Эволюция гибких дисплеев / Хабр

Мечта о гибких экранах существует уже много десятилетий. Технически, первые экраны, на которые проецировали кинофильмы, изначально были гибкими, их до сих пор делают из ткани. И да, формально у нас уже есть дисплеи, которым можно придать любую форму. Но разрешение у них крайне посредственное, в качестве пикселей используются светодиоды, расположенные на гибкой печатной плате.

Но фантасты всегда мечтали о другом: хотелось дисплей тонкий и гибкий как бумага, с качеством изображения как у хорошей цветной фотографии. Увы, технологии безнадежно отставали от человеческого воображения. Однако в последние годы нам время от времени показывают на выставках всё более совершенные концепты, обещая «скоро» наладить массовое производство. И хотя мы пока не можем обернуть смартфон вокруг запястья, но какая-то история у гибких дисплеев уже есть, и мы решили её вспомнить.

Краткий исторический экскурс

С развитием микроэлектроники ученые смогли использовать эффект необычных жидкостей, открытых в конце 19 века — «жидких кристаллов».

В 1970-х годах изобрели технологию, которая позволила получать жидкие кристаллы в промышленных масштабах, и началась эра жидкокристаллических экранов. Простейшие сегментные дисплеи получили повсеместное распространение, дав жизнь часам и другим приборам с ЖК-экранами. Первоначально жидкие кристаллы в таких экранах располагались в миниатюрных полостях в пакетах из стеклянных пластин. Позже вместо стекла стали использовать пластик, и снова начали оживать мечты о гибких дисплеях.

Всё упиралось в технологию изготовления подложки для размещения ЖК и управляющей электроники. Делать гибкие сегментные индикаторы вроде тех, что использовались в часах, было не очень интересно, хотелось высокого разрешения и цвета. Эту возможность дала технология TFT — тонкопленочные транзисторы. Затворы из жидких кристаллов в сочетании с управляющей логикой на TFT позволяли получать очень тонкие экраны, особенно по сравнению с катодно-лучевыми трубками.

Проблемы гибких экранов, технология E-Ink

К сожалению, технологии того времени не позволяли избавиться от стекла в конструкции ЖК-дисплеев, и этот неприятный факт надолго отодвинул мечты о гибких экранах.

Но наука не стоит на месте. в поисках новых способов формирования изображений на дисплеях была изобретена технология «электронных чернил». Сама идея была предложена примерно тогда, когда стали массово выпускаться дисплеи на жидких кристаллах — в 1970-х. Но дальше лабораторных образцов дело долго не шло. Суть E-Ink очень проста: в толще силиконового листа, в наполненных маслом полостях, располагаются пластиковые сферы, состоящие из двух частей: отрицательно заряженной — черной, и положительно заряженной — белой. На листе силикона располагаются прозрачные электроды, которые разбиты на пиксели, и их включение вызывает поворот сфер чёрной или белой стороной, в зависимости от полярности на электродах.

К сожалению, при уровне технологий того времени было невозможно реализовать качественный E-Ink-дисплей, и технология была «отложена» на пару десятилетий. В 1990-х годах была придумана другая технология на схожем принципе. Капсулы с маслом остались, но в них уже не крутились разноцветные сферы, а плавали мельчайшие заряженные частицы, окрашенные в черный и белый. Когда на электроды подается напряжение, эти частицы переплывают в соответствии со своим зарядом, и лицевая сторона пикселя становится черной или белой.

И всё же до промышленного производства «электронных чернил» оставалось еще больше 10 лет. В 2005-м компания E-Ink стала массово выпускать дисплеи для электронных читалок. У этой технологии есть много недостатков, но два преимущества являются решающими: чрезвычайно малое потребление энергии и отсутствие сложных элементов в управлении. Первые E-Ink-дисплеи изготавливались на стеклянных подложках и были довольно хрупкими, но постепенно от стекла стали отказываться в пользу пластика, что позволило сначала делать всё более прочные дисплеи, а затем, наконец, воплотить в жизнь мечту — создать гибкий дисплей с довольно приличным разрешением.

Такие экраны еще не во всём подобны бумаге или ткани, их нельзя смять, радиус кривизны всё ещё довольно большой, они довольно уязвимы к механическим повреждениям, но действительно гнутся и не переламываются от этого.

OLED

В середине XX века были открыты органические вещества, которые демонстрировали электролюминесценцию, но до практического внедрения потребовалось несколько десятилетий исследований. В XXI веке начали появляться первые OLED-дисплеи, изготавливаемые в промышленных масштабах. Поначалу это были одноцветные дисплеи портативных устройств, но в 2008 году Nokia представила первые телефоны с полноцветными OLED-дисплеями.

В отличие от жидкокристаллических экранов, в OLED гораздо проще обойтись без хрупких элементов, органические элементы расположены в слоях пластика, который гнется значительно лучше стекла. Cначала для прочности в OLED-дисплеях использовали стекло, но его успешно заменили гибкой пластиковой или металлической основой.

Современные концепты

Одним из самых первых концептов смартфона с гибким дисплеем был PaperPhone компании Human Media Lab, представленный в 2011 году.

Как очевидно из названия, дисплей был на электронных чернилах. В этом устройстве впервые использовался уникальный способ взаимодействия с помощью изгиба. Несколько датчиков отслеживали кривизну дисплея и, в зависимости от жестов, выполнялись различные действия.

Позже нам показали планшет с гибким E-Ink-дисплеем и совершенно необычный смартфон MorePhone, который изгибом корпуса сигнализировал об уведомлениях от программ.

Смартфон Kinetic фирмы Nokia на выставке Nokia World 2011, он тоже управлялся изгибами корпуса:

Концепт смартфона Samsung — YOUM представленный в 2013 году:

В 2014 году Samsung представила еще один гибкий OLED-экран:

В 2015 году LG выпустила смартфон со слегка изогнутым дисплеем, который можно было «немного распрямить»:

В 2017 году Sony продемонстрировала любопытные часы, сделанные из сплошного E-Ink-дисплея:

Циферблат и браслет — одно целое, можно менять их внешний вид по-отдельности.

Недавно фирма Kyulux представила гибкие дисплеи, изготовленные по технологии PMOLED:

Дисплеи одноцветные, флюоресцентные, с диагональю 1,74 дюйма и разрешением 256×64 точек, будут продаваться в конце этого года. В этом году фирма Tianma продемонстрировала гибкий AMOLED-дисплей с шарниром:

Диагональ 5,99 дюйма и разрешение 1440×2280 точек. Дисплеи будут продаваться компаниям ASUS и Lenovo для их новых смартфонов.

Также хочется упомянуть про две интересные технологии, пусть и не предполагающие использование гибких дисплеев. Первая — это проецирование изображения на экран произвольной кривизны. В программу вводят параметры поверхности, на которую будет светить проектор, и картинка искажается таким образом, что получившееся на поверхности изображение кажется плоским и ровным:

Второй вариант — проецирование изображение прямо на руку. Датчики видеозахвата изображения отслеживают движения пальцев и прикосновения к определенному участку кожи, превращая человеческое тело в сенсорный экран:

Послесловие

Сейчас всё больше компаний анонсируют серийный выпуск смартфонов и других устройств в гибкими дисплеями, от колец и браслетов до телефонов-раскладушек. Samsung и Apple пачками патентуют использование гибких дисплеев, показывая рендеры один оригинальнее другого. Но сценарии их использования, на текущем уровне технического развития, мне кажется, выглядят нелепо и надуманно. Даже более простые решения, когда дисплей не гнется в процессе пользования гаджетом, но изогнут изначально, имеют весьма сомнительную практичность, дизайн ради дизайна. Более-менее успешно это удалось внедрить и обосновать в изогнутых телевизорах больших диагоналей, но загнутые края дисплеев смартфона выглядят чисто дизайнерским решением, ради красивого вида на витрине и ярких рендеров. Пока дисплеи не настолько пластичны и надежны, чтобы можно было внедрять в них шарнирные соединения с небольшим радиусом и ресурсом во много тысяч сгибаний. В итоге, в качестве основного преимущества гибких дисплеев сегодня называют их прочность, потому что эластичность позволяет выдерживать более сильные механические воздействия:

Мне кажется, что пока технологии не позволят производить дисплеи мягкие и прочные как ткань, для размещения их на одежде или на теле, особой пользы от гибкости не будет.

Гибкий светодиодный дисплей | Гибкий полноцветный светодиодный экран высокой четкости

	01. Сгибаемый на 360 градусов Гибкий модуль светодиодного дисплея мягкий и изогнутый. Популярны изогнутые и цилиндрические формы для гибкого светодиодного экрана. Спасибо за его сгибаемый на 360 градусов дизайн, он может быть любой творческой и нестандартной формы для индивидуальных решений.
02. Ультратонкий и очень легкий Наш гибкий светодиодный модуль весит всего 90 г для одного компонента. Ультратонкий корпус делает весь экран красивым и привлекательным. Экономичный дизайн для установки и доставки благодаря нашей уникальной гибкой светодиодной экранной стене Дополнительное решение шкафа. Доступен для подвесной установки
	03. Идеальная ровность и хороший контраст Плоскостность можно регулировать с помощью нашего гибкого светодиодного занавеса. Отличная визуальная производительность с высокой частотой обновления. Высококачественное видео и изображение для гибкой светодиодной видеостены HSC LED.
04. Простота установки и обслуживания Быстрая и простая установка благодаря нашей уникальной технологии бесшовного соединения. Фронтальное обслуживание доступно с 12-18 магнитами на гибкую светодиодную панель дисплея.
	05. Индивидуальный дизайн и решение Модуль с небольшим блоком и гибким дизайном для создания более сложных форм для видеошоу. Креативный дизайн и решение для цилиндрической, S-образной, волнообразной, сферической и т. д. Этот мягкий светодиодный дисплей может быть основан на потребностях клиентов, прокручивать дизайн, изгибать и качать различные эффекты. Нет металлического каркаса корпуса, что резко снижает вес экрана
06. Открытый гибкий светодиодный экран Благодаря нашим непрерывным исследованиям и разработкам, компания HSC LED разработала гибкий модуль светодиодного дисплея для наружного применения. Доступен шаг 4 мм и 5 мм. Он полностью водонепроницаемый с защитой IP68 и высокой яркостью. Наши наружные гибкие светодиодные экраны открывают больше возможностей для креативных наружных рекламных приложений.

Гибкий светодиодный дисплей вполне подходит для крупномасштабного оформления фасадов зданий, рекламы на стеклянных видеостенах и уличных сценических мероприятий. Наш последний проект гибкой светодиодной панели завершен в Милане, Италия. Это сферический светодиодный дисплей, изготовленный из гибкого светодиодного модуля P2.5 диаметром 1.2 м. Наш гибкий светодиодный дисплей помогает привлечь внимание покупателей в магазине. Мы можем предложить такие креативные светодиодные дисплеи для рекламы.

Гибкий светодиодный дисплей-HSC LED. pdf

В: Что такое гибкий светодиодный экран?

Гибкий светодиодный экран также известен как гибкий светодиодный дисплей или мягкий светодиодный дисплей. Это гибкий электронный светодиодный экран, который может формировать цифровые дисплеи уникальной формы по сравнению с обычными светодиодными экранами. Вы можете воплотить творческие идеи светодиодного экрана в реальность с помощью гибкого светодиодного дисплея.

В: Дорого ли гибкий светодиодный дисплей по сравнению с обычным светодиодным дисплеем?

Очевидно, что цена гибких светодиодных экранов выше, чем у обычных светодиодных экранов, потому что в первых используются более прочные материалы, чем во вторых. Кроме того, гибкие светодиодные вывески и печатные платы требуют более специальной настройки. Поэтому он имеет более высокую стоимость. Следует также отметить, что тип, размер и значение пикселя изображения Светодиодный экран вам нужно также повлияет на цену гибкого светодиодного дисплея.

В: Какие преимущества гибкого светодиодного экрана по сравнению с обычным светодиодным экраном?

Есть некоторые особенности или преимущества, которых нет у обычного светодиодного экрана. например, способность гибкого светодиодного экрана изгибаться для формирования различных форм, что сложно для традиционных светодиодных экранов. Кроме того, гибкие светодиодные экраны более долговечны, чем традиционные светодиодные дисплеи, потому что для гибких светодиодных панелей используются уникальные материалы, поэтому они помогают выдерживать изгибание, скручивание, складывание и изгиб.

Q: Каково качество ваших наружных светодиодных гибких модулей?

Наши гибкие светодиодные модули для наружного применения обладают отличными водонепроницаемыми и безопасными характеристиками. у нас есть полный набор наружных светодиодных гибких дисплеев для исследований и разработок, проектирования, тестирования и серийного производства. Поэтому, пожалуйста, не беспокойтесь о качестве.

Гибкие дисплеи

— будущее или провал?

Гибкий дисплей. Изогнутый дисплей. Гибкие сегментные дисплеи.

Ажиотаж вокруг гибких дисплеев огромен, и на рынке гибких OLED идет непрекращающаяся борьба. Китайские игроки, такие как BOE, Visionox и Royole, вкладывают огромные средства в расширение производства и разрушение южнокорейской монополии. Но для чего должны использоваться гибкие дисплеи? Есть ли на рынке место для недорогих гибких сегментных дисплеев?

Что такое гибкий дисплей?

Наиболее распространенным гибким дисплеем является гибкая технология OLED. Существуют также другие технологии гибких дисплеев, такие как гибкие EPD и гибкие электрохромные дисплеи. Гибкий дисплей — это принципиально то же самое, что и любой другой дисплей, с той лишь разницей, что он построен на гибкой подложке. Такой подложкой может быть пластик, бумага, металл или гибкое стекло. Гибкие дисплеи обычно очень легкие, тонкие и почти небьющиеся.

Иногда обсуждают изогнутые, сгибаемые и складные дисплеи, которые, в принципе, то же самое, что и гибкие дисплеи.

Почему гибкие дисплеи?

Общий объем рынка гибких дисплеев, согласно недавнему пресс-релизу MarketsandMarkets™, к 2022 году превысит 15 миллиардов долларов США. Согласно информации из того же источника, объем рынка в 2016 году составил 2,67 миллиарда долларов США. Но где сегодня гибкие дисплеи и почему они важны?

На данный момент самым большим приложением для гибких дисплеев является смартфон. О дополнительной функциональности можно спорить, но с чисто эстетической точки зрения у гибкого дисплея есть несколько весьма впечатляющих особенностей. Несколько производителей смартфонов, например. Samsung, LG, Huawei, Sony, Xiaomi и Oppo в настоящее время предлагают телефоны с гибкими дисплеями, которые охватывают края устройств. Эти дисплеи, безусловно, выглядят красиво, и такого внешнего вида нельзя добиться с жестким дисплеем. Многие актеры также утверждают, что гибкие дисплеи более долговечны и прочны, что, конечно же, повышает ценность относительно новой технологии. Другими устройствами, которые могут использовать гибкий дисплей для той же цели, а именно с изогнутыми краями, также являются планшеты и носимые устройства, такие как смарт-часы. В заключение, гибкие дисплеи сегодня используются для отслеживания краев, изгибов и формы электронных устройств.

Есть и другие вероятные приложения, возможно, более футуристические и с большим потенциалом с точки зрения пользователя. Гибкие OLED-дисплеи могут быть удивительно тонкими, а прототипы имеют очень маленький радиус изгиба. Актер Ройоль уже в 2014 году продемонстрировал гибкий AMOLED толщиной всего 0,01 мм и радиусом изгиба 1 мм. Приложения, которых еще не было на рынке, включают раскладные и складные клавиатуры, мониторы, телевизоры и дисплеи для ноутбуков. Существуют также прототипы VR/AR-гарнитур, в которых используются очень тонкие гибкие дисплеи.

Кредит Фотографии: Корпорация Royole

Недорогие гибкие дисплеи

Технология OLED печально известна своей дороговизной и поэтому не подходит для использования в недорогих и маломощных устройствах, таких как электронные этикетки на полках, недорогие устройства IoT, умный текстиль, умная упаковка и другие недорогие потребительские и промышленные товары. электроника. Для этих приложений гибкие дисплеи позволят разработчикам продуктов использовать дисплей, который плавно повторяет поверхность устройства. Будущее не плоское, скорее изогнутое и гибкое. Вот почему нужны гибкие дисплеи. Многие разработчики продуктов исторически были вынуждены делать свои устройства плоскими из-за отсутствия на рынке хороших альтернатив гибким дисплеям. До настоящего времени…

Если вы ищете недорогой гибкий дисплей, дисплей rdot — единственный подходящий вариант. Этот факт также сделан в статье о различных семисегментных технологиях отображения. В отличие от типичного полноцветного матричного OLED, дисплей rdot представляет собой сегментный дисплей на основе органических электрохромных материалов. Пожалуйста, посмотрите наше видео или узнайте больше на странице технологии rdot.

---

Феликс Карлссон
[email protected]
+46 70 64 373 41

Источник верхнего изображения: https://vonguru.fr/wp-content/uploads/2017/04/vonguru_images_hardware_telephonie_innovations_une.jpg

Как они работают и есть ли у них существенные недостатки?

Среди различных улучшений, которые получили смартфоны и планшеты за последнее десятилетие, гибкие дисплеи, несомненно, являются одним из самых интересных предложений, обладающих огромным потенциалом для изменения рынка. Эта технология все еще относительно нова, несмотря на то, что несколько компаний изучают ее уже более десяти лет.

Увидев, как несколько новых устройств успешно интегрируют гибкие дисплеи с разной степенью успеха, стало ясно, что эта технология никуда не денется. Единственный вопрос сейчас заключается в том, сколько времени потребуется, чтобы гибкие дисплеи стали обычным явлением. Давайте взглянем на то, как работают современные гибкие дисплеи, а также на будущие соображения для этого сегмента рынка.

Что такое гибкий дисплей?

Дисплеи смартфонов традиционно жесткие из-за слоя стекла, используемого при их производстве. Однако современные конструкции на основе OLED успешно устранили необходимость в этом, вместо этого реализовав экран в очень тонком слое, до такой степени, что он становится гибким. Затем экран покрывается тонким пластиковым слоем, который, к сожалению, подвержен царапинам.

В современных решениях также реализована защита стекла. Galaxy Z Flip стал небольшой революцией в этом отношении, используя тонкий слой стекла под пластиковой крышкой. В то время как основная поверхность по-прежнему была отделана пластиком, нижнее стекло по-прежнему было значительным улучшением по сравнению с предыдущими моделями на рынке.

В некоторых случаях гибкие дисплеи — это просто иллюзия. Некоторые устройства имеют два или более дисплеев, расположенных рядом друг с другом, при этом особое внимание уделяется удалению границы между ними. Эти устройства обычно более универсальны с точки зрения типов верхних слоев, которые они поддерживают, в некоторых случаях включая полное стеклянное покрытие.

История и текущее состояние рынка

Гибкие дисплеи существуют уже десять лет. Первоначальные проекты были довольно разочаровывающими, но некоторые из них в конечном итоге были перепрофилированы в другие устройства. Например, изогнутый экран Galaxy Note Edge фактически начинался как прототип гибкого устройства отображения.

Несколько лет спустя компания Samsung представила другой дизайн — Galaxy Round. Это не было хорошо воспринято, что побудило компанию пойти другим путем.

Galaxy Z Flip 3 — яркий пример устройства с гибким дисплеем, и некоторые утверждают, что оно должно установить новые тенденции на рынке. К сожалению, другие производители не пытались следовать этой тенденции, поэтому еще неизвестно, есть ли у этой идеи реальный потенциал. Аппарат продавался достаточно хорошо, что является хорошим признаком.

А в некоторых случаях для достижения другого эффекта использовались гибкие дисплеи. iPhone X, который положил начало тенденции экранов с изогнутыми углами, фактически использовал гибкий дисплей, чтобы добиться этого, не жертвуя никаким пространством вокруг лицевой панели.

Функция не получила широкой рекламы, потому что Apple сосредоточилась на главном результате ее реализации — самих изогнутых углах.

Гибкие дисплеи стоят дорого

Гибкие дисплеи остаются относительно дорогими по сравнению с их обычными аналогами и часто ухудшают визуальное качество. Особенно это заметно, когда экран сложен под определенным углом. В то же время гибкие экраны, как правило, имеют более ограниченный срок службы по сравнению с традиционными.

Оценки для разных моделей различаются, но суть остается в том, что складывание большинства современных дисплеев слишком много раз в конечном итоге приведет к их необратимому повреждению.

Для удовлетворения потребностей большинства пользователей текущие конструкции должны прослужить очень долго. Но это все еще вопрос, который необходимо решить большинству производителей, особенно в контексте более высоких цен на гибкие устройства отображения.

Применение вне смартфонов

Также важно отметить, что гибкие дисплеи имеют огромный потенциал за пределами рынка смартфонов. Другие устройства могут использовать их для повышения удобства использования. Кроме того, с ростом популярности носимых гаджетов новые гаджеты, которые появятся в будущем, вероятно, будут использовать преимущества этой технологии.

Pixbay

Умные часы — хороший кандидат на гибкую технологию отображения. Их разработчики уже приложили немало усилий, чтобы сделать свои дисплеи как можно более компактными, и гибкие дисплеи предлагают в этом отношении некоторые непосредственные преимущества. Они, как правило, тоньше, чем традиционные дисплеи, что делает их подходящими для устройств такого типа.

Затем есть медицинские устройства и другие специализированные варианты использования. Даже если гибкие дисплеи сразу не наберут популярность, они найдут место и в других областях. Будет интересно посмотреть, какие изменения они облегчат на других рынках.

Игры также могут стать областью, в которой эти устройства могли бы занять достойное место. Между виртуальной реальностью и новыми функциями, представленными в современных консолях и их контроллерах, мы можем увидеть некоторые подходы, которые интегрируют гибкие дисплеи.

Похоже, геймеры захотят опробовать новые технологии в целом, что делает этот рынок привлекательным для разработчиков в этой области. Однако пока реальных подвижек на этом фронте мы не наблюдаем.

Заменят ли гибкие дисплеи традиционные экраны?

При всем сказанном остается главный вопрос — станет ли это со временем общей тенденцией на рынке в целом? Как мы упоминали выше, есть специальные случаи, когда гибкие или гибкие дисплеи имеют потенциал.