折叠手机在市场上已经屡见不鲜,但同学们知道把手机折叠起来的技术是怎样达成的吗?折叠手机有什么优势和不足?一起来了解这种可弯曲的手机吧!
不可弯折的LCD屏幕
在人们过去的认知中,屏幕通常都是硬直的,一旦弯曲就会损坏。那些不可折曲的屏幕采用了LCD液晶显示屏(Liquid crystal display),它的表层是透明玻璃,底层则是金属外壳,内里还有液光层和背光层,这四种都是硬质材料,不可以大幅弯曲。
▲LCD 液晶显示屏的构造。
▲有直线黑框边缘的手机大多使用的是LCD屏。(Photo by Johan Larsson/ CC BY 2.0)
OLED柔性屏幕
OLED(也称有机发光二极体)柔性屏幕改变了屏幕不可弯曲的性质。这种技术将LCD较硬的玻璃基板改为塑料材质的聚酰亚胺,使屏幕可以弯曲和变形。
下图为聚酰亚胺制成的薄膜胶带。这种材料可以耐高及低温,常用于航空航天工业。例如,美国的超音速飞机使用了50%含有聚酰亚胺的复合材料,能承受飞行时机体表面177℃的高温。
▲聚酰亚胺制成的薄膜胶带。(Photo by Jérôme/ CC BY-SA 3.0)
对折的难点
早在1974年,美国帕罗奥多研究中心(PARC)就已制造第一个纸质电子屏Epaper,但可对折的设备却迟迟未能研发,因为一直未能突破屏幕后较硬的电子元件及外壳应该怎样一起对折的难题。
解决方案
现在部分折叠手机的对折处使用了传动齿轮组的设计,齿轮间紧紧相连咬合,里面还采用了厚度极薄的不锈钢和通孔设计,使手机可呈90°对折。
▲对折处内部类似纱窗一样开孔的不锈钢层示意图。(Photo by Ka Kit Pang/ CC BY 3.0.)
得益于这个技术,使用OLED屏的手机在几年前就已大量生产,它具有左右两侧微微向下弯曲的特征。
仍然存在的问题
不过,任何材料在多次折叠后都会留下折痕,并失去恢复原状的韧性,如果痕迹出现在屏幕上,就会影响显示效果。另外,折叠手机的价格约是普通手机的2至3倍,但是除可折叠外,其他功能并未有较明显不同及进步。
▲如图可见,折叠手机中间的折痕十分明显。(Photo by Ka Kit Pang/ CC BY 3.0)
人们也设想过制造出薄如纸张的手机,但屏幕后的晶片、电路等元件目前却仍是较难变薄的硬质材料,而且太柔软也易导致设备损坏。这些都是折叠手机未来须突破的难题。
▲和纸张一样薄的手机?(Photo by U.S. Army RDECOM/ CC BY 2.0.)
如果未来真的能制造出不会有折痕的超薄手机和电脑,我们就可以把它们折成任何形状,再装进口袋里,实在是十分方便呢!
