由“硬”變“軟”的顯示器

史峰

顯示器已經(jīng)改變了我們的生活，因?yàn)樯钪械教幎汲錆M了它——街頭的大屏幕、家里的電視機(jī)、BSV液晶拼接的熒光屏、手機(jī)和快譯通等。顯示器的應(yīng)用也非常廣泛，大到衛(wèi)星監(jiān)測(cè)，小到看手機(jī)、玩游戲都需要顯示器，可以說，顯示器已是我們了解世界的一個(gè)重要“窗口”。

手機(jī)作為普及程度最高的電子產(chǎn)品之一，更新?lián)Q代的速度相當(dāng)之快，因?yàn)槔眯驴萍忌a(chǎn)出新產(chǎn)品才能占領(lǐng)更大的市場(chǎng)，獲得更多的利潤(rùn)。手機(jī)操作系統(tǒng)、功能模塊都是快速升級(jí)的對(duì)象，手機(jī)生產(chǎn)商多在這些升級(jí)對(duì)象之間展開激烈撕殺，導(dǎo)致市場(chǎng)上的手機(jī)操作系統(tǒng)越來越高檔，功能越來越強(qiáng)大。

有的手機(jī)制造商退出了“操作系統(tǒng)”“功能模塊”方面的激烈競(jìng)爭(zhēng)，另辟奚徑在“顯示屏”的升級(jí)方面開始下功夫。升級(jí)手機(jī)的顯示屏不是讓屏幕越來越大，而是讓屏幕越來越軟。不久前，LG、三星、飛利浦等品牌先后推出屏幕可彎曲的手機(jī)，機(jī)身可做S形彎曲，屏幕也可跟著彎曲——可彎曲的軟屏手機(jī)由此誕生了！

十年前，顯示器的主流產(chǎn)品還是一種叫“陰極射線管”的顯示器。這種顯示器由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光粉層及玻璃外殼組成，體積大，笨重?！瓣帢O射線管”曾經(jīng)是應(yīng)用最廣泛的顯示器，當(dāng)時(shí)的電腦和電視機(jī)等都裝配這種顯示器。目前，從一些老的電視機(jī)和臺(tái)式電腦上還能見到這種顯示器。

如今，LED顯示屏以其色彩鮮艷、亮度高、壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，成為最具優(yōu)勢(shì)的新一代顯示屏，被廣泛應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品上。

以上所說的三種顯示屏雖然存在的“歷史時(shí)期不同”，卻在不同的“歷史時(shí)期”里有著相同的特點(diǎn)——它們都是“硬屏”，易碎，怕折。

LG、三星、飛利浦等新款手機(jī)上使用的可彎曲屏幕，與以前的顯示屏明顯不同，它是軟的。這種軟屏可以改變手機(jī)都是直板樣的現(xiàn)狀，讓手機(jī)更具個(gè)性模樣。當(dāng)然，把軟屏手機(jī)裝進(jìn)牛仔褲口袋，也不會(huì)再有屏幕被夾爆的困擾了。

接下來，科學(xué)家開始研究更為輕薄的顯示器來代替笨重的“陰極射線管”，于是液晶顯示器被開發(fā)出來。

液晶顯示器的工作原理是：在顯示器內(nèi)部有很多液晶粒子，它們有規(guī)律的排列成一定的形狀，并且它們每一面的顏色分別是紅色、綠色、藍(lán)色。這三原色能還原成任意的其他顏色，當(dāng)顯示器收到顯示指令的時(shí)候會(huì)控制每個(gè)液晶粒子轉(zhuǎn)動(dòng)到不同顏色的面，從而組合成不同的顏色和圖像。

液晶顯示屏先是用在了筆記本電腦上，然后又用在了電視機(jī)上，這樣的電視機(jī)被稱為液晶電視。因?yàn)橛辛艘壕э@示器，所以電視機(jī)也隨著電腦走上了“輕薄之路”。

液晶顯示器的缺點(diǎn)是“液晶粒子”容易損害，于是顯示器上容易出現(xiàn)“壞點(diǎn)”，影響顯示效果。這時(shí)候，質(zhì)量更為穩(wěn)定的LED背光液晶顯示屏就被制造出來了。

單個(gè)的LED也叫“發(fā)光二極管”。最初，LED只是作為電路微型指示燈，比如手機(jī)充電器上發(fā)紅光的指示燈就是一個(gè)LED。后來，隨著大規(guī)模集成微電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，將許多個(gè)極其微小的LED排列成陣聚積在一起，然后用計(jì)算機(jī)程序控制其發(fā)光，就制作成了LED顯示器。

現(xiàn)在，之所以能制造出可彎曲顯示屏，是因?yàn)槿藗冋业搅酥圃爝@種顯示屏的合適材料——石墨烯。

石墨是由一層層蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的，組成石墨各層間的作用力很弱，所以很容易互相剝離，剝下來的單層石墨片，就是石墨烯。它只有一個(gè)碳原子的厚度，所以它是目前已知的最薄材料，這種材料雖然薄，但是非常堅(jiān)固，不易斷開，加上它的導(dǎo)電性能比已知所有導(dǎo)體的性能都高，很適合做可彎曲顯示屏。

2004年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·杰姆和克斯特亞·諾沃消洛夫發(fā)現(xiàn)石墨可以被一層層地剝開，于是他們采用了一種非常簡(jiǎn)單的方法來得到更薄的石墨薄片：先將大塊石墨中剝離出石墨片，然后將薄片的兩面粘在一種特殊的膠帶上，撕開膠帶，就能再把石墨片一分為二。不斷地這樣操作，于是薄片就越來越薄，最后，他們得到了僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片，這就是石墨烯。

后來，人們發(fā)現(xiàn)石墨烯在電子工業(yè)領(lǐng)域里的巨大應(yīng)用，甚至將引發(fā)電子產(chǎn)品制造業(yè)的“新革命”。鑒于前面兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)石墨烯的巨大貢獻(xiàn)，2010年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了他們——這個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)可謂是“剝出來的”。這個(gè)事例告訴人們：最頂尖的科學(xué)成就或許就產(chǎn)生于最平凡的工作中。

手機(jī)是個(gè)“小物件”，所以手機(jī)上的可彎曲顯示屏只是個(gè)“小軟屏”。電腦屏、電視屏、室外廣告屏等則需要一個(gè)大屏。有沒有更大的可彎曲軟屏呢？當(dāng)然有。

科學(xué)家正在研制大面積的軟質(zhì)顯示屏，這種顯示屏可以做得像紙張一樣又薄又軟，也可以做得像紙張一樣足夠大，理論上是想做多大就可以做多大，所以這種更大的軟質(zhì)顯示屏又被稱為“電子紙”。電子紙可以彎曲、對(duì)折、打卷，還可以裝訂、張貼。

有人或許問：這種電子紙做成的“書”摔不碎吧？

摔不碎！科學(xué)家做過“掉落”實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這種電子紙做成的“書”相當(dāng)結(jié)實(shí)，在掉落測(cè)試中，將這種電子書從1.5米高度摔到地板上，它依然安然無恙。這樣一來，過去那些“硬屏”電子書易碎、不易攜帶等弊端將徹底得到解決。

通過“印刷”就可以制成、能隨意“張貼”或“裝訂”的電子紙，是電子科技和材料科技相互融合的結(jié)果，印刷“軟屏”的應(yīng)用，正面臨越來越廣泛的開拓空間。

傳統(tǒng)的室外廣告顯示屏，在安裝和維護(hù)方面存在許多“困難”——首先它非常笨重，搬運(yùn)起吊不方便；其次它質(zhì)地脆，硬物一碰就容易損害；最后它不柔軟，無法與所掛外墻的形狀相吻合。

為了降低室外大廣告屏的安裝難度，科學(xué)家開始研發(fā)大面積的軟質(zhì)顯示屏。

英國(guó)劍橋大學(xué)的研究人員最先實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破。科學(xué)家把50萬組發(fā)光電子晶體“印制”在塑料基質(zhì)上，就做成了一張超薄超大的“電子紙”。這款超薄電子紙具有輕便、可彎曲、高效節(jié)能的特性，這種顯像技術(shù)又稱為“電子墨水顯示技術(shù)”，使用這項(xiàng)技術(shù)在“塑料薄膜”上呈現(xiàn)文字、圖像及影片等形式的信息。

有了“印刷”而成的這種像薄膜一樣的電子紙，安裝戶外廣告屏就沒有必要用“起吊機(jī)”了，也不需要在外墻上“打眼鉆孔”，只需要幾個(gè)工人把電子紙貼到建筑外墻上就可以了。如要更換則只需“揭下舊的，換上新的”就行了。

韓國(guó)科學(xué)家則把電子紙裝訂成“書”。LG公司把大塊的電子紙切成6英寸大小的“紙片”，然后裝訂成“一本書”，并賦予這種超薄電子紙無線網(wǎng)絡(luò)及觸控功能。用戶可以將其他設(shè)備的文本資料傳輸?shù)匠‰娮蛹埳祥喿x，閱讀時(shí)可通過觸控滑動(dòng)的手勢(shì)切換頁(yè)面——于是電子紙變成了可彎曲，可翻頁(yè)、彩顯觸控的“電子書”。

德國(guó)科學(xué)家喬納森·梅爾尼克是位軟屏顯示器應(yīng)用設(shè)計(jì)專家有一天，他突發(fā)奇想：把軟屏做成“衣服”會(huì)有什么效果呢？

接下來，喬納森·梅爾尼克將“電子紙”裁剪成了一件衣服，找人穿在身上并趴在草地上，然后通過電腦采集草地上的圖像信息，并把這些信息顯示在電子紙做的衣服上，結(jié)果，穿著電子紙衣服的人在草地中“消失”了——衣服上播出的畫面和周圍草叢的環(huán)境完全一樣，人因而成功“隱身”了。從這個(gè)“隱身人”身邊經(jīng)過的人，都沒有發(fā)現(xiàn)草地上還趴著一個(gè)人。甚至有一位行人在被“隱身人”絆倒后，也沒有發(fā)現(xiàn)是一個(gè)“人”絆倒了他。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓喬納森·梅爾尼克驚喜地發(fā)現(xiàn)：電子紙的應(yīng)用拓展空間非常巨大，只是利用電子紙?jiān)O(shè)計(jì)可穿戴式顯示設(shè)備這一項(xiàng)，就可以讓設(shè)計(jì)師走進(jìn)新產(chǎn)品開發(fā)的天堂。

現(xiàn)在，眾多商家都已經(jīng)推出了自己用軟質(zhì)顯示技術(shù)做成的電子設(shè)備樣品，軟質(zhì)顯示技術(shù)已經(jīng)從單一的電子顯示設(shè)備被整合成為完備的高科技產(chǎn)品。軟質(zhì)顯示器大有可用，在接下來的時(shí)間里，它將讓我們的生活變得更加美好。

電視觀眾總想追求一種“身臨其境”的感覺，現(xiàn)在有了彎曲屏電視機(jī)，這種感覺可以變成現(xiàn)實(shí)了。彎曲屏幕若應(yīng)用在電視機(jī)上，可以讓圖像環(huán)繞著觀看者的視野，使觀看起來更有身臨其境的感覺。

因?yàn)閺澢岭娨暱梢宰層^眾感受到畫面從眼前擴(kuò)展開去的現(xiàn)場(chǎng)感。尤其是看3D影像的時(shí)候，彎曲畫面非常適合呈現(xiàn)立體影像。在彎曲屏立體影院中，觀眾身置可變化的彎屏空間里，配合安裝在側(cè)邊框上的揚(yáng)聲器，會(huì)輕易感受到“身臨其境”的現(xiàn)場(chǎng)感。

魔幻電影中，經(jīng)常會(huì)展現(xiàn)一個(gè)不同于現(xiàn)實(shí)環(huán)境的魔幻世界，影片的編劇和導(dǎo)演總會(huì)為觀眾打造一個(gè)充滿神奇的樂土?？梢院敛豢鋸埖卣f，這些場(chǎng)景總是科技發(fā)展的超前展示。電影《哈利·波特》就為我們展示了這樣一個(gè)奇幻的魔法世界，徜徉在霍格沃茨的魔法學(xué)校里，我們總會(huì)渴望這樣一個(gè)奇思妙想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)：在這個(gè)魔法世界中，打開一張報(bào)紙，照片上的景象可以像電視節(jié)目那樣動(dòng)起來，報(bào)上的文字像被賦予了生命似的在紙上起舞。

《哈利·波特》描繪的這個(gè)神奇場(chǎng)景僅僅過去不到十年的時(shí)間，它就在現(xiàn)實(shí)中得到了展示：電子紙顯示技術(shù)能把所有你想看到的東西都顯示在“報(bào)紙”上。來，拉直就成為手機(jī)了。

網(wǎng)友“小新”覺得：柔性顯示技術(shù)可以用在服裝領(lǐng)域。由于是可彎折的透明材質(zhì)，將它與服裝的布料結(jié)合，這樣就能夠改變服裝的顏色搭配，可以做到同一件衣服有不同的顏色搭配——想穿什么顏色，就讓顯示屏播放什么顏色嘛！

網(wǎng)友“string”喜愛戶外運(yùn)動(dòng)，他希望這種技術(shù)可以運(yùn)用到室內(nèi)裝飾上，就像我們現(xiàn)在使用的壁紙，可以把它貼到哪怕是有拐角的墻上，運(yùn)用軟質(zhì)顯示技術(shù)把房間變成海灘、森林、草原……當(dāng)你早上睜開眼睛，發(fā)現(xiàn)自己置身于大自然之中，那將是一件多么愜意的事情！

軟質(zhì)屏幕的開發(fā)商向廣大網(wǎng)友發(fā)起了關(guān)于“你希望軟質(zhì)屏幕能做什么”的調(diào)查，結(jié)果網(wǎng)友的各種“神回復(fù)”充滿了趣味——

網(wǎng)友“小兔苗”說：最直觀的應(yīng)用應(yīng)該是手機(jī)，如果可彎曲的角度能達(dá)到折疊的水平，那么以后的手機(jī)和平板電腦就可以整合到一起，折疊起來是電話，打開就是平板電腦。當(dāng)然，用這項(xiàng)技術(shù)制造出可彎曲手機(jī)最妙了，我們不妨?xí)诚胍幌?，未來的手機(jī)將會(huì)像戴在手腕上的手表，當(dāng)你需要打電話時(shí)，只需要把它從手腕上摘下

軟質(zhì)顯示品的“終極”目標(biāo)，是讓生活中的任何一件物品都可以拿來當(dāng)屏幕，當(dāng)我們生活在“屏幕”中時(shí)，我們將在“現(xiàn)實(shí)”與“虛擬”的情景中自由穿梭，大享“亦真亦幻”的視覺享受。

當(dāng)然，軟質(zhì)顯示技術(shù)不僅僅會(huì)改變我們的視覺，還會(huì)從其他許多方面服務(wù)于生活。比如把軟質(zhì)屏幕可以做“燈泡”，這樣的燈泡可以隨意貼在墻上，從而改變傳統(tǒng)的照明方式。另外，軟質(zhì)屏幕還可以做成太陽(yáng)能板，更有效地收集陽(yáng)光，將光能轉(zhuǎn)化為電能。（責(zé)任編輯/余風(fēng)）