康宁:现有的玻璃屏技术都不是折叠屏手机的最优解

2019-03-07 09:48:34来源:雷锋网  

三星 Galaxy Fold、华为 Mate X 等折叠屏手机的陆续上市超出了消费者的准备。实际上,这几家厂商也不能说是准备充分。折叠屏手机的软

三星 Galaxy Fold、华为 Mate X 等折叠屏手机的陆续上市超出了消费者的准备。实际上,这几家厂商也不能说是准备充分。折叠屏手机的软件仍未测试,甚至根本不存在,其价格要么是天文数字,要么尚未发布。但这些潜在问题都能在发售过程中逐渐解决,你真正应该考虑的因素应该是——玻璃屏幕。

对,玻璃屏幕,就是在使用智能手机时持续点击的屏幕。在摔碎在地上前,这块屏幕都被认为是理所应当的。玻璃屏幕非常坚固、能够使用很长时间,造成明显划痕都是比较困难的,同时能够让人们清晰地透过它看到屏幕下闪烁的、明亮的 OLED 像素。折叠玻璃屏或许已经超出了你的想象,但当前的折叠屏幕技术其实难以实现类似翻书般轻松的弯曲。

“现有的玻璃屏技术都不是折叠屏手机的最优解。”关于折叠智能机,玻璃制造业巨头康宁的大猩猩玻璃业务(Gorilla Glass)负责人 John bayne 告诉我们,“弯曲玻璃的方案,一直被物理学原理挑战。所以每弯曲一点点弧度,玻璃的屏幕就需要变得更薄,但同时,变薄后的玻璃需要经得住摔打测试的考验。”

为取代玻璃,早期的可折叠手机厂商转向了塑料聚合物,主要由于塑料聚合物不仅能够任意弯曲,还能够重复性弯曲而不造成痕迹。三星宣称,他们的 Infinity Flex 显示屏能够抵抗上千次折叠动作而不变形。

“聚合物在灵活性上更佳,同等厚度之下,聚合物更易弯曲,”一名宾州州立大学的材料工程学教授 John Mauro 告诉我们,他曾经在康宁任职 18 年。

但你或许也能想到塑料材料的各种问题——塑料的硬度远低于玻璃,所以更容易产生划痕。同时,塑料也更易皱,让大屏出现难看的褶皱。

“面对压力,聚合物中的分子可以更容易地重新排列,而玻璃则有较为坚固的结构,所以玻璃变形后的恢复更具弹性,” Mauro 说道,“在变形后,玻璃的结构能够恢复。”

但不要完全相信两位玻璃材料专家的话。“实际上,任何形式上指甲对屏幕的点击都是在划屏幕。”摩托罗拉总裁 Dan Dery 在最近的一次采访中提到了他们公司生产的塑料保护膜,他同时告诉 Engadget,“屏幕的使用寿命会立刻缩短,在你打开包装的那一刻,屏幕的使用寿命就在不断减少。”

或者看看三星、华为和其他公司是如何展示并介绍他们的可折叠设备的。记者没有太多时间去研究他们,部分原因是软件系统尚未完全出炉,同时也因为可折叠的显示屏偏离了过去十年智能机用户对玻璃屏的期待。目前,记者们已经很大程度上证实了,传统玻璃屏幕和可折叠屏幕的差异是显然意见的。随着时间的推移,这种差异会越来越明显。

这也就意味着,在可折叠手机的玻璃屏幕技术成熟前,可折叠手机还未完全做好市场化的准备。幸运的是,市场化可能会比我们想象中要更早。康宁正在研发超薄的、可弯曲的玻璃,玻璃的厚度为 0.1 毫米,可以弯曲到 5 毫米半径。不过,关键在于,在丧失硬度前兼顾柔韧性,这样的玻璃材料会是研发的一个好开端。

“问题的背后,也是我们正在尝试突破的技术挑战:在保持 3-5 毫米的弯曲半径的同时,提高玻璃的抗损伤性。” Bayne 说道,“这就是我们的目标。”

为了实现这一目标,康宁正在融合柳木玻璃(Willow Glass)和大猩猩玻璃(Gorilla Glass)的技术,前者能够像一张纸一样卷起,而后者能够通过离子交换过程获取这一优势。事实上,正是这一过程让柳树玻璃不适合做手机屏幕。生产中,需要将玻璃浸入熔盐溶液,钾离子推出较小的钠离子并进入溶液,形成“压缩应用层”。借用康宁的例子,可以想象用略大一些的网球替换机架上的台球,这种额外的压缩会让机架滚动更加困难。从某种意义上来说,这种材料更加坚固,但也需要付出相应代价。

“在显示器的应用中,需要在屏幕上嵌入晶体管。而晶体管难以和盐类共存:钠盐、钾盐以及盐类中的任何一种都会吞噬晶体管。” Bayne 说道,“要使这类玻璃发挥效力,就必须在放置晶体管的同时确保晶体管不和盐类接触。”

康宁的超薄可弯曲玻璃试图解决这一问题,但尚未完成。“我们提供给客户的玻璃样品是有应用效果的,但不能完全满足所有需求。” Bayne 表示,“客户要么想要更好的跌落测试效果,要么想要更大的弯曲半径。我们只能提供二者之一,但关键在于同时提供这两个方面的性能。

Bayne 预计,或许几年后,折叠式玻璃技术将在折叠手机成为主流时走向成熟。Mauro 认为康宁以及康宁的竞争对手(例如日本的AGC公司)可能会更快实现这一目标。但清醒地认识到目前还未达到这一步非常重要。

在此之前,或许我们应该把 1980 美元(这正是一部三星 Galaxy Fold 手机的价格)花在已经打磨完全的产品上。

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