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LED顯示屏未來可以做到什么樣的程度?

來源:未知 作者:led實習技術員 發布時間:2020-12-30 14:04:31人氣:
LED英文全稱為light emitting diode,它其實就是發光二極管,可以直接把電轉化為光。真正的LED顯示屏,其實可以分為發光二極管顯示屏和有機發光二極管顯示屏兩類,也就是我們說的LED屏和OLED屏。需要注意的是這里說的LED屏,并不是電視廠商弄出來的基于液晶屏優化背光的LED屏,而是利用LED自發光特點實現顯示的LED屏,我們在商場戶外看到的一些大屏就屬于這一類。
 
LED顯示屏(發光二極管顯示屏):
 LED顯示屏未來LED顯示屏未來
目前商用的LED顯示屏按照顯色可以分為單色屏和彩色屏。單色屏我就不具體說了,這里聊它沒有太大的意義,我就主要說一下彩色屏。彩色LED顯示屏是以紅、綠、藍三色LED組成基本發光元素,并以點陣方式排布。LED顯示屏通常由顯示模塊、控制系統和電源系統構成,通過控制系統控制LED的亮滅來發出不同色光,進而成像。但是由于LED直徑較大,因此同色像素之間的距離也較大,形成點間距,所以我們常稱為點間距屏。
 
從應用場景來看,點間距屏可以分為室外屏和室內屏。室外屏我們比較常見,比如一些商場的戶外廣告屏。室外屏的屏體具有密封防水能力,顯示面板的光電點采用的是純色超高亮度的發光二極管,所以顯示效果真實自然,但是室外屏的點密度較低,只適合觀看距離在十幾米以上觀看,近距離易察覺到明顯的顆粒感。
 
 
而室內屏的顯示面板采用的是柱狀平頭發光二極管,可視角度相對大一些,理論可以達到150°,更適合下圖這種室內觀看角度大的應用場景。室內屏的點密度相對較高,像素直徑一般為1mm到3mm,間距在5mm以內,但是觀看距離依然需要幾米之外才能消除顆粒感,而且有害藍光對人眼的傷害遠高于電視。
 
 
目前來看點間距屏還不具備應用在toC的消費級產品上,但是可以預見LED自發光特性帶來的高亮、色彩優勢讓它進入toC消費產品是大勢所趨,這也就引出了Micro LED屏,這是普遍認為的LED屏的未來。Micro LED屏,即LED微縮化和矩陣化屏,相對于前面的點間距屏,最大的好處是采用的1-10μm的LED晶體,實現了0.05㎜或更小直徑的像素顆粒,近距離觀看也可以獲得細膩的視覺觀感。同時繼承了無機LED的高效率、高亮度、高可靠度及反應時間快等特點,又具有自發光無需背光源的特性,體積小、輕薄,還能輕易實現節能的效果。
 
 
但是消費級顯示屏必須達到零像素缺陷,而Micro LED屏制作工藝復雜,需要先以類似硅芯片的制造工藝進行生產,然后再轉移到布滿針柵的底板,連接其超小型LED的電極。如果要打造一塊4K的Micro LED屏,就必須安裝2,500萬個超小型LED的電極,每個電機的大小接近一個花粉粒那么小,其定位精確度更要達到1μm,每次操作都可能出現差錯,導致Micro LED顯示屏良品率極低。
 
OLED顯示屏(有機發光二極管顯示屏):
 
聊完發光二極管顯示屏,再來聊聊大家相對更熟悉的OLED屏,OLED屏如今被廣泛應用于手機上,我們熟悉的華為mate20 Pro、小米9、iPhone XS Max、三星S10的屏幕都屬于OLED屏。OLED屏本質上屬于電致發光屏,它是在半導體、熒光粉為主體的材料上施加電而光的。網上關于OLED的詳細介紹已經很多了,我就不聊那么詳細介紹了,直接進入正題,有機發光二極管顯示屏未來又可以做到怎樣的程度呢?
 
這幾年OLED在真空蒸鍍、旋涂、絲網印刷、噴墨打印上都有許多的突破,也讓OLED屏在產品的應用上越來越廣泛,而OLED屏的亮度、色彩、壽命也都有大幅的提升。當然如果說到應用上,柔性OLED和微顯示OLED毫無疑問是OLED的熱點方向,尤其是柔性OLED,近日MWC2019上,三星、華為接連發布了折疊屏手機引起了大家的廣泛關注,所以我就重點聊聊柔性OLED。
 
 
柔性OLED和普通OLED最大的不同在于基片,柔性OLED采用的是塑料基片,相比于玻璃基片,平整度較差,基片表面的突起會給膜層結構帶來損傷。而折疊屏手機也存在類似的問題,折疊屏手機不僅需要解決屏幕展開后平整度的問題,同時還要考慮長時間反復折疊,基片對膜層結構造成的損害,是否會導致屏幕顯示出現問題,影響產品可靠性。
 
除此之外,由于塑料基片的水、氧透過率低于玻璃基片,容易加快元器件的老化,所以這幾年各家在柔性OLED的基片材質上的改進還是付出了不少努力的,這也是我們能在今天看到折疊屏手機的基礎保障。柔性OLED給手機帶來了突破性的ID設計。而說到未來,我認為微顯示OLED其實也會大放異彩,如OLEDOS顯示技術(硅片上的有機發光二極管)。
 
 
OLEDOS能集成控制電子線路,使得顯示器成本降低、體積大幅縮小,還可以用于微型投影設備。它和我們熟悉的Google眼鏡上采用的LCOS技術(硅片上的液晶)類似,但是由于OLEDOS是主動發光,不需要背光源,所以在功耗上會有很大的優勢,除此之外OLEDOS還具備視角廣、響應速度快、低成本及低壓驅動的特點。所以我認為未來OLEDOS的成熟和廣泛應用,也許真的可以給我們帶來長續航、功能更豐富智能眼鏡,而且沒準有一天手機ID設計、交互也會因為OLEDOS顯示技術而出現巨大的變化哦。(可查看:oled拼接屏與液晶拼接屏的區別對比
 
 
既然說到了OLEDOS用于微型投影,那么自然要再來聊一聊我們的主場LED光源投影?!禝DC2018年第三季度中國投影市場跟蹤報告》顯示,LED光源產品銷量累積已經超過143萬臺,同比翻番,根據IDC的分析預測來看,未來五年,LED光源投影依然會有很大的增量。
 
LED全彩屏和OLED屏有一個很重要的共同點,那就是它們的像素是由RGB三原色構成的,它的好處是可以帶來色彩上的大幅提升,讓顯示顏色更純。下圖是一個簡化的光學模塊,可以看到,LED光源投影的顏色是通過紅、綠、藍三種顏色的LED陣列混色實現的,所以相對于依靠熒光粉激發三原色的傳統投影來說,LED光源投影的色彩上其實是有較大優勢的。(LCD液晶拼接屏、OLED柔性屏、透明屏、LED顯示屏如何選擇
 
近幾年光學實驗室在LED投影的亮度提升上付出了許多努力。LED投影亮度提升的難點主要在紅光LED陣列亮度的限制,R光相對于G光、B光的亮度要低,而且十分嬌貴,溫度一高亮度就會下降,所以在投影散熱上投入了很大的精力。H1到H2雖然ID沒有明顯的變化,但是為了提升亮度,內部結構上做了許多的調整,讓R光的溫度穩定在亮度的最佳甜點。同時,光學實驗室在H2上還嘗試了采用了四光路設計,增加了一條BP光路,再利用不同顏色的LED陣列點亮時間以及能量特點,在不影響色彩表現的情況下,將LED光源投影的亮度提升到了新的高度。未來LED投影還會存在很大的增量,光學實驗室也正在通過對光學的持續研究以及技術上的創新,不斷提升LED投影的體驗。
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