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不平的影像新视界 OLED原理及技术解析

2014-05-26李元《微型计算机》2013年4月下

各表一枝,柔性OLED的优缺点

坦白地说,柔性OLED屏幕的优点的确不少,如前面提到的结构简单、可塑性强、纤薄等。但我们也不得不承认,柔性OLED屏幕仍有一些问题需要解决,其中大的问题莫过于制造工艺上的不够成熟。目前,国际上开发柔性OLED屏的公司不少,但其产品的合格率大多不高。尺寸稳定性成为塑胶基板柔性OLED屏制作中的大挑战。若尺寸变化过大,会使得光罩对位变得极为困难,还会限制住晶体管设计的大小,同时容易在有机与无机材料层界面间产生内应力,导致弯曲时,层与层间产生剥离,这也就解释了为什么柔性OLED结构上简单,但良品率较低的原因。这一因素所带来的进一步后果,就是让柔性OLED设备的生产成本居高不下,进而柔性OLED设备的销售价格也居高不下,这为柔性OLED设备的大量普及带来较大的障碍。再加上生产OLED的原材料本身就较为昂贵,让量产柔性OLED屏幕的企业变得屈指可数。以柔性OLED手机市场为例,目前虽然已经出现了搭配柔性OLED的产品,但都还是一些概念性产品。由此可见,柔性OLED设备要想达到普及的程度,还有很长的一段路要走。

众厂商发力柔性OLED

其实在很早之前,诺基亚、索尼、三星等厂商就已经给出柔性OLED手机的概念图,这种柔性OLED技术的研发也已经持续相当长的一段时间了。早在2011年,诺基亚在2011诺基亚世界大会、三星在CES 2011上就展示过柔性OLED的实体样品。而对于柔性OLED的研究,各大移动终端制造商也一直没有停歇。包括三星、LG、飞利浦、夏普、索尼和诺基亚在内的厂商目前都在研发柔性OLED屏幕技术,同时也都有各自的样品展示过。但直到目前,由于技术的不成熟,所以还看不到有产品的上市。


售价数万元的曲面OLED电视,你会购买吗?

柔性OLED应用前景广泛

由于柔性OLED的封装难度大,目前还只是一些小到几英寸大到十几英寸的产品。所以柔性OLED在未来的应用前景主要在一些小尺寸的产品上,比如柔性OLED屏幕符合手机屏幕越来越大、携带方便的发展趋势;OLED低功耗、可弯曲的特性可以制作成可穿戴的设备,比如手表、手环等。当然,由于技术的日新月异,在未来会有大尺寸的柔性OLED产品,再加上自发光的特点,还可以制作成可发光的窗帘、墙纸等设备,来节约能源,这些也并非是不可能的。但从现阶段来看,想要应用到大尺寸产品上,比如电视、显示器以及平板和手机上都是有非常大的难度的。我们先不考虑成本因素,就产品本身来讲,一款产品除了屏幕外,还有边框、PCB、芯片等等,但这些物件也能变得柔软吗?显然这是不能的,至少从目前来看还不可能。


曲面OLED应用到手机上从人体工学角度来看,似乎更贴合人脸。

用大尺寸的曲面OLED电视
用大尺寸的曲面OLED电视

弯弯的曲面OLED

由于OLED是一种自发光的面板,它并不需要额外的背光部件当光源,再加上OLED也可以使用带有金属层封装技术的单一玻璃基板,所以OLED的设计和结构上的优点能更好地形成弯曲的形状。目前曲面OLED产品的弯曲制程技术还不够成熟,制造曲面OLED产品大致有两种:第一种是在OLED封装过程中就形成曲面;第二种是在完成OLED面板制造过程后再形成曲面。

不过,曲面OLED制造过程中也面临着许多挑战。由于制造大尺寸的OLED面板在工艺上已经比较复杂,若让其曲面化,虽然不存在像柔性OLED那样的诸多问题,但在制造工艺上依旧难度很大。这样无疑会降低产品的良品率并且大幅度增加成本,这也是其一直无法大量生产的关键因素之一。比如为了提高高强度冲击下的耐力度,OLED外框必须比LCD更坚硬更厚实。而且,当OLED材料遇到加热蒸发后的热气,一定程度上将降低发光效率和使用寿命。在弯曲过程中由于在采用高温和压力之下,作为OLED的偏光片附件的模块生产也会产生问题。这些是曲面OLED电视的挑战。

由于技术及生产工艺上比柔性OLED的难度要小,所以曲面OLED从小到几英寸,大到上百英寸的产品都有。而目前应用多的就是穿戴设备和电视方面,并且已经有诸多产品上市可以购买到,而不像是柔性OLED产品,更多的还只是“期货”产品。

曲面OLED的优缺点

首先,到目前为止,由于大多数电视是平面的,所以弯曲的屏幕形状在风格上很容易被区分。事实上在目前高度同质化外观设计的平面电视中,曲面化极易形成品牌的差异化。其次,曲面OLED电视从任何角度都能提供佳的观看效果。整块屏幕朝观赏者方向包围的弧形设计,可提供更宽广的可视角度与宽阔的全景影像效果。再者,以曲面电视而言,近距离观看时还减少了离轴观看时的失真度。而曲面OLED产品的缺点主要是由于技术及生产方面的原因,导致良品率低,成本较高,从而导致整个产品上市的价格较高。我们拿LG 55E A9700这款售价34999元的55英寸曲面OLED电视举例,除了商用显示和个别消费者购买之外,不会有太多人买。因为这类产品价格高、实用性小,其售价足够买数台普通LED电视。

曲面OLED产品相对更成熟

在研究柔性OLED技术中,曲面OLED成为一步探路石,这也是为什么曲面OLED的口号远比柔性OLED口号响亮的原因。这类设备的普及道路还很远,这是事实,但不得不承认,曲面OLED设备的确变得越来越多。曲面OLED设备除了要克服其本身售价高昂的不足外,另一个要顾及的是在曲面设计上,对人们心中成像设备固有观念和使用习惯强烈冲击。电视、智能穿戴设备等还好,而能在功能和实用性上,完全接受曲面手机这一设计理念的用户却着实有限。

对于曲面手机,韩系厂商无疑充当了其中重要的推手。其中,为我们熟悉的无疑是LGG Flex手机,它也是在国内首款上市的曲面手机。其采用了6英寸的曲面OLED屏幕,分辨率为1280×720,像素密度为245ppi。支持LT E的4G网络制式,其处理器选用的是高通骁龙Snapdragon MSM8974,并拥有2GB RAM和32GB ROM,性能强大。总的来看,LGG Flex虽算得上是一款配置不错的旗舰手机,但与众多同价位手机相比,除了曲面屏幕外,其亮点并不突出,而曲面屏幕几乎又是这款手机的唯一亮点。反复来看,曲面手机所带来的视线与画面垂直的视觉体验,以及人脸贴合度更高等优势,在不少人眼中,都属于聊胜于无的设计,对用户体验的实质性提升并不大。

再来说说电视,对于电视特别是一些大尺寸电视,采用曲面OLED是非常有必要的。一般来说,在色彩表现、功耗等方面,曲面电视与普通平面电视间基本是没有差异的,但在实际的观感上,二者却存在较大的差异。平板电视如果尺寸过大,且视距较近的话,电视两侧的边缘会因可视角度太大而产生色差,进而影响观感。而曲面电视对用户来说可形成一个弧形包围,提供宽阔的全景影像效果。眼睛在直视任何一个屏幕上的任何一个点时,人眼和屏幕都能形成一个近90度的直角,不论是在屏幕中央还是边缘四周,成像的表现均相同,并且在近距离观看时,还能减少离轴观看的失真度,这些都是在性能参数上无法体现出而实际感受又能体会到的。而反过来,站在厂商角度考虑,曲面电视会让观影者的观赏距离进一步拉长,即消费者会为了追求更好的观赏体验拉长自己的视觉距离,这样又反过来促使了消费者去购买更大尺寸的电视,增加了对成像面积的需求,无形中就为厂商增加利润带来了机会。但是,由于目前曲面电视在制造工艺方面并不完全成熟,制造成本相对较高,厂商目前尚不会同时全面量产多款曲面电视设备,少量的几款型号除试水市场外,更可视作厂商展现自己技术实力的一种方式。

后来聊聊其它的曲面OLED设备,其实对于这一类设备来说,过于丰富的功能和衍生形态,让我们很难给其下个定义。归结起来,说它们是手表、手机或手镯或配饰都是没有问题的,我们姑且先称其为曲面OLED穿戴设备。这类产品种类不少,但市场化程度却并不算高,也就是说,大部分消费者对其所保持的消费心态,仅仅是新奇、尝鲜、好玩等看法,而对产品本身实用性的认可度却并不高。反观这类产品的设计厂家们,似乎也没有一套完善且长远的产品设计思路,这类曲面OLED穿戴产品究竟要有怎样的定位,是有合理的功能归属,还是会作为一类趣味性的电子产品来存在,答案犹未可知。只能说,目前我们需要这类曲面OLED穿戴设备来丰富和优化我们的生活,它们是一类调剂,而非一类存在。

曲面电视,能让每一个视觉点都得到同样的观影体验。
曲面电视,能让每一个视觉点都得到同样的观影体验。

曲面/柔性OLED发展还需时日

对于目前大部分用户来说,不管是曲面OLED还是柔性OLED设备,更多的意义在于新奇,而非实用。其实更大的价值是厂商展现技术实力和为品牌造势,而且从量产能力和目前的价格来看,普及的可能性都很小。做个假设,在未来数年以后,当曲面和柔性OLED设备随处可见时,可能人们对其的购买欲,反而不如现在强烈。它的产生,更多的是在某一特定领域填补一片技术空白,并不足以引发一场显示技术的革命。一段时间以后,当人们在一阵新鲜劲儿过去时,对曲面和柔性OLED设备的选购上,也会更多的归于理性。设计、性能和价格又会回到同一起跑线上,曲面和柔性OLED要全面进入商业化的运作,道路还很长。

 

 

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