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柔性屏幕手机问世:韩企的“面子工程”?

作者:时间:2013-10-24来源:《北京晨报》收藏

  近日,三星、LG两款让广大用户既开心又烦躁。大家如果把“柔性屏幕”想成可以随意弯曲,那就真的是想多了。更严格地说,它们只是曲面屏幕,就是以固定角度“弯曲”好了,不能再动它。这种手机用处大吗?

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/184301.htm

  固定角度弯曲能有个啥用?

  上周,三星推出一款GalaxyRound智能手机,可左右弯曲。而后LG发言人也透露,将发布一款可弯曲屏幕的智能手机,可上下弯曲。一些手机用户善意地调侃道,LG那款有没有比三星更像“卫生巾”?

  “柔性屏幕”这个词欺骗了许多人,原以为它们能跟胶卷一样,可随意折叠更方便地插进裤兜,结果证明一切都是幻觉。三星GalaxyRound放进裤兜只能更贴合大腿,而LG这款只能让大腿变得不舒服。

  手机用户易先生告诉记者,固定角度的弯曲让他很失望。“不能节省空间,不能防挤防摔,我暂时想不到它能带给我什么好处。”邓先生是一位手机评测编辑,他坦言第一眼看到两款手机也觉得很奇怪,“直觉告诉我,前景不会太明朗。”

  从体验上看,手机工业设计师竹岩表示,这两款产品尺寸很大(如GalaxyRound达5.7寸),因为是曲面设计,占据了不少配件空间,握感、便携性不佳,用户可能不会喜欢。

  先不管有用没用操作功能有创新

  于是,有用户开始臆测,手机厂商生产这些东西不是因为有没有用,而是因为别人有没有,现在三星、LG有了,所以它们很牛。

  表面上看是这样,除开“曲面屏幕”外,它们与普通手机无异。GalaxyRound配备一块5.7英寸1080p屏,使用了特殊的塑料材质,2.3GHz四核处理器、3GB内存、1300万像素镜头、2800mAh电池……LG手机配置目前不详。

  然而,利用曲面屏幕,三星在操作、功能上还是做出了创新。把GalaxyRound放在桌面上,轻轻摇晃一下,就能激活手机的状态屏、时间、未接电话等;将GalaxyRound向一侧倾斜,便能转换音乐曲目或进入手机相册。评测编辑邓先生表示,该功能是一个亮点。

  另从趋势上看,手机工业设计师竹岩告诉记者,曲面屏幕正在将配件全面塑料化。“曲面屏幕通常会用超薄塑料替代玻璃,以降低厚度、功耗,而GalaxyRound采用了塑料仿玻璃保护面板,这意味着手机仅存的一片玻璃也变成了塑料。”

  柔性屏幕有障碍两大配件没法弯曲

  尽管如此,用户最期待的还是真正的“柔性屏幕”,可以随意折叠节省空间。竹岩表示,这类产品目前还有几个障碍待解。一个是屏幕保护面板,一个是PCB面板(手机电路板),它们还没办法做到弯曲。

  当然,用户会有疑问:“不对呀,今年美国CES上,三星明明展示了一种Youm可折叠技术,屏幕可以随意弯曲。”幻觉,那只是一张屏幕而已,里面没有面板、芯片,什么都不能干,不是一款手机。“屏幕可以折叠,但是屏幕保护面板还没法做到。”竹岩表示。

  但别急,全球“柔性屏幕”的进展还是很快的,比如柔性电池已经出现了。刚过去的10月8日,LG发布了三款新型智能手机电池,它们可以弯曲成任意形状,甚至打成一个结。至于保护面板、PCB面板,相信在不久之后的某一天,它们迟早也会弯的。

  柔性屏手机前路仍漫漫

  经过产业层面的长期酝酿,柔性屏手机最终得以在商业化上成为可能。三星近期发布的GalaxyRound宣告了柔性屏时代的来临,紧接着LG也宣布即将发售柔性屏手机Flex,竞争对手的迅速响应,预示着谁都不想在这次技术换代升级中处于下风,曾经在科幻片里的浮想联翩,在科技日新月异的进步下成为现实。

  但必须看到一个问题是,成品出现创新的力度仍然低于预期。和之前两家公司推出的OLED电视一样,这两款手机都是弧形手机,虽然与平板相比,两款手机的屏幕形态已经发生了变化,可最终呈现的效果和公众之前对柔性材料的认知仍有一定差距,从已知的公开资料来看,三星的GSR为左右弧形,LG的Flex则为上下弧形。

  在之前媒体的报道中,柔性材料的可折叠可弯曲成为最吸引眼球的要素,从各大展会来看,目前柔性屏材料已经可以初步实现产业化,但成本、良率等问题的居高不下使得短期内柔性屏还不具备商业化的前景。两家公司在前期推出曲面OLED电视时,技术人员也强调柔性显示在大屏上的实现存有难度,但从最终的结果来看,目前在小屏上实现柔性技术也有不小的阻力,毕竟产业化需要考虑成本。

  有分析人士在两款手机公布后表示,两家厂商其实在某种程度上存在偷换概念的嫌疑,因为从严格意义上来讲,此类手机尽管外形有所突破,但并不能随意改变外形,因为使用柔性屏的定义存在争议。但同时有市场人士指出,智能手机在今年遭遇到严重的创意瓶颈,三星的旗舰手机GS4的销量不尽如人意反映出创新最多的高端市场后续乏力,当前整个产业的创新锐度已经大不如以往,指望产业模式和技术的革命性逆转也不现实。为了弥补高端市场的缺口,采用外形作为突破口成为消费电子巨头们的无奈之选。根据三星的官方定价折算成人民币,GSR的售价为5600元,这一价位已经可以在市场中成为“机皇”。

  柔性手机之路虽然仅仅是材料的变革而无关于商业的更新,但从现在看来却仍是前路漫漫。首先是屏幕,目前能够可随意折叠的柔性屏产业化程度尚未成熟,而良率更是低的可怜;再者柔性电池、柔性电路板、柔性外壳的技术也远未定型,产业链上下游的通力合作仍需时日。

  此外还有产业内面临的必须求证的问题——柔性屏是不是手机未来的方向。从目前来看,手机并非要靠柔性屏,柔性屏除了给消费者带来一定的满足感,但在使用上并不一定代表了更高的用户体验。而手表、眼镜等未来的可穿戴设备或许更加适合柔性屏的市场。

  进入到下半年来,智能手机产业链的创新疲软已经成为业内共识,整个行业的创新曲线进入下行已经得到市场反复确立,包括iPhone5、GS4等热门机型销量不达预期,而苹果近期刚刚公布的iPhone5c在上市不久即开始下调价格,这在史上还没有过先例。

  可以预见,整个产业链的未来并不被市场所看好,而站在当前的时间点,柔性屏的落地也不可能掀起多大的波澜,因为无论是三星还是LG,虽然在国际上销售份额领先,但在产业的引导力上较苹果仍稍逊一筹,在苹果拿出实际的成品以前,市场对柔性屏的概念也多是持半信半疑的态度。另外,在中低端市场走俏的今天,此类手机的销量绝对量同样存在着较大的压力。可以说,柔性屏手机的推出仅仅给当前较为平淡的产业链吹起一丝涟漪,但说什么革命性和替代性,无异是痴人说梦。

  屏幕为什么要“柔”起来

  根据科技博客ArsTechnica的报道,GalaxyRound采用的柔性AMOLED屏与普通AMOLED屏不同,它所采用的原材料是一块大而厚的塑料,而不是玻璃!其它方面,两者就十分相似了。报道称,在可变曲率为400毫米的情况下,三星的柔性屏幕最大可变角度为18°,或者5毫米(而LG的柔性屏幕的曲率半径为700毫米)。从网上流传的GalaxyRound情报图也能证明这点,由于背壳固定,拥有的只是一个既定的弯曲角度。

  看了这组数据,你或许会恍然大悟,原来所谓柔性屏幕,并非普通人想像中如同胶卷那样可以卷起来的屏幕。是的,以目前的柔性屏幕制作技术,还远远做不到让屏幕卷起来塞进我们的背包或是口袋。在今年初的CES展会上,三星曾经展示了一款可以弯曲、旋转和折叠的柔性OLED屏幕——YOUM和一款柔性屏幕概念手机。从当时那款只有侧边有小范围下落的样机和这次发布的GalaxyRound来看,柔性屏幕对手机造型的改造,在一段时间内可能都不会有太大突破——当然,柔性屏幕一旦使用在可穿戴设备、比如放在智能手表上,或许会吸引更多的关注。

  那么,手机屏幕为什么要“柔”起来?

  柔性屏幕最大的优势在于“不易损”。由于没有任何破碎的玻璃,可以允许一定的形变,当手机从高处落下时,要修复屏幕的成本有所降低。此外,柔性屏幕可以比玻璃屏更加轻、薄,因此还可以为电池留下更多的空间。有博主在知名科技博客“虎嗅”上总结了GalaxyRound这块柔性屏幕的四大优点:

  1、材质不容易损坏。现有资料显示,柔性可弯曲屏幕使用特殊的塑料材质而非主流玻璃材质,因此在强度上比普通手机更强。

  2、显示清晰。说起这一点,由于没有现成的手机数据做支持,或许从曲面电视屏幕上可以看出一二。三星、LG也好,索尼也罢,在IFA展上推出曲面电视的时候,打的旗号都是曲面电视的屏幕更加符合人类视网膜弧度,改善感官体验。

  3、厚度减小,重量轻且功耗低。这与柔性屏幕采用的AMOLED——主动矩阵有机发光二极体面板有关。这种二极管省电、能耗低、支持一定程度上的弯曲显示。这对智能手机继续向着更加轻、薄且续航长的演进十分有利。

  4、最起码从外形上新鲜点儿,往里弯的、往外弯的、左边弯的、右边弯的……另一方面,从实用性出发,鉴于智能手机尺寸有越做越大的趋势,曲面屏幕可能更加方便操作,也可以减小面积和操作难度。

  柔性屏幕能有多“柔”

  说起来,柔性屏幕技术的发展已经有一段时间了,最早可追溯到1974年,XeroxPARC的研究人员成功地制造出第一块基于e-paper技术的“柔性屏幕”,从此科技界对柔性屏幕的投入方兴未艾——除了LG、三星以外,惠普、索尼、诺基亚等公司都曾经传出过投入在这方面的消息。GalaxyRound这一次的“抢跑”,预示柔性屏幕技术的大规模商用

  时代已经来临,不过,想让智能终端能像杂志那样卷起来塞进口袋里,还是为时过早。这样说是有原因的。

  传统的AMOLED显示技术,主要是通过在一片薄玻璃上放置化学基板,并将电容置于顶端以管控显示效果。所谓的柔性屏幕,则是采用了极为相似的薄而可弯曲的塑料材质代替了原本的玻璃层。塑料材质使得屏幕有了一定的弯曲度,不过相关的电子元件,则成为阻碍屏幕进一步弯曲的“罪魁祸首”。

  在合理情况下,这些电子元件能够承受一定的形变。但如果你想像的柔性屏幕显示技术,是能将智能手机折叠塞进上衣前襟口袋里的话,你就要失望了。三星的可弯曲显示屏曲度范围400毫米,公布的最大偏转角为18度(亦即5毫米),而LG的显示面板曲度更大为700毫米。从以上信息来看,未来迎接我们的将是曲度柔和,偏转程度不超过18度。这与人们设想中的可折叠/可弯曲手机仍然大相径庭。而LG的GFlex的主要广告卖点,也不在表面的弯曲度,而是在其可弯曲面板的“不易折损”特质。不管可弯曲屏幕手机的造型是曲线形、斜形、或者是传统的直板,少了那层玻璃的存在,磕碰摔落后维修成本很有可能会少一些。而玻璃层被取代的同时,手机机身也将更加轻薄,赋予电池的空间也会更加充足。

  “柔”起来有多难

  在三星和LG的本轮柔性屏幕大战中,AMOLED是一个关键词。

  AMOLED是ActiveMatrix/OrganicLightEmittingDiode(主动矩阵有机发光二极体面板)的英文缩写,是被称为下一代显示屏OLED的一个分支产品,主要被使用在手机及智能终端上。

  在OLED的诞生过程中,柔韧性一直是其一大卖点,但为什么现在用的AMOLED屏不具备柔韧性呢?这是受当下屏幕制造工艺的限制——为了不损失发光能力,面板中的聚合物不可以与水或氧气接触。所以在聚合物前后仍采用与TFT屏幕一样的玻璃基板和封装层,这也让AMOLED只能“硬着身板”工作。

  为了让OLED屏幕“折腰”,厂商们纷纷出招想法,其中一个比较有效的方法,是将聚合物添加到可弯曲的合成材料薄膜上,通过使用特殊的阻隔层,以减少基底薄膜对氧气和水汽的透过率,从而使聚合物长久地与空气隔绝。如在今年初的CES大展上,三星推出的基于OLED技术的柔性YOUM屏幕,就是将玻璃基板和封装层换成了柔性聚合物薄片。

  得益于特殊的结构,柔性OLED屏幕优点非常的鲜明。目前普通手机和平板上使用的液晶屏幕,通常有六层,其中两层是玻璃材质。而柔性OLED屏,例如三星YOUM则只有四层,而且两层玻璃基板和封装层还以更薄的柔性聚合物薄片的替代。所以柔性OLED屏不仅可以做得更轻更博,而且内部没有液晶分子、不使用玻璃,因而比主流的液晶屏更耐用、抗震性能更好。所以这种柔性OLED不仅是智能移动设备的理想搭配,甚至在刚刚兴起的可穿戴设备领域,也有一展身手的机会。

  尽管柔性OLED很有价值,但是仍有不少技术问题需要解决。柔性OLED工艺尚未成熟,许多开发柔性OLED产品的公司都有合格率不高的问题,其中,尺寸稳定性成为塑胶基板柔性OLED屏制作中的最大挑战。尺寸变化过大使得光罩对位变得极为困难,也限制了晶体管设计的大小,同时容易在有机与无机材料层界面间产生内应力,导致在弯曲时造成层与层间的剥离,这使得生产大尺寸柔性OLED面板时的良品率极低,导致目前柔性OLED的成本居高不下,大范围使用仍有一定的困难。

  “忘了吧,手机不会卷起来”

  一直以来,可任意折叠、弯曲的显示屏都是行业热点,三星、诺基亚、甚至苹果都曾经开发过基于这一概念的手机。一部可以卷起来的手机能干什么?姑且想像一下:可随着身体的弯曲而折叠,放在口袋更舒适;从高处掉下不会摔坏,在受到冲击时会弯曲,不碎;收藏更容易……

  好了,我们已经有了第一部量产的柔性显示屏手机,现在的问题是,什么时候我们可以把手机卷起来放进口袋?

  路透社在一篇报道柔性屏幕的行业特写中提醒我们:“忘了吧,手机不会卷起来”。这篇报道认为,智能手表、环绕式智能眼镜等可穿戴设备的问世,是屏幕革命——可弯曲、折叠和卷曲——走出的关键一步。“一旦摆脱当下相对沉重、易摔坏、一成不变的玻璃显示屏的束缚,未来的设备看起来可能会很不一样,采用附在粗糙表面、可卷曲甚至可以延伸的屏幕。然而,要实现这个目标,技术上存在巨大障碍。”

  持这一悲观论调的是康宁公司。这家公司以为iPhone生产Gorilla(金刚)玻璃而享誉业界,而且最快也将于今年为手机厂商们提供弧形屏幕。与此同时,康宁公司目前正在加紧Willow玻璃屏的研制,这一产品薄如纸张,柔韧度颇佳,可卷绕整个设备或者产品结构。但作为一款柔性屏幕产品,Willow距离商品化还远着呢。

  根据康宁部门副总裁兼Willow玻璃项目总监迪帕克-乔杜里的说法,Willow可折叠玻璃的设计初衷,是成为衬底材料(用在智能手机内部的玻璃),从目前的水平来看,用它来保护内部材料强调仍然不够。的确,Willow可以像康宁金刚玻璃[-0.64%资金研报]一样进行化学强化处理。金刚玻璃用在许多手机、平板、笔记本屏幕表面,起到保护作用,它的强度很好。尽管如此,就算强化后的Willow玻璃强度足够,可以让它用在手机上且可以弯曲,但碎裂仍然是一个绕不开的难题。

  乔杜里指出,近年来智能手机产业大规模从塑料显示屏向玻璃显示屏转移。比如iPhone5就没有用什么塑料Retina显示屏。玻璃显示屏的图像更明锐、更清晰,触摸响应更敏捷。玻璃还可以更好地防止氧气和水的渗透,像手机这样的电子产品恨不得离这两样东西越远越好,它会导致产品受损老化。乔杜里表示,如果看到可弯曲塑料显示屏设计,它们可能是参考产品或者概念设计,或者是早期细分模型产品,而不是成熟的、面向大众市场的设备。

  乔杜里说这番话时,显然没有考虑到三星会这么快就推出GalaxyRound。但即使GalaxyRound大卖,柔性屏幕手机的出现,未必就真的会让手机在不久的将来可以被“卷起来”。“就算你让显示屏和玻璃弯曲,其它内部组件要弯曲也存在问题。电池如何弯曲?处理器呢?摄像头模组呢?还有NFC电路呢?”乔杜里问道。

  电池公司LeydenEnergy研发副总裁MarkJuzkow表示,今天的智能手机用的是传统锂电池,它相当坚硬,因为只有坚硬不弯曲才能尽可能续航更长时间。而新电池技术仍处在研发初期,它的方向是让电芯更薄更扁平,电池生产商还拿不出针对可弯曲手机的解决方案。首先,电池用固态电解质形成产生功率,这样使得电池充电时间更长;其次,电池能量输出无法让手机运行很长时间。

  MarkJuzkow也指出一种可能,将更厚更短的电池放在设备的一端,这样手机可以折叠,电池却不必。还有一个办法,将许多更小的电池沿着屏幕排列,设备可以通过电池间的间隔弯曲。不过,第二种办法有一个主要困难:电池越小,电荷也越少,而且比大电池寿命更短。

  设计师在构想“卷起来”手机时,用什么材料也是一个大问题。从设计角度来看,手机太软或者太硬都不好。全球知名的FrogDesign设计主管罗尔斯顿说:“你得有限度,可以用弹性塑料,但机身材料在弯曲之后又如何呢?”换句话说,如果手机弯曲了,它能回到原状吗?有时,手机太有弹性,弯曲过了头,无法复原。罗尔斯顿认为:“最关键的是问题是材料的记忆性。如果弯曲或者不弯曲,它能保持多久?”

  “关键一点是,让手机卷起来是一个愚蠢的想法”。罗尔斯顿说:“手机卷起来然后铺开,这背离手机使用习惯。”也就是说,大家从口袋拿出设备,立刻就想用,而不是要郑重其事、铺开来才能用。

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