掰彎你的手機(jī)屏幕只需要5步
這是一款7.9寸的ipad mini,在我們看來,它是壓泡面的最佳工具。但可惜的是,它實(shí)在是揣不進(jìn)兜里。如何才能把整塊屏幕掰彎做成可大可小的折疊設(shè)備呢?
折疊電子設(shè)備的機(jī)身并不難,電池可以分成兩塊,電路芯片可以分別排布,中間的轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu),更是二十年前就有的老技術(shù)。真正麻煩的是這塊屏幕,想把它掰彎,你得下點(diǎn)功夫。掰彎屏幕的第一步是找到一塊天生有被掰彎潛質(zhì)的屏幕。今天你見到的屏幕主要可以分為兩類,一類是LCD屏,一類是OLED 屏。其中的LCD 屏幕是不可能被你掰彎的,因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要背光模組發(fā)光,透過液晶才能成像。如果強(qiáng)行掰彎,背光模組會(huì)發(fā)生斷裂。LCD 屏幕就再也亮不起來了,目前能被掰彎的屏幕都是OLED 屏幕。相比于LCD 屏,OLED 屏結(jié)構(gòu)更少,厚度更薄,自身就可以通過有機(jī)材料發(fā)光。不需要背光,天生具備柔性可彎的特點(diǎn)。
比如你手上的iphone X 就是通過部分反折OLED屏幕的方式,把排線和芯片藏在了屏幕下方,這才去掉了手機(jī)的下巴,做成了邊框狹窄的全面屏。但是為了保護(hù)OLED屏幕,電子產(chǎn)品一般會(huì)在屏幕內(nèi)外放上三塊玻璃,想讓屏幕既能彎又能直,就必須得把這些礙事的玻璃去掉。所以掰彎屏幕的第二步。就是尋找能夠替代玻璃的材料。這種材料需要滿足一些基礎(chǔ)要求,既要像玻璃一樣透光平整,還要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,要能反復(fù)彎曲變形,還不能留下明顯的折痕。最后還要能經(jīng)受得住加工過程中的高溫、腐蝕、應(yīng)力等一系列折磨,能勉強(qiáng)滿足這一堆苛刻要求的材料,只有一種,名為聚酰亞胺的有機(jī)高分子材料。也叫PI塑料,把液態(tài)的PI塑料涂抹在玻璃基板上,經(jīng)過干燥固化成型之后,再把有機(jī)發(fā)光材料鋪在基板上,最后使用激光去除玻璃基板。就能用塑料取代玻璃。到這時(shí)候,你才算是擁有了一塊物理上可以彎折的屏幕,但你很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)這塊屏幕不大對(duì)勁,因?yàn)樵緫?yīng)該是無色透明的PI塑料,現(xiàn)在卻變黃了。這是因?yàn)榫埘啺返臒岱€(wěn)定性不好,加工過程中一旦溫度超過300攝氏度,就會(huì)改變顏色,降低投光率。
為了解決這個(gè)問題,你要換一個(gè)方向思考問題。掰彎屏幕的第三步就是把你的屏幕在字面意義上換一個(gè)方向上下反過來安裝,大多數(shù)都是底發(fā)光結(jié)構(gòu),也就是有機(jī)材料發(fā)出的光線。透過玻璃基板再進(jìn)入人眼。但如果把各層材料上下顛倒,把原本不透光的金屬音集換成透明材料,光線就能從另一側(cè)發(fā)出,不再需要透過變成黃色的PI基板實(shí)現(xiàn)頂發(fā)光。等到完成了高溫的處理環(huán)節(jié),再在上面覆蓋無色的PI塑料,就能解決變色的問題。這之后再稍微調(diào)整一下細(xì)節(jié)。
現(xiàn)在你的屏幕終于能夠正常使用了。前提是必須在真空環(huán)境下。因?yàn)闃?gòu)成OLED的材料并不穩(wěn)定,一旦接觸氧氣、水分或是灰塵,就會(huì)立刻形成黑斑,然后黑屏,直接報(bào)廢。所以除了表面的PI塑料薄膜之外,你還需要更高級(jí)的保護(hù)措施。
掰彎屏幕的第四步就是通過封裝保護(hù)整塊屏幕,參考三星galaxy fold 使用的Barix 多層薄膜封裝技術(shù)。你可以在PI保護(hù)膜的表面交替貼合上有機(jī)膜和無機(jī)膜。無機(jī)膜能夠防止水氧滲透。有機(jī)膜能夠維持無機(jī)膜的柔韌性和穩(wěn)定性,這樣你就能在不用玻璃的情況下最大限度的保護(hù)屏幕了。但是請(qǐng)注意。千萬別把這塊折疊屏拿給其他人玩,因?yàn)橥饷娴倪@層膜實(shí)在是太像成本價(jià)一毛錢的手機(jī)貼膜了。如果誰不小心撕了它,你的屏幕就完蛋了。
到這里,屏幕本身的加工算是告一段落了,最后要考慮的是怎么把它裝進(jìn)平板的機(jī)身里。精心改造的屏幕已經(jīng)可以彎曲,但其實(shí)它仍然無法像紙那樣。做到真正意義上的折疊,一旦彎折的程度低于理論上的曲率半徑,再結(jié)實(shí)柔韌的材料也會(huì)變形甚至斷裂。所以在最后的最后,你還得設(shè)計(jì)一款精密的鉸鏈結(jié)構(gòu)。它需要在屏幕折疊的時(shí)候收縮,在屏幕打開的時(shí)候伸張,始終保證屏幕和機(jī)身緊密貼合,受力均勻,讓二者無縫的連接起來。
三星和華為在這個(gè)問題上分別采取了兩種不同的思路,一種是保護(hù)屏幕的內(nèi)折方案,通過在屏幕中間留出空隙,保證曲率半徑,另一種是屏幕朝外的外折方案。雖然曲率半徑比較大,但更考驗(yàn)塑料屏幕的耐刮、耐摩擦和耐沖擊能力。完成了這一步,你就擁有了一塊自由開合,可大可小,還能隨身攜帶的電子設(shè)備了。
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