2021年8月27日 星期五

‧ 柔性螢幕是一個待整合的新眼鏡

What is Stopping Flexible Displays From Taking Over?

是什麼阻止了柔性顯示器的接管?


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關於未來式電子產品,阻止我們使用它的因素,往往不是我們不需要整合,而是整合的形式太糟糕。比如:
柔性屏是一个待集成的新眼镜

這是諾基亞 9000 Communicator,一款可以運行 app 的手機。1996 年,萬維網誕生不滿兩年,諾基亞推出了這款產品,整合了它所能想到的一切設備,手提電話、傳真機、上網衝浪的電腦。

當時,人們並不認為自己會需要它,幹嘛不用同樣的價格分別購置一款電話,和一台真正能用的電腦呢?

直到 2007 年進入智慧手機時代,我們才知道原來最終的整合形式是這樣:

柔性屏是一个待集成的新眼镜

於是,98% 的網民開始用手機,而不是電腦上網。

雖然設想柔性螢幕未來的產品形態是一種稀缺能力,但是,你應該不難發現,現在一些熱門的折疊螢幕手機,像三星 Galaxy Fold 似乎正在繼承諾基亞 9000 Communicator 的整合思路。

柔性屏是一个待集成的新眼镜

人們也正在很自然地反問,幹嘛不用同樣的價格分別購置智慧手機和平板呢?

所以,討論柔性螢幕的價值前,我們還是拋開現有終端產品的具象吧,先弄清楚柔性螢幕是如何工作的。

理解「How」,才能追溯本質「Why」,看清正在發生的事情「What」。

How OLEDs Work

如果你還沒更換至三星等廠商新出的旗艦機,那麼你現在用於閱讀這篇文章的螢幕大概率是 LCD(液晶屏)。

LCD 時代,很難想像螢幕可以折疊甚至自由彎曲。它的核心層 —— 液晶 —— 主要作用不是發光,而是阻擋光線。當光線進入液晶層時,液晶可以在電壓的作用下改變晶體形狀,進而改變光線的振動平面。光線離開液晶層時,如果振動平面與第二塊偏光片匹配,那麼它將出現在螢幕,否則沒有光線可以到達。

柔性屏是一个待集成的新眼镜

所以,液晶屏不僅需要光源,還需要一套複雜的阻擋光線的百葉窗。

OLED(有機發光二極體)的核心層則由有機聚合物組成。當接通電源時,發射層擁有自由電子,導電層擁有空穴,在兩層的邊界處,一旦電子填充空穴,便將以光子的形式放棄能量,完成發光動作。
柔性屏是一个待集成的新眼镜
這種有機層(或者說塑膠)比 LCD 中的液晶層更薄、更輕、更柔韌,可以用柔性塑膠作為承載它的基板,而不必用 LCD 的剛性玻璃基板。所以,螢幕可折疊,也可自由彎曲。
柔性屏是一个待集成的新眼镜
如果把基板、陰極和陽極設置為透明元件,那麼它又變成了一塊透明的平視顯示器。
柔性屏是一个待集成的新眼镜

Why We Need It

為什麼我們會需要它?儘管還沒出現和它相關的殺手級應用,但我們已經可以隱約感知到,一旦這種更薄、更輕、更柔韌的塑膠螢幕突破量產,便可以靈活地完成以前很難完成的任務。比如 LG 專利申請圖裡那個彎曲的、透明的、可交互的汽車顯示幕。又如消除大螢幕與便攜性一直以來的矛盾。

螢幕是資訊的載體,我們所能接收、傳播乃至廣泛使用的資訊,一直都受載體的限制。口傳時代,部落巫師是一切事物的最終解釋者;有了文字,孔子、柏拉圖的思想得以被記錄;直到古登堡活字印刷術出現,平民開始閱讀《聖經》,教會勢力衰落,歐洲才走出中世紀。

一切媒介作為人的延伸,都將提供轉換事物的新視野和新知覺。

——馬歇爾·麥克盧漢

麥克盧漢有一種理論是:媒介或者說技術,可以是人的任何延伸。就像馬鐙、自行車、汽車延伸了我們的腿腳,讓我們的運動速度更快。柔性螢幕也將成為一幅新眼鏡,延伸我們的視野,在我們還沒想像到的地方顯示資訊。

未來,這種新延伸也許將以不同的整合形式,體現在我們的生活。不過,即使想像不到可能的形式,也並不妨礙我們理解這項技術,以及技術與我們的關係。畢竟在 60 年前麥克盧漢探討電商對人類的影響時,他甚至還不能想像指紋滑鼠是什麼。

What Is Happening

我和正在某大廠搞 AMOLED 手機柔性螢幕研發的同學聊天,發現了三個有趣的細節:

·  直接與發光相關的 Array OLED 成本雖然不低,但是並不像媒體講的那麼誇張,折算到每塊屏上其實沒多少。

·  模組部分的 FPC(柔性印刷電路板)和 IC 驅動成本最高。我後來查到 IHS Markit 的一個統計資料是,這兩項會佔到總成本的七成左右。

·  手機 AMOLED 柔性螢幕量產的良品率之所以低,有一半以上的問題,出在模組環節的 IC 驅動和電路設計上。

這些細節共同指向了一件事:柔性螢幕現有的技術和基礎設施,其實已足以支撐它進入應用環節,不過,在智慧手機這種典型的搭積木遊戲裡,其他積木塊需要時間才能改變形狀與之適配,所以現階段的手機柔性螢幕會遭遇高成本、低良率的問題。

如果我們稍微回顧一下智慧手機的「成功」歷史,會發現:它之所以變成生活不可或缺的設備,一是因為隨時隨地的計算與連接,二是因為它採用了一個好的整合形式,實現了其他媒介的功能。

柔性屏是一个待集成的新眼镜

那麼,當柔性螢幕乃至柔性積體電路、柔性電池正在讓智慧手機朝著更便攜、更整合的方向發展時,它將產生一個更成功還是更失敗的產品呢?

這讓我想到了技術 S 曲線,先是緩慢地完成技術突破,然後在商業領域快速拓展,創造出各種意料之外的 use case,最後隨著市場飽和,創新開始放緩。我們可以在很多電子產品上,看到這種變化過程,比如過去十年的智慧手機,觸控螢幕、感測器等技術緩慢地推進多年後,iPhone 才出現,隨著我們可以用智慧手機完成越來越多的任務,變化放緩,手機廠商只能在細枝末節上展開競賽。

問題是,當我們處在技術 S 曲線早期時,並不知道 use case 在哪,也不清楚整合形式,於是低估新技術的力量。發明塑膠的人肯定想不到自己會是電影的奠基者,如果照相機還在用沉重的玻璃,而不是塑膠膠捲做底片,那麼我們一次可能也就背得動五個底片吧。

所以,是時候想像一下,用塑膠而不是玻璃製作的螢幕將發生什麼了。


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