可彎曲的屏幕⸺摺疊手機

出版日期: 2026年1月6日

摺疊手機在市場上已經屢見不鮮,但同學們知道把手機摺疊起來的技術是怎樣達成的嗎?摺疊手機有甚麼優勢和不足?一起來了解這種可彎曲的手機吧!

不可彎摺的LCD屏幕

在人們過去的認知中,屏幕通常都是硬直的,一旦彎曲就會損壞。那些不可摺曲的屏幕採用了LCD液晶顯示屏(Liquid crystal display),它的表層是透明玻璃,底層則是金屬外殼,內裏還有液光層和背光層,這四種都是硬質材料,不可以大幅彎曲。

▲LCD液晶顯示屏的構造。

 

▲有直線黑框邊緣的手機大多使用的是LCD屏。(Photo by Johan Larsson/ CC BY 2.0)

OLED柔性屏幕

OLED(也稱有機發光二極體)柔性屏幕改變了屏幕不可彎曲的性質。這種技術將LCD較硬的玻璃基板改為塑料材質的聚酰亞胺,使屏幕可以彎曲和變形。

 

下圖為聚酰亞胺製成的薄膜膠帶。這種材料可以耐高及低溫,常用於航空航天工業。例如,美國的超音速飛機使用了50%含有聚酰亞胺的複合材料,能承受飛行時機體表面177℃的高溫。

▲聚酰亞胺製成的薄膜膠帶。(Photo by Jérôme/ CC BY-SA 3.0)

對摺的難點

早在1974年,美國帕羅奧多研究中心(PARC)就已製造第一個紙質電子屏Epaper,但可對摺的設備卻遲遲未能研發,因為一直未能突破屏幕後較硬的電子元件及外殼應該怎樣一起對摺的難題。

解決方案

現在部分摺疊手機的對摺處使用了傳動齒輪組的設計,齒輪間緊緊相連咬合,裏面還採用了厚度極薄的不鏽鋼和通孔設計,使手機可呈90°對摺。

▲對摺處內部類似紗窗一樣開孔的不鏽鋼層示意圖。(Photo by Ka Kit Pang/ CC BY 3.0.)

得益於這個技術,使用OLED屏的手機在幾年前就已大量生產,它具有左右兩側微微向下彎曲的特徵。

仍然存在的問題

不過,任何材料在多次摺疊後都會留下摺痕,並失去恢復原狀的韌性,如果痕跡出現在屏幕上,就會影響顯示效果。另外,摺疊手機的價格約是普通手機的2至3倍,但是除可摺疊外,其他功能並未有較明顯不同及進步。

▲如圖可見,摺疊手機中間的摺痕十分明顯。(Photo by Ka Kit Pang/ CC BY 3.0)

人們也設想過製造出薄如紙張的手機,但屏幕後的晶片、電路等元件目前卻仍是較難變薄的硬質材料,而且太柔軟也易導致設備損壞。這些都是摺疊手機未來須突破的難題。

▲和紙張一樣薄的手機?(Photo by U.S. Army RDECOM/ CC BY 2.0.)

如果未來真的能製造出不會有摺痕的超薄手機和電腦,我們就可以把它們摺成任何形狀,再裝進口袋裏,實在是十分方便呢!

(內文插圖取自:《兒童的科學》第235期)

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