近日世界移動互聯(lián)網(wǎng)大會(MWC)在西班牙巴塞羅那舉行,從參會的手機廠商發(fā)布的新產(chǎn)品看,柔性屏幕產(chǎn)品成為今年大會的熱點。繼三星和LG在2013年推出第一批曲屏手機后,三星和華為在此次大會上又推出了采用可彎曲顯示屏的智能手表,而且,越來越多的終端生產(chǎn)商也計劃跟進這一市場。曲屏只是漸進式的屏幕技術(shù)革命的第一步,未來幾年柔性屏幕、可彎曲、可折疊、可卷曲屏幕將走進人們的生活。針對備受關(guān)注的柔性屏幕手機問題,記者采訪了清華大學(xué)有機光電子與分子工程教育部重點實驗室的段煉博士,請段煉博士對柔性屏幕手機進行專業(yè)解讀。
最薄的柔性屏厚度相當(dāng)于一根頭發(fā)
柔性屏幕顧名思義就是可以隨意彎曲,折疊的屏幕。大家通常說的柔性屏幕指的是柔性O(shè)LED(有機發(fā)光二極管)屏幕。OLED是全固態(tài)顯示器件,將襯底的材料從玻璃變?yōu)樗芰?,即可實現(xiàn)可彎曲,不怕摔的柔性O(shè)LED顯示。
在目前的手機屏幕市場上,手機屏幕的材質(zhì)一般有LCD(即液晶顯示器)和OLED 兩類。LCD本身是不能發(fā)光的,需要借助額外的光源才能實現(xiàn)顯示。OLED分為PMOLED(無源陣列有機發(fā)光二極管)和AMOLED(有源陣列有機發(fā)光二極管)兩種。
PMOLED的制作成本及技術(shù)門檻相對較低,但受制于驅(qū)動方式,分辨率無法提高,無法生產(chǎn)出尺寸大的產(chǎn)品,應(yīng)用產(chǎn)品尺寸產(chǎn)品將被限制在低分辨率小尺寸市場。AMOLED具有LCD和PMOLED很多無法比擬的優(yōu)點,AMOLED是主動發(fā)光,屏幕非常薄,可以做成柔性屏,并且反應(yīng)速度較快、對比度更高、視角較廣。
目前,三星在AMOLED屏幕顯示方面,遙遙領(lǐng)先,占據(jù)了市場95%的份額,三星的Galaxy S系列和NOTE系列手機都采用了AMOLED顯示屏。從結(jié)構(gòu)上看,柔性AMOLED顯示采用在高溫下形變很小的特殊塑料作為襯底,襯底上是水氧阻隔層,水氧阻隔層上面是TFT(薄膜場效應(yīng)晶體管),TFT上面是OLED,因為OLED采用的有機發(fā)光材料都是怕水怕氧的物質(zhì),最后要對OLED進行封裝。這么多材料疊在一起制成柔性O(shè)LED顯示屏的厚度卻很低,目前,最薄的柔性O(shè)LED顯示屏只有不到100微米,跟一根頭發(fā)差不多。
OLED的柔性還將不斷提高
相較于LCD屏幕,柔性O(shè)LED屏幕優(yōu)勢明顯,不僅在體積上更加輕薄,功耗上也更低,有助于提升設(shè)備的續(xù)航能力,同時因為OLED有可彎曲、柔韌性佳的特性,其耐用程度也大大高于以往屏幕,降低設(shè)備意外損傷的概率。
柔性O(shè)LED在未來擁有廣泛的用途:柔性O(shè)LED屏幕符合手機屏幕越來越大,攜帶方便的發(fā)展趨勢;OLED低功耗、可彎曲的特性可以制作成可穿戴的設(shè)備,比如手表、手環(huán)等;OLED自發(fā)光的特點,還可以制作成可發(fā)光的窗簾、墻紙等設(shè)備,來節(jié)約能源;與LED燈管相比,OLED是面光源,LED是點光源,OLED制作的節(jié)能燈對眼睛的傷害更小,適合在室內(nèi)使用。
從硬屏到軟屏的轉(zhuǎn)換,意味OLED材料、設(shè)備、工藝、封裝等各方面技術(shù)的全面革新。將來還要提高OLED的柔性,即提高OLED反復(fù)彎曲的次數(shù),減小彎曲的曲率半徑,使其由固定的曲面顯示發(fā)展到能自由彎曲的柔性;并且通過發(fā)展新型有機發(fā)光材料和封裝材料,進一步延長其使用壽命。
三五年后柔性屏幕手機將大量上市
在三星和LG推出第一批曲屏手機后,將有更多終端生產(chǎn)商跟進這一市場。預(yù)計2014年曲屏手機的出貨量將由2013年的數(shù)萬部,增加到100萬部。曲屏是漸進式的屏幕技術(shù)革命的第一步,未來幾年柔性屏幕、可彎曲、可折疊、可卷曲屏幕將悉數(shù)登場。
目前,國內(nèi)的維信諾、京東方、彩虹、創(chuàng)維等公司都在加緊對AMOLED以及柔性AMOLED的研發(fā)。OLED是一項新技術(shù),預(yù)計3—5年內(nèi),柔性O(shè)LED屏幕有望大規(guī)模地運用到手機、可穿戴智能產(chǎn)品上;三星在柔性O(shè)LED領(lǐng)域一家獨大的局面,也將變?yōu)榘倩R放。
(本文作者系清華大學(xué)有機光電子與分子工程教育部重點實驗室博士)
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