薄膜晶体管与先进显示重点实验室
Thin Film Transistor and Advanced Display Lab

Stretchable Display:柔性显示的最终形态

时间:2018-10-09

一、什么是Stretchable Display
Stretchable Display如词本意,就是可伸缩的屏。假若Flexible为单一方向弯曲特性,Stretchable Display就是任意方向可变性的屏。因它具有伸缩恢复性,更容易缠绕手腕、贴合皮肤,所以未来也会更多的应用在穿戴设备上。不久前三星显示也在SID展上展示过最大可伸缩至12mm的深度Stretchable Display。这种产品用手按下去时屏幕会凹进,但放开后就会自动恢复到原状。打破了显示屏固有的平面与硬性的观念。

我们平时所使用的TV或者MNT、手机等的屏大部分为固定四角形,这种称之为Form-factor(固定形态)。但相反形态不固定,可自由伸缩的叫Free-form(自由形态)。像Stretchable Display就是Free-form。

二、Flexible display和Stretchable Display的差异
首先flexible display是双面或者单面弯曲轴是固定的,但Stretchable Display的弯曲轴不固定可弯曲至任意方向轴。而且两种display最大区别在于中和面。如下图,普通flexible display的中和面的长度是固定的。

但下图,Stretchable Display的中和面压缩时中和面会缩,拉伸时中和面变长。简单来说Stretchable Display的中和面是流动性的。

三、Stretchable Display的技术现阶段的两个方向
1st Gen,Inter-concept:

如上图,Inter-concept是在可伸缩的基板上把发光单元都做成链接装。这样的话拉伸时发光单元下的基板会拉伸,但发光单元不会被拉伸变形。这种桥状链接的方法即为inter-connect。很像我们经常看到的床垫广告,人在床上时就算床有晃动,但确保坐在床上的人不会晃。

Inter-connect的方式的优点在于,因发光单元不会受到任何影响和压力,所以发光单元不会被破坏。但它的缺点在于因需要链接每一颗的发光单元,所以像素不高。
2st Gen,Wavy Display:
Wavy 就是波浪形,那么如何制作波浪形?首先举个例子,假设有一根橡胶条。把它拉长后放开就会成为波浪状。

同理,在拉伸的(Prestrain)的基板上排列发光单元,在把基板恢复原状,就会成为波浪状。此种方式制作的Display可拉伸至预先拉伸过的基板大小。Wavy display的优点在于像素高,但难点在于做薄时制作难度很高。

四、Stretchable Display 制程难点
1. 基板封装:基板与封装层的弹性和耐久性直接影响Stretchable屏的伸缩性。
2. TFT Back plane:因Stretchable Display中和面需要可变性,TFT的位置不可放置于中和面,需要另辟驱动方法。

图:中和面置于封装层时OLED与TFT发光单元被压缩,中和面置于PI基板时OLE与TFR发光单元被拉伸都有裂屏风险。
3. 排线:连接TFT各发光单元电源信号的排线需具备弹性与耐久性。

来源:Young Display,韩国标准协会Blog,CINNO
图片来源:LG Display,MDPI,三星显示