显示器凭借柔性和纵深感改变产品“容貌”:玻璃可柔性显示

作者: TouchScreen     时间:2011-07-07     源于:技术在线    总点击:
【导读】:本届SID的特点是出现了大量可改变产品外观和操作方法的新显示器技术。例如,像纸和薄膜一样柔软的显示器;可表现纵深感、扣人心弦的显示器;不但能显示,还可进行操作和输入的显示器,等等

    北京时间07月07日消息,中国触摸屏网讯, 2011年5月15~20日,全球最大规模的显示器国际会议“SID 2011”在美国洛杉矶举行。本届SID的特点是出现了大量可改变产品外观和操作方法的新显示器技术。例如,像纸和薄膜一样柔软的显示器;可表现纵深感、扣人心弦的显示器;不但能显示,还可进行操作和输入的显示器,等等。这些有望开拓新市场的技术深深吸引了显示器技术人员的目光。

    本文来自:http://www.51touch.com/epaper/news/2011/0707/10445.html


 


  崭新的显示器技术改变着可以称得上是产品“容貌”的外观以及尺寸和厚度等产品形状,从而催生出新的市场……让人充满这种期待感的显示器技术在2011年5月15~20日于美国洛杉矶举行的世界最大规模显示器国际会议“49th SID International Symposium,Seminar & Exhibition(SID 2011)”上接连发布(图1)。


图1:可改变产品视觉印象和形状的显示器新技术相继出现
具备“柔软”、“为显示增添新附加值”、“可进行操作和输入”等特点的显示器技术在SID 2011上备受关注。
所有技术均可能改变产品的外观和形状。

  在以往的产品中,无论是电视、手机还是个人电脑,“长”的基本都一样。造成这种现象的因素之一就是显示器。目前的显示器比较坚硬,而且是四角形状。因此,产品的显示部都被设计成板状。不过,SID 2011上发布的像纸和薄膜一样柔软的显示器有望一举改变这种状况。因为通过消除“显示部坚硬而且是四角形状”的制约,产品形状的自由度能大幅提高。

  在SID 2011上,欲通过提高显示的附加值或结合显示和输入来改变产品容貌及形状的举措受到了极大关注。前者通过三维(3D)影像和高对比度有机EL技术表现影像的纵深感,目的是实现让观看影像的人获得身临其境之感的产品。后者多为触摸面板的薄型化和多功能化产品。

  下面将介绍SID 2011上吸引显示器技术人员的视线、而且给产品开发人员带来巨大冲击的技术。

漂亮的彩色电子纸

    在柔软可弯曲的柔性显示器开发中,此次,两款电子纸的发布所引起的话题贯穿了会议始终。

  其一是索尼发布的可弯曲彩色电子纸[演讲序号:16.3]。该电子纸使用塑料基板,实现了厚150μm、重20g的薄型轻量化。采用美国E Ink生产的电泳方式前面板进行显示。特点是实现了高画质,消除了彩色电子纸此前给人的“暗淡无光泽”的印象。色彩表现范围为NTSC比13%,反射率为10%,对比度超过了10比1(图2)。索尼在发布产品后举行的开发人员见面会上公开了试制品,其画质获得了很多与会人员的高度评价。


图2:索尼发布可弯曲的彩色电子纸
索尼开发出了13.3英寸的可弯曲彩色电子纸(a)。色彩表现范围为NTSC比13%,反射率超过了10%(b)。
采用制造时容易进行处理的玻璃基板作为支撑基材(c)。(b和c)由本站根据索尼的资料制作。

  之所以能实现这样的高画质,主要“得益于TFT基板和彩色滤光片可高精度贴合”(索尼)。TFT基板和彩色滤光片的贴合精度为5μm。通过高精度贴合,减小了子像素间的余量(Margin),即缩短了距离。由此,可提高像素开口率,确保了色彩表现范围和反射率。

  在确保开口率的基础上,索尼此次没有单纯地在塑料基板上形成TFT,而是采用玻璃基板作为支撑基材。目的是为了使制造时的基板处理更为容易,从而抑制基板错位。具体方法是在支撑用玻璃基板上涂布粘合剂,在上面贴上塑料基板,然后在塑料基板上通过180℃以下的低温工艺形成非晶硅TFT,最后,将塑料基板从玻璃基材上剥离下来。

折叠演示赢得喝彩

    另一款吸引了与会者目光的柔性电子纸也是索尼发布的[演讲序号:22.4]。其最大特点是可弯曲至曲率半径为5mm的状态。与上述彩色电子纸一样,索尼也在发布产品后举行的开发人员见面会上公开了试制品。每当看到折叠的演示时,与会人员都会发出赞叹之声(图3)。


图3:索尼电子纸的折叠演示赢得喝彩
索尼开发出了利用有机TFT驱动的柔性电子纸,并在SID 2011上进行了展示。其折叠演示赢得了与会人员的喝彩(a)。
有机TFT的半导体层采用自主开发的有机半导体材料“PXX衍生物”(b,c)。(b和c)由本站根据索尼的资料制作。

  为实现折叠动作,索尼与在2010年的SID上发布的“可缠绕的有机EL面板”一样,采用有机TFT作为驱动元件。有机TFT的半导体层也同样采用了“PXX(Peri-Xanthenoxanthene)衍生物”。半导体层和所有绝缘层均使用溶液旋涂法制造。最高工艺温度只有150℃,因此可在柔性基板上直接形成有机TFT。

  索尼此次试制的柔性电子纸为黑白显示,采用E Ink生产的电泳方式前面板。画面尺寸为13.3英寸,像素为1600×1200,像素尺寸为169μm×169μm,分辨率为150ppi。开口率为94%,对比度为10比1,灰阶数为16。电子纸整体的厚度为120μm。

采用氧化物TFT驱动的可弯曲有机EL

  作为柔性显示器的有力候补,与电子纸一同展示的还有有机EL面板。有机EL也和电子纸一样具备即使弯曲也不会出现图像紊乱的特征,这一点有别于液晶面板。

  在可弯曲的有机EL中,索尼发布了利用有机TFT驱动的可缠绕面板,引起了与会者关注。不过,有机TFT的实用化之路有可能还很遥远。因此,受关注度较高的是氧化物半导体TFT。研究人员估计,氧化物半导体TFT从2011年开始在液晶面板领域实现实用化,在有机EL领域的应用也将比有机TFT更早实现实用化。在SID 2011上,东芝发布了采用氧化物TFT驱动的柔性有机EL面板,吸引了与会人员的关注[演讲序号:4.1]。

  此次,东芝通过将形成氧化物TFT时的最高工艺温度控制在200℃,实现了塑料基板的有效利用(图4)。试制的有机EL面板的画面尺寸为3英寸,像素为160×120。通过在氧化物TFT上形成白色有机EL和彩色滤光片,实现了彩色显示。氧化物半导体采用IGZO(In-Ga-Zn-O)。栅极驱动电路也采用氧化物TFT在塑料基板上形成。


 
图4:东芝开发出可弯曲的有机EL面板
东芝开发出了采用氧化物半导体TFT驱动的柔性有机EL面板。在SID 2011的开发人员见面会上,展示了在塑料基板上形成的TFT基板(a)。氧化物半导体材料采用了IGZO(b,c)。(b和c)由本站根据索尼的资料制作。

使用玻璃也可实现柔性显示器

  在上述柔性显示器的发布中,大部分都是采用塑料基板试制的产品。而玻璃厂商在SID 2011的会场上展示的柔软薄板玻璃,证明了柔性显示器还可以使用玻璃(图5)。


图5:柔性玻璃基板相继亮相
在SID 2011的展会上,首次参展的旭硝子、康宁以及肖特三家日美欧玻璃基板厂商
展出了用于柔性基板的0.1mm薄板玻璃(a,b)和即使弯曲也不容易破碎的保护玻璃(c)等。

  首次参展SID的旭硝子展示了用于柔性基板的卷状0.1mm薄板玻璃。“为在最尖端的国际会议上宣传刚开发出来的薄板玻璃,而特地参加了此次展会”(旭硝子电子公司总裁田村良明)。

  旭硝子电子在会场进行了0.1mm厚玻璃的卷对卷搬运演示。以数m/分左右的速度被传送过来的薄板玻璃看起来与树脂基板别无二致。

新方式的裸眼3D液晶

      在为影像形成纵深感以提高附加值的举措方面,利用3D显示的产品中,索尼的新方式裸眼3D液晶吸引了与会人员的关注[演讲序号:34.5L]注1)。

注1)索尼在2011年1月的展会“International CES”上公开了裸眼3D液晶,但在SID 2011上发布的3D液晶“采用了不同于CES展示品的新3D显示方式”(索尼)。

  开发品采用在液晶面板和通常的二维(2D)影像显示用背照灯之间,追加3D影像显示用背照灯的构造。通过点亮两种背照灯中的任意一种,可切换3D显示和2D显示(图6)。


图6:索尼发布新方式裸眼3D液晶
作为裸眼3D液晶的新方式,索尼采用了在液晶面板和普通的2D影像显示背照灯之间,追加3D影像显示背照灯的构造。
通过点亮两种背照灯中的任意一种,可切换显示3D显示和2D显示。图由本站根据索尼的资料制作。

  作为3D影像显示用背照灯追加的部件,只有导光板及其边缘配置的LED。在该导光板上以相等间隔、沿显示器水平方向形成了用来向外部发射光线的散射图案。LED光源的光线只从这些散射图案被照射到面板背面,因此可形成与采用“视差隔栅”部分控制光线相同的效果。由此,通过使左右眼分别看到不同的影像,实现了3D显示。由于视差隔栅不会造成光损耗,因此有望降低耗电量和提高画面亮度。索尼在发布产品后举行的开发人员见面会上,公开了10英寸的产品。视点数为6。除此之外,索尼还在开发24英寸和6英寸产品。


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