

LCD、LED 和 OLED 有什么区别？

LCD 代表“液晶显示器”。现在大多数 LCD 都是使用薄膜晶体管技术 (TFT LCD) 生产的，其中液晶层夹在两个玻璃基板之间，上基板是彩色滤光片，下基板嵌入晶体管。当电流流过晶体管并引起电场变化时，液晶分子的旋转结构就会发生扭曲，从而改变从它通过的光的旋转度数。因此，光线以不同的比例照亮滤色片，使 LCD 产生不同的颜色。

▲ TFT-LCD 技术最常用于 LCD 面板（来源：TechNews） 

迄今为止，LCD技术已经相当成熟，可以低成本生产通用电脑和电视屏幕，是消费产品的一项基础技术。当前众多经济型汽车的屏幕都采用此类技术材料。

▲ 普通 LCD 产生图像的原理（来源：TechNews） 

这就是液晶显示器的基本原理。现在让我们继续讨论 LED 和 OLED。LED是“发光二极管”的简称，是一种将电能转化为光能的半导体光源，通过阳极和阴极端子施加电压。当电流流动时，电子与空穴结合，促使剩余的能量通过可见光释放。根据所使用的材料，光子能量会产生不同波长的光。直下式 LED 常应用于户外视频墙和交通信号灯，而 LED 芯片是电视、显示器背光源和照明产品的主流组件。当前主流汽车应该都采用此类屏幕。 

▲ LED 技术的工作原理是将电能转化为光能（来源：TechNews）

 尽管 LED 具有类似的驱动概念，但 OLED 采用完全不同的材料。OLED是“有机发光二极管”的简称，其基本结构是在ITO玻璃上制作的有机材料发光层。发光层覆盖有低功函数金属电极。在外加电压的驱动下，阳极空穴和阴极电子在发光层结合，产生能量，使二极管发光。该组件使用不同的材料属性产生三种原色（即红光、绿光和蓝光）来创建基本颜色。 

▲ OLED 技术（来源：TechNews） 

OLED 和 LCD 最大的区别在于它们的发光方式。虽然 LCD 需要 LED 背板和滤色器才能产生光，但 OLED 是自发光的。 OLED可以呈现鲜艳的色彩、低功耗、可卷曲 。但是，它们的有机材料会氧化，从而缩短它们的寿命。

此外，OLED 容易老化，价格昂贵，并且需要使用先进的技术。因此，该光源通常用于智能手机等小屏幕产品。当前市面上大家看到的曲面以及可折叠屏幕都来自于此材质，例如凯迪拉克的之前38寸大屏采用就是来自于LG的OLED作为曲目屏，还有奥迪，长城哈佛，新势力蔚来汽车等相对高端汽车的中控大屏都采用。以及全新揽胜的尾部灯光也采用OLED技术。

Mini LED与Micro LED的区别？

 现在我们知道了 LCD、LED 和 OLED 之间的基本区别。让我们看看Mini LED、Micro LED和Micro OLED等先进的显示技术。 Mini LED 和 Micro LED 之间最明显的区别是它们的 LED 芯片尺寸，但从概念角度来看还有另一个区别。Mini LED是指“亚毫米级发光二极管”，而Micro LED则是“微型发光二极管”的简称。它们的芯片尺寸之间的边界是 100 μm  （即 0.1 mm）。 

▲ Micro LED 技术不再需要彩色滤光片和液晶层（来源：TechNews）

Mini LED 被视为向 Micro LED 的过渡，其功能优于传统 LED 背光源，可作为 LCD 面板的光源。Micro LED 代表了一种尖端的显示技术，由此 LED 背光源被小型化和“度量化”。Micro LED 致力于独立驱动无机自发光，可实现更长的产品寿命，并拥有比 OLED 更好的功能。因此，它是下一代有前途的显示技术。所以苹果笔记本从2021年开始采用，凯迪拉克最新电动车Lyriq也采用MiniLED。

Mini LED技术主要应用于局部调光显示器和大尺寸RGB小间距显示器。局部调光允许显示器在保持其他区域明亮的同时对屏幕的部分区域进行调光，实现高对比度、高分辨率和高动态范围成像 (HDR)，其结果接近 OLED。此外，Mini LED die 用于生产像素间距≤1.0 mm 的大尺寸显示器；这种技术不仅提高了分辨率，而且有助于为显示器创建新的主流规格。根据其局部明亮，实现高对比度、高分辨率和高动态范围成像的特点，所以汽车行业内理想L9，蔚来汽车的ET7仪表和控制屏幕开始采用。还有长城的机甲龙的外部尾部灯光也采用。

Micro LED技术有望带来技术突破，其用途不仅限于背光源。由于Micro LED肉眼几乎看不到，可以将发出红、绿、蓝光的LED管芯组合为一个像素点，实现“一个像素的概念”。因此，Micro LED 产品不需要任何彩色滤光片和液晶层。Micro LED 的发光结构与以往的 LCD 有很大不同；因此，Micro LED 很可能成为 LCD 行业的游戏规则改变者。 

▲ 传质涉及将 LED 裸片完全转移到电路矩阵中，这在实践中极其困难（来源：TechNews）

除了为 LCD 行业带来创新外，Micro LED 还可应用于各种产品，包括 AR/VR 设备、车载显示器和高分辨率可穿戴设备。然而，这一下一代技术仍有许多问题尚未解决，包括开始的外延瓶颈、传质良率和封装测试问题，以及后期的检查和维护挑战。这些因素会影响 Micro LED 的量产是否可行。

▲ MiniLED应用时间图（来源：Yole）

但其实今年CES 2022年三星等开始展出其MicroLED产品，另外根据Yole的预估汽车行业将会在2025年之后进行使用MicroLED,跟随消费电子的节奏。 

下一代OLED技术Micro OLED，可带来技术革命 在Micro LED还没有大面积量产的时候，Micro OLED 概念也风靡一时，因为苹果公司与台积电宣称合作开发了 Micro OLED 面板。Micro OLED 显示器的最大特点是——与传统的 LCD 和 OLED 电视以及屏幕构建在玻璃基板上的高端智能手机不同——屏幕直接安装在晶圆上。

Micro OLED采用单晶硅片作为背板，可以生产更薄、功耗更低、发光效率高的自发光显示器，特别适用于AR和VR可穿戴设备。 据称，Apple 开发的 Micro OLED 的单个尺寸不到 1 英寸（2.54 厘米），将安装在该公司最新的 AR 产品中。尽管如此，Micro OLED项目仍处于试产阶段，这意味着市场还需要等待几年才能实现量产。 

目前很多媒体宣称Micro OLED会是AR/VR等元宇宙概率的显示载体，日本的索尼、韩国的三星、中国的京东方都在开发Micro OLED技术，力争实现元器件的量产，并实现其应用。

但Micro LED技术瓶颈问题目前还涉及磊晶、芯片、巨量转移、全彩化、电源驱动、背板、检测及修复技术等。生产技术和水平还没成熟，整体的生产成本也就处于较高水平，高成本就会有高定价，高售价也决定了Micro LED暂时仅能进入高端消费市场。因此，Micro LED还没到真正向大众化普及的阶段。

参考文章以及图片

What are Micro LED, Mini LED, and Micro OLED? Different Emerging Display Technologies Explained - LEDinside

Micro LED and flexible OLED are the key displays for the automotive application in SID 2020 -Stacy Wu pdf可下载

光学光电子系列报告之一：MiniLED背光技术掀波澜，助力LCD面板冲击中高端 - 东方财务证券

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