历经多年的发展,平面显示技术有各种不同的技术,不仅TFT LCD面板的技术有长足的进步,OLED面板也进入智慧型手机、电视等市场。近年来,众所瞩目的Micro LED以及Mini LED 成为大家期待的新世代显示技术。

TFT LCD是将显示器产业,带进平面显示的画时代技术。经过20多年的发展,TFT LCD面板的技术有长足的进步,诸如影像解析度、画面刷新率、色彩饱和度等。

更重要的是TFT LCD从中、小尺寸,到大尺寸皆有产品,因此智慧型手机、笔电、平板电脑、电视等,皆仰赖TFT LCD作为它们的显示器。直到近年来OLED方在智慧型手机及电视市场「展露头角」,取代部分TFT LCD市场。

TFT LCD面板有一无法克服的缺点,就是无法表现真正的黑色。主要的原因是TFT LCD无法自主发光,影像画面显示必须利用背光源背光,方能完成。

TFT LCD的背光源从早期的冷阴极萤光管(CCFL)进步到LED,透过「分区背光」控制技术,可部分解决无法显示「真黑色」的问题。

有机发光二极体(OLED)是继TFT LCD之后,发展出的平面显示器技术。OLED显示器是自主发光,不须背光源。

OLED比TFT LCD 省电,具有色彩饱和度高、色域广、高亮度,高对比,可弯曲、低延迟(反应时间快)等优点。OLED的缺点为萤幕易残留「烙印」、色彩偏离、产品寿命较短等问题。除此之外,OLED的价格较TFT LCD高很多,是进入市场的重大障碍。

OLED在中、小尺寸的应用已有凌驾TFT LCD的态势,目前智慧型手机的中、高阶机种,几乎全部采用OLED面板。

中、大尺寸的应用上,OLED尚无法与TFT LCD竞争。笔电、平板电脑、监视器等,几乎仍全部皆使用TFT LCD面板。不过目前已有显示器、平板电脑等,开始使用OLED,TFT LCD 将面临新的竞争。电视方面,OLED面板在高阶机种有些市场,不过目前仍以TFT LCD面板占大宗。

继OLED后,下一世代最耀眼的显示器技术为Micro LED,虽然SONY、三星电子等,皆曾推出大尺寸Micro LED电视。尤其是三星电子的Micro LED电视,已经开始贩卖,可惜因价格高昂,不是一般人可以负担,属极高端的小众市场。

除此之外,Micro LED技术仍有些瓶颈待突破,一般相信,Micro LED技术最快于2025年,方能真正进入商业化阶段。

Micro LED是使用小于30微米的LED晶粒构成,一台使用Micro LED技术的4K电视,必须使用约2500万颗LED晶粒构成,因此必须使用「巨量转移」生产技术,良率很难控制,量产难度很高。

Micro LED除了在大尺寸显示器外,也可用在小尺寸的应用,众所瞩目的Apple Watch是最早传出将使用Micro LED的设备。

Micro LED自主发光,不须背光,省电,在户外有阳光的环境下,仍能可以清楚辨识,因此将成为穿戴装置最佳的显示萤幕。

Apple的AR装置也传出使用Micro LED或Micro OLED作为显示装置,并且可能使用半导体制程生产。

比Micro LED尺寸大的Mini LED,也有它的发展空间。Mini LED被定义为100-200微米的LED晶粒,由于尺寸较Micro LED大,因此除了户外超大尺寸的看板外,无法直接用于萤幕显示用途。

Mini LED可用以来作为TFT LCD的背光源。与以往LED的背光技术不同之处,利用Mini LED可构成多区的「分区背光」,这可提升TFT LED影像对比、鲜艳度等。

以Mini LED背光的显示器较OLED省电,产品寿命多出OLED的3-5倍,色域广,是可以让TFT LCD胜过OLED的技术。

2020年开始有公司推出Mini LED背光的产品,2021年苹果公司推出使用Mini LED背光的iPad Pro及MacBook,这掀起Mini LED的市场风潮。不过值得注意的是,苹果公司目前也在开发使用OLED面板的iPad及MacBook,预计可能于2021年被用在iPad及MacBook,Mini LED将来在苹果公司的产品中,可能会面临来自OLED的竞争。

微驱科技总经理吴金荣。业者提供
微驱科技总经理吴金荣。业者提供

除了苹果公司外,三星电子、华硕、宏碁等,也推出Mini LED背光显示器,三星电子、LG、TCL等电视厂,也相继推出Mini LED背光电视。

一台Mini LED背光电视,须使用数千颗到数万颗Mini LED晶粒,使用的晶粒数愈多,萤幕的性能愈佳,不过成本也愈高。

以三星电子为例,该公司推出采用Mini LED背光技术的Neo QLED电视系列,产品采用2万多颗Mini LED晶粒,有一千多个「分区调光区」。与原有QLED电视相较,采用Mini LED背光的Neo QLED电视价格约高出5-25%左右。

2021年由于电视LCD面板的价格高,使Mini LED背光电视市场,拓展不如预期。今年Mini LED背光电视市场可望有较佳的表现,预估今年全球出货量可达450万台,较2021年的210万台,大幅成长114%。

不过这与以前的市场预估2021年Mini LED背光电视出货量可达1050万台,仍有很大的差距,显示Mini LED背光电视的市场发展,远不如预期。

Micro LED的优点为高色彩饱和度、大视觉角度、反应速度快、高亮度、低功耗、产品寿命长、效率高等。更重要的特性是在阳光下影像不会模糊,这对携带型的行动装置是革命性的优点。理论上,Micro LED的功率消耗量约为LCD的10%,OLED的50%左右,因此非常省电。

不过目前Micro LED市场,因生产技术尚未真正突破,达成「可真正实际量产」的阶段,只好「且战且走」。Micro LED市场在量产技术未突破,价格仍旧高昂之下,市场发展不如之前的预期。

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