把手机戴在手腕上，把平板电脑折成小本儿放进口袋里，甚至让电视机像画轴一样自由舒卷……这样炫酷的场景，或许在不远的将来就会成为现实。
柔性屏正在进行测试
最近十多年，京东方科技集团王大巍团队一直在为此努力。他们的成果已经陆续诞生，其中“面向移动应用的高分辨率柔性可弯折AMOLED显示技术研发与产业化”项目获得2019年度北京市科技进步奖唯一的特等奖。去年，应用该项目的首款国产手机上市，显示屏如纸一般纤薄柔韧，弯折半径仅5毫米，可以180°自由折叠20万次。
新项目的研发还在继续。团队有一个共同的心愿：以最柔展示世界之美！
小“电视迷”为“屏”而战
上世纪80年代，改革开放的春风吹遍中华大地。伴随生活水平的提高，电视机开始走进普通家庭。
那个年代，香港电视剧《霍元甲》红遍大江南北。夜晚来临，无论是在城市还是乡村，孩子们都在呼朋引伴寻找能看电视的地方。有电视机的好客人家敞开了门，满屋满院子挤满大人小孩。大家对着一块14英寸的黑白球面屏幕，看着霍元甲大战日本武士，乐此不疲。
在吉林省长春市下辖的一座小县城里，刚刚戴上红领巾的王大巍也是“挤着看电视”的一员。作为一个小“电视迷”，新闻、动画片、武侠片……他来者不拒。最初家里没有电视机，他就搬上小马扎跑到邻居家看。“电视让我看到了外面的世界，知道了祖国原来如此地大物博。”王大巍说。
如今回忆起来，那个年代的电视屏幕永远布满了雪花点，画面里的一个个人物、场景更像是由一团团像素堆积而成，“如果按照最新的显像标准，小时候电视机的屏幕就是残次品。”王大巍说。
在电视机前目不转睛的王大巍不会想到，自己未来职业生涯会与一块“屏幕”紧密相连。
转眼间，时间来到1994年初春，一家名为“北京东方电子集团股份有限公司”的企业成立，开启市场化、专业化、国际化探索。当年，企业就获得盈利。后来，这家企业更名为“京东方”，开始大踏步前进。
上世纪90年代，液晶显示技术在国外兴起。但在国内，传统CRT显像管电视机依然“一统天下”。不是各大电视机厂商不想要这块“蛋糕”，而是我们没有这方面的核心技术，受制于人。“缺屏少芯”是很长一段时间中国电子信息产业面临的困境。
1998年，京东方明确提出进军液晶显示领域，开始战略布局与技术积累，并于2003年在北京建设了中国大陆首条依靠自主技术的第5代TFT-LCD液晶屏生产线，结束了中国大陆“无自主液晶显示屏”的历史。
这一年，小“电视迷”王大巍已经成为北京科技大学的博士。他专注于研究偏光玻璃的光学性能，探索在液晶显示屏上的应用。“科研要服务应用，在国内搞液晶屏研究，去京东方肯定是最好的。”他毫不犹豫，加入了京东方的技术团队，为攻克“液晶屏”难题而战。
2004年，正在跑步前进的京东方意识到技术力量在各分厂过于分散，不利于前沿产品的研发，决定整合组建集团层面的技术部门。各路英豪集结，蕴含无限创新智慧。王大巍和同事们有了一展身手的天地。液晶屏研发全面加速，从开发、中试，再导入量产，一大批色彩、视角、对比度等提升画面质量的技术应运而生。
弯道超车以“柔”制胜
2009年，一部3D科幻电影《阿凡达》红遍全球。电影里，潘多拉星球上的科研人员随手一划，就可以将计算机屏幕上的内容复制到一块透明板上，然后带去其他场所使用。当时就有不少人惊呼：电脑还能这么用！
这一年，在位于亦庄的京东方实验室里，王大巍带领同事启动研发比《阿凡达》里更具想象力的影像显示器件：让画面可以像书画一样卷起来。这就是柔性显示。这是十分前沿的技术，国外有个别显示屏领军企业正在做预研究，国内连学术科研资料都很少。“我们得动手了，否则只能跟在别人后面。”京东方决定单独组建柔性屏研发团队，由王大巍领衔。
当时，市场上主流的显示屏还是TFT-LCD显示屏。这是一种薄膜晶体管液晶显示器。依靠外界导入光源发光。
柔性AMOLED屏幕的技术路线完全不同。它可以自发光，这就比LCD显示面板减少了背光源与彩膜基板，整体可以更加轻薄。但要做成弯曲，屏幕基板材质至关重要。最早团队也试图与LCD一样，选择玻璃，但很快发现，玻璃的厚度必须小于100微米才能实现柔性弯曲，此时它易碎的缺点暴露无遗，量产后的良品率很低。
必须重新寻找材料。科研团队筛选出了面板研制常用的数十种材料，逐一测试，最终锁定了一种名叫聚酰亚胺的工程塑料。做成薄膜后，它具备非常优异的弯曲性能，可以卷曲，还能折叠。另外聚酰亚胺还可以耐最高500℃的高温，完全适应显示屏生产工艺的要求。
柔性AMOLED工艺十分复杂，在制备显示面板的工艺流程中，膜层搭配、屏幕混色、贴合等均可能会遇到难点。比如在薄膜蒸镀环节，要求红绿蓝三原色的蒸镀区域绝对不能交叠，否则某一子像素的发光材料蒸镀到临近不同颜色的子像素发光区域，就会造成屏幕混色。研发人员经过反复研制测试，终于获得了高精细的金属蒸镀掩模板，并对相应设备进行极其细致的调节设置。
困难还有很多。研发柔性AMOLED屏涉及至少50多道工艺，每一道工艺用什么设备，用什么技术方案，都得逐一摸清。最忙的时候，研发人员春节都是在工作岗位上度过的。
作为“领队”，王大巍的压力更多的在于内心。他明白，技术方案的选择不能错，因为这涉及后面中试、量产生产线的建设，投入资金将以亿计算。如何释放自己的巨大压力？王大巍选择了跑步。那段时间，跑步成了他工作以外最“常态化”的生活。在工作间隙，他去跑步，遇到思考的“难关”，他也出门跑步，几百米、几千米，用脚步丈量大地，用加速的呼吸和心跳让自己安静下来，“这时候思维会变得异常清晰。”王大巍说，很多抉择都是在跑步的过程中做出来的。
正当科研团队全力以赴攻关时，海外的同行也在朝着柔性屏应用方向进发。2014年，京东方计划在四川成都建设一条屏幕生产线，最初计划投产高性能液晶屏。但了解到海外同行也已经在研发可折叠柔性显示技术，并且打算建设试验生产线时，王大巍心急如焚。他一方面带着团队加快了技术攻坚速度，一方面竭力建议总部改变原计划，尽快投建柔性屏量产线。最终，京东方果断决定放弃原计划，改建中国首条柔性AMOLED生产线。
2017年10月，这条生产线率先实现量产，不但能生产AMOLED曲面屏、全面屏，还能生产AMOLED折叠屏、卷曲屏，可广泛应用于智能穿戴、手机、平板电脑、车载显示等高端手机显示及新兴移动显示产品。
紧跟着，京东方在四川绵阳的柔性AMOLED生产线也投入量产。
今年，京东方在重庆的柔性AMOLED生产线也已经封顶，量产在即。
如今，在柔性AMOLED显示领域，京东方无论是技术实力还是量产能力均位居全球领先水平。今年上半年，京东方柔性AMOLED显示屏出货量占全球总出货量的20.3%。
一家中国企业，在全球前沿的柔性显示领域，从同步研发，到外折手机柔性屏率先量产，实现了弯道超车，如今正在引领全球AMOLED产业发展。
既柔又韧惊艳消费者
走进京东方的实验大楼，在信赖性实验室里，工作人员正使用50倍光学显微镜检查产品是否符合设计要求；在折叠弯曲实验室里，两片薄如蝉翼的AMOLED屏幕正在两套装置的牵引下，分别进行反复卷曲和内外方向折叠。“我们现在研发的AMOLED屏幕既可以实现外折，也可以实现内折，并且画面效果和耐用性都不错。”王大巍自信地说。
柔性显示如今已经成为全球显示技术的重要趋势。然而目前全球能够实现柔性屏量产，并将屏幕成功导入手机产品，实现手机产品上市的厂商却屈指可数。主要就是因为手机折叠显示屏对耐弯折性能、高分辨率设计、工艺集成等技术有极高的要求。
通俗地说，如果屏幕是一张纸，肯定是越薄越容易折叠，但手机屏幕毕竟和手机融为一体，需要考虑手机整体的设计限制，要实现屏幕折叠，难度可想而知。“我们的柔性屏已经可以薄至0.5毫米，但要用得好，还需要手机转轴等结构的支持，这方面我们通过和客户合作，研发出最优方案。”京东方团队很清楚，手机厂商也有这个需求。
2017年，国内一家知名手机厂商找上门来，寻求技术合作。两家一拍即合，开始研发应用柔性AMOLED显示屏的高端智能手机。一方精于手机设计，一方是柔性AMOLED显示屏的领军者，强强联合，首次设计出了全球独有的外折AMOLED显示屏智能手机。去年2月，这款手机一发布，惊艳消费者。
选择“外折”的背后还有一段插曲。王大巍说，当时选择屏幕的折叠方案，内折、外折最初都被纳入考量，此时国外的同行已经选择了内折屏的技术方案，因为外折技术难度很高，不仅要解决折叠带来的屏幕折痕问题，还要防止屏幕划伤。“但无论是我们团队，还是合作伙伴，都希望能有突破。这是中国人之前没干过的。”王大巍说，大家憋着一股劲儿，将屏幕材料放在实验室里，卷曲、内外弯折、划伤测试，不断调整工艺，终于获得理想效果。
这种柔性显示屏可以在弯折半径5毫米（几乎相当于180°对折）的条件下，实现20万次弯折。这意味着即使每天折叠屏幕100次，都可以使用5到6年，足以满足正常手机使用寿命的要求。
此外，京东方团队还对手机折叠显示屏的像素排列方式做了创新。RGB色彩模式是如今在电子产品领域运用最广泛的一种颜色系统，红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加，可以实现成千上万种颜色。手机显示屏内的子像素也是由红、绿、蓝三种子像素组成。团队通过采用具有自主知识产权的GGRB新型子像素排布方式，让绿子像素数量是红蓝子像素数量的2倍，能够实现同间距子像素内的发光材料占比更大，有效避免烧屏问题。
这又是一次有远见的创新，为将来柔性AMOLED显示屏在像素密度更大的高分辨率电子设备中应用，奠定了坚实基础。
王大巍展示应用了可折叠柔性显示屏的手机产品 本报记者 和冠欣摄
王大巍在查看柔性显示屏的折叠测试情况。本报记者 和冠欣摄
打开柔性世界的大门
更多的创新成果正在诞生。
京东方已推出数款技术全球领先的柔性AMOLED显示产品：
可折叠WQHDAMOLED全面屏可实现全球最小动态弯折，半径仅为1毫米，这几乎如同折纸，并且它的弯折次数一样可以超过10万次，极大提升了移动终端产品用户体验；
5.99英寸折叠手机及7.56英寸折叠平板电脑等多款整机产品，折叠时为手机屏幕，展开时可作为平板电脑或电脑显示屏使用；
此外，科研团队还将三块5.99英寸柔性屏进行拼接，可实现屏幕防水功能。
一开始研发柔性显示屏，王大巍带领的团队只有十几个人。如今，他的同事人数已经呈几何倍数增长。这是一支无法忽视的创新力量。研发人员坚信：一个柔性世界的大门已经打开。
可弯曲、可折叠再加上低耗能的柔性屏幕，给了终端厂商巨大的想象空间，也将给人们的生活带来各种崭新的变化。这不仅体现在手机领域，还有电视、笔记本电脑、车载显示器、可穿戴设备等等。
王大巍描绘了柔性屏幕应用设想：它可以一键自动收卷，就像钢笔一样易于随身携带；或者就是一张可以随时折叠放进口袋里的海报，需要用时，掏出来展开，直接往墙上一贴，再搭配柔软轻巧的柔性超薄透明键盘，分分钟实现真正意义上的移动办公。
未来我们的汽车空间可能会更宽敞。因为柔性显示屏幕可以更贴合汽车内部的复杂空间，它集显示、按键等交互设计于一体，我们再也不需要臃肿复杂的中控台。
我们的家居生活更会变得更智慧。柔性屏幕让“显示”无处不在：用餐时，把一块“餐布”往餐桌上一贴，放一份菜，“餐布”自动显示每份菜的营养元素和热量值；到家想看电视了，轻轻召唤一声，天花板顶部的“帘布”舒卷落下，影像在“帘布”上出现……甚至我们的衣服、背包、手表，都可以随时嵌入显示屏，反正它柔软至极，可以与任何塑料、布料、皮革等紧密贴合。它能自发光，所以耗能小，我们的手机、电脑或许可以实现几天不用充电。
眼下，消费者对柔性屏产品最大的担忧就是价格。那款已经上市的折叠屏幕手机，价格上万元，还是令大多数消费者望而却步。不过在王大巍看来，这不是问题。技术可以改进工艺，提高生产效率，降低生产成本，就跟当年的液晶显示器一样，稳稳地走入千家万户。
在这个过程中，王大巍带领的团队也成长为一支拥有超高效率的“铁军”。团队不开务虚会，所有要讨论的事情必须事先形成方案。开会直奔主题，原则上半小时内结束，最长也不能超过1小时。
在一次团队交流时，大家聊起了如今手机在青少年中的普及。一位同事告诉王大巍，其实孩子们根本不会关注他们用的手机是用了柔性屏还是刚性屏，画面清晰、色彩艳丽就好。但有一次，这位同事感受到了自己的研究价值——回到家，孩子把玩着手机说：“有弧度的整块屏幕真好，显示的整个世界都是软软的。”
一瞬间，王大巍无比温暖。
（原标题：以最柔展示世界之美）
来源：北京日报
流程编辑：u020
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