ความก้าวหน้าและนวัตกรรมเป็นไปในทิศทางเดียวกัน: บทวิจารณ์ความสำเร็จล่าสุดในการวิจัยเทคโนโลยีจอแสดงผล LCD

ในยุคปัจจุบันของเทคโนโลยีการแสดงผลที่หลากหลาย เทคโนโลยี LCD (liquid crystal display) ไม่ได้หยุดนิ่งเนื่องจากผลกระทบของเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น OLED และ Micro-LED แต่กลับมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในด้านวัสดุหลัก ประสิทธิภาพการแสดงผล การผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ฯลฯ ทำลายการผูกขาดระหว่างประเทศผ่านนวัตกรรมอิสระ และปรับเปลี่ยนการรับรู้ของอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่อง เมื่อเร็วๆ นี้ การนำผลการวิจัยที่สำคัญมาใช้ได้เน้นย้ำถึงคุณค่าหลักและศักยภาพในการพัฒนาของเทคโนโลยี LCD ในอุตสาหกรรมการแสดงผลในปัจจุบัน

การพัฒนาวัสดุหลัก: ซับสเตรตกระจกยุคใหม่บรรลุความก้าวหน้าแบบก้าวกระโดด "Made in China" 

ซับสเตรตกระจก ซึ่งเป็น "กระดูกสันหลัง" ของแผง LCD ได้รับการควบคุมโดยบริษัทต่างๆ จากสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นมาเป็นเวลานาน เคยเป็น "คอขวดที่สำคัญ" ที่ขัดขวางการพัฒนาอุตสาหกรรมการแสดงผลของจีน อย่างไรก็ตาม สถานการณ์นี้ได้ถูกพลิกกลับอย่างสิ้นเชิง - ในการประชุม China Patent Award Presentation ครั้งที่ 25 สิทธิบัตร "A High-Generation TFT-LCD Glass Substrate Production Line" ที่พัฒนาร่วมกันโดย China Building Materials Glass New Materials Research Institute Group (China Research Institute) และ Bengbu Zhongguang Optoelectronics ได้รับรางวัล China Patent Gold Award ซึ่งเป็นการแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จของจีนในสาขานี้ จาก "ตามหลัง" เป็น "วิ่งคู่ขนาน" และถึงกับ "นำหน้า" 

หัวใจสำคัญของความสำเร็จนี้อยู่ที่กระบวนการ "หล่อแบบลอยตัวบางเฉียบช่องโลหะมีค่า" แห่งแรกของโลก ด้วยการออกแบบช่องโลหะผสมแพลตินัมของเหลวแก้วจะถูกยืดอย่างแม่นยำให้มีความหนา 0.3 มิลลิเมตร ร่วมกับระบบการทำให้ใสหลายระดับ ฟองอากาศขนาดเล็กจะถูกกำจัดออกไปอย่างสมบูรณ์ ทำให้สามารถผลิตซับสเตรต 8.5-generation (2200mm × 2500mm) จำนวนมากได้อย่างเสถียร ควรสังเกตว่าซับสเตรตกระจก TFT-LCD รุ่นสูงมีความต้องการความแม่นยำที่เข้มงวดอย่างยิ่ง ข้อผิดพลาดของความหนาจะต้องถูกควบคุมภายใน 0.1 มิลลิเมตร ข้อผิดพลาดของความเรียบของพื้นผิวไม่ควรเกิน 10 นาโนเมตร และความสะอาดของสภาพแวดล้อมการผลิตต้องถึงมาตรฐาน ISO 1 ก่อนหน้านี้ บริษัทต่างๆ เช่น Corning ของสหรัฐอเมริกาและ Nippon Electric Glass ของญี่ปุ่นได้ผูกขาดส่วนแบ่งตลาดโลกมากกว่า 90% 

ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของกำลังการผลิต ปัจจุบัน อัตราผลตอบแทนของผลิตภัณฑ์กระบวนการนี้เพิ่มขึ้นจาก 35% ในตอนแรกเป็น 82% ซึ่งถึงระดับชั้นนำของนานาชาติ ในปี 2025 สายการผลิตซับสเตรตกระจก TFT-LCD รุ่น 8.5 ของจีนสายแรกได้เปิดดำเนินการอย่างเป็นทางการใน Bengbu โดยมีกำลังการผลิตต่อปี 3 ล้านชิ้น ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของตลาดภายในประเทศได้มากกว่า 30% สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยลดต้นทุนของซับสเตรตลง 38% เท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มอัตรากำไรขั้นต้นของบริษัทแผงวงจรปลายน้ำโดยตรง 5-8 เปอร์เซ็นต์อีกด้วย สิ่งที่น่าสังเกตคือ จากเทคโนโลยีนี้ ซับสเตรตกระจก OLED รุ่น 8.6 ได้ประสบความสำเร็จในการพัฒนา ความหนาเพียง 0.1 มิลลิเมตร และรัศมีการโค้งงอ 5 มิลลิเมตร ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหลักเกินกว่าผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกันจากญี่ปุ่น ซึ่งวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการพัฒนา LCD แบบยืดหยุ่น 

การอัปเกรดประสิทธิภาพการแสดงผล: "การแสวงหาแบบสองทาง" ระหว่างคุณภาพของภาพและการใช้พลังงาน 

ในแง่ของคุณภาพของภาพ เทคโนโลยี LCD กำลังลดช่องว่างกับ OLED อย่างต่อเนื่องผ่านการปรับปรุงซ้ำๆ ของเทคโนโลยีการแสดงผลหลัก เทคโนโลยีการแสดงผล ADS Pro ล่าสุดของ BOE เป็นตัวแทนทั่วไปของสิ่งนี้ เทคโนโลยีนี้กำหนดค่าการจัดเรียงพิกเซลและการออกแบบเส้นทางแสงใหม่ แก้ปัญหาด้านข้างสีขาวและการเปลี่ยนสีใน LCD แบบดั้งเดิมได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้ได้ความสม่ำเสมอของสีเต็มหน้าจอใกล้เคียง 180° ในแง่ของความสว่างและความคมชัด อาศัยไฟแบ็คไลท์ LED รุ่นใหม่และเทคโนโลยีการควบคุมแสงที่แม่นยำ ความสว่างสูงสุดเกิน 1000 nit ได้อย่างง่ายดาย แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีแสงจ้า ก็สามารถแสดงผลได้อย่างชัดเจน พร้อมประสิทธิภาพสีดำที่บริสุทธิ์ยิ่งขึ้น และระดับภาพของพื้นผิวที่เทียบได้กับ OLED 

การควบคุมการใช้พลังงานเป็นพื้นที่สำคัญของการเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับเทคโนโลยี LCD มาโดยตลอด เมื่อเร็วๆ นี้ โครงการวิจัยร่วมกันโดยมหาวิทยาลัยและองค์กรในประเทศได้บรรลุผลลัพธ์เป็นระยะๆ ด้วย "เทคโนโลยีการวางแนวโมเลกุลคริสตัลเหลวพลังงานต่ำ" เทคโนโลยีนี้ปรับการจัดเรียงโมเลกุลคริสตัลเหลว ลดการใช้พลังงานในการขับเคลื่อนแผงโดยไม่ลดทอนคุณภาพของภาพ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องได้เข้าสู่ขั้นตอนการผลิตนำร่อง ร่วมกับเทคโนโลยี ADS Pro ของ BOE อัตราการรีเฟรชแบบปรับได้ 1-120Hz และเทคโนโลยีการควบคุมไฟแบ็คไลท์อัจฉริยะ การใช้พลังงานของแผง LCD ระดับไฮเอนด์ในปัจจุบันลดลง 30% เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์แบบดั้งเดิม ในเวลาเดียวกัน เมื่อรวมกับเทคโนโลยีการลดแสง DC แบบเต็มช่วง ปัญหาการกะพริบจึงถูกกำจัดออกไปอย่างสมบูรณ์ ทำให้เกิดการปรับปรุงประสิทธิภาพการปกป้องดวงตาและอายุการใช้งานแบตเตอรี่พร้อมกัน 

การปรับปรุงการครอบคลุมขอบเขตสีก็สมควรได้รับความสนใจเช่นกัน เทคโนโลยีการปรับปรุงฟิล์มควอนตัมดอทสำหรับการปรับปรุงขอบเขตสี LCD ได้ก้าวหน้าไปอีกขั้น ทีมวิจัยปรับการกระจายขนาดอนุภาคของควอนตัมดอท ทำให้การครอบคลุมขอบเขตสีของแผงเกิน 110% DCI-P3 ประสิทธิภาพของสีเข้าใกล้มาตรฐานการแสดงผลระดับมืออาชีพอย่างมีนัยสำคัญ เปิดโอกาสใหม่ๆ สำหรับการประยุกต์ใช้ LCD ในสาขาอาชีพ เช่น การผลิตภาพยนตร์และการออกแบบ 

นวัตกรรมการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: การอัปเกรดกระบวนการเพื่อส่งเสริมการพัฒนาคาร์บอนต่ำ 

ภายใต้คำแนะนำของเป้าหมาย "ความเป็นกลางทางคาร์บอน" การเปลี่ยนแปลงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและคาร์บอนต่ำของอุตสาหกรรม LCD ได้เร่งตัวขึ้น เทคโนโลยีกระบวนการปล่อยมลพิษต่ำและการรีไซเคิลสูงหลายชุดได้กลายเป็นประเด็นร้อนในการวิจัย โรงงาน TCL Star Wuhan T3 ผ่านนวัตกรรมกระบวนการ ได้รับการรับรอง "โรงงานปลอดคาร์บอน" ที่มีอำนาจหน้าที่ระดับสากล การใช้พลังงานต่อหน่วยผลิตภัณฑ์ลดลง 18% เมื่อเทียบกับปี 2021 ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดการลดการใช้พลังงานที่กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศเสนอสำหรับโครงการแผงใหม่ภายในปี 2025 
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กระบวนการปล่อยมลพิษต่ำ เช่น การกัดแบบแห้งและการทำความสะอาดแบบปราศจากฟลูออรีน ได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ซึ่งช่วยลดการปล่อยมลพิษในระหว่างกระบวนการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ โรงงาน Jingdongbang Hefei B9 ได้ประสบความสำเร็จในการรีไซเคิลทรัพยากร โดยมีอัตราการนำน้ำเสียกลับมาใช้ใหม่มากกว่า 90% และได้รับการรับรองการตรวจสอบคาร์บอน ISO14064 ในกระบวนการผลิตซับสเตรตกระจก "เทคโนโลยีการระบายความร้อนแบบไล่ระดับ" ที่พัฒนาโดยสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้ควบคุมอัตราการระบายความร้อนของของเหลวแก้วอย่างแม่นยำ ลดการบิดงอที่เกิดจากความเครียดจากความร้อนให้น้อยกว่า 0.1 มม./ม. สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ปรับปรุงอัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังช่วยลดการสูญเสียพลังงานในระหว่างกระบวนการผลิต ทำให้เกิดการทำงานร่วมกันระหว่างนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและการพัฒนาที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม 

ระบบสนับสนุนได้รับการจัดตั้งขึ้นอย่างดี: สิทธิบัตรและมาตรฐานสร้างขีดความสามารถในการแข่งขันหลัก 

การนำผลการวิจัยล่าสุดมาใช้อย่างประสบความสำเร็จนั้นแยกออกจากระบบนวัตกรรมที่สมบูรณ์ไม่ได้ สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศจีนได้จัดตั้งกลุ่มสิทธิบัตรที่สมบูรณ์ซึ่งครอบคลุมสูตรวัตถุดิบ กระบวนการหลอม อุปกรณ์ขึ้นรูป และมาตรฐานการทดสอบในด้านของซับสเตรตกระจก พวกเขาได้ยื่นขอสิทธิบัตรสะสม 127 ฉบับ โดย 83% เป็นสิทธิบัตรการประดิษฐ์ ระบบตรวจจับข้อบกพร่องออนไลน์ที่พัฒนาขึ้นเองใช้อัลกอริธึม AI เพื่อระบุข้อบกพร่องระดับไมโครเมตร 3,000 รายการต่อวินาที โดยมีความแม่นยำในการตรวจจับสูงกว่าอุปกรณ์นำเข้า 40% 

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยียังช่วยเสริมสร้างอิทธิพลของจีนในการกำหนดมาตรฐานสากล "ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับซับสเตรตกระจก TFT-LCD รุ่นสูง" ที่นำโดยสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศจีน ได้ถูกรวมเข้ากับมาตรฐานสากล IEC ซึ่งกลายเป็นมาตรฐานสากลด้านวัสดุแสดงผลฉบับแรกของโลกที่พัฒนาโดยประเทศกำลังพัฒนา ในการประชุม International Display Technology Conference ปี 2025 "วิธีการทดสอบความแข็งแรงในการดัดของซับสเตรตบางเฉียบ" ที่เสนอโดยบริษัทได้รับการยอมรับเป็นร่างมาตรฐาน ISO ซึ่งเป็นการแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนผ่านของจีนจากผู้นำเข้าเทคโนโลยีไปสู่ผู้กำหนดกฎเกณฑ์ โดยจัดหา "แนวทางแก้ไขของจีน" สำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรม LCD ทั่วโลก 

จากการควบคุมวัสดุหลักอย่างอิสระไปจนถึงการอัปเกรดประสิทธิภาพการแสดงผลอย่างครอบคลุม และการประยุกต์ใช้กระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างกว้างขวาง ความสำเร็จในการวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้ในเทคโนโลยี LCD แสดงให้เห็นถึงพลังที่แข็งแกร่งของเส้นทางเทคโนโลยีที่เติบโตเต็มที่นี้ ด้วยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ในวงกว้าง LCD จะยังคงรักษาข้อได้เปรียบในจอแสดงผลขนาดกลางและขนาดใหญ่ จอแสดงผลในรถยนต์ และจอแสดงผลระดับมืออาชีพ และฉีดแรงผลักดันใหม่ในการพัฒนาคุณภาพสูงของอุตสาหกรรมการแสดงผลทั่วโลก