北京時(shí)間07月13日消息，中國觸摸屏網(wǎng)訊，LCD技術(shù)未來發(fā)展方向是柔性現(xiàn)實(shí)，開辟新的設(shè)計(jì)維度。盡管液晶顯示（LCD）技術(shù)獲得業(yè)界廣泛采用已經(jīng)有二十幾年，仍然占據(jù)現(xiàn)今顯示器出貨量的90%以上。雖然各種替代顯示技術(shù)不斷出現(xiàn)，但LCD一次又一次地證明了它的多功能適應(yīng)性和自我完善的能力。在過去的二十年間，LCD越來越薄、重量越來越輕、尺寸越來越大；同時(shí)LCD的顯示性能也在不斷提高，包括分辨率、顏色、對(duì)比度、亮度和更新率等。LCD技術(shù)演進(jìn)的下一個(gè)篇章將是柔性顯示，將為各種應(yīng)用和產(chǎn)品帶來前所未有的優(yōu)勢(shì)和靈活性。

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柔性O(shè)LCD

雖然柔性O(shè)LED現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于旗艦型智能型手機(jī)和智能手表等產(chǎn)品，到目前為止還沒有一種低成本的替代顯示技術(shù)，可以為需要大尺寸顯示器的主流應(yīng)用（例如智能家庭設(shè)備、車載顯示器和數(shù)字廣告牌）提供曲面顯示器。然而，柔性有機(jī)LCD （OLCD）技術(shù)的最新發(fā)展，為更廣闊的顯示市場(chǎng)開辟了一個(gè)新的設(shè)計(jì)維度。

與玻璃基板LCD不同，OLCD使用有機(jī)材料作為基板，而不是非晶硅（amorphous silicon）晶體管。生產(chǎn)這些有機(jī)晶體管所需的溫度要低得多，因此可以使用薄至40微米的柔性生物基板──例如三乙酰纖維素（triacetyl cellulose，TAC）──以獲得貼合、可塑的輕薄OLCD，不僅無損其光學(xué)顯示性能，并且具有與玻璃LCD一樣的規(guī)模化擴(kuò)展性。

OLCD不僅可實(shí)現(xiàn)更具美感的產(chǎn)品外觀，其柔軟性還可以將邊沿折迭到顯示器后面，以實(shí)現(xiàn)超窄邊框。這為筆記本電腦和平板計(jì)算機(jī)等應(yīng)用帶來了巨大優(yōu)勢(shì)，無邊框意味著相同尺寸的裝置可實(shí)現(xiàn)更大的顯示尺寸。OLCD技術(shù)還能夠制造出具有真正像素級(jí)調(diào)光功能的超高對(duì)比度雙單元顯示（dual cell display），從而以極低的成本提供類似OLED的性能。

與玻璃顯示器相比，極薄的OLCD基板在成本、視角和模塊厚度方面均具有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還保留了各種應(yīng)用所需的靈活性，比如表面整合式車用顯示器。這項(xiàng)新技術(shù)代表了顯示器產(chǎn)業(yè)的一大進(jìn)步，OLCD在亞洲地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)，并且首次在柔性基板上同時(shí)制造出大屏幕和小屏幕。

低溫制造

從玻璃向柔性基板的轉(zhuǎn)變，將會(huì)帶來難以估量的巨大收益。從歷史發(fā)展來看，使用玻璃的原因有很多，包括其化學(xué)惰性、光學(xué)透明度，以及能夠承受300~500°C的耐高溫特性，這些都是構(gòu)建硅基薄膜晶體管（TFT）所必需的。

硅TFT生產(chǎn)中涉及的許多過程──退火、濺射、反應(yīng)性離子蝕刻、離子注入和化學(xué)氣相沉積（CVD）──都需要大量能源，使得高溫制程變得十分復(fù)雜。出于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的考慮，業(yè)界需要更節(jié)能的生產(chǎn)方法，OLCD正好提供了一種很有吸引力的替代方案。這要?dú)w功于其前所未有的低溫制程（整個(gè)OTFT流程可以保持在100°C以下），因?yàn)樗捎萌芤禾幚碇瞥痰挠袡C(jī)TFT。

除了降低了處理溫度之外，OTFT的制程還繞過了與硅相關(guān)的高能耗制造流程。例如，可以使用簡(jiǎn)單的溶液涂布制程替代CVD。業(yè)界專家估計(jì)，從硅TFT轉(zhuǎn)移到蒸鍍OTFT可以將制程的能耗降低數(shù)十倍，而使用溶液處理制程的OTFT可以進(jìn)一步降低能耗。

低成本生物基板

實(shí)際上，OLCD制程的溫度相當(dāng)?shù)停灾劣诳梢赃x擇多種薄膜來作柔性基板，包括生物基（非油基）和可生物降解（biodegradable）的薄膜。OLCD制程使用一種透明的柔性薄膜，即三乙酰纖維素（TAC）；顧名思義，這實(shí)際上是一種纖維素，通常是由木漿制成——換句話說，TAC是由與紙張相同的天然原料制成的。實(shí)際上，作為食品包裝中塑料的環(huán)保替代品，纖維素薄膜的使用已經(jīng)越來越普遍。

TAC已在顯示器產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中使用了數(shù)十年，通常是在玻璃顯示器兩側(cè)的偏光片中使用，你平時(shí)閱讀文件的裝置顯示器可能就采用了TAC。之所以使用TAC，是因?yàn)樗哂袃?yōu)異的光學(xué)性能，而且制造成本低，現(xiàn)今每年制造的TAC薄膜高達(dá)數(shù)億平方公尺。

在制造過程中，TAC膜會(huì)粘貼到平面顯示玻璃上。在此一制程的最后，TAC可透過非常簡(jiǎn)單的「釋放」過程從玻璃上撕下來，無需使用昂貴的設(shè)備。這個(gè)簡(jiǎn)單的流程是OLCD具有低成本的關(guān)鍵因素——不僅良率高，而且平面玻璃載體可以重復(fù)使用。

由專業(yè)柔性顯示制造商FlexEnable開發(fā)的這種TFT制程，是迄今已經(jīng)工業(yè)化量產(chǎn)的最低溫度晶體管制程。低溫不但可以節(jié)能，而且可以選擇多種基板材料，包括那些環(huán)保材料，從而降低柔性顯示器的成本。

高性能OTFT

到目前為止，LCD一直在玻璃上使用以硬質(zhì)陶瓷基板材料制成的主動(dòng)式矩陣背板，這構(gòu)成了晶體管技術(shù)的基礎(chǔ)。而低溫制造方法可以使用柔軟、靈活的有機(jī)材料來代替硬質(zhì)陶瓷材料。使用高性能、高質(zhì)量的有機(jī)材料一直是開發(fā)OTFT顯示設(shè)備的重點(diǎn)。用于制造OLCD的OTFT材料被稱為FlexiOM，這種材料最初由默克（Merck）研發(fā)，后來被FlexEnable收購。

用于OLCD的主動(dòng)式矩陣背板至少使用了三層FlexiOM：第一層是FE-S500，是一種近乎無定形的半導(dǎo)體聚合物，能量紊亂程度較低。其上一層是FE-D320，這是一種低k介電材料，可作為半導(dǎo)體的原始接口。最后的有機(jī)層是可交聯(lián)的介電材料FE-D048X，可提高電氣耐用性。

當(dāng)把它們放在一起進(jìn)行處理時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的性能，包括接近0V的閾值和大于106的開/關(guān)比。其場(chǎng)效應(yīng)遷移率大于1.5 cm2/Vs，這個(gè)數(shù)值高于大多數(shù)TFT-LCD玻璃顯示中普遍使用的非晶硅TFT技術(shù)。

多種設(shè)計(jì)可能性

LCD顯示器被廣泛采用，但其純平面的局限性使得工程師從一開始設(shè)計(jì)產(chǎn)品就受到顯示器的限制。電子產(chǎn)品通常要屈就顯示器的平面特性來設(shè)計(jì)，這有點(diǎn)本末倒置。由于柔性基板易于切割，因此使用這些基板來取代玻璃便可消除這一設(shè)計(jì)約束，并提供了創(chuàng)建具有獨(dú)特顯示形狀和曲面顯示器的諸多機(jī)會(huì)。

智能家庭裝置

不含玻璃的OLCD很容易加工為凸面或凹面，向下彎曲的半徑可達(dá)10mm且不會(huì)影響顯示器的韌性。例如市面上的高階智能音箱產(chǎn)品現(xiàn)在都配備顯示器，但是這些平面玻璃屏幕是整合顯示器并使其融入整體產(chǎn)品設(shè)計(jì)之間的折衷方案。使用OLCD能夠使顯示器設(shè)計(jì)成「環(huán)繞」音箱的形狀，從而創(chuàng)建全新的視聽使用案例效果。

車用顯示器

汽車應(yīng)用為柔性O(shè)LCD提供了巨大的機(jī)會(huì)。現(xiàn)代的汽車內(nèi)裝設(shè)計(jì)往往以彎曲流線型為主格調(diào)，一片平坦的顯示器會(huì)影響整體美觀；實(shí)際上，顯示器通常是車內(nèi)唯一的平面部份。這類應(yīng)用對(duì)于曲面顯示的需求很大，但是目前還沒有可行的顯示技術(shù)完全符合要求。

LCD已經(jīng)在汽車領(lǐng)域成功使用了很多年，盡管有著嚴(yán)苛的要求（LCD業(yè)界為了滿足這些要求而訂定了適合車用顯示零件的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)），但LCD產(chǎn)業(yè)已克服挑戰(zhàn)，并成為車內(nèi)顯示應(yīng)用的默認(rèn)選擇。任何柔性O(shè)LCD實(shí)作方案都可以建立在這個(gè)供應(yīng)鏈基礎(chǔ)之上，透過使用現(xiàn)有零件使得將新型顯示技術(shù)導(dǎo)入車用市場(chǎng)的工作不再困難。

筆記型與平板計(jì)算機(jī)

柔性O(shè)LCD的成本結(jié)構(gòu)類似于玻璃LCD——除了玻璃，它使用了許多相同的低成本組件，使得筆記本電腦顯示器的重量減輕了100g，厚度則減少了0.5mm。此外，OLCD還可以實(shí)現(xiàn)無邊框顯示器，讓筆記本電腦和平板計(jì)算機(jī)具有更大的顯示器，而不會(huì)增加重量。

電視機(jī)和監(jiān)視器

液晶電視的成本較低，在電視市場(chǎng)上獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，但無法實(shí)現(xiàn)OLED電視的超高對(duì)比度性能。玻璃LCD技術(shù)的最新發(fā)展是透過將兩片LCD彼此堆棧，形成雙單元LCD，以提高LCD對(duì)比度。盡管這種方法顯著提高了顯示器的對(duì)比度，但由于需要四片玻璃板，使得顯示器厚度變高，也增加了模塊的成本，并且需要更亮的背光照明，亦無法提供真正的像素級(jí)調(diào)光功能。

使用雙顯示單元OLCD技術(shù)可以克服厚度增加和缺乏真正像素級(jí)局部調(diào)光的問題。構(gòu)建OLCD的TAC膜比玻璃薄了十倍，意味著這兩個(gè)顯示單元能夠以比電視的像素間距小得多的間距聚集在一起。另外，顯示器架構(gòu)變得更薄，并且能夠以更簡(jiǎn)便的方式（與雙單元玻璃LCD或OLED相較）、更低的成本制造，并且具有更高的光學(xué)性能。

LCD技術(shù)未來發(fā)展方向是柔性現(xiàn)實(shí)，開辟新的設(shè)計(jì)維度

數(shù)位廣告牌

當(dāng)屏幕由玻璃制作，重量就成為大型顯示設(shè)備的重要考慮因素，因?yàn)榇笮惋@示器通常需要堅(jiān)固的支撐架或框架，這限制了在建筑物內(nèi)和物體頂部安裝玻璃顯示器的位置和方式。OLCD技術(shù)在亮度、色彩性能、視訊傳輸速率和成本方面具備了LCD技術(shù)作為廣告賣點(diǎn)的全部好處，而其顯著優(yōu)勢(shì)則是無需玻璃、輕薄且貼合。OLCD技術(shù)可以擴(kuò)展到大尺寸顯示器，甚至可以使大型數(shù)字廣告牌顯示器與支柱、街道擺設(shè)、車輛外觀設(shè)計(jì)和零售商店內(nèi)裝融為一體。

與OLED的比較

過去幾年，業(yè)界已經(jīng)在柔性O(shè)LED技術(shù)上投入大量資金，特別是在亞洲地區(qū)，這讓業(yè)界考慮是否需要OLCD和OLED并存，以解決柔性顯示應(yīng)用需求的問題。

透過仔細(xì)研究每種技術(shù)的制造和性能屬性，可以發(fā)現(xiàn)實(shí)際上它們針對(duì)的市場(chǎng)領(lǐng)域不同。柔性O(shè)LED顯示器在對(duì)比度、顏色和反應(yīng)速度方面提供了出色的性能，但在使用壽命、成本和尺寸可擴(kuò)展性方面存在限制。OLED屏幕的壽命與亮度成反比，因此它們不太適合同時(shí)需要高亮度和長(zhǎng)壽命的應(yīng)用。

OLED還具有復(fù)雜的制程，從而導(dǎo)致較高的資本支出和材料成本，并帶來了很高的整體制造成本。最重要的是，其中數(shù)個(gè)制程步驟使得柔性O(shè)LED難以擴(kuò)展到大尺寸，因此它們的應(yīng)用目前幾乎完全集中在旗艦智能型手機(jī)和智慧手表上。

另一方面，OLCD的生產(chǎn)過程則更簡(jiǎn)單，其復(fù)雜性與非晶硅LCD相似，并且可以擴(kuò)展到相同的大尺寸。所以可以使用現(xiàn)有的TFT / LCD生產(chǎn)線來制造OLCD，從而生產(chǎn)出像素密度、對(duì)比度、顏色和反應(yīng)速度都媲美同類玻璃產(chǎn)品的塑料LCD。OLCD的制造成本也接近玻璃LCD，因?yàn)镺LCD可以使用現(xiàn)有供應(yīng)鏈中的許多組件，比如偏光片和背光模塊。

最后，與任何LCD一樣，OLCD縱使亮度調(diào)得非常高，也不會(huì)影響其使用壽命。綜合起來，這些特性使得合格的OLCD非常適合需要較大尺寸和/或較長(zhǎng)使用壽命的應(yīng)用，如智能家電和消費(fèi)性電子產(chǎn)品、汽車、筆記本電腦和平板計(jì)算機(jī)，甚至是電視和數(shù)字廣告牌。因此OLCD和柔性O(shè)LED是互補(bǔ)的技術(shù)，兩者相輔相成，可為顯示市場(chǎng)的所有主要細(xì)分市場(chǎng)帶來靈活性。

顯示器邁向「柔性」未來

透過利用現(xiàn)有的LCD制造技術(shù)，現(xiàn)有的顯示器制造廠能夠迅速進(jìn)行OLCD生產(chǎn)。更好的美學(xué)效果一直是電子產(chǎn)品早期接受者的主要購買動(dòng)機(jī)，這驅(qū)使很多設(shè)計(jì)人員從平面轉(zhuǎn)向可彎曲的新型顯示技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)新穎的屏幕形狀和設(shè)計(jì)。

從顯示器制造商的角度來看，隨著越來越多的10.5代面板生產(chǎn)線投入使用，關(guān)閉或重新調(diào)整老式小型LCD生產(chǎn)設(shè)備用途的壓力將會(huì)越來越大。OLCD經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，可以利用舊有顯示器生產(chǎn)線快速轉(zhuǎn)向柔性O(shè)LCD制造，同時(shí)保留現(xiàn)有供應(yīng)鏈中成本經(jīng)過優(yōu)化的環(huán)節(jié)。

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