智東西（公眾號：zhidxcom）文 | 云鵬
智東西5月19日消息，5月中旬的深圳對于我這個北方人來說已經酷似盛夏，只不過空氣中還多了幾分濕氣。
戴上防護帽、一次性手套、穿上從頭到腳“全副武裝”的產線專用防護服，我第一次走進了位于深圳龍崗的柔宇全柔性屏產線。
據稱這也是該生產基地落成后，產線第一次對媒體開放，智東西在內的少數業(yè)內媒體受邀走進工廠內部，近距離參觀國內第一條全自主知識產權的可大規(guī)模量產的全柔性屏產線。
對于大部分普通消費者來說，屏幕基本上分為“直的”和“曲的”兩種，而曲的通常就被認為是柔性屏。對此柔宇研發(fā)中心技術研究員張旭東特別提到，其實這是一個常見的認識誤區(qū)，曲面屏手機的屏幕其實還是剛性屏幕，而只有能夠任意彎曲的屏幕，才是真正的“全柔性屏”。
一、全新的材料、流程，一切從零開始穿上嚴密的防護服，經過風淋系統(tǒng)，我踏入了產線內部。無塵，對于屏幕生產非常重要。據張旭東介紹，目前柔宇全柔性屏產線的無塵潔凈程度已經達到了半導體芯片制造業(yè)的標準，每立方英尺0.5微米的顆粒物要保證小于100個。
他說，在屏幕生產過程中，哪怕有一絲細微的毛屑、發(fā)絲侵入，都可能造成屏幕的損壞。為此產線里設置了無塵室循環(huán)系統(tǒng)。
高約10米的廠房內，坐落著曝光機、蒸鍍機、封裝機等全自動化設備，一臺臺大型機械手臂高速移動，精確地轉運著屏幕基板等物料。整個產線內鮮有技術人員的身影，生產流程基本實現(xiàn)了全自動化。
▲自動化封裝機
▲陣列涂布顯影機
整條產線如今看起來在有條不紊地進行著生產，而在當初產線建立時，工程師團隊卻要面對前所未有的挑戰(zhàn)。
柔宇全柔性屏所采用的核心技術是ULT-NSSP（超低溫非硅制程集成），而傳統(tǒng)OLED廠商如三星、LG所生產的柔性屏幕采用的則是LTPS(低溫多晶硅)技術。LTPS技術已經誕生多年，技術也較為成熟，目前主流智能手機所采用的AMOLED屏幕均基于此技術。
但是當面對柔性屏幕生產時，LTPS技術的弊端也暴露了出來。LTPS工藝中無法避開高溫蒸鍍這個環(huán)節(jié)，而高溫會造成屏幕基材的不穩(wěn)定性提高，從而影響柔性屏的良率，以及柔性屏最終的可彎折次數。
柔宇的ULT-NSSP技術從溫度、材料兩個核心入手，找出一條不同的路：低溫、非硅。想到很容易，但真正做起來有許多實際問題要解決。為了實現(xiàn)這一技術，柔宇采用了不同的屏幕材料、對器件、電路進行了重新設計。
張旭東說，“僅僅是屏幕的膜層材料就有近百種?！?/p>
不同的材料、器件、電路帶來了不同的制程工藝，而不同的制程工藝也帶來了不同的模組和產線。在技術研發(fā)的初期，可以說是“摸著石頭過河”。
據柔宇創(chuàng)始人、董事長兼CEO劉自鴻回憶，當時生產基地還在建設，“幾個工程師就住在那種工地板房里，一邊工作，一邊在白板上畫產線設計圖，這個機器該怎么設計、放在哪？可以說這條產線就是工程師們一個螺絲一個螺絲擰起來的?！?/p>
▲劉自鴻
在整個團隊的努力下，從2016年正式動工并陸續(xù)啟用，到2018年6月點亮投產，柔宇僅僅用了兩年多。劉自鴻說，“當時產線正式點亮那天，我看得到許多人的眼睛里都閃著光?！?/p>
▲1期產線點亮投產
二、一天折疊50次，可以用10年一切從零起步，沒有任何參考和借鑒，從材料到工藝再到產線一步步的摸爬滾打，給柔宇帶來的是真正的核心技術優(yōu)勢。
劉自鴻說，目前柔宇的ULP-NSSP技術相比傳統(tǒng)OLED巨頭三星、LG所廣泛使用的LTPS技術，在成本、良率、屏幕彎折性、可靠性等眾多方面都有所領先。
“屏幕你看著很薄，其實它有很多層，就像蓋房子一樣，每一層都要穩(wěn)固，房子才牢靠。LTPS技術無法避開高溫，這就會導致房子的地基不穩(wěn)，柔宇則將工藝的溫度降低了一兩百度?！?/p>
通過低溫，柔宇全柔性屏的良率得以提升。劉自鴻說，“你看大家的換屏成本就可以知道各家的良率情況，柔宇第一代FlexPai手機的首次換屏費用為999元，第二次是2499元，而目前友商折疊屏手機的換屏費用普遍在5000到6000元左右?！?/p>
“柔宇的換屏費用不到同行的二分之一?！?/p>
全新工藝的采用也帶來了成本的降低，柔宇1期產線投資規(guī)模約為60億元，而2期為50億元，劉自鴻說，采用傳統(tǒng)LTPS技術的柔性屏產線，動輒都是幾百億元起步。
他補充道，除了在成本和良率上的優(yōu)勢，柔宇全柔性屏的可彎折性和耐久度也在業(yè)內做到了領先的水平，據稱柔宇的顯示模組目前可以經受20萬次以上的彎折。劉自鴻在現(xiàn)場做了個計算，如果一個用戶每天折疊50次手機，屏幕的壽命仍然在10年以上，遠遠超過平均換機周期。
在柔宇的可靠度實驗室中，我也的確見證了這樣的測試過程。一塊塊柔性屏在測試儀其中經歷著各種“考驗”，包括高溫高濕、低溫、冷熱沖擊等環(huán)境測試，扭曲、點擊劃線、變溫彎折等機械測試以及色域、對比度、響應時間等光學測試。
實驗室負責人說，柔宇第三代全柔性屏不僅在“柔”方面做到了業(yè)內領先，在作為一塊屏幕最基礎的顯示效果方面表現(xiàn)同樣出色。它在30°視角下的JNCD（色準單位，值約小越好）僅為0.6，亮度衰減降低了1.5倍，這也讓屏幕在更多角度和形態(tài)下都能有較好的畫面表現(xiàn)。
▲扭曲測試
▲彎折測試
▲左：拉伸測試，右：跌落測試
這樣的良率、成本、耐久度、可彎折性、顯示效果的背后，是柔宇完整的技術體系在支撐。據了解，目前柔宇已在國內外儲備3000余項核心自主知識產權，擁有超過30個實驗室，研發(fā)團隊占比約60%。ULT-NSSP超低溫非硅制程集成技術也是柔宇完全獨立自主研發(fā)的核心技術。
三、一架飛機一年省下100萬美金從2018年實現(xiàn)量產以來，目前柔宇的1期8寸全柔性屏產能為280萬片/年，而在2期產線全部投產后，預計8寸全柔性屏產能將提升至880萬片/年。
劉自鴻說，從2012到2014年，我們解決了技術可行性的問題，從2014年到2018年，我們解決了大規(guī)模量產的問題，而從2018年往后，我們更多的就是在做市場應用方面的探索和落地。
目前針對消費電子領域，折疊屏手機仍然是柔宇全柔性屏的主要應用市場，而后續(xù)柔宇也會在汽車、飛機等市場中進行拓展。
▲柔宇第三代全柔性屏的輕薄特性展示
劉自鴻說，“輕薄柔艷”可以很好地概括第三代全柔性屏的特點，而許多特性都在某些特定行業(yè)中發(fā)揮著極大作用，比如輕薄、高安全性、低功耗等等。一片柔宇第三代柔性屏的重量僅為2克，厚度僅為0.01毫米，而傳統(tǒng)的LCD顯示模組可能重達2公斤。
▲柔宇第三代全柔性屏
他算了一筆賬，僅憑重量這一項的優(yōu)勢，全柔性屏每年可以為一架空客飛機節(jié)省大約100萬美元的油錢。
除了經濟性，安全性也是航空業(yè)頗為看中的，傳統(tǒng)座椅后方的顯示屏均為玻璃材質，在受到強烈沖擊時很容易破碎并對乘客造成二次傷害，而柔宇的全柔性屏沒有采用玻璃，在受到強大外力時也不會破碎。
并且值得一提的是，柔宇全柔性OLED屏的功耗相比傳統(tǒng)LCD屏幕要低25%-40%。得益于這些優(yōu)勢，劉自鴻說柔宇在2018年就已經與歐洲空客（Airbus）達成了戰(zhàn)略合作。
在教育辦公場景下，全柔性屏技術也有較大發(fā)揮空間。全柔性屏技術除了屏幕本身，還有柔性傳感器，借助柔宇自研的柔性傳感器，手寫板可以將我的所寫所畫實時顯示在手機或平板的APP上。研究員張旭東說，柔性傳感器后續(xù)將直接放在皮革內部，做成書本的樣子。
▲基于柔性傳感器技術的智能手寫板
劉自鴻說，有時候老師想給學生講明白一個數學公式是非常困難的，而借助柔性傳感器，學生可以實時看到老師具體的集體步驟，從而提升教學效果。他特別說道，“我平時還可以通過這種方式來批閱文件，對方可以實時獲得反饋，非常直觀?！?/p>
對于未來的經營模式，外界一直十分關注，柔宇究竟是要做個“屏廠”，還是要做個“終端廠商”？
對此劉自鴻說，其實柔宇在B端合C端都會繼續(xù)發(fā)力，屏幕是柔宇的核心，柔宇的業(yè)務也會圍繞屏幕展開，在短時間內，折疊屏智能手機仍將作為柔宇主攻的消費端市場。而在ToB方面，柔宇更愿意成為一個解決方案提供商。
“其實柔性屏技術還是相對比較新的，很多客戶其實也沒有特別明確的需求?！眲⒆曾櫿f，對于這樣的行業(yè)現(xiàn)狀，柔宇希望跟客戶一起去探索出一個好的解決方案，根據客戶的實際需求，去做產品的定制化。
柔宇擁有自主開發(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)較高程度的定制化生產。
▲柔宇智能力學仿真模型
劉自鴻說，“從2018年開始，我們就明確了一點，就是一定要以客戶需求為先?！?/p>
今年3月25日，柔宇和中興通訊達成戰(zhàn)略合作，將為5G時代中興的全柔性屏智能終端提供提供相應的產品和技術。而在在智能交通、文娛傳媒、智能家居、運動時尚、辦公教育等多個行業(yè)中，柔宇已經與全球500余家企業(yè)客戶共同合作，包括空中客車Airbus、中國移動、廣汽等等。
劉自鴻說，柔宇定位全球市場，首先要從中國起步，逐漸向海外拓展?！叭嵊畹谝淮鶩lexPai折疊屏手機的市場表現(xiàn)其實遠超我們的預期，二代更加完善，因此目標也會更加激進?！?/p>
通過我在現(xiàn)場的實際體驗來看，目前柔宇第一代折疊屏手機屏幕已經基本看不到折痕，并且屏幕屏幕在彎折處的可視角度較高，基本沒有偏色現(xiàn)象。據了解，二代折疊屏手機即將在今年下半年發(fā)布。
▲柔宇第一代FlexPai 折疊屏手機
四、“想到做”而不是“看到做”在劉自鴻與記者們的討論會上，他有時會開心地拿起自己手中的柔宇折疊屏手機，興奮地為大家講解柔性屏的特性和優(yōu)勢，那種自信感溢于言表。
17歲時的劉自鴻就拿下了江西省撫州理科高考狀元，21歲獲清華大學電子工程學士，26歲獲美國斯坦福大學電子工程博士學位。
在斯坦福求學期間，劉自鴻就有想法在柔性屏幕上做些文章，但為了積累第一桶金，他先去了IBM進行磨練，成為了IBM紐約全球研發(fā)中心顧問級工程師及研究科學家。在那里，他又遇到了志同道合的的材料學和化學學家伙伴。
就這樣，電子工程、材料學、化學聚齊，剛好“點亮了一塊屏幕”。
劉自鴻說，三星、LG等廠商在原有技術路線上已經做了大量投入，對于新需求，他們很難做出調整，基本上是在原有技術基礎上縫縫補補，但柔宇沒有這個負擔。
“光腳的不怕穿鞋的，柔宇就是從0開始，一步步做起來。”劉自鴻說，當時周其仁教授來柔宇時曾說，他一直在到處找有沒有“想到造”而不是”看到造”的企業(yè)，他說在柔宇找到了，他認為柔宇是從想到去做，而不是看到去做，“想到做”就意味著沒有任何的參考。
劉自鴻補充道，其實許多創(chuàng)新可能并不能在短時間內帶來大量商業(yè)成果的落地，但是大家要對這樣的技術創(chuàng)新有一定的包容性，因為每一個技術背后，可能都包含著很大的勇氣和大量的付出。
結語：國產屏幕的換道加速柔宇的ULT-NSSP技術讓它在柔性OLED屏幕市場中具備了自身獨特的競爭優(yōu)勢，如厚度、重量、良率、成本、可視角度上的優(yōu)勢都讓他們在許多場景中都有一定的應用潛力。
從0開始，探索一條新的技術路徑，既是令人興奮的，但又是不易的。柔宇走了過來，從概念到技術再到量產落地，劉自鴻證明了自身想法的可行性。
不過我們也能看到，在競爭激烈并且變化迅速的柔性屏市場中，落地更多的產品并進一步提升市場占有率仍然是柔宇需要努力的方向。
在傳統(tǒng)OLED賽道上，三星、LG等韓國巨頭積累了大量原始技術，形成了較高的技術壁壘，而國產廠商擅長的LCD屏幕又有著被OLED逐漸取代的趨勢。全力攻克柔性OLED屏幕技術，無疑成為了國產屏幕換道超車的為數不多的機會。
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