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FPC資訊:手機可秒變?yōu)橥蟊?柔性屏將帶來哪些改變?

2017-04-22 11:19

一言不合就掰彎手機?這可不是FPC小編在開玩笑,而是某知名廠商在自家的科技大會上向參觀者展示的“黑科技”——尚處于原型機階段的柔性屏幕設備。

  其中一款是可折疊的變形手機,上網(wǎng)、看劇、收發(fā)郵件時,它是7英寸左右的平板電腦;要打電話時,只需輕輕對折,就變成5英寸左右的智能手機。另一款則是可彎曲的手環(huán)類設備,展開是4英寸左右的直板手機,卷曲后則秒變?yōu)橥蟊怼?/p>

  可彎曲、可折疊,這就是近來備受終端廠商青睞的柔性屏。最近一段時間,不少手機廠商都向外界展示了采用柔性屏設計的智能手機,還有幾家大的顯示屏廠商宣布今年內(nèi)將實現(xiàn)柔性屏的量產(chǎn)。

  那么,什么是柔性屏?為什么柔性屏會受到追捧?它將給人們的生活帶來哪些變化?

  什么是柔性屏?

  以塑料為基板,加上OLED顯示材料構成的顯示屏

  “柔性屏是柔性顯示屏幕的簡稱,是隨著顯示技術的變革,主要是OLED技術(有機發(fā)光二極管)的發(fā)展而得以實現(xiàn)的創(chuàng)新突破。”京東方科技集團副總裁、柔性技術團隊負責人王大巍告訴記者,傳統(tǒng)的顯示屏都是以玻璃作為基板材料,再在這層基板材料上加上三極管陣列、液晶或發(fā)光層等各種功能層或部件;柔性屏則是以塑料作為基板材料,再加上各種功能層或部件構成的顯示屏。

  “玻璃是很難彎曲、折疊的,塑料則可以任意彎曲,因此柔性與剛性相對,主要是基板材料不同。”王大巍邊說邊向記者展示京東方的柔性屏樣品——大小約為5.5英寸,厚度約為1毫米的塑料薄膜。記者輕輕掂量,拿在手里的感覺除了輕薄,外觀上與普通的薄膜沒有區(qū)別,對折、彎曲都很容易。但接上電路信號后,這個薄膜瞬間就像手機屏幕一樣亮起來。

  據(jù)介紹,目前人們常用的電腦、彩電、手機顯示屏大多采用的是液晶顯示技術(LCD),液晶自身是不能發(fā)光的,因此需要背光源、偏光片、彩色濾光膜等繁復的零組件,屏幕的厚度很難降下來。

  王大巍打了個比方,常見的LCD顯示屏就像三明治一樣由兩片玻璃夾著液晶材料,液晶可以調(diào)整光亮,但需要一種發(fā)光部件提供背光,從而實現(xiàn)顏色的顯示。

  與液晶顯示技術不同,OLED顯示技術實現(xiàn)了顯示材料的自發(fā)光。在京東方的實驗室里,記者見到了這些新型顯示材料——放置在瓶瓶罐罐里的白色粉末狀固體。“這些都是發(fā)光材料,不同的排列組合會發(fā)出紅、黃、藍等不同的光。”王大巍介紹,這些粉末每一種都貴比黃金,最貴的要上萬元一克。因為實現(xiàn)了自發(fā)光,所以依托OLED技術做成的顯示屏不再需要背光源、彩色濾光片等部件,加上這些顯示材料本身就很輕薄,OLED顯示屏要比LCD顯示屏薄不少。

  “LCD顯示屏需要兩片玻璃基板,OLED顯示屏只需要一片充當?shù)讓拥幕宀牧?,通過蒸鍍到基板上的顯示材料就能使屏幕發(fā)光。將這層基板材料從玻璃換成塑料薄膜,就變成了可彎可折的柔性屏。”王大巍進一步解釋,OLED技術既可以應用在塑料基板上,也可以應用于玻璃基板;而LCD則只能應用于玻璃基板。

  柔性屏將帶來哪些改變?

  未來的屏幕隨意變化,“顯示”無處不在,顯示屏還有可能嵌入服裝、珠寶中

  那么,柔性屏除了可彎折的特性,還有哪些特點?

  專家介紹,采用了OLED技術的柔性屏,不僅在體積上更加輕薄,功耗上也低于原有器件,有助于提升設備的續(xù)航能力。同時對比度更高,在色彩亮度和清晰度上都有更優(yōu)異的表現(xiàn)。柔性屏還能通過外力拉伸達到卷曲伸縮的效果,做到大小隨意切換而不影響顯示清晰度。此外,由于采用了塑料基板,柔性屏的耐用程度高于以往屏幕,能夠降低設備意外損傷的概率。

  因此,柔性屏的概念甫一推出,就受到市場的熱烈追捧。

  可彎曲、可折疊再加上低耗能的屏幕,給了終端廠商巨大的想象空間,也將給人們的生活帶來各種嶄新的變化。這不僅體現(xiàn)在手機領域,還有家用電視、筆記本電腦、車載顯示器、可穿戴設備等等。

  未來我們的電腦可能會更輕薄、更便攜。目前已有科技企業(yè)展示了基于柔性屏的新型電腦。這款電腦屏幕可以一鍵自動收卷,就像鋼筆一樣易于隨身攜帶,再搭配柔軟輕巧、僅重幾克的柔性超薄透明鍵盤,讓記者分分鐘想拋棄自己重達一公斤的筆記本電腦。

  未來我們的汽車空間可能會更寬敞。因為柔性顯示屏幕可以更貼合汽車內(nèi)部的復雜空間,汽車中控區(qū)域沒有任何多余的物理按鍵,而是集顯示、按鍵等交互設計于一體。想象一下,當現(xiàn)在汽車中厚重的中控臺變薄了,人們在車內(nèi)的空間必然會增加不少。

  未來我們的家居生活可能會更智慧。柔性屏幕讓“顯示”無處不在,當屏幕貼在水杯上,每天喝水時聯(lián)網(wǎng)的顯示屏會報出你當天的健康數(shù)據(jù);當屏幕貼在冰箱上,不用打開冰箱門,顯示屏會告訴你今天該做啥飯……墻上的大彩電尺寸應該能夠再大些,不想看時只需一按鍵,這面占據(jù)整面墻的彩電就卷成了一幅畫軸。在一些廠商的設計中,柔性顯示屏甚至還可以被嵌入衣服、背包、珠寶中。

  此外,因為OLED能夠自發(fā)光、耗能小的緣故,未來,我們的手機、電腦等智能產(chǎn)品,也許能夠實現(xiàn)幾天不充電。

  當然,業(yè)內(nèi)人士預計,柔性屏在實際生活中的應用,還是會從中小尺寸屏幕開始。采用柔性屏的智能手機和可穿戴設備,或將較早出現(xiàn)在人們視野中。事實上,去年三星、華為等手機廠商發(fā)布的智能手機中,有的屏幕實現(xiàn)了雙曲面彎曲即邊緣部分的小小彎曲,這可以視作柔性屏智能手機的前奏。

  何時能見到柔性屏?

  已有企業(yè)能量產(chǎn),今年內(nèi)或將見到首款柔性屏手機

  那么,柔性屏的研發(fā)現(xiàn)狀如何?

  專家介紹,由于顯示行業(yè)主要集聚在東亞地區(qū),因此在研發(fā)上中日韓的技術力量最強。柔性屏技術在國際上當屬三星、LG等企業(yè)較為領先。三星在柔性屏領域介入較早,技術研發(fā)力量強大,目前已實現(xiàn)了中小尺寸柔性顯示屏的量產(chǎn)。美、日等國的重點則在顯示技術的上游——新型材料及設備的研發(fā)上。

  據(jù)介紹,柔性屏的研發(fā)與OLED技術的發(fā)展息息相關。OLED器件最早由美籍華裔教授鄧青云在實驗室中實現(xiàn),上世紀80年代即掀起研發(fā)熱潮。但由于工藝復雜,良品率較低,各國的科研人員經(jīng)過20多年的努力,近幾年才解決技術瓶頸,使得OLED實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)。

  只有顯示材料還不夠,柔性屏的研發(fā)還需要逐個突破柔性基板制作、OLED發(fā)光層制備、薄膜封裝及剝離等柔性顯示技術重要工藝。這之后,至少需要一兩年的時間才能完成各項工藝間的細致整合。

  “從玻璃基板到塑料基板,涉及的所有工藝都要重新設計,應用的材料也要重新選擇。”王大巍舉了個簡單的例子,玻璃與塑料承受的溫度不同,相應的設計都要改變。就柔性屏本身的研發(fā)來講,需要100多種新型材料和設備。

  每一種新型材料的得來都不容易。“傳統(tǒng)的手機屏幕用于實現(xiàn)觸碰功能的導電材料目前還無法實現(xiàn)曲率半徑很小的彎折,極容易斷裂。而基于納米銀技術的導電材料則可以實現(xiàn)上萬次的彎折而不斷裂,導電性能幾乎沒有變化,非常適用于柔性顯示產(chǎn)品的觸控應用。”C3NANO公司中國區(qū)業(yè)務負責人曹宇向記者介紹,他們在中國推廣的納米銀線導電材料,2010年就由美國工程院院士、斯坦福大學教授鮑哲南在實驗室研發(fā)成功,但又經(jīng)過五六年的試驗、完善才實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)。

  國內(nèi)的柔性屏研發(fā)也取得實質性突破。作為代表性企業(yè),京東方分別投資465億元在成都和綿陽建設了兩條第六代柔性AMOLED生產(chǎn)線,其中成都生產(chǎn)線預計今年實現(xiàn)量產(chǎn)。其他如維信諾、天馬、柔宇、和輝光電等企業(yè)也都有不俗表現(xiàn)。

  據(jù)外媒報道,三星和LG極有可能在今年內(nèi)最先推出柔性屏手機,蘋果等廠商也預計在2018年發(fā)布類似的產(chǎn)品。就在前幾天,美國專利商標局通過了蘋果一項名叫“柔性輸入輸出電子設備”的專利,專利展示了一種采用可彎曲設計的LCD或OLED顯示屏移動設備。

  對普通消費者而言,今年值得期待。

  顯示技術發(fā)展趨勢

  隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,移動互聯(lián)時代的到來,可以說“顯示”無處不在。顯示技術的產(chǎn)品主題也從CRT電視進化到了液晶(LCD)再到OLED技術,各大廠商已把OLED設定為未來的增長動力。

  何為CRT?就是我國最早的電視成像技術,我國第一臺黑白電視機和第一臺彩色電視機都采用這一技術,目前大多數(shù)厚厚的電視機都還在使用CRT技術。CRT電視的結構是一根真空管,里面有一個或多個電子槍,電子槍射出電子束,電子束射到真空管前屏幕表面的內(nèi)側時,屏幕內(nèi)側的發(fā)光涂料受到電子束的擊打而發(fā)光產(chǎn)生圖像。

  LCD 的全稱則是液晶顯示屏,其構造是在兩片平行的玻璃當中放置液態(tài)的晶體,兩片玻璃上有可控的半導體器件,透過通電與否來控制液晶分子改變方向,將背光源發(fā)出的光線折射出來產(chǎn)生畫面。

  OLED 被視作顯示技術的未來,其具有自發(fā)光、能耗低、超薄、柔性可卷曲、高色域、快速響應等優(yōu)點。專家介紹,經(jīng)過近30年的探索、積累和布局,OLED顯示技術無論在分辨率還是量產(chǎn)性上的優(yōu)勢都已經(jīng)開始顯現(xiàn)。

  過去那種規(guī)?;臉藴拭姘迳a(chǎn)模式,越來越難以滿足不同用戶的不同需求。人們越來越依賴互聯(lián)網(wǎng),這種模式需要屏幕出現(xiàn)在更多的地方。新興的車載顯示器、穿戴式裝置、電子競技等都對顯示企業(yè)提出了不同的需求。

  業(yè)內(nèi)人士分析指出,東亞已經(jīng)成為全球顯示技術的中心,目前中國的顯示產(chǎn)業(yè)規(guī)模扶搖直上,成為顯示行業(yè)發(fā)展速度最快的國家。我國的顯示產(chǎn)業(yè)不僅市場份額有所上升,技術差距也逐漸縮小,有些領域甚至實現(xiàn)了趕超,顯示產(chǎn)業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈也開始逐漸建立。

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