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技术解析,华为MateX/三星Galaxy Fold的“折叠”原理

2019-03-06 阅读:
为了便于理解,你可以把折叠屏视为柔性屏的加强版。因为从字面上意思来看,三星的“Infinity Flex Display”就是“无限柔性显示”,无限即可360度弯曲,从而实现了折叠。

华为在MWC展,发表了Mate X这台折迭屏幕手机,就公布的规格及设计看来,与三星的Galaxy Fold互有高低,大有比拼意味,华为在发表会上为Mate X列出了几个世界之最,包括支持5G,是世界最快、最薄、充电最快的折迭屏幕机,另外手机及平板面的屏幕占比都比较高,相当有独占特色。但Galaxy Fold搭载后三前双机,软件演示看来也较有进展。1bMednc

众所周知,Mate X并不是中国第一款折叠屏手机,全球第一款折叠屏手机是来自中国深圳的柔宇科技发布的柔派(FlexPai),其定价远非当前这样“谈折叠屏色变”的昂贵,在去年10月上市时,柔派的定价仅为8999元。1bMednc

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柔宇发布的全球首款折叠屏幕手机柔派亮相MWC1bMednc

为了便于理解,你可以把折叠屏视为柔性屏的加强版。因为从字面上意思来看,三星的“Infinity Flex Display”就是“无限柔性显示”,无限即可360度弯曲,从而实现了折叠。1bMednc

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三星柔性屏的技术原理1bMednc

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但是折叠屏幕的原理我们大致可以摸清,根据此前三星公布的柔性屏技术原理来看,我们使用的屏幕都有一个基板,像素点被分布在这个基板之上组成显示屏幕。传统屏幕是硬的,而柔性屏和折叠屏则通过新材料让基板“软”了下来,甚至可以进行折叠。1bMednc

当然,各家的技术研发方向也不尽相同,据悉苹果的折叠屏专利则通过微型的铰链来实现。1bMednc

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折叠屏手机不光是屏幕这么简单1bMednc

折叠屏的出现让人们眼前一亮,激发了人们的想象空间。但是对于手机和平板这种内部空间极为狭小的产品而言,实现屏幕折叠可谓“牵一发而动全身”,并非只有屏幕能折叠就万事大吉。空间、电池、密封、耐久,甚至UI界面和软件适配,几乎你能想到的一切都将面临着极大的挑战。1bMednc

折叠屏是怎么做到的呢?

对于曲面OLED屏幕,想比大家都有所耳闻。曲面OLED屏幕最大的特点在于能够弯折,但无论是曲面电视还是曲面屏手机,曲面屏弯折的角度都不大。1bMednc

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如果弯折角度能够达到180°,那会发生什么呢?1bMednc

因此我们所说的折叠屏手机,就要手机屏幕能足够弯曲到180度以致能够叠在一起,还要能随意闭合开启。折叠屏可以看做是曲面OLED屏幕的升级版,通过可弯折的显示区域,手机可以随意闭合开启,既控制了手机的体积,又能够获得更大的显示面积。1bMednc

然而,想要制造可折叠屏幕绝非易事。这里要明确的是,我们所见到的屏幕,并不是一个简单的整体。现阶段OLED主要由基底、阳极、导电层、发光层与阴极组成。1bMednc

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OLED在玻璃或塑料基板上堆叠成若干超薄层,其中多层有机化合物夹在两个电极(阴极和阳极)之间。当在电极上施加电压时,来自阴极的电子和来自阳极的空穴(正电荷)相互吸引并在发光层中相遇。当电子与正空穴复合时,OLED发光,以光子的形式释放能量。1bMednc

简单说要折叠,就是要屏幕的元器件和结构能折叠,以前的屏幕设计肯定不行了,尤其是不可随意弯曲的玻璃作屏幕基底,所以要重新设计。1bMednc

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目前使用最广泛的基底材料就是玻璃。然而我们都知道玻璃不能弯,但塑料可以啊。塑料的特性使其成为可折叠屏眼下最适宜的基底材料,不仅使基底能够折叠,额外还提高了屏幕的抗摔性,同时也使屏幕更加轻薄。1bMednc

除了基底,还有以有机物构成的导电层和发射层。目前业界通常将氧化铟锡(ITO)用作透明阳极,因为它具有高透明度,低薄层电阻和完善的制造工艺。然而,ITO是昂贵的,并且是脆性的,易受弯曲引起的裂缝形成的影响,可折叠屏幕或采用延展性和导电性俱佳的石墨烯材料。不仅如此,还有光学粘合剂等,都需要寻找全新的材料。1bMednc

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折叠屏的硬件挑战

重量、耗电以及屏幕的交互敏感度,这些都是折叠屏手机现在面对的问题。1bMednc

以三星为例,三星在折叠后的正面多设计了一块屏幕,多一块屏幕带来的耗电与厚度问题不可忽视。1bMednc

而以柔性屏著称的柔派科技,手机重量高达320g,为主流智能手机厂商的平均重量125g的2.56倍。对于用户而言,这意味着随身携带小型平板电脑。1bMednc

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折叠屏的软件挑战

即使我们跨越了硬件层面的物理障碍,软件层面也要经历不小的挑战。众所周知安卓是一个极为开放的平台,因此适配和兼容性成了开发者比较头疼的问题。在平板手机时代,适配和兼容都做的不够完美,更不要提未来“变形”形态的手机了。即使解决了这些问题,还有使用者习惯需要改变,能直接看的事儿,为啥要折叠呢?1bMednc

折叠屏这事儿其实远没有我们想的简单,但也不复杂。直板手机用了这么多年,别说用户了,就连手机厂商都已经开始“审美疲劳”了,因此想尽一切办法要把屏幕“掰弯”。折叠屏的出现的确打开了我们的现象空间,华为的折叠屏概念机就为我们描绘了一幅美好的愿景。1bMednc

(来源:硬件十万个为什么)1bMednc

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