曲面屏深挖柔性 市場(chǎng)潛力不可小覷

當(dāng)曲屏手機(jī)平放在桌面時(shí)，由于機(jī)身呈現(xiàn)弧形，用戶將一端按下，手機(jī)就會(huì)像蹺蹺板一樣翹起，并被喚醒。三星電子(下稱三星)和LG電子(下稱LG)同時(shí)將這一概念融入最新推出的曲屏手機(jī)中。

2013年11月，三星的Galaxy Round和LG的G Flex面世。兩款手機(jī)的屏幕皆呈弧形，與各自旗下普通手機(jī)配置幾乎相同。

Galaxy Round的屏幕自左到右彎曲，更加貼合手掌及面部;G Flex自上而下彎曲，是因?yàn)榭紤]到用戶在觀看視頻時(shí)，會(huì)將手機(jī)橫過來，彎曲的屏幕避免了邊緣反光。兩款屏幕都是小弧度，不過，G Flex的電池也配套設(shè)計(jì)成彎曲狀，相較于Galaxy Round的平板電池，儲(chǔ)電量更大。雖然同樣擁有5.7英寸的屏幕，用戶發(fā)現(xiàn)Galaxy Round比三星的經(jīng)典款Galaxy Note3 更方便裝進(jìn)口袋，因?yàn)樗幕《群苜N合大腿或者臀部的曲線，并且視覺效果不錯(cuò)。

這樣新鮮的曲屏手機(jī)只是一個(gè)開始。研究者們的設(shè)想是，未來的電子產(chǎn)品完全可以像紙張一樣折疊或卷起，放進(jìn)口袋里。

柔軟的電子產(chǎn)品中較難實(shí)現(xiàn)的部件，就是能夠彎曲自如的屏幕。密歇根州立大學(xué)電子工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)助理教授王川稱，柔性技術(shù)在三五年前的美國(guó)實(shí)驗(yàn)室里已不成問題，“關(guān)鍵是量產(chǎn)”。

如今，三星、LG已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了曲屏手機(jī)的量產(chǎn)，盡管這兩款產(chǎn)品還不能像真正意義上的柔性屏幕那樣任意彎折，但是，“曲屏幾乎包含了柔性屏幕的關(guān)鍵技術(shù)，這說明柔性屏幕的量產(chǎn)已經(jīng)不成問題?！奔又荽髮W(xué)伯克利分校研究員余志濱說。

僅在韓國(guó)本土銷售的這兩款曲屏手機(jī)，尚未表現(xiàn)出良好的銷售業(yè)績(jī)。根據(jù)韓國(guó)媒體報(bào)道，自11月10日Galaxy Round正式上市以來，其單日銷售量不足100部。不過，用這兩款手機(jī)的銷量判斷柔性屏幕的前景，還為時(shí)尚早。

在研究者看來，手機(jī)、電視等傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品，只是柔性屏幕的試驗(yàn)場(chǎng)，靈活性要求更高的可穿戴設(shè)備，或許成為柔性屏幕的天下。因?yàn)槿梭w中幾乎不存在平面，都是曲面且處于不斷運(yùn)動(dòng)變化的過程，柔性的材料能最大程度地減少用戶的束縛感。

產(chǎn)業(yè)調(diào)研咨詢機(jī)構(gòu)Displaybank估計(jì)，2015年，柔性屏幕的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到11億美元，并于2020年進(jìn)一步飆升至420億美元。屆時(shí)，平板顯示市場(chǎng)中將有16%的份額被柔性屏幕搶占。

關(guān)鍵突破

像很多發(fā)明一樣，柔性屏幕概念的出現(xiàn)也是一個(gè)巧合。

1979年的一天晚上，美國(guó)華裔物理學(xué)家鄧青云(Ching W. Tang)在回家的路上忽然想起有東西忘在實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)他返回到黑暗的實(shí)驗(yàn)室時(shí)，發(fā)現(xiàn)一塊有機(jī)蓄電池在閃閃發(fā)光。這一偶然的發(fā)現(xiàn)，使研究者們意識(shí)到有機(jī)物可以作為發(fā)光源，制成顯示屏。

研究者們選取不同的有機(jī)物制出了三元色——紅、藍(lán)、綠，自然界的所有顏色都可以用這三個(gè)顏色調(diào)和出來。這三種顏色組成一個(gè)像素點(diǎn)，通過開關(guān)調(diào)節(jié)各顏色間的明暗，形成不同的色彩。千千萬萬個(gè)像素點(diǎn)一起工作形成了完整的圖畫。研究者將像素點(diǎn)、開關(guān)等元件固定在一塊基板上，構(gòu)成有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)，整個(gè)結(jié)構(gòu)猶如漢堡包，發(fā)光材料就是夾在中間的蔬菜。

“由于有機(jī)物是柔軟的，所以大家就想，是不是可以將整塊屏幕都做成柔軟的?！蓖醮ㄕf。自上個(gè)世紀(jì)末，基于OLED的屏幕雛形被研發(fā)出來后，研究者們一方面完善平板OLED屏幕，一方面開始探索制造柔性的OLED屏幕。

基板是決定屏幕柔軟性的關(guān)鍵?；宄休d著像素、開關(guān)等元件。在傳統(tǒng)的制造工藝中，基板需要能夠承受300攝氏度以上的溫度，且具有良好的透光度。因此，玻璃通常是平板OLED屏幕的首選。但是，玻璃無法讓屏幕做到柔軟。研究人員將基板更換為柔軟的塑料，卻發(fā)現(xiàn)一般的塑料在300攝氏度就融化了，難以滿足傳統(tǒng)工藝的要求。



于是，全球的研究者雙管齊下尋求出路，一方面探索低溫制造工藝，一方面尋找可以耐高溫的柔軟材料。

2012年，特殊玻璃制造公司康寧(16.88, -0.13, -0.76%)公司推出超薄玻璃——“楊柳”(Willow Glass)，這款玻璃薄如紙張，僅為100微米，能夠承受約500攝氏度的溫度。最重要的是，它可以柔軟如紙般卷起，因而名為“楊柳”。

外界推測(cè)，三星很有可能已將Willow Glass應(yīng)用到柔性屏幕的研發(fā)中。2012年，三星和康寧公司合作成立了三星康寧精密材料(SCP)的合資公司;2013年，三星又獲得了康寧公司7.4%的股份。但是，一位三星相關(guān)人士透露，Galaxy Round的基板并未使用這款玻璃，而是一款透明塑料薄膜——聚酰亞胺，又稱PI，“這個(gè)材質(zhì)的基板厚度僅為30微米，非常輕薄”。

此前，研究人員也曾嘗試使用極薄的金屬或者玻璃做基板，但是前者彎折有限，而后者一旦折疊，容易留下印跡且難以恢復(fù)。PI則是一種由多種有機(jī)物合成的材料，彌補(bǔ)了前兩者的缺陷。

2013年8月，中國(guó)研制出的第一塊彩色柔性O(shè)LED屏幕同樣使用了這款材料。研究者之一、華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授彭俊彪分析，“從各個(gè)角度來看，PI都是一個(gè)很好的選擇?！辈贿^，研發(fā)這種材料需要投入很大的成本，三星有可能是與別的公司合作生產(chǎn)了這款材料。

更換基板只是屏幕變?nèi)岬拈_始，如何有效封裝，決定著柔性屏幕的壽命，更決定著它能否用于產(chǎn)品。

此前，傳統(tǒng)的OLED屏幕只要覆蓋一層玻璃，便可以將屏幕中的發(fā)光有機(jī)物與空氣和水隔絕開。這些發(fā)光有機(jī)物對(duì)水和氧氣非常敏感，一旦接觸便會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而變暗。

柔性屏幕封裝用的是塑料。在微觀層面，塑料中存在很多孔隙，它們保證了塑料的柔軟，也使得空氣、水比較容易穿透?！斑@就像一個(gè)悖論，如果追求柔軟，就要犧牲使用壽命，如果追求經(jīng)久耐用，柔軟度就無法達(dá)到?！庇嘀緸I說。

三星和LG沒有詳細(xì)解釋曲屏手機(jī)用到的封裝技術(shù)。有研究者分析， 兩家可能回避了這一技術(shù)難點(diǎn)，依然將屏幕封裝進(jìn)了玻璃中，使屏幕僅呈現(xiàn)一個(gè)弧度，無法任意彎折。不過，G Flex已經(jīng)表現(xiàn)出了部分柔性電子產(chǎn)品的特征。用戶可以將曲屏手機(jī)在桌面上壓平，松手后，手機(jī)自行恢復(fù)原狀。

三星和LG均表示，新產(chǎn)品僅是“敲門磚”，其終極目標(biāo)是，使配備了柔性屏幕的設(shè)備，可以像紙般纏繞在手腕，或者塞進(jìn)錢包里、衣服口袋中。