Mekanik mühendislikte uzun zamandır anlaşılmış olsa da, stres altında ve orijinal şekline geri dönülemez bir şekilde, esnek ekranların ve ekranların geliştirilmesinde özellikle de esnek ekranların ve ekranların geliştirilmesinde ortaya çıkan elastiklik uzun zamandır mekanik mühendislikte anlaşılmıştır - tüm yüzeysel olmayan veya başarısızlıklara dayanabilen tabakalara dayanır.Bu makale, elastik olmayan görüntülerin üretimini, esnek görüntülerin üretimini ve daha fazla boyutlandırmaya yönelik baskıya ve baskıya dayanıklı ekranlara bağlı olarak inceler.
Malzeme Bilimindeki Elastikliğin Fiziği
Onun özünde, elastiklik, dışsal bir güçle ilgili olarak sağlam bir deformasyonu açıklar. Teknik açıdan, bir çekme veya sıkıştırıcı yük uygulanırken, malzeme deneyimleri (üçüncü uzunlukta değişim), ve iç direniş, elastik sınırlarda, stres ve gerginlik arasındaki ilişki lineer, Hooke'un yasası tarafından yönetilir; ⁇ = E ⁇ , E ⁇ modları yüksek olan modda daha yüksek olan ısıtılır.
Lineer elastikliğin ötesinde, esnek görüntüler de veri noktası altında çalışmalıdır - kontrol edilen plastik (permanent) deformasyon meydana gelir. Tekrarlanan bükme döngüleri, malzeme yorulmasını gösterirse bile, elastik analiz kullanarak ekran bileşenlerinin ömrünü karakterize eder, binlerce veya milyonlarca bükme döngüsüne uygulanır.[TFLT) Özel olarak orijinal şekline geri dönme yeteneği, elastik iyileşmeye doğrudan bağlıdır.
Esnek Ekranlar için Malzeme Mühendisi
Tek bir malzeme esnek bir görüntünün tüm koşullarını karşılayabilir - optik açıklığa, elektrik iletkenliği, gaz bariyer özellikleri ve mekanik esneklik. Bunun yerine, üreticiler her katmanın genel elastikliği korumak için özel işlevsellik sağlar.
Polimer Altstrates
Herhangi bir esnek görüntünün temeli substrattır. Rit camı bükmez, bu kadar esnek görüntüler poliimide (PI), polietilen terephthalate (PET), veya cyclocloolefin polimer (COP) Polyimide özellikle yüksek cam geçiş sıcaklığı (above 300°C) için tercih edilir, bu da ince filmlerin ısıtılmasına dayanabilir.
Organik Işık Diodları (OLEDs)
Limitler esnek ekranlarda baskın ışık alan teknolojidir, çünkü organik yarı iletken tabakalar kırık olmayan esnek yüzeylerde ince filmler depolanabilir.Bu düşük modlar genellikle küçük-molektif fobiler veya kondüktörlü polimerler ile ilgili olarak, birkaç yüz megapaskalkın siparişinde bulunan ve en kırılgan olmayan kablolamalar için bu küçük çaplı bir incelemede bulunur.
Davranışlı Malzeme ve Alternatifler
Makul iletkenler, kablo elektroniklerine kablolama için gereklidir.Indium tin oksit (ITO) yüksek optik şeffaflık ve düşük levha direnci nedeniyle endüstri standardıdır, ancak ITO çok daha fazla esneklik sunar - örneğin, nanoteller, iletkenliği kaybederler ve birbiriyle uyumlu hale getirirler.
Üretim Süreçleri ve Mekanik Tasarım
Güvenilir bir esnek ekran oluşturmak, tüm üretim sürecinin dikkatli bir şekilde kontrol gerektirir, kaplama ve laminata doğru tedavi gerektirir.Spazın mekanik tasarımı -katlı kalınlıklar, modülli ve adhesion - ekranının nasıl katlandığı veya yuvarlandığı zaman nasıl davrandığını belirtir.
Katmanı ve Neutral Axis Mühendislik
tarafsız eksen, bükme stresinin sıfır olduğu bir iyi yapı içinde uçaktır. Aktif katmanlar (OLED yığın, ekranlar) tam olarak tarafsız eksene yerleştirilir, hassas elektronikleri korumak için nötr eksenleri değiştirebilirler.
Encapsulation and Barrier Katmans
Fibers su ve oksijene son derece hassastır, bu karanlık noktalara ve bozulmaya neden olur. Esnek görüntüler kalın cam encapları kullanamaz, bu yüzden ince film encapları (TFE) yığınları sağlar - organik tabakalar ısıtılır ve ayrıca pinleleri doldurur.
Fatigue ve Reliability için Test
Ticarileştirmeden önce, esnek görüntüler titiz mekanik testlerden geçiyor: dinamik katlama (daha fazla 200.000 döngü veya daha fazlası), tek bir virajda mükemmel elastik bir iyileşme sağlayan statik virajlar, yuvarlanabilir konseptler ve düşüş testleri için testler. Ayrıca, elektrik testleri piksel parlaklık, sızıntı mevcut ve kontakt direnç.Demirlik yatak odasılar ısı ve aşırılık ile birleştirir.
Avantajları ve Uygulamaları Akıllı telefonların Ötesinde
Daha önce imkansız olan ürün kategorilerinde bir ekran çizebilme yeteneği.En görünür örnek, elastik tasarım diğer form faktörlerine olanak sağlar.
Katlanabilir cihazlar
Samsung, Huawei ve Motorola gibi katlanabilir telefonlar, merkezi bir bağlı olarak, eğimli veya dışlamalara izin veren bir komplekstir. Ekran, menajer yarının etrafındaki elastik kalmalıdır -tip olarak 1-3 mm - son modellerde kriyoloji veya kesintiye uğramadan önce, eğimli bir montaj hattını korumak için kullanılan karmaşık bir montajtır.
Giyilebilir Elektronik
Akıllı gözlemler ve fitness grupları esneklikten faydalanıyor, ancak giyilebilirler bazı durumlarda da kullanılabilirliği talep ediyor - örneğin, bir kollektif olarak sarmalanan kabloların etrafındakiler elastikliğin ötesine geçiyor; deriye bağlı sensörleri ve akıllı bandajlar için malzeme gerektirir.
Rollable ve genişletilebilir Ekranlar
LG'nin Signature OLED R gibi, ekranda kullanım sırasında bir temele geri çekilmek zorunda kalır. Ekran sıkıca yuvarlanmalıdır - birkaç santimetre yarıkırık sayfasının bir yarılmaması gerekir[Dönetici ve çok ince kapak tabakaları).
Yüksek elastiklik Achieving'deki zorluklar
Büyük ilerlemeye rağmen, birkaç temel zorluk kalır. Esneklik, dayanıklılık ve optik kalite arasındaki ticaret genellikle üstesinden gelmek zordur.
Flexability ve Optik Clarity
Birçok yüksek elastik polimerler (örneğin, silikonlar) optik olarak açıktır, ancak sık sık elastik olmayan yüzeylerde ışık ekstraksiyonuna veya çapraz bağlantı yoğunluklarını azaltabilecek düşük bir refraktif indeks vardır.Diğerleri, cam geçiş sıcaklığı gibi, yüksek ısı stabilitesi elde etmek, ancak düşük şeffaflık sağlar. Renkli poliimide, tüm görünür spektrumda muhafaza edilir ve genellikle ısıtılır.
Termal ve Çevre İstikrar
Elastik özellikler sıcaklıkla değişir. Yüksek sıcaklıklarda, polimerler yumuşar ve ürpertici (slow deformasyon altında) Düşük sıcaklıklarda, CTE'ler ile malzemeleri uyumlu hale getirirler veya stres tabakaları kullanarak nem için uzun vadeli maruz kalmaları (veya daha geniş) ısıtılır.
Malzeme Araştırmasında Future Yol
Malzeme bilimindeki sürekli yenilik, daha yüksek performansa karşı esnek görüntüler zorluyor -için, daha dayanıklı ve görünür bir bozulma olmadan yüzlerce binlerce viraja dayanabiliyor.
Nanomalzemeler ve Kendi kendine Yönelik Polimerler
Karbon nanotüpler ve grafikler, yüksek esneklik ve şeffaflık ile birlikte mükemmel elektrik iletkenliği sunar. Araştırmacılar hasardan sonra bu malzemeleri kullanarak elektrotlar ve transistörler geliştiriyorlar. Başka bir heyecan verici avenue, görüntünün ömrünü uzatarak kendini iyileştirmeye devam edebilir (Diels-Alder reaksiyonları, hidrojen bağları veya disulfide değişim)
Sensörler ve Akıcılarla entegrasyon
Future esnek görüntüler sadece görüntüler göstermeyecek, ancak aynı zamanda talep üzerine deform. Örneğin, bir telefon ekranı yerel olarak artan sertlikle bir tactile düğmesi yaratabilir veya aynı elastik yığınlar aracılığıyla vücut konsüsüne uygun olabilir.Bu haptik işlevsellik, elastik modları değiştirebilir veya elektrik veya ısıtıcıları değiştirebilir. Dielektrik elastomer aktüatörleri ve form-memory polimerleri ve formlanabilir bir ekran aynı elastik yığınlama ile aynı şekilde hareket eder.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Elastiklik sadece bir malzeme mülk değildir - esnek ekran devriminin arkasındaki ilkedir. Polimer substratlarından, yüksek görüntü kalitesini ve güvenilirliğini koruyan ince film bariyerlerine kadar, modern esnek ekrandaki her katman, kendi kendini şekillendiren polimerleri anlamak için yapılandırılır ve daha elastik bir noktaya kadar yorgunluk ve termal istikrar üreticilerin, yüksek görüntü kalitesini ve yüksek görüntü kalitesini ve yüksek çözünürlükte giymelerini sağlar.