柔性屏的魅力

文｜馬 迪

智能手機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在，屏幕不斷變大是最明顯的趨勢(shì)之一。更大的屏幕意味著更好的視覺效果和使用體驗(yàn)，但盲目擴(kuò)大屏幕又會(huì)難以攜帶，如何做到兩者兼得？

2019年2月，兩款折疊屏手機(jī)三星Galaxy Fold和華為Mate X幾乎同時(shí)亮相，一個(gè)是水平方向內(nèi)折，一個(gè)是水平方向外折，“核心科技”都是一塊可以180度折疊和展開的超大柔性屏，真正做到兼顧大尺寸和便攜性。許多人將之視為新一代手機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，把2019年稱為“折疊屏元年”。

OLED全名是有機(jī)發(fā)光二極管，是一種有機(jī)自發(fā)光材料。相比之前的液晶顯示屏（LCD），OLED無需單獨(dú)的背光光源或者彩色濾光器，因此更輕薄，符合現(xiàn)代人對(duì)手機(jī)極致輕薄的追求。

OLED的誕生還與一位華裔科學(xué)家大有關(guān)系。1947年出生于中國香港的鄧青云，28歲獲得美國康奈爾大學(xué)獲物理化學(xué)博士學(xué)位后，加入了當(dāng)時(shí)在顯像技術(shù)領(lǐng)域處于絕對(duì)領(lǐng)先位置的柯達(dá)公司，成為研發(fā)部主攻太陽能電池研究的科學(xué)家。

1979年某天晚上，鄧青云在回家的路上忽然想起有東西忘記在實(shí)驗(yàn)室，于是返回實(shí)驗(yàn)室。在黑暗中，他發(fā)現(xiàn)有一個(gè)亮亮的東西，原來是一個(gè)實(shí)驗(yàn)用的有機(jī)蓄電池在發(fā)光。這個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)成為他開始OLED研究的契機(jī)。1987年，鄧青云團(tuán)隊(duì)制成了這種新型的雙層有機(jī)電致發(fā)光器件，率先發(fā)表了這一研究成果。

此后，全世界許多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)開始致力于小分子OLED器件和相關(guān)課題的研究，有關(guān)的專著文獻(xiàn)和專利的數(shù)量每年成百上千地遞增。在美國（除Kodak公司外）和歐洲，絕大多數(shù)OLED的研究工作都是從1990年代開始的。

早期OLED技術(shù)的確存在一些問題。OLED是自發(fā)光顯示技術(shù)，利用氧化銦錫（ITO）作為陽極，因?yàn)樗哂懈咄该鳌⒌碗娮璧奶卣?。這是一層極薄的有機(jī)化合物薄膜，會(huì)隨著使用時(shí)間的增加和發(fā)熱慢慢降解老化，如果某個(gè)固定位置長(zhǎng)時(shí)間顯示相同且靜止的圖像，也會(huì)導(dǎo)致這部分像素對(duì)應(yīng)的化合物比其他位置耗損更多，最終出現(xiàn)顯示不均的現(xiàn)象。另外，OLED的制造成本也很高，比已經(jīng)進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)的LCD和LED面板都高出一大截。

進(jìn)入21世紀(jì)前，柯達(dá)牢牢將OLED技術(shù)專利控制在自己手中，普及使用并不廣，只出現(xiàn)在MP3播放器、數(shù)碼相機(jī)顯示器等小型設(shè)備上。在陷入經(jīng)營危機(jī)后，柯達(dá)無奈在2009年將OLED專利組合賣給了開價(jià)1億美元的LG。通過這次收購，LG很快成為OLED電視屏幕的主要玩家。

在OLED技術(shù)逐漸完善的這幾十年間，曾經(jīng)的燒屏（屏幕老化不均勻?qū)е碌臍埩簦?、頻閃（肉眼可察覺的明暗交替變換）、分辨率相同的情況下圖像不夠細(xì)膩等問題的影響正在逐漸降低甚至被徹底解決。最新出現(xiàn)的一些黑科技——比如屏下指紋識(shí)別技術(shù)，因?yàn)橹讣y傳感器要發(fā)出穿透屏幕的光線，只有在更薄的OLED屏幕上才能實(shí)現(xiàn)。

一個(gè)事實(shí)是：現(xiàn)在所有的柔性屏都是OLED，但OLED并不是天生就是柔性的。

在OLED出現(xiàn)前，LCD和LED顯示都需要第二光源，因此必須“建筑”在一塊堅(jiān)實(shí)平整的基板上。當(dāng)基板和屏幕保護(hù)材料都是玻璃的時(shí)候，這時(shí)屏幕當(dāng)然不可活動(dòng)的。但OLED就不同了。它的組成較為簡(jiǎn)單，不需要背光等各種組件，因此很快有人想到了將它放在柔性的聚合物平面上，這樣做出來的屏幕就是我們所說的柔性屏。

但同時(shí)，選擇一樣特性就意味著要犧牲另一些特性。這些材料如高分子塑料的耐溫性和隔絕水氧的能力都比玻璃差得多，柔性屏就仿佛暴露在沙漠中的嬌柔花朵，生活中的小磕小碰都會(huì)傷害到它們。

想要屏幕能對(duì)折，說起來輕松但做起來絕非易事。以往的鉸鏈／軸承這類的機(jī)構(gòu)件，雖然在翻蓋手機(jī)、筆記本電腦上十分常見，但不可能用在極輕薄的折疊屏幕上。我們所見到的屏幕并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的整體，而是由基底、陽極、導(dǎo)電層、發(fā)光層與陰極組成。就是這許多材料層，每一層材料在被折疊擠壓時(shí)會(huì)承受不同的應(yīng)力（指當(dāng)材料受外力作用，內(nèi)部產(chǎn)生抵抗的力量），選擇合適的基板、確定理想的堆疊結(jié)構(gòu)以及優(yōu)化剝離過程都需要不斷優(yōu)化。另外，柔性O(shè)LED屏的機(jī)械強(qiáng)度亦是挑戰(zhàn)——根據(jù)市場(chǎng)和用戶的反饋，現(xiàn)在已上市的折疊屏手機(jī)普遍存在易磨損劃傷、易出現(xiàn)壞點(diǎn)、抗跌落能力差等問題。

能彎折多少次？能承受多大的作用力？如果突然獲得一個(gè)折疊屏手機(jī)，這些可能都是你會(huì)想問的。但與其擔(dān)心這些，我更想問的是：十年后柔性屏幕會(huì)是什么樣？是完全透明、隨意彎折，還是一鍵展開、無限拉伸？會(huì)不會(huì)柔軟可變形？會(huì)不會(huì)可放大縮??？

科技的力量是巨大的，也是可塑性極強(qiáng)的，這也是柔性O(shè)LED的魅力所在。