三星奇特折疊屏專利:橫豎、內外任意折還能當筆記本電腦
折疊屏手機一哥三星今天又發布了一項奇葩的“雙折”折疊屏手機專利,這款手機將同時具備橫折、豎折、外折、內折四種能力。聽起來是不是很神奇,具體怎麼實現的呢?
▲ 水平轉彎
▲ 豎折
這款手機橫折時屏幕向外,用戶可以獲得一部擁有前後兩塊屏幕的手機。而豎向折疊時,屏幕向內,可以很好的將屏幕保護在裡面,避免了折疊後屏幕容易被劃傷的問題。
這樣的想法頗有些大膽,也成為又一種突破性的折疊屏手機設計方案。
值得一提的是,這款手機在豎折時,還可以將兩部分屏幕分別用作“顯示器”和“鍵盤”,成為一款迷你筆記本電腦。
▲ 圖中為三星Flex Note 折疊屏筆記本概念機,本文提到的專利中的豎折方式與之類似,僅作參考,非本文專利實際演示
根據專利信息來看,三星在去年7 月就向世界知識產權組織(WIPO)提交了這項專利,標題為“可折疊電子設備”,專利總共包含了57 頁文檔,其國際公開日期為2022 年2 月10 日。
▲ 三星專利文件
橫豎、內外任性折疊,手機、平板、電腦三合一
具體來看這項專利,這款折疊屏手機將會有兩組鉸鏈,分別在水平和豎直兩個方向上,水平的鉸鏈位於屏幕二分之一處,而豎直的鉸鏈則位於屏幕正中間偏左一點。
由於有這兩組鉸鏈,手機就可以豎折或者橫折,不過這兩種形態不能同時存在,只能保持其中一種形態。
手機展開後,屏幕的尺寸與Galaxy Z Fold3 基本一致,不過“摺痕”位置則由於鉸鏈位置不同而有所區別。
當用戶橫向折疊手機時,左側屏幕會向後折到背面去,類似初代華為Mate X 手機。
▲ 華為Mate X
此時背面的三顆手機攝像頭也可以正常使用,並且由於背面多出來一塊屏幕可以顯示畫面,用戶也可以利用背面的高素質主攝進行自拍。
▲ 手機橫折後的背面示意圖
這種非對稱式的橫向折疊,也使得折疊後正面手機屏幕尺寸與正常手機尺寸類似,更方便信息顯示和用戶使用。如果豎直鉸鏈位於屏幕中央,折疊後屏幕尺寸可能會過窄。
目前,不論是橫向還是豎向折疊,大部分折疊屏手機採用的都是內折方案,因為這樣可以較好地保護內部較為脆弱的柔性AM OLED屏幕。
但是內折會導致屏幕的彎折半徑大幅減少,給屏幕耐久度和鉸鏈設計帶來更大挑戰。
▲ 內折(R=1.4)與外折(R=5)的對比示意圖
為了解決這一矛盾,三星這次換了一種思路,不要只取其一,魚和熊掌它都要兼得。
此時水平方向上的鉸鏈此時就排上了用場,當手機沿著水平鉸鏈豎向折疊時,屏幕是向內的,折疊後,屏幕就被保護在了裡面。
▲ 手機豎折後的背面示意圖
另外,豎向折疊時,手機上下兩塊屏幕的比例非常接近16:9,而目前很多筆記本的屏幕比例都是16:9。
想到什麼了嗎?沒錯!這款折疊屏手機在豎向折疊時,還可以將一部分屏幕作為“虛擬鍵盤”,另一半屏幕作為“顯示器”,成為一個迷你“筆記本電腦”。
▲ 折疊屏筆記本示意圖(非文中專利對應示意圖)
當然,如果作為筆記本電腦來使用,屏幕尺寸是有些小了,但不得不說,三星在屏幕技術方面開的腦洞著實令人佩服。
並且值得注意的是,業內人士認為這項專利提出的是一種非常通用的模型,這種設備可以讓平板、智能手機、筆記本電腦之間的邊界變得更加模糊,甚至可以將這三者的所有功能集於一身。
屏幕材料、鉸鏈結構面臨技術挑戰
不過,這種設計既然包含了兩條鉸鏈,那麼摺痕也就多了一條,對於屏幕和鉸鏈的設計也提出了更多技術層面的挑戰。
最顯而易見的難點就是兩條鉸鏈交匯處的屏幕要如何做?這個區域的屏幕,既要能夠向外折疊,又要能夠向內折疊。
▲ 手機內部大致結構示意圖
小時候我們都有過這樣的經歷,一根鐵絲,向一個方向彎折多次可能都不會折斷,但當每次向不同方向反复彎折一根鐵絲時,它就變得非常脆弱,極易折斷。
堅硬的鐵絲尚且如此,何況是一塊脆弱的屏幕,其能否經受住幾十萬次的不同方向反复折疊,是非常關鍵的。
另外,交匯處的鉸鏈該如何同時具備不同方向上的可彎折性,同時還具有較強的耐久度,都是需要解決的問題。
▲ 交匯處支撐結構的簡易示意圖
可以想像,在屏幕材料和機械結構方面,三星必然要有所突破才能夠實現這一專利所描述的方案。
折疊屏手機形態的又一次大膽探索
此前,三星已經申請過一些雙折折疊屏手機專利,甚至在今年1 月初的CES 大會上,三星直接掏出了三款雙折折疊屏概念機,包括三星Flex S 系列和三星Flex G 系列。
▲ 三星Flex S 系列
根據現場三星展示的樣機來看,不論是“S”型折疊還是“G”型折疊,兩種方案都已經具備較好的可用性,不僅屏幕折疊起來很流暢,屏幕顯示效果也能保持比較好的水平。
▲ 三星Flex G 系列
雖然三星還沒有量產過一款外折折疊屏手機,但我們能夠看到,Flex S 系列的實現難度已經遠在外折之上,因為S 型折疊是包含外折在內的。
這次,三星將內折、外折、橫折、豎折充分融合在一起,帶出了這項腦洞大開的專利。