Từ LCD đến MicroLED: Hé lộ các nguyên tắc cốt lõi và sự phát triển của công nghệ hiển thị phổ thông

Nguyên tắc cơ bản và phân loại công nghệ hiển thị

  Cốt lõi của ngành công nghiệp màn hình phẳng (FPD) nằm ở công nghệ chuyển đổi quang điện, tạo ra và điều chỉnh ánh sáng thông qua tín hiệu điện để tạo ra hình ảnh. Các công nghệ màn hình chính hiện nay chủ yếu bao gồm LCD, OLED và MicroLED. Tất cả các công nghệ này đều dựa trên nguyên tắc trộn ba màu cơ bản—đỏ, lục và lam (RGB)—để đạt được khả năng tạo màu.

LCD (Màn hình tinh thể lỏng), là giải pháp hiển thị hoàn thiện nhất và được áp dụng rộng rãi, hoạt động theo nguyên tắc cơ bản sau: bộ đèn nền phát ra ánh sáng trắng, đi qua các bản phân cực và lớp tinh thể lỏng trước khi tiếp cận các bộ lọc màu RGB để tạo ra ba màu cơ bản. Cuối cùng, độ sáng của từng pixel được điều chỉnh bằng cách kiểm soát hướng của các phân tử tinh thể lỏng thông qua điện áp đặt vào. Quá trình này dựa vào hoạt động phối hợp của một số thành phần cốt lõi: bộ đèn nền, mảng TFT, lớp tinh thể lỏng và bộ lọc màu.

Phân tích chuyên sâu và sự phát triển của công nghệ LCD

  Cấu trúc LCD truyền thống có những hạn chế cố hữu trong hệ thống đèn nền—toàn bộ bảng đèn nền vẫn được chiếu sáng liên tục, dẫn đến mức tiêu thụ điện năng tương đối cao. Để giải quyết vấn đề này, ngành đã giới thiệu công nghệ cải tiến đèn nền MiniLED, chia đèn nền thành hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn vùng được điều khiển độc lập, mỗi vùng được trang bị các chip LED nhỏ có thể bật hoặc tắt riêng lẻ, cải thiện đáng kể độ tương phản và hiệu quả sử dụng năng lượng. Công nghệ chấm lượng tử (QLED) là một tiến bộ lớn khác, trong đó ánh sáng xanh lam kích thích vật liệu nano chấm lượng tử (2-10 nm) có kích thước khác nhau để tạo ra ánh sáng đỏ và xanh lục thuần khiết, sau đó kết hợp với ánh sáng xanh lam để tạo thành ánh sáng trắng chất lượng cao. Công nghệ này đã được công nhận với giải Nobel Hóa học năm 2023.

  Về mảng màn hình TFT, sự phát triển của vật liệu kênh bán dẫn đã trực tiếp thúc đẩy những cải tiến về hiệu suất hiển thị. Từ silicon vô định hình ban đầu (a-Si:H) đến silicon đa tinh thể ở nhiệt độ thấp (LTPS, được chế tạo bằng quy trình ủ laser XeCl 308nm) và sau đó đến chất bán dẫn oxit (như a-IGZO), sự gia tăng liên tục tính di động của sóng mang đã cho phép màn hình hỗ trợ độ phân giải và tốc độ làm mới cao hơn. Những cải tiến về vật liệu lớp tinh thể lỏng cũng quan trọng như nhau, với các phương pháp căn chỉnh khác nhau (chẳng hạn như nematic xoắn TN, chuyển mạch trong mặt phẳng IPS và căn chỉnh dọc VA) cung cấp các góc nhìn, thời gian phản hồi và đặc điểm tương phản khác nhau.

Hiển thị mô-đun hóa và so sánh công nghệ

  Một module LCD (LCD Module) đóng vai trò là giải pháp hiển thị hoàn chỉnh, tích hợp màn hình LCD, IC điều khiển, hệ thống đèn nền và các giao diện kết nối. Điều đáng chú ý là MiniLED và QLED về cơ bản vẫn thuộc danh mục công nghệ LCD, đại diện cho những cải tiến đối với hệ thống đèn nền, trong khi IPS/TN/VA đề cập đến những cải tiến trong vật liệu lớp tinh thể lỏng. So với công nghệ OLED, LCD tuy yêu cầu hệ thống đèn nền nhưng lại mang lại lợi thế về tuổi thọ và giá thành. MicroLED được coi là công nghệ màn hình thế hệ tiếp theo, kết hợp độ ổn định cao của LCD với ưu điểm tự phát sáng của OLED, mặc dù vẫn phải đối mặt với những thách thức trong công nghệ sản xuất hàng loạt.

  Với tư cách là nhà sản xuất màn hình LCD, chúng tôi phải chọn giải pháp công nghệ phù hợp dựa trên các tình huống ứng dụng. Khi tùy chỉnh màn hình LCD, cần phải xem xét toàn diện sự kết hợp giữa loại đèn nền (LED/MiniLED/chấm lượng tử thông thường), vật liệu TFT (a-Si/LTPS/Oxide) và chế độ tinh thể lỏng (TN/IPS/VA) để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của khách hàng về mức tiêu thụ điện năng, độ phân giải, tốc độ làm mới và chi phí. Cách tiếp cận công nghệ theo mô-đun này là logic cốt lõi đằng sau việc phát triển sản phẩm màn hình hiện đại.

Giới thiệu về CNK

  Được thành lập tại Thâm Quyến vào năm 2010, CNK Electronics (gọi tắt là CNK) đã mở rộng nhà máy hàng đầu thế giới tại Longyan, Phúc Kiến vào năm 2019. Đây là một doanh nghiệp chuyên biệt và sáng tạo chuyên thiết kế, phát triển, sản xuất và bán các sản phẩm màn hình. CNK cung cấp cho khách hàng đầy đủ các mô-đun, giải pháp và dịch vụ hiển thị cỡ vừa và nhỏ hiệu quả về chi phí với chất lượng tuyệt vời trên toàn thế giới. Định hướng về công nghệ và chất lượng cao, CNK tiếp tục phát triển bền vững, nỗ lực mang đến cho khách hàng những dịch vụ tốt hơn và ổn định hơn.