在消费电子产品中实施灵活的OLED和OLCD显示技术

文章：保罗·凯恩，FlexEnable

今年的移动世界大会（MWC）预计将达到5克的崛起，而是一种非常不同的技术可折叠的手机 - 似乎占据了新闻周期，三星Galaxy折叠和华为交配X（其他）发射。具有柔性/可折叠显示技术的设备也是CES 2019的主要固定，也在第一天绘制了超过5％的覆盖范围（来源：Meltwater新闻）。

而你是否认为折叠和弯曲的显示器是一个噱头或一个大的趋势的开始，大胆的设计一直觊觎。在去年的MWCCreative Strategies的消费者技术分析师卡罗琳娜·米拉内西(Carolina Milanesi)说:“试图让顾客去商店买看起来和去年一样的东西是很困难的，即使它有新产品提供……如果它看起来不同，你就会吸引消费者的注意力。”

柔性显示器作为产品差异化器

柔性显示器以不同的形式出现已经有好几年了，例如，柔性显示器已经被一些较小的屏幕消费产品所采用，如苹果手表和三星边缘。然而，由于该技术开发出解决传统基于玻璃的显示器的局限性，我们仅在发现柔性显示器如何改变产品设计并带来新的用例时。

值得注意的是，柔性屏幕显示器不仅仅适用于移动电话。显示器实际上是大多数电子设备上仅存的平面。最初的重点是智能手机，但现在出现了低成本、长寿命的柔性塑料显示屏，有望将屏幕无缝集成到设计中，并推出新的设备类别。万博投注网址

在这里我们总结和比较两大类柔性塑料显示器。

灵活的定义是什么?

在我们开始之前，定义灵活性是很重要的。在本文中，我们使用它来描述在制造过程中柔性的塑料基板上制造的显示。这些显示器可以层压到刚性盖玻璃上并集成到固定产品壳体中。对于用于可塑性设备中使用的显示器，我们使用术语可折叠。

OLED或OLCD？

存在两种主要的有机展示技术：柔性有机发光二极管（OLED），自2012年以来一直在生产，并在MWC 2019年宣布的三星和华为手机中使用，灵活的有机液晶显示器（OLCD），自2014年以来一直在发展，明年将进入生产。

有些应用程序更好地与OLED技术更好地与OLCD技术工作，其他人，但两种技术表现在目前这一代的玻璃几个优点：

1. 显示厚度可以减小到<100μm（玻璃比400-800μm）¹。
   
2. 可以使用OLED或OLCD将显示的重量通过〜10倍。
3. 他们用更耐用，碎块塑料更换玻璃。
4. 它们允许通过使用弯曲边缘或折叠边界除去挡板。
5. 它们可以弯曲周围的表面，使设计自由度的新的程度。

然而，两种技术之间也存在显着差异，使它们适用于不同部门，特别是成本，分辨率，寿命和可折叠性。在这里，我们研究这些关键变量如何适用于特定应用。

成本

价格为2,000美元，可折叠电话的成本（以及灵活的显示器）越来越大，但并非所有灵活的显示技术都很昂贵。三星的Galaxy Fold将以1,980美元的价格零售。华为已将其配偶x价格标签设置为2,600美元²。这是iPhone最大XS（苹果最昂贵的手机，它开始于$ 1,099），以及三星的Galaxy S10 +（起价为$ 999）的价格的两倍。

虽然差异不是全部在屏幕中 - 折叠需要额外的设计功能，以考虑硬件和软件 - 柔性OLED屏幕确实增加了显着的溢价。当iPhone X发起时，Apple在支付$ 110的显示模块。可比较的可折叠OLED屏幕将花费大致增加。

虽然创建基于此类技术的更大屏幕是可行的，但成本对所有但异常的利基市场都不令人望而却步。例如，来自CES的LG 65英寸卷起电视推测成本高达$ 60,000如果/当它进入市场。然而，消费电子产品的历史表明成本将在未来几年下降。

OLCD显示制造使用有机而不是硅基薄膜晶体管(TFTs)。有机tft不需要像硅基tft那样高的加工温度，因此OLCD显示器的制造过程成本明显更低。

基于硅的TFTs需要350°C(甚至更高)的温度，这需要特殊的基片材料，例如聚酰亚胺(PI)薄膜和处理工艺，这两者一起影响成本和产量。相反，OLCD的最大制造加工温度为<100°C，这消除了对PI薄膜的需要，并允许低成本的三乙酰纤维素(TAC)薄膜用作基板。在此背景下，柔性OLCD显示器的制造成本仅为柔性有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器的三分之一，这使柔性显示器的应用范围扩大到更广泛的领域。

解析度

显示器的所需像素密度随着应用程序和屏幕尺寸而变化。六英寸手机显示器需要490ppi的像素密度，以提供2k（2560×1440）和368ppi的HD。对于15.6英寸的笔记本电脑或55英寸电视，此变更为188ppi和141ppi，或53ppi和40ppi。

三星Galaxy Fold显示屏是350ppi (2152×1536)，而柔性OLED可以提供更高的像素密度，例如iPhone x的像素密度为450ppi。这使OLED非常适合智能手机和类似的小型设备，这些设备需要很高的像素密度才能播放非常高的视频。然而，如上所述，目前这些显示器的高成本将限制它们在成本可以容忍的旗舰设备上的使用。

柔性显示器OLCD可以实现同样的分辨率和像素密度作为非晶硅玻璃LCD显示器（350ppi），允许2K（和更高）的分辨率。2K分辨率满足车载显示器的需求，例如，当匹配4K那些15.6英寸笔记本电脑，监视器，电视和数字标牌。对于许多其它应用，如智能家居设备，较低的分辨率（HD）是绰绰有余。

亮度/显示器寿命

OLED显示器的寿命与其亮度紧密相关，每次亮度均匀，导致寿命的四分之一，并加剧图像烧伤等问题。

OLED技术是手机的理想选择，它具有大约28个月的全球平均升级周期（IDC.），在美国（Canalys）中只有22.5个月，亮度可能降低。然而，该技术是一种较差的适用于汽车显示器，如汽车展示平均运行超过11年并且需要大约2.5倍的手机亮度水平。

OLCD技术使用一个单独的背光，可以在不影响显示器寿命的情况下提供高发光级别;与有机发光二极管不同的是，有机发光二极管不易老化。

灵活程度

你需要一个可折叠显示吗？或者一个简单地与您的设计的曲线和形状一起使用？在汽车控制面板或家用电器中，显示器几乎是系统上的最后一个剩余的平面，柔性OLED和OLCD技术都允许显示器合并到设计中;而不是刚被设计所安排。

柔性OLED是目前允许可折叠显示器的唯一技术。三星的无限柔性OLED显示器处于所述折叠三星电话，其具有曲率半径（ROC）的半径为1mm使用^3.。本面板使用三星声称的聚合物，即使折叠和展开的索赔也会保持其力量“数十万次。“相比之下，TAC面板上的OLCD的ROC目前位于10mm。

相反,OLCD板目前只灵活的生产过程中,使显示器将保罗带进系统的设计:在生产过程中被切成方阵形状和孔添加适合的功能设计系统——例如,在开关或汽车变速杆。

应用程序

柔性塑料显示器被设置为主流，两者OLED和OLCD支持通过玻璃显著的好处。然而，每个技术应该在特定的大众市场应用，其中包括以下四个关键领域为目标。

手机/智能手表

柔性OLED面板已经被用于高端智能手机(如三星Edge)和智能手表(如苹果手表)。该技术具有高分辨率和紧凑的ROC。然而，成本高于玻璃LCD和塑料OLCD，而且应用的亮度缩短了寿命。因此，OLED面板是智能手机、智能手表和类似的小型(8英寸以下)消费设备的理想选择，这些设备的产品生命周期较短，价格较高。然而，正如我们在一开始所说的，柔性显示器不仅仅是手机。

笔记本和平板电脑

无疑消费者欢迎的更薄，更轻，和防碎笔记本和片剂能够通过塑料显示器。尽管这两个柔性OLED和灵活的OLCD将使更轻更薄的屏幕在此应用中，柔性OLED的笔记本尺寸显示器的成本目前是非常高的，虽然成本将下降，在未来几年。柔性OLCD成本结构类似于玻璃的LCD - 它采用了许多相同的低成本部件的在其结构中，除了在玻璃上，使之至少百克打火机与0.5mm更薄用于笔记本大小的显示器。使笔记本电脑和片剂来增加显示尺寸而不增加重量 - 此外，OLCD通过折叠边界提供到无框显示的路线。

智能家居设备

除了在笔记本电脑和其他现有应用中更换玻璃和缩小边框外，更低成本的柔性显示器将被用于创建新的智能家居设备类别。例如，如今许多智能音箱的设计都是圆形或圆柱形的，但玻璃显示器是扁万博投注网址平的，这限制了它们在非矩形形状因素中的结合。通过使用OLCD，环绕式屏幕成为可能——它们通过启用新的视听用例提供更好的用户体验，而不损害产品设计和美学。

汽车

我们最喜欢的灵活显示器示例之一来自法国汽车技术开发人员Novares，2018年将OLCD屏幕纳入其Novacar＃1。该公司使用A-Pillars安装在仪表板上的弯曲显示器更换侧面镜子从而削减阻力。并使用相同的方法，该技术还可以使盲点被淘汰，缠绕在A柱的显示器和显示来自相机在框架中的活饲料。

由于柔性显示技术，新颖的设计和使用的情况下会出现在屏幕使用以前一直是不可想象的，由于基于玻璃的万博投注网址显示器的限制。不久之后，我们将开始看到主流产品特色的弯曲和形状的显示器。并且总有一天所有的显示器将在塑料覆盖我们周围的表面，并把他们的生活生产。

保罗印面是柔佛的战略总监。他拥有25项与过程和架构有关的专利，可实现灵活的显示器。

笔记

1. 康宁表示，它正在开发可折叠玻璃至于智能手机，该公司称其有一个75µm的原型机，可以承受“数十万”次折叠。
2. 华为不能出售给中美;因此，价格是从欧洲的价格€2299转换。
3. 的担忧已经提出过三星Galaxy折是向内折叠，其给出的曲率半径1毫米，应力这使得在显示面板上。初步报告着重指出，造成明显的折痕。此外，记者审查模型的屏幕已在折叠线上损坏在一天之后。