顯示技術(shù)百花齊放,液晶、OLED和MiniLED能否并存
顯示技術(shù)是人機(jī)交互中最重要的一個分支,從材料、面板再到顯示應(yīng)用,都有眾多優(yōu)秀企業(yè)在這個領(lǐng)域長期耕耘。顯示技術(shù)升級換代速度非???,短短幾十年來,CRT顯示器已經(jīng)退隱江湖,液晶曾經(jīng)一統(tǒng)天下,現(xiàn)在OLED方興未艾,而MiniLED和MicroLED等新方向也頗吸引眼球。近日,在2021顯示技術(shù)及應(yīng)用創(chuàng)新展(DIC EXPO 2021)上,全球顯示材料著名廠商德國默克(Merck)公司攜多款產(chǎn)品亮相,現(xiàn)場展示了液晶、OLED、圖形化材料研發(fā)的最新成果,以及將液晶應(yīng)用拓展到建筑等領(lǐng)域的eyrise?液晶窗,和licriOn?液晶智能天線解決方案。
圖:2021顯示技術(shù)及應(yīng)用創(chuàng)新展現(xiàn)場
在展會現(xiàn)場,默克中國總裁、電子科技業(yè)務(wù)中國區(qū)董事總經(jīng)理安高博(Allan Gabor)和默克顯示科技事業(yè)部中國區(qū)總經(jīng)理隋郁接受了探索科技(techsugar)等媒體采訪,暢談默克中國戰(zhàn)略布局與顯示技術(shù)發(fā)展趨勢。
默克公司可上溯至1668年,距今已有300多年歷史,歷經(jīng)數(shù)個世紀(jì)的風(fēng)風(fēng)雨雨,默克集團(tuán)業(yè)務(wù)從最早的制藥發(fā)展到現(xiàn)在醫(yī)藥健康、生命科學(xué)和電子科技三大領(lǐng)域。
默克電子科技業(yè)務(wù)從液晶起家,早在1904年,在液晶應(yīng)用方向尚不明確的情況下,默克就購買了液晶專利,早布局堅持投入,讓默克在70年后才開始真正迎來回報,并在2000年后分享了液晶高速成長的蛋糕。據(jù)統(tǒng)計,截至2016年,默克在全球申請液晶材料4200多項(xiàng),占世界總申請量的三分之一左右;而在OLED領(lǐng)域,默克目前擁有超過3000多項(xiàng)OLED技術(shù)專利,并且在持續(xù)加大布局知識產(chǎn)權(quán)組合。
顯示技術(shù)百花齊放
雖然受疫情影響OLED應(yīng)用需求不如預(yù)期,但安高博看好OLED市場中長期發(fā)展。他表示,默克中國一直都在OLED產(chǎn)品布局上持續(xù)投入,在2018年,默克正式啟動OLED中國技術(shù)中心,該中心以推動中國OLED產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和應(yīng)用發(fā)展為使命,向本土客戶提供量身定制的解決方案。而最近,默克中國在緊密籌建OLED材料生產(chǎn)基地。安高博說:“我們對OLED在中國市場長期發(fā)展非??春?,中國消費(fèi)者對新穎的柔性屏幕電子產(chǎn)品需求尤其旺盛?!?
柔性可折疊是OLED屏幕的突出優(yōu)勢之一,默克稱之為“自由形態(tài)顯示”,OLED面板表面可彎曲、折疊、伸縮或卷曲,默克重點(diǎn)推廣的liviFlex封裝技術(shù),可解決制造柔性、可折疊和可滑動OLED顯示器的關(guān)鍵問題。
對于顯示新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),安高博表示,默克樂于見到百花齊放的場景,不同技術(shù)并存利于探索顯示創(chuàng)新應(yīng)用,顯示技術(shù)和芯片的新突破離不開材料科學(xué)和化學(xué)創(chuàng)新。
隋郁也表示,在當(dāng)前來看,各種顯示技術(shù)是相互補(bǔ)充,而非替代關(guān)系,OLED有非常好的前景,但目前集中在9英寸及以下的小尺寸,大尺寸在較長時期內(nèi)還將是LCD主導(dǎo)。MiniLED和MicroLED都更先鋒,而且當(dāng)前MiniLED的主要作用就是幫助LCD鞏固陣地,使用MiniLED背板的液晶顯示性能更好。
OLED能否在大尺寸上突破工藝限制,和MiniLED成本如何降低,是將來大尺寸顯示器發(fā)展的兩個關(guān)注點(diǎn)。隋郁認(rèn)為,單獨(dú)賭OLED大尺寸發(fā)展技術(shù)路線,不一定能笑到最后。
液晶屏內(nèi)天線與節(jié)能液晶技術(shù)
除了傳統(tǒng)顯示技術(shù),在這次展會上默克還展示很多顯示技術(shù)相關(guān)的新方案。例如液晶屏內(nèi)天線技術(shù)licriOn?——電子波束掃描智能天線的液晶材料解決方案,該解決方案將天線元件陣列與licriOn?液晶薄層相結(jié)合,licriOn?天線解決方案可以通過電子控制調(diào)整光束方向,無需機(jī)械調(diào)整就可以實(shí)現(xiàn)高效、精確和節(jié)能的波束掃描。相比于傳統(tǒng)的機(jī)械天線需要經(jīng)常維護(hù)、修理或更換,這種智能天線技術(shù)用更緊湊、高效、節(jié)能、模塊化的方案不僅大幅度降低了制造成本,使得在無法獲取或負(fù)擔(dān)高速網(wǎng)絡(luò)連接的偏遠(yuǎn)地區(qū)落地成為可能,同時它也更很容易集成在車輛、飛機(jī)、船舶中,隨著5G、6G等技術(shù)的不斷發(fā)展落地,將越發(fā)凸顯出應(yīng)用潛力。
除了用于顯示屏,液晶技術(shù)也可以應(yīng)用在玻璃窗和玻璃幕墻上。licrivision® LC 是默克開發(fā)生產(chǎn)的染料改性或膽甾型液晶混合體,該液晶混合體嵌入兩層分別鍍有透明導(dǎo)電氧化物 (Transparent Conductive Oxide,TCO) 和聚酰亞胺 (Polyimide,PI) 的玻璃或塑料基材之間,形成液晶電池。對液晶電池施以較低的交流電壓,即可切換液晶混合體組件以控制窗戶的光通量。由于液晶混合體能夠?qū)κ┘与妷旱姆磻?yīng)十分靈敏,因此可以快速精細(xì)地調(diào)節(jié)窗戶的光強(qiáng)度、霧度、眩光和透明度。
簡而言之,licrivision® LC技術(shù)制造的液晶窗可以一鍵改變玻璃透光度,防護(hù)陽光直射,減少吸熱,同時降低維護(hù)成本。一定程度上可以有效替代百葉窗和空調(diào),避免了傳統(tǒng)玻璃幕墻能耗大、吸熱、制冷成本高等問題,并且液晶材料可根據(jù)特定用途進(jìn)行定制。
也可用于室內(nèi)隱私隱形玻璃——由于液晶材料能夠在透明和不透明之間快速切換,在辦公室、醫(yī)院、會議中心等場所可以根據(jù)需要隨時將玻璃從透明狀態(tài)切換,從開放區(qū)域間隔出隱私空間,讓室內(nèi)布局更加靈活。
除了液晶窗,在降低碳排放方面,默克還有絕招。那就是UB-FFS技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)能增加顯示屏背光的透過率,能夠?qū)崿F(xiàn)15%的高透光率,這種對光線的優(yōu)化利用能降低每塊顯示屏三分之一的能耗,同時更提高了成像質(zhì)量,延長了續(xù)航時間,提高了顯示屏的亮度。隋郁表示,默克做過測算,如果市場上所有電視都采用UB-FFS技術(shù)支持的高穿透液晶,那么一年可節(jié)省相當(dāng)于900架大飛機(jī)飛行所消耗的碳排放。
供應(yīng)鏈本土化
近幾年,地緣政治沖突升級,新冠疫情肆虐,電子行業(yè)全球供應(yīng)鏈面臨前所未有的風(fēng)險。為了穩(wěn)定全球最大電子應(yīng)用市場供應(yīng),默克在本地化方面做得非常徹底,以液晶為例,默克做到了全供應(yīng)鏈本土化,從材料創(chuàng)新、產(chǎn)品開發(fā)到生產(chǎn)、運(yùn)輸和技術(shù)服務(wù),都已在中國本土完成。
安高博表示,默克非常重視供應(yīng)鏈安全,顯示面板產(chǎn)業(yè)鏈的中心在中國,因此默克將顯示技術(shù)布局的重心就放在中國,默克投入大量人力物力在中國進(jìn)行產(chǎn)能液晶與OLED產(chǎn)能建設(shè)。除此之外,在中國建立技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用中心也是極其重要的一步棋,默克先后在上海成立OLED技術(shù)中國中心和電子科技中國中心,這兩個中心的任務(wù)就是幫助客戶推廣應(yīng)用新技術(shù),利用默克在電子材料領(lǐng)域的技術(shù)積累幫助中國客戶解決新技術(shù)在應(yīng)用過程中遇到的難題。安高博認(rèn)為,技術(shù)中心和本地建廠同等重要,這兩者都是默克為中國客戶供應(yīng)鏈穩(wěn)定持續(xù)在做的重要工作。
他舉了一個例子來說明,在默克中國技術(shù)中心和客戶齊心協(xié)力下,前面提到的UB-FFS高透光率技術(shù)在8K液晶顯示屏實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。安高博說:“這是全球第一個量產(chǎn)的UB-FFS 8K液晶屏,我們技術(shù)中心致力于幫助客戶把更好的技術(shù)和應(yīng)用推向市場?!?