Что такое гибкий дисплей?

Прототипы гибких дисплеев имеют пока относительно небольшие размеры, однако уже сегодня инженеры работают над созданием гибких экранов с диагональю 14 дюймов. Придание гибкости традиционным типам дисплеев сопряжено с рядом трудностей. Жидкокристаллический экран с активной матрицей состоит из двух слоев стекла и ряда компонентов, размещенных между ними. Слой тонкопленочных транзисторов в аморфном кремнии вытравливается на нижней поверхности стекла, где формируются световые пикселы. Жидкокристаллический слой, выступающий в роли светового затвора, размещается сверху. Под дисплеем располагается подсветка, а механизм управления цветопередачей и поляризаторы занимают место выше дисплея. Создание гибкого дисплея предполагает исключение подсветки и замену стеклянных слоев какими-то гибкими материалами, например, пленкой из тонкого полимера.

Сложность заключается в том, что жидкие кристаллы экрана весьма чувствительны к деформации на изгиб. Попробуйте надавить на экран калькулятора — вы увидите, как цифры начнут расплываться и появится черное пятно. Поэтому специалисты ряда компаний в настоящее время разрабатывают альтернативные технологии, которые позволили бы наладить производство гибких дисплеев. Речь идет, в частности, о технологиях отражающей «электронной бумаги» и органических светодиодов.

Дисплеи на основе электронной бумаги называют «бистабильными», поскольку изображение на них сохраняется и при отключении питания. Отражающие дисплеи в отличие от ЖК-экранов не требуют подсветки и могут широко использоваться вне помещений. Первое поколение подобных устройств применяется в качестве вывесок, ценников на магазинных полках, а также элементов оборудования для чтения электронных книг.

Светодиоды излучают свет самостоятельно. Они потребляют больше энергии, чем сегодняшние ЖК-дисплеи с активной матрицей, но отличаются повышенным быстродействием и более яркими красками. Однако встроить светодиоды в гибкую подложку — непростая задача.

Как бы то ни было, сегодня гибкие дисплеи по-прежнему находятся либо в стадии проектирования, либо на этапе создания прототипа. Это относится как к электронной бумаге, так и к устройствам на основе светодиодов. Однако развитие таких технологий откроет множество новых путей развития электронных устройств. Например, появится возможность создания очень маленьких устройств с большими выдвигающимися экранами. Выпуск пробных партий планируется организовать уже в начале 2007 года. Гибкие экраны будут использоваться в качестве дополнительных в сотовых телефонах или в графических планшетах, предназначенных для ввода информации.

При изготовлении гибких экранов разработчики планируют обратиться к процессам струйной печати и расслоения, пришедшим на смену технологиям вакуумного напыления и фотолитографии. Печать на тонких полимерных листах позволяет добиться более высокой эффективности автоматизированных процедур по сравнению с дискретными производственными технологиями, применяемыми при изготовлении на конвейере отдельных кремниевых микросхем. Электронные схемы можно наносить на непрерывную ленту полимерных листов с помощью процедуры печати с рулонной подачей и приемкой.

Процедура печати на основе рулонной обработки позволяет заметно снизить себестоимость и добиться приемлемой цены даже для одноразовых дисплеев. Потенциальные возможности для производственной экономии весьма велики. Однако вставать в очередь к местному поставщику канцелярских товаров для того, чтобы купить у него картриджи с органическими чернилами и полимерные листы, на которых ваши струйные принтеры будут печатать электронные схемы, еще слишком рано.

С другой стороны, коль скоро уже сегодня транзисторы для гибких дисплеев могут наноситься на подложки с помощью технологий струйной печати, что мешает нам встраивать в тот же самый полимерный лист и другие электронные компоненты, а может быть, и компьютерные устройства целиком? Создание гибких устройств — всего лишь вопрос времени. Все будет определяться быстротой сближения портативных компьютеров и беспроводных телефонов с функциями КПК.

По мере расширения спектра электронных устройств, отпечатываемых на полимерной подложке, возможна их интеграция в экраны телефонов, которые приобретут определенные рельефные очертания или даже смогут похвастаться гибкой, пригодной для ношения на теле или на одежде конструкцией.

Конечная цель заключается в получении материала для изготовления легких дисплеев, которые можно свернуть в трубочку, и которые оснащены всеми необходимыми электронными компонентами следующего поколения, в том числе процессором и памятью.

Построить полноценный ПК на гибкой подложке непросто, но с технической точки зрения, вполне возможно. Уже проводились исследования в области гибкой электроники, связанные с изготовлением памяти. И хотя в ближайшее время микропроцессоры подобного рода вряд ли появятся на рынке, однако другие компоненты мы увидим обязательно.