技术|联想展示刀锋手机研发幕后故事：折叠技术五年磨一剑
DoNews 9月15日消息（采访人员 刘文轩）9月10日 ， 联想旗下摩托罗拉刀锋5G折叠屏幕手机在中国正式发布 ， 在去年全球首款无缝隙内折叠屏幕手机Razr的基础上全面升级 ， 再次突破折叠屏幕手机的发展与体验 。
刀锋5G是一台全球独家设计的折叠屏幕手机 ， 最独特、同时也是最核心的技术之一 ， 就是集合了联想研究院与摩托罗拉移动领先设计与技术的“星轨”转轴技术 。 而“星轨”转轴技术的背后 ， 蕴藏联想持续多年对柔性技术的研发成果 。
9月15日 ， 联想在北京全球总部面向媒体举办了“柔性技术媒体开放日” ， 全面展示了联想研究院在柔性技术上的持续投入、从未被人所知的幕后故事、以及现今已结出硕果的“星轨”转轴技术的研发脉络和前世今生 。
联想可折叠技术的发展 ， 是联想研究院和moto携手并进 ， 精诚协作的结晶 。 联想是业界最早进行柔性技术研究的公司之一 ， 早在2015年4月 ， 作为联想集团内部专注于未来技术研发的联想研究院 ， 就已经开始启动柔性技术的前瞻研究 。 一年以后的2016年 ， 在联想年度盛会“联想创新科技大会2016”上 ， 业界第一个真正可弯可折的柔性设备原型 CPlus和Folio正式亮相 ， 联想研究院取得初步成果 。
这之后 ， 联想集团将柔性显示技术投入产品化进程 。 2019年 ， 全球首款折叠屏翻盖手机摩托罗拉刀锋2019惊艳问世 。 紧接着在2020年国际消费电子展（CES 2020）上 ， 联想发布了“重新定义折叠屏”的ThinkPad X1 Fold折叠屏幕笔记本计算机 。
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柔性技术的关键：屏幕与转轴的“双人舞”
从柔性技术原型 ， 到产品化的折叠手机与笔记本电脑 ， 融合了联想在柔性技术领域中持续耕耘取得的独特经验 ， 研发过程本身也取得了许多业界领先的技术成果和突破 。
在屏幕方面 ， 实际上柔性设备原型CPlus、Folio和摩托罗拉刀锋手机是不同的技术路线 。 CPlus 是一款类似手环的穿戴式设备 ， 其屏幕弯折半径较大 ， 屏幕采用了较成熟的POLED材质 ， 只是将POLED的玻璃盖板替换为柔性盖板 ， 即可满足CPlus的弯折需求 。
Folio则有所不同 ， 由于当时业界开发的柔性屏幕主要是针对内折应用 ， 如果应用于外折 ， 屏幕的触控传感器容易因为受到拉应力而失效 。 为了实现外折 ， 联想研究院对显示结构进行了调整 ， 将中性层的位置从显示层上移至触控层 。 根据应力仿真结果 ， 确定可以通过减薄偏光片厚度的方式来实现中性层位置的上移 ， 故此方案成为Folio原型设备的最终方案 。
CPlus与Folio是外折设备 ， 在最关键的屏幕折叠角半径尺寸上 ， CPlus的屏幕弯折半径是15mm ， Folio弯折半径5mm 。 但这条技术路有一个瓶颈：柔性屏幕的折叠角度再小 ， 也无法像纸张一样折成锐角 ， 如此一来内折设备就没办法做到无缝隙的折叠 ， 无法规避外折设备屏幕容易划伤的缺点 。
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除了屏幕技术 ， 转轴也是柔性设备的另外一项关键技术 。
Folio第一代(2016)与第二代(2017)针对多瓣结构 ， 轨道结构 ， 同步结构 ， 扭力结构 ， 动态补正结构采用了不同的设计 。 Folio第二代转轴在表面平整度以及弯折寿命方面都获得了明显提升 ， 转轴弯折寿命达到十万次 ， 已能满足产品化指标 。
与Folio同时开发的CPlus是另一种形式的外折设计 ， 相对Folio只在中段进行弯折, CPlus作为手机/手表的二合一装置, 需要全段外折的设计以满足配戴的需求 。 CPlus转轴设计包括三大关键技术：偏心转轴, 变轴距阻尼微控制锁紧结构, 以及柔性骨架 。
不同于CPlus和Folio的外折转轴设计 ， 产品化的刀锋可折叠手机采用了内折转轴设计 。 内折设计根据屏幕弯折型态分二大类: U形/水滴形 。 U形设计对屏幕要求较低, 转轴结构也较简单 ， 但整机的造型在闭合时会空出很大的空间 ， 整机闭合厚度多出弯折直径 ， 不利于ID与携带性 。 水滴形则能满足ID与携带性需求 ， 但对轴的设计和屏幕模块的特性都有较大的挑战 。 因此联想从2017年开启了基于水滴形屏幕的转轴内折设计, 并成功运用于刀锋可折叠手机上 。
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水滴形折叠屏屏幕弯折形状
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Folio第二代转轴
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全段弯折CPlus转轴
与此同时 ， 联想研究院在柔性屏幕的工业化测试流程上也做了开创性的工作 。 一块柔性屏幕看上去很薄 ， 实际上是有覆盖层、触控层、显示层、光学层等等众多结构粘合在一起的 。 在柔性屏幕折叠、打开的过程中 ， 结构层之间会产生相对滑动 ， 对屏幕的寿命会构成影响 。
联想研究院与产业链进行了合作 ， 设计出了独家的屏幕测试工具与流程 ， 最终验证出了合格的零部件生产模式 ， 并在武汉生产基地测试中心部署了测试系统 。 这项开创性柔性液晶屏幕工业化测试流程 ， 结合自动化与人工智能等工具 ， 最终完成了刀锋手机的精密设计与组装制造 。
在最终的产品刀锋手机上 ， 联想最终完美解决了内折屏幕无缝隙折叠的难题 。 刀锋手机在折叠时 ， 柔性显示屏可以按照星轨曲线进行折叠 ， 解决了屏幕完全对折时折痕无法消除 ， 转角过大折叠时又无法平整的两难问题 。 刀锋5G手机不仅可以优雅地零缝隙完全对折 ， 完全展开时屏幕下方的独家弹性金属结构将显示屏拉紧 ， 保持平整 ， 同时消除了影响观感的屏幕折痕 。 星轨转轴寿命更是达到20万次以上 ， 使用寿命将不是折叠手机的阿喀琉斯之踵 。
柔性设备未来展望
【技术|联想展示刀锋手机研发幕后故事：折叠技术五年磨一剑】柔性屏技术是业界聚焦的热点之一 。 它打破了传统屏幕固定形态的束缚 ， 实现了自由折叠、卷曲 ， 创造了全新的人与物的交互体验 ， 实现了“机身更小、屏幕更大”的用户体验 。 随着柔性技术的发展 ， 新的使用场景、新的体验可能将不断涌现 。 比如 ， 卷曲设备、融入环境中的新兴柔性设备 ， 在未来 ， 有可能会深刻改变人们的生活和生产方式 。
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