Щоденник Samsung Galaxy Z Fold2: як влаштований згинається дисплей (пояснення на ДІФКУ)


</ Img>

Було б дивно і навіть наївно вважати, що гнучкі дисплеї виникли одразу з нізвідки. Насправді

розробки в цьому напрямку велися добрийдесяток років, а концептуальне відео яким може бути смартфон із гнучким екраном Samsung показала ще у 2014 році. Вже тоді в компанії задумалися про те, що це може бути смартфон у складеному стані та планшет у розкладеному. До речі, шпалери смартфона в ролику впізнавані вони використовувалися з Samsung Galaxy S3.

На виставці CES 2013 Samsung показалапрацюючий прототип такого дисплея. А вже в 2018 року на конференції Samsung для розробників, що пройшла в Сан-Франциско — робочий прототип такого смартфона зі дисплеєм, що згинається. До анонсу першого Galaxy Fold залишалося лише півтора роки.

Як влаштований згинається OLED-дисплей

По суті, гнучкий OLED-дисплей - це такий жедисплей, як і будь-який інший, що тільки використовує замість скла пластикову підкладку, яка забезпечує йому гнучкість. На неї вже наноситься шар електролюмінесцентних органічних напівпровідників (які, власне, називаються OLED). Пластикову підкладку виготовляють за типом поліетилентерефталату (він же поліетиленглікольтерефталат, ПЕТФ, PET, ПЕТ, ПЕТГ, лавсан, майлар — у нього є маса маркетингових назв, зареєстрованих як торгова марка). Ми регулярно користуємося виробами з нього, наприклад пластиковими пляшками для напоїв. Це ті PET-пляшки (запатентовані, до речі, ще в 1973 році), які використовують властивості пластику переходити в прозорий стан при нагріванні, потім різко охолоджуються після того, як приймуть необхідну форму. Ці матеріали міцні та зносостійкі, але це тільки здається, що зробити на їх основі гнучкий OLED-дисплей – справа техніки. Насправді необхідно було вирішити низку проблем, пов'язаних з ними. Наприклад, інкапсуляцію – при контакті з вологою та повітрям OLED-матеріали руйнуються. А ще регулярний вигин (ми ж плануємо згинати екран сотні тисяч разів під час роботи зі смартфоном) створює механічний стрес (напруга) у матеріалах. Тому на те, щоб вирішити ці проблеми, і ми змогли побачити серійні пристрої з гнучкими дисплеями, знадобилося стільки часу.

Інновації згинати дисплея Samsung

При тому, що походження підкладки згинаєтьсядисплея Samsung Galaxy Z Fold2 йде від PET, компанія все ж таки називає свій матеріал склом. І вигадала для нього спеціальну назву: UTG або Ultra Thin Glass — ультратонке скло.


</ Img>

Дуже цікаве рішення використовується і дляздійснення функції під назвою Flex Mode. Про те, що вона дає для користувача, ми поговоримо в окремому пості, а зараз торкнемося механічної реалізації можливості фіксувати відкритий екран під різними кутами. Це інженерне рішення розробники смартфону назвали CAM Mechanism. Воно дозволяє втримувати екран і не закриватися самостійно під кутом в 75 і 115 градусів. Принцип роботи механіки можна побачити нижче.

Всередині цей механізм виглядає і працює наступним чином:


</ Img>

У шарнірному з'єднанні використовується чотири подвійних CAM-модулі — по одній парі з кожної сторони дисплея, що згинається:


</ Img>

Крім складної механіки потрібно було вирішити щеодну проблему згинати дисплея. У старих розкладачках шарнірне з'єднання складалося з двох різних частин. У Galaxy Z Fold2 використовується один великий і цілісний екран, який не поділений на дві частини. В результаті при згинанні у нього неминуче внутрішня частина гнучкого дисплея повинна виходити за краї корпусу. Подолали цю проблему, створивши дві віртуальні осі, між якими ховається складка зігнутого екрану.


</ Img>

Думаєте на цьому все? Як би не так.Для цієї складки потрібен додатковий простір. А там, де є вільний простір, постійно накопичується пил та всякі дрібні крихти з наших кишень та сумок. Всі вони створюють додаткове навантаження на внутрішню частину дисплея при кожному згинанні та розгинанні. Інженери Samsung розглянули понад сто (!) способів вирішення проблеми. І, в результаті, створили спеціальну щітку Sweeper з вуглецевого волокна і нейлону, запозичивши ідею у потужних пилососів Samsung (наприклад, такого) з турбощітками, що обертаються 20 разів на секунду. Її щетинки мають висоту всього 0.87 міліметра та очищають поверхню екрана зсередини при кожному розкритті та закритті смартфона.


</ Img>

Як виглядає згинається дисплей у Samsung Galaxy Z Fold2

Ось так виглядає механізм прихованогошарніра Samsung Galaxy Z Fold2 в роботі. Він складається з 60 деталей і спроектований, за словами розробників, так, щоб витримувати 200000 розкриттів механізму. Це більше сотні розкриттів на день протягом десяти років.


</ Img>

На практиці це виглядає так:


</ Img>


</ Img>


</ Img>

Шарніри в полуразложенном стані, вид збоку:


</ Img>


</ Img>


</ Img>

Зовнішній бік шарнірів.Все виглядає акуратно та надійно. З першим Fold я проходив кілька місяців і жодних проблем у роботі з гнучким дисплеєм не зазнав. Fold2 у мене вже кілька тижнів, і результат такий самий. Всі страхи від того, наскільки надійний гнучкий екран знімаються після перших днів використання. Головне — пам'ятати, що знімати захисну плівку не рекомендує виробник — це може призвести до пошкодження екрану та виходу дисплея смартфона з ладу.


</ Img>


</ Img>


</ Img>

Згинання екрану легко промацується в розкладеномустані - він трохи виступає, це особливість технології, так само промацується згин і у більш компактного Z Flip. Можливо, в майбутньому цього позбудуться, але поки що так. Особисто у мене це незручностей не викликає від слова зовсім, але я не виключаю, що знайдуться естети, яким це не до вподоби.


</ Img>

Наступного разу ми поговоримо про те наскільки гарні обидва дисплея з точки зору спеціального приладу - колориметра.

П'ять речей, які потрібно знати про конструкцію дисплея, що згинається Samsung Galaxy Z Fold2

  • гнучкість йому забезпечує особлива підкладка зі спеціального матеріалу, що отримав назву UTG (ультратонке скло);
  • у нього складний механізм прихованого шарніра, що складається з 60 деталей;
  • спеціальний мехенізм CAM забезпечує розкриття дисплея на 75 і 115 градусів для роботи у Flex Mode;
  • під екраном знаходиться щітка Sweeper з щетинками висотою 0.83 міліметра, очищає екран зсередини при кожному розкритті і закритті;
  • механізм екрану здатний витримати 200 000 циклів розкриття-закриття (більше 100 разів на добу протягом 10 років).