LCD、LED 和Micro LED，誰才是“顯示之王”

目前，顯示技術已經成為人們日常生活中不可分割的一部分，被廣泛應用于智能手機、平板電腦、顯示屏、電視、數據投影儀和增強現實（虛擬現實）設備等設備。此前，液晶顯示器（LCD）和有機發光二極管（OLED）顯示器一直都是行業內兩種主要的平板顯示技術，但近期Mini LED 和Micro LED 逐漸進入人們的視野。這兩種顯示器不僅壽命長，還能提供超高亮度，可以顯著提高液晶顯示器的動態范圍或能用作日光可讀放射性顯示器。然而，傳質率和缺陷修復等挑戰仍然存在，勢必會影響成本。LED、OLED 和Micro LED，誰將成為最后的“王”，已經成了一個熱門話題。

最近，美國佛羅里達大學光學與光子學學院吳詩聰教授領導的一組科學家在《光：科學與應用》雜志上發表了一篇論文，全面分析了Micro LED、LED、OLED 發射顯示器和Micro LED 背光液晶顯示器的性能。該團隊深入評估了每個顯示器的功耗和環境對比度，并系統地比較了動態范圍、運動畫面響應時間、色域以及對靈活透明顯示器的適應性。分析了Micro LED、LED 和OLED 顯示屏的優缺點，并討論了它們的未來前景。

吳教授的研究小組數十年來一直致力于顯示技術研究，從傳統的液晶顯示器、OLED 顯示器、量子點顯示器到新興的Micro LED 和LED 顯示器。他說：“每種顯示技術都有其優勢和挑戰，傳統LCD 壽命長、成本低，但對比度和靈活性有限；OLED 顯示屏雖然提供了前所未有的暗態和超薄的外形，但它們的壽命和老化問題仍有待解決。最近，Micro LED 有望提供高亮度、長壽命和兼容性高的柔性透明顯示器，但芯片的尺寸效應會導致它們在充當高分辨率密度AR（VR）顯示器時出現性能問題。此外，Micro LED 還有低產量和高成本等不足，技術發展和制造裝備落后于新方法的發展。我們的目的是理解各種顯示器的基本限制，并為每種技術開發新方法克服障礙。”

研究人員考慮了幾個重要的性能指標：（1）動態范圍和環境對比度；（2）分辨率或最小化紗門效應的高像素密度；（3）廣色域；（4）寬視角和色偏現象；（5）抑制圖像模糊的動態圖像響應時間；（6）功耗；（7）輕量級系統；（8）成本。

報告中寫道：“經過調查，我們發現除一些折衷之外，所有這些顯示技術在上述標準下都支持優越的性能：（1）為了實現高動態范圍的高亮度，Micro LED 和LCD需要縝密的溫度管理，而OLED 則需要犧牲一部分使用壽命。（2）透明顯示器并不是非放射性液晶顯示器的最佳舞臺。（3）功率效率和環境對比度取決于Micro LED、LED、OLED 芯片的大小。為了達到相同的環境對比度，Micro LED 背光液晶顯示器則需要達到與OLED 顯示器相當的功耗，而無偏振的Micro LED、LED 放射性顯示器在未來有望提高3 倍的效率。”

研究人員預測：“在未來幾年，OLED 將繼續在智能手機市場增長，而Micro LED 背光LCD 將會進入平板電腦、游戲監視器、電腦和電視等領域。隨著技術的逐漸成熟，在不遠的將來，Micro LED 和LED 放射性顯示器可能會逐漸走向中心舞臺，因為它們的成本變得更容易接受。”