Do LCD ao MicroLED: revelando os princípios fundamentais e a evolução das principais tecnologias de exibição

Fundamentos e Classificação de Tecnologias de Display

  O núcleo da indústria de monitores de tela plana (FPD) reside na tecnologia de conversão eletro-óptica, que gera e modula a luz através de sinais elétricos para produzir imagens. As atuais tecnologias de exibição convencionais incluem principalmente LCD, OLED e MicroLED. Todas essas tecnologias baseiam-se no princípio de misturar as três cores primárias – vermelho, verde e azul (RGB) – para obter a colorização.

O LCD (Liquid Crystal Display), como solução de display mais madura e amplamente adotada, opera com base no seguinte princípio fundamental: uma unidade de retroiluminação emite luz branca, que passa através de polarizadores e uma camada de cristal líquido antes de chegar aos filtros de cores RGB para produzir as três cores primárias. Finalmente, o brilho de cada pixel é ajustado controlando a orientação das moléculas de cristal líquido através da voltagem aplicada. Este processo depende do trabalho coordenado de vários componentes principais: a unidade de luz de fundo, a matriz TFT, a camada de cristal líquido e os filtros de cores.

Análise aprofundada e evolução da tecnologia LCD

  As estruturas tradicionais de LCD têm limitações inerentes aos seus sistemas de retroiluminação – todo o painel de retroiluminação permanece constantemente iluminado, levando a um consumo de energia relativamente elevado. Para resolver isto, a indústria introduziu a tecnologia de melhoria da retroiluminação MiniLED, que divide a retroiluminação em centenas ou mesmo milhares de zonas controladas independentemente, cada uma equipada com pequenos chips LED que podem ser ligados ou desligados individualmente, melhorando significativamente o contraste e a eficiência energética. A tecnologia de pontos quânticos (QLED) é outro grande avanço, onde a luz azul excita nanomateriais de pontos quânticos (2-10 nm) de diferentes tamanhos para produzir luz vermelha e verde pura, que então se combina com a luz azul para formar luz branca de alta qualidade. Esta tecnologia foi reconhecida com o Prêmio Nobel de Química em 2023.

  Em termos de matrizes TFT, a evolução dos materiais dos canais semicondutores impulsionou diretamente melhorias no desempenho da exibição. Do silício amorfo inicial (a-Si:H) ao silício policristalino de baixa temperatura (LTPS, fabricado usando um processo de recozimento a laser excimer XeCl de 308 nm) e depois aos semicondutores de óxido (como o a-IGZO), o aumento contínuo na mobilidade da portadora permitiu que os monitores suportassem resoluções e taxas de atualização mais altas. As inovações em materiais de camada de cristal líquido são igualmente críticas, com diferentes métodos de alinhamento (como nemático torcido TN, comutação no plano IPS e alinhamento vertical VA) oferecendo vários ângulos de visão, tempos de resposta e características de contraste.

Modularização de display e comparação de tecnologia

  Um módulo LCD (Módulo LCD) serve como uma solução completa de display, integrando uma tela LCD, ICs de driver, um sistema de luz de fundo e interfaces de conexão. É importante notar que MiniLED e QLED ainda se enquadram essencialmente na categoria de tecnologia LCD, representando melhorias no sistema de retroiluminação, enquanto IPS/TN/VA referem-se a inovações em materiais de camada de cristal líquido. Em comparação com a tecnologia OLED, os LCDs, embora exijam um sistema de retroiluminação, oferecem vantagens em termos de vida útil e custo. O MicroLED é considerado a tecnologia de exibição da próxima geração, combinando a alta estabilidade do LCD com as vantagens autoemissivas do OLED, embora ainda enfrente desafios na tecnologia de produção em massa.

  Como fabricantes de monitores LCD, devemos selecionar soluções tecnológicas adequadas com base nos cenários de aplicação. Ao personalizar telas LCD, é essencial considerar de forma abrangente a combinação do tipo de luz de fundo (LED convencional/MiniLED/ponto quântico), material TFT (a-Si/LTPS/Oxide) e modo de cristal líquido (TN/IPS/VA) para atender aos requisitos específicos do cliente em relação ao consumo de energia, resolução, taxa de atualização e custo. Esta abordagem modular da tecnologia é a lógica central por trás do desenvolvimento de produtos de display modernos.

Sobre CNK

  Fundada em Shenzhen em 2010, a CNK Electronics (CNK em resumo) expandiu a fábrica líder mundial em Longyan, Fujian em 2019. É uma empresa especializada e inovadora especializada em design, desenvolvimento, produção e vendas de produtos de exibição. A CNK oferece aos clientes uma gama completa de módulos de display de pequeno e médio porte econômicos, soluções e serviços com excelente qualidade em todo o mundo. Orientada em tecnologia e alta qualidade, a CNK mantém o desenvolvimento sustentável, trabalha para oferecer aos clientes serviços melhores e estáveis.