根據(jù)日經(jīng)BP社報(bào)道的消息，日本東北大學(xué)在2016年5月13日以對外宣布其成功開發(fā)出了超柔性構(gòu)造的液晶顯示器件（LCD）。東北大學(xué)表示該器件解決了以前行業(yè)試驗(yàn)過程中彎曲狀態(tài)下液晶顯示器件出現(xiàn)顯示錯(cuò)亂的現(xiàn)象，最大以曲率半徑為3mm下可以保持均勻的顯示。有望應(yīng)用于便攜信息終端、可穿戴系統(tǒng)、車載顯示器及數(shù)字標(biāo)牌等。
自從顯示器件被制造出來后，如何把它融入到生活中的各種結(jié)構(gòu)件中，一直是行業(yè)研究人員的終極目標(biāo)，為此，不但推動(dòng)了顯示技術(shù)由CRT向平板方向進(jìn)化，能嵌入到各種平面結(jié)構(gòu)件中使用，還促進(jìn)了投影、全息、虛擬顯示等技術(shù)的高速發(fā)展與進(jìn)化。而柔性顯示技術(shù)，由于最接近于傳統(tǒng)的紙張，是人們最習(xí)慣，也是最理想的顯示狀態(tài)，一直被行業(yè)列為終極的顯示解決方案。
一方面，柔性顯示可以像紙張一樣輕便直接，隨意擴(kuò)展；另一方面，柔性顯示可以裱覆在任何傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)件上，在不改變傳統(tǒng)的房屋、生活用品的結(jié)構(gòu)與外觀的情況下，直接嵌入顯示器件進(jìn)行信息交互使用。
日經(jīng)BP社的報(bào)道指出，柔性液晶顯示器的優(yōu)點(diǎn)是，可以使用已有的高畫質(zhì)面板制作技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備、不會隨著時(shí)間的推移而發(fā)生劣化、無需擔(dān)心壽命、量產(chǎn)效率出色、成本低等。但是，現(xiàn)有塑料基板的厚度為100μm左右，彎曲后夾著液晶層的兩塊基板之間的間隔會變得不均，存在影像容易顯示錯(cuò)亂的問題。
東北大學(xué)表示此次研制出的液晶顯示器件，基板技術(shù)是采用在固定基板上涂布透明聚酰亞胺溶液再固化成10μm厚的超薄聚酰亞胺（PI）透明基板，然后在上面制作好TFT電路及CF彩色濾光片；替代原空間粉（SPACE）間隔柱的技術(shù)是把紫外固化的高分子粘結(jié)劑樹脂溶液混和到液晶里面再涂布在PI基板上，控制好液晶層厚度后，再根據(jù)CF彩色濾光片的BLACKMASK圖形把部分高分子粘結(jié)劑樹脂溶液進(jìn)行紫外線固化，固化后的高分子粘結(jié)劑同時(shí)兼具密封液晶和替代原空間粉（SPACE）間隔柱穩(wěn)定液晶層厚度的兩個(gè)作用。完成固化封裝后，再剝離超薄聚酰亞胺（PI）透明基板固定基板，把柔性液晶顯示器件給分離下來。
不過此次東北大學(xué)的制品并沒有嵌入像素構(gòu)造，也沒有實(shí)現(xiàn)包括偏光板等外圍部材在內(nèi)的各種元器件的柔性化，需要后期繼續(xù)開發(fā)。而此次的研究成果也將在5月22日于美國舊金山舉行的國際會議"SID上發(fā)布。
東北大學(xué)此次柔性液晶顯示器件里的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)為：超薄聚酰亞胺（PI）透明基板制作及分離技術(shù)，高分子粘結(jié)劑密封隔墊的材料技術(shù)。其中超薄聚酰亞胺（PI）透明基板的制作技術(shù)已經(jīng)被多數(shù)顯示技術(shù)實(shí)驗(yàn)室試制成功，也有應(yīng)用到柔性O(shè)LED的制作上，難度在于控制在10μm厚度的均勻性及物理強(qiáng)度。PI材料本身就是液晶顯示器件的定向?qū)硬牧?，折射率各向異性極小，可耐電子電路制作過程中的高溫制程溫度，有較好的柔軟性，可以讓顯示器件實(shí)現(xiàn)對比度高、視角大的顯示。
而高分子粘結(jié)劑密封隔墊的材料技術(shù)的難點(diǎn)在于除了固化后能形成穩(wěn)定的間隔厚度，并具有柔性外，還要解決高分子粘結(jié)劑與液晶材料的相溶性，以及日常使用過程中的高分子粘結(jié)劑的材料穩(wěn)定性。如果東北大學(xué)采用的方式是部分固化混和在液晶溶液里的高分子粘結(jié)劑，LCD顯示器件制成后，液晶溶液里的仍有液態(tài)高分子粘結(jié)劑存在的話，那么這種高分子粘結(jié)劑材料還要考慮不能被日常生活環(huán)境光源中的紫外線波段光線給固化，因此需要開發(fā)出避開日常生活環(huán)境光源中的紫外線波段的深紫外固化材料。
行業(yè)在此之前，也有研究機(jī)構(gòu)采用液晶混和高分子粘結(jié)劑的方式來制作顯示器件，不過與東北大學(xué)采用BLACKMASK圖形部分固化高分子粘結(jié)劑的方式不同，以前制作這類顯示器件時(shí)，是整體固化高分子粘結(jié)劑，液晶分子則以液滴的狀態(tài)被封裝在高分子包裹的類似膠囊里面。不過以往由于沒有實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路和基板柔性化，并且這種液晶分子以液滴狀態(tài)散布在固態(tài)高分子層里，不但驅(qū)動(dòng)困難，功耗高，并且對比度、分辨率、彩色化等顯示效果都難以達(dá)到產(chǎn)業(yè)化需求，一直停留在實(shí)驗(yàn)室概念狀態(tài)，其中包括中國清華大學(xué)在內(nèi)的多所顯示實(shí)驗(yàn)室，都曾對外展示這種技術(shù)。
液晶LCD顯示是一種基于開關(guān)類的顯示技術(shù)，其顯示色彩主要由印刷油墨所決定，較容易實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)內(nèi)容再現(xiàn)的印刷色彩一致同步，因此與傳統(tǒng)工業(yè)的色彩工程配合度最高，從而得到顯示行業(yè)一直以來的推崇。與現(xiàn)在熱門的自發(fā)光OLED顯示技術(shù)相比，不存在顯示色彩隨時(shí)間衰減、變化等難題，在色彩準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性及使用壽命方面，仍遠(yuǎn)優(yōu)于OLED顯示技術(shù)。在目前的市場應(yīng)用對比中，OLED最大的優(yōu)勢，或者說LCD最大的軟肋就是實(shí)現(xiàn)柔性化。作為擁有最多、最前沿液晶顯示技術(shù)大國的日本，不斷完善LCD短板，把LCD顯示技術(shù)實(shí)現(xiàn)柔性化，即能充分發(fā)揮日本顯示產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢，也能彌補(bǔ)OLED研發(fā)落后的所帶來產(chǎn)業(yè)衰落。不過東北大學(xué)此次發(fā)布的超柔性構(gòu)造的液晶顯示器件能否短時(shí)間內(nèi)解決產(chǎn)業(yè)化的難題，追平OLED的發(fā)展速度，仍有待觀察。
01月07日 18:14
