撰文 | oxygen
摺疊屏手機作為近年來智能手機領域的一項重要創新，憑藉其靈活的顯示屏和便於攜帶的設計，迅速吸引了消費者的眼球。不同於傳統的平板和手機，摺疊屏手機的最大特點就是可以摺疊或展開，極大地提高了手機的便攜性和使用體驗。那麼，你是否好奇過：摺疊屏手機究竟是如何做到可以隨意彎曲的呢？
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摺疊屏手機的核心技術
摺疊屏手機的關鍵在於其顯示屏的可彎曲性和耐用性。傳統的手機屏幕通常由玻璃面板構成，這使得屏幕既堅硬又易碎，而摺疊屏手機則採用了柔性顯示技術，使得屏幕可以反覆彎曲而不損壞。要實現這一點，製造商必須在多個方面進行技術創新和突破。
首先，摺疊屏手機的顯示屏大多採用oled（有機發光二極體）技術。與傳統的lcd（液晶顯示）屏不同，oled屏幕不需要背光源，而是通過自發光的有機材料發光，這使得oled屏幕可以非常薄，並具有較強的柔性。特別是在摺疊手機中，採用的柔性oled顯示屏能夠在不影響顯示效果的情況下，實現彎曲和摺疊。
柔性oled的器件結構（圖片來源：[3]）
其次，為了增強屏幕的柔性，製造商採用了薄膜材料來代替傳統的玻璃。最常見的材料是塑料或塑料複合膜，配合oled屏幕，這些薄膜可以讓屏幕在彎曲和拉伸的過程中保持完整性和穩定性。這些材料的耐用性和抗彎曲性至關重要，因為手機摺疊的次數越多，屏幕所承受的壓力就越大。
聚醯亞胺薄膜（圖片來源：[4]）
儘管柔性oled屏幕本身具有較強的可彎曲性，但為了提高屏幕的抗刮擦能力和耐用性，製造商通常會在屏幕表面加上一層薄玻璃保護層。這種超薄玻璃不僅能夠保持手機屏幕的堅固性，還能有效防止屏幕受傷。三星和華為等廠商在其摺疊屏手機中就採用了這種超薄玻璃技術。
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摺疊屏手機的摺疊結構
摺疊屏手機能夠摺疊的關鍵還在於其內部的摺疊結構設計。為了確保屏幕能夠反覆摺疊且不損壞，製造商必須設計出一種特殊的支撐結構，使得手機在彎曲時不會對屏幕造成過大的壓力，同時又能保證屏幕展開後的顯示效果。為了滿足這兩個要求，摺疊屏手機分別採用了鉸鏈設計和微彎摺痕技術：
鉸鏈設計
摺疊屏手機的鉸鏈系統是其最複雜的部件之一。鉸鏈的設計決定了屏幕能夠平穩摺疊和展開，同時減少對屏幕的磨損。早期的摺疊屏手機往往存在鉸鏈設計不成熟、使用過程中容易出現摺痕等問題。為了解決這一問題，廠商們對鉸鏈進行了多次改進，例如加入了更為精密的金屬和塑料組合材料，確保鉸鏈在摺疊時不對屏幕造成壓力，且能在長時間的使用中保持穩定性。
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微彎摺痕技術
為了避免摺疊屏手機出現明顯的摺痕，製造商採用了「微彎摺痕技術」。該技術通過設計摺疊屏幕的中心彎折區域，使得摺痕更加不顯眼並能夠快速恢復到平整狀態。通過這一技術，摺疊屏手機的彎折不再對顯示效果產生較大影響，消費者也不容易察覺到屏幕的摺疊痕迹。
摺疊屏手機的耐用性與壽命
摺疊屏手機的一個重大挑戰就是如何保證其耐用性。摺疊和展開的過程是一個反覆的動作，這對材料和工藝的要求非常高。如果摺疊屏手機的屏幕在多次使用後出現摺痕、裂紋或損壞，用戶的使用體驗將會大大降低。因此，耐用性成為摺疊屏手機研發中的一個重要課題。
摺疊屏手機的設計需要經得起數萬次甚至數十萬次的摺疊測試。例如，三星在其摺疊屏手機的研發過程中對其摺疊耐用性進行了嚴格的測試，確保手機可以在正常使用情況下保持至少10萬次的摺疊操作而不損壞。
某摺疊手機產品的屏幕耐摺疊次數測試（圖片來源：[5]）
摺疊屏手機由於其摺疊設計，使得手機的內部結構更容易受到灰塵和水分的侵入。因此，防塵和防水性能是摺疊屏手機需要特別關注的另一個問題。近年來，許多摺疊屏手機已經加入了ip評級，確保手機在一定程度上能夠抵抗水和塵埃的侵入，延長使用壽命。
摺疊手機的出現為智能手機行業帶來了新鮮血液，在屏幕的一次次摺疊中，科技與設計的相互碰撞與完美結合得到了淋漓盡致的體現。隨著技術的不斷進步與市場的逐漸成熟，摺疊屏手機也將越來越多地走入日常，成為智能設備中的一大亮點。無論是工作、娛樂，還是日常交流，摺疊手機都將為我們帶來前所未有的體驗。
參考文獻
[1] https://mp.weixin.qq.com/s/wrzo1hmb-run9pfwaqnmxg
[2] https://mp.weixin.qq.com/s/3tc1n3rnt_3ju4kcispxog
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[6] 牛李瑞.柔性oled摺疊屏力學性能研究[d].西南石油大學,2022.
本文經授權轉載自微信公眾號「力學科普」。
