柔性技術(shù)將迎來“物種大爆發(fā)”

原標(biāo)題:柔性技術(shù)將迎來“物種大爆發(fā)”

時(shí)至今日,沒人會懷疑,人類正疾步走向萬物互聯(lián)的時(shí)代。

所謂萬物互聯(lián),有三個(gè)相互交織的支撐點(diǎn):人工智能,5G,人機(jī)交互。它們就像一個(gè)穩(wěn)定三角形,勾勒出未來IoT的全貌。

相較于前兩者,人機(jī)交互是一個(gè)被大眾甚至媒體忽視的領(lǐng)域,人們很容易忘記:每一個(gè)“電子世代”,很大程度上都是由人機(jī)交互的變遷定義的,鼠標(biāo)與鍵盤定義了PC時(shí)代,讓電腦變得親近;電容觸摸屏定義了智能手機(jī)時(shí)代,讓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)成為可能。

而如今,當(dāng)萬物互聯(lián)崛起,當(dāng)人類想在更多“傳統(tǒng)事物”上植入傳感器,業(yè)內(nèi)早已達(dá)成共識:從現(xiàn)在到未來,在整個(gè)人機(jī)交互的疆域,柔性電子將占據(jù)廣闊版圖。

這不難理解,無論是柔性顯示還是柔性傳感,都不受任何事物物理形態(tài)所限,能夠使信息的顯示、接收、互動(dòng)無處不在,它能夠成為下一代人機(jī)交互的技術(shù)平臺,成為構(gòu)建萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)。

談及柔性電子,繞不開的一家企業(yè)就是柔宇科技——全球最早從事柔性電子研發(fā)的創(chuàng)業(yè)公司。

不久前,我受邀參觀了他們位于深圳龍崗區(qū)的工廠,其中很多見聞值得與你分享。

走進(jìn)工廠——全球首條全柔性顯示屏大規(guī)模量產(chǎn)線

根據(jù)官方介紹,柔宇國際柔性顯示基地占地面積約10萬平方米,建筑面積約40萬平方米,是全球首條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全柔性顯示屏大規(guī)模量產(chǎn)線,2018年6月點(diǎn)亮投產(chǎn)并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)上市。

進(jìn)入這個(gè)“高精尖”的工廠并不容易,任何人都需要“小心翼翼”,包括一整套復(fù)雜嚴(yán)苛的防塵防靜電措施(防護(hù)服,防靜電防塵靴,防塵帽,防護(hù)手套等等),經(jīng)過多次洗手和多次風(fēng)淋系統(tǒng),才得以通過唯一露在外面的雙眼,看見神秘的工廠內(nèi)部。

如此嚴(yán)苛的舉措的背后,是因?yàn)檎麄€(gè)產(chǎn)線對于靜電和防塵等環(huán)境參數(shù)要求極高。譬如每立方英尺0.5微米的顆粒物小于100個(gè),產(chǎn)線也因此設(shè)置了無塵室循環(huán)系統(tǒng),部分地板和天花板上的小孔是密集通風(fēng)口,循環(huán)風(fēng)從上往下吹,可帶走熱量與灰塵等影響潔凈室環(huán)境的物質(zhì)。

據(jù)我觀察,產(chǎn)線單層約10米高,二層與四層為主要設(shè)備區(qū),一層與三層布滿了管道等裝置。曝光機(jī),蒸鍍機(jī),封裝機(jī)等各種自動(dòng)化設(shè)備有條不紊地靜默運(yùn)轉(zhuǎn),整個(gè)工廠里很少能遇到工人。

這條產(chǎn)線中運(yùn)轉(zhuǎn)著的,就是柔宇科技的最大奧秘,其自主研發(fā)的“超低溫非硅制程集成技術(shù)(ULT-NSSP)”體系,這是他們八年前創(chuàng)立之初就選擇的技術(shù)路線。

簡單說,在全球范圍內(nèi)的柔性領(lǐng)域,有兩種技術(shù)路徑并駕齊驅(qū):以三星為代表的LTPS(低溫多晶硅技術(shù))和以柔宇為代表的ULT-NSSP技術(shù)。前者沿用自傳統(tǒng)的剛性LCD、OLED技術(shù),優(yōu)勢是技術(shù)和供應(yīng)鏈成熟,劣勢是大規(guī)模量產(chǎn)時(shí)的成本高企。

ULT-NSSP采用不同的材料體系和制程工藝。比如傳統(tǒng)LTPS需要的工藝溫度在450攝氏度以上,ULT-NSSP則要比它低200到300度,這一巨大溫差讓前者需要更高的環(huán)境要求,以及更高的設(shè)備投入。

而正是通過在材料選擇,器件,電路設(shè)計(jì),制程工藝,模組和生產(chǎn)線路等不同方向上的創(chuàng)新,ULT-NSSP將生產(chǎn)流程簡化,讓量產(chǎn)成本大幅降低,在保證可靠性的同時(shí),將良率大幅提高。

某種意義上,ULT-NSSP技術(shù)路徑是可靠性,顯示性能,良率和成本之間的最佳均衡點(diǎn),這也是為什么以8寸左右屏幕計(jì)算的原因。柔宇一期產(chǎn)線達(dá)到280萬片/年產(chǎn)量——另外我還注意到,在柔宇廠房,很多正在運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備旁都留有空地,這些空地將很快建成二期產(chǎn)線,建成后預(yù)計(jì)整體年產(chǎn)量可達(dá)880萬片/年。

在不少人眼中,ULT-NSSP帶來的產(chǎn)業(yè)均衡點(diǎn),會為未來中國柔性技術(shù)與韓國企業(yè)的直接競爭奠定基礎(chǔ)。

柔性+想象力——一顆柔性星球正在誕生

這次來柔宇參觀,給我的最大感觸是:柔性是一個(gè)無遠(yuǎn)弗屆的概念。柔宇也并不僅是一家“面板廠商”,除了柔性顯示,他們另一核心技術(shù)方向是柔性傳感。

最能體現(xiàn)這一技術(shù)的產(chǎn)品,就是最新發(fā)布的智能手寫本“柔記2”——全球獨(dú)家使用柔性傳感技術(shù)的電子手寫類設(shè)備,它可以實(shí)時(shí)數(shù)字化你的手寫手繪內(nèi)容。

嗯,在這個(gè)電子屏掌控的時(shí)代,許多人仍對紙質(zhì)體驗(yàn)懷有美好的鄉(xiāng)愁,尤其對設(shè)計(jì)師和文字工作者來說,靈感源泉大多都需要躍然紙上。而柔記2是目前業(yè)內(nèi)最接近自然筆記本形態(tài)的智能手寫本,與真實(shí)紙筆書寫體驗(yàn)沒有任何差別,不限定紙張,更易于做到紙屏同步(適用于手機(jī),電腦和平板等多種終端),還可支持筆記書寫記錄回放,還原思緒整理過程全記錄。也就是說,它讓你既可保留紙張?jiān)?,又可省去掃描或拍照留存等步驟,讓記錄與分享變得很便捷。

其實(shí)不只是智能手寫本——早在第一代柔記產(chǎn)品問世的2017年,柔宇對外首次提出“柔性+”理念,希望通過柔性顯示和柔性傳感,為各行各業(yè)提供解決方案,最終創(chuàng)造一個(gè)“柔性星球”。

技術(shù)變革之快,總是超乎保守者想象。短短幾年,柔性技術(shù)的底層原理,就激發(fā)了不同行業(yè)的想象力,且借助于柔宇的生產(chǎn)力,這些想象力正在逐漸落地。目前柔宇已量產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)用行業(yè)包括智能移動(dòng)設(shè)備,智能交通,文娛傳媒,運(yùn)動(dòng)時(shí)尚,智能家居和辦公教育等。他們已與路易威登、空中客車、格力、中國移動(dòng)、瀘州老窖、李寧、豐田、順豐等超過500 家企業(yè)合作,開發(fā)出一系列產(chǎn)品與解決方案。

隨便舉幾個(gè)例子,比如他們與LV合作的柔性屏手包,就將一個(gè)奢侈摩登的象征物,變?yōu)橐豢钊藱C(jī)交互的智能設(shè)備,你可以在LV上播放圖片和視頻,還可以在柔性屏上進(jìn)行觸控互動(dòng)。

再比如,在交通領(lǐng)域,你完全可以想象,汽車?yán)锏闹锌嘏_和屏幕可以被柔性技術(shù)替代,這與新能源汽車屏幕越來越多、越來越大的趨勢不謀而合。

而與空客的合作,則充分發(fā)揮了柔性屏“輕”的屬性。要知道,飛機(jī)后座的傳統(tǒng)屏幕加組件往往重達(dá)一兩公斤,300個(gè)座位的屏幕重量最少也達(dá)四五百公斤,倘若將其換成以克計(jì)重的柔性屏,一架飛機(jī)一年可因此減少100萬美元的燃油費(fèi)用。

除此之外,柔宇為瀘州老窖打造的“柔性瓶”,F(xiàn)IBA籃球比賽中裁判服上的柔性屏,樓宇電梯廣告中的柔性屏……這一系列解決方案,都從不同側(cè)面豐富了“柔性+”的意涵。

但依我之見,這個(gè)“+”的后面,其實(shí)只有一個(gè)詞:想象力。

在我看來,無論未來顯示設(shè)備的畫面多么清晰,只要它被鎖死在“平面”屏幕上,都是對人類視覺空間的窄化——而就像19世紀(jì)中期工業(yè)革命,代表著“電氣時(shí)代”的到來,催生出“電器”的物種大爆發(fā)(當(dāng)人類發(fā)明了電,各種“電器”也就紛至沓來),柔性技術(shù)的應(yīng)用邊界,絕不僅限于迭代已有屏幕的消費(fèi)體驗(yàn),隨著5G,人工智能,物聯(lián)網(wǎng),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新基建規(guī)模落地,在“萬物皆界面”時(shí)代,柔性技術(shù)將成為人機(jī)交互的“門面擔(dān)當(dāng)”

事實(shí)上,這也是為什么有市場研究機(jī)構(gòu)預(yù)測,2019-2022三年間,柔性屏投資復(fù)合增長率將為21%,2022年全球柔性屏市場空間將達(dá)到511億美元。更為樂觀的說法是,2027年,全球印刷和柔性電子產(chǎn)品市場規(guī)模將達(dá)到3300億美金。

換句話說,在任何行業(yè),當(dāng)前對柔性技術(shù)的各種嘗試,很可能變成未來信息社會的“常識”。

在無人區(qū)換道超車——拿著手電挖地洞

而這一切都需要技術(shù)的支撐。而柔宇所在的全柔性屏領(lǐng)域“沒有人有過經(jīng)驗(yàn)”, 柔宇國際顯示生產(chǎn)基地的工藝和產(chǎn)線的設(shè)計(jì)都是“從零開始”設(shè)計(jì),用柔宇科技創(chuàng)始人、董事長兼CEO劉自鴻的話來形容就是“拿著手電挖地洞”。

而這個(gè)地洞正在逐漸挖通,柔宇科技目前已擁有30多個(gè)實(shí)驗(yàn)室,4個(gè)研發(fā)基地,3000多項(xiàng)自主知識產(chǎn)權(quán),其專利體系涵蓋了材料,工藝,器件,電路,設(shè)計(jì)等全部環(huán)節(jié)。

這種自主知識產(chǎn)權(quán)的不斷構(gòu)建,在外部環(huán)境充滿不確定性時(shí)顯得尤為耀眼,尤其是像“一芯一屏”等事關(guān)國家戰(zhàn)略供應(yīng)鏈安全的競爭重點(diǎn),當(dāng)國家間在科技領(lǐng)域的競爭日趨激烈,不被“卡脖子”就變得格外關(guān)鍵。

事實(shí)上,剖析歷史上大國崛起的過程就會發(fā)現(xiàn),在發(fā)展初期,深受核心科技所困,是所有“追趕型大國”崛起路上一道繞不過去的檻(無論英國還是美國,在發(fā)展初期都是如此,可參見《富國陷阱:發(fā)達(dá)國家為何踢開梯子》一書)。

譬如在顯示行業(yè),過去幾十年,顯示技術(shù)完成了從最原始的CRT到LCD再到OLED的迭代,但至少在純粹的技術(shù)攻堅(jiān)路上,受半導(dǎo)體發(fā)展歷史的影響,中國幾乎都是追趕者角色。

而此時(shí)此刻,當(dāng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)再次開啟由剛性O(shè)LED屏向可折疊全柔性屏的又一次迭代,由于篤定地選擇了不同的技術(shù)路線,柔宇是全球第一家真正實(shí)現(xiàn)全柔性屏量產(chǎn)的公司。這意味著,在顯示行業(yè)發(fā)展史上,中國企業(yè)第一次在重大技術(shù)突破上領(lǐng)先了三星為代表的國外顯示巨頭。

在很多人看來,它將在很大程度上,推動(dòng)我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向價(jià)值鏈上游的躍遷,讓國產(chǎn)替代的產(chǎn)業(yè)價(jià)值充分釋放,并讓更多人知道,對抗外部世界的不確定性,唯有靠中國產(chǎn)業(yè)鏈自身的強(qiáng)大韌性。

而也因?yàn)檫x擇了不同的技術(shù)路徑,過去多年,柔宇走過了一段漫長的“無人區(qū)”,前路幾乎沒有任何可參照對象,但也正是在這種荊棘征途中,當(dāng)全球顯示產(chǎn)業(yè)再次迎來轉(zhuǎn)捩點(diǎn),中國企業(yè)才有望真正實(shí)現(xiàn)“換道超車”。

如同寒武紀(jì)的生命大爆發(fā),促進(jìn)了生物的進(jìn)化一樣。柔性電子的發(fā)展將帶來“柔性物種大爆發(fā)”,成為人機(jī)交互進(jìn)化的源動(dòng)力,柔性物種也將為第四次工業(yè)革命發(fā)展進(jìn)程中濃墨重彩的一筆,或許這個(gè)進(jìn)程會一路曲折,但更多人愿意相信,柔宇最終可以“把世界掰彎”。

作者:李北辰,媒體專欄作者,關(guān)注技術(shù)驅(qū)動(dòng)帶來的社會變革

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2020-08-20
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