Od LCD do MicroLED: odsłanianie podstawowych zasad i ewolucja głównych technologii wyświetlania

Podstawy i klasyfikacja technologii wyświetlania

  Trzon branży wyświetlaczy płaskich (FPD) leży w technologii konwersji elektrooptycznej, która generuje i moduluje światło za pomocą sygnałów elektrycznych w celu wytworzenia obrazów. Obecne główne technologie wyświetlaczy obejmują przede wszystkim LCD, OLED i MicroLED. Wszystkie te technologie opierają się na zasadzie mieszania trzech podstawowych kolorów — czerwonego, zielonego i niebieskiego (RGB) — w celu uzyskania koloryzacji.

Wyświetlacz LCD (Liquid Crystal Display), jako najbardziej dojrzałe i powszechnie stosowane rozwiązanie wyświetlaczy, działa w oparciu o następującą podstawową zasadę: moduł podświetlenia emituje białe światło, które przechodzi przez polaryzatory i warstwę ciekłokrystaliczną, zanim dotrze do filtrów kolorów RGB w celu wytworzenia trzech podstawowych kolorów. Na koniec jasność każdego piksela reguluje się poprzez kontrolowanie orientacji cząsteczek ciekłego kryształu za pomocą przyłożonego napięcia. Proces ten opiera się na skoordynowanej pracy kilku kluczowych komponentów: modułu podświetlenia, matrycy TFT, warstwy ciekłokrystalicznej i filtrów barwnych.

Dogłębna analiza i ewolucja technologii LCD

  Tradycyjne konstrukcje LCD mają nieodłączne ograniczenia w zakresie systemów podświetlenia — cały panel podświetlenia pozostaje stale oświetlony, co prowadzi do stosunkowo wysokiego zużycia energii. Aby rozwiązać ten problem, w branży wprowadzono technologię poprawy podświetlenia MiniLED, która dzieli podświetlenie na setki, a nawet tysiące niezależnie kontrolowanych stref, z których każda jest wyposażona w maleńkie chipy LED, które można indywidualnie włączać i wyłączać, znacznie poprawiając kontrast i efektywność energetyczną. Technologia kropek kwantowych (QLED) to kolejne ważne osiągnięcie, w ramach którego niebieskie światło wzbudza nanomateriały kropek kwantowych (2–10 nm) o różnych rozmiarach w celu wytworzenia czystego światła czerwonego i zielonego, które następnie łączy się ze światłem niebieskim, tworząc wysokiej jakości światło białe. Technologia ta została uhonorowana Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii w 2023 roku.

  Jeśli chodzi o matryce TFT, ewolucja materiałów kanałów półprzewodnikowych bezpośrednio przyczyniła się do poprawy wydajności wyświetlaczy. Od początkowego krzemu amorficznego (a-Si:H) po niskotemperaturowy krzem polikrystaliczny (LTPS, wytwarzany przy użyciu procesu wyżarzania laserem ekscymerowym XeCl 308 nm), a następnie półprzewodniki tlenkowe (takie jak a-IGZO), ciągły wzrost mobilności nośników umożliwił wyświetlaczom obsługę wyższych rozdzielczości i częstotliwości odświeżania. Innowacje w materiałach warstw ciekłokrystalicznych są równie istotne, ponieważ różne metody wyrównywania (takie jak skrętka TN, przełączanie w płaszczyźnie IPS i wyrównywanie pionowe VA) zapewniają różne kąty widzenia, czasy reakcji i charakterystykę kontrastu.

Wyświetl modularyzację i porównanie technologii

  Moduł LCD (moduł LCD) służy jako kompletne rozwiązanie wyświetlające, integrujące ekran LCD, układy scalone sterownika, system podświetlenia i interfejsy połączeniowe. Warto zauważyć, że MiniLED i QLED zasadniczo nadal należą do kategorii technologii LCD, reprezentując ulepszenia systemu podświetlenia, podczas gdy IPS/TN/VA odnoszą się do innowacji w materiałach warstw ciekłokrystalicznych. W porównaniu z technologią OLED, wyświetlacze LCD, choć wymagają systemu podświetlenia, oferują przewagę w zakresie żywotności i kosztów. MicroLED jest uważany za technologię wyświetlaczy nowej generacji, łączącą wysoką stabilność LCD z zaletami samoemisyjnymi OLED, choć nadal stoi przed wyzwaniami w technologii masowej produkcji.

  Jako producenci wyświetlaczy LCD musimy dobierać odpowiednie rozwiązania technologiczne w oparciu o scenariusze zastosowań. Dostosowując ekrany LCD, należy kompleksowo rozważyć kombinację typu podświetlenia (konwencjonalna dioda LED/MiniLED/kropka kwantowa), materiału TFT (a-Si/LTPS/tlenek) i trybu ciekłokrystalicznego (TN/IPS/VA), aby spełnić specyficzne wymagania klienta dotyczące zużycia energii, rozdzielczości, częstotliwości odświeżania i kosztów. To modułowe podejście do technologii jest podstawową logiką stojącą za rozwojem nowoczesnych wyświetlaczy.

O CNK

  Założona w Shenzhen w 2010 r. firma CNK Electronics (w skrócie CNK) rozbudowała w 2019 r. wiodącą na świecie fabrykę w Longyan w Fujian. Jest to wyspecjalizowane i innowacyjne przedsiębiorstwo specjalizujące się w projektowaniu, rozwoju, produkcji i sprzedaży produktów wyświetlających. CNK zapewnia klientom pełną gamę ekonomicznych małych i średnich modułów wyświetlaczy, rozwiązań i usług o doskonałej jakości na całym świecie. Zorientowany na technologię i wysoką jakość, CNK utrzymuje zrównoważony rozwój, pracuje nad oferowaniem klientom lepszych i stabilnych usług.