Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Было бы странно и даже наивно считать, что гибкие дисплеи возникли сразу из ниоткуда. На самом деле разработки в этом направлении велись добрый десяток лет, а концептуальное видео каким может быть смартфон с гибким экраном Samsung показала еще в 2014 году. Уже тогда в компании задумались о том, что это может быть смартфон в сложенном состоянии и планшет — в разложенном. Кстати, обои смартфона в ролике узнаваемы — они использовались с Samsung Galaxy S3.

На выставке CES 2013 года Samsung показала работающий прототип такого дисплея. А уже в  2018 году на конференции Samsung для разработчиков, прошедшей в Сан-Франциско — рабочий прототип такого смартфона со сгибающимся дисплеем. До анонса первого Galaxy Fold оставалось всего полтора года.

В сущности, гибкий OLED-дисплей — это такой же дисплей, как и любой другой, только использующий вместо стекла пластиковую подложку, которая и обеспечивает ему гибкость. На нее уже наносится слой электролюминесцентных органических полупроводников (которые, собственно, и называются OLED). Пластиковую подложку изготавливают по типу  полиэтилентерефталата (он же полиэтиленгликольтерефталат, ПЭТФ, PET, ПЭТ, ПЭТГ, лавсан, майлар — у него есть масса маркетинговых названий, зарегистрированных как торговая марка). Мы регулярно пользуемся изделиями из него, например, пластиковыми бутылками для напитков. Это те самые PET-бутылки (запатентованные, кстати, еще в 1973 году), которые используют свойства пластика переходить в прозрачное состояние при нагревании, затем резко охлаждаются после того как примут необходимую форму. Эти материалы прочны и износостойки, но это только кажется, что сделать на их основе гибкий OLED-дисплей — дело техники. На самом деле необходимо было решить целый ряд проблем, связанных с ними. Например, инкапсуляцию — при контакте с влагой и воздухом OLED-материалы разрушаются. А еще регулярный изгиб (мы же планируем сгибать экран сотни тысяч раз во время работы со смартфоном) создает механический стресс (напряжение) в материалах. Поэтому на то, чтобы решить все эти проблемы, и мы смогли увидеть серийные устройства с гибкими дисплеями, понадобилось столько времени.

При том, что происхождение подложки сгибающегося дисплея Samsung Galaxy Z Fold2 идет от PET, компания все же называет свой материал стеклом. И придумала для него специальное назваение: UTG или Ultra Thin Glass — ультратонкое стекло.

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Очень интересное решение используется и для воплощения функции под названием Flex Mode. О том, что она дает для пользователя, мы поговорим в отдельном посте, а сейчас коснемся механической реализации возможности фиксировать открытый экран под разными углами. Это инженерное решение разработчики смартфона назвали CAM Mechanism. Оно позволяет  удерживать экран и не закрываться самостоятельно под углом в 75 и 115 градусов. Принцип работы механики можно увидеть на гифке ниже.

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Внутри этот механизм выглядит и работает следующим образом:

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

В шарнирном соединении используется четыре двойных CAM-модуля — по одной паре с каждой стороны сгибающегося дисплея:

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Помимо сложной механики нужно было решить еще одну проблему сгибающегося дисплея. В старых раскладушках шарнирное соединение состояло из двух разных частей. В Galaxy Z Fold2 используется один большой и цельный экран, который не разделен на две части. В итоге при сгибании у него неизбежно внутренняя часть гибкого дисплея должна выходить за края корпуса. Преодолели эту проблему, создав две виртуальные оси, между которыми прячется складка согнутого экрана.

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Думаете, на этом все? Как бы не так. Для этой складки необходимо дополнительное пространство. А там, где есть свободное пространство, постоянно накапливается пыль и всякие мелкие крошки из наших карманов и сумок. Все они создают дополнительную нагрузку на внутреннюю часть дисплея при каждом сгибании и разгибании. Инженеры Samsung рассмотрели более ста (!) способов решения проблемы. И, в итоге, создали специальную щетку Sweeper из углеродного волокна и нейлона, позаимствовав идею у мощных пылесосов Samsung (например, такого) c турбощетками, вращающимися 20 раз в секунду. Ее щетинки имеют высоту всего 0.87 миллиметра и очищают поверхность экрана изнутри при каждом раскрытии и закрытии смартфона.

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Вот так выглядит механизм скрытого шарнира Samsung Galaxy Z Fold2 в работе. Он состоит из 60 деталей и спроектирован, по словам разработчиков, так, чтобы выдерживать 200 000 раскрытий механизма. Это больше сотни раскрытий в день в течение десяти лет.

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

На практике это выглядит так: 

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Шарниры в полуразложенном состоянии, вид сбоку:

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Внешняя сторона шарниров. Все выглядит аккуратно и надежно. С первым Fold я проходил пару месяцев и никаких проблем в работе с гибким дисплеем не испытал. Fold2 у меня уже несколько недель, и результат такой же. Все страхи от того насколько надежен гибкий экран снимаются после первых дней использования. Главное —   помнить, что снимать защитную пленку не рекомендует производитель — это может привести к повреждению экрана и выходу дисплея смартфона из строя.

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

Сгиб экрана легко прощупывается в разложенном состоянии — он чуть-чуть выступает, это особенность технологии, точно так же прощупывается сгиб и у более компактного Z Flip. Возможно, в будущем от этого избавятся, но пока так. Лично у меня это неудобств не вызывает от слова совсем, но я не исключаю, что найдутся эстеты, которым это будет не по душе.

Дневник Samsung Galaxy Z Fold2: как устроен сгибающийся дисплей (объяснение на гифках)

В следующий раз мы поговорим о том насколько хороши оба дисплея с точки зрения специального прибора — колориметра.

Источник: gagadget.com