对于手机制造商来说 让屏幕弯曲到底存在怎样的挑战?

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智能手机像纸一样卷起来,折叠起来,是不是不可思议?南澳大利亚大学教授Drew Evans说这种产品很快就会出现在生活中。

我们所说的不只是翻盖手机,还有屏幕可以真正弯曲的智能手机。

三星野心勃勃准备推出Galaxy Fold手机,不过一些评测人员说屏幕可能会破碎,三星被迫推迟上市时间,尽管受到挫折,2019许多制造商仍然想推出新折叠屏手机。

智能手机像纸一样折叠卷起,听来不可思议。那么柔性技术到底存在怎样的挑战呢?

怎样才能具备柔性?

要回答这个问题,首先要理解柔性的意义。

我们需要可以变形但是不会碎裂的设备吗(如果你坐在手机上,它不会破碎,而是弯曲)?也许我们可以像纸一样将它卷起来,变成圆柱体?或者像Galaxy Fold一样折叠?

这些使用情况是不同的,对设备性能和材料提出了更高的要求。

材料容易破碎吗?它们天生具有柔性吗?当它们弯曲、卷起、弯折或者折叠时,是不是像平坦时一样工作?

这些问题正是许多科学家、工程师正在思考的。它涉及到材料科学,还有许多的先进制造技术。

玻璃

消费电子产品经常会用到坚固的玻璃基片或者表面。漂亮的玻璃硬度很高,而且具有热稳定性,可以大规模商用。

玻璃很少弯曲或者弯折,可以加热到很高的温度。制造电子设备时,尤其是拥有平面显示面板的设备,这些特征相当重要。

为了制造电子设备,需要用到复杂的材料图案,这样才能形成电路。有时,这些图案比头发丝的宽度还要小,甚至可能像病毒一样小(100纳米)。想在高性能电子材料上形成这样的图案涂层,温度超过500摄氏度时在玻璃上很容易实现。

如果想让玻璃具备柔性,就要改变基片。最明显的选择就是聚合物和塑料。材料很薄,可以变成不同的形状,而且不会破碎。

可惜,大多塑料无法在500摄氏度高温之上加工处理。

一些公司开发了新技术,比如康宁,它造出特殊薄玻璃,可以弯曲。

想制造柔性电子产品,让玻璃弯曲只是其中一步,还有很多步。在一些应用中,甚至连可弯曲玻璃也有可能不太实用。

电子设备

除了基片,电子材料本身也面临挑战。现代电子产品是用金属、陶瓷制造的,必须加热到很高的温度才能变成电路,不太容易弯曲。

像Nylon、Teflon和聚酯这样的聚合物本身具有柔性,可以弯曲、折叠或者卷曲。但是聚合物往往无法导电,而且无法加热到很高的温度。

所以要对聚合物进行加工,让它具备导电能力。导电才能传输流电。工程师双管齐下,一方面改变现有材料的制造方法,另一方面改变新材料的制造方法。

有了更大的涂层机器,制造时不需要太高温度,有点像喷墨、卷对卷打印(打印电子元件)。很快,我们的手机可以高速打印出来,就像报纸一样。

需要弯曲技术吗

解决材料、制造挑战似乎是可以做到。不过我们为什么想要柔性技术呢?

我们早就梦想着平板电视能够卷起,伸展,能挂在任何地方。就像电子海报一样,现在的柔性电视就能做到,2018年LG展示过65英寸可卷曲电视。

除此之外,柔性技术还有其它一些优势。在终极穿戴计算机中,我们可以将电子技术与生物技术融合。

我们的皮肤柔软、有弹性、易伸缩。有了柔性技术,穿戴计算机可以与人完美融合。结合如果完美,我们甚至都感觉不到设备的存在。

作为基片,即使玻璃具备柔性,也不能与生物技术融合。为什么?因为它不够软,身体移动时它也不能变形。

如何制造柔软的基板呢?墨尔本皇家理工学院的研究团队正在努力。

它们正在开发可以像临时纹身一样的电子产品,穿戴者可以获取实时数据,通过紫外线照射获取。一些公司正在开发装在处方眼镜上的电子产品。

就像三星Galaxy Fold一样,电子隐形眼镜也受到挫折,因为早期测试结果发现它还不尽人意。

在不久的将来,柔性技术将会在生活中普及。它会成为材料与制造工艺的一大突破。

一旦实现,身体与网络世界交流的方式将会提升到新水平,达到今天无法想像的水平。