Postępy w produkcji oznaczają naprawdę elastyczne urządzenia są w drodze

Jedną z innowacji zawartych w Apple Watch — i podkreśloną przez projektanta Jony'ego Ive'a podczas uroczystego odsłonięcia firmy w tym tygodniu — jest elastyczny wyświetlacz.





Elastyczna przyszłość: Samsung zaprezentował prototypy elastycznych wyświetlaczy w 2013 roku.

Wbrew niektórym wcześniejszym spekulacjom na temat urządzenia nie oznacza to jednak, że możesz zgiąć ekran. Podobnie jak w przypadku innych urządzeń wyposażonych w elastyczne wyświetlacze, takich jak LG i Samsung, wyświetlacz został zalaminowany na sztywną taflę, mocując ją na miejscu, aby zapobiec uszkodzeniom wynikającym z wielokrotnego zginania.

Mimo to pojawienie się pierwszych kilku elastycznych ekranów w urządzeniach komercyjnych może być oznaką tego, co nadejdzie. W rzeczywistości w pełni elastyczne gadżety elektroniczne — z kolorowymi wyświetlaczami, które owijają się wokół nadgarstka lub składają — mogą być już za kilka lat, dzięki rozwiązaniom, które producenci już zaczęli demonstrować.



Apple nie ujawniło, dlaczego Apple Watch ma elastyczny wyświetlacz. Może pozwolić na lekkie zakrzywienie na krawędziach, a także może być po prostu cieńszy niż konwencjonalny (patrz Apple Watch może rozwiązać zwykłe problemy z inteligentnym zegarkiem).

W konwencjonalnym wyświetlaczu LCD ciekłe kryształy w pikselach muszą być idealnie umieszczone między dwiema taflami szkła. Tych arkuszy nie można zginać bez przesunięcia pikseli. Według Maxa McDaniela, dyrektora ds. marketingu w firmie Applied Materials, której sprzęt jest używany do produkcji wyświetlaczy, niezwykle trudno jest również wykonać elastyczne podświetlenie — element potrzebny do oświetlania pikseli LCD.

Tak więc ekran w Apple Watch to prawie na pewno wyświetlacz OLED. Zamiast pikseli oświetlonych podświetleniem, każdy piksel świeci samodzielnie, jak maleńka żarówka. Producenci mogą już sprawić, że wyświetlacze OLED będą elastyczne. Najpierw laminują arkusz plastiku na szkle, a następnie umieszczają materiały na piksele i elektronikę na obu. Szkło stabilizuje proces produkcji, a następnie plastik wraz z wyświetlaczem i elementami elektronicznymi jest zdejmowany ze szkła.



Producenci od lat wiedzą, jak to zrobić. Samsung zaprezentował w 2013 roku w pełni elastyczny wyświetlacz OLED. Trudną częścią jest upewnienie się, że urządzenia są trwałe. Piksele OLED mogą zostać zniszczone przez nawet śladowe ilości pary wodnej i tlenu, dlatego wyświetlacz musi być zamknięty w wytrzymałych, elastycznych materiałach wysokiej jakości. Jest to kosztowne i istnieją wyzwania związane z zapewnieniem, że uszczelka przetrwa setki lub tysiące zgięć przez cały okres eksploatacji urządzenia.

Części w elastycznym wyświetlaczu również muszą przetrwać zginanie. Jest to trudne, ponieważ różne warstwy — bateria, elektronika i elementy dotykowe — mają tendencję do układania się w stos, a warstwy wewnętrzne muszą zginać się bardziej niż te zewnętrzne. Zewnętrzne warstwy również się rozciągają, podczas gdy wewnętrzne kompresują.

Niektórzy badacze opracowali rozciągliwą elektronikę, która może pomóc w radzeniu sobie z naprężeniami (patrz Rozciągliwe wyświetlacze i Tworzenie rozciągliwej elektroniki ). Pomóc mogą również nowatorskie materiały do ​​ekranów dotykowych, które wykorzystują elastyczne nanomateriały. Jeden zgłoszenie patentowe sugeruje, że Apple już przygląda się temu problemowi. Opisuje środki, takie jak różnicowanie grubości materiałów w urządzeniu, aby umożliwić mu zginanie przy jednoczesnym utrzymywaniu prawidłowego wyrównania elektroniki z pikselami, które kontroluje.



Stworzenie elastycznej baterii to kolejne wyzwanie. Chociaż baterie litowo-polimerowe stosowane obecnie w smartfonach są dość elastyczne, nie są w stanie wytrzymać wielokrotnego zginania. Jedną z opcji jest wykonanie segmentowej baterii, takiej jak segmentowa opaska do zegarka, mówi Kevin Chen, dyrektor generalny ds. rozwiązań magazynowania energii w firmie Applied Materials. Jego firma opracowuje baterie półprzewodnikowe, które można łatwo pociąć na małe kawałki w celu uzyskania elastycznych urządzeń, a także które mogą przechowywać znacznie więcej energii niż konwencjonalne baterie litowo-jonowe (patrz trwalsze baterie są testowane pod kątem noszenia Urządzenia ). Apple przedstawia podobny projekt baterii w innym ostatni patent podanie.

Stały postęp oznacza, że ​​w pełni elastyczne urządzenia mogą być dostępne już za kilka lat. Tymczasem mamy elastyczne wyświetlacze, które są mocowane na stałe – jak w Apple Watch.

ukryć