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【sid纵览】显示器凭借柔性和纵深感改变产品“容貌”(一):漂亮的彩色电子纸

日期: 2015-05-13
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2011年5月15~20日,全球最大规模的显示器国际会议“sid 2011”在美国洛杉矶举行。本届sid的特点是出现了大量可改变产品外观和操作方法的新显示器技术。例如,像纸和薄膜一样柔软的显示器;可表现纵深感、扣人心弦的显示器;不但能显示,还可进行操作和输入的显示器,等等。这些有望开拓新市场的技术深深吸引了显示器技术人员的目光。




崭新的显示器技术改变着可以称得上是产品“容貌”的外观以及尺寸和厚度等产品形状,从而催生出新的市场……让人充满这种期待感的显示器技术在2011年5月15~20日于美国洛杉矶举行的世界最大规模显示器国际会议“49th sid international symposium,seminar & exhibition(sid 2011)”上接连发布(图1)。


图1:可改变产品视觉印象和形状的显示器新技术相继出现

具备“柔软”、“为显示增添新附加值”、“可进行操作和输入”等特点的显示器技术在sid 2011上备受关注。所有技术均可能改变产品的外观和形状。



在以往的产品中,无论是电视、手机还是个人电脑,“长”的基本都一样。造成这种现象的因素之一就是显示器。目前的显示器比较坚硬,而且是四角形状。因此,产品的显示部都被设计成板状。不过,sid 2011上发布的像纸和薄膜一样柔软的显示器有望一举改变这种状况。因为通过消除“显示部坚硬而且是四角形状”的制约,产品形状的自由度能大幅提高。


在sid 2011上,欲通过提高显示的附加值或结合显示和输入来改变产品容貌及形状的举措受到了极大关注。前者通过三维(3d)影像和高对比度有机el技术表现影像的纵深感,目的是实现让观看影像的人获得身临其境之感的产品。后者多为触摸面板的薄型化和多功能化产品。


下面将介绍sid 2011上吸引显示器技术人员的视线、而且给产品开发人员带来巨大冲击的技术。


漂亮的彩色电子纸


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在柔软可弯曲的柔性显示器开发中,此次,两款电子纸的发布所引起的话题贯穿了会议始终。


其一是索尼发布的可弯曲彩色电子纸[演讲序号:16.3]。该电子纸使用塑料基板,实现了厚150μm、重20g的薄型轻量化。采用美国e ink生产的电泳方式前面板进行显示。特点是实现了高画质,消除了彩色电子纸此前给人的“暗淡无光泽”的印象。色彩表现范围为ntsc比13%,反射率为10%,对比度超过了10比1(图2)。索尼在发布产品后举行的开发人员见面会上公开了试制品,其画质获得了很多与会人员的高度评价。


图2:索尼发布可弯曲的彩色电子纸

索尼开发出了13.3英寸的可弯曲彩色电子纸(a)。色彩表现范围为ntsc比13%,反射率超过了10%(b)。采用制造时容易进行处理的玻璃基板作为支撑基材(c)。(b和c)由本站根据索尼的资料制作。



之所以能实现这样的高画质,主要“得益于tft基板和彩色滤光片可高精度贴合”(索尼)。tft基板和彩色滤光片的贴合精度为5μm。通过高精度贴合,减小了子像素间的余量(margin),即缩短了距离。由此,可提高像素开口率,确保了色彩表现范围和反射率。


在确保开口率的基础上,索尼此次没有单纯地在塑料基板上形成tft,而是采用玻璃基板作为支撑基材。目的是为了使制造时的基板处理更为容易,从而抑制基板错位。具体方法是在支撑用玻璃基板上涂布粘合剂,在上面贴上塑料基板,然后在塑料基板上通过180℃以下的低温工艺形成非晶硅tft,最后,将塑料基板从玻璃基材上剥离下来。


折叠演示赢得喝彩


另一款吸引了与会者目光的柔性电子纸也是索尼发布的[演讲序号:22.4]。其最大特点是可弯曲至曲率半径为5mm的状态。与上述彩色电子纸一样,索尼也在发布产品后举行的开发人员见面会上公开了试制品。每当看到折叠的演示时,与会人员都会发出赞叹之声(图3)。


图3:索尼电子纸的折叠演示赢得喝彩

索尼开发出了利用有机tft驱动的柔性电子纸,并在sid 2011上进行了展示。其折叠演示赢得了与会人员的喝彩(a)。有机tft的半导体层采用自主开发的有机半导体材料“pxx衍生物”(b,c)。(b和c)由本站根据索尼的资料制作。



为实现折叠动作,索尼与在2010年的sid上发布的“可缠绕的有机el面板”一样,采用有机tft作为驱动元件。有机tft的半导体层也同样采用了“pxx(peri-xanthenoxanthene)衍生物”。半导体层和所有绝缘层均使用溶液旋涂法制造。最高工艺温度只有150℃,因此可在柔性基板上直接形成有机tft。


索尼此次试制的柔性电子纸为黑白显示,采用e ink生产的电泳方式前面板。画面尺寸为13.3英寸,像素为1600×1200,像素尺寸为169μm×169μm,分辨率为150ppi。开口率为94%,对比度为10比1,灰阶数为16。电子纸整体的厚度为120μm。




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