芯耀
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2020 國際激光與光電子年度會議（CLEO）如期舉辦，這是全球最大的光電子學術會議，也是顯示行業(yè)最具影響力的高端論壇，峰會曾邀請多位諾貝爾獎獲得者進行開場演講。在本次峰會上，中國企業(yè)柔宇科技創(chuàng)始人、董事長兼 CEO 劉自鴻博士受邀參與開場演講。同時，主辦方還邀請了美國加州大學圣巴巴拉分校能源效率研究所所長、教授 John Bowers；伊利諾伊大學香檳分校教授、美國伊利諾伊量子信息科學技術中心（IQUIST）主任 Paul Kwiat；日本電力通信大學教授 Kaoru Minoshima 等業(yè)內(nèi)資深專家，圍繞矽光子在集成電路中的應用、下一代光量子信息處理技術前景和光學頻率梳技術應用等學術話題進行了深入探討。
在開場演講中，劉自鴻博士提到，“計算、通信和感知構成了互聯(lián)網(wǎng)的三大要素，人工智能是計算的基礎設施，5G 是通信的基礎設施，而人機交互就是感知的基礎設施。為了得到更好的人機交互體驗，CRT 和 LCD 先后問世，并廣泛應用于各種消費電子產(chǎn)品中。但是這兩者都是剛性技術，在人們追求大屏幕和便攜性雙重體驗時產(chǎn)生了沖突，解決這一沖突需要革命性的技術來完成。我們相信，全柔性顯示屏將是人機交互的下一個大浪潮?！?/p>
柔宇科技創(chuàng)始人、董事長兼 CEO 劉自鴻博士發(fā)表開場演講
確實，從手機的發(fā)展進程來看，20 世紀 90 年代，小型液晶屏功能手機風靡全球，諾基亞登頂手機市場霸主；2007 年，以觸控顯示屏面世的 iPhone 一鳴驚人，由此引發(fā)了一場手機市場的巨變，人類從此進入移動互聯(lián)網(wǎng)時代；如今，可折疊智能手機相對于傳統(tǒng)智能手機又邁出了巨大的一步。全柔性屏作為一種全新的人機交互方式，將再次引發(fā)硬件、軟件、操作系統(tǒng)，甚至商業(yè)模式的變革。
致力于“柔性”改變世界
柔宇科技成立于 2012 年，其實早在 2006 年劉自鴻博士在斯坦福讀書時就萌生了從事柔性技術研究的想法。他發(fā)現(xiàn)，隨著人們持有的電子設備數(shù)量增加，攜帶越來越不方便，然而為了提高便攜性，只能縮小產(chǎn)品尺寸，同時視覺體驗又大打折扣，如何讓單一產(chǎn)品兼具便攜性和大屏幕視覺體驗，成為電子產(chǎn)品廠商面臨的一大難題，顯然傳統(tǒng)技術無能為力。如果哪種新技術能夠同時將兩者結合起來，它將會再次改變?nèi)藗冊O計和使用電子產(chǎn)品的方式，全柔性屏恰恰就是這種新技術。
于是，2012 年，劉自鴻博士帶領團隊成立柔宇科技，致力于柔性技術的研發(fā)和探索，將自己最初的夢想變成現(xiàn)實。經(jīng)過兩年技術攻關，2014 年，柔宇科技推出 0.01mm 全球最薄彩色全柔性顯示屏；2015 年，柔宇科技又實現(xiàn)了全球首條柔性傳感器大規(guī)模量產(chǎn)；從 2016 年開始，柔宇科技投資 17 億美元開始自建全柔性顯示屏產(chǎn)線，并于 2018 年正式投入量產(chǎn)，這也是全柔性屏第一條可商用的量產(chǎn)線。
劉自鴻博士在演講中強調(diào)，“隨著 OLED 技術的成熟，市場上已經(jīng)有大量固定曲面屏電視，然而固定曲面屏和全柔性屏是兩種不同的技術，兩者最直觀的區(qū)別在于屏幕在用戶手中是否仍可彎折或者卷曲變形？能夠彎折或者卷曲變形的是全柔性屏，其余則為固定曲面屏及剛性平面屏。而柔宇科技的全柔性屏產(chǎn)線即可以生產(chǎn)曲面顯示屏，也可以生產(chǎn)全柔性屏?！?/p>
現(xiàn)在，柔宇科技的產(chǎn)線已經(jīng)涵蓋了全柔性顯示屏、全柔性傳感器。并于 2018 年推出了第一款推出了業(yè)界首款可折疊柔性屏手機 FlexPai。今年，在最新全柔性顯示屏的基礎上，柔宇又推出了升級版折疊式智能手機 FlexPai 2。此外，憑借產(chǎn)品超薄、全柔性、高分辨率的優(yōu)勢，柔宇科技還為全球的商業(yè)客戶提供靈活的技術解決方案。
全柔性技術研發(fā)“這座山”遠比想象中難攀登
在 CLEO 的開場演講中，劉自鴻博士向全球的學者和專家展示了柔宇科技的全柔性屏技術成果：
第三代蟬翼全柔性屏測試
然而要實現(xiàn)這樣自如的折疊效果，卻遠非設想的那么簡單，是經(jīng)過數(shù)千萬次反復測試的成果。全柔性顯示屏模塊比傳統(tǒng)設計復雜得多，僅顯示模組就由數(shù)百個功能層組成，為了確保所有性能都達到滿意的效果，全柔性顯示屏模塊必須同時平衡許多設計因素。
劉自鴻博士向與會專家學者介紹，“模塊材料由幾個關鍵層組成，不僅需要具有硬涂層，還要具備高屈服應變的基膜，才能讓蓋板薄膜提供重要的表面性能；觸控應用針對不同的需要采用多個架構，以便在保持柔性性能的同時提供卓越的觸控性能；光學膠材用于應力緩沖層，消除結構上的應力累積；為了使全柔性顯示屏發(fā)揮作用，還必須使用超薄偏振片。對于全柔性顯示技術，柔性封裝與制程難度很大，保持良好的光取出性能和局部應變的優(yōu)化非常重要，模組結構的設計變得比以前更具挑戰(zhàn)性?！?/p>
隨著電子設備功能的增加，對全柔性顯示屏尺寸、亮度、顏色提出更嚴苛的需求，在技術端對光學檢測能力和相應的補償方案帶來新挑戰(zhàn)。屏幕在各個角度都要確保亮度均勻性和顏色準確性，這就要求組件設計同時兼顧光學、機械學和電子學等多種技術要求，工程復雜度更高。劉自鴻博士解釋，“針對全柔性屏全新的顯示形態(tài)，柔宇自主定義了新一代智能顯示驅(qū)動芯片和電路設計，第三代蟬翼全柔性屏的亮度、對比度、色域、響應速度等，都達到了業(yè)內(nèi)領先的顯示效果?！?/p>
另外，全柔性屏集成柔性接觸式傳感器時，必須兼顧柔性、高靈敏度和高透明度，傳統(tǒng)的脆性材料用于同類產(chǎn)品中觸感并不理想。柔宇科技采用了多年自研的高柔性透明導電膜以及相應的工藝技術；為了解決面板負載過大的問題，柔宇科技開發(fā)了一款復雜的仿真框架，用于研究圖案設計與模組堆疊對驅(qū)動的影響，以快速找到最佳解決方案。
對于傳統(tǒng)應用，OLED 和其他顯示屏技術的主要競爭優(yōu)勢在于色域的表現(xiàn)，OLED 器件需要提供深藍的發(fā)光特性。而器件的調(diào)試往往是在效率、色彩性能和壽命之間有所取舍。劉自鴻博士解釋，“我們在器件壽命和效率之間也有所取舍，可以通過優(yōu)化材料特性和器件結構進行改善，對于全柔性顯示屏應用，OLED 器件工程的設計平衡與傳統(tǒng) OLED 顯示相比有了很大的變化?！?/p>
在全柔性屏顯示中，經(jīng)常遇到三大技術難題：折痕、膜層斷裂、顯示失效，為了解決這些問題，柔宇自主研發(fā)智能力學仿真模型，可以快速計算測定不同柔性材料、堆疊結構、貼合工藝對全柔性屏性能的影響，還可根據(jù)客戶需求反向測定符合要求的柔性材料和堆疊結構組合，實現(xiàn)高度定制化生產(chǎn)。柔宇科技從器件材料、柔性面板和終端整機三個維度，對第三代蟬翼全柔性屏進行海量立體多維測試，不僅對近百種材料和完整的顯示模組獨立進行 20 萬次以上的彎折可靠性實驗，還分別對鉸鏈和折疊整機進行極其嚴苛的可靠性測試第三代蟬翼全柔性屏不僅平整度非常高，而且膜層分離問題已經(jīng)得到有效解決。
劉自鴻博士表示，“我們最初研發(fā)全柔性屏解決方案時，市場上無相應的產(chǎn)品和技術可參考。我們的團隊從材料、柔性器件、OLED 器件，到柔性驅(qū)動電路、工藝開發(fā)，以及模組設計、堆疊設計和生產(chǎn)設備定制，翻越了一道道技術‘大山’，最終實現(xiàn)了全柔性屏的可商用量產(chǎn)?！?/p>
柔性屏將是人機交互的下一代平臺級技術
全球著名分析機構 Frost & Sullivan 預測，到 2025 年，全柔性屏市場將超過 3 億美元，智能手機行業(yè)可能成為主要驅(qū)動力之一。柔宇科技研發(fā)全柔性屏技術，在業(yè)界首次實現(xiàn)了全柔性屏的大規(guī)模量產(chǎn)，并推出了新一代折疊屏手機，開啟了全柔性顯示產(chǎn)業(yè)的新篇章。
除了智能移動設備市場，柔宇科技還積極將柔性顯示技術應用在智能交通、文娛傳媒、智能家居、運動時尚、辦公教育等多個行業(yè)，為用戶帶來革新的人機交互體驗，全球合作客戶達到 500 余家。柔宇科技與路易威登合作，將柔性顯示屏應用于奢侈手包中，用戶可以通過智能手機定制個性化內(nèi)容，把技術和藝術相結合；柔宇科技與空中客車合作，將全柔性屏用于飛機中，不僅可以為乘客打造全新體驗，還可以節(jié)省空間和燃料成本；充分利用全柔性屏的輕薄優(yōu)勢，柔宇科技在 CES 上展示了一顆具有上千片柔性屏“樹葉”的裝飾樹，手機通過無線網(wǎng)絡就可輕松上傳圖像或視頻，讓廣告形式煥然一新；未來，柔性屏的應用形式還有更多可能……
展望全柔性屏產(chǎn)業(yè)的未來，劉自鴻博士相信，“經(jīng)過技術不斷優(yōu)化，更多柔性屏上下游企業(yè)加入整個生態(tài)圈，成本會隨之下降、產(chǎn)能隨之提升，全柔性屏大規(guī)模應用只是時間問題。人工智能將是下一代計算平臺技術和新一代通信平臺技術，全柔性的人機交互技術也將是下一代的平臺級技術?！?/p>
