“全柔显示”未来可期

谷月

人们或许很快就能买到屏幕可以被拉伸得更大的智能电视、手机等电子产品。

不久前，LG Display表示，自今年开始，将致力于开发“可伸缩”屏幕，目标是在2024年之前，生产出一种可延长20%的拉伸显示屏。在柔性电子设备方兴未艾的今天，可拉伸屏成为显示领域瞄准的下一个目标。

“可伸缩”是未来显示主流

根据LG Display公开的资料，可拉伸屏幕就像橡皮筋一样具有弹性，不仅可以实现自由形态，还能避免画面发生变形和扭曲。以电视为例，人们在看普通电视剧时，屏幕保持4：3或者16：9的比例，但是当看电影时屏幕又可以拉伸至21：9等。

与已商用的可弯曲、可折叠等柔性显示屏相比，可拉伸屏幕的应用将具有更大的自由度和发挥空间，如用于智能设备、飞机和汽车显示、可穿戴电子产品等领域。

据了解，目前除了LG Dis-play外，苹果、三星已经申请多项拉伸显示的专利，国内企业京东方、TCL科技、华为等也在积极立项研究拉伸显示。

维信诺创新研究院院长李俊峰表示，滑移、卷曲和可伸缩将是下一代柔性显示的主流形态。未来行业将朝着“垒柔显示”发展，即屏幕可沿任意轴向折叠或拉伸。

李俊峰透露，根据韩国科学技术院的最新研究，基底拉伸率最大可以达到30%。这意味着，可拉伸显示市场具备很大的发展空间。

“应力控制”是第一道关卡

提到拉伸显示，就不得不提到柔性OLED屏幕。作为拉伸显示的基础，柔眭OLED屏幕如实现可拉伸形态，首先要克服的就是应力作用。

业内人士认为，从驱动背板到显示模块再到封装层，三部分都要优化设计，使屏幕具有延展性。

在驱动背板中，金属导线十分纤细，虽然具有一定延展性但也十分有限。除了金属导线外，驱动背板中还存在无机材料。金属导线之间的介质层就是无机物（如氧化硅、氮氧化硅等），该无机介质层在应力的作用下很容易断裂。OIED面板的薄膜封装为有机层和无机层交叠的复合结构。无机层在拉伸的过程中也会受应力作用而脆断，导致阻隔水蒸气和氧气成为必须克服的问题。

此外，在显示模块中，红绿蓝子像素的排列方式关系到屏幕的显示效果。OLED有机发光材料有其特定的排列顺序。在拉伸的过程中，如何配合拉伸效果进行结构优化也是需要被考虑的。

“从器件结构的优化设计角度出发，将拉伸产生的应力从显示区域转移到非显示区域进行缓冲是一种很好的思路。”赛迪顾问显示领域高级分析师刘暾在接受《中国电子报》记者采访时表示，首先，通过像素重新进行整合和设计，把整片像素排列区块化。然后蛇形布线，将驱动电路中的连接导线留有伸缩余量，且导线外层包裹有机材料，使其在拉伸的过程中不容易断裂。

“如果将驱动电路想象成大海，那么区块化的像素就是一座座‘孤岛。而‘岛与‘岛中间的‘海洋就是非显示区域。”刘暾分析称，这样通过结构设计，可以保证显示区域不受应力影响，而非显示区域可以起到缓冲作用。如果膜层透明化，当非显示区域增多时，还可以实现透明显示。

可拉伸产品存在诸多挑战

如今，柔性OLED显示产业正处在快速发展期，以此为创新的拉伸显示产品的落地还需要多久？

中国光学光电子行业协会液晶分会副秘书长胡春明在接受《中国电子报》记者采访时认为，屏幕从不能拉伸到能拉伸，已经实现从“0”到“1”的突破，而如果要做到更贴近消费者，不仅需要拉伸效果好，还要实现相对完美、清晰的显示效果，而这还需要很长时间。

从生产角度来看，可拉伸OLED显示屏目前还远远达不到量产要求。首先，OLED显示屏的制作过程本身已经十分困难，如果再将其做成可拉伸显示屏，需要将其划分为数个平方厘米甚至平方毫米的“像素岛”，工作量和困难程度很大。其次，OLED器件制作完成后必须进行封装，为达到阻水阻氧的效果，对封装技术要求非常高。而如果要实现屏幕的可拉伸，则需要将每个“像素岛”独立封装，工作量和困难程度更大。

从应用角度来看，可拉伸产品存在诸多挑战。第一，屏拉伸次数如果超过一定限度，有可能出现器件老化问题，导致亮度下降、产生黑点与暗线等损伤;第二，由于显示区域做成岛状结构，相当于增加非显示区域的面积，在一定程度上影响了分辨率;第三，拉伸显示产品的落地还需要上下游产业链的密切配合，全生态都要“柔”起来。例如，柔性电池、OTFT驅动等新材料的导人和开发，对于拉伸显示的进化至关重要。

“拉伸性能越好，对于整体器件的优化需求就越大，制造难度也越大，包括材料、结构设计等方面都要反复验证，不可能一蹴而就。”刘暾强调。