如何生产一张没有折痕的折叠屏
在联想研究院的一个展示活动上 ， 我们见到了motorola Razr 5G（摩托罗拉刀锋5G折叠屏手机）的前两个预研版本 。一台是开发于2017年的原型版本 ， 它本是仿照2004年motorola razr初代功能机的折叠设计 ， 因为前期只是为了验证柔性屏在这种可折叠设计产品中的使用情况 。 第一代版本产品宽大甚至有点咯手 ， 最主要的是：我们发现它的柔性屏和后面的机身完全贴合 ， 所以在折叠的时候在屏幕中间会留下折痕 。
2018年 ， 这台可折叠原型机推出了一个迭代版本 ， 主要针对屏幕进行了一版调整 ， 让整个机身的设计变窄 ， 也更有2004年功能机版本传承的感觉 。早在2015年4月 ， 作为联想集团内部专注于未来技术研发的联想研究院 ， 就已经开始启动柔性技术的前瞻研究 。 也正是历经产品迭代之后 ， 联想研究院认为这个产品可行 ， 于是在两版的技术基础之上与产品业务部门合作 ， 正式推出了我们今天见到的motorola Razr 5G手机 。motorola Razr 5G中最重要的一部分 ， 其实是上下屏幕之间的转轴 ， 它被称为“星轨” 。 该转轴允许屏幕在弯折的过程中实现一定的向下位移 ， 同时在弯折部分预留出空间 ， 可以让屏幕按照一定的曲线进行折叠 ， 同时解决了屏幕完全对折时会产生折痕 ， 转角过大时又无法恢复平整的两难问题 。
在我们看来 ， 该转轴灵感更接近于联想电脑的那个Yoga产品转轴 。 不过一位来自联想研究院的技术人员给品玩举例称 ， 折叠屏就像是一张纸 ， 所以当它被对折成全平的状态时 ， 一定会给屏幕留下一道折痕 。而为了解决折叠屏完全对折对屏幕所造成的损害 ， 市面上的折叠产品往往都会采用U型方案 。 但对于Razr来说 ， U型方案往往会给对折屏幕中间留有较大缝隙 ， 但最经典的Razr功能机合上时就是全平 ， 所以这个方案不能满足Razr的设计要求 。“水滴形”的弯折设计被联想研究院提出 。 这样折叠后的柔性屏上下部分可以完全贴合 ， 但中间的弯折部分用一种更圆滑的方式过渡 。
不过问题也随之而来 。 对比U形 ， 水滴形形状其实是一个更复杂的弯折形态——U形的顶点是受力最大的地方 ， 远离这个顶点时其实受力会减小 。 但水滴形既有内弯的部分 ， 又有两个外弯的部分 ， 所以在受力分布上和U形完全不一样 。实际上 ， 眼前这片柔性屏幕尽管只有几百微米厚 ， 其中却有很多看不见的分层 。 包括但不限于柔性盖板、圆形光片、显示触控和背膜等 ， 而每个分层又会有更细分的材质构成 ， 它们对于温度、弯折压力的应力能力也不同 。 各分层间由粘合剂粘合而成 。
这意味着不同于U形压力结构的水滴形柔性屏的叠构要改 ， 而通过重新设计叠构来改变水滴形柔性屏的应力结构 ， 比如把应力差的部分调整到相对稳定的位置 。调整后 ， 屏幕分层多达十层 ， 同时还要可以完全对抗动态、静态弯折 ， 平整度和恢复性能测试 ， 甚至是表面的点压测试和抗油污、刮擦测试等 。其中 ， 平整度是非常重要的一项技术功课 。在联想研究院 ， 我们在一台高清相机的辅助下 ， 看到了在弯折motorola Razr 5G柔性屏时所发生的微观形变 。
▲ 一台高清相机放大屏幕弯折时的微观世界 ， 可以看到屏幕分层在滑动从更微观的材料角度来看 ， 折痕形变其实是塑性形变在屏幕内部发生了 。 为了避免这种情况 ， 在折叠“水滴形”柔性屏幕的过程中 ， 粘合剂要粘合住不同分层不让其在折叠的过程中分开 ， 而不同分层其实也要形成一定的“滑动位移” ， 借此来抵消屏幕的应力结构显示 。由于motorola Razr 5G的外形设计 ， 其内部设计空间被压缩得比“大屏智能机”要厉害的多 。 据品玩了解 ， 它的电池被分为上下两块分别置放 ， 大部分的零部件藏在了下巴内的位置 ， 甚至连柔性屏幕的电路模组也完全贴在了屏幕的后面——目的就是为了节省内部空间 。这同时也意味着 ， 对于这样一台稍显“特殊”的手机来说 ， 柔性屏幕顶部的两侧弧度需要由激光单独切割而成 ， 边框的弧形也使得内部空间的电路模组需要单独设计和定制 。配合上“星轨”折叠结构和在屏幕上技术研究 ， 历经不同环境下的动态与静态测试 ， 并在联想自研的测试机上反复几十万次测试 ， 一台motorola Razr 5G才得以诞生 。
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