讓手機屏變“彎”有多難

鐵甲巍龍

如圖所示，折疊屏手機的屏幕可以實現(xiàn)一定角度（目前一般最大為180°）的翻轉(zhuǎn)與折疊。這種手機的屏幕平時從中間被折疊在一起，用戶可以根據(jù)使用情況將屏幕在180°范圍內(nèi)進行彎折，形成兩塊獨立的屏幕。而在進行某些操作（如看視頻）時，可以將折疊屏完全展開并合成為一塊。

要實現(xiàn)手機屏幕的折疊這個功能看似簡單，但是它要解決的核心問題，其實是如何保證手機屏幕在反復彎曲形變的情況下還能正常使用。為了解決這個問題，相關技術人員可是絞盡了腦汁，這其中涉及了大量材料學上的新科技。

顯示層：有機發(fā)光二極體

觸控智能手機的屏幕是由功能不同的若干層部件疊加起來的。而單從顯示部件來說，目前市面上主流屏幕技術有液晶顯示（Lequid Crystal Dispaly，簡稱LCD）與有機發(fā)光二極（Oganic Light Emitting Diodes，簡稱OLED）兩大類。而OLED正是屏幕可折疊功能得以實現(xiàn)的關鍵。

LCD 與OLED 區(qū)別示意圖

OLED與LCD相比，最大的區(qū)別就是OLED屏上的二極管陣列，只要接通電源就能自動發(fā)光。而LCD中的液晶本身不能發(fā)光，所以當它應用在手機屏幕上時，還必須加上一層可以發(fā)光的背光層，只有當背光層的光透過液晶層之后，才會出現(xiàn)顯示效果。

不要小看這點小小的區(qū)別，因為這點區(qū)別不但使得OLED屏幕可以更加輕薄——畢竟它比起LCD減少了一層背光層，而且使得它具備了彎曲的可能性。因為OLED實際上可以看作許多二極管燈泡組成的發(fā)光陣列，彎曲折疊并不會改變它的性質(zhì)。相反，在LCD屏中，無論是液晶層還是背光層都會因為形變而受到損害。

盡管OLED早就應用于手機屏幕中了，但是多年來一直沒有商業(yè)化的折疊屏出現(xiàn)。這是因為除了顯示層之外，手機屏幕還存在其他阻礙手機屏幕可折疊的瓶頸，包括基板、電子元件及傳導電路、封裝等。而這些瓶頸的解決方法，目前都已經(jīng)有相應的技術支撐。

基板：柔性塑料材料

手機屏基板是承載手機屏幕所有部件的基礎層，傳統(tǒng)的手機屏幕一般用剛性玻璃作為基板材質(zhì)，玻璃是不可折疊的。而可以將它取而代之的，則是輕薄、透明、柔性和拉伸性好、絕緣耐腐蝕的柔性塑料材料。目前業(yè)界較為主流的材料是一種名叫聚酰亞胺（Polyimide，簡稱PI）的高分子化合材料，由它形成的基板薄膜不僅可以折疊，而且耐得了高溫和低溫，抗得了化學腐蝕，還有良好電氣特性，是優(yōu)秀的可折疊手機屏基板材料。

電子元件及傳導電路：石墨烯

智能手機的手機屏要實現(xiàn)復雜的觸控以及顯示功能，依靠的是透明的各種電子元件，以及連接它們的傳導電路。傳統(tǒng)手機一般以硅作為電子元件材質(zhì)，金屬材料作為傳導電路，這些材質(zhì)同樣存在因為脆性而不能反復折疊形變的問題。而石墨烯是可以替代它們的完美材料。這種碳的同素異形體是人類目前已知的最薄、強度最高的納米材料。除此之外，石墨烯還有以下優(yōu)點：

·透光率高達97.7%，近乎全透明。

·其電子遷移率在常溫下超過了硅晶體，同時還具有超低的電阻率，導電性能優(yōu)秀。

·韌性強，耐折疊、彎曲等形變效果。

綜合它的這些特性，石墨烯可以說是為折疊屏量身定制的電子元件材料。

封裝：薄膜封裝

為了防止手機顯示屏被外界氧氣以及水蒸氣氧化與腐蝕，在顯示屏最表面還要覆蓋上一層保護層，這個技術叫封裝。傳統(tǒng)手機是用玻璃封裝在頂層，但是剛性的玻璃封裝同樣不適合柔性折疊屏。目前的主要解決方案之一叫薄膜封裝（Thin-Film Encapsulation，簡稱TFE）。顧名思義，這是用輕薄、透光性好且耐腐蝕的塑性薄膜作為手機屏的保護膜。

實際上，除了上述硬件與材質(zhì)層面上的技術之外，可折疊手機還面臨種種挑戰(zhàn)，比如工業(yè)設計、操作系統(tǒng)適配性，以及制造成本等。也許折疊屏手機離大規(guī)模商業(yè)化應用還有一段時間，但是這一天并不會太久遠。

學科標簽

同素異形體是指由同樣的單一化學元素組成，因排列方式不同而具有不同性質(zhì)的單質(zhì)。對于同一種元素，它的同素異形體之間的性質(zhì)差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)上，而在化學性質(zhì)上的差異則主要體現(xiàn)在活性上。同種元素的同素異形體之間在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化是一種化學變化。

在本文中，石墨烯是碳元素的同素異形體。那么除了石墨烯之外，你能舉出三種以上碳元素的同素異形體嗎？