讓手機(jī)屏變“彎”有多難

鐵甲巍龍

如圖所示，折疊屏手機(jī)的屏幕可以實(shí)現(xiàn)一定角度（目前一般最大為180°）的翻轉(zhuǎn)與折疊。這種手機(jī)的屏幕平時(shí)從中間被折疊在一起，用戶可以根據(jù)使用情況將屏幕在180°范圍內(nèi)進(jìn)行彎折，形成兩塊獨(dú)立的屏幕。而在進(jìn)行某些操作（如看視頻）時(shí)，可以將折疊屏完全展開并合成為一塊。

要實(shí)現(xiàn)手機(jī)屏幕的折疊這個(gè)功能看似簡(jiǎn)單，但是它要解決的核心問題，其實(shí)是如何保證手機(jī)屏幕在反復(fù)彎曲形變的情況下還能正常使用。為了解決這個(gè)問題，相關(guān)技術(shù)人員可是絞盡了腦汁，這其中涉及了大量材料學(xué)上的新科技。

顯示層：有機(jī)發(fā)光二極體

觸控智能手機(jī)的屏幕是由功能不同的若干層部件疊加起來的。而單從顯示部件來說，目前市面上主流屏幕技術(shù)有液晶顯示（Lequid Crystal Dispaly，簡(jiǎn)稱LCD）與有機(jī)發(fā)光二極（Oganic Light Emitting Diodes，簡(jiǎn)稱OLED）兩大類。而OLED正是屏幕可折疊功能得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。

LCD 與OLED 區(qū)別示意圖

OLED與LCD相比，最大的區(qū)別就是OLED屏上的二極管陣列，只要接通電源就能自動(dòng)發(fā)光。而LCD中的液晶本身不能發(fā)光，所以當(dāng)它應(yīng)用在手機(jī)屏幕上時(shí)，還必須加上一層可以發(fā)光的背光層，只有當(dāng)背光層的光透過液晶層之后，才會(huì)出現(xiàn)顯示效果。

不要小看這點(diǎn)小小的區(qū)別，因?yàn)檫@點(diǎn)區(qū)別不但使得OLED屏幕可以更加輕薄——畢竟它比起LCD減少了一層背光層，而且使得它具備了彎曲的可能性。因?yàn)镺LED實(shí)際上可以看作許多二極管燈泡組成的發(fā)光陣列，彎曲折疊并不會(huì)改變它的性質(zhì)。相反，在LCD屏中，無(wú)論是液晶層還是背光層都會(huì)因?yàn)樾巫兌艿綋p害。

盡管OLED早就應(yīng)用于手機(jī)屏幕中了，但是多年來一直沒有商業(yè)化的折疊屏出現(xiàn)。這是因?yàn)槌孙@示層之外，手機(jī)屏幕還存在其他阻礙手機(jī)屏幕可折疊的瓶頸，包括基板、電子元件及傳導(dǎo)電路、封裝等。而這些瓶頸的解決方法，目前都已經(jīng)有相應(yīng)的技術(shù)支撐。

基板：柔性塑料材料

手機(jī)屏基板是承載手機(jī)屏幕所有部件的基礎(chǔ)層，傳統(tǒng)的手機(jī)屏幕一般用剛性玻璃作為基板材質(zhì)，玻璃是不可折疊的。而可以將它取而代之的，則是輕薄、透明、柔性和拉伸性好、絕緣耐腐蝕的柔性塑料材料。目前業(yè)界較為主流的材料是一種名叫聚酰亞胺（Polyimide，簡(jiǎn)稱PI）的高分子化合材料，由它形成的基板薄膜不僅可以折疊，而且耐得了高溫和低溫，抗得了化學(xué)腐蝕，還有良好電氣特性，是優(yōu)秀的可折疊手機(jī)屏基板材料。

電子元件及傳導(dǎo)電路：石墨烯

智能手機(jī)的手機(jī)屏要實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的觸控以及顯示功能，依靠的是透明的各種電子元件，以及連接它們的傳導(dǎo)電路。傳統(tǒng)手機(jī)一般以硅作為電子元件材質(zhì)，金屬材料作為傳導(dǎo)電路，這些材質(zhì)同樣存在因?yàn)榇嘈远荒芊磸?fù)折疊形變的問題。而石墨烯是可以替代它們的完美材料。這種碳的同素異形體是人類目前已知的最薄、強(qiáng)度最高的納米材料。除此之外，石墨烯還有以下優(yōu)點(diǎn)：

·透光率高達(dá)97.7%，近乎全透明。

·其電子遷移率在常溫下超過了硅晶體，同時(shí)還具有超低的電阻率，導(dǎo)電性能優(yōu)秀。

·韌性強(qiáng)，耐折疊、彎曲等形變效果。

綜合它的這些特性，石墨烯可以說是為折疊屏量身定制的電子元件材料。

封裝：薄膜封裝

為了防止手機(jī)顯示屏被外界氧氣以及水蒸氣氧化與腐蝕，在顯示屏最表面還要覆蓋上一層保護(hù)層，這個(gè)技術(shù)叫封裝。傳統(tǒng)手機(jī)是用玻璃封裝在頂層，但是剛性的玻璃封裝同樣不適合柔性折疊屏。目前的主要解決方案之一叫薄膜封裝（Thin-Film Encapsulation，簡(jiǎn)稱TFE）。顧名思義，這是用輕薄、透光性好且耐腐蝕的塑性薄膜作為手機(jī)屏的保護(hù)膜。

實(shí)際上，除了上述硬件與材質(zhì)層面上的技術(shù)之外，可折疊手機(jī)還面臨種種挑戰(zhàn)，比如工業(yè)設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)適配性，以及制造成本等。也許折疊屏手機(jī)離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還有一段時(shí)間，但是這一天并不會(huì)太久遠(yuǎn)。

學(xué)科標(biāo)簽

同素異形體是指由同樣的單一化學(xué)元素組成，因排列方式不同而具有不同性質(zhì)的單質(zhì)。對(duì)于同一種元素，它的同素異形體之間的性質(zhì)差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)上，而在化學(xué)性質(zhì)上的差異則主要體現(xiàn)在活性上。同種元素的同素異形體之間在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化是一種化學(xué)變化。

在本文中，石墨烯是碳元素的同素異形體。那么除了石墨烯之外，你能舉出三種以上碳元素的同素異形體嗎？