Von LCD zu MicroLED: Enthüllung der Kernprinzipien und Entwicklung gängiger Display-Technologien

Grundlagen und Klassifizierung von Display-Technologien

  Der Kern der Flachbildschirmindustrie (FPD) liegt in der elektrooptischen Umwandlungstechnologie, die Licht durch elektrische Signale erzeugt und moduliert, um Bilder zu erzeugen. Zu den aktuellen Mainstream-Anzeigetechnologien zählen vor allem LCD, OLED und MicroLED. Alle diese Technologien basieren auf dem Prinzip der Mischung der drei Primärfarben Rot, Grün und Blau (RGB), um eine Kolorierung zu erreichen.

LCD (Liquid Crystal Display) ist die ausgereifteste und am weitesten verbreitete Anzeigelösung und basiert auf dem folgenden Grundprinzip: Eine Hintergrundbeleuchtungseinheit sendet weißes Licht aus, das durch Polarisatoren und eine Flüssigkristallschicht gelangt, bevor es RGB-Farbfilter erreicht, um die drei Primärfarben zu erzeugen. Schließlich wird die Helligkeit jedes Pixels angepasst, indem die Ausrichtung der Flüssigkristallmoleküle über eine angelegte Spannung gesteuert wird. Dieser Prozess beruht auf der koordinierten Arbeit mehrerer Kernkomponenten: der Hintergrundbeleuchtungseinheit, des TFT-Arrays, der Flüssigkristallschicht und der Farbfilter.

Eingehende Analyse und Entwicklung der LCD-Technologie

  Herkömmliche LCD-Strukturen weisen inhärente Einschränkungen in ihren Hintergrundbeleuchtungssystemen auf – das gesamte Hintergrundbeleuchtungsfeld bleibt ständig beleuchtet, was zu einem relativ hohen Stromverbrauch führt. Um dieses Problem anzugehen, hat die Industrie die MiniLED-Hintergrundbeleuchtungsverbesserungstechnologie eingeführt, die die Hintergrundbeleuchtung in Hunderte oder sogar Tausende unabhängig gesteuerte Zonen unterteilt, die jeweils mit winzigen LED-Chips ausgestattet sind, die einzeln ein- oder ausgeschaltet werden können, was den Kontrast und die Energieeffizienz erheblich verbessert. Die Quantenpunkttechnologie (QLED) ist ein weiterer großer Fortschritt, bei dem blaues Licht Quantenpunkt-Nanomaterialien (2–10 nm) unterschiedlicher Größe anregt, um reines rotes und grünes Licht zu erzeugen, das sich dann mit blauem Licht zu hochwertigem weißem Licht verbindet. Diese Technologie wurde 2023 mit dem Nobelpreis für Chemie gewürdigt.

  Im Hinblick auf TFT-Arrays hat die Entwicklung von Halbleiterkanalmaterialien direkt zu Verbesserungen der Anzeigeleistung geführt. Vom anfänglichen amorphen Silizium (a-Si:H) über polykristallines Niedertemperatursilizium (LTPS, hergestellt mit einem 308-nm-XeCl-Excimer-Laser-Annealing-Prozess) bis hin zu Oxidhalbleitern (wie a-IGZO) hat die kontinuierliche Steigerung der Trägermobilität es Displays ermöglicht, höhere Auflösungen und Bildwiederholraten zu unterstützen. Innovationen bei Flüssigkristallschichtmaterialien sind ebenso wichtig, da unterschiedliche Ausrichtungsmethoden (wie TN-Twisted-Nematic, IPS-In-Plane-Switching und VA-Vertikalausrichtung) unterschiedliche Betrachtungswinkel, Reaktionszeiten und Kontrasteigenschaften bieten.

Modularisierung und Technologievergleich anzeigen

  Ein LCD-Modul (LCD-Modul) dient als komplette Anzeigelösung und integriert einen LCD-Bildschirm, Treiber-ICs, ein Hintergrundbeleuchtungssystem und Verbindungsschnittstellen. Es ist erwähnenswert, dass MiniLED und QLED im Wesentlichen immer noch in die Kategorie der LCD-Technologie fallen und Verbesserungen des Hintergrundbeleuchtungssystems darstellen, während IPS/TN/VA sich auf Innovationen bei Flüssigkristallschichtmaterialien beziehen. Im Vergleich zur OLED-Technologie bieten LCDs zwar ein Hintergrundbeleuchtungssystem, bieten aber Vorteile hinsichtlich Lebensdauer und Kosten. MicroLED gilt als die Display-Technologie der nächsten Generation, die die hohe Stabilität von LCD mit den selbstemittierenden Vorteilen von OLED kombiniert, auch wenn sie in der Massenproduktionstechnologie noch vor Herausforderungen steht.

  Als Hersteller von LCD-Displays müssen wir basierend auf Anwendungsszenarien geeignete technologische Lösungen auswählen. Bei der kundenspezifischen Anpassung von LCD-Bildschirmen ist es wichtig, die Kombination aus Hintergrundbeleuchtungstyp (herkömmliche LED/MiniLED/Quantum Dot), TFT-Material (a-Si/LTPS/Oxid) und Flüssigkristallmodus (TN/IPS/VA) umfassend zu berücksichtigen, um spezifische Kundenanforderungen hinsichtlich Stromverbrauch, Auflösung, Bildwiederholfrequenz und Kosten zu erfüllen. Dieser modulare Technologieansatz ist die Kernlogik hinter der Entwicklung moderner Display-Produkte.

Über CNK

  CNK Electronics (kurz: CNK) wurde 2010 in Shenzhen gegründet und erweiterte 2019 das weltweit führende Werk in Longyan, Fujian. Es handelt sich um ein spezialisiertes und innovatives Unternehmen, das sich auf Design, Entwicklung, Produktion und Vertrieb von Displayprodukten spezialisiert hat. CNK bietet seinen Kunden weltweit ein umfassendes Sortiment an kostengünstigen kleinen und mittelgroßen Anzeigemodulen, Lösungen und Dienstleistungen in hervorragender Qualität. CNK ist auf Technologie und hohe Qualität ausgerichtet und strebt eine nachhaltige Entwicklung an, um seinen Kunden bessere und stabilere Dienstleistungen zu bieten.