手机折叠屏,又柔又脆弱

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  随着“折叠屏”手机的问世,大家被新一代手机炫酷的科技感所震撼。今年2月20日,三星推出了首款折叠屏手机——Galaxy Fold。 可这款价格高达1980美元(折合1.32万元人民币)的手机近日遭到了集体吐槽,不仅出现屏幕隆起、闪屏、黑屏等问题,甚至有的使用两天就“阵亡”了。对此,很多网友表示失望。那么,折叠屏有怎样的科技含量?究竟靠不靠谱?
  通常,对于屏幕的这种可折叠、可卷曲的特性,会用一个专业的术语“柔性”(对应的英文单词为flexible)来表述。通常来讲,柔性就意味着产品可以实现任意角度的弯曲、扭曲。人们现实中见到的折叠屏,是属于柔性要求较高的一种屏幕,它需要经过20万次的折叠实验保持不坏,对可靠性要求很高,这种屏幕结构是需要单独进行设计的。
  有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,即OLED)是折叠屏所用到的最重要的材料。OLED是一种可以自发光的材料,而且它的反应速度快,厚度薄,从理论上来讲,这种材料应用于显示屏是再合适不过的了。但实际上,OLED是一种极不稳定的材料,它对水和氧气太敏感,要想作为屏幕,必须封装起来,与空气隔绝。
  OLED作为具备柔性的有机材料,它是怎么实现发光的呢?我们可以简单抽象地理解,OLED好像一个汉堡,两边的电极是包覆在汉堡上的纸,汉堡的三层分别是电子传输层、空穴传输层、发光层。给这个汉堡施加电压后,电子和空穴向位于中间的发光层传输,在发光层电子和空穴相遇并复合产生光,发光的颜色可以根据改变发光层材料来进行调整。但这个汉堡特别的不稳定,一遇到水和氧气就会变质坏掉,于是就在汉堡的上面和下面各加上一个材质不同的碗。然后,将这两个不同的碗扣住并粘接起来,汉堡就密封在两个紧扣的碗里面了。下面的碗叫做基板,上面的碗叫作屏幕保护材料。
双向折叠柔性屏。

  当基板和屏幕保护材料都是玻璃的时候,这时的OLED屏幕是不可折叠的,但我们将基板、屏幕保护材料等变为柔性有机高分子材料时,屏幕就可以实现折叠效果了。但是,这些材料耐温性和隔绝水氧的能力比玻璃差,选择一样特性就意味着要牺牲另一些特性。所以寻找一种耐温性好、隔绝性能强、随着弯折特性不会改變的材料作为封装材料,也是业界努力研究的方向。
  OLED的制备工艺对环境条件的要求是极为苛刻的。其中蒸镀、旋涂等工艺,需要在洁净度要求达到百级甚至更高标准的无尘室内完成制作。百级意味着每立方米空间里,粒径大于、等于0.1微米的微粒个数不能超过100个。除了这些因素,制备过程中稍有不慎便会导致产品失效。
  实际上,要想真正实现“柔性”,我们还面临很多问题。但科技的力量是巨大的,或许不久之后,我们就能看到真正的“柔性”手机了。
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