姚丁楊
在2016年HBO發(fā)行的科幻類連續(xù)劇《西部世界》中,有一款可折疊手機炫出了讓人大飽眼福的黑科技玩法—這款手機共有三折頁,它可以折疊為單塊屏幕使用,也可以兩塊屏幕組合使用,還可以三塊完全展開,變成大屏使用。這款手機的黑科技玩法衍生出很多極具創(chuàng)意的劇情看點,讓觀眾大呼過癮??苹脛≈刑祚R行空的想象,也引起了人們對可折疊屏幕手機的關注。
2019年2月,三星公司發(fā)布了旗下首款折疊屏手機—Galaxy Fold。這款手機采用了內折式折疊屏設計,展開狀態(tài)下是一塊7.3英寸顯示屏,合起狀態(tài)下則是一塊4.6英寸外屏。三星Galaxy Fold可實現目前傳統(tǒng)手機的所有功能,也是全球首款綜合了手機和平板電腦兩種形態(tài)的折疊屏量產機型,這意味著折疊屏手機正式走進了消費者視野。
與普通智能手機“硬邦邦”的屏幕不同,折疊屏手機的最核心特色就是采用了柔性顯示觸摸屏,這種柔性顯示屏是在柔性OLED的基礎上,將原本剛性的保護玻璃變成了可彎折的柔性材料。
為了達到理想的折疊屏效果,選用的柔性材料不僅要有良好的柔韌性,還要具有低厚度、高硬度、高透光及耐高溫的特性。低厚度很好理解,屏幕的厚度越大,折疊起來越不方便,還容易出褶子;高硬度也是重點,生活中會在各種環(huán)境中使用和存放手機,所以對于手機的蓋板玻璃來說,耐刮擦是非常重要的特性;高透光主要是為了保證良好的顯示效果;高耐溫則是出于材料加工過程中可能會采用熱噴涂、熱蒸鍍工藝的考慮??傊?,折疊屏手機對屏幕柔性材料的各項要求都很高,究竟是什么材料能擔當起如此重任呢?
答案是一種高分子材料,學名聚酰亞胺(Polyimide,簡稱 PI),它是一類分子鏈中含有環(huán)狀酰亞胺基團的高分子聚合物。別看聚酰亞胺(PI)這名字普通,它可謂十八般武藝樣樣精通,我們看看它都有哪些超強本領:
1.具有優(yōu)異的耐高低溫性能,可以在-200℃~300℃之間長期使用;
2.具有很高的力學強度,是塑料中的佼佼者;
3.具有很好的電絕緣性能和低介電常數,可在微電子器件中大顯神威;
4.具有無毒、環(huán)保的特點,安全可靠。
用聚酰亞胺加工成的無色薄膜,是折疊屏手機屏幕材料的首選。近年來,各國都在研究、開發(fā)及利用聚酰亞胺,并將聚酰亞胺列為“21世紀最有希望的工程塑料”。鑒于其優(yōu)異的性能,聚酰亞胺又被稱為“解決問題的能手”,人們普遍認為“沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術”。
不過,聚酰亞胺材料只是解決了手機屏幕的問題,折疊屏手機還有一個大難題就是手機內部元器件(比如電路板、電池)也需要適應可折疊屏幕的要求,并擁有一定的柔韌度。這就需要制作出可彎曲的電路板,同時內部元器件也要能夠經受大量的彎曲和非彎曲循環(huán),從而避免折疊時被損壞。
根據三星公司早前申請的專利,他們是通過設計一種“鉸鏈結構”來解決這個問題的。這種鉸鏈的學名是“MIM轉軸”,用它配合柔性可折疊屏幕可最終實現手機的折疊,其中鉸鏈的齒輪結構保證整體折疊結構的可靠性,并且提供相應的阻尼效果,讓折疊屏手機可在不同翻折角度下實現閱讀和操作。
然而,三星目前的這款折疊屏手機還是有一些顯而易見的缺陷,比如整體機型厚度大,略顯笨拙,拍照畫質受厚度制約;電池容量小,續(xù)航能力一般;大顯示屏中間會有一個非常明顯的折痕,影響使用觀感。
當然,最大的挑戰(zhàn)還是手機折疊開合的耐用性,三星曾表示Galaxy Fold經過了20萬次折疊的實際測試,也就意味著在每天開合100次的情況下,5年內不會出問題。但從目前的實驗數據來看,可折疊屏幕在折疊達到一定次數后,便會出現亮度、對比度大幅降低的情況。同時,鉸鏈的耐用性也是很大的問題,隨著每次開合的磨損,達到一定次數后,鉸鏈性能會出現下降。總之,折疊屏手機在未來仍有巨大的改進空間。
有人可能會問,既然有如此多的問題,為什么還要開發(fā)折疊屏手機呢?
從已有的經驗來看,電子產品屏幕顯示技術的提升,一直都在改變人類接受信息的方式,而可折疊技術帶來的屏幕變化則顛覆了傳統(tǒng)的手機工業(yè)設計理念,而且很可能會改變消費者使用智能手機的習慣。
首先,手機攝像頭技術會被顛覆—當前的手機前置攝像頭是為自拍和視頻通話設計的,后置攝像頭則是為使用者對面的拍照對象而設計的。但折疊屏手機由于柔性屏幕的折疊特性,就可以把有攝像頭的一面當作正面或反面,這就給拍照與視頻拍攝帶來更多的自由空間與新玩法。
其次,對于增強現實(AR)、虛擬現實(VR)游戲等需要立體畫面與三維空間設計的游戲與應用來說,折疊屏手機也能帶來新的玩法。
再者,折疊屏手機憑借其“體積小、屏幕大”的優(yōu)勢,相當于將筆記本電腦、手機、平板電腦三者合一。或許未來出差的時候,我們只用帶一個折疊屏手機就可以實現辦公、娛樂兩不誤。
在短時間內,折疊屏手機可能不會替代主流智能手機,但是這種可折疊形態(tài)手機的科幻感與未來感頗為強烈,能不斷激發(fā)人們的嘗鮮欲望。隨著技術升級和產品優(yōu)化,折疊屏手機憑借其驚艷有趣的玩法,定會率先開辟出一個娛樂備用機市場。