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可折疊智慧型手機優缺點背後的科學和邏輯

可折疊智慧型手機背後的技術代表了卓越的工程成就。本文解釋了使可折疊顯示器成為可能的科學原理。## 柔性顯示技術可折疊顯示器採用OLED(有機發光二極體)技術,本質上是柔性的,因為發光層是沉積在柔性基板上的薄有機化合物,而不是剛性玻璃。此顯示器由多層組成:柔性聚醯亞胺或超薄玻璃 (UTG) 基板、控制各個像素的薄膜電晶體 (TFT)、每種顏色 (RGB) 的有機發光層以及防潮和防氧的封裝層。

關鍵的創新是用柔性聚合物或超薄玻璃取代傳統顯示器中使用的剛性玻璃基板,這些玻璃可以彎曲至 1-5 毫米的半徑而不會破裂。## 超薄玻璃 (UTG)三星的可折疊手機採用德國肖特公司開發的超薄玻璃。這種玻璃厚度僅 30 微米,約為人類頭髮厚度的三分之一。在這個厚度下,玻璃變得柔韌,同時保持優於塑膠的耐刮擦性。該玻璃是透過類似於大猩猩玻璃的特殊離子交換強化製程製造的,但適用於極薄的基板。## 鉸鏈工程鉸鍊是可折疊手機中機械最複雜的部分。現代鉸鏈包含 60-80 個獨立零件,包括多個齒輪、彈簧和支撐支架。鉸鏈必須能夠平滑折疊,將顯示器保持在精確的角度(包括部分彎曲模式位置),防止灰塵通過刷式密封件進入,並均勻支撐顯示器以防止應力集中。

三星的雙軌鉸鏈結構採用兩個互鎖齒輪機構,完美同步移動,確保顯示器均勻折疊而不會產生剪切力。## 摺痕物理顯示器摺痕是折疊平面時不可避免的結果。當顯示器折疊時,內表面會壓縮,而外表面會拉伸。摺痕的形成是因為顯示材料必須承受這些相反的力。製造商透過使用可產生更大折疊半徑(減少應力)的淚滴形折疊機制、優化 UTG 厚度和聚合物層成分以及使用有助於顯示器恢復平整度的形狀記憶材料來最大限度地減少摺痕。## 概括可折疊智慧型手機技術結合了柔性 OLED 顯示器、超薄玻璃和精密鉸鏈工程。了解這些科學原理有助於了解製造商在將這些設備推向市場時所克服的工程挑戰。