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一文讀懂！LCD/OLED/Mini/Micro LED/Micro OLED顯示技術全解析

（2024年11月23日更新）

液晶顯示技術不斷進步，從最常聽到的LCD、LED、OLED，到現在業界最熱門的顯示技術Micro LED、Mini LED、Micro OLED，你是否曾想過要搞懂，卻又看得一頭霧水?

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對此，我們將簡單介紹這些新一代顯示技術的特色，以及跟舊有技術的差別，讓讀者能夠快速搞懂。

LCD

LCD 是「液晶顯示屏幕」(liquid-crystal display)，目前市場大都使用「薄膜電晶體液晶顯示器」(TFT-LCD)技術，由兩片玻璃基板中間夾著一層液晶，上層玻璃基板是彩色濾光片、下層玻璃則鑲嵌著電晶體，當電流通過電晶體所產生的電場變化，使得液晶分子原本的旋轉排列發生扭轉，進而改變光線通過的旋轉幅度，并以不同比例照射在彩色濾光片上，進而產生不同的顏色。

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▲ LCD 面板最常使用TFT-LCD 技術。

目前LCD技術已經相當成熟，用于一般電腦和電視屏幕，且成本低廉，成為消費產品的基礎技術。

▲ 一般液晶顯示器的顯像原理。

了解LCD后，接著來介紹LED和OLED。

LED

LED叫做「發光二極體」(light-emitting diode)，利用電能轉為光能，在半導體內正負極2個端子施加電壓，當電流通過后，電子與電洞相結合，剩余能量便以可見光的形式釋放，依照使用材料的不同，光子能量會產生不同波長的光。直顯式的LED常用于戶外電視墻或者紅綠燈，LED芯片則是目前電視、屏幕背光源與照明的主流產品。

▲ LED技術是利用電能轉為光能。

OLED

而LED跟OLED的驅動概念相當相近，不過使用的材料完全不同。OLED叫做「有機發光二極體」(Organic Light-Emitting Diode)，基本結構是在銦錫氧化物(ITO)玻璃上制作一層有機材料發光層，并在發光層上再覆蓋一層低功函數的金屬電極。通過外界電壓的驅動下，正極電洞與陰極電子便會在發光層中結合，產生能量并發出光，因材料特性不同而產生R、G 和B三原色，來構成基本色彩。

▲ OLED 技術。

OLED與LCD最大的差異在于自體發光，LCD需要LED背板和濾光片，而OLED能夠自體發光。

OLED雖然呈現的畫面鮮艷、功耗低、可以彎曲，但有機材料會氧化所以壽命相對較短，也會出現色烙問題，加上成本高、技術含量高，目前大都適用于小屏幕，好比手機屏幕。

懂了LCD、LED 和OLED的基本差異后，再來看高階顯示技術Mini LED、Micro LED和Micro OLED。

Mini LED

Mini LED和Micro LED最直觀的差異就是LED晶體的顆粒大小，但從概念來看卻又有一點差異。Mini LED正式名稱為「次毫米發光二極體」，Micro LED是指「微發光二極體」，兩者晶體尺寸基本上以100微米為界，約0.1毫米。

▲ Micro LED技術不再需要濾光片和液晶層。

Mini LED被視為是Micro LED的過渡期，是傳統LED背光基礎上的改良版本，作為LCD面板的背光源使用;Micro LED則是新一代的顯示技術，將LED背光源微縮化、矩陣化，致力于單獨驅動無機自發光(自發光)、讓產品壽命更長，甚至性能更勝OLED，被業界視為下世代的顯示技術。

目前，Mini LED技術主要用于「多區背光顯示器」以及「大型RGB小間距顯示器」。Mini LED技術中的「多區背光調控」功能可達成分區調光，好比強化畫面的高對比度和高解析度，達到HDR效果，效果與OLED顯示器相近;另一個技術是使用Mini LED晶粒，打造出顯示畫素間距低于Pitch 1.0 mm的大尺寸屏幕，除了提升LED顯示屏幕的解析度，還能創造新的顯示屏幕主流規格。

Micro LED

至于Micro LED則會帶來技術新突破，用途不僅限于背光源，因為Micro LED的晶粒到了肉眼難以分辨的等級，可以直接將R、G、B三原色的晶粒拼成一個像素點，變成「一個像素」的概念，不再需要濾光片和液晶層，也正因為這樣的技術特點與過往LCD顯示屏幕的發光結構完全不同，將為LCD產業帶來全新革命。

▲ 巨量轉移要將晶粒完整放到電路矩陣上，實際做起來非常困難。

除了可望為LCD產業開創全新局面，未來Micro LED的應用范疇廣闊，包括AR/VR設備、車用屏幕、高解析度穿戴產品等。不過，Micro LED技術卻存在許多困難需要解決，從前期的磊晶技術瓶頸、巨量轉移(Mass Transfer)良率、封裝測試問題，到后續的檢測、維修都是很大的挑戰，影響Micro LED能否量產。

Micro OLED

Micro OLED在今年蔚為話題，因為蘋果找上臺積電合作開發Micro OLED面板。Micro OLED最大特色是不像傳統電視、高階手機的LCD或OLED將屏幕建立在玻璃基板上，而是直接搭載在晶圓。

Micro OLED采用單晶硅晶圓為背板，具有讓顯示器更輕薄短小、耗電量更少、自發光、發光效率高等優點，特別適用于AR、VR等顯示穿戴式設備。

據悉，蘋果正在開發中的Micro OLED尺寸不到1吋(2.54cm)，將用于蘋果最新的擴增實境(AR)產品。不過，Micro OLED計劃目前在試產階段，還要好幾年才能到量產階段。

目前，Sony、三星、京東方都在開發Micro OLED顯示技術，計劃量產，并用于未來的可穿戴式裝置和AR裝置中。