中国彩色视频电子纸显示技术取得重大突破

11月25日在中国广州，华南师范大学、深圳市国华光电科技有限公司联合研制的彩色视频电子纸显示器取得重大突破。此项成果基于周国富教授和Alex Henzen教授领导的团队研发的彩色视频电润湿电子纸关键技术。

该团队已成功研制出首台可以播放全动态视频、能显示打印质量的彩色图像、同时具有低能耗和护眼特性的反射式类纸显示器。该成果可广泛应用于互动课堂、移动终端、智慧城市等场景，有望成为最具前景的新型显示技术之一。

该显示器以电润湿显示原理为基础，在技术上实现了重大突破，包括采用了具有高透射率的新型5.8英寸TFT有源矩阵背板，以及可通过18位彩色信号定位反射式面板的新型显示驱动器，还使用了一种革命性的、基于纸上彩色打印所用基色（青色，品红色和黄色）分层切换的显示单元结构。同时，自主设计与制备了一系列新型显示材料，包括能实现全彩效果的彩色显示墨水材料。

周教授介绍，这是世界上首台可以呈现全彩视频内容的逼真色彩效果的反射式显示器。

团队核心成员Henzen教授展示了在5.8英寸有源矩阵彩色电子纸显示屏上播放平板电脑的内容。Henzen教授说：“这种反射式、阳光下可舒适阅读的显示器的诞生，将彻底改变电子阅读器和平板电脑市场格局。这种显示器比现有平板电脑显示屏的能耗低几个数量级，充电一次即可连续数日播放彩色视频。最终，人们可在充足阳光下轻松阅览平板电脑。”

基于高对比度，低功耗，高色域等优点，该显示屏可广泛应用于智慧城市场景，包括户外广告、交通信息牌等，可进一步丰富和提升现有户外显示屏应用市场。

自从两年前向潜在客户展示了彩色和单色电子纸户外广告牌组件，在新材料、显示单元结构、制程工艺、背板设计及显示器驱动等方面，团队一直不断攻克电子纸的关键技术和开拓应用市场。在像素大小和形状上都进行了显著优化，将显示像素开口率提高到80%以上，对比度也超过了10:1，从而使显示色彩更加鲜艳明亮。此外，团队还优化了彩色显示墨水配方，将对比度和色域提高到与杂志彩色打印（SWOP）和电视显示（sRGB）相匹配的水平。

该团队将展示四台新样机：两个反射式彩色显示面板，采用不同光反射方式；两个单色反射式面板，其中一个接近纸张的亮度，具有一定的角度依赖性，而另一个则达到40%反射率并可保持完全漫射的图像。以上所有样机均具有完整的视频功能，分别提供6位灰度或18位颜色。

SCNU-GUOHUA反射式彩色电子纸显示屏及应用案例

“电子阅读市场一直在等待着彩色视频电子纸显示器的到来，尤其在教育和户外应用上需求量极大，而今年疫情期间对线上教育的巨量需求更凸显了彩色视频反射式显示技术应用在未来的不可或缺。”，周教授说：“我们的显示技术完美符合这些设备所需的全部功能，我们将在2021年发布第一款应用产品。”团队计划于2021年全力推进该成果的快速转化。

华南师范大学华南先进光电子研究院彩色动态电子纸显示技术研究所创立于2012年，团队包括一批原飞利浦电子纸显示技术研究团队主要核心成员。主要从事绿色光电子尤其是电子纸显示技术的研究和成果转化，重点突破电子纸视频和彩色显示两大瓶颈。2016年，研究所联合全国12家单位获批国家重点研发计划项目（编号2016YFB0401500）资助。

深圳市国华光电科技有限公司是一家以绿色反射式显示、智能玻璃涂覆材料技术及产品为主营业务的国家高新技术企业。入选2018中国企业创新能力1000强、2019年广东省高成长中小企业、龙华区2017年度及2019年度中小微创新100强企业。在电子纸终端、彩色电子纸显示屏、智能玻璃涂覆材料、智能家居及显示模组等领域取得多项自主知识产权。

先进激光加速柔性OLED发展，Coherent相干引领未来显示科技

市场对于柔性 OLED 显示屏的需求处于上升趋势，根据市场预测，未来几年这个趋势还会持续。我们可以预见，柔性 OLED 将成为最流行的移动设备显示屏技术。并且，可折叠显示屏在柔性OLED 市场中的份额也不断扩大。

各类型显示屏的市场预测。数据来自DSCC 提供的《2019 年可折叠显示屏市场更新和展望报告》 

柔性显示已成未来趋势

对于可折叠显示屏或柔性显示屏而言，OLED 具有许多明显的优点。OLED的结构比LED薄，并且像素可以发光，所以无需背光。因此 OLED 显示屏整体更薄。最重要的是，OLED 可以在柔性基板上生产，因此非常适合用于柔性显示屏。

各类显示屏的简化结构示意图

OLED 技术还可以为移动设备（尤其是手机和平板电脑）提供独特的优势。其中之一是使用屏下指纹 (UDF) 读取器。使用 OLED 来实现 UDF 功能更容易，因为显示屏本身更薄，并且可以通过显示屏轻松地识别指纹。而在较厚的显示屏上，尤其是在带有背光灯的显示屏上，做到这一点就比较困难。同样，一些制造商正在探索将前置摄像头镜头放在显示屏下方的做法，以最大限度增加设备的显示面积。更薄的无背光显示技术无疑也有助于实现这一目标。

先进激光助力柔性加工工艺

激光是制造现代平板显示屏的关键支持技术，柔性 OLED 生产中的许多流程都要使用激光。随着柔性显示屏和可折叠显示屏的普及，激光器也会继续用于关键的制造工艺中。

柔性显示屏制造中的生产步骤

柔性OLED切割

在全面屏制造过程中，激光切割可以提供更多样化的屏幕外观设计，比如目前流行的刘海屏、水滴屏以及钻孔屏等等，并且制程更高效，产品品质更稳定。手持设备（相机、指纹读取器等）的复杂性和功能不断提高，并且很多采用了复杂的可折叠形状，因此通常需要在分割过程中制作圆角和其他轮廓，甚至形成切口。这些复杂的成型要求，以及对狭窄切缝宽度（例如 25 µm）和最小加工影响区的需求，使得激光切割成为柔性显示屏分割的唯一现实选择。Coherent相干柔性OLED切割领域有各种解决方案，其中，Monaco飞秒紫外激光器可以应对各种更精细切割任务以及显示产业对切割品质不断提高的要求。

激光剥离LLO工艺

柔性OLED显示屏采用柔性PI（聚酰亚胺）薄膜作为基板，玻璃基板则被作为载板来使用，因此，激光剥离（LLO）成为生产柔性OLED屏的关键工艺之一，旨在从玻璃载体上剥离用作基板的PI薄膜。

Coherent 相干公司准分子激光采用特有的“按需脉冲”技术，激光器仅在实际加工过程中才照射，大大降低耗材成本并延长使用寿命。此外，我们还推出LLO专用型号UVblade，并不断优化设备使UVblade支持长达 1000 mm 的各种光束光学元件，并可根据应用量身定制。此外，基于准分子激光技术的LLO设备还可以使用ELA设备用过的激光管，此举可进一步降低LLO设备的运营成本。此外，只有准分子激光技术可以满足透明PI材料的激光剥离工艺要求，这对未来新的透明显示技术开发至关重要——在可预见的未来，准分子激光将继续引领最先进的柔性OLED激光剥离方案。

激光退火ELA工艺

与非晶硅相比，多晶硅可提供更高的分辨率和亮度、更大的视角、更低的功耗以及更高的像素刷新率，因此，几乎所有类型的智能手机显示屏均以多晶硅为材料。在制造显示屏的玻璃基板时，需要先使用沉积技术形成薄层硅，而这种工艺会产生非晶硅层。在显示屏制造过程中，基于准分子激光的低温多晶硅 (LTPS) 退火是将该非晶硅层转换为多晶硅的首选方法。该方法可以在物理尺寸上按比例放大，因而可以在大型玻璃面板上使用，最终生产出许多较小的单个显示屏。因此，准分子激光退火 (ELA) 就成为实现使用较大玻璃基板而实现经济大规模生产的关键推动力，成为降低单个显示屏成本的关键。

激光器作为先进制造工具的价值已经在几个关键显示屏生产步骤中得到了证明。更具成本效益的激光源和先进脉冲控制等新技术的发展，将继续提高激光器对于显示屏制造商的价值并增加其使用量。

出光兴产成都OLED材料生产基地7月已量产

出光兴产成都OLED材料生产基地已于2020年7月开始量产。

为了应对中国需求的增长，加强对中国市场的技术支持，实现稳定供货，出光兴产2018年将OLED材料生产基地落户成都，规划年产能12吨。出光兴产子公司出光电材总经理中岛光茂透露，成都OLED材料工厂原本计划2020年3月底实现商用生产，但是受疫情影响，直到2020年7月才开始量产。

据了解，成都OLED材料生产基地是出光兴产全球第三个OLED材料生产基地，此前出光兴产还在日本静冈县御前崎市及韩国京畿道坡州市设有OLED材料工厂，日本工厂和韩国工厂目前年产能为10吨，主要向韩国客户提供OLED材料。