折叠屏手机时代已经到来

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作者:
Anne Corning

多年来,折叠屏手机似乎一直指日可待。在2019年国际消费电子展(CES 2019)上,折叠屏手机原型(Royole FlexPai)出现在了公众面前,引起了极大的关注,产品视频在网上大量传播。现在,多家制造商都在面向大众市场推出折叠屏智能手机产品,其中一些新型号已在最近举办的2020深圳国际全触与显示展上展出,这与今年的展会主题“迎来折叠屏时代”十分契合。国际全触与显示展(C-TOUCH)是亚洲地区最大的科技贸易展览会之一,今年吸引了700多家参展商和31,000多名与会者。

C-TOUCH banner 2020

折叠屏手机的全球出货量预计将会迅速增长。据一些行业专家预测,到2021年底,折叠屏手机的出货量将达到1,000万部。1三星电子(Samsung Electronics)、LG电子(LG Electronics)、华硕电脑(Asustek Computer)、联想(Lenovo)等主要品牌都已准备好发布新的折叠屏产品。

可折叠设备发展道路上的障碍

通常情况下,折叠屏手机依赖于柔性有源矩阵OLED(AMOLED)屏幕。AMOLED屏幕具有薄、轻、柔性等优点,部分原因在于它们不需要刚性背光,这使它们成为了许多创新智能手机品牌的首选。然而,在实现成本效益佳且良率高的OLED制造方面所面临的挑战减缓了可行的折叠屏手机在大众市场上出现的步伐。

相比刚性OLED显示器,柔性OLED显示器面临的生产挑战有所不同,涉及设备的多个方面和组件:“设备、基板、背板、发光层、颜色模式、封装、触摸面板和盖板”。2柔性显示器需要针对基板和载玻片、封装方法、切割和触摸传感器模式采用不同的方法。即使是已经成功地实现了所需的刚性OLED显示器质量的制造商,他们在柔性显示器生产所涉及的这些方面也都面临挑战。

另一个障碍则是,手机的所有组件(不只是OLED显示屏本身)必须具有同等的柔性,比如屏幕保护玻璃。刚性手机通常使用玻璃盖板,其提供水晶般清晰的图像和持久的耐用性。但是,传统的玻璃屏幕无法折叠。虽然塑料屏幕可提供弯曲和折叠灵活性,但它们很容易刮伤,并且无法提供与玻璃屏幕相同的清晰度。折叠屏手机开发竞赛在某种程度上就是开发更具柔性的玻璃和类似玻璃的材料作为覆盖层的竞赛。

热门新款折叠屏手机型号

最新材料创新成果已经解决了许多此类挑战,因此,可折叠设备屏幕终于出现了。摩托罗拉Razr 5G是2020年投放市场的首批折叠屏手机之一,其设计可回溯到早期流行的Razr翻盖手机,现在采用可连续向内弯折的显示屏。另一款早期投放市场的折叠屏手机则是来自三星的Galaxy Z Fold。据报道,三星计划在2021年推出三款新的折叠屏手机。3

Motorola Razr phone models

2004年发布的最初的摩托罗拉Razr翻盖手机(左)和2020年发布的最新一代的翻盖式折叠屏Razr 5G(右)。(图片 © 摩托罗拉)。

有些号称采用“可折叠”显示屏的手机实际上是由两个面对面的独立屏幕组成的,安装在铰接外壳上,比如LG Velvet和微软Surface Duo。然而,期望获取连续、无缝图像的用户寻求的是可以弯曲和折叠的显示屏。

Foldable phone models

华为Mate X折叠屏手机(左上)和柔宇Flex Pai 柔派2(右上)都利用了折叠显示技术,相比传统智能手机的尺寸,其扩大了屏幕空间。三星Galaxy Z Fold2(左下)和LG G8X ThinQ(右下)展示了可折叠单屏和双屏设备示例。(图片分别 © 华为、柔宇、三星和LG Display)。

与此同时,下一个智能手机外形创新已经初见端倪,比如:来自中国的Oppo公司正在开发的可卷曲屏幕:Oppo X 2021。尽管尚处于原型设计阶段,但据该公司宣传,这种可卷曲屏幕模型消除了可折叠屏幕的“折痕”问题。4

显示屏质量检测解决方案

瑞淀中国团队成员参加了今年的国际全触与显示展(C-TOUCH)活动。在瑞淀展位上,我们演示了显示器测量和自动化光学检测(AOI)解决方案,可帮助制造商们确保平板、曲面和可折叠设备(包括OLED和microLED显示器)的质量。

C-TOUCH 2020 Radiant

瑞淀在国际全触与显示展(C-TOUCH)上的展位(上),与母公司柯尼卡美能达传感器事业部联合出展;瑞淀荣获了来自C-TOUCH活动主办单位颁发的“2020年度触控显示设备杰出贡献奖”(下)。

瑞淀的像素级和亚像素级测量和校正解决方案依靠我们的ProMetric® 成像亮度计和色度计。最新的ProMetric 系列4300万像素成像仪在采集低噪声的高分辨率图像与高动态曝光范围之间实现了平衡,从而可以高度精确地测量微小的发光元件。Y43系列能够在量产线高速运转的环境下同时精确地表征显示器的所有像素。

ProMetric cameras

瑞淀的ProMetric® I系列成像色度计(左)和Y系列成像亮度计(右)。

通过与我们的TrueTest™软件搭配使用,瑞淀的解决方案可以帮助OLED设备制造商识别缺陷(亚像素级)和不均匀性(比如Mura)问题,以确保为所有显示器用户提供完美的观看体验。在识别并分析缺陷之后,制造商们可以使用瑞淀的Demura方法校正和标定发光显示器(OLED、miniLED和microLED)的均匀性,以提高良率。瑞淀专有的Demura方法使用最先进的图像处理技术和专利软件算法来实现高度精确的显示器像素配准、测量和校正。

OLED smartphone demura

示例显示了OLED手机显示屏在进行Demura校正之前(左)和之后(右)的实际测量图像。

 


引用文献

  1. Wang, M., et al. “Global foldable phone shipments may reach 10 million in 2021,” Digitimes, July 24, 2020.
  2. Hsieh, D., “The challenges of manufacturing AMOLED foldable displays”, OMDIA, August, 2018
  3. Sarwar, N., “Samsung to launch three types of foldable phones in 2021, says OLED research body”, PocketNow, December 4, 2020.
  4. Tung, L., “Meet the expandable phone: Here’s how Oppo’s rollable display solves crease problem”, ZDNet, November 18, 2020.
     

 

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