過(guò)去10年是顯示科技突飛猛進(jìn)的10年。起初，大屏幕、廣視角、灰階顯示、LED背光、3D電視等技術(shù)令我們的視覺(jué)體驗(yàn)越來(lái)越出色。而在過(guò)去的一兩年間，以超高分辨率技術(shù)為代表的精細(xì)顯示技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，智能手機(jī)和平板電腦畫面的精細(xì)程度突破了視網(wǎng)膜的分辨率極限，蘋果最新發(fā)布的15英寸MacBook Pro筆記本電腦也采用了2880×1800分辨率的視網(wǎng)膜屏幕，尺寸更大一些的平板電視的分辨率則上升到了4K2K級(jí)別。

看起來(lái)，目前的顯示技術(shù)正向著“完美無(wú)缺”這個(gè)目標(biāo)堅(jiān)定地邁進(jìn)。這令我們對(duì)今后一段時(shí)間內(nèi)顯示技術(shù)的進(jìn)步充滿期待：智能手機(jī)和平板電腦屏幕的分辨率進(jìn)一步提高還有意義嗎？OLED電視何時(shí)才能普及？哪種顯示技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)最高的畫質(zhì)？MEMS顯示技術(shù)有何新奇之處？在3年前，我們根本不敢想象顯示技術(shù)會(huì)有這樣大的進(jìn)步，那么3年后的2015年，我們有理由期待顯示技術(shù)更加出色嗎？

終極平面顯示——?jiǎng)潟r(shí)代的Crystal LED Display

在很多用戶心目中，索尼這個(gè)名字一直是高水平顯示產(chǎn)品的代名詞。早在CRT時(shí)代，索尼的特麗瓏就是質(zhì)量的標(biāo)桿。進(jìn)入平板顯示時(shí)代后，索尼在液晶顯示方面并沒(méi)有太多值得一提的作品，風(fēng)頭完全被夏普、LG和三星等企業(yè)蓋過(guò)，但索尼在LED和OLED方面投入了巨大的精力，并在近年來(lái)逐漸結(jié)出碩果。在監(jiān)視器領(lǐng)域，索尼的OLED監(jiān)視器已經(jīng)成為用戶的首選。2009年，索尼推出了世界上首臺(tái)LED背光液晶電視——Qualia 005，RGB三色背光的應(yīng)用使得它的畫質(zhì)達(dá)到了前所未有的高水平。在Qualia 005的帶動(dòng)下，目前“LED電視”已經(jīng)走入千家萬(wàn)戶，但它們的本質(zhì)依舊是液晶電視，同樣有著液晶電視的諸多缺點(diǎn)，僅僅是采用了LED背光而已。與此同時(shí)，三色型OLED電視在大型化方面依然受到良品率過(guò)低的困擾，只有三星似乎解決了這一問(wèn)題，而LG則轉(zhuǎn)向白光OLED電視的開發(fā)。此前在OLED顯示方面屢有佳作的索尼在推出一系列OLED監(jiān)視器后，卻出人意料地陷入了沉默。2012年，索尼居然將與三星共同合資設(shè)立的液晶廠的股份全部出售給了三星。這是它有恃無(wú)恐，還是對(duì)自身液晶業(yè)務(wù)的發(fā)展失去信心？

答案或許與本期這個(gè)專題有關(guān)：在2012年年初的CES大展上，索尼展出了一款真正的LED電視——55英寸的全高清格式“Crystal LED Display”電視。它使用了紅、綠、藍(lán)3種顏色的LED元件，每種元件的個(gè)數(shù)為207.36萬(wàn)個(gè)，總數(shù)超過(guò)620萬(wàn)個(gè)?！癈rystal LED Display”電視的每一個(gè)子像素點(diǎn)就是一個(gè)小小的單色LED元件，據(jù)稱索尼使用了“后期類似形成PDP”的特殊方法，才將如此多的LED元件集成在一整張屏幕上，每個(gè)像素間距僅為210μm。根據(jù)索尼提供的參數(shù)，這款電視的輝度為400cd/m2，色彩表現(xiàn)范圍達(dá)到NTSC比100%以上，可視角度為180°。與BRAVIA HX99相比，Crystal LED Display明亮環(huán)境下的對(duì)比度約為前者的3.5倍，色彩表現(xiàn)范圍約為前者的1.4倍，響應(yīng)時(shí)間僅為前者的1/10。與此同時(shí)，這款電視的耗電量則僅有70W，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于55英寸LCD電視的130W~150W和PDP的250W~300W。同時(shí)，由于使用了無(wú)機(jī)半導(dǎo)體LED，試制樣機(jī)的壽命可以輕松達(dá)到5萬(wàn)小時(shí)以上，試制機(jī)的厚度則為40mm左右?；蛟S光看這些參數(shù)還不能讓人體會(huì)到Crystal LED Display令人驚嘆的畫質(zhì)，幾位見(jiàn)過(guò)大世面的評(píng)論家的直接觀感更能夠說(shuō)明問(wèn)題：日本畫質(zhì)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)麻倉(cāng)憐士在報(bào)道這款電視時(shí)使用了“壓倒性的畫質(zhì)”這樣的評(píng)價(jià)；另一位評(píng)論家本田雅一則認(rèn)為Crystal LED Display具有“前所未有的表現(xiàn)力”，是自己“第一次見(jiàn)到”；專業(yè)記者西川善司則認(rèn)為“動(dòng)態(tài)和靜態(tài)基本看不出區(qū)別”。

最為令人好奇的是，索尼究竟采用了什么樣的技術(shù)做出如此小，幾乎毫無(wú)差別的LED元件，并將620萬(wàn)個(gè)元件整齊地排列在面板上？620萬(wàn)個(gè)LED的開關(guān)如何控制？這些索尼都沒(méi)有給出具體的答案。目前只知道，Crystal LED Display是由索尼技術(shù)中心半導(dǎo)體事業(yè)部于3年前開發(fā)的技術(shù)，在開發(fā)當(dāng)時(shí)就“以LED能規(guī)整高速的排列為目標(biāo)，以投入實(shí)際生產(chǎn)作為基點(diǎn)，以產(chǎn)業(yè)化為前提”。關(guān)鍵的技術(shù)核心是“用來(lái)制作Crystal LED Display的無(wú)機(jī)晶體材料在500℃下會(huì)變得相當(dāng)?shù)摹樂(lè)?，方便在基板上進(jìn)行各種排列安裝”。而制造一塊Crystal LED Display面板就像“把無(wú)數(shù)發(fā)光的小燈安插到一塊基板上，制造過(guò)程的后半段非常類似于制造一塊等離子顯示屏，整體過(guò)程更加類似半導(dǎo)體工藝，而非一般液晶面板的‘玻璃’工藝。通過(guò)可編程的芯片可以控制LED發(fā)光的變化，由于LED的響應(yīng)時(shí)間極短，因此畫面的轉(zhuǎn)換幾乎是瞬時(shí)進(jìn)行的”。

除了技術(shù)層面的疑問(wèn)外，這種電視的成本和發(fā)展前景也是令人關(guān)心的問(wèn)題。綜合此前各類關(guān)于Crystal LED Display技術(shù)的訪談，盡管索尼并未給出量產(chǎn)的時(shí)間表，但相關(guān)人員表示，這一技術(shù)正是面向家用市場(chǎng)以量產(chǎn)為目標(biāo)所研發(fā)的，成本并不會(huì)成為問(wèn)題。未來(lái)還將進(jìn)一步縮小LED單元尺寸，應(yīng)用于20英寸級(jí)別的專業(yè)監(jiān)視器市場(chǎng)以及4K2K級(jí)別的平板電視市場(chǎng)?；蛟S，Crystal LED Display何時(shí)量產(chǎn)，成本幾何并不重要，重要的是當(dāng)所有人幾乎都認(rèn)為“這不可能”的時(shí)候，索尼卻做到了。從Crystal LED Display的研發(fā)之中，我們可以看到一家老牌企業(yè)對(duì)終極畫質(zhì)孜孜不倦的追求，科學(xué)家們將實(shí)驗(yàn)室成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的天分、汗水和勇氣……這些正是那些號(hào)稱擁有“核心科技”卻熱衷于“低成本山寨”的企業(yè)所缺乏的。

正面挑戰(zhàn)液晶——大屏OLED技術(shù)走向成熟

OLED顯示技術(shù)很早以前就被視作是液晶顯示技術(shù)的接班人，但這個(gè)“接班人”此前還尚未具備接班的實(shí)力。一方面是因?yàn)橐壕Ъ夹g(shù)一直在不斷進(jìn)步中，能夠滿足用戶的絕大部分需求；另一方面是OLED技術(shù)在大型化方面遇到了不少困難。盡管近年來(lái)索尼開始量產(chǎn)基于OLED技術(shù)的監(jiān)視器，但這些產(chǎn)品的價(jià)格遠(yuǎn)非一般用戶所能負(fù)擔(dān)的。

OLED大屏的良品率過(guò)低主要是在蒸鍍形成OLED發(fā)光層的過(guò)程中無(wú)法規(guī)避缺陷的產(chǎn)生，特別是要生成RGB三色發(fā)光層的工序更為復(fù)雜。有鑒于此，索尼、三星和LG選擇了3條截然不同的道路：索尼公司開發(fā)了前文介紹的“Crystal LED Display”技術(shù)，以LED元件組成全高清大屏LED電視；三星開發(fā)的OLED電視依然采用了RGB三色分涂的工藝，似乎解決了良品率的問(wèn)題；而LG則另辟蹊徑，開發(fā)了基于白光OLED和四色濾色片的大屏平板電視。在CES 2012以及此后的各類平板顯示展會(huì)上，3家公司的產(chǎn)品都賺足了眼球，在介紹完Crystal LED Display之后，讓我們來(lái)看看LG和三星各自擁有哪些秘密武器。

今年5月，在韓國(guó)首爾舉辦的“2012年三星高級(jí)TV展”上，三星官方公布了55英寸OLED TV的量產(chǎn)型號(hào)為ES9500。在6月中旬剛剛結(jié)束的2012 SID展會(huì)上，三星則進(jìn)一步公布了55英寸OLED面板的主要參數(shù)：對(duì)比度為150 000:1，色彩表現(xiàn)范圍NTSC規(guī)格比為124%。亮度在全白顯示時(shí)為150cd/m2，峰值亮度為600cd/m2，響應(yīng)速度在1ms以下。面板單體的重量為3.5kg，厚度僅為1.6mm。面板的驅(qū)動(dòng)元件采用低溫多晶硅TFT，通過(guò)分涂RGB三色發(fā)光材料實(shí)現(xiàn)彩色顯示，元件構(gòu)造采用從TFT基板提取光的“底部發(fā)光型”。據(jù)傳，該面板的生產(chǎn)采用了三星移動(dòng)顯示器開發(fā)的邊移動(dòng)小型掩模邊進(jìn)行蒸鍍的“小型掩模掃描”技術(shù)，但未得到三星方面的證實(shí)。盡管三星公司此前在相關(guān)會(huì)議上也發(fā)表了白光OLED+濾色片的3D OLED TV研究論文，但看起來(lái)三色OLED更好的顯示性能促使三星做出了最終的選擇。

LG方面同樣也在SID 2012上介紹了自家的OLED電視55EM960V。電視的厚度為4mm（面板厚度為3.5mm），重10kg。面板的色彩表現(xiàn)范圍ITU-R BT.709規(guī)格為120％。亮度在全白顯示時(shí)為100cd/m2，峰值亮度為400cd/m2，響應(yīng)速度在0.02ms以下。如前所述，這款電視的OLED面板采用了在白色有機(jī)發(fā)光材料上組合使用R、G、B、W四色彩色濾光片（CF）的“WOLED+CF”方式實(shí)現(xiàn)彩色顯示。元件構(gòu)造為從TFT基板提取光的底部發(fā)光型，彩色濾光片先在TFT基板上形成，然后在濾光片上蒸鍍低分子型白色有機(jī)發(fā)光材料。有機(jī)發(fā)光材料采用在藍(lán)色螢光材料上重疊紅色和綠色磷光材料的“串聯(lián)型”結(jié)構(gòu)，與分涂RGB三色發(fā)光材料的方式相比，除了容易實(shí)現(xiàn)大屏幕化外，還易于確保量產(chǎn)時(shí)的成品率。由于采用濾光片會(huì)導(dǎo)致耗電量升高，因此在設(shè)計(jì)中追加了透明（W）濾光片，降低了耗電量。值得一提的是，這塊試制面板應(yīng)用了在第8代生產(chǎn)線玻璃基板上形成的IGZO-TFT元件，TFT為底柵型構(gòu)造，這意味著LG 55EM960V的成本較低，在價(jià)格戰(zhàn)中將占有一定優(yōu)勢(shì)。

OLED電視何時(shí)能夠普及是我們最關(guān)心的問(wèn)題。根據(jù)美國(guó)調(diào)查公司DisplaySearch預(yù)測(cè)，三星和LG的55英寸OLED電視最初的上市價(jià)格為7100~8061美元（約4.47~5.08萬(wàn)元人民幣），比同尺寸液晶電視高約5.5~6倍。但預(yù)計(jì)2013年內(nèi)將會(huì)縮小至約3倍，2014年內(nèi)將縮小至約2倍，2015年內(nèi)將縮小至約1.7倍，到達(dá)這一臨界值后，注重畫質(zhì)的高端消費(fèi)者將會(huì)選擇OLED電視。當(dāng)然，如果三星和LG可以盡早將面板技術(shù)授權(quán)給我國(guó)臺(tái)灣和大陸的廠商，我們還可以期待這一天更早來(lái)臨。

我們挑戰(zhàn)放大鏡——視網(wǎng)膜之后的精細(xì)度競(jìng)賽

iPhone 4/4S的“Retina”顯示屏分辨率達(dá)到326ppi，在人眼視覺(jué)范圍內(nèi)已經(jīng)超越了視網(wǎng)膜分辨率的極限，這樣的觀看體驗(yàn)自然比普通屏幕更勝一籌。2012年，蘋果又把“Retina”技術(shù)推向平板電腦（新iPad）平臺(tái)和筆記本電腦（MacBook Pro）平臺(tái)。蘋果引領(lǐng)的“Retina”風(fēng)潮自然被各大廠商群起效仿，目前，新一代高端智能手機(jī)都采用了300ppi以上分辨率的屏幕，而到2015年，超精細(xì)屏幕將會(huì)全面普及。

想要提升分辨率，不僅僅是縮小像素尺寸那樣簡(jiǎn)單。目前廣泛使用的非晶硅TFT的載流子遷移率較低，這就意味著電路的尺寸很難進(jìn)一步縮減，像素尺寸變得太小就會(huì)帶來(lái)開口率（透光部分占整個(gè)像素面積的比例）過(guò)低的問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，在制造超精細(xì)顯示屏?xí)r多使用低溫多晶硅TFT面板和氧化物半導(dǎo)體型（如銦-鎵-鋅氧化物，IGZO）TFT面板，它們的載流子遷移率可以達(dá)到非晶硅面板的數(shù)十倍，因此可以將電路尺寸做得更精細(xì)。低溫多晶硅面板技術(shù)被多家廠商所掌握，目前占據(jù)超精細(xì)顯示屏用面板的大部分市場(chǎng)，主要面向中小尺寸產(chǎn)品；IGZO面板的主要支持者是夏普和LG，由于不需要采用激光輔助晶化工序，因此更適合大尺寸面板生產(chǎn)。此外它的截止漏電流比低溫多晶硅面板還要低，在精細(xì)化潛力上比前者更勝一籌。

在這些先進(jìn)面板的支持下，為了滿足每年保持兩位數(shù)增長(zhǎng)的超精細(xì)顯示屏需求，各大廠商展開了屏幕精細(xì)度的競(jìng)賽。2011年第四季度，東芝展示了分辨率達(dá)到498ppi的6.1英寸超精細(xì)面板，它采用了低溫多晶硅技術(shù)，但為了提高開口率，將面板的色彩表現(xiàn)范圍降低到了NTSC比61%以下。這一分辨率已經(jīng)比目前廣為應(yīng)用的300ppi級(jí)別屏幕提高了將近50%。不過(guò)很快這個(gè)紀(jì)錄就被日本顯示器（索尼、東芝和日立成立的合資子公司）最新開發(fā)的651ppi的2.3英寸超精細(xì)面板（分辨率為1280×800）所超越，這一精細(xì)度指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了目前“Retina”精細(xì)屏幕的兩倍，可以顯示沒(méi)有鋸齒的影像，與活字印刷質(zhì)量相媲美的文字。這是目前在直視型顯示器中的最高分辨率紀(jì)錄，但為了達(dá)成這一目標(biāo)，開口率下降到了32%。目前日本顯示器公司尚未公布它采用了何種技術(shù)，不出意外應(yīng)是東芝498ppi顯示技術(shù)的改進(jìn)版。

在膝上/桌面顯示領(lǐng)域，松下在半年前宣布試制成功了20.4英寸的4K2K液晶屏幕（分辨率為3840×2160，216ppi），它僅僅基于非晶硅面板技術(shù)。該公司宣稱，今后還將在這一基礎(chǔ)上進(jìn)一步精細(xì)化。目前已經(jīng)投入實(shí)用化的則是用于新MacBook Pro筆記本電腦的15英寸Retina顯示屏，它的分辨率為2880×1800（220ppi），與松下產(chǎn)品的分辨率處于同一數(shù)量級(jí)。而在大屏顯示產(chǎn)品方面，4K2K已經(jīng)開始普及，但2015年之后將是8K4K的天下。目前，松下、夏普、三星等大廠都在開發(fā)8K4K的屏幕技術(shù)。比如夏普的85英寸8K4K液晶電視分辨率達(dá)到了103ppi，為了保證開口率，夏普采用了結(jié)晶型IGZO面板、低阻抗的銅布線、光配向技術(shù)等等，而松下的145英寸8K4K PDP電視則是目前最大的單體顯示設(shè)備之一。

除了液晶顯示技術(shù)之外，OLED顯示技術(shù)也在追求高精細(xì)度的道路上高歌猛進(jìn)。由于OLED是自發(fā)光器件并可采用半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)，理論上能夠獲得比液晶面板更加精細(xì)的點(diǎn)距，不過(guò)目前OLED尚需努力。與三色配置型OLED屏幕相比，白光OLED+三色濾色片的形式能夠做得更精細(xì)。2012年SID展會(huì)上，夏普與日本半導(dǎo)體能源研究所合作發(fā)表了分辨率達(dá)到458ppi的OLED顯示屏，這種顯示屏在低溫單晶硅上形成驅(qū)動(dòng)元件。高成本的低溫單晶硅制造較為復(fù)雜，需要先將硅晶圓的表面氧化，并在單面注入氫離子，然后在180℃下將其與無(wú)堿玻璃基板粘合，再將注入氫離子的部分剝離，在玻璃基板表面生成單晶硅膜。OLED元件的構(gòu)造采用了從驅(qū)動(dòng)元件的相反側(cè)提取光線的頂部發(fā)光式，它使用小分子型白色有機(jī)發(fā)光材料，通過(guò)蒸鍍法形成OLED元件，面板的開口率為48.5％。盡管這塊3.9英寸、1440×1080分辨率的顯示屏尚未達(dá)到量產(chǎn)的成本，但顯示效果令很多參觀者驚嘆。索尼則嘗試?yán)闷桨逵∷⒎ㄖ频孟袼亻g距51μm的RGB三色OLED涂層，這一手段理論上可將OLED屏幕的分辨率提升到500ppi。

在非直視型顯示方面，為了滿足超高分辨率投影機(jī)和電子取景器（EVF）的需求，顯示元件的分辨率已經(jīng)達(dá)到數(shù)千ppi之多。最近索尼剛剛公布了用于自家單電數(shù)碼相機(jī)和頭戴顯示器的超小型OLED面板技術(shù)，它們均采用白光OLED加三色濾色片的解決方案。其中0.7英寸、分辨率1280×800、用于頭戴顯示的OLED顯示屏分辨率可達(dá)2098ppi，這無(wú)疑會(huì)促進(jìn)智能式頭戴顯示設(shè)備的發(fā)展。在超高清投影機(jī)領(lǐng)域，由NHK主導(dǎo)開發(fā)的8K4K超高清投影機(jī)，曾經(jīng)使用過(guò)3片3500萬(wàn)像素的8K4K液晶元件。而在該機(jī)構(gòu)和JVC最新開發(fā)的機(jī)型上，由于采用了e-shift技術(shù)，所以僅需要3片800萬(wàn)像素（3840×2160）的1.3英寸液晶元件就可達(dá)到同樣效果，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)120Hz顯示。由此可見(jiàn)，基于液晶和OLED的顯示技術(shù)在提高精細(xì)度方面還大有可為。

讓液晶走開——MEMS顯示技術(shù)

MEMS（微電子機(jī)械系統(tǒng)）是結(jié)合了微納米技術(shù)和微電子技術(shù)的新型微機(jī)械裝置。我們熟知的數(shù)字微鏡器件（DMD）是全球首個(gè)商業(yè)化的MEMS顯示技術(shù)，它被廣泛用于各類投影設(shè)備中，對(duì)投影機(jī)的廉價(jià)化功不可沒(méi)。其實(shí)在DMD之外，還有其他多種多樣的MEMS顯示技術(shù)，如光柵光閥技術(shù)（GLV）和干涉調(diào)制顯示（iMoD）技術(shù)等等，目前最引人關(guān)注的則是Pixtronix公司的數(shù)字微快門技術(shù)。

經(jīng)典的數(shù)字微快門技術(shù)既用不到液晶分子，也用不到彩色濾光片和偏光膜。MEMS顯示器由MEMS快門、RGB三色LED背照燈、驅(qū)動(dòng)元件（TFT）以及反射板等構(gòu)成。通過(guò)高速開關(guān)MEMS快門，并控制LED背照燈的透射光和自然光的量，可顯示相應(yīng)的灰階。數(shù)字微快門技術(shù)還支持工作在透射模式、反射模式和半透射模式下，其中在透射模式下，通過(guò)場(chǎng)序點(diǎn)亮R、G、B三色背光燈，就可獲得彩色顯示的圖案，其他模式則為單色顯示。日立公司2010年發(fā)布的使用Pixtronix技術(shù)的2.5英寸MEMS顯示屏耗電量?jī)H有液晶的1/2，對(duì)光的綜合利用效率達(dá)到60%（液晶顯示僅能利用6%~8%），能夠顯示NTSC比120%的色彩，而Pixtronix公司此前展示的產(chǎn)品更可達(dá)到140%的NTSC比，可顯示24bit灰階。三星公司2011年5月公開的類似技術(shù)生產(chǎn)的面板尺寸達(dá)到10.1英寸，是當(dāng)時(shí)全球最大的MEMS顯示屏，它的耗電量?jī)H為液晶面板的1/3。對(duì)比度為1200:1，亮度為300cd/m2，色彩表現(xiàn)范圍按NTSC1931規(guī)格比計(jì)算為110％。

2012年，被高通收購(gòu)后的Pixtronix公司繼續(xù)對(duì)數(shù)字微快門技術(shù)做出改進(jìn)，在SID 2012展會(huì)上發(fā)布的最新5英寸試制顯示屏的像素?cái)?shù)為640×480，對(duì)比度為3000:1，色彩表現(xiàn)范圍NTSC規(guī)格比為135％，顯示色數(shù)為1670萬(wàn)色。新產(chǎn)品將一部分RGB三色LED替換為白光LED，改善了依次驅(qū)動(dòng)時(shí)的閃爍問(wèn)題。同時(shí)它還使用了改進(jìn)的驅(qū)動(dòng)，以保證色彩不受損失。

除了數(shù)字微快門技術(shù)外，還有不少基于MEMS的顯示方案大有發(fā)展?jié)摿?，高通公司的“Mirasol”技術(shù)就是其中之一，它屬于干涉調(diào)制顯示（iMoD）技術(shù)。我們都見(jiàn)過(guò)蝴蝶的翅膀能夠呈現(xiàn)絢麗多彩的顏色，蝴蝶的翅膀本身是沒(méi)有顏色的，而是因?yàn)樗某岚蛏嫌性S多數(shù)百納米尺度的鱗片，這些鱗片本身有序地堆積形成空隙，空隙與可見(jiàn)光的波長(zhǎng)屬于同一范圍，不同品種的蝴蝶，蝴蝶翅膀的不同位置，鱗片的尺寸和堆積形式會(huì)有差別，當(dāng)不同波長(zhǎng)的可見(jiàn)光照射蝴蝶翅膀表面時(shí)，特定的波長(zhǎng)會(huì)在反射中得以增強(qiáng)，這就是我們看到蝴蝶翅膀顏色多樣化的原理。由此興起的“光子晶體”方面的研究至今仍方興未艾。Mirasol技術(shù)借鑒了這一原理，把蝴蝶翅膀的鱗片換成了可調(diào)節(jié)的基于MEMS技術(shù)的微小共振器，尺度也為數(shù)百個(gè)納米，顯示顏色的變化則是通過(guò)調(diào)節(jié)共振器的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Mirasol顯示技術(shù)最核心的結(jié)構(gòu)是基于干涉調(diào)制技術(shù)的組件，它是一個(gè)由兩塊導(dǎo)電板組成的MEMS設(shè)備。其中一塊導(dǎo)電板是堆疊在玻璃基板上的薄膜，另一塊導(dǎo)電板是垂懸在玻璃基板上的反射膜。兩者之間的空隙充滿了空氣。iMoD組件有兩種穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)沒(méi)有電壓時(shí)，兩塊膜互相分離，光照射在玻璃基板上，色彩通過(guò)反射而呈現(xiàn)。當(dāng)施加一個(gè)比較小的電壓時(shí)，兩塊膜由于靜電引力吸附在一起，此時(shí)光被完全吸收，屏幕呈現(xiàn)黑色。Mirasol技術(shù)是一種反射式顯示技術(shù)，需要的電能比電子墨水制成的電子書還要少，同時(shí)由于MEMS的反應(yīng)時(shí)間大約為10μs，因此Mirasol屏幕能輕松地顯示視頻。

2009年開始，高通旗下的子公司高通光電科技陸續(xù)投入近10億美元建立Mirasol屏幕的量產(chǎn)廠，同時(shí)不斷針對(duì)Mirasol技術(shù)進(jìn)行更為深入的優(yōu)化開發(fā)。2011年年底，韓國(guó)大型書店教保文庫(kù)（Kyobo Book Central）上市了采用反射型顯示器“Mirasol”的彩色電子書。畫面尺寸為5.7英寸，像素為1024×768，分辨率為223ppi。價(jià)格為34.9萬(wàn)韓元，這標(biāo)志著Mirasol顯示技術(shù)已經(jīng)完全成熟。2012年第二季度，高通光電科技設(shè)在我國(guó)臺(tái)灣的工廠開始正式量產(chǎn)Mirasol顯示屏。這一技術(shù)的直接競(jìng)爭(zhēng)者就是采用“E-ink”技術(shù)的電子紙。根據(jù)廠方數(shù)據(jù)，在每天閱讀30min左右時(shí)間的情況下，電池可用2~3周，這是個(gè)不錯(cuò)的成就。未來(lái)Mirasol技術(shù)還可能進(jìn)一步在戶外廣告或手機(jī)/平板電腦領(lǐng)域推廣。

任何形狀、任何畫面——柔性顯示走向?qū)嵱没?/p>

在不少科幻作品中，我們都可以看到柔性顯示大顯身手，包括可以閱讀的衣服、電子報(bào)紙、電子賀卡等等，不過(guò)目前柔性顯示距離這些應(yīng)用還有一段距離。近年來(lái)，許多廠商和研究機(jī)構(gòu)發(fā)表了大量關(guān)于柔性顯示技術(shù)的試制品，一些概念性的柔性顯示產(chǎn)品，如可彎曲的手機(jī)、可裝入名片夾的電腦等等也時(shí)有發(fā)布，但目前量產(chǎn)上市的成品則寥寥無(wú)幾。造成柔性顯示遲遲未能實(shí)用化最主要的技術(shù)難點(diǎn)是TFT形成需要較高的溫度，而大部分基于高分子的柔性基材很難耐受這樣的加工溫度。此外，使用特殊的工藝難以擴(kuò)大生產(chǎn)、柔性電池等配套的部件開發(fā)難度大、目前缺乏大規(guī)模的應(yīng)用需求等因素對(duì)柔性屏幕的實(shí)用化影響也很大。

在困難重重包圍之中率先取得突破的依然是韓國(guó)廠商。為了解決柔性高分子基材加工難度大的問(wèn)題，三星移動(dòng)顯示器（SMD）采用了“剝離法”工藝。SMD在2010年10月的FPDI大會(huì)上公開的WVGA分辨率，4.5英寸的AMOLED柔性屏幕“YOUM”就是采用這種工藝制造的。該工藝首先在形成了剝離膜的玻璃基板上制造薄膜晶體管（TFT），然后在薄膜晶體管上蒸鍍有機(jī)發(fā)光材料，再進(jìn)行封裝。形成單片后，從玻璃基板上剝離，轉(zhuǎn)印到柔性基板上，就成為柔性顯示屏幕。三星原計(jì)劃在2011年年底到2012年年初利用該工藝量產(chǎn)手機(jī)屏幕，但似乎因?yàn)轭檻]市場(chǎng)反響而作罷。LG則“采用種種技術(shù)手段”沿用傳統(tǒng)TFT工藝，在350℃加工溫度下制造了6英寸、XGA分辨率的柔性塑料電子紙屏幕，該產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)供應(yīng)中國(guó)廠商，用于銷往歐洲的電子書。LG聲稱，該屏幕與相同分辨率的玻璃基板電子紙屏相比，厚度只有不到1/3，重量也不到1/2。即便從1.5m高度多次跌落，也絲毫不會(huì)受損，在利用聚氨酯樹脂錘敲擊面板的沖擊試驗(yàn)中，也未發(fā)生任何損傷。

日系廠商則善于直接解決問(wèn)題。索尼、東芝等廠商均開發(fā)了低溫TFT工藝，并且優(yōu)化工藝避免基材在較高溫度下被破壞。以索尼公司為例，該公司在SID 2011上展出的13.3英寸彩色電子紙采用了在玻璃支持基板上粘貼柔性膜，在180℃下形成TFT的工藝，這與三星的工藝類似。SID 2012上，索尼又進(jìn)一步報(bào)道了對(duì)粘剝離法工藝，采用兩片帶有柔性膜的玻璃支持基板，一片上面形成IGZO TFT元件和有機(jī)發(fā)光（白光）材料層，另一片形成彩色濾光片層，再將兩塊基板對(duì)粘，剝?nèi)ゲＡВ玫?.9英寸、分辨率110ppi、能夠顯示NTSC比100%以上的柔性O(shè)LED面板。此外，索尼還積極探索有機(jī)TFT技術(shù)，比如使用新型的PXX（Peri-Xanthenoxanthene）分子。有機(jī)TFT的半導(dǎo)體層和絕緣層都可以采用旋涂法制造，加工溫度不超過(guò)150℃，可以制造可纏繞的柔性顯示薄膜。

玻璃基板廠商則開發(fā)出了柔性玻璃基板，它們能夠像塑料基板一樣彎曲，還不懼怕形成TFT時(shí)的高溫?？祵幑咀钚聢?bào)道的“Willow Glass”厚度僅為100μm，能夠彎曲甚至被卷成圓筒狀。它最高可以耐受500℃的高溫，完全適應(yīng)目前的TFT工藝。這種基板將在今年下半年量產(chǎn)供貨。在諸多廠商的努力下，柔性顯示的全面實(shí)用化已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。

向終極顯示技術(shù)進(jìn)軍

平板顯示技術(shù)發(fā)展的終極目標(biāo)就是能夠“完美無(wú)缺”地顯示圖像。雖然目前我們距離這個(gè)目標(biāo)還有相當(dāng)一段距離，但可喜的是，我們已經(jīng)邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。接下來(lái)的問(wèn)題是，在諸多前景都不錯(cuò)的技術(shù)中，哪個(gè)會(huì)成為OLED/LED顯示技術(shù)之后一統(tǒng)天下的制勝技術(shù)呢？