智慧科技
分享心發現

LCD、LED、OLED、QLED、Mini LED、Micro LED是什麼？一文看懂選電視不再煩惱

2024/10/04

 

採購電視、顯示器時常常會看見如OLED、QLED、Mini LED等術語，這些都是不同的顯示技術，搞清楚才知道貴在哪裏、優點是什麼。（圖片來源：Sony）

 

採購電視時常常在規格中看見LCD、LED、OLED、QLED、Mini LED、Micro LED等英文縮寫，到底這些名詞代表什麼意思，有什麼不同呢？電視最重要的就是畫質，這些術語都跟顯示技術有關，了解之後才能明白差異，哪些是新技術、哪些是舊技術、有什麼厲害之處，當然也都會影響價格。

 

目前常見的電視規格術語不外乎：LCD、LED、OLED、QLED、MiniLED、MicroLED。例如Sony 2024在台推出BRAVIA 9（Mini LED）、BRAVIA 8（OLED）、BRAVIA 7（Mini LED）以及BRAVIA 3（LED）等4款智慧顯示器，這些術語直接代表電視、顯示器的顯示能力，搞清楚才知道厲害在哪裏、貴的理由，也才有機會買到CP值高的機種。

 

 

超讚電視下殺中：→這裡買

 

 

本文目錄

 

 

 

LCD（Liquid-Crystal Display）

LCD就是常聽見的「液晶顯示器」，由於取代了早期厚重的映像管顯示器而在市面普及，其他顯示技術均與LCD原理有所關聯，因此要搞懂這些顯示技術的差異，首先就要搞懂LCD。

 

LCD由液晶面板與背光模組兩個部分組成，液晶面板用兩片玻璃基板將液晶分子封裝於其中，組成畫面的像素由下層基板上的電極結構定義，每個像素通常由紅、綠、藍三個子像素組成。藉由加上電壓控制液晶分子的方向，讓面板上的每個像素有不同的亮度變化，再透過濾光片控制顯示紅綠藍三原色，從而組合出各式各樣的畫面。

 

LCD構造圖。（圖片來源：I, Wasami007, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons）

 

對液晶分子供電的方式分為「被動式矩陣」與「主動式矩陣」兩種，被動式沒有單獨的開關控制每個像素，主動式每個像素都有專屬電晶體控制，因此在成像品質、響應時間等方面較為優異，成為目前講求畫質的電腦螢幕、電視等採用的方式。將主動式矩陣的電晶體做成薄膜鑲嵌在基板上的LCD，就稱為「薄膜電晶體液晶顯示器（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display）」，也就是常見的TFT-LCD這個稱呼。

 

在顯示器規格中會看到如IPS面板、VA面板、TN面板這樣的說法，這些都是TFT-LCD的一種，差別在採用不同的液晶分子排列和控制方式，進而有不同的特性。

 

IPS：In-Plane Switching 液晶分子平行於面板表面，有最佳的可視角度、優秀的色彩表現、良好對比度、較慢的響應時間、較高的製造成本。

 

VA：Vertical Alignment 液晶分子垂直於面板表面，視角略遜IPS、色彩好有最高對比度，響應時間中等，製造成本中等。

 

TN：Twisted Nematic 液晶分子在上下基板間扭轉90度，視角、色彩、對比度均是三者中最差，但有最快的響應時間、最低的製造成本，非常適合競技遊戲。

 

因此市面上各式各樣的顯示器就因應不同價位、不同需求採用不同面板，而有電競螢幕、創作者螢幕、多媒體廣視角螢幕這樣的定位出現。

 

電競螢幕講求操作即時性，為了能快速反應取得勝利，玩家也願意犧牲一些畫質。（圖片來源：華碩）

 

 

LED（Light-Emitting Diode）

LED是發光二極體的意思，利用電流通過半導體來發光，相較傳統光源有效率高、壽命長、反應快、可靠性高等優點。現在家用照明燈泡很多都是LED省電燈泡，相信大家滿熟悉。一般市面上所稱「LED液晶顯示器」是指LCD顯示器的背光模組採用LED做為光源，只是廠商為了強調產品特色稱之為LED電視或LED顯示器，其實還是LCD。

 

LED背光應用在電視、顯示器上分為「直下式」與「側照式」兩種技術。直下式是把許多LED排成陣列放在液晶面板後方，依據畫面上內容需求控制LED亮度，藉此提高對比度。側照式是把LED放在LCD的四個邊，利用反光片將光反射到液晶面板上。側照式LED電視因此可以做得比較薄，但色域、對比度就沒有直下式的好。

 

背光模組局部調光越精細，畫面細節才更容易顯示。（圖片來源：Matt Kan）

 

 

 

OLED（Organic Light-Emitting Diode）

OLED是有機發光二極體的意思，前述LED是使用半導體發光，OLED則是使用有機半導體，特色是依材料不同可產生紅綠藍三原色。也就是說OLED自己不但會發光還可顯示顏色，因此就不需要像LCD分成液晶面板與背光模組，可以做得更薄。而且因為沒有背光模組，將畫素關閉可顯示純黑，理論上可達無限大對比度，可視角度、反應速度也都比LCD好。還可以是軟的，因此現在市面上會有螢幕可摺疊的手機、筆電等產品問世。

 

但OLED因為是有機材質所以會衰退，不同顏色的OLED衰退速度也不同，因此時間久了顏色會變。如果長時間顯示同一個靜態畫面，還可能導致永久性影像殘留，也就是俗稱的「烙印」。另外由於沒有背光模組，OLED的亮度沒有LCD高，在明亮環境下觀賞較為弱勢。

 

OLED依電流驅動方式不同也分為被動式（Passive Matrix, PMOLED）與主動式（Active Matrix, AMOLED），PMOLED與AMOLED常常在行動裝置的螢幕規格中看到。PMOLED功耗低、發光效率高但解析度低、畫面更新率低，適合講求續航力的小螢幕設備，例如智慧手錶。AMOLED色彩優秀、解析度高、反應速度快但成本高，比較適合手機、筆電、電視等講求畫質的設備。

 

OLED因為上述種種優勢在電視市場受到歡迎，但早期因製造成本高價格昂貴，只有少數品牌針對金字塔頂端客群推出OLED機種。但近年漸漸普及價格已和LCD達成黃金交叉，已經有40,000元以下的55吋OLED機種上市。

 

OLED電視：→這裡買

 

OLED具有自發光特性，不需背光模組可以做得比較輕薄，響應時間也比較快，理論上可達無限大對比度。（圖片來源：Sony）

 

 

QLED（Quantum dot LED）

QLED的Q是Quantum Dot量子點的意思，QLED代表量子點顯示器。量子點是奈米等級的半導體，可發出非常純淨的色光，且可藉由調整量子點大小控制光的顏色。量子點在顯示技術上的應用目前有「光致發光量子點」與「電致發光量子點」兩種，「電致發光量子點」原理類似OLED，直接將電流導入量子點發光，因為可改善OLED壽命不佳的缺點相當被看好，但此技術仍在實驗階段。目前市面上稱為QLED的電視、顯示器，大都是採用「光致發光量子點」。

 

「光致發光量子點」是將量子點做成一層薄膜置於LED背光模組前方，藉由背光模組激發量子點發光。在QLED電視中的背光模組與一般LCD電視不同，不是發出白光而是藍光，藍光照射量子點產生純淨的綠光與紅光，加上原本的藍光就有了藍綠紅三原色。這種方式相較一般白光LCD能夠顯示更純的顏色、更廣的色域、更高的亮度，而且更有能源效率。不過QLED也有成本較高、藍光品質、穩定性等的問題。

 

量子點技術不只能用在LCD電視上，也可以應用到OLED電視，目前市面上已經有具備量子點薄膜的OLED電視推出。

 

QLED電視：→這裡買

 

量子點是三星主打技術之一，但其他品牌也是有用到此技術，名稱或許不同。（圖片來源：三星電子）

 

 

Mini LED（Mini Light Emitting Diode）

Mini LED指的是尺寸在100到200微米（㎛）之間的LED，比傳統LED小得多，但比Micro LED（通常小於100微米）大。Mini LED與LED一樣只是背光模組，並非整台顯示器。

 

Mini LED可視為進階版LED，傳統LED背光可能只有幾百顆，Mini LED可到數千甚至數萬顆，因此可實現更細緻的局部調光、更精準的能源控制、更高的峰值亮度。相較於OLED沒有衰退、烙印問題，也適合在明亮環境下觀賞。當然因此Mini LED比傳統LED更昂貴，另外，由於局部調光區域更細緻，畫面上明暗差異顯著的鄰近部位會在亮部周圍出現光暈。

 

Mini LED被視為未來Micro LED的過渡技術，可利用現有LED技術大規模生產，提供了介於傳統LCD與OLED間的另一種選擇。

 

Mini LED電視：→這裡買

 

Mini LED為今年明星產品，許多品牌都推出Mini LED系列。（圖片來源：Xiaomi）

 

 

Micro LED（Micro Light Emitting Diode）

由於LCD無法自發光，背光模組穿過面板的能源效率低，亮度有限，而且白光LED的色彩飽和度不夠，因此技術人員開始研究直接使用有顏色的LED來顯示像素，Micro LED於是在這個背景下誕生。Micro LED的每個LED對應一個子顏色像素，尺寸極小，如前所述通常小於100微米（0.1mm），來到了微米等級因此稱之為Micro LED。

 

Micro LED使用不同的無機半導體直接產生紅綠藍三原色光，每個像素或子像素都是獨立的發光單位，接近於OLED的運作方式。但具有高亮度、高對比、廣色域、低功耗、快速響應、壽命長種種優勢，也可以做成軟性、透明顯示器，某些性能優於OLED，被視為下一代顯示技術。

 

不過現階段仍有相當的技術挑戰，需要將大量微小晶片轉移到顯示基板上，生產工藝複雜、量產難度高，還有良率、成本的問題待克服，僅有少數品牌針對高價市場推出。

 

三星電子在2023年就推出了Micro LED電視，圖為台灣三星電子總經理梁準原。（圖片來源：三星）

 

以上便是目前顯示器、電視市場主流的幾種顯示技術，當然越先進的價格越貴，不過隨著新技術逐漸成熟，舊機種也會越來越容易入手。每年1月的CES消費電子展是各大電視品牌發表當年新機的場合，不妨關注一下當年新機主打特色為何。例如各大品牌今年均推出Mini LED新機，甚至也有搭載量子點技術的Mini LED機種上市，可推測Mini LED為目前的明星商品。此時不妨回過頭看看前幾年的旗艦機種，或許會有較為親民的價格。

 

不過顯示技術只是電視其中一個關鍵要素，其他如處理器效能、音效、連接端子、網路、作業系統等也都有影響。建議先釐清己最在意的是什麼，電視主要用來做什麼，搞清自己的需求，才能在有限預算內買到最適合自己的規格。

 

 

心發現延伸閱讀:

 

文字：Matt Kan
圖片來源：Sony, Wikimedia Commons, 華碩, Matt Kan, 三星電子, Xiaomi, 三星
Matt

從工程師到記者，從虛擬世界到現實世界，不斷追尋著動人事物。