Da LCD a MicroLED: presentazione dei principi fondamentali e dell'evoluzione delle tecnologie di visualizzazione tradizionali

Fondamenti e classificazione delle tecnologie di visualizzazione

  Il cuore dell'industria dei display a schermo piatto (FPD) risiede nella tecnologia di conversione elettro-ottica, che genera e modula la luce attraverso segnali elettrici per produrre immagini. Le attuali tecnologie di visualizzazione tradizionali includono principalmente LCD, OLED e MicroLED. Tutte queste tecnologie si basano sul principio della miscelazione dei tre colori primari – rosso, verde e blu (RGB) – per ottenere la colorazione.

L'LCD (Liquid Crystal Display), in quanto soluzione di visualizzazione più matura e ampiamente adottata, funziona secondo il seguente principio fondamentale: un'unità di retroilluminazione emette luce bianca, che passa attraverso polarizzatori e uno strato di cristalli liquidi prima di raggiungere i filtri colorati RGB per produrre i tre colori primari. Infine, la luminosità di ciascun pixel viene regolata controllando l'orientamento delle molecole di cristalli liquidi tramite la tensione applicata. Questo processo si basa sul lavoro coordinato di diversi componenti principali: l'unità di retroilluminazione, l'array TFT, lo strato di cristalli liquidi e i filtri colorati.

Analisi approfondita ed evoluzione della tecnologia LCD

  Le strutture LCD tradizionali presentano limitazioni intrinseche nei sistemi di retroilluminazione: l'intero pannello di retroilluminazione rimane costantemente illuminato, comportando un consumo energetico relativamente elevato. Per risolvere questo problema, l’industria ha introdotto la tecnologia di miglioramento della retroilluminazione MiniLED, che divide la retroilluminazione in centinaia o addirittura migliaia di zone controllate in modo indipendente, ciascuna dotata di minuscoli chip LED che possono essere accesi o spenti individualmente, migliorando significativamente il contrasto e l’efficienza energetica. La tecnologia dei punti quantici (QLED) è un altro importante progresso, in cui la luce blu eccita nanomateriali a punti quantici (2-10 nm) di diverse dimensioni per produrre luce rossa e verde pura, che poi si combina con la luce blu per formare luce bianca di alta qualità. Questa tecnologia è stata premiata con il Premio Nobel per la Chimica nel 2023.

  In termini di array TFT, l'evoluzione dei materiali dei canali semiconduttori ha portato direttamente miglioramenti nelle prestazioni dei display. Dal silicio amorfo iniziale (a-Si:H) al silicio policristallino a bassa temperatura (LTPS, fabbricato utilizzando un processo di ricottura laser ad eccimeri XeCl da 308 nm) e poi ai semiconduttori di ossido (come a-IGZO), il continuo aumento della mobilità dei portanti ha consentito ai display di supportare risoluzioni e frequenze di aggiornamento più elevate. Le innovazioni nei materiali degli strati di cristalli liquidi sono altrettanto cruciali, con diversi metodi di allineamento (come il nematico ritorto TN, la commutazione in piano IPS e l'allineamento verticale VA) che offrono angoli di visione, tempi di risposta e caratteristiche di contrasto variabili.

Visualizza modularizzazione e confronto tecnologico

  Un modulo LCD (LCD Module) funge da soluzione di visualizzazione completa, integrando uno schermo LCD, circuiti integrati driver, un sistema di retroilluminazione e interfacce di connessione. Vale la pena notare che MiniLED e QLED rientrano essenzialmente ancora nella categoria della tecnologia LCD, rappresentando miglioramenti al sistema di retroilluminazione, mentre IPS/TN/VA si riferiscono a innovazioni nei materiali degli strati di cristalli liquidi. Rispetto alla tecnologia OLED, gli LCD, pur richiedendo un sistema di retroilluminazione, offrono vantaggi in termini di durata e costi. MicroLED è considerata la tecnologia di visualizzazione di nuova generazione, che combina l'elevata stabilità dell'LCD con i vantaggi autoemissivi dell'OLED, sebbene debba ancora affrontare sfide nella tecnologia di produzione di massa.

  Come produttori di display LCD, dobbiamo selezionare soluzioni tecnologiche adeguate in base agli scenari applicativi. Quando si personalizzano gli schermi LCD, è essenziale considerare in modo completo la combinazione di tipo di retroilluminazione (LED convenzionale/MiniLED/quantum dot), materiale TFT (a-Si/LTPS/ossido) e modalità a cristalli liquidi (TN/IPS/VA) per soddisfare le specifiche esigenze dei clienti in termini di consumo energetico, risoluzione, frequenza di aggiornamento e costi. Questo approccio modulare alla tecnologia è la logica fondamentale alla base dello sviluppo dei moderni prodotti display.

A proposito di CNK

  Fondata a Shenzhen nel 2010, CNK Electronics (CNK in breve) ha ampliato la fabbrica leader a livello mondiale a Longyan, Fujian nel 2019. È un'impresa specializzata e innovativa specializzata nella progettazione, sviluppo, produzione e vendita di prodotti di visualizzazione. CNK offre ai clienti una gamma completa di moduli display, soluzioni e servizi convenienti di piccole e medie dimensioni con una qualità eccellente in tutto il mondo. Orientata alla tecnologia e all'alta qualità, CNK mantiene lo sviluppo sostenibile, lavora per offrire ai clienti servizi migliori e stabili.