塑料材料孕育新一代薄型柔性显示器

上网时间: 2004年11月01日? 作者:秦冰? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:OLED? 聚合体OLED? 柔性显示器?

在不久的将来,下列现象有可能出现在我们的日常生活当中:用数字显示器做衣服的衬里、在移动设备上传送稳定的内容、甚至可以在汤盘的侧面提供视频烹调指南......这种看似耸人听闻的显示技术靠什么材料来实现呢?许多人认为塑料将起到关键作用。

飞利浦研发部门Philips Research的资深副总裁Peter Wierenga表示:“我们正在重点研究基于塑料且成本较低的制造技术,而不再是基于玻璃的显示器,因为玻璃易碎且造价较高。”该公司正在把原来为电视开发的一系列视频处理技术应用于新型显示器,包括为移动系统设计的显示屏。Wierenga说:“通过以更聪明的方式组合和再利用现有的技术,从而可以获得大量好处。”

Wierenga和他的同事在信息显示器协会(SID)会议上介绍了这些最新技术。实例包括一个13英寸的PolyLED电视、“可涂LCD”工艺、视频处理技术,以及结合了飞利浦双凸透镜技术和实时3D再现软件的三维显示器。

柔性显示是最热门的趋势之一

市场调研公司iSuppli/Stanford Resources的技术与策略研究主管Kimberly Allen表示,柔性显示是显示器领域中最热门的趋势之一。他还特别提到了有源矩阵OLED显示技术。“柔性显示技术具有重要的意义,因为它能够帮助人们设想新式的显示器。”他说。“显示器将不再是坚硬易碎和方形的东西,而可能是圆形或者曲面形,甚至可能是会变形的。”

更为重要的是,Allen表示,这种新型的显示技术还将帮助制造商脱离LCD目前所处的沉闷局面――厂商需要不断增加投资兴建大型工厂,以生产尺寸更大的玻璃面板,而多数LCD制造商内心希望它们能够摆脱这种无休止地增加投入的困境。

实际上,从半导体产业借用来的技术已迫使大型显示器供应商陷入制造业的“军备竞赛”,它们不得不竟相向造价昂贵的工厂一掷千金。这种负担已使一些厂商,尤其是日本的一些厂商进行资源整合,并在研发方面进行合作,以维护其对于台湾地区和韩国同业的竞争力。

Philips Research正在利用聚合体技术研究更薄的显示器,这种技术有两个发展方向:反射式显示器和发射式显示器。该部门下属的Polymer Vision公司今年推出了一种与EInk公司合作开发的超薄柔性反射式显示器。这种五英寸的Quarter VGA(320×240像素)显示质量的有源矩阵显示器在一个塑料基片上集成了80,000个薄膜晶体管,可以卷起来放入一支钢笔或者手机之中。

聚合体技术实现超薄显示功能

对于发射型显示器,Philips Research把希望寄托在了聚合体OLED上面。该公司于1991年开始从事聚合体OLED的开发,并曾把早期的小屏幕产品用于剃须刀和手机。聚合体OLED把活跃的分子冻结在显示器内象液体一样的颜料之中,这些分子可以利用喷墨打印工艺打印在柔性底材上。该公司最近展示了它的首款13英寸PolyLED电视原型,它具有全彩色和576×324像素的分辨率。Wierenga预测,PolyLED有望在2006年以后用于屏幕更大的电视应用。

飞利浦希望它的原型机能使业内对大型聚合体OLED持怀疑态度的人改变立场。由于市面上喷墨产品较少,过去厂家展示的也寥寥无几,iSuppli/Stanford Resources的Allen表示:“人们想知道聚合体OLED是否真的能够成功,而现在飞利浦的原型机显示了在大尺寸面板上喷墨打印的可行性。”Wierenga强调了该公司对聚合体OLED的早期承诺,即它是基于小分子OLED而不是另外开发一项新的技术。

基于小分子的OLED是把化合物的分子沉积在真空室中的显示器上。由于没有标准化的制造设备,面板和材料的价格仍然较高。据iSuppli调查,2003年全球OLED面板市场规模为2.5亿美元,其中98%是小分子OLED面板。iSuppli预测,今年OLED市场将达到4.7亿美元,而2010年将增长至40亿美元。先锋(Pioneer)、三星SDI(Samsung SDI)、SK Display(三洋与柯达的合资企业)都在销售小尺寸的小分子OLED显示器。但Allen表示,当屏幕尺寸变大时,这项技术存在一定的局限性,因为阴罩板容易发生热胀冷缩。

聚合体OLED前景值得期待

另一方面,从长远来看,聚合体OLED具有很大的发展潜力,因为喷墨打印可能最终将允许厂商生产出更大的面板。Philips Research的首席科学家Nijs van der Vaart还指出,聚合体OLED还有利于实现较大的视角。他介绍了飞利浦的PolyLED电视优于目前LCD电视的地方,其中包括超级图像对比度(因为聚合体OLED显示器是发射型显示器),不需背光,视角宽广,响应更迅速,厚度更薄等。

他还表示,尽管新型PolyLED电视原型仍然采用两片玻璃板,但Philips Research正在研究采用单片玻璃板的显示器。与此同时,Philips Research还在开发一种喷墨打印方法,利用一种具备256色喷嘴的高分辨率多头打印机。通过与PolyLED材料供应商和打印头制造商Spectra合作,飞利浦开发了墨水、打印头和基片工艺,能够重建“均质图像”和打印“对角尺寸达24英寸”的大屏幕OLED显示器。

飞利浦认为,一旦OLED可以利用所谓的滚动条式(roll-to-roll)技术制造,它就会拥有足够的成本效益,并足以与LCD和等离子显示面板相抗衡。MJT Inc.公司的总裁Malcolm Thompson也表示,“当采用这种制造工艺的OLED一旦量产,在15英寸领域,XGA分辨率OLED面板将具有极高的成本优势。”而大家一致估计,这将发生在明年。

不过,U.S. Display Consortium的首席技术官M. Robert Pinnel却指出,滚动条式制造技术一般用于其它产业打印,但它在柔性显示器领域的应用“仍然不够明朗”,因为该工艺必须稳定,匹配流程很复杂,而且产量需求必须很高。他说:“这种情形显然不利于柔性显示器制造,至少在目前的技术发展阶段是这样。但我们决不应该放弃研究与追求。”

iSuppli/Stanford Resources的Allen亦指出,把OLED作为LCD或者PDP的“强大对手”为时尚早。“当OLED电视在五年内面市时,LCD和PDP将变得更加先进。”他说,“数字光投影机和其它投影系统也会取得进展。OLED将是一个竞争者,甚至可能是一个强大的竞争者,但它不会主导电视市场。”

Allen表示,飞利浦在聚合体OLED领域的主要对手之一是精工爱普生(Seiko Epson),后者曾经展示过一种40英寸的OLED面板,它利用四个20英寸的面板制成。但飞利浦的van der Vaart声称:“我相信我们通过采用新的方法开发出了更好的图像质量,略微不同的材料和新的打印方法。”这种新奇的方法根据图像负载改变每个显示器的使用占空比。例如,在暗环境下,较高的本地峰值亮度与理想的OLED黑状态结合,而在明亮的环境下,亮度则保持在平均水平。

作者:秦冰

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