Amazing!折叠N次的“黑科技”

2019-05-31 04:24大狸
科学Fans 2019年5期
关键词:传输层黑科技三明治

大狸

《西部世界》

創造《西部世界》的大BOSS Delos和他的员工人手一款三折叠式的便携式平板。这款可折叠设备是人类操纵人工智能机器人的重要便携工具,除了拥有电话、GPS等常规功能,更厉害的是,它可以随时随地更改机器人的程序和代码,功能强到没话说!

《星际迷航》

Kirk船长、Spock及USS Enterprise的其他成员都戴上了便携通信器,挥一下手盖子就会自动打开,通话非常便捷!据悉,这款通信器之后还被一家科技公司复制出品,将其配备了磁力底座,可进行无线充电。复制后的通信器在圣地亚哥的动漫展上公开亮相。

《钢铁侠2》

Tony Stark的手机屏幕竟然是透明的!在电影中,Tony Stark参加国会听证会时心不在焉地玩起手机。手机可以连接Wi-Fi访问邮件和上网,还有安全和健康功能,最重要的一点是:手机可以控制钢铁侠套装!

什么是“折叠屏”

“折叠屏”这个称呼单纯指的是可折叠的屏幕,这类屏幕更加宏观的称呼应该是“柔性屏”,英文名为OLED flexible display。通常来说,柔性屏是可以实现任意角度弯曲和扭曲的屏幕。其中,“折叠屏”是需要经过20万次的折叠实验保持不坏的屏幕,对柔性要求很高,屏幕的结构更是需要单独设计。

“折叠屏”的主要材料

通常制作柔性屏幕的材料为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED),有机发光二极管就是可实现柔性的发光二极管,OLED具备自发光、对比度高、反应速度快、厚度薄等优点。从理论上来讲,这是一种极为优秀的材料,但在实际的应用过程中并不太尽人意,因为其存在两个关键的问题:使用寿命较短,生产良率太低。

1987年

美国伊斯曼柯达公司的邓青云博士在实验室里,竟发现一块做实验用的有机蓄电池在黑暗中发光!这个意外惊喜为OLED的诞生拉开了序幕。邓博士也因此被称为“OLED之父”。

1990年

英国剑桥大学的Burroughes、Friend等人成功地以涂布方式将高分子材料应用在OLED上,制成聚合物OLED器件,即Polymer LED,亦称为PLED。之后,聚合物逐渐成为新的研究热点。

1992年

艾伦·黑格等人发明了以塑料作为衬底制备的柔性显示器,将有机电致发光显示器最为迷人的一面展现在人们的面前。

1997年

Forrest人等发现磷光电致发光现象,突破了有机电子发光量子效率低于25%的限制。自这时起,OLED进入了以商业应用为主的时期。

OLED工作原理

折叠屏的工作原理比较复杂,用一个简化的模型来讲,OLED好像是一个包装好放在托盘上的“三明治”。

“三明治”两边是电极,最下面是基板,三明治的三层分别是电子传输层、有机发光层和空穴传输层。

其中,空穴传输层是一个假想的物体,可以将其理解为一个带正电荷的电子。电子通过电子传输层,空穴通过空穴传输层,分别自发地向中间的发光层传输,就好像牛郎和织女一样,电子和空穴在发光层这个“鹊桥”上相遇,复合产生光。

OLED发光的颜色取决于有机发光层的材料,可以根据改变发光层材料来得到所需的颜色。

有机材料是核心材料,有机材料的一大特点就是不像无机材料那样稳定。且OLED根据发光层是否为高分子材料,可分为有机小分子OLED和有机高分子OLED,高分子材料不耐高温,制作工艺以旋涂为主,小分子材料可以用蒸镀工艺,这些工艺其实都比较复杂,需要在洁净度要求极高的无尘室内完成制作,因此制备的条件较为苛刻。

其中OLED的制作过程中还会遇到很多困难和问题,例如OLED成膜不均匀会导致发光不均匀;面板清洁度不高,在薄膜形成过程中产生的副产品杂质,会使OLED的发光效率与产品寿命降低等。

OLED发展现状

国际上做OLED屏幕比较知名的是韩国企业三星和LG,这两家公司因为投入研发的时间较早,在OLED屏幕方面做的研究相对比较成熟。

我国比较知名的面板制造商京东方、天马、华星光电、柔宇等其实早就能够制作出柔性屏,但是因为良率太低,不能够进行大批量生产,所以一直处于待量产的阶段。近期,随着折叠屏手机的发布,意味着中国的折叠屏已经具备量产的能力。

未来的手机,还有哪些功能?

除了时下呼声较高的折叠屏手机,今后的手机发展形态会是什么样子呢?

全息浮动显示器将在我们的移动设备中爆发出来,通过量子光子成像仪,让人们只需动动手指,就能在空气中完成各种操作,想法瞬间触手可及!

薄膜型纳米材料可以让手机放大成一块超高清屏幕,也可以折叠成一块硬币。这种材料,由错综复杂的转向纳米纤维丝网构成,具有非常好的延展性!

拥有超强导电能力的石墨烯可以让手机的电池续航能力蹭蹭蹭!(续航时间?你说了算!)断电党的福音……

看看现在的手机,似乎离这些技术还有点距离,但是折叠屏都出现了,别的也不会太远!

猜你喜欢
传输层黑科技三明治
三明治
基于Python语言的网络传输层UDP协议攻击性行为研究
ZnO电子传输层在有机无机杂化钙钛矿太阳能电池中的应用
物联网无线通信传输层动态通道保障机制
基于物联网GIS的消防智能巡检系统设计与实现
月亮的三明治早餐
纽约市最著名的三明治
那些仍受青睐的经典“黑科技”
VR是“黑科技”,还是科技的未来?