雖然受全球經濟形勢的影響,平板顯示面板的需求趨緩,但技術進步的腳步絲毫沒有停歇,10月29日~31日,一年一度的“FPD International2008”(平板顯示國際會議)在日本橫濱如期舉行。會議期間來自平板顯示領域的領導廠商和研究機構展示了面向未來的平板領域的最新技術和產品,在這里梳理出了FPD International 2008上展出的一些亮點技術和產品,以幫助讀者朋友了解平板顯示技術未來的發展趨勢。
OLED繼續前行
作為一種被寄予厚望的平板顯示技術,OLED技術繼續著自己前進的腳步,也是FPD International2008上最大的技術亮點。
三星在OLED領域的技術進展無疑是最快的,在此次展會上,三星不僅展出了目前最大尺寸的OLED面板,還同時展出了高透射率彩色OLED面板和柔性OLED面板,展示了OLED技術多樣化的發展方向。
此次展出的40英寸面板,是目前尺寸最大的OLED面板,它的分辨率為1920×1080,對比度為100萬:1,亮度為200cd/m2(峰值亮度為600cd/m2),色域為NTSC的107%,其驅動底板采用低溫多晶硅TFT,采用結晶化SGS(Super Grain Silicon)技術制作而成。有機EL材料由蒸著RGB材料形成,紅色和綠色為熒光材料,藍色則采用磷光發光材料。
三星還展出了透射率為30%的OLED面板,稱之為“WindOW Display”,它的驅動元件采用低溫多晶硅TFT,器件的結構為頂部發光型,RGB三色有機EL材料以金屬掩膜分別涂布,其最大的賣點是透射率達到了30%。展出樣品尺寸為12.1英寸,分辨率為840×504,亮度為200cd/m2,色域為NTSC的100%,響應時間為0.01ms。
三星展出的柔性OLED面板尺寸為6.5英寸,分辨率為480×272,底板采用了玻璃以外的柔性材料,從而使面板可彎曲,驅動元件使用低溫多晶硅TFT,采用了頂部發光構造,RGB三色有機EL材料通過金屬掩膜分別涂布。
LG也在FPD International 2008上展出了三款采用非晶硅TFT驅動元件的OLED面板,其尺寸分別為19英寸、4.3英寸和3.5英寸,這三款面板采用了“DOD(Dual-plate OLED Display)”的元件結構制作而成,分別在玻璃底板上形成TFT和有機EL元件后,采用TFT的漏極和有機EL元件的陰極在面板內部接觸。三款面板的亮度為200cd/m2,對比度為10萬:1,色域為NTSC的85%,響應時間為0.01ms,19英寸產品的分辨率為1024×768,4.3英寸和3.5英寸的分辨率為432×240。
從此次展出的產品看,目前OLED在性能、尺寸和應用方向上都已經具備了成熟應用的條件,需要解決的還是工藝和批量生產問題。
類似于亞馬遜的Kindle等電子書閱讀器的流行,為電子紙技術的應用描繪了一個美好的前景,也帶動了電子紙技術的發展,這一趨勢從2007年的一些展會上就已經顯現。
三星在FPD International 2008上展示了在通用電極上采用碳納米管(CNT)的柔性彩色電子紙,畫面尺寸為14.3英寸,分辨率為1060×750,厚度為0.3mm,反射率為40%,對比度為10:1,色域為NTSC的5%。
以前的柔性電子紙技術使用IZO等透明電極,反復彎折會使電阻值升高,從而使性能下降,而三星采用CNT的柔性電子紙,即使反復彎折數百次,電阻值也基本不會升高,從而性能也不會下降。
三星使用CNT透明電極的透射率為90%以上,導電率為1700S/cm。驅動電路采用的是在樹脂底板上形成的非品硅TFT。利用了130℃以下的低溫形成技術,三星將該技術使用在了美國E Ink的電子紙薄膜上。
來自中國臺灣的中華映管和奇信電子也在FPDInternational 2008上展示了單色電子紙,這兩家公司都使用了美國矽峰(SiPix Imaging)公司開發的“微杯”型電子紙技術?!拔⒈辈捎昧嗽诿荛]的小隔間中填充白色粒子和有色液體,通過使粒子移動,來變換顯示色彩,此次兩公司的電子紙均為黑白顯示,填充的是黑色液體。
中華映管展示的為8英寸和6英寸的電子紙,分辯率分別為1024×768和800×600,驅動電路使用了玻璃底板的TFT,16級灰度顯示,反射率為30%,對比度為9:1。
奇信電子展示的為6英寸電子紙,分辨率為800×600,驅動電路使用了玻璃底板的TFT,16級灰度顯示,對比度為8:1。
除了以上的電子紙技術外,夏普還展示了一種記憶性的液晶面板,其目標應用領域也是目前的電子紙技術應用領域,對電子紙技術形成了挑戰。
夏普此次展示的記憶性液晶面板,斷電后仍可繼續顯示,夏普展示了14.1英寸、6.1英寸、2.4英寸以及1.7英寸4個尺寸的面板。14.1英寸和2.4英寸為單色顯示面板、6.1英寸為8色彩色顯示面板,1.7英寸為多彩顯示面板。
這些面板使用的液晶材料應該為膽固醇型(cholesterol)液晶,其工作溫度范圍為-25~+55℃。因此,目前僅限于在室內使用。
等離子技術創新
能夠繼續與LCD抗衡成為目前主流的平板顯示技術,等離子技術也需要繼續保持自己的技術創新能力,FPD International 2008上,等離子技術也展示了自己的技術創新能力。
篠田等離子展示了3m×1m(125英寸)薄膜狀等離子顯示器“PTA(Plasma Tube Array)”,此次展示的是已經接近量產階段的顯示器。
與以往展示的產品相比,提高了畫面均勻性,顏色和亮度的不均現象已大大減輕,通過改進制造裝置和制造工藝,減小了單個等離子管內的偏差和等離子管間個體差異導致的偏差,改善了微管內材料的不均勻度,改良了圖像處理電路。此次展示的顯示器由3張1m×1m的PTA粘在一起而制成的,量產供貨時,以這種1m×1m單元的形式供貨。每個單元的分辨率為320×360,用戶可根據需要組合這些單元,來實現希望的畫面尺寸。
PTA顯示器早在2007年10月就已經展出,它采用了把薄膜狀電極夾在并排的“等離子管”上下的結構。等離子管是在1mm直徑的玻璃管中分別封入了放電氣體和RGB各色熒光體而成。RGB等離子管并排橫向排列,所以每個像素間隔為3mm。發光原理與現有PDP相同,但其特點是能夠做到相當輕薄。43英寸顯示器的厚度為1mm,重量為800g。筱田在顯示器工作時將其部分彎曲,對柔性進行了展示。
PTA是等離子技術在向薄型化和柔性化方向上的一個發展方向,而且可以實現更加靈活的應用和顯示尺寸組合。
除了絳田等離子外,三星還展出了高分辨率的等離子顯示器,該顯示器分辨率為4096×2160(4K×2K), 尺寸為63英寸,像素尺寸為0.339mm×0.363mm。為了讓像素更細小,除減小障壁厚度外,還重新設計了單元結構、透明電極和總線電極等。早在2006年10月,NHK和先鋒曾經發布過像素間距為0.3mm的幾款20英寸以下的小尺寸等離子顯示器,此次三星展出的63英寸產品,在大屏幕中實現了超高精細等離子顯示。
在2007年的纖薄之后,液晶顯示技術開始探索更加廣泛和更加個性的應用領域,也呈現出了多彩的技術發展之路。
異形液晶面板已經出現,而在FPD International 2008上日立展出了曲面液晶面板,這是一款12英寸產品,曲率半徑為250mm,采用IPS模式,具有寬視角特性。此次展出的是中間呈凹陷形狀的顯示器,日立還開發出了中間呈凸出形狀的產品以及短邊彎曲的產品。
該面板首先采用普通工藝制作平面液晶面板,再通過蝕刻技術將底板玻璃變薄之后進行彎曲,只有面板保持彎曲,該面板的分辨率為1280×768的WXGA格式。
奇美電子展示了可在面板兩面分別顯示不同影像的19英寸液晶面板,此前LG也曾展出過雙面顯示液晶面板。
奇美展出的這款產品使用2枚透射型的TN模式液晶面板,通過作為光源的背光燈的雙面發光實現了面板的雙面顯示。
這款產品的分辨率為1440×900,亮度為300cd/m2,對比度為100:1。視角上下為80°,左右為85°,響應時間為5ms。單枚面板的玻璃厚度為0.3mm,模塊整體重量為L17kg。
友達光電(AU Optronics,AUO)展出了看不到左右兩邊窄邊框的2.2英寸液晶面板,為了使人看不到邊框,在液晶面板表面覆蓋了樹脂透鏡,通過折射液晶面板邊框周圍的光線來實現看不見邊框。
顯示追逐綠色
正如整個IT領域一樣,平板顯示領域的綠色技術浪潮也已經開始,通過降低功耗,實現顯示器的節能降耗,綠色顯示技術也是FPD International 2008上的一大亮點。
三星電子展出了采用“3-Way Dimming”背光局部控制技術的液晶面板,利用RGB三色LED實現的局部控制技術,與以往的背光局部控制技術大多利用白色LED相比,由于利用RGB LED可提高色再現過程中光的利用效率,耗電量可減少約50%。
LG展出的“Advanced LocalDimming”高級背光局部控制技術,通過實現驅動最佳化等措施,將耗電量平均減少到了以前的50%。
友達光電展出了從46英寸電視到8.9英寸迷你筆記本電腦用面板,采用了綠色面板技術,46英寸面板的重量、厚度和耗電量均比原產品減小了30%。
來自中國臺灣的啟耀光電展出了可將背光局部控制技術應用于CCFL(冷陰極管)背光燈的技術,耗電量比不使用背光局部控制技術時減小將近一半。