柔性屏幕的時代即將來臨,手機尺寸會如何變化?
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在開始這篇文章之前,我想先聊聊關於手機屏幕的進化史。
1973年4月,摩托羅拉實驗室的馬丁·庫帕(Martin Cooper)打造出了史上第一台民用行動電話——Motorola DynaTAC,它的性能實在有點寒磣:充電10小時,通話半小時。不過,不管今天多麼牛逼的手機,都得膜拜一下這款祖師爺。
然而,這款板磚一樣尺寸的「手機」最開始是沒有任何屏幕的,直到後來的改良型號8000X上,才鑲嵌了一塊小得可憐的液晶屏,且只能顯示電話號碼之類。
在此之後的十數年時間裡,雖然手機本身變革很大,比如尺寸越來越小,模擬機變成了數字機,但手機屏幕這一塊兒幾乎沒有任何重大突破。直到1994年,IBM推出了Simon Personal Communicator,這不僅是史上第一款智能手機,而且它搭載了一塊4.5英寸160×293解析度的黑白壓感屏,可以配合專門的筆操作使用,這也被視為手機觸摸屏的始祖。這才算是手機屏幕的一次重要進化。
至於另一大突破,則是彩屏手機的出現:西門子S10成為史上第一款彩屏手機,雖然它的屏幕只能顯示可憐巴巴的四種顏色:紅色、綠色、藍色和白色,但也讓手機從此告別了色調單一的黑白屏。
在此之後,雖然各種絢麗的彩屏百花齊放出現,但任何人都清楚,手機屏幕下一個真正意義上的重大突破,還是要等到老喬帶來的iPhone。電容屏加多點觸控的進化,全新的交互方式,讓手機的使用進入了一個全新的時代。
在此之後,各種大屏智能機又一次百花齊放,但不得不承認,在屏幕這個方面,我們始終還是處於喬布斯開創的這個時代中。不論劉海屏還是全面屏,都只是站在這個時代目前的頂點之上,還沒有跨入下一個時代。
那麼,什麼才代表著手機屏幕進化史的下一個時代呢?
答案在這裡:
我承認我剛看到這些的時候,給我的感受已經不止是驚艷,更多是感嘆。我們看到的並不是科幻片,也不是黑科技的概念,而是實實在在的科技產品,即將衝擊手機市場,繼而引領手機屏幕領域的下一個次元。
它的名字叫做柔性屏幕。
關於這種新科技,技術性的闡述總是枯燥的,來點簡單化的科普:所謂柔性屏幕顧名思義,就是柔軟到可以進行彎折的屏幕。普通的LCD液晶屏無法彎折,是因為其中的液晶屏所用到的基板是玻璃質地的,玻璃基板上再加工大規模集成電路,最後填充液晶實現顯示。除此之外的偏振片、濾光鏡也是玻璃質地的。傳統的OLED屏幕把液晶換成了有機發光二極體,但基板和封裝也是玻璃質地的,因此也不能彎折。
雖然後來研發的一些曲面屏,可以讓手機屏幕的玻璃呈現出一定的弧度彎折,但歸根結底這還是固定的,不可變化的,畢竟它的基板還是玻璃材質,比如三星Galaxy Round ,其機身與屏幕外形均不可隨用戶調整。
而使用了FAMOLED技術的柔性屏幕,才能被稱為完全可自由捲曲的全柔性顯示屏幕(flexible display screen)。這是因為它採用了塑料材質的超薄薄膜作為基板,而非常見的玻璃基板,再在這層極薄的薄膜上加工大規模集成電路,最後藉助薄膜封裝技術,並在面板背面加貼保護膜等等,以此技術得到的柔性屏幕可以大角度彎曲,且不易折斷。
柔性屏幕技術其實很早就已經在研發中了,但我們都知道,一項新技術從原理層面到概念性產品,再到最終能夠量產化走入民用領域,需要克服巨大的技術壁壘。也是見證了最新的科技成果之後,我們才能夠更貼近現實去設想:
擁有一款柔性屏幕的手機,應該擁有怎樣的尺寸?
首先我們需要了解,當傳統的玻璃基板和封裝層被質量更輕、材質更薄的柔性聚合物薄片所替代之後,所製造出的柔性屏幕不僅可以做得更輕薄,也就意味著對比我們現在使用的手機,其屏幕的厚度可以進一步降低。
再加上柔性屏幕內部沒有液晶分子,且不含玻璃材質,因而也可以比目前的手機屏幕更耐用、抗震性也更好。此外,柔性屏幕的功耗很低,這也減少了手機電池的負擔,又進一步可以降低手機的厚度。
不過,相比於上面的優勢,劣勢也不是沒有:雖然柔性屏幕可以做得更薄,但在屏幕尺寸方面相對於傳統屏幕而言,技術難度大大增加了。這是因為塑膠基板的柔性OLED屏幕很難控制尺寸的穩定性。尺寸變化過大,會使得光罩對位變得極為困難,也限制了晶體管設計的大小,同時容易在有機與無機材料層界面間產生內應力,導致在彎曲時造成層與層間的剝離。
好在這個技術難題,在目前已經被攻克了,最新的柔性屏幕不但柔韌性更好,而且屏幕尺寸已經可以做到很大,比如柔宇剛剛發布的柔性屏幕,尺寸早已超越手機,做成大平板電腦也綽綽有餘。
值得一提的是,上面那些動圖都是柔宇的產品。這家國產公司曾經在2014年研發出了0.01毫米全球最薄的彩色柔性顯示屏,捲曲半徑可以小到1毫米。
更令我覺得驚訝的是,柔宇是目前國內唯一一家沒有採用國外主流曲面顯示技術的公司,他們剛剛投產的全球首條類六代全柔性顯示屏,完全由柔宇團隊自主設計、研發製造。包括在材料、工藝、器件、電路設計等方面,擁有超過1800項核心技術自主知識產權。
這意味著什麼呢?這相當於在以三星為首的國外屏幕科技壟斷下,實現了一個不可思議的彎道超車。甚至與照搬日韓技術的傳統面板廠商相比,柔宇不但成本大大降低,產品量產線良率更高,性能也更好。
自從中興事件之後,我們越發可以清楚地明白一點:國產高端製造業想要發展,最核心的一點就是需要擁有自己的技術,最近藍綠廠新技術的例子,就是最好的證明(同時也請注意保密好自己的技術,題外話就不多說了,知乎有一個很好的答案大家可以去看看:
如何看待柔宇科技發布的柔性AMOLED顯示屏?不需要自我懷疑,在柔性屏幕的領域,中國很可能在幾年內實現世界領先。我們完全可以想像一下,搭載柔性屏幕的手機,保持大屏幕的同時只有如今手機一半的厚度,且可以自由彎曲很大的彎折角度,更容易放進口袋攜帶,或者是像手錶那樣戴在手上,還不用擔心摔碎。
我們甚至可以想得更遠更大膽一些,或許當柔性屏幕的時代來臨之後,可穿戴電子產品將真正實現突破,或許幾年之後T台走秀的模特身上,就不再是固定的樣式,而是不斷變幻的色彩和圖樣。
或許,現在的我們,已經在下一個手機屏幕改朝換代的浪潮邊緣,只是很多人還渾然不知。不論如何,讓我們一起去見證它吧。
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