Від LCD до MicroLED: розкриття основних принципів та еволюції основних технологій відображення

Основи та класифікація дисплейних технологій

  Основою індустрії плоских дисплеїв (FPD) є технологія електрооптичного перетворення, яка генерує та модулює світло за допомогою електричних сигналів для отримання зображень. Поточні основні технології дисплеїв включають переважно LCD, OLED і MicroLED. Усі ці технології базуються на принципі змішування трьох основних кольорів — червоного, зеленого та синього (RGB) — для досягнення кольоровості.

РК-дисплей (рідкокристалічний дисплей), як найбільш зріле та широко поширене рішення для відображення, працює на такому фундаментальному принципі: блок підсвічування випромінює біле світло, яке проходить через поляризатори та рідкокристалічний шар перед тим, як досягти кольорових фільтрів RGB для отримання трьох основних кольорів. Нарешті, яскравість кожного пікселя регулюється шляхом керування орієнтацією молекул рідкого кристала за допомогою прикладеної напруги. Цей процес базується на злагодженій роботі кількох основних компонентів: блоку підсвічування, матриці TFT, рідкокристалічного шару та кольорових фільтрів.

Поглиблений аналіз і еволюція РК-технології

  Традиційні РК-структури мають властиві обмеження в системах підсвічування — уся панель підсвічування залишається постійно освітленою, що призводить до відносно високого енергоспоживання. Щоб вирішити цю проблему, галузь запровадила технологію покращення підсвічування MiniLED, яка розділяє підсвічування на сотні чи навіть тисячі незалежно керованих зон, кожна з яких оснащена крихітними світлодіодними чіпами, які можна вмикати та вимикати окремо, що значно покращує контрастність та енергоефективність. Технологія квантових точок (QLED) є ще одним великим досягненням, де синє світло збуджує наноматеріали квантових точок (2-10 нм) різного розміру для отримання чистого червоного та зеленого світла, яке потім поєднується з синім світлом, утворюючи високоякісне біле світло. Ця технологія була визнана Нобелівською премією з хімії у 2023 році.

  Що стосується матриць TFT, еволюція матеріалів напівпровідникових каналів безпосередньо спричинила покращення продуктивності дисплея. Від початкового аморфного кремнію (a-Si:H) до низькотемпературного полікристалічного кремнію (LTPS, виготовленого за допомогою процесу ексимерного лазерного відпалу XeCl 308 нм), а потім до оксидних напівпровідників (таких як a-IGZO), постійне збільшення мобільності носіїв дозволило дисплеям підтримувати вищу роздільну здатність і частоту оновлення. Інновації в матеріалах рідкокристалічного шару однаково важливі, оскільки різні методи вирівнювання (такі як скручений нематик TN, комутація в площині IPS і вертикальне вирівнювання VA) пропонують різні кути огляду, час відгуку та характеристики контрастності.

Модулярність дисплея та порівняння технологій

  РК-модуль (LCD-модуль) служить повним рішенням для відображення, об’єднуючи РК-екран, мікросхеми драйверів, систему підсвічування та інтерфейси підключення. Варто зазначити, що MiniLED і QLED, по суті, як і раніше підпадають під категорію РК-технологій, представляючи вдосконалення системи підсвічування, тоді як IPS/TN/VA відносяться до інновацій у матеріалах рідкокристалічного шару. Порівняно з технологією OLED, рідкокристалічні дисплеї, хоча й вимагають системи підсвічування, пропонують переваги щодо терміну служби та вартості. MicroLED вважається технологією дисплеїв наступного покоління, яка поєднує високу стабільність РК-дисплея з перевагами самовипромінювання OLED, хоча вона все ще стикається з проблемами в технології масового виробництва.

  Як виробники РК-дисплеїв, ми повинні вибирати відповідні технологічні рішення на основі сценаріїв застосування. Під час налаштування РК-екранів важливо всебічно враховувати комбінацію типу підсвічування (звичайний світлодіод/мінісвітлодіод/квантова точка), матеріалу TFT (a-Si/LTPS/оксид) і рідкокристалічного режиму (TN/IPS/VA), щоб відповідати конкретним вимогам замовника щодо енергоспоживання, роздільної здатності, частоти оновлення та вартості. Цей модульний підхід до технології є основною логікою розробки сучасного дисплея.

Про CNK

  Заснована в Шеньчжені в 2010 році компанія CNK Electronics (коротко CNK) розширила провідну світову фабрику в Луняні, Фуцзянь, у 2019 році. Це спеціалізоване та інноваційне підприємство, що спеціалізується на проектуванні, розробці, виробництві та продажу дисплеїв. CNK надає клієнтам повний спектр економічно ефективних дисплеїв малого та середнього розміру, рішень і послуг з відмінною якістю по всьому світу. Орієнтована на технології та високу якість, CNK зберігає стійкий розвиток, працює над тим, щоб пропонувати клієнтам  кращі та стабільні послуги.