摺疊屏手機沒有摺痕,這可能嗎?

2020-12-21 電子工程專輯

3月25日，柔宇召開了一場線上發布會，發布的主要產品是第三代蟬翼全柔性屏，並宣布與中興達成戰略合作。另外發布會還帶來了採用這種柔性屏的FlexPai 2柔派二代摺疊手機。在初代FlexPai手機知名度一般的情況下，我們來看看這次的二代產品，以及更新後的「第三代蟬翼」全柔性屏有哪些改進。GXCEETC-電子工程專輯

這對我們嘗試了解柔性屏技術的發展和應用現狀，也是一個不錯的機會。GXCEETC-電子工程專輯

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改進了鉸鏈的FlexPai 2手機

FlexPai 2手機在發布會上只能算驚鴻一瞥，在發布會上所佔篇幅不多。柔宇科技董事長兼CEO劉自鴻博士表示，這款手機預計會在下個季度正式發布。已知其內部硬體配置主要包括驍龍865主晶片、LPDDR5 RAM、UFS 3.0存儲介質、5G支持（FR1頻段支持還是比較全的），這些常規旗艦配置，想必對FlexPai這種手機而言，已經不算什麼亮點了。GXCEETC-電子工程專輯

FlexPai 2的核心當然仍是那塊屏幕，如上所述，這塊屏幕就是柔宇的「第三代蟬翼全柔性屏」，有關在面板層面的改進我們將在後文提及。就顯示屏及設備整體，這款手機仍然採用外彎折的方式，即在單次摺疊後，屏幕是面向外部的：而不是三星Galaxy Fold那種內折方案（摺疊後屏幕收起）。GXCEETC-電子工程專輯

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柔宇科技董事長兼CEO劉自鴻博士GXCEETC-電子工程專輯

FlexPai 2手機屏幕在展開後的整體尺寸仍是7.8英寸（對比華為Mate X為8英寸，三星Galaxy Fold為7.3英寸），寬高比4:3，解析度等各項參數未知。作為參考，初代FlexPai手機的解析度為1920x1440，像素密度308ppi。劉自鴻在發布會上提到了一個「影佔比」的概念：「一般來說顯示模式是21：9或者4：3，在21：9的情況下，柔派2整個觀影面積達到了6.18英尺，比市場上其他手機要大很多。在4：3的顯示狀況下，包括電影還有遊戲，柔派實際觀影範圍也明顯高於其他同類競品。」GXCEETC-電子工程專輯

從發布會上劉自鴻從上衣口袋拿出這款手機極短時間的展示來看，其形態和初代FlexPai還是一脈相承的，包括屏幕一側有一條類似手柄的設計（像Kindle Oasis那樣，不過這部分厚度並無凸起），內部似乎還放下了更多的攝像頭。GXCEETC-電子工程專輯

不過這款手機在摺疊結構上有比較大的調整，主要是鉸鏈或者說樞軸部分。就部分國外媒體對初代FlexPai手機的體驗來參考，初代設備一個比較大的問題就是其偏厚重的機身。初代FlexPai的重量是320g，這實際上比iPad mini還要重——摺疊屏手機的常規似乎也都是沉甸甸的，華為Mate X也有大概300g；另外，設備展開後的厚度雖然控制在了7.6mm，但在摺疊後，鉸鏈設計令其無法完全閉合，中間會留出一個比較大的空隙（像Surface Book那樣），所以要將其輕易裝進普通口袋實際也不容易。GXCEETC-電子工程專輯

雖然我們不知道FlexPai 2的重量，不過其鉸鏈設計已經做了比較大的改動。柔宇稱其為「全閉合線性」3S轉軸，在摺疊後，「中間沒有任何間隙」。其特性還包括「液態金屬/耐用鋁鈦合金核心部件」，以及「0.01mm加工精度」等。這應該能夠加強FlexPai 2的便攜性。目前已經推出摺疊屏手機的廠商，似乎都在鉸鏈設計上花了很大的心思，如三星Galaxy Flip Z在不僅改變了Fold所用的鉸鏈結構，還在鉸鏈上加入了「纖維屏蔽層」，通過一層織物起到一定的防塵作用。GXCEETC-電子工程專輯

落到更多人關心的這塊顯示屏上，它可能沒有「摺痕」。GXCEETC-電子工程專輯

這塊柔性屏沒有摺痕？

「摺痕」在很多人看來屬於摺疊屏手機不可避免的瑕疵，三星和華為摺疊屏手機屏幕的摺疊處，在出廠到手之際就是有明顯摺痕的。業界另一款「據說」沒有摺痕的摺疊屏手機應該是摩託羅拉的Razr 2019。不過這款仿復古設計的手機，最初沒有摺痕是始於鉸鏈處的設計。Razr的屏幕摺疊處有一個將近120°的大鈍角，如下圖。所以這塊屏幕即便在摺疊時，也處在相對緩和的摺疊狀態，這和Galaxy Fold彎折處更小的餘量就不同。GXCEETC-電子工程專輯

像柔宇FlexPai以及華為Mate X這種外彎折設計，彎折角度沒有Galaxy Fold那麼緊，不過Mate X依然是有摺痕的。柔宇想到的方案是從材料入手來嘗試儘可能避免這種摺痕，畢竟柔宇自己就做柔性屏。GXCEETC-電子工程專輯

除摺痕之外，劉自鴻博士還提到了已有柔性屏的其他一些問題，比如膜層斷裂、顯示失效（屏幕部分區域出現問題）。「我簡單和大家從基礎的材料物理學做解釋：全柔性屏有近百種微納米材料組成，每一層材料特性都不同，那麼多層材料堆疊在一起，在摺疊和展開的過程中就非常容易看到上述問題。比如形狀恢復、膜層分離，甚至膜層滑移的問題。」如下圖所示：GXCEETC-電子工程專輯

「如何解決這些問題？市場中柔性材料可選的種類非常多，而且材料疊加的方式也是無窮的。對所有材料和組合進行一一實驗是不太可能的，因為組合方式太多。」「我們思考是否可以用更智能的方法來解決這個問題。我們的科學和技術團隊一直希望能夠形成一個新的仿真模型，直到我們做到智能力學仿真模型。」GXCEETC-電子工程專輯

這種智能力學仿真模型的工作原理，是「首先形成材料的力學參數資料庫：包括所有參數，不同材料層。之後我們進行材料物理特性模擬算法。我們會將實驗比對驗證，進行參數的校正，通過這種方法我們就可以實現快速的量產，甚至可以實現按需定製。」GXCEETC-電子工程專輯

針對顯示失效、摺痕、膜層斷裂等問題，「我們通過不同的分類，將這些因素進行細化，通過材料科學的方式進行選擇。再將這些細化後的材料放在智能力學仿真模型中，更快地找到更好的堆疊、參數和最好的材料選擇。」GXCEETC-電子工程專輯

從柔宇的演示來看，通過這種摺痕以及平整度優化的第三代蟬翼全柔性屏，在平整度表現上的確相當好——未知這裡的平整度是否也關乎屏幕表層材料的使用；另外膜層分離優化，按劉自鴻所說：「我們可以完完全全的解決膜層分離這個問題，不會再出現任何的膜層分離。」GXCEETC-電子工程專輯

在可靠性測試方面，有「20萬次以上彎折」測試，以及包括刮擦、扭曲、拉伸、摔落等在內的各種測試。這可能是另一個更大的話題，即柔性屏的可靠性問題，或許這其中的一部分還要依託於材料技術的進一步發展，以增強這類屏幕表面的硬度和可靠性，這也是當前柔性屏在實用性方面的一大軟肋。GXCEETC-電子工程專輯

而在第三代蟬翼全柔性屏的屏幕顯像素質上，我們並沒有拿到非常確切的數據。柔宇在發布會上只是提到了部分參數的提升。比如說色域相比「高端LCD」高30%，這個猜測應該仍是相較於sRGB色彩空間而言的；對比度較「高端LCD」有500倍的優勢，相較第二代蟬翼全柔性屏提升5倍，實際上對比度一直都不是LCD這類有背光源設備的強項；另外第三代蟬翼全柔性屏的響應時間「是傳統高端LCD的4%」。GXCEETC-電子工程專輯

另外一點柔宇強調的第三代蟬翼全柔性屏的優勢，在側向角度觀察屏幕時的色偏和亮度衰減。柔宇給出的數據是，30°左右亮度衰減僅有「高端LCD」的25%，色偏也是後者的33%。這些數據實際上還是比較模糊的，如果我們能夠界定「高端LCD」的實際標準，那麼就能真正判斷柔宇第三代蟬翼全柔性屏素質的真正水準了。只不過第三方測試機構似乎也從未對初代柔宇屏幕進行過這些指標進行測試，這讓我們少了一些參考依據。GXCEETC-電子工程專輯

LV、瀘州老窖都是目標客戶

值得一提的是，柔宇特別提到了在自家柔性屏量產中，採用一種名為ULT-NSSP（Ultra Low Temperature Non-Silicon Semiconductor Process，超低溫非晶矽半導體工藝）的技術。與之對應的是在TFT製備上比較常見的LTPS（低溫多晶矽）。GXCEETC-電子工程專輯

LTPS很多人都已經比較熟悉了，ULT-NSSP的詳情我們並不了解。劉自鴻說：「和其他技術相比，包括傳統的LTPS，ULT-NSSP的材料器件設計、製程工藝、路線設計、堆疊技術，甚至包括生產設備都是完全不同的。我們可以使用非常少的前端投入，實現非常高的良率和量產，產品能夠較高柔性，以及可靠性。」GXCEETC-電子工程專輯

柔宇在提供的新聞稿中提到LTPS「工藝基於矽材料較為複雜，工藝溫度在450度以上，單條產線設備投資成本通常高達數百億」。這可能表明在柔宇看來，LTPS在玻璃基板非晶矽結構轉為多晶矽結構的過程仍然不夠「低溫」——而處理過程控制在600度以下的溫度原本是LTPS相比傳統非晶矽技術的一項優勢；此外柔宇可能找到了一種更低成本且高效的技術。GXCEETC-電子工程專輯

推測這可能是柔宇的柔性屏量產線的一個重要組成部分，或許未來我們還可以獲知有關這項技術的更多細節。GXCEETC-電子工程專輯

最後我們談一談柔性屏的應用。本場發布會的一個亮點，實則是柔宇宣布與中興達成戰略合作，「充分整合柔宇自主產權的全柔性顯示屏、全柔性傳感器及配套解決方案和中興的5G技術領先優勢、智能終端產品開發技術。」未來我們大概能夠看到中興的摺疊屏手機採用柔宇的方案。GXCEETC-電子工程專輯

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柔性屏在LV包上的應用GXCEETC-電子工程專輯

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柔性屏在瀘州老窖白酒上的應用GXCEETC-電子工程專輯

除了手機以外，劉自鴻博士還著重列舉了一些柔宇全柔性屏技術的合作夥伴和應用領域。比較令人意想不到的比如奢侈品牌LV（路易威登）的合作，柔性屏與皮料結合成為看上去非常個性化的包包，可以在柔性屏上定製自己的影像和內容。另外柔宇還與瀘州老窖合作，將全柔性屏帶到白酒包裝上，貼合在酒瓶外，做產品包裝和廣告。GXCEETC-電子工程專輯

柔宇還與空中巴士（Airbus）合作，將柔性屏帶到飛機機艙中；與李寧合作，將柔性屏放上貨架，用於產品信息展示；與智能音箱Mirage合作，在音箱上搭載曲面柔性屏；以及與更多酒店、樓宇、機場合作，將柔性屏用於傳媒和廣告。這些應該都是以往普通消費用戶所不知的。GXCEETC-電子工程專輯

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初代FlexPai手機GXCEETC-電子工程專輯

在我們看來，搭載第三代蟬翼全柔性屏的FlexPai手機實則更像是一款柔性屏設備演示，畢竟柔宇的主營業務仍然是柔性顯示屏本身。不過這其中能看到的，對於摺疊屏這個類別的手機，柔宇做出的努力，除了前面提到的鉸鏈；更多的還體現在以系統與軟體層面：這在過去似乎是被很多人忽視的。GXCEETC-電子工程專輯

FlexPai初代在CES 2019亮相時，很多國外媒體提到，這款手機在系統設計上很不到位，尤其因為Android系統目前對摺疊屏形態幾乎還沒有做出多大的支持，摺疊屏設備需要在摺疊、展開形態間對系統UI做出相應的適配和重新設計，還涉及到第三方應用的支持問題。外媒TechRadar認為，FlexPai的作業系統仍然有大量改進工作要做，摺疊切換緩慢、拍照也緩慢。GXCEETC-電子工程專輯

不過在去年FlexPai初代正式推往市場以後，這些問題已經完全解決。外媒Forbes在後續針對FlexPai的體驗中就提到軟體提升十分顯著，甚至摺疊後雙屏兩個應用的使用這類特性都讓人覺得非常舒服；除了谷歌套裝支持有問題之外，其他體驗已經相當出色。這實際上很能說明柔宇在摺疊屏設計上也是花了相當的精力的，尤其是對這樣一個主業在屏幕本身的市場玩家。第三代蟬翼全柔性屏，以及FlexPai 2手機也因此變得值得期待，至少它們都將推動柔性屏行業與技術的前行。GXCEETC-電子工程專輯

參考來源：

[1] Hands on: Royole FlexPai review – TechRadarGXCEETC-電子工程專輯

（https://www.techradar.com/reviews/hands-on-royole-flexpai-review）GXCEETC-電子工程專輯

[2] Review: The World's First Foldable Phone Is Surprisingly Usable – ForbesGXCEETC-電子工程專輯

（https://www.forbes.com/sites/bensin/2019/07/29/review-the-worlds-first-foldable-phone-is-surprisingly-usable/#6c4ea4b078a1）GXCEETC-電子工程專輯

責編：Yvonne GengGXCEETC-電子工程專輯

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