日前有消息源透露,三星方面或将会在新款折叠屏机型Galaxy Z Fold5上换用水滴型铰链,并且其也将会是三星旗下首款采用这一铰链的折叠屏手机。但有爆料显示,三星内部对这个铰链的命名暂时还存在争议,可能会将其命名为“哑铃”型铰链。而在此之前,三星旗下的折叠屏机型都采用了相对传统的U型铰链。
截至目前,三星折叠屏手机所使用的U型铰链大致经历了四代,分别对应着Galaxy Z Fold系列的四代机型。其中,第一代U型铰链重点是解决折叠屏的“有无”问题,同时在耐用性方面进行了优化,可至少承受20万次反复折叠,也就意味着在每天开合100次的情况下,也至少能够使用5年时间。
第二代U型铰链的改进重点则缩小了结构体积,同时还增加了凸轮制动结构,能够帮助折叠屏手机获得多角度悬停功能。而第三代U型铰链的改进重点,则是材料更新和带来防水防尘能力,通过使用更坚固的轻量化铝材质,以及防水和防尘纤维设计,有效提升了铰链的寿命,同时还为进一步降低结构重量打下了基础。
最近的第四代U型铰链则取消了铰链中的齿轮结构、换用线性运动的螺旋结构,在降低加工难度的同时还降低了结构重量。此外负责多角度悬停的止动器部分也被独立出来,与铰链主体通过金属板相互连接,设计上更加简洁。按照三星方面的说法,第四代U型铰链的元器件数量减少了60%,重量也降低了15%。
通常情况下,U型铰链的零部件数量约为60余个,成本则在150-200元左右,与折叠屏手机上市初期高达万元、甚至近两万元的售价相比,这样的成本几乎可以用低廉来形容。但在这类机型出现的初期,售价居高不下的重要原因之一,也是因为使用U型铰链会对屏幕有着更高要求所致。
虽然U型铰链相对来说结构简单、且成本较低,但由于其弯折半径较小、屏幕弯折范围被局限在极小的一块区域内,所以对于屏幕面板的要求更高,这也是此前折叠屏手机大多会配备柔性程度更高的CPI(透明聚酰亚胺薄膜)屏幕盖板方案的原因,因为UTG(超薄柔性玻璃)可能无法达到要求。
不过这在折叠屏手机亮相初期先要解决的是“有无”问题时,因此也只能依靠高成本的方案来实现。
三星折叠屏手机的U型铰链
但U型铰链也有不能回避的屏幕折痕问题,由于弯折半径小、压力被局限在极小的范围内,因此即使经过了几次的迭代优化,由此所带来屏幕折痕影响视觉体验的问题依然存在。而目前的相关爆料信息显示,三星在换用水滴型铰链后,屏幕折痕有望较上代机型缩小15%左右。
事实上,在折叠屏手机不断发展的道路上,水滴铰链一直是与U型铰链并行。相较之下,前者具备更大的弯折半径,能够将压力分散到相对更大的区域内,因此也可以将折痕带来的视觉影响控制在一定范围内。但在折叠屏手机出现的早期,由于对结构设计的要求更高,因此水滴铰链在成本上比U型铰链也上升了不少。
小米MIX Fold2使用的微水滴转轴
从技术原理来说,水滴铰链大致是将U型铰链的1.5mm弯折半径放大到3mm,并通过放大范围来分散由于折叠给屏幕带来的压力,也是一种以增加铰链空间换取视觉体验提升的解决方案。到目前为止,水滴铰链也历经过多次迭代,但其基本形态的变化不大,升级方向主要是材料、结构等方面。并且值得注意的是,当前许多国产手机厂商在这一方面也拥有诸多的相关专利。
据悉,通常水滴铰链的零件数量普遍为130多个,成本较U型铰链会提升4-5倍。其中以OPPO Find N为例,其铰链部分共有136个零部件,加工精度最高达0.01mm,成本高达800余元。而vivo X Fold的铰链部分共有174个零部件,使用了钛合金、锆合金、碳纤维等六重航空材料,成本甚至达到了1200元。
水滴铰链的成本和加工工艺难度虽然大幅提升,但由此带来的好处却是可以不用单纯去堆砌屏幕,可以适当放松对屏幕厚度的要求。再加上可以使用UTG屏幕盖板来提升手感和质感,因此屏幕部分的整体成本反而有所下降,这也是为什么目前大量小折叠机型的售价相对较低的重要原因之一。
但需要注意的是,水滴铰链也并非完美方案,其同样存在结构复杂、加工难度大等问题,尤其是在机身尺寸要控制在合理范围的前提下,还需确保屏幕折叠后能实现无缝视觉效果,难度自然也就更大。当然,从目前的主流产品来看,最终效果还不错。
华为Mate Xs 2的双旋鹰翼铰链
除了我们在前文中提及的U型铰链和水滴铰链外,目前也有其他相对不那么主流的屏幕铰链方案。例如,华为Mate Xs 2采用的就是双旋鹰翼铰链,同样也对屏幕折痕进行了优化。在官方的演示中,铰链中的结构对屏幕折叠部分提供了较大的支撑面积,因此折痕也相对较小。但需要注意的是,外折叠方案目前本身已不太主流,而且其还存在屏幕强度等问题,因此现阶段这类机型并不多。
当前,包括OPPO、vivo、华为等品牌也都已开始在小折叠这一方向发力,并且有消息显示,小米和荣耀后续可能也会推出这类产品。但不出意外的话,其大概率同样将沿用水滴铰链。
在如今这个折叠屏手机开始逐步普及的阶段,虽然水滴铰链本身的成本有所增加,但由于带动了成本相对更高的屏幕部分可以适当降低成本,因此也受到了大量相关厂商的青睐。所以在三星也换用水滴铰链后,也就意味着这一方案后续可能将会迎来更为完善的表现。
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