2016年柔性曲面显示技术将朝着何种方向发展

2016-02-02 20:12:36来源: 互联网

    如果说我们自未来感十足的概念设计和俗气的科幻电影中学到了一件事情,那就是我们每个人未来都离不开柔性技术,例如能够衡量我们生命体征的生物电子纹身以及能够被卷起来放入到我们口袋中的平板电脑。

    那么,它们在哪里呢?

    事实证明,制造真正意义上的柔性设备要比未来学家和电影制造商所想象得更难。在诸如CES这样的科技盛宴中,越来越多的厂商对外展示了柔性技术,但是它们所展示的功能都比较单一,那就是可卷曲的屏幕和可拉伸电路。在现实世界中,如果说要将这些功能都捆绑到一个小工具中,是一个非常棘手的问题。

    当前,柔性电子产品所面临的一些主要障碍,例如可拉伸电路和可弯曲电池等技术的研发,正在世界各地的研究实验室中被逐渐克服。如果这些障碍最终都被克服了,未来的电子产品将会很难被损坏,能够对它们周围的环境做出更多的反应,人类与它们的互动方式也将会被改变。

    2014年秋季,苹果对外发布了iPhone 6和iPhone 6 Plus智能手机,但是随后就陷入了“弯曲门”,很多用户深受其扰。当前,很多设备的灵活性还是很低的,这主要是因为电子产品由很多复杂的组件组合而成,其中大部分的组件是不能弯曲的。例如,处理器仍然被蚀刻在硅晶片上,而手机中的锂电子电池弯曲之后的后果也是不可想象的。

    迄今为止,现实世界中存在的柔性电子产品的确不存在太多的可取之处,一些伟大的柔性技术仍然处于“纸上谈兵”的阶段。早在2012年,Wexler就发布了首个柔性电子阅读器,而索尼2014年也发布了搭载柔性E-ink电子墨水屏的阅读器Digital Paper。从本质上来讲,电子阅读器的确不存在令人兴奋的地方,但是索尼Digital Paper采用的是13英寸柔性电子墨水屏幕(尽管其售价高达600英镑),这也暗示了可弯曲平板电脑的未来。

    如今,距离索尼Digital Paper的发布已经过去两年的时间了,我们却仍未看到可弯曲平板电脑的身影,因为尚未有人找到制造柔性处理器、内存和电池等组件的解决方案。我们上述提到的两款柔性电子阅读器产品的组件都是被死板地硬塞到柔性屏的背后。

    再有就是,当前市场中已经出现一些采用柔性屏的智能手机,例如LG Flex 2和三星Galaxy S6 Edge。但是,正如我们所看到的,一个柔性屏幕并不等于一个柔性手机,用户所得到的只不过是一个在打电话时能够更好地贴合面部的手机,或者是能够通过侧面曲屏去查看一些通知。简而言之,柔性屏手机当前仍然只不过是一个奇特的噱头,并不是一个真正实用的功能。

    就更大尺寸的设备来讲,三星已经对外展示了一款105英寸的曲屏电视机,但是它也并非是真正意义上的柔性设备。这一切,也许都可以归咎于某些关键的零部件缺乏灵活性。想象一下,这些零部件被放置在柔性电子设备的内部,包括电线、电池、处理器和内存等,如果说要做到真正意义上的可弯曲,这些零部件首先要可弯曲,并且它们的弯曲步调和动作幅度都要保持一致,否则就会崩溃、散落,电子设备内部的电子电路就会不再整齐。

    而如果说你想要的是能够变身为更加复杂形状的设备,例如你想要的是一款能够像纸一样被卷曲、溃缩起来的平板电脑。你可以再次重复我们上面的想象,也许最终你会破坏掉平板电脑内部的组成部件,毕竟电子部件是很不容易做到真正意义上的可伸缩的。电子产品想要做到真正意义上的可伸缩,基本上是不可能的,至少是不容易的。

    下面,我们再来说一说柔性电路,这项技术已经开始走向成熟阶段。通常情况下,柔性电路就是由导电拉伸聚合物组合而成,它在过去十年中取得了突飞猛进的发展。2008年,柔性电路能够在伸展约70%的情况下仍然保持其导电性,现如今其可以通过伸展达到原有长度的1000%。一般来讲,弹性聚合物可以创建一个可拉伸的印刷电路板,就像是松下去年所发布的新型可拉伸电路板那样。

    来自伊利诺伊大学的工程学教授John Rogers表示:“传统半导体产业的发展轨迹是向小型化方向发展,也就是让产品变得更小、更薄。对于柔性电子产品来讲,这种趋势具有相关性和重要性。”这意味着,一些部件,例如无线电天线和简单的传感器,将会变得更小、更苗条,拥有足够的灵活性。

    智能手机和可穿戴设备的激增,最终也将导致芯片变得越来越小,就像是英特尔的“居里夫人”,它纽扣大小的身体中包括一个处理器、简单的传感器和蓝牙。正如Rogers所说的,不灵活的组件的体积越小,对于柔性设备的未来发展越有好处。

    不过,对于电池来讲,这种理论就不成立了。Rogers表示:“电力供应是一个障碍,你可以让大部分的组件都足够小,最终实现你的柔性机制,但是电池就不同了,因为电池容量是由它的体积所决定的。如果说将它做得很薄去实现其灵活性,它的续航时间就会很短。”

    这个时候,无线电源可能就是最佳的解决方案。Rogers指出:“实际上,在这种情况下,你所需要做的就是创建一个灵活的天线去接收电源。”当前,西雅图已经有实验室在测试这种技术。在那里,设备的Wi-Fi数据流会抓住振荡信号,并且将其转化为直流电。目前,这种技术仅可以满足体积很小的设备。但是,在今年的CES中,我们看到Ossia的无线系统为iPhone进行半空充电,这项技术很有可能在2016年年底正式商业化。

    最终,柔性技术将不可避免地在消费电子产品中真正实现,我们要做的只不过是耐心等待。未来的某一天,我们一定能够将屏幕巨大的手机卷起来放入我们的口袋中。

 

关键字:2016  柔性曲面  显示技术

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/article_201602029885.html
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