Od LCD k MicroLED: Odhalení základních principů a evoluce běžných zobrazovacích technologií

Základy a klasifikace zobrazovacích technologií

  Jádro průmyslu plochých displejů (FPD) spočívá v elektrooptické konverzní technologii, která generuje a moduluje světlo prostřednictvím elektrických signálů a vytváří obrazy. Současné mainstreamové zobrazovací technologie zahrnují především LCD, OLED a MicroLED. Všechny tyto technologie jsou založeny na principu smíchání tří základních barev – červené, zelené a modré (RGB) – k dosažení zbarvení.

LCD (Liquid Crystal Display), jako nejvyspělejší a nejrozšířenější zobrazovací řešení, funguje na následujícím základním principu: jednotka podsvícení vyzařuje bílé světlo, které prochází polarizátory a vrstvou tekutých krystalů, než se dostane k barevným filtrům RGB a vytvoří tři základní barvy. Nakonec je jas každého pixelu upraven řízením orientace molekul tekutých krystalů pomocí přiloženého napětí. Tento proces se opírá o koordinovanou práci několika základních komponent: jednotka podsvícení, pole TFT, vrstva tekutých krystalů a barevné filtry.

Hloubková analýza a vývoj technologie LCD

  Tradiční struktury LCD mají svá vlastní omezení v systémech podsvícení – celý panel podsvícení zůstává neustále osvětlen, což vede k relativně vysoké spotřebě energie. K vyřešení tohoto problému představil průmysl technologii vylepšení podsvícení MiniLED, která rozděluje podsvícení do stovek nebo dokonce tisíců nezávisle řízených zón, z nichž každá je vybavena drobnými LED čipy, které lze individuálně zapínat nebo vypínat, což výrazně zlepšuje kontrast a energetickou účinnost. Technologie kvantových teček (QLED) je dalším velkým pokrokem, kde modré světlo excituje kvantové tečky nanomateriálů (2-10 nm) různých velikostí za vzniku čistého červeného a zeleného světla, které se pak spojí s modrým světlem a vytvoří vysoce kvalitní bílé světlo. Tato technologie byla oceněna Nobelovou cenou za chemii v roce 2023.

  Pokud jde o pole TFT, vývoj materiálů polovodičových kanálů přímo vedl ke zlepšení výkonu displeje. Od počátečního amorfního křemíku (a-Si:H) po nízkoteplotní polykrystalický křemík (LTPS, vyrobený pomocí 308nm XeCl excimerového laserového žíhání) a poté až po oxidové polovodiče (jako je a-IGZO), neustálé zvyšování mobility nosičů umožnilo displejům podporovat vyšší rozlišení a obnovovací frekvence. Inovace v materiálech vrstvy tekutých krystalů jsou stejně důležité, protože různé metody zarovnání (jako je TN twisted nematic, IPS in-plane switching a VA vertikální zarovnání) nabízejí různé pozorovací úhly, doby odezvy a kontrastní charakteristiky.

Modularizace displeje a srovnání technologií

  Modul LCD (LCD Module) slouží jako kompletní zobrazovací řešení, které integruje LCD obrazovku, integrované obvody ovladače, systém podsvícení a připojovací rozhraní. Stojí za zmínku, že MiniLED a QLED v podstatě stále spadají do kategorie LCD technologie, což představuje vylepšení systému podsvícení, zatímco IPS/TN/VA odkazují na inovace v materiálech vrstvy tekutých krystalů. Ve srovnání s technologií OLED nabízejí LCD displeje, i když vyžadují systém podsvícení, výhody z hlediska životnosti a ceny. MicroLED je považována za technologii displeje nové generace, která kombinuje vysokou stabilitu LCD s výhodami samovyzařování OLED, i když stále čelí výzvám v technologii hromadné výroby.

  Jako výrobci LCD displejů musíme vybrat vhodná technologická řešení na základě aplikačních scénářů. Při přizpůsobování LCD obrazovek je nezbytné komplexně zvážit kombinaci typu podsvícení (konvenční LED/MiniLED/kvantový bod), materiálu TFT (a-Si/LTPS/Oxide) a režimu tekutých krystalů (TN/IPS/VA), aby byly splněny specifické požadavky zákazníků týkající se spotřeby energie, rozlišení, obnovovací frekvence a ceny. Tento modulární přístup k technologii je základní logikou vývoje moderních zobrazovacích produktů.

O ČNK

  Společnost CNK Electronics (ve zkratce CNK) byla založena v Shenzhenu v roce 2010 a v roce 2019 rozšířila přední světovou továrnu v Longyan, Fujian. Jedná se o specializovaný a inovativní podnik specializující se na design, vývoj, výrobu a prodej zobrazovacích produktů. CNK poskytuje zákazníkům celou řadu cenově výhodných malých a středně velkých zobrazovacích modulů, řešení a služeb s vynikající kvalitou po celém světě. CNK se orientuje na technologii a vysokou kvalitu, udržuje udržitelný rozvoj a snaží se nabízet zákazníkům lepší a stabilní služby.