北京時間03月04日消息，中國觸摸屏網訊，折疊屏是個技術活。近來一系列折疊屏手機的發布,預示著折疊屏元年的到來:今年年初先是小米展示了自己的折疊屏原型機,2月20日三星發布了折疊手機Galaxy　Fold,成為全球首臺正式發布的折疊屏手機；此后,華為發布了折疊屏手機Mate　X,OPPO也展示了自己的折疊屏原型機。那么折疊屏手機到底有什么神奇之處?這種手機將來會不會普及到人手一部呢?　　　　　　　　

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　　找到能夠承受成千上萬次彎曲的技術

 　　若論手機的側翻,算不上什么創新設計,早在諾基亞時代就是高端商務手機的常見形式之一,在大屏智能手機時代,還有廠商采用過雙屏翻蓋的模式。不過不同的是,當年的智能手機打開的部分一般是鍵盤,而非現在的屏幕,而且連接處的機械結構也是相對簡單的轉軸。

　　手機屏幕變大一直是近幾年來的趨勢,目前已很少有低于6英寸的顯示屏了,而滿天飛的全面屏已經是屏占比和便攜性之間平衡的極限。對于競爭激烈的手機行業來說,如今最緊要的課題就是如何打破這種極限,在保證便攜性的前提下為手機提供更多的顯示面積。

　　于是,同時兼具外觀設計、實用性和科技感于一身的折疊屏應運而生。然而,要把手機折疊起來并非易事。制造可折疊智能手機的關鍵是找到能夠承受成千上萬次彎曲、折疊和展開的技術。與普通手機相比,可折疊屏手機在操作系統、觸控方案、蓋板、OLED面板以及驅動、觸控IC等方面也需要改變。例如,玻璃蓋板需改為柔性透明材料,柔性OLED需變為可折疊OLED；而且為了保證可折疊屏手機的折疊性還需要增加鉸鏈。

　　以布局折疊屏手機多年的韓國廠商為例。有統計顯示,過去六年間韓國廠商申請的大多數專利都與可折疊面板的耐用性有關。數量最多的是鉸鏈和封裝技術,為86件；其次是展開后恢復面板的技術,為50件；感知用戶在折疊時的觸摸和蓋板技術,分別是48件和22件。

　　從已發布的華為Mate　X來看,其采取了四層結構設計,最上面一層是高分子材料的屏幕保護層,第二層是可彎曲的柔性屏幕,第三層是軟膠支撐片,最下面一層是轉軸。轉軸的設計最關鍵,是一道集合了數學、物理學、材料學、工業設計等多門學科的綜合題,幾乎決定了折疊手機的成敗。

　　解決機身折疊的方案主要是鉸鏈技術

　　先看屏幕,如果使用剛性屏幕,或者說兩塊屏幕,那么手機廠商就需要盡可能減少屏幕邊框帶來的黑邊,否則大屏幕帶來的一體性和沉浸感將會大幅度降低,給人的感覺是在使用兩個拼在一起的手機。這就決定了折疊屏只能是一塊柔性屏幕,目前OLED屏幕技術相對成熟,已大規模應用在了全面屏手機上。OLED屏具有耐壓、耐卷曲等特殊物理性質,而且比紙還薄。在2019年春節晚會深圳分會場的《青春暢想》節目中,這種柔性OLED屏就曾驚艷亮相,舞蹈演員穿著OLED屏制作的“柔衣”翩翩起舞。該套“柔衣”由32塊大小約為8英寸的柔性屏組成,可以隨時變換色彩與畫面。

　　但這種材料要應用到折疊手機上,還有許多需要解決的問題。目前柔性屏產品可實現外折10萬次的使用壽命,按每天折疊100次計算,至少可使用3年,這就對折疊屏薄膜封裝技術提出了更高的要求。此外,還需要解決屏幕在折疊時受到的應力作用。這需要通過中性層設計來平衡應力,保證顯示功能,這個設計是最難的。

　　目前,解決機身折疊的方案主要是鉸鏈技術,通過鉸鏈連接兩塊機身可實現向內折疊和向外折疊。三星GalaxyFold采用屏幕內折疊方案,通過鉸鏈連接兩塊屏幕向內折疊,折疊狀態下可以使用外側的4.6英寸屏幕,展開后使用內側的7.3英寸屏幕。

　　與Galaxy　Fold內折設計不同,華為Mate　X采用的是一種“鷹翼式”折疊設計。根據華為的描述,華為Mate　X可折疊手機采用了創新柔性材質,可0-180度自由翻折,強韌牢靠,即便是折疊合上的時候也能緊密貼合,輕巧精致,展開時平坦自然,整機靈巧又穩固。Mate　X這樣的折疊式設計比三星Fold的折疊式設計更耐用,展開屏幕整體性更強。

　　雖然這種設計精巧,但對工藝卻要求極高,要保證100多個元器件經受住超過10萬次的折疊壽命,并做到平滑的屏幕展開效果,沒有先進的材料和精巧的工業設計作為支撐將不可能實現。有研發人員指出,當前,由于鉸鏈質量不穩定,價格比折疊屏更貴。據介紹,華為花了三年時間才解決超薄折疊鉸鏈問題,最終實現攤開5.4mm的超薄厚度和完美的折疊效果。

　　用透明PI膜替代現有玻璃蓋板

　　在蓋板方面,可折疊屏手機蓋板既要求具有可折疊性,又要保證不容易劃傷。原來手機使用的玻璃蓋板無法滿足要求,現在手機廠商主要是用透明PI膜(聚酰亞胺薄膜)去替代現有玻璃蓋板,透明PI膜本身具有良好的可折疊性,但是PI材料無法滿足硬度要求,PI膜表面需要增加涂層來增強硬度。

　　不過,折疊屏蓋板最終需要在耐用度和小折疊半徑上做一個平衡和取舍,目前沒有一種材料能做到兩全其美,手機廠商可能會側重耐用度。

　　在觸控方案方面,目前,國內面板廠還是以柔性屏加COP(一種屏幕封裝工藝)外掛觸控薄膜方案為主。外掛觸控層厚度可以做到10微米左右,雖然增加了屏幕的厚度,但是對可折疊屏顯示效果影響不大。

　　以外掛式觸控結構來看,最適合的是用納米銀線做觸控。納米銀線材料有三個明顯特征,分別是電阻值低、導電性能好；納米線徑對光線幾乎沒有阻礙,有很高的光線穿透率；納米銀線堆疊而成的網狀導電面,可以任意彎曲并承受各尺寸方向的拉伸形變,而不影響其導電性能。基于其低阻值和高延展性兩個特征,是制作曲面、可折疊觸控屏的理想材料。此外,柔性In-cell也是未來的主要方向,即把觸控電極直接做在柔性封裝層上,這種避免外掛的方式可將屏幕做得更薄。

　　手機供應鏈還跟不上折疊屏的量產需求

　　雖然一大堆折疊屏手機正在排隊向我們涌來,但距離普通消費者還有一大段距離。有媒體就發現,在西班牙巴塞羅那世界移動通信大會展館內,多數折疊手機都放在玻璃罩子中,不準觀眾觸碰。三星的Galaxy　Fold被厚厚的玻璃隔離開,華為的Mate　X沒有完全密封,但有專人看護。整個場館內,只有柔宇一家提供了一部折疊手機可以上手體驗。

　　就像聯想集團董事長兼CEO楊元慶說的那樣,目前的折疊屏手機都處于開發階段,發布完了放在玻璃罩里,也不讓人碰。價格也在2000美元以上,可以買好幾個平板電腦了。　

　　此外,目前硬屏主板和無法折疊的電池都在阻礙折疊屏的發展,現有的手機供應鏈也無法跟上折疊屏的量產需求。而安卓App對分屏、高分辨率、多信息處理上的優化也并不理想,現階段折疊屏沒有達到一個成熟商業化產品的價值。

　　最重要的是,各大手機廠商其實都沒有拿出一套能解決折疊屏壽命問題的方案。應力問題是隱藏在折疊屏靈活外形之下的隱患。從物理學上看,一種材料如果在同一折痕上一遍又一遍地折疊,它就會因為彎曲被引入應力,最終這些應力會導致某種性能喪失。這個問題至少目前還沒有有效解決的辦法,即使三星和柔宇都聲稱能“折騰”數十萬次,但最終結果還是會失效。
 

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