如意

走进21世纪，科技的发展带给人们的除了方便快捷的生活方式、自由联通的信息交换，以及全新概念的思维模式外，更多的是它不断加快的发展速度和其带给我们的震撼。“只有想不到的，没有做不到的”，这句话被不断地印证着。现代科技发展的前沿，不断地挑战着人们的想象力。甚至，有时候我们已经分不清现实和幻境、未来和现在。喜欢《哈利·波特》的人们一定还会清晰记得电影中那些动态的人物照片和由其组成的魔法报纸。其实，这种显示模式，在我们这些“麻瓜”生活的世界里，就要实现了。看，真正的魔法，其实就是科学和技术的发达程度。

自从1925年，英国人约翰·洛奇·贝尔德发明了世界上第一台电视机，并在伦敦一家大商店向公众作了表演开始，人们对显示技术的探索就不曾停止。直到20世纪80年代，普通用户家里的一台黑白电视机还可以称之为奢侈品。随着显像技术的发展，彩色电视机逐渐走进了千家万户，但当时显像技术所应用的仍是我们称之为CRT的显示器，它是一种使用阴极射线管（Cathode Ray Tube）的显示器，其不仅体积大、重量大，还需要高压直流供电，抗干扰能力差。但从20世纪90年代直到21世纪初期，CRT显像技术仍统治着大部分的显示器市场，而且大有不可替代之势。然而，自从液晶显示技术大规模发展开始，CRT显示器便不得不以老一代产品的身份被迅速淘汰出市场了。液晶显示器到底具有哪些优势，能使其迅速的占领竞争激烈的显示器市场呢？这还要从液晶的特殊的物理化学特性开始说起。

在1888年，奥地利植物学家莱尼茨尔合成了一种奇怪的有机化合物，它有两个熔点，加热到145℃时，固态晶体便熔成浑浊的液体，而其他纯净物质熔化时却都应是透明的。如果继续加热到175℃时，它似乎再次熔化，变成清澈透明的液体。这是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。我们知道物质有固、液、气三种形态。液体分子是长形的（或扁形的），如果分子的排列没有规律性，我们称之为液体，如果分子的排列具有方向性，我们称之为“液态晶体（Liquid Crystal）”，又简称“液晶”。

在1961年，美国RCA公司普林斯顿试验室有一个年轻电子学者F·Heimeier正在准备博士论文的答辩，为了研究外部电场对晶体内部电场的作用，他想到了液晶。他在两片透明导电玻璃间夹上掺有染料的向列液晶。当在液晶层的两面施加几伏电压时，液晶层就由红色变成了透明态。出身于电子学的他立刻意识到这不就是彩色平板电视吗！RCA公司对这项研究极为重视，一直将其列为企业的重大机密项目，直到1968年，才在一项最新科技成果的广播中向世界报导。这一报导立刻引起了日本科技界和工业界的重视。

日本把当时正在兴起的大规模集成电路和液晶相结合，以“个人电子化”为导向，很快开发了一系列商品化产品，打开了液晶显示实用化的局面，掌握了主动，促成了日本微电子业的惊人发展。

液晶作为一种特殊的功能材料，具有极其广泛的应用价值，小到手表、手机，大到显示器、电视，液晶行业已经深入到社会生活的各个角落了。

液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）从结构来看，其采用的显示幕是由不同部分组成的分层结构。LCD由两块玻璃板构成，厚约1mm，由5μm的液晶材料均匀间隔开。因为液晶材料本身不发光，所以显示幕两侧设有作为光源的灯管，而在液晶显示幕背面有一块背光板和反光膜，背光板是由荧光物质组成的，可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴被包含在细小的单格结构中，一个或多个单格构成荧幕上的一个图元。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压来改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在荧幕上显示。组成屏幕的液状晶体有红、绿、蓝三种基色，它们按照一定的顺序排列，通过电压来刺激这些液状晶体，就可以呈现出不同的颜色，不同比例的搭配可以呈现出千变万化的色彩。因此，精确到“点”的液晶电视比“逐行扫描”的普通电视又高出了一个层次。高清晰、高亮度、宽视角、影像逼真、画质细腻且富立体感是液晶电视带给观者的第一印象；轻薄、省电、无闪烁、无辐射亦是液晶电视傲视传统CRT显示器的原因。

液晶电视机的液晶显示屏不是主动发光的器件，需要有背光源才能发光。冷阴极荧光灯CCFL是LCD中运用最广泛的背光源。现在称为LED的液晶电视机其实只是采用LED作为背光源而已，其他部分与LCD彩电基本相同。但采用LED背光源的LED彩电较采用CCFL背光源的LCD彩电是具有一定优势的。LED重现图像的色彩（色域）更广，背光寿命更长，更节能，具有超薄机型，更环保。LED彩电比LCD彩电更加环保，因为LCD彩电中使用的CCFL背光灯中含有汞（水银），这种元素对人体是有害的。目前，厂商方面已经尽力降低荧光管中汞的含量，但是完全无汞的荧光管会带来一些新的技术问题，实现起来较为困难。而LED背光源的优势在于完全不含汞，符合绿色环保的要求。

在LCD和LED统治显示领域十几年后，人们开始渴望能有自发光的、更新的、更能满足人类想象力的显示技术出现，OLED符合了人们的需求。OLED，即有机发光二极管（Organic Light-emitting Diode），又称为有机电激光显示（Organic Electroluminescence Display，OELD）。OLED显示技术具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，而且OLED显示屏幕可视角度大，并且能够显著地节省电能，OLED屏幕具备了许多LCD和LED不可比拟的优势，因此它一直被业内人士看好。endprint

OLED的厚度可以小于1毫米，仅为LCD屏幕的1/3，并且重量也更轻。OLED是固态机构，没有液体物质，因此抗震性能更好，不怕摔。它几乎不存在可视角度问题，即使在很大的视角下观看，画面仍不失真。OLED的响应时间是LCD的千分之一，显示运动画面也绝不会有拖影的现象。OLED低温特性好，在零下40℃时仍能正常显示，而LCD则无法做到。并且，OLED制造工艺简单，成本更低，发光效率更高，能耗比LCD也要低。OLED能够在不同材质的基板上制造，比如，装在塑料或金属箔片等柔性材料上，而不像传统液晶需要固定在玻璃面板中。所以，利用OLED可以做成能够弯曲的柔软显示器。

可弯曲显示器在技术上的最大难题便是材质问题。LED虽然也可以做成可弯曲的显示器，但是由于它的玻璃面板问题，不可能任意的弯曲折叠。虽然直到今天，可以任意弯曲折叠的显示面板并未真正出现在用户的视野中。但是，OLED的各种特性，给这个问题的完美解决带来了很大的希望。我们现在所能看到的上市产品，还仅仅局限于“固定式的弯曲”，柔性屏幕技术尚处于实验阶段，并没有太多代表性产品上市。在今年，三星Galaxy Round和LG G Flex虽然采用的是柔性屏幕，但它们的屏幕部分都非水平，仍然无法实现自由弯曲、变换形状，“固定式的弯曲”是无法改变屏幕弯曲角度的。第二种处于研发阶段的柔性屏幕产品，使用了可弯曲的屏幕和机身外壳，你可以像使用信用卡那样，将它们向前或向后稍微弯曲，但无法实现折叠。第三种柔性屏幕可能是我们最希望看到的最终极形式，那就是能够实现完全折叠的屏幕。想象一下，把一个大屏幕的手机折叠后放进衣服口袋里，使用时可以方便打开，是不是已经接近阅读“魔法”报纸了？可折叠手机的应用要比阅读魔法报纸舒适便捷多了。或者，把手机或者平板电脑“展开”的显示屏当作地图用。柔性显示屏甚至还可以被嵌入衣服和珠宝中。如果可以克服困难，柔性显示屏将会有巨大的市场潜力。据说，这种完美形式的产品已经被三星研制成功了，但距离真正的上市和普及还有很长的路要走。期待总是美好的，相信“魔法时代”已经离我们不远了。

基于我们对未来世界的渴望，我们就先来历数一下OLED显示屏的各种优点吧。

1.低功耗：柔性触摸屏显示器支持经由手写笔或触摸的即时使用者输入，且只有在电子纸被启用时才会消耗电力。一旦在屏幕上勾画，在擦除之前，信息可被存储或被无线发送。耗电量较传统屏节省30%以上。功耗低于原有器件，有助于提升设备的续航能力。

2.超薄屏体：柔性显示器极为轻薄、可变形，作为截然不同的装置，用途多样。柔性屏的屏体厚度仅为10mm，比传统屏薄150mm。

3.体积小、轻便：到目前为止显示装置都是像电视和电脑的显示器，有一定的重量、厚度和体积，固定在某个位置。柔性显示器屏体平均重量仅为20kg/M2，比传统屏轻40kg/M2。

4.显示方式多样：全色彩显示的柔性显示器的显示方式，如在塑料胶片上面形成有机EL或有机半导体层方式。

5.运输方便：超强柔软度使屏体可以卷成圆柱状，更加方便包装运输。

6.安装简便：轻便控制盒可以任意拼接且不受方位限制，较常规显示屏节约90%的安装费用。

7.卓越画质：大功率SMD5050灯的使用，保证显示屏画面亮度更好、更清晰，达到与传统屏相同的观看效果。

8.防水性能：超高防水等级IP68，屏体可以全部入水，适用于户外使用。

9.防摔功能：基于其可弯曲、柔韧性佳的特性，柔性屏幕耐用程度也大大高于以往的传统屏幕，降低设备意外损伤的概率。

既然OLED可以被装在各种韧性的基板上，我们是否可以尝试塑料材质呢？塑料显示屏虽然能让设备真正实现可弯曲的“柔性”，但是塑料材料还有许多技术问题。塑料的属性和玻璃的不同，这就意味着，需要在不牺牲显示屏显示锐度和反应敏度的情况下找到玻璃的塑料代替品。另一个棘手问题是，塑料材料具有半渗透性，空气和水有可能会渗入设备中。为了避免这个问题，可以为塑料铺一层保护层，也可以尝试玻璃塑料混合材料。虽然困难重重，但都只是时间和金钱的问题。

虽然有诸多优点，但现在所能量产的柔性显示器大多仅仅可以卷曲，不能折叠。预计未来的产品应该是可以折叠，而且外形会更加多变。其实，如今的柔性显示器仅被视作显示屏革命的初级阶段产物，其最终目标是让移动和可穿戴电子设备从根本上改头换面。

既然OLED优点胜过LCD数十倍，为什么OLED还没能一统天下？除了产能问题，更多是其让人皱眉的缺点。除了屏幕材质问题，真正可折叠手机需要解决的技术难题还包括复杂的电路和外部电池。

虽然距离我们看上“魔法报纸”还有一段距离，但量产带有“固定式弯曲”屏幕的手机还是给人们带来了高科技的味道。这种“固定式弯曲”屏幕虽然不能任意变化弯曲角度，但由于屏幕可以延伸到手机侧面，这样就可以利用手机两侧的物理空间。摒弃传统形式的物理按钮成为了可能。一定角度的固定弯曲可以更好的贴合人的面部曲线，防止屏幕反光。所以，弧形屏幕手机的未来一定是光明的。虽然可小角度弯曲的屏幕还未量产，就已经面临质疑，但这种质疑声是对解放双手的渴望，避免两手同时控制才能完成的操作模式。

关于柔性屏幕在未来可能的具体应用，我们目前还不能完全的预测。在人类的发展历史上，没有一项发明是可以毫无偏差的就能成功的预测其在应用领域的未来呢？人类也就是在这种不确定性中，不断地探索和前进。也正因为这种不确定性，才给我们带来更多的渴盼和希望。在科技的发展与应用这条路上，我们注定了只能是先驱者和探路人。而从来考验人类的都不是科技发展的本身，想象力永远是决定着我们究竟可以走多远的最终裁判。柔性屏幕的发明带给人类的只是窥探未来世界的一把钥匙，真正开启这座联通未来与现在、魔幻与真实之间的大门的，还是我们对《哈利·波特》中那梦幻的看报纸方式的无限向往。于是，在“近未来”的时间里，我们用柔性屏幕这把钥匙用力地拉开通往未来的大门。endprint