顯示器憑借柔性和縱深感改變產品“容貌”:漂亮的彩色
2011年5月15~20日,全球最大規模的顯示器國際會議“SID 2011”在美國洛杉磯舉行。本屆SID的特點是出現了大量可改變產品外觀和操作方法的新顯示器技術。例如,像紙和薄膜一樣柔軟的顯示器;可表現縱深感、扣人心弦的顯示器;不但能顯示,還可進行操作和輸入的顯示器,等等。這些有望開拓新市場的技術深深吸引了顯示器技術人員的目光。
嶄新的顯示器技術改變著可以稱得上是產品“容貌”的外觀以及尺寸和厚度等產品形狀,從而催生出新的市場……讓人充滿這種期待感的顯示器技術在2011年5月15~20日于美國洛杉磯舉行的世界最大規模顯示器國際會議“49th SID International Symposium,Seminar & Exhibition(SID 2011)”上接連發布(圖1)。
圖1:可改變產品視覺印象和形狀的顯示器新技術相繼出現
具備“柔軟”、“為顯示增添新附加值”、“可進行操作和輸入”等特點的顯示器技術在SID 2011上備受關注。所有技術均可能改變產品的外觀和形狀。
在以往的產品中,無論是電視、手機還是個人電腦,“長”的基本都一樣。造成這種現象的因素之一就是顯示器。目前的顯示器比較堅硬,而且是四角形狀。因此,產品的顯示部都被設計成板狀。不過,SID 2011上發布的像紙和薄膜一樣柔軟的顯示器有望一舉改變這種狀況。因為通過消除“顯示部堅硬而且是四角形狀”的制約,產品形狀的自由度能大幅提高。
在SID 2011上,欲通過提高顯示的附加值或結合顯示和輸入來改變產品容貌及形狀的舉措受到了極大關注。前者通過三維(3D)影像和高對比度有機EL技術表現影像的縱深感,目的是實現讓觀看影像的人獲得身臨其境之感的產品。后者多為觸摸面板的薄型化和多功能化產品。
下面將介紹SID 2011上吸引顯示器技術人員的視線、而且給產品開發人員帶來巨大沖擊的技術。
漂亮的彩色電子紙
在柔軟可彎曲的柔性顯示器開發中,此次,兩款電子紙的發布所引起的話題貫穿了會議始終。
其一是索尼發布的可彎曲彩色電子紙[演講序號:16.3]。該電子紙使用塑料基板,實現了厚150μm、重20g的薄型輕量化。采用美國E Ink生產的電泳方式前面板進行顯示。特點是實現了高畫質,消除了彩色電子紙此前給人的“暗淡無光澤”的印象。色彩表現范圍為NTSC比13%,反射率為10%,對比度超過了10比1(圖2)。索尼在發布產品后舉行的開發人員見面會上公開了試制品,其畫質獲得了很多與會人員的高度評價。
圖2:索尼發布可彎曲的彩色電子紙
索尼開發出了13.3英寸的可彎曲彩色電子紙(a)。色彩表現范圍為NTSC比13%,反射率超過了10%(b)。采用制造時容易進行處理的玻璃基板作為支撐基材(c)。(b和c)由本站根據索尼的資料制作。
之所以能實現這樣的高畫質,主要“得益于TFT基板和彩色濾光片可高精度貼合”(索尼)。TFT基板和彩色濾光片的貼合精度為5μm。通過高精度貼合,減小了子像素間的余量(Margin),即縮短了距離。由此,可提高像素開口率,確保了色彩表現范圍和反射率。
在確保開口率的基礎上,索尼此次沒有單純地在塑料基板上形成TFT,而是采用玻璃基板作為支撐基材。目的是為了使制造時的基板處理更為容易,從而抑制基板錯位。具體方法是在支撐用玻璃基板上涂布粘合劑,在上面貼上塑料基板,然后在塑料基板上通過180℃以下的低溫工藝形成非晶硅TFT,最后,將塑料基板從玻璃基材上剝離下來。
折疊演示贏得喝彩
另一款吸引了與會者目光的柔性電子紙也是索尼發布的[演講序號:22.4]。其最大特點是可彎曲至曲率半徑為5mm的狀態。與上述彩色電子紙一樣,索尼也在發布產品后舉行的開發人員見面會上公開了試制品。每當看到折疊的演示時,與會人員都會發出贊嘆之聲。
為實現折疊動作,索尼與在2010年的SID上發布的“可纏繞的有機EL面板”一樣,采用有機TFT作為驅動元件。有機TFT的半導體層也同樣采用了“PXX(Peri-Xanthenoxanthene)衍生物”。半導體層和所有絕緣層均使用溶液旋涂法制造。最高工藝溫度只有150℃,因此可在柔性基板上直接形成有機TFT。
索尼此次試制的柔性電子紙為黑白顯示,采用E Ink生產的電泳方式前面板。畫面尺寸為13.3英寸,像素為1600×1200,像素尺寸為169μm×169μm,分辨率為150ppi。開口率為94%,對比度為10比1,灰階數為16。電子紙整體的厚度為120μm。