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能屈能伸的“魔法”屏幕

2018-12-27秦彧

科学大众·小诺贝尔 2018年11期
关键词:卷轴基板魔法

秦彧

如果同学们有机会去哈利·波特就学的霍格沃茨魔法学校做客,你们该带上什么样的魔法装备,才能打动那些见多识广的巫师们呢?一个好玩又有用的“魔法卷轴”,或许就是你们不错的选择……

加拿大女王大学从古老的卷轴汲取灵感,制造出了一款名为“魔法卷轴”的可卷曲触屏平板电脑,把柔性设备技术推向了全新领域。这个小圆柱体看似普普通通,却带有一个既可以卷在圆柱上,又可以平平展开的19.05厘米超薄屏幕。即便我们把屏幕扭来扭去,照样可以正常打电话或是播放高清大片!

如此能屈能伸的酷炫屏幕其实和巫术或者魔法毫无关系,它的问 世要归功于神奇的柔性OLED成像技术。作为近年来兴起的先进显示技术,OLED屏幕早已经应用在了手机、电脑和电视上。不过,这些大大小小的OLED屏幕都是无法弯曲折叠的“顽固派”。究竟是施展了什么神秘绝招,科学家们才能把原本硬邦邦的屏幕化成了绕指柔呢?这可得从OLED屏幕的成像原理说起。

伸卷自如的秘密

從侧面看去,一块OLED屏幕很像一个很薄很薄的干层蛋糕。由能发光的有机物质构成的发光层,像美味的奶油一样被包裹在“蛋糕”的正中间。不同强度的电流通过发光层上的某一点,能像点亮灯泡一样,让它发出某种颜色的光。无数个不同颜色的小光点组合起来,最终便形成了绚丽多彩的图像。

不论是成像的OLED发光层,还是传输电流的正负电极和导电层,都可以做到相当于头发直径几十分之一的厚度,OLED屏幕因此可以做得非常纤薄。不过,不论是发光的有机物质还是导电的金属,都容易受到空气和水分的侵蚀。为了保证OLED屏幕不会轻易坏掉,它的表面必须覆盖上透明的封装层,下面也得衬上一层坚固的基板。

以往的OLED屏幕,大多使用坚硬、透明的特种玻璃制作封装层和基板。这样的OLED屏幕有着出色的色彩和亮度,想要弯曲而又不弄坏它,却简直不可能。然而,封装层和基板并不决定OLED屏幕的成像。要是用可以弯曲的柔软材料代替“宁折不弯”的玻璃,是不是就能做出能屈能伸的柔性OLED屏幕了呢? 一番辛苦研究之后,科学家们发现金属或者塑料薄膜可以充当OLED屏幕的基板,其中一种名叫聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料更是特别令他们惊喜。这种塑料以前被用来制造饮料瓶,用它制作出的薄膜既柔软、坚韧,又能很好地隔绝空气和水分,是十分优秀的柔性OLED屏幕基板和封装层材料。

展示诱人“魔力”

有了合适的柔性材料,加之世界各大显示屏厂商的争相开发,一种又一种各具特色的柔性OLED屏幕纷纷诞生了。2014年,我国深圳的柔宇科技有限公司甚至成功生产出了只有0.01毫米厚的柔性OLED屏幕。2018年的俄罗斯世界杯足球赛期间,柔宇公司特别推出安装了国产OLED屏幕的帽子和T恤,还用它们在赛场上播放了精彩的比赛实况,这可是全世界第—款带有高清柔性屏幕的时装呢!

既薄如蝉翼又弯曲自如,如此有趣的柔性OLED屏幕确实“魔力”诱人。不过,只有短短几年历史的它们仍然有不少缺点。现在的柔性OLED屏幕大多只能弯曲而不能折叠,还不像布料和纸张那般可以随意“折腾”,它们的耐用性同样没有经历过长期考验。最最让人不能接受的是,比起普通的液晶和OLED屏幕,柔性OLED屏幕的价格简直是高高在上!

当然了,在科学家们的不懈努力之下,柔性OLED屏幕一定会很快完美起来。到了那个时候,我们或许将拥有变形金刚一般的手机和电脑、像墙纸那样一贴就能用的电视、每时每刻都能变幻图案的发光衣服……

聪明的同学们,如果给你们一块柔性OLED屏幕,你们设计出的魔法装备又会是什么模样呢?

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