Fertigungsfortschritte bedeuten, dass wirklich flexible Geräte auf dem Weg sind

Eine der Innovationen, die in die Apple Watch gepackt ist – und von Designer Jony Ive bei der großen Enthüllung des Unternehmens in dieser Woche hervorgehoben wurde – ist ein flexibles Display.





Flexible Zukunft: Samsung zeigte 2013 flexible Display-Prototypen.

Im Gegensatz zu einigen früheren Spekulationen über das Gerät bedeutet dies jedoch nicht, dass Sie den Bildschirm tatsächlich biegen können. Wie bei anderen Geräten mit flexiblen Displays, wie denen von LG und Samsung, wurde das Display auf eine steife Scheibe laminiert, um es an Ort und Stelle zu fixieren, um Schäden durch wiederholtes Biegen zu vermeiden.

Trotzdem könnte das Erscheinen der ersten paar flexiblen Bildschirme in kommerziellen Geräten ein Zeichen für die Zukunft sein. Tatsächlich könnten vollständig flexible elektronische Geräte – mit Vollfarbdisplays, die sich um ein Handgelenk wickeln oder zusammenklappen lassen – nur noch wenige Jahre entfernt sein, dank Lösungen, die Hersteller bereits zu demonstrieren begonnen haben.



Apple hat nicht bekannt gegeben, warum die Apple Watch ein flexibles Display hat. Es kann eine leichte Krümmung an den Rändern zulassen, und es kann auch einfach dünner sein als ein herkömmliches (siehe Die Apple Watch kann die üblichen Smart Watch-Ärgernisse lösen ).

Bei einem herkömmlichen LCD-Display müssen die Flüssigkristalle in den Pixeln perfekt zwischen zwei Glasscheiben positioniert werden. Diese Blätter können nicht gebogen werden, ohne die Pixel falsch auszurichten. Laut Max McDaniel, Chief Marketing Officer von Applied Materials, einem Unternehmen, dessen Geräte zur Herstellung von Displays verwendet werden, ist es auch äußerst schwierig, eine flexible Hintergrundbeleuchtung herzustellen – die Komponente, die zur Beleuchtung von LCD-Pixeln benötigt wird.

Der Bildschirm der Apple Watch ist also mit ziemlicher Sicherheit ein OLED-Display. Anstatt dass die Pixel von einer Hintergrundbeleuchtung beleuchtet werden, leuchtet jedes Pixel für sich, wie eine winzige Glühbirne. Hersteller können OLED-Displays bereits flexibel gestalten. Sie laminieren zunächst eine Plastikfolie auf Glas und legen dann die Materialien für die Pixel und die Elektronik darauf. Das Glas stabilisiert den Fertigungsprozess, anschließend wird der Kunststoff samt Display und elektronischen Bauteilen vom Glas abgehoben.



Hersteller wissen seit Jahren, wie das geht. Samsung hat 2013 ein vollständig flexibles OLED-Display vorgestellt. Der schwierige Teil besteht darin, sicherzustellen, dass die Geräte langlebig sind. OLED-Pixel können selbst durch Spuren von Wasserdampf und Sauerstoff zerstört werden, daher müssen Sie das Display mit robusten, hochwertigen und flexiblen Materialien versiegeln. Dies ist kostspielig, und es gibt Herausforderungen, sicherzustellen, dass die Dichtung über die Lebensdauer eines Geräts hundert- oder tausendmal gebogen wird.

Die Teile innerhalb eines flexiblen Displays müssen auch Biegen überstehen. Dies ist schwierig, da verschiedene Schichten – die Batterie, die Elektronik und die Touch-Komponenten – dazu neigen, gestapelt zu werden, und die innersten Schichten sich stärker biegen müssen als die äußersten. Die äußeren Schichten dehnen sich auch, während die inneren zusammengedrückt werden.

Einige Forscher haben dehnbare Elektronik entwickelt, die helfen könnte, Spannungen aufzunehmen (siehe Dehnbare Displays und Herstellung dehnbarer Elektronik ). Neuartige Materialien für Touchscreens, die flexible Nanomaterialien verwenden, könnten ebenfalls helfen. Eins Patentanmeldung deutet darauf hin, dass Apple sich bereits mit diesem Problem befasst. Es beschreibt Maßnahmen wie das Variieren der Materialstärke in einem Gerät, damit es sich biegen kann, während die Elektronik richtig mit den Pixeln ausgerichtet bleibt, die sie steuern.



Die Herstellung einer flexiblen Batterie ist eine weitere Herausforderung. Die heute in Smartphones verwendeten Lithium-Polymer-Akkus sind zwar etwas biegsam, können aber häufiges Biegen nicht überstehen. Eine Möglichkeit besteht darin, eine segmentierte Batterie wie ein segmentiertes Uhrenarmband herzustellen, sagt Kevin Chen, General Manager für Energiespeicherlösungen bei Applied Materials. Sein Unternehmen entwickelt Festkörperbatterien, die für flexible Geräte leicht in kleine Stücke zerschnitten werden könnten und die auch das Potenzial haben, viel mehr Energie zu speichern als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien (siehe Langlebigere Batterie wird für Wearables getestet). Geräte ). Apple skizziert ein ähnliches Batteriedesign in einem anderen aktuelles Patent Anwendung.

Der stetige Fortschritt bedeutet, dass vollständig flexible Geräte in nur wenigen Jahren verfügbar sein könnten. Mittlerweile haben wir flexible Displays, die fest eingebaut sind – wie bei der Apple Watch.

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