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折叠屏手提式有线电话机迎来最强能力支撑,折叠屏背后的

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在第二届柔性电子国际学术大会上,柔性电子与智能技术全球研究中心研发团队带来了两款超薄柔性芯片,功用分别为运放芯片和蓝牙系统级芯片。

2 月 24 日,华为在西班牙巴塞罗发布了新一代 5G 手机 HUAWEI Mate
X。一时间,折叠屏似乎成为了新一代手机的标配。那么今天,就让我们扒一扒这里面到底有什么「黑科技」。

2 月 24 日,华为在西班牙巴塞罗发布了新一代 5G 手机 HUAWEI Mate
X。一时间,折叠屏似乎成为了新一代手机的标配。那么今天,就让我们扒一扒这里面到底有什么「黑科技」。

在保证功能的同时,这两款芯片最大亮点就在于可弯折性,而小于25微米的厚度使得它们得以适配柔性设备的可弯曲需求。

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其实,折叠屏是柔性屏的一种,是柔性电子技术积累到一定基础上发展而来。柔性电子是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术。相对于传统电子,柔性电子具有更大的灵活性,能够在一定程度上适应不同的工作环境,满足设备的形变要求。其应用横跨航空、消费电子、医疗保健、机器人和工业自动化等多个领域。

其实,折叠屏是柔性屏的一种,是柔性电子技术积累到一定基础上发展而来。柔性电子是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术。相对于传统电子,柔性电子具有更大的灵活性,能够在一定程度上适应不同的工作环境,满足设备的形变要求。其应用横跨航空、消费电子、医疗保健、机器人和工业自动化等多个领域。

此前市面上已经面世了包括华为Mate X、三星Galaxy
Fold等折叠屏手机和努比亚阿尔法腕机等折叠设备,通过对具有延展性的基板材料和柔性OLED面板搭配来实现弯折效果。

2 月 24 日,华为在西班牙巴塞罗发布了新一代 5G 手机 HUAWEI Mate
X。一时间,折叠屏似乎成为了新一代手机的标配。那么今天,就让我们扒一扒这里面到底有什么「黑科技」。

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据电科技了解,区别于刚性电路,“柔性电子技术一种将有机、无机材料制作在柔性、可延性基板上的新兴电子技术”。而这种新颖的电子元件制备方法通过与塑料薄膜、玻璃等不同的基板材料进行结合,可以创造出形式多样的设备形态,例如折叠电视。

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柔性电子涵盖多个交叉学科,所能提供的产品包括柔性显示屏、化学与生物传感器、柔性光伏、柔性逻辑与存储、柔性电池、可穿戴设备、电子报纸、电子皮肤等多个方向,未来也许能够改变人们的衣食住行。

其实,折叠屏是柔性屏的一种,是柔性电子技术积累到一定基础上发展而来。柔性电子是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术。相对于传统电子,柔性电子具有更大的灵活性,能够在一定程度上适应不同的工作环境,满足设备的形变要求。其应用横跨航空、消费电子、医疗保健、机器人和工业自动化等多个领域。

柔性 OLED 屏幕是关键

柔性电子涵盖多个交叉学科,所能提供的产品包括柔性显示屏、化学与生物传感器、柔性光伏、柔性逻辑与存储、柔性电池、可穿戴设备、电子报纸、电子皮肤等多个方向,未来也许能够改变人们的衣食住行。

折叠屏的概念至少十几二十年前就有了,为什么直到今年才有折叠屏产品问世?答案也很简单,那就是
CRT 时代没折叠可能,LCD 也不太可能折叠,只有 OLED
显示屏时代才有折叠的可能,这是 OLED 技术决定的。

柔性 OLED 屏幕是关键

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折叠屏的概念至少十几二十年前就有了,为什么直到今年才有折叠屏产品问世?答案也很简单,那就是
CRT 时代没折叠可能,LCD 也不太可能折叠,只有 OLED
显示屏时代才有折叠的可能,这是 OLED 技术决定的。

简单来说,OLED 不需要外部发光,那就能减少 CCFL 背光模组,还能减少 TFT
玻璃、C/F 玻璃及一组 0 偏光片,所以 OLED
显示器结构简单,更加轻薄,而自发光的特性也减少了能耗,黑色状态下可以做到
0 亮度,这样对比度超高,而且省电,也没有漏光问题。

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简单来说,OLED 不需要外部发光,那就能减少 CCFL 背光模组,还能减少 TFT
玻璃、C/F 玻璃及一组 0 偏光片,所以 OLED
显示器结构简单,更加轻薄,而自发光的特性也减少了能耗,黑色状态下可以做到
0 亮度,这样对比度超高,而且省电,也没有漏光问题。

OLED 面板的结构

OLED 面板的结构

我们平时弯折东西的时候就知道东西越薄越容易弯折,而且还有一定的韧性,不然再薄也会一弯就断,OLED
在超薄这方面已经合格了,早就可以做到 1 mm
以内的厚度,但使用玻璃基板的话就不容易弯折(不是完全没可能,最初的柔性屏就是玻璃基板的),所以有了柔性
OLED 面板生产线,OLED
面板的基底从玻璃改成了塑料材质,准确说是一种聚合物薄膜材料。

我们平时弯折东西的时候就知道东西越薄越容易弯折,而且还有一定的韧性,不然再薄也会一弯就断,OLED
在超薄这方面已经合格了,早就可以做到 1 mm
以内的厚度,但使用玻璃基板的话就不容易弯折(不是完全没可能,最初的柔性屏就是玻璃基板的),所以有了柔性
OLED 面板生产线,OLED
面板的基底从玻璃改成了塑料材质,准确说是一种聚合物薄膜材料。

目前比较热门的基底材料是聚酰亚胺膜,它具有优异的热稳定性、低吸湿性、高强度韧性、绝缘性、阻燃性、耐腐蚀性,而且无毒无污染,是理想的柔性
OLED 面板基底材料。

目前比较热门的基底材料是聚酰亚胺膜,它具有优异的热稳定性、低吸湿性、高强度韧性、绝缘性、阻燃性、耐腐蚀性,而且无毒无污染,是理想的柔性
OLED 面板基底材料。

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单纯说折叠屏产品其实并不新鲜了,因为在曲面屏手机、智能手表等行业中早就应用了柔性屏,只不过这种弯折的技术难度稍微低一点,两侧微微弯曲不需要复杂的结构,利用柔性屏自身的可弯折特性就能实现。

单纯说折叠屏产品其实并不新鲜了,因为在曲面屏手机、智能手表等行业中早就应用了柔性屏,只不过这种弯折的技术难度稍微低一点,两侧微微弯曲不需要复杂的结构,利用柔性屏自身的可弯折特性就能实现。

绕不开的弯折结构

绕不开的弯折结构

与曲面屏的弯折相比,现在我们谈论的折叠屏难度更大,即便只是折叠一次,那么如何连接两部分屏幕都是个重要的问题,所以说即便面板厂商解决了
OLED
面板显示效果及薄膜基底材料之后,设备厂商还需要考虑如何弯折的问题,这就要涉及到复杂的物理链接结构了。

与曲面屏的弯折相比,现在我们谈论的折叠屏难度更大,即便只是折叠一次,那么如何连接两部分屏幕都是个重要的问题,所以说即便面板厂商解决了
OLED
面板显示效果及薄膜基底材料之后,设备厂商还需要考虑如何弯折的问题,这就要涉及到复杂的物理链接结构了。

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折叠屏的几种方式

折叠屏的几种方式

在折叠屏没有上市之前,华为、三星、苹果以及英特尔等公司早就在申请折叠屏的专利了。根据中信证券之前整理过的一些资料,三星及苹果已经研究过单铰链、双铰链甚至无铰链等多个方案,还有更科幻的方案——滑动卷曲屏,这个方案倒是接近前面所说的科幻电影中那种抽拉出来的卷曲屏幕概念了。

在折叠屏没有上市之前,华为、三星、苹果以及英特尔等公司早就在申请折叠屏的专利了。根据中信证券之前整理过的一些资料,三星及苹果已经研究过单铰链、双铰链甚至无铰链等多个方案,还有更科幻的方案——滑动卷曲屏,这个方案倒是接近前面所说的科幻电影中那种抽拉出来的卷曲屏幕概念了。

折叠屏终极目标是无缝弯曲、折叠,不过这个还不现实,目前使用的方案以单铰链为主,而折叠方式也有内折、外折两种,两家量产折叠屏手机的华为、三星恰好就是这两种折叠方案的代表。

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折叠屏的挑战

折叠屏终极目标是无缝弯曲、折叠,不过这个还不现实,目前使用的方案以单铰链为主,而折叠方式也有内折、外折两种,两家量产折叠屏手机的华为、三星恰好就是这两种折叠方案的代表。

制作一个耐撞击、不易破碎、轻薄、便携的柔性显示器,能让人们可以随时卷起来放进口袋带走会是一件多么美妙的事情。但并没有那么简单。

折叠屏的挑战

1.硬件挑战

制作一个耐撞击、不易破碎、轻薄、便携的柔性显示器,能让人们可以随时卷起来放进口袋带走会是一件多么美妙的事情。但并没有那么简单。

重量、耗电以及屏幕的交互敏感度,这些都是折叠屏手机现在面对的问题。

1.硬件挑战

以三星为例,三星在折叠后的正面多设计了一块屏幕,多一块屏幕带来的耗电与厚度问题不可忽视。

重量、耗电以及屏幕的交互敏感度,这些都是折叠屏手机现在面对的问题。

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以三星为例,三星在折叠后的正面多设计了一块屏幕,多一块屏幕带来的耗电与厚度问题不可忽视。

2.软件挑战

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即使我们跨越了硬件层面的物理障碍,软件层面也要经历不小的挑战。众所周知安卓是一个极为开放的平台,因此适配和兼容性成了开发者比较头疼的问题。在平板手机时代,适配和兼容都做的不够完美,更不要提未来「变形」形态的手机了。

2.软件挑战

最近有使用 Mate X
玩王者荣耀游戏的视频,屏幕可以随时折叠开来,不过变成平板模式之后游戏中的视野范围似乎更小了,所以软件及游戏适配方面也是折叠屏手机需要优化的一部分。

即使我们跨越了硬件层面的物理障碍,软件层面也要经历不小的挑战。众所周知安卓是一个极为开放的平台,因此适配和兼容性成了开发者比较头疼的问题。在平板手机时代,适配和兼容都做的不够完美,更不要提未来「变形」形态的手机了。

一旦屏幕可以折叠,那就可以在保证便携性上,尽可能提供更大的屏幕,手机也可以实现平板甚至笔记本那样的屏幕大小,这三种产品之间的界限就会更加模糊。

最近有使用 Mate X
玩王者荣耀游戏的视频,屏幕可以随时折叠开来,不过变成平板模式之后游戏中的视野范围似乎更小了,所以软件及游戏适配方面也是折叠屏手机需要优化的一部分。

不止于此,只要是适用于「把大屏幕放进牛仔裤口袋」这个场景的设备,都会冲着折叠屏的方向去突飞猛进。

一旦屏幕可以折叠,那就可以在保证便携性上,尽可能提供更大的屏幕,手机也可以实现平板甚至笔记本那样的屏幕大小,这三种产品之间的界限就会更加模糊。

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不止于此,只要是适用于「把大屏幕放进牛仔裤口袋」这个场景的设备,都会冲着折叠屏的方向去突飞猛进。

比如
switch,一个很好的游戏机,但现阶段问题就是太大,不放包里根本没办法出门。如果
Switch2 PRO 推出的时候,能折叠放进口袋里,那岂不乐哉?

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柔性传感器

比如
switch,一个很好的游戏机,但现阶段问题就是太大,不放包里根本没办法出门。如果
Switch2 PRO 推出的时候,能折叠放进口袋里,那岂不乐哉?

在柔性电子技术中,另一大可能带来产业革命性变革的技术是柔性传感器的研制。

柔性传感器

利用柔性传感器和导电体,科学家可以将外界的受力或受热情况转换为电信号,传递给机器人的电脑进行信号处理,这样就可以制作成透明、柔韧、可延展、可自由弯曲折叠、可穿戴的电子皮肤,以便实时精准的监测出人体各项指标。

在柔性电子技术中,另一大可能带来产业革命性变革的技术是柔性传感器的研制。

近日,中科院力学所与大连理工大学和北京航空航天大学的科研人员合作,从力学结构设计出发,研制出适用于可穿戴设备的薄膜贴片式柔性曲率传感器。这种传感器可以精确测量被测曲面的动态弯曲曲率和弯曲角度,而且其弯曲测量结果不受拉伸变形的影响,所以在实际应用过程中,不要求传感器与被测曲面完美粘合,只需要简单贴合即可,所以即使是戴手套或穿紧身衣的方式也是完全没有问题。

利用柔性传感器和导电体,科学家可以将外界的受力或受热情况转换为电信号,传递给机器人的电脑进行信号处理,这样就可以制作成透明、柔韧、可延展、可自由弯曲折叠、可穿戴的电子皮肤,以便实时精准的监测出人体各项指标。

同时,这种传感器也非常适合与穿戴服饰集成,可应用于关节弯曲监测、手势识别、坐姿监测等柔性智能穿戴设备。

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近日,中科院力学所与大连理工大学和北京航空航天大学的科研人员合作,从力学结构设计出发,研制出适用于可穿戴设备的薄膜贴片式柔性曲率传感器。这种传感器可以精确测量被测曲面的动态弯曲曲率和弯曲角度,而且其弯曲测量结果不受拉伸变形的影响,所以在实际应用过程中,不要求传感器与被测曲面完美粘合,只需要简单贴合即可,所以即使是戴手套或穿紧身衣的方式也是完全没有问题。

除此以外,该团队还研发了柔性气压传感器,用于检测高铁车头曲面的压力分布,超声波柔性探头,用于检测复杂结构的内部损伤;电极式心率传感器,用于实时检测心率状况等。

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同时,这种传感器也非常适合与穿戴服饰集成,可应用于关节弯曲监测、手势识别、坐姿监测等柔性智能穿戴设备。

贴在猪心脏上的柔性传感器

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随着柔性显示屏、柔性传感器等的成功应用,意味着柔性电子开始从理论走向实践,它可能开启新一轮的电子器件革命,使人跟机器的距离更加亲密。

除此以外,该团队还研发了柔性气压传感器,用于检测高铁车头曲面的压力分布,超声波柔性探头,用于检测复杂结构的内部损伤;电极式心率传感器,用于实时检测心率状况等。

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贴在猪心脏上的柔性传感器

随着柔性显示屏、柔性传感器等的成功应用,意味着柔性电子开始从理论走向实践,它可能开启新一轮的电子器件革命,使人跟机器的距离更加亲密。

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