Lorsque les consommateurs sont émerveillés par la large gamme de couleurs des écrans de téléphones portables et louent la précision des couleurs des écrans de voiture, la structure d'écran couleur TFT qui soutient ces expériences subit une innovation complète, des unités de base à l'intégration du système. Récemment, des entreprises telles que BOE et LG Display ont conjointement publié des réalisations technologiques de structures d'écrans couleur, montrant qu'en optimisant l'agencement des pixels, en innovant les procédés de films couleur et en reconstruisant les architectures de pilotage, les écrans couleur TFT ont réalisé de multiples percées en termes de performance des couleurs, de vitesse de réponse et de stabilité de la durée de vie, injectant un nouvel élan sur le marché des écrans haut de gamme.
La présentation des couleurs des écrans couleur TFT est essentiellement le résultat de l'action collaborative d'une structure multicouche composée de "couche de rétroéclairage - polariseur - matrice TFT - film couleur - électrode de pixel". Parmi eux, le film couleur et l'agencement des pixels sont les liens essentiels pour la reproduction des couleurs, et ils sont depuis longtemps au centre des percées technologiques. Lors de la Conférence internationale sur la technologie d'affichage de 2025, la structure "pixel en losange RGBW" de BOE a suscité des discussions - par rapport à l'agencement de pixels RGB traditionnel, cette structure ajoute un sous-pixel blanc entre les sous-pixels rouge, vert et bleu, combiné à son matériau de résistance couleur auto-développé, non seulement augmente la transmission de la lumière de 45 %, mais dépasse également la couverture de la gamme de couleurs NTSC à 110 %, et résout en même temps le problème de l'écran RGBW traditionnel qui a une couleur pâle.
"La mise à niveau du matériau du film couleur est la base de l'optimisation structurelle." Wang Lei, le directeur de l'Institut de recherche sur la technologie d'affichage de BOE, a déclaré lors d'une interview. Le film couleur à base d'acrylique utilisé dans les écrans couleur TFT traditionnels présente des problèmes tels qu'une faible résistance à la lumière et une décoloration rapide. Sa durée de vie dans les scénarios d'affichage en extérieur est généralement inférieure à 20 000 heures. Cependant, le film couleur à base de polyimide nouvellement développé améliore la résistance à la lumière à plus de 80 000 heures grâce à l'introduction de la technologie de dispersion de particules de pigments à l'échelle nanométrique, et l'écart de couleur est contrôlé au niveau de pointe de l'industrie de ΔE < 1. Ce matériau a été appliqué aux écrans TFT-OLED de la série Huawei Mate 70, et il peut toujours maintenir une reproduction précise des couleurs, même dans des conditions d'éclairage extrêmes.
Outre la structure des pixels et des filtres couleur à l'avant, l'innovation de la structure de pilotage de la matrice TFT est également cruciale. LG Display a introduit la structure "TFT à double grille", qui a dépassé la limite actuelle du courant de pilotage à une seule grille et a permis un contrôle précis de la luminosité des pixels en intégrant deux transistors à couche mince dans chaque unité de pixel. Cette structure a réduit le temps de réponse de l'écran de 15 ms traditionnels à moins de 3 ms, éliminant complètement le phénomène d'image fantôme lors de la lecture d'images en mouvement rapide. Actuellement, cette structure de pilotage a été appliquée aux panneaux TFT-LCD des nouveaux téléviseurs phares de Sony, avec une clarté dynamique atteignant 1200 lignes, soit une augmentation de 50 % par rapport au produit de la génération précédente.
L'innovation structurelle améliore non seulement la qualité de l'image, mais étend également l'application des écrans couleur TFT à des scénarios spéciaux. Dans le domaine de l'affichage automobile, Shentianma a développé la structure "découpe de forme spéciale + liaison multicouche", qui résout le problème que les écrans couleur traditionnels ne peuvent pas s'adapter aux consoles centrales incurvées. Le substrat PI flexible et la couche d'encapsulation inorganique qu'il adopte peuvent atteindre un rayon de courbure de 120°. En même temps, grâce à l'optimisation de l'adhésif optique intercouche, la résistance aux chocs de l'écran est améliorée de trois fois, répondant aux exigences strictes de l'environnement automobile. Selon les données, le volume d'expédition des écrans couleur TFT automobiles utilisant cette structure devrait dépasser 15 millions de pièces en 2025, avec une croissance en glissement annuel de 67 %.
Cependant, l'innovation structurelle est toujours confrontée à des défis de coûts. "Le coût de la transformation de la chaîne de production pour la structure de pixels en forme de diamant est supérieur de 20 % à celui de la chaîne traditionnelle, et le coût d'acquisition des matériaux de film couleur a également augmenté de 15 %", a noté l'analyste de l'industrie Li Na. Actuellement, seules trois entreprises nationales ont réalisé la production de masse de la nouvelle structure d'écran couleur. Les fabricants de petite et moyenne taille ont du mal à emboîter le pas en raison des barrières techniques et de la pression financière. En réponse, le niveau politique a émis des signaux de soutien. Le "Plan de développement pour l'industrie manufacturière de l'information électronique (2025-2030)" inclut clairement la technologie de structure de base des écrans couleur TFT dans la liste de recherche et développement clé, et encourage les entreprises à mener des recherches et développements collaboratifs avec les universités.
Avec les progrès continus de la technologie, les innovations structurelles accélèrent leur pénétration dans des domaines tels que l'électronique grand public et les écrans médicaux. BOE a révélé que les écrans couleur TFT haute résolution développés pour le domaine de l'imagerie médicale ont amélioré le niveau de gris à 16 384 niveaux en optimisant la structure du taux d'ouverture des pixels, permettant une restauration précise des lésions minimes dans les images médicales. Hua Xing Optoelectronics a adopté la structure "rétroéclairage Mini LED + contrôle de zone de lumière" dans ses écrans couleur TFT ultra-haute définition 8K, atteignant un rapport de contraste ultra-élevé de 100 000:1. Ces réalisations innovantes indiquent que l'optimisation structurelle des écrans couleur TFT passe d'une amélioration unidimensionnelle à une intégration de système multidimensionnelle, entraînant l'industrie de l'affichage dans une nouvelle ère de "la structure définissant la qualité".
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