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柔性显示时代渐行渐近

来源:南京日报 2017-11-10 14:04:28
  我国首条柔性显示屏生产线近日实现量产,打破了国外企业在这一领域的垄断。此次突破,意味着我们在不久的将来就有望用上能卷起来的手机。而更加令人期待的是,能弯曲的屏幕将会给我们日常生活带来的改变远不止在手机领域。

  打破外企垄断

  首条中国版柔性屏开始量产


  中国制造发威!近日,全球半导体显示产业链上下游企业齐聚成都,共同见证中国首条、也是世界第二条柔性显示屏生产线量产。这标志着中企正打破韩企对这一领域的垄断。

  这是由我国企业京东方完全自主设计、开发和建造的第6代柔性AMOLED生产线,每年可生产7000万块柔性显示屏。这些显示屏将颠覆眼下世人对显示屏的认知。牛在哪里?第一,是柔!它比纸还薄,可以折叠,也可以弯曲成“S”形。第二,是俏!它具有分辨率高、反应速度快、亮度高、低耗电等优点,可以提供更艳丽、更清晰的高画质。

  柔性AMOLED是新型半导体显示技术之一,也是在中小尺寸显示屏领域中正在成为主流趋势的技术。苹果最新的iphoneX、华为最新的Mate10,都用了柔性AMOLED屏幕。此前,世界上只有韩国企业可以生产这样的柔性屏,经常出现一屏难求的情况。而我国这条产线的量产,彻底打破了这一垄断,将大大增加柔性显示屏的供货量。据悉,京东方实现量产当天,华为、OPPO、vivo、小米、中兴、努比亚、联想、华硕等十多家手机厂商就拿到了第一批显示屏。

  京东方首席执行官陈炎顺表示:“这一生产线的顺利量产,预示着中国企业在新型显示时代,走进了全球AMOLED产业领先行列,对中国OLED产业和全球柔性显示产业加速发展具有划时代意义。”

  如今,中国品牌已经走在世界前列。今年6月,广东企业华星光电的武汉第6代柔性LTPS-AMOLED显示面板生产线已开工建设,预计2019年投产;同样来自广东的柔宇科技,其位于深圳的也是第6代柔性AMOLED则预计会在年内投产。中国品牌在高端AMOLED市场已打破国外竞争对手对此的垄断,并占据着越来越重要的地位。

  而据京东方高级副总裁张宇透露,目前其OLED屏幕生产供不应求,全世界范围也是如此。市场研究机构IHS Markit发布的数据也显示,2016年到2020年间,全球柔性AMOLED产能将从150万平方米扩大到2010万平方米,柔性AMOLED将有广阔的市场发展空间。

  工信部电子信息司副司长彭红兵在2017国际显示产业高峰论坛上介绍,近年来,我国新型显示面板产业总体呈现良好发展态势,整体产业规模持续扩大。今年上半年,我国显示产业全行业销售收入达到1356亿元,同比增长65%。国产面板出货面积达到3182万平方米,全球占比达到了33%。他表示,中国大陆显示面板产能在不断扩大,有望在2019年位居全球第一。

  为何能够变软?

  屏幕是以塑料为基板再加上OLED显示材料构成


  眼下坚硬而易碎的显示屏,为什么能够变得柔软起来?“这主要是OLED技术(有机发光二极管)的发展而得以实现的创新突破。”京东方科技集团副总裁、柔性技术团队负责人王大巍介绍说,传统的显示屏都是以玻璃作为基板材料,再在这层基板材料上加上三极管阵列、液晶或发光层等各种功能层或部件;柔性屏则是以塑料作为基板材料,再加上各种功能层或部件构成的显示屏。

  “玻璃是很难弯曲、折叠的,塑料则可以任意弯曲,因此柔性与刚性相对,主要是基板材料不同。”王大巍展示了一块京东方的柔性屏样品——大小约为5.5英寸,厚度约为1毫米的塑料薄膜。这块屏拿在手里的感觉除了轻薄,外观上与普通的薄膜没有区别,对折、弯曲都很容易。但接上电路信号后,这个薄膜瞬间就像手机屏幕一样亮起来。

  据介绍,目前人们常用的电脑、彩电、手机显示屏大多采用的是液晶显示技术(LCD),液晶自身是不能发光的,因此需要背光源、偏光片、彩色滤光膜等繁复的零组件,屏幕厚度很难降下来。

  王大巍打了个比方,常见的LCD显示屏就像三明治一样由两片玻璃夹着液晶材料,液晶可以调整光亮,但需要一种发光部件提供背光,从而实现颜色的显示。

  与液晶显示技术不同,OLED显示技术实现了显示材料的自发光。在京东方的实验室里,记者见到了这些新型显示材料——放置在瓶瓶罐罐里的白色粉末状固体。“这些都是发光材料,不同的排列组合会发出红、黄、蓝等不同的光。”王大巍介绍说,这些粉末每一种都贵比黄金,最贵的要上万元一克。因为实现了自发光,所以依托OLED技术做成的显示屏不再需要背光源、彩色滤光片等部件,加上这些显示材料本身就很轻薄,OLED显示屏要比LCD显示屏薄不少。

  “LCD显示屏需要两片玻璃基板,OLED显示屏只需要一片充当底层的基板材料,通过蒸镀到基板上的显示材料就能使屏幕发光。将这层基板材料从玻璃换成塑料薄膜,就变成了可弯可折的柔性屏。”王大巍进一步解释,LCD只能应用于玻璃基板;而OLED技术既可以应用在塑料基板上,也可以应用于玻璃基板。

  将带来哪些改变?

  屏幕可以随意变化 “显示”将无处不在


  除了可弯折,柔性屏的优点还有很多。专家介绍,采用了OLED技术的柔性屏,不仅在体积上更加轻薄,功耗上也低于原有器件,有助于提升设备的续航能力。同时对比度更高,在色彩亮度和清晰度上都有更优异的表现。柔性屏还能通过外力拉伸达到卷曲伸缩的效果,做到大小随意切换而不影响显示清晰度。此外,由于采用了塑料基板,柔性屏的耐用程度高于以往屏幕,能够降低设备意外损伤的概率。

  可弯曲、可折叠且低耗能的屏幕,给了终端厂商巨大的想象空间,也将给人们的生活带来各种崭新的变化。这不仅体现在手机领域,还有家用电视、笔记本电脑、车载显示器、可穿戴设备等等。

  未来我们的电脑可能会更轻薄、更便携。目前已有科技企业展示了基于柔性屏的新型电脑。这款电脑屏幕可以一键自动收卷,就像钢笔一样易于随身携带,再搭配柔软轻巧、仅重几克的柔性超薄透明键盘,让记者分分钟想抛弃自己重达一公斤的笔记本电脑。

  未来我们的汽车空间可能会更宽敞。因为柔性显示屏幕可以更贴合汽车内部的复杂空间,汽车中控区域没有任何多余的物理按键,而是集显示、按键等交互设计于一体。想象一下,当现在汽车中厚重的中控台变薄了,人们在车内的空间必然会增加不少。

  未来我们的家居生活可能会更智慧。柔性屏幕让“显示”无处不在,当屏幕贴在水杯上,每天喝水时联网的显示屏会报出你当天的健康数据;当屏幕贴在冰箱上,不用打开冰箱门,显示屏会告诉你今天该做啥饭……墙上的大彩电尺寸应该能够再大些,不想看时只需一按键,这面占据整面墙的彩电就卷成了一幅画轴。在一些厂商的设计中,柔性屏甚至还可以被嵌入衣服、背包、珠宝中。

  此外,因为OLED能够自发光、耗能小的缘故,未来,我们的手机、电脑等智能产品,也许能够实现几天不充电。

  当然,业内人士预计,柔性屏在实际生活中的应用,还是会从中小尺寸屏幕开始。采用柔性屏的智能手机和可穿戴设备,或将较早出现在人们视野中。事实上,去年三星、华为等手机厂商发布的智能手机中,有的屏幕实现了双曲面弯曲即边缘部分的小小弯曲,这可以视作柔性屏智能手机的前奏。

  能“卷”起来的手机

  最快今年就有望见到


  屏性显示屏已经到来,那么,我们什么时候能用上能“卷”起来的手机呢?

  专家表示,虽然柔性屏已经实现量产,但孤掌难鸣。因为除了显示屏,电路板、电池同样是构成手机最核心的部件,也是决定手机能不能卷起来的关键。

  我国一家生产柔性电路板的企业负责人介绍,目前国内生产的柔性线路板,柔软度不够,线路比较粗,单位面积里布线的密度比较少,还不能用来配合柔性显示屏。好在,新的样品已经研制出来了,相关工厂已经动工,计划2019年投产。届时他们生产的柔性线路板线路的宽度将由毫米级发展到微米级。“打个比方,现在的产品像一个粗布的衣服,将来的产品就是更柔软、更精密的丝绸。”

  手机电池要卷起来更难。有媒体记者采访了多家企业,都称还没有成熟的技术。不过眼下市场上已经出现了折中方案——可折叠双屏手机。对此,海信通信公司副总经理马小航表示:“这种折起来的手机相对简单一些,因为屏的相关技术已经成熟了,只需要给电池和硬件板找个地方放。而将来要做成更多的产品形态,还需要一个技术的不停迭代和更新过程。等到技术成熟时,市场上就会出现颠覆现有模样的五花八门的手机。”

  而据外媒报道,三星和LG极有可能在今年内最先推出柔性屏手机,苹果等厂商也预计在2018年发布类似的产品。前不久美国专利商标局通过了苹果一项名叫“柔性输入输出电子设备”的专利,专利展示了一种采用可弯曲设计的LCD或OLED显示屏移动设备。

  对消费者而言,未来值得期待。
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