明天的屏幕

1897年，德國物理學家卡爾·布勞恩設計出世界上第一部陰極射線管，并且以其為基礎制造了示波器，讓人們能直接看到電流的變化。30年后，采用了相同原理的第一臺電視誕生；從那時開始，屏幕就變成了一扇任意門，帶我們去往任何想去的地方。

人們總是在追求色彩更亮麗、更輕薄和更節省能源的顯示方式，而陰極射線管已經無法滿足人們的期望。于是在走過了70年的光輝歷程后，陰極射線管屏幕開始漸漸退出歷史舞臺，在家用和商業市場上讓位于上世紀60年代發明的液晶屏和等離子屏。新出現的屏幕們往往是一個個小格子緊密排列而成，最終如馬賽克般拼出畫面：等離子屏幕其實是諸多小型日光燈，而液晶屏則是裝滿了液體的大量小膠囊。

這些技術現在已經成熟，但是人們的需求永無止境。微電子技術和新材料的發展革新，為屏幕帶來了更多的挑戰者，它們可能會讓屏幕的概念變得模糊起來：采用有機發光二極管（OLED）的屏幕可以彎折或者透明；以EInk為代表的電子紙屏幕正在壓縮傳統書籍的生存空間；量子點屏幕可能會在幾年之內成為家用顯示裝置的標配；眼鏡甚至隱性眼鏡式顯示器讓顯示無所不在——甚至還有直接刺激視覺神經以產生光感的設想，能徹底讓屏幕遁于無形。

OLED也許可以算得上是屏幕界的明日之星。它的每一個顯示單元都像個漢堡包，頂層和底層是電極，中間夾著薄薄一層發光材料。當通電時，電子從高能級遷躍至低能級所釋放的能量將會以可見光的形式傳遞出來——和我們身邊無處不在的發光二極管是同樣的原理。因為使用材質的不同，OLED產生出紅、綠和藍的顯示器三原色，組合成各種不同色彩。這種技術雖然1975年就已經被發明，但是直到最近幾年才逐漸顯露出巨大優勢而成為廠商們追逐的熱點：它不需要背光源，電壓低而發光效率高，對比度和亮度都相當出色，而且更輕更薄、響應速度比液晶屏幕快得多。除了這些在顯示性能上的優勢之外，它還有其他額外奉送的優點：采用不同的基板材料和不同的電極，人們已經可以制造出能夠卷成一卷的柔性顯示器——雖然還不能像紙張一樣對折壓扁，但是已經可以纏繞在幾毫米直徑的管子上——和透明顯示裝置，讓“屏幕”的概念一再被顛覆。

當柔性屏幕和透明屏幕不只是科幻和奇幻電影中的道具時，我們的生活也會如同注入了魔法般。窗戶和鏡子可以顯示畫面、信息甚至作為照明燈具使用，手機和平板電腦的尺寸可以變得更小。屏幕可以跟隨著墻壁的走向而彎折，可以幻化出任何能想象得到的景致。海報可以針對每一位觀眾的興趣而顯示出不同的內容，GPS和儀表盤可以直接呈現在汽車風擋玻璃上——這些都不再是幻想。

事實上，我們現在已經能買到使用OLED作為屏幕的手機，更多的OLED產品也在研發中。東芝已經開發出擁有透明屏幕的筆記本電腦，能夠達到60%的透明度；至于可以卷成一卷的屏幕，更是從七八年前就出現在科技產品展上了。這些產品之所以還沒有出現在市場上，是因為成本和良品率的限制。對OLED產品的封裝還是技術難點之一，而在柔性屏幕的加工過程中，多層電子元件之間微小的錯位都會產出廢品。這些技術問題可能會在幾年內獲得突破，但是在那之前，大塊的柔性或者透明OLED屏幕依然只能在實驗室和試制車間中見到。

在OLED屏幕努力踏入商業化時代的同時，更多的競爭者正在虎視眈眈。我們在Kindle或者其他電子書上看到的Eink電子紙技術雖然極其省電，但是它的刷新率實在太低而且不能顯示真正的彩色，因此只能用于極其有限的用途；但是一種新的屏幕似乎有取代OLED的可能：量子點屏幕，在具有OLED所有優勢的同時，還能綻放出更艷麗的色彩。

“量子點”這個聽來有些科幻的名字是美國耶魯大學物理學家提出的，也往往被叫做“納米點”或者“零維材料”。量子點是一類特殊的納米材料，往往是由砷化鎵、硒化鎘等半導體材料為核，外面包裹著另一種半導體材料而形成的微小顆粒。每個量子點顆粒的尺寸只有幾納米到數十納米，包含了幾十到數百萬個原子。因為其體積的微小，讓內部電子在各方向上的運動都受到局限，所以量子限域效應特別顯著，也讓它能發出特定顏色的熒光。在受到外界光源的照射后，量子點中的電子吸收了光子的能量，從穩定的低能級躍遷到不穩定的高能級，而在恢復穩定時，將會將能量以特定波長光子的方式放出。這種激發熒光的方式與其他半導體分子相似；而不同的是，量子點的熒光顏色，與其大小緊密相關，只需要調節量子點的大小，就可以得到不同顏色的純色光。

和OLED類似，量子點屏的每種顏色的像素都和一個薄膜發光二級管對應，由二極管發光為量子點提供能量，激發量子點發出不同強度、不同顏色的光線，在人眼中組合成一幅圖像。由于量子點發光波長范圍極窄，顏色非常純粹，所以量子點屏幕的畫面比其他屏幕都要更清新明亮。韓國的三星電子發布了全球第一款4英寸全彩色量子點顯示屏，顏色和亮度更高，但是成本卻只有OLED屏幕的一半。當這種技術變得更加成熟的時候，也許有實力和OLED一決高下呢。

如果從使用者的角度來看的話，一塊屏幕也許就可以滿足人們所有的需求，只要這塊屏幕放在合適的位置——比方說，人們的鼻梁上。從去年谷歌宣布開發眼鏡式顯示器開始，各大IT廠商們似乎一起發現了這片新藍海，紛紛投身其中。到了今天，沒有開發眼鏡式顯示裝置的IT廠商反而屈指可數；因為人們都意識到，能在每天大部分時間占據人們整片視野的設備，其實就是這種已經有了六百年歷史的透明薄片。

現在已經進入測試階段的谷歌眼鏡，采用的是投影技術，即把一小幅畫面直接從眼鏡框上投射進使用者的眼睛，原理和家用投影儀類似。考慮到當前的技術水平，這可能是最合適的選擇，但是并不一定是唯一的方式。在谷歌眼鏡開發團隊中，有個人的名字十分突出：巴巴克·帕爾維茲，一位曾經供職于西雅圖華盛頓大學的學者，曾經在2008年制造出了世界上第一款隱形眼鏡顯示器。在當年，他已經實現了在隱形眼鏡上顯示圖案、傳遞數據和無線供電的功能，但是這種和眼鏡緊密接觸的顯示裝置還需要經受更多的考驗。畢竟，當我們眼睛和世界之間的最后一道屏障——眼皮——也不復存在時，任何微小的疏忽都會帶來巨大的不幸。即使如此，我們也還是可以想見他在谷歌眼鏡團隊中的作用；也許再過三五年，屏幕將會直接貼在我們的角膜上，把數字世界和真實世界疊加在一起。

到那時，屏幕就會成為非常個人化的工具，現在這種滿世界都是的屏幕甚至也許會漸漸消失；畢竟，我們已經有了能夠占滿整個視野的顯示裝置，又何必在其他地方多擺幾塊呢。

而隨著技術的發展，屏幕這一連接我們和數字世界的工具將可以完全消失——更精確地說，成為我們身體內植入的一個小器件。人們早在上世紀20年代就已經發現，直接以電流刺激視神經來產生光感，以這種方式來再造視覺也水到渠成，就像我們已經可以以人工耳蝸的方式讓聽覺障礙者重獲聽覺一樣。

之所以能夠把屏幕植入腦中，是因為我們的眼睛其實與數碼相機有些相似之處。眼睛的角膜和晶狀體相當于鏡頭，眼球后方的視網膜是感光器件，視神經等同于連接感光器件和存儲卡之間的線路，而大腦后部的視覺皮層則是存儲卡和后期處理軟件。使用電流刺激視覺神經，就可以讓大腦接收到視覺信號——雖然實際的過程相當復雜。在這個領域，人們已經嘗試了近40年，市場上已經出現了一些幫助特定眼部疾病患者獲得光感的人工植入設備，但還遠遠無法與演化了上億年的視網膜相比。也許在本世紀之內，我們才會看到真正與原生視網膜效果一樣的體內植入屏幕，甚至會讓大腦無法分辨哪些是真實，哪些才是虛擬。

到那時，也許“屏幕”這個詞也會過時。這樣的未來看起來似乎有點不舒服；但是仔細想來，屏幕的意義不正在于此嗎？