可穿戴福音：超低功耗液晶與可彎曲電池

　　從電視到可穿戴——在2014年的顯示器技術(shù)學(xué)會(huì)和展會(huì)上，技術(shù)開發(fā)趨勢(shì)的這種轉(zhuǎn)換趨于明顯。面向可穿戴的超低功耗反射型液晶模塊已經(jīng)快速投入量產(chǎn)。顯示器周邊部件也加快了支持可穿戴的步伐。比如說，出現(xiàn)了為配合能夠反復(fù)彎曲的有機(jī)EL顯示器而開發(fā)的可彎曲電池。

　　兼顧超低功耗與高畫質(zhì)

　　日本顯示器從2014年開始量產(chǎn)超低功耗反射型液晶模塊。該公司采用沒有背照燈的低功耗反射型，為進(jìn)一步降低功耗，還結(jié)合了利用低溫多晶硅（LTPS）技術(shù)，在像素內(nèi)嵌的存儲(chǔ)器中保持圖像信息的技術(shù)“MIP（Memory in Pixel）”。顯示靜止圖片時(shí)幾乎不耗電，延長了可穿戴終端的使用時(shí)間。

　　對(duì)于反射型液晶的課題——畫質(zhì)問題，該公司通過采用新開發(fā)的光散射層，提高了亮度和可視性。通過追求以下3點(diǎn)：（1）不晃眼，看上去如同紙張一般；（2）反射率高，明亮；（3）無彩虹斑而成功地實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)化。

　　圖1：超低功耗反射型液晶模塊

　　在消除導(dǎo)致反射型液晶畫質(zhì)劣化的反射電極表面上的細(xì)微凸凹的同時(shí)，為了讓液晶看上去像紙張一樣雪白，該公司還采用了新開發(fā)的光散射層。

　　彎曲1萬次仍可維持特性的電池

　　為了配合可反復(fù)彎曲的有機(jī)EL顯示屏，日本的半導(dǎo)體能源研究所則在開發(fā)可彎曲電池。該公司開發(fā)的電池與一般的鋰離子電池基本為相同材料構(gòu)成。通過重疊6～12層擴(kuò)大了電池的容量。電池彎曲變形時(shí)存在的課題是外周與內(nèi)周的位移差。為吸收位移差，外裝采用了壓花加工材料。半導(dǎo)體能源研究所沒有透露詳情，除外裝外，似乎對(duì)電極部分也做了改進(jìn)。

　　圖2：1萬次彎曲試驗(yàn)后仍然維持特性
　　半導(dǎo)體能源研究所開發(fā)出了可以彎曲的鋰離子電池（a）。（b）圖為彎曲試驗(yàn)實(shí)施0次（黑）、1000次（紫）、3000次（綠）、6000次（黃）、1萬次（赤）后分別檢測(cè)到的特性。（圖：根據(jù)半導(dǎo)體能源研究所的資料制作）

　　要想以60mm×75mm的面積實(shí)現(xiàn)300mAh左右的電池容量，使用正極活性物質(zhì)比較安全的LiFePO4需要重疊10層，厚度為3mm，使用LiCoO2需要重疊6層，厚度為2.1mm。該公司試制的最多層數(shù)為12層，容量為600mAh。之后通過反復(fù)對(duì)電池實(shí)施曲率半徑為40mm到150mm的彎曲實(shí)驗(yàn)來評(píng)測(cè)特性。只要有需求，該公司還將使曲率半徑達(dá)到25mm，以便佩戴于女性手腕。該公司還將開發(fā)支持多方向彎曲的電池。