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(jīng)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(chǎn)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(chǎn)線。
據(jù)稱這也是該生產(chǎn)基地落成后，產(chǎn)線第一次對媒體開放，智東西在內(nèi)的少數(shù)業(yè)內(nèi)媒體受邀走進工廠內(nèi)部，近距離參觀國內(nèi)第一條全自主知識產(chǎn)權(quán)的可大規(guī)模量產(chǎn)的全柔性屏產(chǎn)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(shù)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(jīng)過風淋系統(tǒng)，我踏入了產(chǎn)線內(nèi)部。無塵，對于屏幕生產(chǎn)非常重要。據(jù)張旭東介紹，目前柔宇全柔性屏產(chǎn)線的無塵潔凈程度已經(jīng)達到了半導(dǎo)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(chǎn)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(chǎn)線里設(shè)置了無塵室循環(huán)系統(tǒng)。
高約10米的廠房內(nèi)，坐落著曝光機、蒸鍍機、封裝機等全自動化設(shè)備，一臺臺大型機械手臂高速移動，精確地轉(zhuǎn)運著屏幕基板等物料。整個產(chǎn)線內(nèi)鮮有技術(shù)人員的身影，生產(chǎn)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(chǎn)線如今看起來在有條不紊地進行著生產(chǎn)，而在當初產(chǎn)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(shù)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(chǎn)的柔性屏幕采用的則是LTPS(低溫多晶硅)技術(shù)。LTPS技術(shù)已經(jīng)誕生多年，技術(shù)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(shù)。
但是當面對柔性屏幕生產(chǎn)時，LTPS技術(shù)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(shù)。
柔宇的ULT-NSSP技術(shù)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(shù)，柔宇采用了不同的屏幕材料、對器件、電路進行了重新設(shè)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(chǎn)線。在技術(shù)研發(fā)的初期，可以說是“摸著石頭過河”。
據(jù)柔宇創(chuàng)始人、董事長兼CEO劉自鴻回憶，當時生產(chǎn)基地還在建設(shè)，“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(chǎn)線設(shè)計圖，這個機器該怎么設(shè)計、放在哪？可以說這條產(chǎn)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(chǎn)，柔宇僅僅用了兩年多。劉自鴻說，“當時產(chǎn)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(chǎn)線點亮投產(chǎn)
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(chǎn)線一步步的摸爬滾打，給柔宇帶來的是真正的核心技術(shù)優(yōu)勢。
劉自鴻說，目前柔宇的ULP-NSSP技術(shù)相比傳統(tǒng)OLED巨頭三星、LG所廣泛使用的LTPS技術(shù)，在成本、良率、屏幕彎折性、可靠性等眾多方面都有所領(lǐng)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(shù)無法避開高溫，這就會導(dǎo)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。”
“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(chǎn)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(shù)的柔性屏產(chǎn)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(nèi)做到了領(lǐng)先的水平，據(jù)稱柔宇的顯示模組目前可以經(jīng)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(jīng)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(yīng)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(nèi)領(lǐng)先，在作為一塊屏幕最基礎(chǔ)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(shù)體系在支撐。據(jù)了解，目前柔宇已在國內(nèi)外儲備3000余項核心自主知識產(chǎn)權(quán)，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(shù)也是柔宇完全獨立自主研發(fā)的核心技術(shù)。
三、一架飛機一年省下100萬美金從2018年實現(xiàn)量產(chǎn)以來，目前柔宇的1期8寸全柔性屏產(chǎn)能為280萬片/年，而在2期產(chǎn)線全部投產(chǎn)后，預(yù)計8寸全柔性屏產(chǎn)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(shù)可行性的問題，從2014年到2018年，我們解決了大規(guī)模量產(chǎn)的問題，而從2018年往后，我們更多的就是在做市場應(yīng)用方面的探索和落地。
目前針對消費電子領(lǐng)域，折疊屏手機仍然是柔宇全柔性屏的主要應(yīng)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(jīng)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(zhì)，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O(shè)LED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(jīng)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(shù)也有較大發(fā)揮空間。全柔性屏技術(shù)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(nèi)部，做成書本的樣子。
▲基于柔性傳感器技術(shù)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(shù)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。”
對于未來的經(jīng)營模式，外界一直十分關(guān)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(wù)也會圍繞屏幕展開，在短時間內(nèi)，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(shù)還是相對比較新的，很多客戶其實也沒有特別明確的需求。”劉自鴻說，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(jù)客戶的實際需求，去做產(chǎn)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(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)組合，實現(xiàn)較高程度的定制化生產(chǎn)。
▲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。”
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(yīng)的產(chǎn)品和技術(shù)。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(jīng)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(yù)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(jīng)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(jù)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(shù)路線上已經(jīng)做了大量投入，對于新需求，他們很難做出調(diào)整，基本上是在原有技術(shù)基礎(chǔ)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?！眲⒆曾櫿f，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(nèi)帶來大量商業(yè)成果的落地，但是大家要對這樣的技術(shù)創(chuàng)新有一定的包容性，因為每一個技術(shù)背后，可能都包含著很大的勇氣和大量的付出。
結(jié)語：國產(chǎn)屏幕的換道加速柔宇的ULT-NSSP技術(shù)讓它在柔性O(shè)LED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(yīng)用潛力。
從0開始，探索一條新的技術(shù)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(shù)再到量產(chǎn)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(chǎn)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(shù)，形成了較高的技術(shù)壁壘，而國產(chǎn)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O(shè)LED屏幕技術(shù)，無疑成為了國產(chǎn)屏幕換道超車的為數(shù)不多的機會。
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