科普:摺疊手機為什麼能摺疊?折不壞么?

來源:硬體十萬個為什麼

華為在MWC展,發表了Mate X這台摺疊屏幕手機,就公布的規格及設計看來,與三星的Galaxy Fold互有高低,大有比拼意味,華為在發表會上為Mate X列出了幾個世界之最,包括支持5G,是世界最快、最薄、充電最快的折迭屏幕機,另外手機及平板面的屏幕佔比都比較高,相當有獨佔特色。但Galaxy Fold搭載后三前雙機,軟體演示看來也較有進展。

眾所周知,Mate X並不是中國第一款摺疊屏手機,全球第一款摺疊屏手機是來自中國深圳的柔宇科技發布的柔派(FlexPai),其定價遠非當前這樣「談摺疊屏色變」的昂貴,在去年10月上市時,柔派的定價僅為8999元。

柔宇發布的全球首款摺疊屏幕手機柔派亮相MWC

為了便於理解,你可以把摺疊屏視為柔性屏的加強版。因為從字面上意思來看,三星的「Infinity Flex Display」就是「無限柔性顯示」,無限即可360度彎曲,從而實現了摺疊。

三星柔性屏的技術原理

但是摺疊屏幕的原理我們大致可以摸清,根據此前三星公布的柔性屏技術原理來看,我們使用的屏幕都有一個基板,像素點被分佈在這個基板之上組成顯示屏幕。傳統屏幕是硬的,而柔性屏和摺疊屏則通過新材料讓基板「軟」了下來,甚至可以進行摺疊。

當然,各家的技術研發方向也不盡相同,據悉蘋果的摺疊屏專利則通過微型的鉸鏈來實現。

 

摺疊屏手機不光是屏幕這麼簡單

摺疊屏的出現讓人們眼前一亮,激發了人們的想象空間。但是對於手機和平板這種內部空間極為狹小的產品而言,實現屏幕摺疊可謂「牽一髮而動全身」,並非只有屏幕能摺疊就萬事大吉。空間、電池、密封、耐久,甚至UI界面和軟體適配,幾乎你能想到的一切都將面臨著極大的挑戰。

摺疊屏是怎麼做到的呢?

對於曲面OLED屏幕,想比大家都有所耳聞。曲面OLED屏幕最大的特點在於能夠彎折,但無論是曲面電視還是曲面屏手機,曲面屏彎折的角度都不大。

如果彎折角度能夠達到180°,那會發生什麼呢?

因此我們所說的摺疊屏手機,就要手機屏幕能足夠彎曲到180度以致能夠疊在一起,還要能隨意閉合開啟。摺疊屏可以看做是曲面OLED屏幕的升級版,通過可彎折的顯示區域,手機可以隨意閉合開啟,既控制了手機的體積,又能夠獲得更大的顯示面積。

然而,想要製造可摺疊屏幕絕非易事。這裡要明確的是,我們所見到的屏幕,並不是一個簡單的整體。現階段OLED主要由基底、陽極、導電層、發光層與陰極組成。

OLED在玻璃或塑料基板上堆疊成若干超薄層,其中多層有機化合物夾在兩個電極(陰極和陽極)之間。當在電極上施加電壓時,來自陰極的電子和來自陽極的空穴(正電荷)相互吸引並在發光層中相遇。當電子與正空穴複合時,OLED發光,以光子的形式釋放能量。

簡單說要摺疊,就是要屏幕的元器件和結構能摺疊,以前的屏幕設計肯定不行了,尤其是不可隨意彎曲的玻璃作屏幕基底,所以要重新設計。

目前使用最廣泛的基底材料就是玻璃。然而我們都知道玻璃不能彎,但塑料可以啊。塑料的特性使其成為可摺疊屏眼下最適宜的基底材料,不僅使基底能夠摺疊,額外還提高了屏幕的抗摔性,同時也使屏幕更加輕薄。

除了基底,還有以有機物構成的導電層和發射層。目前業界通常將氧化銦錫(ITO)用作透明陽極,因為它具有高透明度,低薄層電阻和完善的製造工藝。然而,ITO是昂貴的,並且是脆性的,易受彎曲引起的裂縫形成的影響,可摺疊屏幕或採用延展性和導電性俱佳的石墨烯材料。不僅如此,還有光學粘合劑等,都需要尋找全新的材料。

 

摺疊屏的硬體挑戰

重量、耗電以及屏幕的交互敏感度,這些都是摺疊屏手機現在面對的問題。

以三星為例,三星在摺疊后的正面多設計了一塊屏幕,多一塊屏幕帶來的耗電與厚度問題不可忽視。

而以柔性屏著稱的柔派科技,手機重量高達320g,為主流智能手機廠商的平均重量125g的2.56倍。對於用戶而言,這意味著隨身攜帶小型平板電腦。

摺疊屏的軟體挑戰

即使我們跨越了硬體層面的物理障礙,軟體層面也要經歷不小的挑戰。眾所周知安卓是一個極為開放的平台,因此適配和兼容性成了開發者比較頭疼的問題。在平板手機時代,適配和兼容都做的不夠完美,更不要提未來「變形」形態的手機了。即使解決了這些問題,還有使用者習慣需要改變,能直接看的事兒,為啥要摺疊呢?

摺疊屏這事兒其實遠沒有我們想的簡單,但也不複雜。直板手機用了這麼多年,別說用戶了,就連手機廠商都已經開始「審美疲勞」了,因此想盡一切辦法要把屏幕「掰彎」。摺疊屏的出現的確打開了我們的現象空間,華為的摺疊屏概念機就為我們描繪了一幅美好的願景。