发布者：聯誠發 时间：2022-09-22 16:13 浏览量：4683
OLED曾经被认为是下一代高端电视的绝对赢家。然而，LCD不断改进和缩小性能差距，新技術不断涌现。其中，MiniLED、MicroLED和QNED作爲高端電視應用的有利競爭者，引起了人們的廣泛關注。
01 概述
OLED一度被认为是高端电视市场的赢家，但LCD在这一领域的竞争力也越来越高。量子点(QD)、Dual-Cell、全阵列局部调光(Full Array Local Dimming，FALD)背光，和MiniLED背光等技術显著提高了LCD的性能，同时利用了现有的LCD制造产线，并且几乎不需要额外的资本支出。LCD和OLED之间的性能逐渐被LCD追上，但OLED成本还是较高。因此，OLED在高端领域面临着来自LCD的日益激烈的竞争，迫使LG多年来首次降低了WOLED面板的价格。与此同时，新的显示技術和架構也在不断涌现，其中包括喷墨打印OLED、电致发光QDs、QD-OLED、MicroLED、QNED。致力于发展下一代高端显示技術和产品，三星最终也决定关闭了其所有LCD产线。
02 MiniLED
效益
全陣列局部調光(FALD)是改善LCD對比度，減少在黑暗背景下顯示的明亮物體的光暈效應（halo）的有效方法，如黑暗天空中的行星和恒星、煙花、燭光等。
若增加分區數量到5000多個，LED數量超過10,000個，MiniLED可進一步使更多的觀衆在圖像質量上的體驗接近與OLED，或無法察覺差別。此外，MiniLED比傳統LCD減少高達50%的功耗，並使亮度調節明顯優于OLED。
架構
MiniLED背光的设计涉及性能、成本和外观（厚度）之间的复杂权衡。LED Chip尺寸和数量将影响亮度、厚度、对比度、成本和量产性。基板的选择也受到成本、量产性和Chip Size的影响：随着Chip尺寸的减。琋焊盘和P焊盘之间的间隙减小。这需要更严格的PCB规格：平坦度、粗糙度等，以确保精确固晶需求。
上萬顆的MiniLED固晶也是一個巨大的工作量。標准的LED芯片打件設備不能提供足夠的放置精度和産能銷量。因此需要新一代的固晶設備。高精度固晶機通常也在相對較小的工作區工作。隨著電視尺寸的增加，現在通常達到65“、75”或以上，MiniLED背光燈板必須以模塊拼接的方式組裝。對于PCB，電連接通過電路板走線鏈接到驅動IC和其他組件所在的PCB背面。PCB板可以有多層，以允許信號的複雜走線，並實現無縫、無間隙的組裝。對于玻璃板，模塊拼接成爲一個問題，因爲信號需要使用粘接在玻璃表面的柔性邊緣連接器路由到玻璃板的邊緣。
通孔（又名“TGV”用于玻璃通孔）仍然昂貴得令人望而卻步。隨著間距的減。捎糜谡澈虾蛷澢嵝赃B接器而不産生間距不連續的面積減小。柔性連接器是目前首選的選擇，盡管一些面板制造商已經開發了直接沈積在玻璃邊緣的邊緣連接器。
无源矩阵(PM)是LCD FALD背光的标准。它非常适合于具有较少分区的显示。但当分区数量增加到几千个以上时，PM驅動性能下降和驅動IC数量增加，导致成本上升。
利用玻璃基薄膜晶体管(TFT)背板可以实现有源矩阵(AM) MiniLED背光驅動。然而，驅動LED芯片所需的高电流需要特殊的TFT设计，需要大的沟道。或者，TFT只能提供开关晶体管，而驅動晶体管被提供为分立的MOSFET电路，其组装方式与缩小的晶片相同，由分立CMOS电路提供全驅動和补偿晶体管和电容器的“Minidriver”概念如下图。
03 MicroLED
MicroLED显示器使用单个的、小型的LED Chip作为子像素。与OLED不同，LED Chip需要很高的处理温度(>1 000°C)，并且不能直接在晶体管矩阵上“生长”和图案化。因此，MicroLED晶片需要现在别在4英寸到12英寸的晶片上制造，再单片化、转移和组装到显示衬底。即可以从单个红、绿、蓝LED晶片实现RGB显示，也可以采用蓝色LED晶片结合红绿量子点转换为白光。
作为一种自发光技術，MicroLED保留了OLED的所有优点：像素级调光、宽视角等。它还可以提供更高的亮度。作为一种稳定的无机材料，MicroLED稳定耐用，消除了OLED的去点：残像的风险和复杂昂贵的封装需求。
特別是對于電視應用，MicroLED還提供了一個獨特的特性：因爲它們不需要像LCD那樣的密封或像OLED那樣的封裝，MicroLED可以100%無邊框。MicroLED模塊的無縫拼接允許構建任意大尺寸的顯示器（如下圖）。
這種模塊化設計提高了制造成品率，並可以顯著降低大型顯示器的成本，簡化運輸、交付和安裝100以上尺寸的“巨型”電視。
MicroLED顯示屏面临的很多挑戰，包括组装、小尺寸MicroLED的效率、驅動、良率和返工维修等。MicroLED？榈钠唇哟戳硕钔獾奶魬。模块必须无边框，缝合和装配绝对完美无瑕，无论是机械上还是每个？榈男Ｗ迹ㄑ丈、亮度、对比度……)。信号和电源必须从？榈谋趁媛酚傻较袼兀赐ü撇Ａǹ祝ā癟GV”），要么通过每个？榈谋咴担缦峦。
目前正在探索各种技術和架構，以便能够从模块的前面到后面进行信号路由。其中包括TGV、环绕电极、柔性TFT背板。
04 QNED
"QNED"代表"Quantum Nano-Emitting Diodes"（量子点纳米发光二极管）。QNEDs是由韩国大学、PSI和三星联合开发的。
QNEDs由微米到纳米尺度的LED"棒"组成，通常为 2-3微米长，0.5微米直径，自组装起来。棒状的μLED生长、获取、涂上表面活性剂，以避免聚集并分散到溶剂中。μLED“溶液”通过喷墨打印沉积在TFT背板上，像素被"围坝"隔开。
像素组上的电极用于施加不对称交流电压（950 kHz时典型为0- 30V)。这产生了一个力，使"棒"垂直于电极对齐，然后蒸发溶剂，并沉积连接电极。最后再加上散射粒子和颜色转换（QD材料）并进行封装，如下图。
潛在效益
QNED显示结构和制造工艺与QD-OLED类似。QNED可以解决一些与QD- OLED相关的主要挑戰，方法是取代脆弱、低效率、蓝OLED材料多层堆叠，具有稳定、长寿命、高效率的QNEDs无机"涂层"。
QNED是使用喷墨打印(IJP)自组装的。IJP已经用于OLED封装的生产。许多公司都在致力于RGB OLED子像素的IJP。三星将使用它在其QD-OLED中沉积图案化的QD转换层。每个QNED像素包含10x到几个10的QNED。这种余量利于良率与修复，相较于Micro LED。
就像MicroLED或QD-OLED一样，QNED技術尚未在批量制造中得到证实。许多潜在的挑戰可能仍然是主要的障碍。为了提供良好的性能和亮度，纳米棒的外部效率(EQE)至少应与当前商用蓝色OLED材料相当，即>6%。由于它们可以承受比OLED更高的驅動条件，因此即使在类似的效率下，它们也可以提供更高的亮度。
但是纳米棒是垂直蚀刻通过外延层的。就像标准的μLED一样，蚀刻会造成表面缺陷，从而显著降低内部效率。这种固体的、纳米尺寸LED棒，喷墨打印沉积可能会带来各种挑戰，如打印机喷嘴堵塞，聚合、像素库中的非均匀重分区（“咖啡环”效应）等。该过程还必须保证每个像素中有足够的QNED点亮，以控制在像素/像素变化在可以通过驅動来补偿的范围内。通常，只有60-80%的QNED在组装后能运行。
出于成本考慮，每個子像素的QNED數量不能超過幾個10，因此必須確保這將導致每個像素中有足夠的"棒"點亮以滿足亮度要求。
05 結論
電視行業正處于一個十字路口，液晶顯示器占據主導地位，但産線建置完成後幾乎沒有差異化的機會。
MiniLED背光技術，可以使用现有的LCD产线，需要很少的投资，将面板的价值借助背光来提升。
MicroLED具有特殊性優勢，可以實現模塊化顯示或任何任意尺寸。然而，主要的制造障礙仍然存在。
通过解决与OLED和MicroLED技術相关的一些主要挑戰，QNEDs可以在OLED和MicroLED之间开辟第三条道路。然而，它们还没有在批量生产中得到证明，一些基本的挑戰仍然存在。
與此同時，OLED仍然在成本和性能的權衡中持續提升。大多數OLED面板制造商正積極致力于噴墨打印的RGB OLED和電致發光QD，如果成功，這也可能贏得下一代高端電視的戰鬥。
來源：MiniLED産業網
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