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01
“天降大任”于OCA
要說(shuō)這個(gè)光學(xué)膠膜(OCA)已經(jīng)伴隨iPhone和Android手機(jī)紅了十幾年。
別看這貨名字中帶個(gè)“膠”字,其實(shí)和“粘接”功能相比,讓屏幕變得更“漂亮”才是它的主要任務(wù)。
由于折射率與玻璃基本一樣(1.47–1.48),因此在蓋板玻璃和顯示模組之間貼上這層OCA膠膜就可以顯著減少界面上的反射光線,進(jìn)而大幅提高亮度和對(duì)比度。
光學(xué)膠膜(OCA)的工作原理及效果
正因如此,在手機(jī)屏幕還沒(méi)被“掰彎”的那些年,可以說(shuō)OCA膠膜只需要躺在那里什么也不做就足以瞬間拉爆顯示屏的“顏值”了!
但是無(wú)奈這世界變化快,誰(shuí)都沒(méi)想到手機(jī)廠商突然就又需要屏幕“可彎可直”一秒切換。于是OCA膠膜“出工不出力”的舒服日子也隨之結(jié)束了!
別看“折疊屏”模組只是一層比紙張還薄的膜,但如果把橫截面放大1000倍,就會(huì)發(fā)現(xiàn)它其實(shí)就是一張由n多層功能膜復(fù)合而成的“千層餅”!
其中的AMOLED膜負(fù)責(zé)發(fā)光,觸控膜負(fù)責(zé)收集按壓信號(hào),偏光片讓亮度更高,薄膜蓋板負(fù)責(zé)抵御外界沖擊……而這些功能膜之間一定都有OCA膠膜。
考慮到折疊屏需要承受一天幾百次的“掰彎掰直”,所以此時(shí)的OCA膠膜除了提升屏幕的顯示效果之外,更重要的任務(wù)就變成了為各個(gè)脆弱的功能層提供機(jī)械支撐。無(wú)論折疊屏遭遇何種“摧殘”都要保證各層功能膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定!
但是從過(guò)去這一年初代折疊屏手機(jī)的表現(xiàn)來(lái)看,可折疊OCA膠膜出的問(wèn)題還不少。重災(zāi)區(qū)就是所有折疊屏都擺脫不掉的“折痕”區(qū)域。
究其原因,主要是折疊屏的彎折位置力學(xué)表現(xiàn)非常復(fù)雜,傳統(tǒng)OCA膠膜已經(jīng)完全不能勝任!而全新的可折疊OCA膠膜上崗時(shí)間又不長(zhǎng),注定會(huì)出現(xiàn)很多粘接失敗與應(yīng)力破壞問(wèn)題!
02
說(shuō)到這里就有必要引入材料力學(xué)里面的一個(gè)概念——“中性層”
其實(shí)“折疊屏”的力學(xué)結(jié)構(gòu)和雜志差不多是一樣的。如果我們把雜志彎折,在外力的擠壓下每一頁(yè)紙都會(huì)出現(xiàn)位移。其中越靠近內(nèi)側(cè)的紙張位移越多。
這個(gè)現(xiàn)象告訴我們,外力在彎折位置會(huì)分解成兩個(gè)方向截然相反的作用力——
· 在彎折部位的外側(cè)分解為指向兩側(cè)的“拉伸應(yīng)力”,這一區(qū)域就叫“拉應(yīng)力層”;
·在彎折部位的內(nèi)側(cè)分解為指向中間位置的“擠壓應(yīng)力”,這個(gè)區(qū)域被稱為“壓應(yīng)力層”。
當(dāng)“折疊屏”的各功能膜都被OCA膠膜粘牢成為一個(gè)整體,那么在中間某一層區(qū)域,“擠壓應(yīng)力”和“拉伸應(yīng)力”會(huì)互相抵消。這一帶就被稱為“中性層”!
“中性層”是一個(gè)安全區(qū)域,基本可以認(rèn)為沒(méi)有應(yīng)力作用在這里,因此出現(xiàn)故障的幾率也大大降低!
但是“中性層”之外的那些功能膜就比較難搞了,如果OCA膠膜粘的太結(jié)實(shí),處于“拉應(yīng)力層”的功能膜就容易因?yàn)槔鞈?yīng)力沒(méi)辦法釋放發(fā)生斷裂;但是如果OCA膠膜粘接力偏弱,處于“壓應(yīng)力層”的膜則會(huì)在擠壓應(yīng)力作用下脫膠分層。
作為OCA膠膜來(lái)說(shuō),想要同時(shí)滿足這兩個(gè)完全相反的訴求簡(jiǎn)直就是mission impossible!也難怪折疊屏手機(jī)的折痕位置這么容易出問(wèn)題!
03
折疊屏容易壞,OCA當(dāng)自強(qiáng)
要說(shuō)這個(gè)思路還真是頗具道家“順勢(shì)而為”的智慧!
因?yàn)槿绻颜郫B屏整體的“中性層”分散到每個(gè)功能膜上,也就意味著各層的功能膜就都處在了“安全區(qū)域”。
原本不可調(diào)和的矛盾被順勢(shì)化解于無(wú)形,再也沒(méi)有你被擠壓應(yīng)力摧殘,而我卻在被拉伸應(yīng)力撕裂的問(wèn)題!
而實(shí)現(xiàn)這個(gè)方案的命門就在于——要讓OCA膠膜具備更高的剪切應(yīng)變。意思大概就是折疊屏一彎折,OCA膠膜就要有比較大的剪切形變量。盡量讓各個(gè)功能層不受相鄰層的約束,都有空間實(shí)現(xiàn)相對(duì)獨(dú)立的滑動(dòng)。
這樣的好處就是各功能層受到的應(yīng)力大大降低!對(duì)于每一層功能膜來(lái)說(shuō),就各自擁有了一個(gè)獨(dú)立的中性層!