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LCD、LED和Micro LED,谁才是王?

目前,显示技术已经成为我们日常生活不可分割的一部分,广泛应用于智能手机、平板电脑、显示屏、电视、数据投影仪和增强现实/虚拟现实设备等设备。液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED显示器是两种主要的平板显示技术,但近期Mini LED和Micro LED正逐渐进入人们视野,因为这两种显示器不仅寿命长,还能提供超高亮度,可以显著提高液晶显示器的动态范围或能用作日光可读放射性显示器。然而,传质率和缺陷修复等挑战仍然存在,势必影响成本。LED,OLED和Micro LED谁将成为最后的王,已经成了一个热门话题。

最近,美国佛罗里达大学光学与光子学学院Shin-Tson Wu教授领导的一组科学家在《光:科学与应用》杂志上发表了一篇论文,对Micro LED、LED、OLED发射显示器和Mircro LED背光液晶显示器的性能进行了全面分析。该团队深入评估了每个显示器的功耗和环境对比度,并系统地比较了动态范围、运动画面响应时间、色域以及对灵活透明显示器的适应性。分析了Micro LED、LED和OLED显示屏的优缺点,并对它们的未来前景进行了讨论。

吴教授的研究小组数十年来一直致力于显示技术,从传统的液晶显示器、OLED显示器、量子点显示器到新兴的Micro LED和LED显示器。他说:“每种显示技术都有其优势和挑战:传统LCD寿命长、成本低,但对比度和灵活性有限。OLED显示屏虽然提供了前所未有的暗态和超薄的外形,但它们的寿命和老化问题仍有待解决。最近,Micro LED有望提供高亮度、长寿命和兼容性高的柔性透明显示器,但芯片的尺寸效应会导致他们在充当高分辨率密度AR/VR显示器时会出现性能问题,此外Micro LED还有低产量和高成本等不足之处。技术发展和制造准备落后于新方法的发展。我们的目的是理解各种显示器基本的限制,并为每种技术开发新方法来克服它们的障碍。”

研究人员考虑了几个重要的性能指标:(1)动态范围和环境对比度;(2)分辨率或最小化纱门效应的高像素密度;(3)广色域;(4)宽视角和色偏现象;(5)抑制图像模糊的动态图像响应时间;(6)功耗;(7)轻量级系统;(8)成本。

报告中写道:“经过调查,我们发现除了一些折衷之外,所有这些显示技术在上述标准下都支持优越的性能:(1)为了实现高动态范围的高亮度,Micro LED和LCD需要缜密的温度管理,而OLED则需要牺牲一部分使用寿命;(2)透明显示器并不是非放射性液晶显示器的最佳舞台。(3)功率效率和环境对比度取决于Mircro LED/LED/OLED芯片的大小。为了达到相同的环境对比度,Micro LED背光液晶显示器则需要达到与OLED显示器相当的功耗,而无偏振的Micro LED/ LED放射性显示器在未来有望提高3倍的效率。”

研究人员预测:“在未来几年,OLED将继续在智能手机市场增长,而Micro LED背光LCD将会进入到平板电脑,游戏监视器,电脑和电视等领域。随着技术的逐渐成熟,在不远的将来,Micro LED和LED放射性显示器可能会逐渐走向中心舞台,因为它们的成本变得更容易接受。”

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