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柔性屏幕崭露头角面临技术与运用两重挑战

发布时间:2020-03-23 11:19:20 阅读: 来源:棉被厂家

路透社上周日撰文称,作为一项新技术,柔性屏幕备受业界注视,有望推动各种穿着式计算装备的发展。不过,这很大程度上依然限于曲面屏幕。要真正推行可以卷曲和折叠的屏幕,不但要克服技术困难,还要找到真正的市场需求。

三星柔性屏幕手机

以下为文章全文:

前景广阔

有人说,今年将成为穿着式计算元年,将电脑显示屏绑在手段或眼镜上的产品会陆续面市。不过,这其实只是全部屏幕革命中的一次进步而已——终究将会出现可以曲折、折叠乃至卷曲的屏幕。

一旦摆脱了今天又重又易碎,而且不能变换形态的玻璃显示屏,明天的装备将会截然不同,屏幕不但可以卷曲起来,还能贴到不平整的表面上,乃至可以拉伸。

但要实现这个目标,仍有很长的路要走。

“一旦这类技术成熟,就将成为产品设计师的天堂。”美国市场研究公司Lux Research显示技术分析师乔纳森·梅尔尼克(Jonathan Melnick)说。

事实上,类似的原型产品其实不少见——三星今年就展现了一块从装备边沿延伸出来的屏幕。不过,他们依然面临很多障碍:不但要克服技术问题,还要找出低成本量产零部件的方法,并终究推出足以吸引终端消费者的装备。

据美国市场研究公司DisplaySearch测算,2016年的全球小尺寸显示屏市场规模将到达720亿美元。但目前的屏幕技术仍被液晶主导,这类技术需要背光,而且要夹在两片玻璃之间,因此成了笔记本和平板电脑等装备的主要重量来源。

“平板电脑的多数重量都来自显示屏的玻璃结构,和避免其破碎的支持结构。”曾在思科、惠普和Palm担负工程师的凯文·莫里什格(Kevin Morishige)说。

不需要背光而且更加明亮的OLED已对液晶的主导地位构成了威逼,这类产品可以提供更宽的视角和更好的色采对比度,乃至可以直接印刷在几个涂层上。

发展局限

但是,玻璃正在愈来愈轻、愈来愈柔韧。

康宁公司出品的大猩猩玻璃凭仗超强的坚固性,成为了众多智能手机的屏幕首选。该公司最早将于今年为手机提供曲面玻璃。康宁还在推行Willow玻璃,最薄可以与纸张媲美,而且具有极高的柔性,可以缠绕1台装备一圈。Willow起初将被用作太阳能面板等产品的外膜,但终究有望用于曲面产品。

Willow的重要卖点在于更高的生产效力,可以使用类似于印刷机的“卷到卷”(roll-to-roll)工艺,而不再沿用现今本钱更高的分批生产工艺。但康宁玻璃技术团体主管詹姆斯·克拉品(James Clappin)表示,作为一种柔性产品,Willow的商业化还有很长的路要走。

而且,玻璃也有它的局限。“它虽然可以做成曲面,但不能来回曲折。”曾与多家显示技术创业公司合作过的英国顾问阿德里安·博登(Adrian Burden)说,他本人持有这1领域的多项专利。这就意味着虽然玻璃可能仍会在曲面显示屏装备中扮演重要角色,但真正能够曲折、折叠和卷曲的屏幕可能还要使用塑料。

不过,塑料的坚固性不及玻璃。“一旦使用塑料衬底,就会由于对环境过于敏感而遭受各种问题。”博登说。

技术挑战

所以,虽然OLED和塑料似乎是“天生一对”,但将它们结合到一起时却会带来额外的问题:他们需要借助所谓的“阻隔薄膜”(barrier film)来阻挠氧气和水份的泄漏。

“各种产品中都有阻隔薄膜,例如食品包装,但挑战在于,OLED是我们面对的最敏感的材料之一,所以会面对巨大的挑战。”Lux Research的梅尔尼克说。

总部位于新加坡的Tera-Barrier Films就开发了一种方式,使用纳米颗粒封堵各个涂层。该公司董事森希尔·拉马达斯(Senthil Ramadas)表示,经过了数年的推延后,该公司上月开始在日本生产,并计划到2014年底量产。“我们在价值链上面临极大挑战,一切都需要各就各位,但直到现在才真正实现。”他说。

还有另外一个问题:柔性显示屏中的所有材料都必须可以曲折——包括驱动显示屏电流的透明导体。目前已有一些技术有望替换传统屏幕中易碎且昂贵的氧化铟锡(ITO),包括纳米线、碳纳米管、石墨烯和导电网丝。

其中一些技术已接近生产阶段。例如,另外一家新加坡公司Cima Nanotech就开发了一种技术,可以在薄片上涂上一层银质导电墨水,然后自动排列成网络形态,从而构成一个导电层。

这类底层技术的转变不太可能立刻变成产品。“原型产品可以制造出来,但要量产依然要等很长时间,由于这些装备的很多流程和材料都面临侧重大的生产和范围问题。”梅尔尼克说。

生产困难

一些业内人士说,从成批生产片材到更高效的“卷对卷”工艺,是一个渐进的转变进程。“相比于‘卷对卷’工艺而言,成批生产成本更高,速度更慢。要完成转变,需要新的装备和设计,也需要投入时间。”Tera-Barrier Films的拉马达斯说。

这都得花钱,而且必须要说服制造商投资购买新装备。

虽然在iPhone的推动下,大猩猩玻璃取得了成功,但克莱品表示,即使如此,康宁依然很难推行Willow显示屏。克莱品表示,客户希望更薄的装备和更容易生产的玻璃,但Willow却需要极为复杂的前期准备。

“当我们说到Willow的商业化时,我们开发活动的很大一部分,就是确保生态系统能够应付一种全新的材料。”克拉品补充说,“没有人熟习怎样生产可以曲折和移动的玻璃,这是一种新材料。需要对全部生态系统进行培训,才能应付这类材料。”

虽然他也看到了市场对Willow曲面屏幕的需求,特别对游戏玩家而言,但对可以卷曲和折叠的屏幕却信心不足。“短期内还是要顺应趋势。至于柔性、可曲折、可折叠的屏幕,我认为得继续等待,我乃至不确定这是不是是一种可行的产品。”他说。

这就需要搞清楚终端用户的需求。设计公司Frog驻上海履行创意总监布兰登·爱德华兹(Brandon Edwards)说:“对我们和我们的客户而言,关键不在于柔性显示技术。这是很重要的一方面,但更重要的在于,究竟可以通过哪些实用的方式将产品推向市场?多快可以推出?用户的反响如何?”

用户需求对于三星等资金雄厚的企业而言,这可能意味着要开发原型产品,就像他们在各种国际技术展上展现的产品一样。但这没法确保成功卖出产品。例如,索尼早在2007年就在推行一款柔性OLED显示屏。“6年后的今天,我们甚么都没看到。”新加坡金属研究和工程学院(Institute of Metals Research and Engineering)高级科学家张杰(Zhang Jie,音译)说,“如果三星真要推行这类技术,就要吸引用户的兴趣。”

这也拖慢了产品的开发进度。三星2011年末告知分析师,该公司计划在2012年将柔性显示屏应用到智能手机中,乃至有可能会在年初。但一年过去了,该公司却表示,这款技术仍在“研发中”。美国投资银行Jefferies分析师在上月的研究报告中表示,虽然三星今年可能会推出“不易碎”的屏幕,但却要到2014至2015年才能在产品中使用柔性屏幕。

归根到底,技术问题可能只代表了一半的问题。

“这是特种材料行业的永久问题。”德国玻璃制造商Schott日本营销主管陆茨·格鲁贝尔(Lutz Grubel)说,“你手中握有某种材料,但还得等待实际运用。这就是游戏规则。”(思远)

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