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新型显示技术的崛起LCD的优势

发布时间:2020-07-21 17:49:02 阅读: 来源:岩棉管厂家

当LCD电视在市场上首次亮相,它代表了一种与现有技术,阴极射线管(CRT)电视有着天壤之别的新型技术。比起它的前任CRT电视, LCD电视拥有更好的画面质量、更佳的能效以及更薄的外形和更大的吸引力。

因此,LCD迅速从CRT显示器手中夺走了市场份额并一直延续至今。现在,还有另一种建立在LCD成功基础上的显示技术即将隆重登场。这种显示器被称为有机发光二极管,或OLED。这种显示能提供更薄的外形并改善色域和画面质量。而他们可能具有更少的能耗。

但是,不像CRT技术由于自身平台上的基本限制而很难再取得发展创新,LCD技术目前还处于不断发展和改进的阶段——从而成为了OLED的一个活动目标。

“当LCD电视被推出并开始从CRT电视手中夺取市场份额时,CRT电视的画面质量和外形改进都来得太微乎其微、太迟了。”康宁公司东亚区首席技术官Peter Bocko博士说:“CRT 显示器成为一种商品,而这个CRT行业模仿LCD的关键特性(如宽屏和平板)的努力却根本没有获得公众的注意。但在目前快速创新的环境中,LCD还远远没有变成OLED的固定目标。”

提高使用寿命

到目前为止,OLED有限的使用寿命一直是该技术崛起的主要障碍。尤其是当OLED暴露在空气和湿气中时,会大大减少这种显示器中有机颗粒的寿命。为了解决这个问题,康宁为 OLED开发出了Vita?密封封装解决方案。 Vita使用创新的方式来保护有机材料使其免受这些破坏元素的影响。作为一种完全以玻璃为基础的解决方案,Vita避免了在现有的封装解决方案中需要使用的几个组成部分:环氧树脂封装、一种吸收湿气的干燥剂以及一种在表面玻璃上放置这种干燥剂的方凹刻蚀。

这种简化了的结构也使顶部发光成为了可能。“事实上,Vita也是唯一能使移动的有源矩阵OLED顶部发光成为可能的实用封装解决方案”,康宁特殊材料部OLED项目产品线经理Minhong Rim表示,“顶部发光结构对AMOLED释放出完整的画面质量以及该技术的节能潜能而言是至关重要的。”

“Vita为OLED制造商提供了一个经过证明的、以玻璃为基础的封装解决方案,这将在降低制造成本的同时增加OLED设备的使用寿命”,康宁显示科技部商务科技项目经理Laura Zenteno说。

虽然Vita目前主要被应用于小屏幕,康宁正和投资于OLED技术的面板厂商密切合作,以开发出一种面向大屏幕应用的类似的解决方案。

尺寸的挑战

虽然OLED平台已经通过在小型电子设备上的应用而证明了自己的潜力,而要使自身变得更具竞争力,就必须提高其可扩展性。

可扩展性是指将在移动应用设备的小型基板上运行较好的技术适用到更大的基板,从而生产出适用于各种各样应用设备的更大可视面积的显示器。为了使OLED能够成功做到这一点,必须要克服一些障碍——包括需要开发出一种更好的背板。

目前,OLED依赖于多晶硅背板(p-Si)。背板的最大基板尺寸是第4代,这就大大限制了所能够制造出的显示器的尺寸。由于OLED显示器是由电流驱动的(而不像LCD是由电压驱动的),使LCD平台具有可扩展性的非晶硅(a-Si)背板对OLED显示器而言是不适用的。一块a-Si背板不能提供必要的电力稳定性来支持电流驱动装置。“在用于驱动OLED材料的高电流下,非晶态硅基板会产生“老化”或破裂的现象,这会导致颜色将随着时间的推移而变化,”康宁特殊材料部OLED项目商务经理Kevan Taylor说,“由于其晶体结构,p-Si却不会有这种老化现象。 ”

“Vita为OLED制造商提供了一个经过证明的、以玻璃为基础的封装解决方案,这将在降低制造成本的同时增加OLED设备的使用寿命。”

整个行业都为解决这一挑战而投入了大量的资源。康宁的多晶硅玻璃基板,即用于先进显示器的 Jade?玻璃,在副栏里将进行更详细的探讨。另外的可能性是使用微晶的和补偿性的a-Si背板,以使它们获得OLED所必要的性能。

经济壁垒

除了改善OLED的性能以扩大可应用的尺寸外,在技术方面,也需要寻找减少生产这种显示器成本的途径。

“为了降低生产成本,就需要花更多的时间来进行基础设施的建设,”康宁特殊材料部OLED项目总监John LaSala说:“在一定程度上,这是一个自相矛盾、不合逻辑的规定。直到对OLED面板有大量需求,厂商才会愿意扩大产能,而直到扩大了产能,厂商才能降低生产成本。我们正处在一个新技术经典的进退两难的境地中。

比起LCD,OLED的一大优势是其基础设施需要更少的零部件。尤其是OLED不需要背光源,而背光源占了LCD面板总成本的30%,所以OLED具有可观的成本节约 。

“OLED在构建上比LCD简单得多,” 康宁显示科技部商务科技总监Lori Hamilton说,“虽然这减少了一些技术相关的成本,但从整体制造成本和制造难度上来讲,OLED并没有LCD有竞争力。”她表示,随着时间的推移,预期这一点也将得到改善。

开拓出新的道路

LCD电视进入CRT电视市场并提高其市场渗透率所花费的时间为预期OLED显示器成为显示器市场中一个举足轻重的竞争对手需要多久时间提供了一个开始点。然而,同样重要的是考虑到OLED在很大程度上是液晶显示器平台的演变,故此,比起LCD相对CRT而言有一个更好的开始。在某种意义上说,OLED可以被视为“站在LCD巨头的肩膀上的”。

“这样的话,OLED就有了一个现成的平台和市场。”Hamilton说,“OLED 的很多制程都与LCD的制程相类似,因此那些生产厂相当于已经存在了。”

“对于电视应用,利用现有的a-Si电视的基础设施进行OLED业务对降低投资金额是至关重要的。”康宁日本有限公司商务科技总监Masao Kuroshima说。

Hamilton还指出,主要的消费电子产品公司都在投资开发OLED,而当LCD首次出现时,只有少数几家这样做。额外的投资意味着这种科技的发展很可能发生得更加迅猛。

专家和分析家都同意,OLED显示器有很大的前景,但他们也一致认为,LCD将继续发展并完善其性能。康宁将通过继续为LCD提供高品质玻璃基板的可靠供应商,但同时也将投资于研发创新的解决方案以推动OLED的发展,从而保持其在显示科技上的领导地位。

Jade?的优势

背板的性能对任何一个显示技术而言都是一个核心组成部分,因为它负责保证色彩的一致性。对于OLED而言,一个为之已久的挑战就是开发出高性能的、能够充分发挥该技术特性的背板。

康宁已旨在增强OLED 性能的技术和解决方案的发展上发挥了积极的作用。例如,康宁的Vita?密封封装解决方案通过有效地阻隔空气和湿气从而大大提高OLED的使用寿命。一个OLED的补充解决方案,康宁的Jade?玻璃是先进显示器专用,并是第一款为显示器创造的以多晶硅(p-Si)背板为基础的“已成形”玻璃。

制造一个OLED显示器需要可以承受高温的玻璃,因此,一个在这些温度下有着卓越稳定性的玻璃配方是至关重要的。现有的未退火的非晶硅(a-Si)基板会在极端的温度下弯曲并变形,这使它们难以在生产制程中得以利用。Jade 固有的热稳定性可使它能够比一块未退火的a-Si玻璃在高近10%的温度下仍然表现良好——这使其成为用于OLED的理想玻璃。即使基板的尺寸增加, Jade基板始终能保持形状。

“一块稳定的基板对于OLED应用来说是一个重要的组成部分,” 康宁显示科技部商务科技项目经理Laura Zenteno说。“Jade玻璃的创新配方提供了高温下的稳定性,它无需进行会降低表面质量、形状和玻璃特性的热处理或抛光。”

尽管这两种产品无需一起使用,但与Vita结合使用, Jade就能为OLED提供一个完美的平台。

“这是一个系统解决方案。”康宁显示科技部商务科技总监Lori Hamilton 说,“ Vita与Jade 在基板的热性能和玻璃熔粉浆料方面是最佳搭档,因此被设计为一个完整的组合。康宁对如何让这两种解决方案一起发挥作用的独特理解给我们的客户来带来了巨大的利益。”

康宁还通过进行不同的基板配方将如何在严峻的状况下发挥作用的模拟来对客户进行支持。

“我们不断从客户那里获悉,在玻璃基板之外,正是康宁的技术服务使我们成为了高品质玻璃的首选供应商。”Zenteno说,“随着OLED技术的成熟,我们将继续与我们的客户通力合作,为这一充满希望的技术寻找到最佳的玻璃配方。”

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