Od LCD k MicroLED: Odhalenie základných princípov a vývoja bežných zobrazovacích technológií

Základy a klasifikácia zobrazovacích technológií

  Jadro priemyslu plochých displejov (FPD) spočíva v elektro-optickej konverznej technológii, ktorá generuje a moduluje svetlo prostredníctvom elektrických signálov na vytváranie obrázkov. Súčasné bežné zobrazovacie technológie zahŕňajú predovšetkým LCD, OLED a MicroLED. Všetky tieto technológie sú založené na princípe miešania troch základných farieb – červenej, zelenej a modrej (RGB) – na dosiahnutie zafarbenia.

LCD (displej z tekutých kryštálov), ako najvyspelejšie a najrozšírenejšie zobrazovacie riešenie, funguje na nasledujúcom základnom princípe: jednotka podsvietenia vyžaruje biele svetlo, ktoré prechádza cez polarizátory a vrstvu tekutých kryštálov pred dosiahnutím farebných filtrov RGB, aby vytvorilo tri základné farby. Nakoniec sa jas každého pixelu nastaví riadením orientácie molekúl tekutých kryštálov pomocou aplikovaného napätia. Tento proces sa opiera o koordinovanú prácu niekoľkých základných komponentov: jednotka podsvietenia, pole TFT, vrstva tekutých kryštálov a farebné filtre.

Hĺbková analýza a vývoj technológie LCD

  Tradičné štruktúry LCD majú vlastné obmedzenia v systémoch podsvietenia – celý panel podsvietenia zostáva neustále osvetlený, čo vedie k relatívne vysokej spotrebe energie. Na vyriešenie tohto problému predstavil priemysel technológiu vylepšenia podsvietenia MiniLED, ktorá rozdeľuje podsvietenie do stoviek alebo dokonca tisícok nezávisle riadených zón, z ktorých každá je vybavená drobnými LED čipmi, ktoré je možné zapínať alebo vypínať individuálne, čím sa výrazne zlepšuje kontrast a energetická účinnosť. Technológia Quantum Dot (QLED) je ďalším významným pokrokom, kde modré svetlo excituje kvantové bodové nanomateriály (2-10 nm) rôznych veľkostí, aby vytvorili čisté červené a zelené svetlo, ktoré sa potom spojí s modrým svetlom a vytvorí vysokokvalitné biele svetlo. Táto technológia bola ocenená Nobelovou cenou za chémiu v roku 2023.

  Pokiaľ ide o polia TFT, vývoj materiálov polovodičových kanálov priamo viedol k zlepšeniu výkonu displeja. Od počiatočného amorfného kremíka (a-Si:H) po nízkoteplotný polykryštalický kremík (LTPS, vyrobený pomocou 308nm XeCl procesu excimerového laserového žíhania) a potom až po oxidové polovodiče (ako je a-IGZO), neustále zvyšovanie mobility nosičov umožnilo displejom podporovať vyššie rozlíšenia a obnovovacie frekvencie. Inovácie v materiáloch vrstvy tekutých kryštálov sú rovnako kritické, s rôznymi metódami zarovnania (ako je TN twisted nematic, IPS in-plane switching a VA vertikálne zarovnanie), ktoré ponúkajú rôzne pozorovacie uhly, časy odozvy a kontrastné charakteristiky.

Modularizácia displeja a porovnanie technológií

  LCD modul (LCD Module) slúži ako kompletné zobrazovacie riešenie, ktoré integruje LCD obrazovku, integrované obvody ovládača, systém podsvietenia a pripájacie rozhrania. Stojí za zmienku, že MiniLED a QLED v podstate stále spadajú do kategórie LCD technológie, čo predstavuje vylepšenie systému podsvietenia, zatiaľ čo IPS/TN/VA odkazujú na inovácie v materiáloch vrstiev tekutých kryštálov. V porovnaní s technológiou OLED ponúkajú LCD, hoci vyžadujú systém podsvietenia, výhody z hľadiska životnosti a ceny. MicroLED sa považuje za zobrazovaciu technológiu novej generácie, ktorá kombinuje vysokú stabilitu LCD s výhodami samovyžarovania OLED, aj keď stále čelí výzvam v technológii hromadnej výroby.

  Ako výrobcovia LCD displejov musíme vyberať vhodné technologické riešenia na základe aplikačných scenárov. Pri prispôsobovaní LCD obrazoviek je nevyhnutné komplexne zvážiť kombináciu typu podsvietenia (bežná LED/MiniLED/kvantový bod), materiálu TFT (a-Si/LTPS/Oxide) a režimu tekutých kryštálov (TN/IPS/VA), aby sa splnili špecifické požiadavky zákazníkov týkajúce sa spotreby energie, rozlíšenia, obnovovacej frekvencie a nákladov. Tento modulárny prístup k technológii je základnou logikou vývoja moderných zobrazovacích produktov.

O CNK

  Spoločnosť CNK Electronics (v skratke CNK) bola založená v roku 2010 v Shenzhene a v roku 2019 rozšírila poprednú svetovú továreň v Longyan, Fujian. Ide o špecializovaný a inovatívny podnik špecializujúci sa na dizajn, vývoj, výrobu a predaj zobrazovacích produktov. CNK poskytuje zákazníkom celý rad cenovo výhodných malých a stredne veľkých zobrazovacích modulov, riešení a služieb vo vynikajúcej kvalite na celom svete. CNK, ktorá sa orientuje na technológiu a vysokú kvalitu, udržiava udržateľný rozvoj, pracuje na tom, aby zákazníkom ponúkala lepšie a stabilnejšie služby.