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引言

基于無機發(fā)光二極管(LED)的顯示器被認為是下一代顯示器技術中最有前途的一種，用于LED顯示器的芯片與目前用于一般照明的芯片具有類似的功能，但其尺寸已縮小到200微米以下。因此，微型化的LED芯片繼承了傳統(tǒng)LED芯片高效、壽命長的優(yōu)點。本文介紹了兩種無機LED顯示器。芯片尺寸在100到200μm之間的微型led已經(jīng)商業(yè)化，用于消費電子應用中的背光光源。所實現(xiàn)的局部挖掘可以在相對較低的能耗下大大提高對比度比。芯片尺寸小于100μm的微led仍留在實驗室中,在相對成熟的微型Led顯示技術中，預計微型Led顯示技術仍處于第一個商業(yè)化品種。

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迷你LED

高動態(tài)范圍(HDR)是下一代顯示器的重要特性之一。 為了實現(xiàn)對比度高于100000:1的HDR，同時需要顯示系統(tǒng)的高峰值亮度和出色的暗態(tài)，使得微LED難以實現(xiàn)快速商業(yè)化。因此，實現(xiàn)液晶顯示器多區(qū)域局部調(diào)光的一種折中方法是直下式微型發(fā)光二極管背光。 Mini-LED技術的LED尺寸小得多，這意味著它可以在一定尺寸的LED背光中劃分更多的調(diào)光塊。

首先，建立了一個帶有直下式微型發(fā)光二極管背光的液晶顯示系統(tǒng)模型進行仿真，背光單元由方形微型發(fā)光二極管陣列組成，利用漫射板來加寬空間和角度分布，并且應用液晶面板來控制輸出光。為了驗證模型，用四種模式模擬模型的動態(tài)響應，模擬結(jié)果與參考文獻的實測數(shù)據(jù)吻合較好。接下來，利用所證明的模型來找出器件結(jié)構與最終HDR顯示性能之間的關系，尤其是光暈效應，通過獨立調(diào)整設備的兩個關鍵參數(shù)來計算顯示圖像的最終HDR性能 結(jié)構、局部調(diào)光區(qū)數(shù)量和液晶對比度。仿真結(jié)果表明，調(diào)光區(qū)數(shù)量主要影響光暈面積，而液晶對比度影響局部圖像失真，更多的局部調(diào)光區(qū)和更高的液晶對比度可以降低光暈效應，提高顯示性能。

LabPSNR是一種用于量化顯示圖像和目標圖像之間差異的評估度量，應該大于47.4dB，基于此限制，可以提出局部調(diào)光區(qū)數(shù)的要求：高CR≈5000：1液晶面板200多個本地調(diào)光區(qū)，CR≈2000：1液晶顯示屏3000多個調(diào)光區(qū)（圖4）。

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圖4

? ? ? 雖然上述模擬和實驗都是基于25 cm視距的小尺寸智能手機顯示器，但通過將結(jié)果從空間域轉(zhuǎn)換到角度域，分析和結(jié)論也可以應用于不同尺寸和分辨率的顯示設備(圖5)。雖然目前局部調(diào)光液晶顯示器的理想背光候選產(chǎn)品mini-LED已經(jīng)做好量產(chǎn)準備，但micro-LED仍需在實驗室內(nèi)部加工，進入量產(chǎn)前還需要進一步準備。

? ? ? 目前，微LED顯示技術仍面臨著大批量生產(chǎn)的微LED芯片的轉(zhuǎn)移打印和顯示應用的全彩方法等挑戰(zhàn),我們將重點研究微led全彩顯示的方法。

全色顯示可以通過使用紫外(UV)微LED或藍色微LED等彩色轉(zhuǎn)換材料來實現(xiàn)。如果使用UV微led，則需要RGB的顏色轉(zhuǎn)換材料來實現(xiàn)RGB的三種原色，而如果使用藍色的微led，則只需要紅色和綠色的顏色轉(zhuǎn)換材料（圖11）。

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圖11 彩色轉(zhuǎn)換、全彩色顯示的機制

結(jié)果

? ? ? 本文綜述了微型led和微led的發(fā)展進展，同時重點介紹了微led顯示器的著色方法。一般來說，微led有潛力改善微型顯示系統(tǒng)如l顯示器和oled顯示器的性能，但微led的大規(guī)模生產(chǎn)技術仍未得到充分發(fā)展。迷你LED背光顯著提高了目前LED背光的性能，迷你LED的成本相對容易控制。由于上述優(yōu)點，與微型led相比，迷你led在商業(yè)化的道路上繼續(xù)前進。對于后者，微led，在進入市場之前有兩個主要的挑戰(zhàn)，傳質(zhì)印刷和全彩解決方案，正如本文所介紹的，它們已經(jīng)得到了廣泛的研究。預計這些領域?qū)⒃趲啄陜?nèi)取得突破，以及微led顯示器的光明未來，這些都是合理的。