从0到N, 折叠屏手机的突破之路

从0到N, 折叠屏手机的突破之路
2020年10月26日 19:22 OLEDindustry

自全球首款折叠屏手机柔宇FlexPai面市后,手机界掀起了一股可折叠风潮。目前,“可折叠”甚至已经从手机扩展到了PC端,诸多厂商对“柔性折叠”的全新形态寄予厚望——长期波澜不惊的消费数码终于迎来了让人眼前一亮的变革。

然而,由于各种技术难题和壁垒,目前行业内能推出折叠屏手机的厂家屈指可数,同时折叠手机价格高昂,这也是折叠屏手机尚未大规模普及的重要原因。那么,折叠屏手机到底是个什么样的存在,做一款折叠屏手机到底有多难呢?且听小编细细道来。

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做一款折叠屏手机到底有多难?

2018 年 10 月,此时距离三星 Galaxy Fold 问世尚有半年,深圳柔宇发布了全球第一款折叠屏手机柔派(FlexPai),之后三星、华为 、摩托罗拉也争相推出了各自的折叠屏手机产品,敢于尝鲜的发烧友们发现:一些技术问题导致的体验不佳也随之而来,如屏幕折痕明显、屏幕显示失效、铰链翻转不畅、厚度太高等问题。消费者对其可靠性也产生了一些疑问:生产一款靠谱的折叠屏手机怎么就这么难呢?

做一款折叠屏手机到底有多难呢?这或许只有参与研发的工程师才知道,而我们作为旁观者,虽不及工程师专业,但也能从一些技术难点中窥探一二。

折叠屏手机的研发和生产,目前主要有以下几个技术难点。

1.全柔性屏:

折叠屏手机最关键的部件就是全柔性屏,全柔性屏和固定曲面屏有本质上的区别,固定曲面屏是在整个生产过程当中一次成型,屏幕就是固定的,不能自由弯折。但是全柔性屏的屏幕可以反复自由折叠,能承受任意角度的翻折和弯曲,所以在材质上无法采用玻璃,只能选择高分子材料,技术难度显然更高。目前能够自主生产全柔性屏的厂商,仍然只有三星、柔宇等屈指可数的几家。

对于可掰弯的“全柔性屏”,用户在好奇之外,也担心会不会把屏幕掰折(she)了。毕竟很多人在使用直板手机的过程中,为屏幕可是操碎了心。全柔性屏的耐用性很大程度上决定了一部折叠屏手机的使用寿命。全柔性屏的耐用性仍然是一大难题,首先是韧性,市场上的全柔性屏普遍可折叠次数在二十万到三十万次,否则就无法满足2年左右的使用周期。即便如此,用户在使用时也会刻意的减少折叠次数。

此外,柔性屏虽然不会碎,但硬度比玻璃低,这是柔性屏天然的短板,就算加载最新的 UTG 防护层,也难以为屏幕抵御如杂质、锐角冲击这些生活常见对手机屏幕的物理损害。

2.铰链工艺:

铰链(也被称为转轴)的难度不亚于柔性屏幕。折叠屏手机的铰链和翻盖机的合页铰链大不一样,可以说一种全新的部件,结构复杂,难度很大。在此前传统直板手机上,根本就不存在这么一个部件。而在折叠屏手机上,铰链的功能是支撑旋转,连接屏幕。这是为折叠屏手机而生的一种存在。

为了保证折叠屏手机能安全、流畅的开合,折叠后使屏幕能有更好的贴合,减少缝隙,折叠屏幕的转轴不仅要做到轻薄、结构稳固,还要考虑折叠屏内部相关的电路连接、走线、散热等问题。此外,不管内折还是外折,都需要在折叠处留有平面伸缩范围,除非折叠屏是弹性的,否则必然在折叠状态或者展平状态产生波浪状皱起。这就需要在设计上实现展开过程中向左右方向延伸,直到完全展开时,延伸的距离正好能完全铺开屏幕,多一点屏幕就要承受拉力,少一点屏幕就会鼓起,在铰链处显得不平整。因为轴是曲面,需要从结构、材料配合,特别是对于外折设计,需要在展开时铰链处形成一个横向扩大的平面,对精密度的要求之高可想而知。

3.折叠设计:

折叠屏手机分为内折和外折两种设计思路,但无论是内折还是外折都存在不少的挑战。内折弯折半径小,膜层受到挤压较大,折痕风险大,而且需要外屏辅助,需要多组摄像头。内折手机在折叠状态下,屏幕得到了较好的保护,但空隙处很容易有异物进入,可能对屏幕表面造成损伤。外折无须多个屏幕,多组摄像头,弯折半径大折痕风险较小,但是外折折叠后对于屏幕的拉伸会更多,铰链也更为复杂,而且整块屏幕暴露在外,对于屏幕耐磨性较高。

4.软件适配:

可折叠智能手机在成为主流产品之前都存在一个主要障碍:软件。一方面需要结合折叠屏手机设计专门的操作系统,折叠屏手机的OS和传统直板手机的系统肯定是不一样的,涉及折叠状态与非折叠状态,以及两者之间的切换,还有如何更好的发挥出折叠屏手机屏幕更大的优势。不仅包括分屏切换,还有侧曲屏的设置等等,需要单独开发。另一方面,需要更多的软件应用来针对折叠屏手机做应用适配,比如大屏幕状态的界面展示,不能只是简单的把画面放大拉伸,比如需要有更多的软件可以支持分屏应用。同时可针对折叠屏手机,可以开发出更多针对性的应用软件,最大程度发挥出折叠屏手机的优点。这也需要厂商有足够的能力来让各APP开发者买帐,来构建实现自己的生态。

现在的折叠屏还有一个重要的问题就是太贵,价格在1万元以内的目前只有柔宇,其它厂商的定价都要高出几千元甚至一万多元。

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如何实现从0到N

生产一台具有高可靠性的折叠屏手机不仅仅需要解决上述全柔性屏、铰链、折叠设计及软件适配等难点,还需要高标准考验折叠屏手机制造厂商对其供应链资源的整合水准,以及对新技术的应用、研发、优化能力。

通俗的说就是:你得全能,并且还需要能够持续不断的进行升级迭代。

近年来,虽然已有多款折叠屏手机上市,但是一直存在着折痕、滑移、弯折后显示失效的问题。第一代的折叠手机被认为是从0到1的突破,但是这个类别的产品要大行其道还必须要 经历从1到N的迭代才行。

以全球首家发布折叠手机的柔宇为例。今年3月,柔宇针对目前柔性屏应用中的折痕、滑移、弯折后显示失效等主要问题,发布了第三代蝉翼全柔性屏。柔宇官方表示,公司对屏幕在可靠性、显示性能等方面进行了技术升级,实现了亮度较第二代提升1.5倍,响应速度提升1.2倍,对比度提升5倍,能够承受180万次以上弯折,弯折半径最小可达1mm,屏幕平整度也已达到接近镜面的水平。

基于此,柔宇还在2020年初和中兴达成合作,在未来的中兴 5G折叠屏终端中提供柔宇的全柔性屏解决方案。

2020年9月下旬, 柔宇发布FlexPai 2,使用了柔宇自主研发生产的第三代蝉翼全柔性屏,还公开展示了独创的Royole3STM全闭合线性转轴,可实现完全无间隙闭合,而且展开后无折痕,达到类镜面平整度,还能够在 0-180 任意角度弯折驻停。

3S™全闭合线性转轴

据悉,该3STM全闭合线性转轴中包含了高达200颗精密零部件和精密传动件,最小零件的尺寸公差为±0.01mm,使用了包括铝钛合金、液态金属等在内多种顶级航空级金属材料。

在操作系统方面,FlexPai 2搭载了“为折叠屏手机而生”的waterOS 2.0操作系统,该系统由柔宇科技的研发团队基于Android Q平台针对折叠屏手机特点自主开发,可实现三分屏、镜像拍照、智能侧曲屏等功能。另外,FlexPai 2还搭配了LPDDR5 内存、UFS 3.0存储器、一块4450mAh电池以及4个摄像头,其以9988元的售价成为了业内唯一售价在万元以下的5G折叠屏手机。柔宇科技的创始人刘自鸿表示:“第一次实现了一万元以内的5G折叠屏手机,这是一个很重要的节点,一件标志性的事情。”

“此次FlexPai 2的上市,不仅是对上一代产品的完善和升级,也是柔宇构建柔性电子产业生态的重要一步。”刘自鸿表示。

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未来

从商业化角度看,虽然目前折叠屏手机成本高,但是仅仅就手机而言,已经比当年大哥大时期好的多,当时我们甚至不能想像大哥大可以人手一台,而现在人手一台可折叠屏手机并不是一件难以企及的事情。事实上,折叠屏手机现在也没有走奢侈品路线,柔宇等厂商及整个供应链都在为量产和普及而努力。

可预见的是,折叠屏手机很快也能像今天的曲面屏、5G手机一样成为大众消费的产物,让消费者一手同时掌握两种设备,成为像今天每个人手上的直板手机一样普通的存在。

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