近年来,业界在柔性显示器方面的研发从未停止,但对消费者而言使用这项技术似乎仍然遥遥无期。相关制造厂商在这几年的展会上展示过各种柔性显示器原型,但为什么我们还在用着刚性的平板显示器?曾经离我们最近的宣称采用柔性显示器技术的iPhone5也是不断遭遇跳票。出于对应用进展的失望,一些媒体甚至已将柔性显示器比作是技术的“红鲱鱼”(即某种宣传噱头)。
柔性显示器之所以千呼万唤难出来,是因为其开发面临诸多难题,例如含硅电子元器件弯曲有难度,另外制造工艺的成本和消耗的时间也是一个难以逾越的障碍。这些年来,很多公司都指望这项技术成为鏖战未来的必杀技,三星、LG、索尼、惠普、E-Ink、Plastic Logic、康宁、杜邦等公司,以及亚利桑那大学柔性显示器中心(FDC)、弗劳恩霍夫研究所等研究机构都在致力于这一领域的研究,目前来说,柔性显示器的制造已不是问题。新兴制造工艺和材料,使量产所涉及的很多难题有望被攻破,而且三星等公司的柔性产品已经计划在年内量产。当柔性显示器真正实现了商业化,那肯定不会只是噱头那么简单,它必将带来新一轮的显示革命。
解决制造的难题
事实上,导致迟迟不能量产的首要原因来自厂商,他们需要解决如何将薄膜晶体管阵列附着到柔性基板上面,并以最大的成本效益进行生产的问题。剩下就是其余电子设备的问题,例如当柔性显示屏嵌入到智能手机中,如果其他的电子元件如电池、外框等不能弯曲,那么柔性也就失去了意义。
解决问题的第一步是为柔性显示器打造更好的背板技术。当前用于个人电脑和通讯产品的高性能显示媒介,无论是液晶、OLED或电子纸技术,都要求有源矩阵薄膜晶体管阵列来驱动。传统的方式是将一个薄膜晶体管层(TFT)装在玻璃面板上,形成基础或基板,在其上构造显示器的其余部分。然而柔性背板并不能和LCD很好地兼容,当屏幕弯曲的时候有可能会造成图像扭曲,其困难在于如何将薄膜晶体阵列附着在可以弯曲的表面,但是OLED和电子纸显示器则不然。
现在有两种方式来实现柔性显示。其中一种方式,由三星、LG显示器和其他一些制造商支持,利用LCD工厂使用的现有的silicon-on-glass蚀刻工艺,将其应用到柔性显示器基板上。但是基于硅和其他非碳元素的传统无机半导体,必须以高温放置在基板上,这一工艺在玻璃上可以运行正常但是会融化掉普通的塑料。针对这一问题,一些制造商开始致力于耐热材料的开发,如不锈钢制成的纸一样薄的锡箔。
台湾研究机构工业技术研究中心(ITRI)开发了一种能够承受高温的塑料,不会在加工过程中融化。在加工过程中,将这个塑料层附着在玻璃衬底上,当TFT阵列装配好后,它就会自然脱落。据说这种方式的好处是适合于现有的LCD生产线。
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