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折叠屏新“战场”上演三国杀

2020-03-04 08:01:44  

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苹果的初代iPhone 开创了大屏智能手机的先河,演变至今,除了屏幕变得越来越大,形态自始至终没发生过太大变化,直到折叠屏的出现打破了僵局。

智能手机行业进入创新瓶颈后,已经很久没有出现一项新技术能够像折叠屏技术那样,引起整个业界和消费者的集体关注了,智能手机的进化总是和屏幕技术紧密相连,于是很多人认为,折叠屏也将带来一场手机技术革命。

从各大厂商实验室的项目,到消费者可体验到的产品,折叠屏的发展同样也是经历了漫长的探索过程,解决了无数尖锐的技术和工艺难题,才有了如今的面貌。

过去的2019年,被认为是折叠屏手机的元年,以三星、华为为代表的几家厂商陆续发布了自家的折叠屏手机,但在推向市场的过程中,或多或少都遇到了一些阻碍,但大家依旧坚信,折叠屏是未来的一个主要趋势。

进入到2020年,又是三星和华为率先推出了新一代折叠屏手机产品。相比上一代,两家公司都在发布会后不久就开始正式发售,这或许意味着折叠屏手机在出货方面的阻碍,已经得到了很大的改善。

科技“折叠屏”难在哪里?

“折叠屏”,顾名思义就是可以折叠的屏幕,英文名称为 flexible display,更准确的概念应该是叫做“柔性屏”,可以实现360度的弯曲,因为用在手机这个品类上基本都是以折叠的形态呈现,故也经常被大家称之为“折叠屏”。

通常来讲,大部分所使用的传统手机屏幕上都有一个基板,像素点分布在这个基板之上组成显示屏幕,柔性屏与传统手机屏幕的区别在于,通过某些新材料,让基板可以进行弯折,以达到想要的角度和效果。

这些材料就是有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode ),也被称为柔性OLED,它具备LED所有的优点,最重要的是可实现柔性功能。

简言之,折叠屏的核心技术其实在于柔性材料和制造工艺。

在OLED屏幕这个领域,掌握核心技术的企业并不太多,国际上韩国三星和LG这两家公司投入较早,并且有了相对成熟的经验,其中LG早在2013年就宣布开始量产首款柔性OLED,三星当时也发布了一款OLED显示屏手机Galaxy Round,这也是世界上第一款曲屏手机,国内的话柔宇科技在2014年也公布了彩色柔性显示器,可向任何角度和弧度进行自由卷曲伸缩。

从各家屏幕大厂开始研究柔性屏技术到现在,已经过去了好几年时间,但是之所以商业化的进度没那么快,主要是因为还存在着很多技术难点要克服。

智能手机被公认为是一个折叠屏应用的重要领域,但是想要把折叠屏与智能手机结合,仅仅解决屏幕问题还不够,看上去只是屏幕变了,实则不然。

正所谓牵一发而动全身,除了屏幕的结构需要单独设计之外,因屏幕发生变化也会带来一系列设计难题,如:保证屏幕开合的铰链结构、折叠次数的耐久性、电路板空间规划、电池结构设计等等。

如果这些产品工业设计问题都解决了,量产也并非轻易实现,三星和华为这些目前顶尖的公司,都在量产折叠屏手机上出现过问题,这里不只是产能,而是柔性OLED面板的良品率需要提升,只有这样才能让成本不断下降。

在2016以前,柔性OLED的供给只有三星 Display的A3以及LG Display的E2 两条量产线,不过现在这个情况已经有所好转,目前国内具备柔性面板量产能力的厂商有京东方、柔宇科技、维信诺(002387,股吧)、深天马等一些公司。

以京东方为例,截至目前在OLED方面已宣布建设4条第6代柔性AMOLED生产线,其中,成都第6代柔性AMOLED生产线在爬坡中,已为一线品牌客户供货。绵阳第6代柔性AMOLED生产线目前正在建设中。

正是国内外厂商在产业链背后的共同努力,才让2019年成为了折叠屏手机元年,越来越多的品牌开始加入到折叠屏大战当中。

盘点已问世的折叠屏手机

从去年初到现在,目前市面上已经发布了7款折叠屏手机,共涉及三星、华为、联想、柔宇科技4个品牌,这些机型分别是:三星Galaxy Fold、三星W20 5G、三星Galaxy Z Flip,华为Mate Xs、华为Mate X,联想Moto Razr和柔宇的FlexPai。而柔宇的FlexPai手机在成熟度上还有待完善,这里略过。

三星:Galaxy Fold(目前全球销量最大) 、W20 5G(带5G功能) 、Galaxy Z Flip(外形时尚)

三星Galaxy Fold

去年2月份,三星在旧金山推出了Galaxy Fold,它采用了内折叠的设计,转轴部分采用了特殊的隐藏式铰链,展开后是一块 7.3 英寸的屏幕,为了在折叠状态下正常使用手机,Galaxy Fold 还在手机正面配备了一块 4.6 英寸的副屏。

三星W20 5G是心系天下W系列产品迎来了第12代产品,将机械结构、玻璃、金属有效的结合在了一起,并拥有多任务处理、强大灵活的超视觉六摄系统等多项创新技术与功能。在折叠状态下,正面是一块4.6英寸的AMOLED屏幕,而在展开状态下,则是一块7.3英寸Dynamic AMOLED屏幕,于去年11月份发布。

三星Galaxy Z Flip

2月27日,占据折叠屏产品半壁江山的三星,又在发布了另外一款产品Galaxy Z Flip。它采用了三星超薄柔性玻璃UTG的显示屏,采用隐藏式铰链,双凸轮结构设计精密,可实现多角度旋停折叠,大小为6.7英寸,能分成两个4英寸屏幕,得益于挖孔摄像头技术,三星Galaxy Z Flip有效避免了屏幕内出现缺口或断点。

华为:Mate Xs、Mate X(坚持走屏幕外折技术路线)

华为 MateX 是华为推出的第一款折叠屏智能手机,采用了外翻式双屏设计,折叠状态下正面是一块 6.6 英寸的屏幕,背面是一块 6.38 英寸的狭长副屏,整体厚度约为 11 毫米,展开后是一台 8 英寸的大屏。

华为Mate Xs

24日,华为正式对外发布了全新的折叠屏手机 HUAWEI Mate Xs,该机可以看做是华为Mate X的升级版产品,闭合后两块屏幕的尺寸和Mate X一致,分别为6.6英寸和6.38英寸,在全展开情况下屏幕显示尺寸同样也为8英寸。

华为 Mate Xs 的一大升级在于折叠结构当中的铰链系统,在关键结构上应用了锆基液态金属,它的硬度接近钛合金。而手机所搭载的显示屏则使用了双层聚酰亚胺柔性材质,增强了硬度,减少使用中产生划痕、碎裂等问题。

联想:Moto Razr(复刻经典机刀锋V3)

摩托罗拉在2015年被联想收购后,手机业务已经被并入联想,虽然市场表现一般,但摩托罗拉的品牌依旧沿用,Moto Razr 算是联想的第一款折叠屏产品,首先是在官网上被公布出来的,但是在中国还未上市。

Moto Razr 的外观非常接近一代经典Moto V3,配备6.2英寸可折叠OLED柔性屏,给人耳目一新的感觉,它和Galaxy Z Flip的折叠方式相似,但这款产品曝光的时间比后者更早,Moto Razr 出现一下子打破了人们对折叠屏手机的固有印象。

各家技术路线有何差异

以上提到的几款产品,虽然同样都是折叠屏,但是他们的技术路线各不相同,选择的供应商也有所差异,如果用一个较为直观的方式将它们区别开来,可以根据折叠方式大致分为三个类别,这三个方案各有优劣。

一、左右内折

左右内折是三星Galaxy Fold和三星W20 5G这两款产品所采用的方案,以Galaxy Fold为例,在默认的折叠状态下,需要左右内折才能展开7.3 英寸屏幕,屏幕隐藏在内部,这种方式能够在一定程度上保护屏幕,只有在当你需要的时候才会去拿出来展开使用。

折叠屏的设计之所以存在,首先是为了展开后大屏带来的更多显示空间,但同时必须要兼顾折叠状态下的使用场景,左右内折的方式限制了手机在折叠状态下的使用,因此三星又给Galaxy Fold的外侧加入了一块4。6英寸的副屏,这块屏幕比较适合打电话、回消息、看通知等一些简单的操作。

智能手机本身尺寸就不大,要在这一亩三分地之上多塞进一块小屏幕,这就给手机的工程结构设计带来了新的困扰,对于电路板的设计、电池的位置、摄像模组的排列都是全新的考验,这种方案所要考虑的问题更复杂。

为了实现左右内折的屏幕折叠方式,三星发明的一种全新聚合物层——聚酰亚胺薄膜,让显示屏更加轻薄,却坚韧耐用。经过严格测试,Galaxy Fold 保证实现超过 20 万次折叠,设计使用寿命长达五年左右。

三星的另外一款产品W20 5G与Galaxy Fold的折叠形态基本类似,只是在处理器比Galaxy Fold强了一点,采用了骁龙855+芯片,屏幕同样可以开合自如,融合了智能手机和平板的优势,可以实现一机两用。

二、左右外折

左右外折是华为两款产品 Mate X 和 Mate Xs 所采用的方式,左右外折驱动层面是把整块屏幕分为主副两块,一块作为折叠状态下使用,与左右内折的那块外屏作用相当,判断折叠与否通过铰链临界状态来判定。

折叠屏手机当中,铰链的作用非常关键,它用于支撑旋转及连接屏幕,铰链包含的众多零件主要可以分为两大类,一类是在转动时保持固定的支撑件,一类是旋转结构中的摩擦件,需要材料本身具备较高的回转精度与摩擦系数。

铰链的支撑件体积相对较大,所以对强度要求会更高,近期华为发布的 Mate Xs 与此前的华为Mate X相比,主要改进的地方也是在铰链,它首次采用一种被称为锆基液态金属的新型材料;而在摩擦件方面,使用MIM的大批量复杂成形微小零件,官方宣称 Mate Xs 的折弯寿命预计将提高至20万次折叠。

资料显示,目前华为手机MIM件的最大供应商是国内的东睦股份(600114,股吧),该公司在相关领域相继收购东莞华晶和富驰高科,也是此次Mate Xs铰链的核心供应商。

从柔性屏的原理上,内折和外折技术原理上差不太多,只是在设计层面,内折叠相当于在曲面外侧做设计,而外折叠是在曲面内部做设计,所以留给外折叠的发挥空间会稍微大一些,可以使用弯曲更大的材料。

因此,左右外折还有一个好处就是可以减少厚度,它减少了一个外侧的副屏,所以对空间的压榨更小,在折叠状态下,华为Mate Xs厚度为11mm,会比三星Galaxy Fold在折叠状态下要薄5mm,不过视觉观感不是特别明显,目前的折叠屏手机折叠后的厚度普遍都在1厘米以上。

在具体的使用当中,系统会根据铰链临界状态来判定是否为折叠状态,如果为折叠状态,便会开启另外一块副屏共同组成展开后的大屏。

左右外折的问题在于柔性屏幕外露,不利于保护,日常使用容易发生磕碰,在这点上不如内折方案。

三、上下内折

正当业界都以为折叠屏只有左右折叠的时候,三星和联想给大家带来了新思路,三星 Galaxy Z Flip 和联想 Moto Razr 这两款产品均采用了上下向内对折的折叠屏设计,他们看上去更像是一部折叠屏手机。而不是折叠屏版。

以Moto Razr 为例,配备一块21:9的6.2英寸可折叠OLED柔性屏,和我们现在所用的智能手机尺寸相仿,折叠之后的尺寸则更小,可以轻松放到口袋当中,就像是多年前摩托罗拉风靡一时的刀锋系列翻盖手机那样,非常优雅。

Moto Razr

Moto Razr 采用了一项由联想YOGA团队与Moto 手机团队共同合作研发而成的铰链技术,可以在屏幕折叠部位形成一个“半球形”的半径空间,为折叠屏的打开和闭合提供了更舒适的延展,在使屏幕两边受力更加平衡的同时,屏幕可以几乎零缝隙的完全折叠,有效解决了屏幕因频繁折叠而出现的折痕问题。

上下内折的方式优势显而易见,它恰到好处地照顾到了便携性,折叠后外侧配备一块小副屏可以显示一些简单的信息,对于看中便携性的用户来说非常吸引人,但是如果对折叠屏的期待是更大屏幕,那么这种折叠方式或许不适合你。

但上下内折带来的问题也很明显,由于机身体积小,内置的电池容量都不大一般为2500mAh上下,处理器也会落后旗舰主流一些。

尽管产品已经对外公布,但是Moto Razr距离国内上市还有一段时间,目前看到Moto Razr在国内上市有部分技术问题,因为运营商的网络暂不支持eSIM卡,未来可能直接上5G的版本,另有消息称联想内部也在考虑给Moto Razr更换部分部件,例如摄像头和处理器,提升产品竞争力。

下一个手机技术革命

总而言之,如果只讨论折叠的方式和形态以及带来的体验,无论是那种折叠方式,技术都有各自优势和劣势,最终到底哪种会更受到消费者认可成为主流也不得而知,大家都是在摸着石头过河。

用户对于折叠屏的期待无非就是两种,即“展开后的屏幕”以及“折叠后便携性”。

就拿大屏幕来说,它能让我们获取到更多信息,我们从最基本的用户体验角度来分析,其实有很多软件都可以感受到这种提升,比如娱乐影音、地图导航、浏览网页等,这些都可以带来更好的体验。

此外还有移动办公也是一个很好的场景,以前7寸基本就是智能手机和平板电脑的界限,如今随着折叠屏手机的问世,这个界限已经越来越模糊,更大的屏幕支持分屏功能后,将来的移动办公也有更大的想象空间。

目前,折叠屏的安卓应用生态也有待完善,如今手机厂商推出多种折叠屏幕方案分辨率比例不尽相同,会导致应用在折叠屏手机上显示出现问题,以Galaxy Fold为例,用一个近乎方形的屏幕来打王者荣耀是一个很奇怪的体验。

三星、华为拥有足够的技术实力和研发投入,布局折叠屏手机,究其原因无外乎两点:首先是获得市场关注度,证明自己是一个在某些尖端技术上领先业界的厂商;其次大厂商有资源有能力可以实现提早布局,后期一旦该技术取得突破性进展,产品竞争力直线上升,所获收益极大,值得去下这个赌注。

以提高全面屏屏占比为目标的手机创新已经进入尾声,挖孔屏、双面屏、瀑布屏都无法再吸引用户的注意力。

拍照功能随着手机像素提升到1亿,10倍光学变焦,超级夜景,视频防抖各种功能也让手机厂商挖的干净了。

电池容量提升困难,快充、闪充技术因运而生,但依然也是从18W、40W、65W的数字的提升,总会有遇到瓶颈。

只有赋予手机新的使用形态,才会脱离上面哪些功能点的竞争,让手机厂商进入更高维度的战场。

当一个技术方向备受追捧的时候,我们或许很难在短时间内打造最佳体验的产品,但是这个探索的过程却极为有趣,折叠屏的出现代表着更大的想象力,随着折叠屏手机的快速迭代,我们很快会再次体会到把手机装在兜里的感觉,而不是握在手上。(本文首发钛媒体,作者/李玉鹏,编辑/项欧)

(责任编辑:王荣智 )
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