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新奇:未来屏幕 能“曲”能伸
新奇:未来屏幕 能“曲”能伸
来源:人民日报 | 2013/6/1 2:20:16 | 浏览:1025 | 评论:1

新奇:未来屏幕 能“曲”能伸
图为柔性屏幕概念产品。制图:蔡华伟

  在不少人印象中,科技似乎只是一个蛰伏于实验室和研究所的抽象名词。其实,只需沿着时光回溯短短几年就会发现,不知不觉间,科技早已让我们的日常生活“面目全非”。 今天看来还如科幻电影般的场景,也许明日就遍布大街小巷。

  这种改变不是暴风骤雨般的颠覆,而是如和风细雨润物无声,悄然渗透进我们生活的方方面面。它也许只是一块柔软透明、可以弯曲折叠的电子屏幕;也许是几款设计巧妙、无比便捷的智能手机应用程序;也许是一种比文字、语音甚至手势输入更为高级的输入法;也许是能够准确搜索音乐、图片或视频等数据的分类搜索引擎……本版今起推出“科技改变生活”系列,关注生活中的点滴变化,提供解读科技革命的微观视角。

——编者

  吃早饭的时候,敲两下桌子,天气和新闻就出现在玻璃桌面上;出门前将平板电脑卷成一小卷,轻松地塞进小包里;坐进汽车,一发动,挡风玻璃上显示出GPS和仪表盘……这样的场景不久之后就将走出科幻电影,进入现实生活。

  作为下一代电子产品的革新方向,柔性屏幕早已是生产商实验室里的常客,如今,这一技术已基本成熟,有望在一两年内进行商业推广。

  日前,由加拿大安大略皇后大学人类媒体实验室研发的MorePhone柔性屏幕概念手机问世,使近来备受关注的柔性屏幕再度升温。

新奇

  手机可设来电自动弯曲,创意造型或成产品新卖点,增强移动电子设备便携性

  在各种柔性屏幕的概念手机中,MorePhone不一定是走得最远的产品,却肯定是最有趣的——来电自动弯曲,这一功能,让人充满了新奇感。

  由于屏幕中搭载了大量的形状记忆合金线,当有电话呼叫或收到短信、电子邮件时,手机都会自动弯曲以示提醒。弯曲幅度有大有小,可以让手机整个儿蜷缩起来,也可以仅仅“伸伸胳膊腿”。

  用户还可以对弯曲的部位进行个性化设置,如右上角抬起代表收到了短信、右下角抬起则表示收到了邮件,而来电时手机还可以不停地卷起、舒展,以达到反复提醒的目的。

  有了MorePhone,人们可以免去听不见手机铃声或是感觉不到震动的烦恼了。该实验室主管幽默地说,习惯将手机装在裤袋里的用户会感觉有东西抓住了你的大腿或臀部,这样的刺激,让人很难再错过电话和信息。

  更新奇的变化也许在于造型。柔软的屏幕,将为电子产品的“百变大咖秀”提供可塑空间。传统屏幕几乎都是规则的长方形,导致手机和平板电脑的外观大同小异,消费者更多注重性能;而在柔性时代,富有创意的造型很可能会成为另一个重要卖点。

  不过,目前对柔性屏幕最常见的设想,依然是把它固定在一个卷轴上,使用时展开以增加可用面积。而这一设想,恰好表现出人们对于柔性屏幕最大的期待——提高移动电子设备的便携性。

  几乎人人都偏爱大屏幕,但在大屏幕意味着沉重、占空间等麻烦的时候,多数人还是会选择一个小巧的手机或平板电脑。而柔性屏幕无疑是大屏粉丝们的救星。经过折叠或卷曲,即使再大上几倍的平板电脑也能轻松地塞进包里了。

  改变的不仅是移动电子设备,家居用品的形态也会发生有趣的变化。

  沿着墙壁随意伸展,甚至铺满房间的电视屏幕,带来身临其境的观影体验;奇形怪状、能够呈现哈哈镜效果的电子相框;像达利名画中那样松松垮垮摊在桌子上的钟表……柔性屏幕,将把我们带入一个新奇的“科幻世界”。

原理

  结构决定屏幕软硬,层数较少才能变柔,有机发光二极管显示技术是主流

  屏幕能否柔软,与它的结构有着密切的关系。大致来说,层数越少、结构越简单,则越容易实现弯曲。

  传统液晶显示技术至少需要底板、背光层、偏振片层、滤光片层、液晶层、面板等好多层,并且液晶容器是一个个小格子,弯曲时容易破裂或导致显示变形,因此很难变得柔软。

  而如今正在开发的柔性屏幕大多采用有机发光二极管(OLED)显示技术。它是一种薄膜状的晶体管,只有3层,十分轻薄,只要底板和面板使用柔软的材料,就能做成柔性屏幕,有的材料还能达到透明效果。据了解,东芝已经开发出拥有透明屏幕的笔记本电脑,能够达到60%的透明度。

  OLED可以算得上是屏幕界的明日之星。与传统的液晶显示器相比,它的寿命更长、响应更快、颜色更艳丽、可视角度更大,也更省电节能,并且可以自发光,不需要背光来照明。事实上,它本身就是许多微小的彩色灯泡——每一个显示单元都像个汉堡包,顶层和底层是电极,中间夹着薄薄一层发光材料,通电时,电子会从低能级迁跃至高能级,而从高能级跌落回低能级时所释放的能量,就会以可见光的形式传递出来。

  不过,OLED并非柔性屏幕的唯一选择。

  运用于Kindle等电纸书上的电子纸显示技术,也能实现弯曲。不过,电子纸的缺点十分明显,它的反应速度太慢,不能播放动画或者电影;一般只能显示黑白或者其他两种对比度高的颜色。

  另一个竞争者则潜力十足、大有可能后来居上,那就是用特殊纳米材料制成的量子点屏幕。由于量子点发光波长范围极窄,颜色非常纯粹,因此其形成的画面比其他屏幕都要更清新明亮,成本也更具优势。

前景

  技术尚欠火候,不同材质各有优劣,成本和良品率拖住商业化脚步

  事实上,OLED并不是什么新鲜事物。

  “我们现在已经能买到使用OLED作为屏幕的手机,至于可以卷成一卷的屏幕,更是从七八年前就出现在科技产品展上了。”有专家介绍说,“这些产品之所以还没有出现在市场上,是因为成本和良品率的限制。”

  据了解,对OLED产品的封装还是技术难点之一,在柔性屏幕的加工过程中,多层电子元件之间微小的错位都会产出废品。这也在很大程度上拉高了本就不菲的成本。

  此外,OLED技术虽然早已有之,但如何选择底板与面板材料,仍然是研究人员面临的一大难题。

  塑料坚固耐用,技术开发也相对成熟。但它不可降解,会产生大量的电子垃圾。并且,一些塑料屏幕的触感、显示清晰度也不如现在主流的玻璃材质。

  玻璃更为环保,透明性强,在防止氧气和水的渗透上也略胜一筹,可以更好地防止电子产品受损老化。据了解,在业内处于领先水平的美国康宁公司已开发出厚度只有100微米的柔性玻璃Willow Glass,可以深度弯曲,柔韧性让人惊喜。但相对塑料材质,玻璃显示屏更易碎裂及产生划痕。

  因此,世界各地的专家都没有放弃探寻更好的替代品。同济大学材料科学与工程学院教授黄佳与美国马里兰大学专家共同领衔的研究小组,将目光瞄准了纸。今年3月,纳米纸有机晶体管成功问世。

  纳米纸是对普通造纸所用的木浆纤维进行了特殊处理,使其尺度达到纳米量级,减少了对光的吸收和散射,变得透明、光滑,为在上面铺设晶体管奠定了基础。纳米纸屏幕在柔性测试中也表现颇佳,即使弯曲到3.5毫米的半径,晶体管仍然良好运转。

  柔性屏幕的技术正在快速接近成熟。不过,若软下来的只有屏幕,人们显然不会满足,柔性屏幕在发挥用途与优势时也会大打折扣。但想让手机等电子产品整体软化,电池、电路板、摄像头等配套设备的处理技术还有很长的路要走。

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