全柔性屏20萬(wàn)次彎折測(cè)試過(guò)關(guān)，以后折疊手機(jī)任意折

未來(lái)，平板電腦是否可以裝進(jìn)口袋？那是一定。今天，柔宇科技董事長(zhǎng)兼 CEO 劉自鴻博士就在發(fā)布會(huì)上展示了一款可以折疊的智能手機(jī)，展開(kāi)后 8 英寸，和平板電腦大小相當(dāng)。

“現(xiàn)在我能把平板直接裝在口袋當(dāng)中，這要得益于全柔性屏技術(shù)的發(fā)展。” 劉自鴻博士表示，“這款折疊手機(jī)是搭載第三代蟬翼全柔性屏的新一代折疊手機(jī) FlexPai 2 ，它采用創(chuàng)新全閉合線性轉(zhuǎn)軸（簡(jiǎn)稱(chēng) 3S 轉(zhuǎn)軸）設(shè)計(jì)，支持 0-180°任意角度彎折駐停，可以隨心調(diào)整折疊角度，屏幕折疊后，轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)完全無(wú)縫貼合。而且可靠性很高，使用了航空級(jí)材料，包括液態(tài)金屬、耐用鋁合金作為核心部件的材料，而且是基于超精密加工工藝?！?/p>

柔宇科技董事長(zhǎng)兼 CEO 劉自鴻博士展示折疊手機(jī) FlexPai 2

全柔性屏：人機(jī)交互的下一個(gè)浪潮

感知、計(jì)算和通訊構(gòu)成了互聯(lián)網(wǎng)的三大要素，人工智能是計(jì)算的基礎(chǔ)設(shè)施，5G 是通信的基礎(chǔ)設(shè)施，而感知的基礎(chǔ)設(shè)施就是人機(jī)交互。在多種感知系統(tǒng)中，視覺(jué)是人類(lèi)感知世界、認(rèn)識(shí)世界，與世界交互的最重要方式，CRT 和 LCD 被先后發(fā)明出來(lái)，并廣泛應(yīng)用于電視、電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品中。然而 CRT 和 LCD 是剛性技術(shù)，笨重且便攜性不強(qiáng)，人們一直在尋求新的解決方案。

人類(lèi)對(duì)顯示設(shè)備提出便攜、大屏的視覺(jué)體驗(yàn)需求，但是便攜性和大屏幕在傳統(tǒng)技術(shù)中是沖突的，大屏幕電視給用戶(hù)帶來(lái)震撼的視覺(jué)體驗(yàn)，但是大屏幕產(chǎn)品無(wú)法裝在口袋中，便攜性很差，而便攜式的產(chǎn)品受制于尺寸問(wèn)題，觀影體驗(yàn)差。如今，解決這一沖突的技術(shù)出現(xiàn)了，就是全柔性屏，可以完美匹配客戶(hù)的需求，而且成本更低。

柔宇科技成立以來(lái)，一直在致力于柔性技術(shù)的探索：

2014 年，柔宇科技推出全球 0.01mm 最薄彩色全柔性顯示屏；

2015 年，柔宇科技實(shí)現(xiàn)了全球首條柔性傳感器大規(guī)模量產(chǎn)；

2016 年，柔宇科技開(kāi)始建設(shè)全柔性顯示屏園區(qū)；

2018 年，柔宇科技全柔性顯示屏正式投入量產(chǎn)，這也是全柔性屏第一個(gè)可商用的量產(chǎn)線；

2019 年，柔宇科技開(kāi)始拓展合作伙伴關(guān)系，和不同行業(yè)的領(lǐng)先品牌合作。

過(guò)去 10 年，隨著 OLED 技術(shù)的成熟，固定曲面屏大量應(yīng)用在消費(fèi)電子產(chǎn)品中，比如曲面電視。然而，曲面顯示并不是柔性顯示。劉自鴻博士特別指出，“固定曲面屏和全柔性屏是兩種不同的技術(shù)，它們的最大差別是，用戶(hù)通過(guò)全柔性屏可以隨時(shí)隨地改變?cè)O(shè)備屏幕的形狀。iPhone 手機(jī)的觸摸屏改變了人機(jī)交互，改變了硬件、軟件、操作系統(tǒng)，甚至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，這就是人機(jī)交互的力量所在，全柔性屏?xí)蔀橄乱淮顺?，全新的人機(jī)交互的界面不僅會(huì)改變硬件，同時(shí)會(huì)改變軟件、操作系統(tǒng)、甚至是商業(yè)模式和生態(tài)系統(tǒng)。”

全球知名調(diào)研機(jī)構(gòu) Frost &Sullivan 預(yù)測(cè)，可折疊手機(jī)的年度增長(zhǎng)率將會(huì)達(dá)到 200%—300%。劉自鴻表示，“我深信‘可折疊手機(jī)+全柔性屏’不再是傳統(tǒng)的智能手機(jī)，而是對(duì)手機(jī)的再創(chuàng)造，它會(huì)完全改變我們使用消費(fèi)電子產(chǎn)品的方式。我們之前進(jìn)行了 0 到 1 的技術(shù)創(chuàng)新，之后實(shí)現(xiàn)了 1 到 N 的批量生產(chǎn)，現(xiàn)在我們又從 N 走向 N+，將這項(xiàng)技術(shù)在更多應(yīng)用上得以實(shí)現(xiàn)。”

攻克柔性顯示的三大技術(shù)難題

在全柔性屏顯示中，經(jīng)常遇到三大技術(shù)難題：折痕、膜層斷裂、顯示失效，如今柔宇科技都一一攻克了。劉自鴻向與非網(wǎng)記者解釋?zhuān)拔覀兊娜嵝云劣薪俜N微納米材料組成，每一層材料特性都不同，因此這么多層材料堆疊在一起，在折疊和展開(kāi)的過(guò)程中非常容易出現(xiàn)折痕、膜層斷裂、顯示失效的問(wèn)題。從材料來(lái)看，市場(chǎng)上可選的柔性材料種類(lèi)很多，材料疊加的方式更是無(wú)窮無(wú)盡。如果想對(duì)所有的材料和疊加組合進(jìn)行驗(yàn)證，不僅研發(fā)速度慢，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)定制化，規(guī)?；慨a(chǎn)更是難上加難?！?/p>

柔宇科技選擇在仿真模型上創(chuàng)新，做出了智能力學(xué)仿真模型。其工作原理是，首先形成材料的力學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括不同材料層的所有參數(shù)，之后開(kāi)發(fā)材料的物理特性模型算法，將實(shí)驗(yàn)比對(duì)驗(yàn)證，進(jìn)行參數(shù)校正，從而實(shí)現(xiàn)快速量產(chǎn)，甚至可以按需定制。劉自鴻表示，“為了提高用戶(hù)體驗(yàn)，我們專(zhuān)門(mén)找出了一些元素，并驗(yàn)證哪些元素會(huì)影響到用戶(hù)的體驗(yàn)，包括顯示失敗、折痕、平整度、斷裂，還包括膜層的斷裂，然后通過(guò)不同的分類(lèi)將這些因素進(jìn)行細(xì)化，通過(guò)材料科學(xué)的方式進(jìn)行選擇，將這些細(xì)化后的材料放在仿真力學(xué)模型當(dāng)中。通過(guò)這種方式，我們快速找到了最好的堆疊參數(shù)，以及最好的材料組合?！?/p>

第三代蟬翼全柔性屏經(jīng)過(guò)了折痕優(yōu)化和膜層分離優(yōu)化，不僅平整度非常高，而且在折疊、展開(kāi)的過(guò)程中不會(huì)再出現(xiàn)膜層分離，而且經(jīng)過(guò)了 20 萬(wàn)次以上彎折測(cè)試，耐用性有保證。不僅是彎折測(cè)試，還包括刮擦、扭曲、拉伸，以及包括摔落測(cè)試，可以帶來(lái)最佳用戶(hù)產(chǎn)品體驗(yàn)。

色域、對(duì)比度和響應(yīng)速度三大參數(shù)進(jìn)行對(duì)比。在色域方面，第三代全柔性屏比傳統(tǒng)高端 LCD 高 30%，對(duì)比度優(yōu)秀 5 倍；第三代全柔性屏的響應(yīng)時(shí)間是傳統(tǒng)高端 LCD 的 4%。

使用手機(jī)電腦等產(chǎn)品時(shí)，用戶(hù)需要在不同視角下調(diào)整視頻，亮度衰減色偏在不同情況下會(huì)有差距，第三代全柔性屏在 30 度左右的亮度衰減是高端 LCD 的 25%，30 度色偏下，第三代全柔性屏只占高端 LCD 的 33%。

為了確保顯示效果達(dá)到最好的水平，柔宇科技還設(shè)計(jì)了專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片。關(guān)于專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，劉自鴻向與非網(wǎng)解釋是，“全柔性顯示屏的性能和可靠性要達(dá)到最優(yōu)，一方面，要求面板本身的技術(shù)工藝做得好，另一方面，驅(qū)動(dòng)也非常重要。早期我們沒(méi)有自己的芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)，所以和業(yè)界相對(duì)成熟的驅(qū)動(dòng)芯片供應(yīng)商來(lái)合作，而新產(chǎn)品的技術(shù)體系是全新的，面板里面的很多材料、器件的性能對(duì)芯片的適配要求更高，因此，這一代產(chǎn)品我們自主研發(fā)了驅(qū)動(dòng)芯片，這樣可以更好地匹配面板里的材料器件和工藝體系，我們的驅(qū)動(dòng)芯片研發(fā)團(tuán)隊(duì)由斯坦福的袁博士帶隊(duì)專(zhuān)攻研發(fā)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)投入了很大的力量，芯片的整體性能得到了很大的提升?！?/p>

突破性技術(shù)：超低溫非硅半導(dǎo)體工藝（ULT—NSSP）

第三代蟬翼全柔性屏能實(shí)現(xiàn)當(dāng)前的技術(shù)指標(biāo)，還有一項(xiàng)非常關(guān)鍵技術(shù) -- 超低溫非硅半導(dǎo)體工藝（ULT—NSSP）。

與很多公司采用的 LTPS 技術(shù)相比，ULT—NSSP 技術(shù)是一種全新的技術(shù)路線，材料、器件、設(shè)計(jì)、工藝、電路設(shè)計(jì)、堆疊技術(shù)，甚至生產(chǎn)設(shè)備都完全不同。據(jù)劉自鴻介紹，“ULT—NSSP不只是做了材料的更新，更是一個(gè)非常復(fù)雜的技術(shù)體系。柔性屏里面有近百種微納米材料，不是改變其中一種材料就能實(shí)現(xiàn)從玻璃到全柔性的轉(zhuǎn)變，這是一個(gè)牽一發(fā)動(dòng)全身的過(guò)程，改變一種材料需要跟著改變很多材料；另外，制造工藝、器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也要改變，比如一個(gè)面板里有兩千萬(wàn)個(gè)晶體管，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)跟以前大不相同。ULT—NSSP 是全新的技術(shù)方向，從材料體系、工藝體系到電路設(shè)計(jì)，跟以前多晶硅的技術(shù)路線差異很大?！?/p>

劉自鴻強(qiáng)調(diào)，“我們花了很多年去做基礎(chǔ)研究，包括材料的配方組成、堆疊結(jié)構(gòu)，以及后面大量的工作，過(guò)程非常復(fù)雜。2014 年柔宇作出了小樣，2018 年實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模量產(chǎn)，很多人都以為這是一個(gè)概念，實(shí)際上已經(jīng)應(yīng)用到大規(guī)模量產(chǎn)的產(chǎn)品中。在量產(chǎn)的產(chǎn)品上，全柔性屏的可靠性可以得到保證。第三代全柔性屏的彎曲半徑可以達(dá)到 1mm，彎折次數(shù)進(jìn)行了 20 萬(wàn)次以上測(cè)試，以前的材料很難達(dá)到這樣的可靠性。我們有非常完備的生產(chǎn)設(shè)施，而且生產(chǎn)線高度自動(dòng)化，這也幫助我們不斷的提高良率和生產(chǎn)效率。第三代蟬翼全柔性屏明顯優(yōu)于第二代技術(shù)，具有非常優(yōu)秀的可靠度和顯示效果?！?/p>

在技術(shù)改進(jìn)上，ULT—NSSP 技術(shù)做了大量?jī)?yōu)化，對(duì)材料結(jié)構(gòu)、器件結(jié)構(gòu)做了創(chuàng)新，全柔性屏的柔韌性、可靠性增強(qiáng)，材料鍍膜的溫度降低很多，良率提高很多；另外，基于 ULT—NSSP 技術(shù)路線，工藝步驟減少，設(shè)備投資成本降低，良率更高。

價(jià)格問(wèn)題：會(huì)讓用戶(hù)覺(jué)得更親民

最后，不得不提一下大家都關(guān)心的價(jià)格問(wèn)題，三星、華為都已經(jīng)推出了折疊手機(jī)，不過(guò)都貴的讓用戶(hù)望而卻步，時(shí)至今日用戶(hù)還在等待降價(jià)。如今，柔宇科技和中興通訊達(dá)成戰(zhàn)略合作，柔宇科技向中興提供業(yè)界領(lǐng)先的柔性顯示技術(shù)解決方案，雙方將攜手推動(dòng) 5G 時(shí)代全柔性屏在智能終端等領(lǐng)域的快速普及和應(yīng)用。

“價(jià)格也是我們一直關(guān)注的問(wèn)題，從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，新技術(shù)都是一樣的，隨著出貨量的增大，成本下降，手機(jī)價(jià)格也會(huì)下降，這對(duì)消費(fèi)市場(chǎng)也是好事。中興的折疊手機(jī)在市場(chǎng)上的性?xún)r(jià)比較很高。”劉自鴻博士表示，“ULT—NSSP 技術(shù)的工藝步驟減少，設(shè)備投資成本降低，良率提高，有助于折疊手機(jī)的價(jià)格更親民。”