折叠手机量产机型汇总及AMOLED折叠屏性能​​评价指标

（1）弯折性能；

（2）表面及抗冲击性能；

（3）平整度及恢复性能。

弯折性能是指在室温，高温高湿（65 摄氏度，90%相对湿度）以及低温（零下 20 摄氏度）等环境条件下，折叠屏的动态弯折以及静态弯折的性能。

1.1 动态弯折

折叠屏的动态弯折验证的是折叠屏叠构中的每一层材料的疲劳特性，例如聚合物层，粘合剂层，不锈钢层，有机发光层和无机材料层等。折叠屏的疲劳特性是指在特定的弯折形状下，各层折叠材料在以特定频率周而复始的应力作用下，其所能够承受的最大周期数。当折叠屏动态弯折超过其所能承受的最大周期数以后，折叠材料的物性会发生变化进而导致屏幕出现某种不可恢复的失效现象，例如发生分层，材料断裂，显示层损坏等。折叠屏中的每层材料的弯折特性与其受到的应力大小和动态弯折频率有关，其所受到的应力大小是由屏幕叠构及弯折形状所决定的，例如较小的弯折半径会导致较大的应力，较厚的叠构也可能导致应力的增加，进而影响折叠屏的弯折性能。通常情况下，一个合格的折叠屏能够在室温条件下通过 20 万次的单体动态弯折测试。折叠屏通过动态弯折测试的评判标准通常有：

（1）各膜层之间没有剥离分层；

（2）弯折测试之后，显示和触控性能跟弯折测试之前无变化，或者性能变化不超过 5%；

（3）没有新增的显示缺陷，例如无新增坏点；

（4）没有新增的外观缺陷（Cosmetic Defect）。

1.2 静态弯折

静态弯折，尤其是在高温高湿，低温条件下的静态弯折，是衡量折叠屏弯折性能的另外一个关键维度。这主要是因为折叠屏叠构中某些膜层材料在高温高湿以及低温环境中的物理特性，例如界面间的结合力，粘合剂的应力应变曲线（Strain-Stress Curve）等会发生较大变化，从而影响折叠屏的应力分布，进而导致出现不可恢复的失效现象，例如屏幕剥离分层等。除此之外，某些显示功能材料（例如圆偏振片）在高温高湿条件下的化学稳定性亦会降低，在特定弯折条件下可能会导致偏光片退偏失效现象的发生。从设备使用的角度来看，由于用户可能会在极端环境（炎热或者寒冷）中让折叠设备几天甚至更长时间处于闭合状态，在这种极端条件下的屏幕静态弯折性能是决定折叠设备可靠性的关键之一。与动态弯折测试的评判标准类似，折叠屏通过静态弯折测试的评判标准通常为：

（1）各膜层之间没有剥离分层；

（2）弯折测试之后，显示和触控性能跟弯折测试之前无变化，或者性能变化不超过 5%；

（3）没有新增的显示缺陷：例如无新增坏点；

（4）没有新增的外观缺陷（Cosmetic Defect）。

表面特性及抗冲击性能测试是通过表面硬度测试，耐摩擦测试，水滴接触角测试，落球，笔跌，点压等一系列测试来评价折叠屏的整体抗损伤性能，抗污性能和抗冲击性能。

2.1 表面硬度

表面铅笔硬度测试，也称为沃尔夫-威尔伯恩测试（Wolff-Wilborn Test），采用不同硬度的石墨铅笔来评估表面的硬度。使用铅笔以一定角度，速度和力度划过屏幕表面，根据划过产生的痕迹来确定表面的硬度等级。铅笔的石墨笔芯从硬到软的等级依次是：9H，8H，7H，6H，5H，4H，3H，2H，1H，HB，1B，2B，3B，4B，5B，6B，7B等。在折叠屏的叠构中，为了确保其弯折性能，普通的盖板玻璃被可折叠柔性盖板所取代。柔性盖板由聚合物基材和表面硬涂层组成。柔性盖板的表面硬度不仅仅取决于基材以及表面硬涂层的硬度，还和盖板下面的膜层材料特性密切相关。在柔性盖板的单体测试中，柔性盖板通常放置在大理石平台上面，受益于大理石较高的硬度，柔性盖板的铅笔硬度可以达到7H以上。但在折叠屏的叠构中，柔性盖板下面是非常柔软的可折叠OCA胶层，这导致折叠屏的铅笔硬度远远低于单体的铅笔硬度。例如，单体硬度7H，折叠屏硬度可能只有不到HB的硬度。

2.2 耐摩擦

耐摩擦性能是指材料因接触到另一表面而产生的抵抗磨损的能力。当两个表面接触并相互摩擦时，较软的材料有可能会产生磨损并导致其表面出现无法恢复的划痕。为了评估折叠屏的耐磨性能，通常使用钢丝绒或者碳化硅材料以一定的力度通过反复摩擦的方式来测试位于折叠屏表面的柔性盖板，并记录可见划痕出现时的摩擦次数作为评价耐摩擦性能优良的指标。耐摩擦性能很大程度上取决于表面硬涂层的材料配方和盖板基材的硬度特性，尽管柔性盖板的耐摩擦性能仍然低于传统的盖板玻璃，其与内折产品的需求差距相对较小。而对于外折设计的产品，目前柔性盖板的耐摩擦性能与产品需求之间的差距仍较大。

2.3 水滴接触角

水滴接触角是衡量柔性盖板防水抗油的性能指标，是由表面硬涂层材料的疏水性决定的。接触角越大，柔性盖板的抗污性能越好。而折叠屏的抗污性能越好，就意味着屏幕表面粘附的指纹易于去除，这能提供更好的用户体验。

2.4 抗冲击

抗冲击测试包括落球测试（Ball Drop），笔跌测试（Pen Drop）等，目的都是为了衡量折叠屏在各种外加冲击力的作用下其维持自身机械结构的能力。采用传统玻璃盖板的设备具有良好的抗冲击性能，这主要是受益于传统的玻璃盖板能够有效吸收或者分散冲击力，从而保护下方的显示像素和触控电极。在折叠屏中，因为无法使用传统玻璃盖板，这使得折叠屏柔性盖板在外力冲击下较容易出现表面凹陷（Dent）或其他损伤，难以有效的保护下方的显示像素和触控电极。使用较厚或双层的柔性盖板方案可以提升折叠屏的抗冲击能力，但与传统玻璃盖板相比性能差距仍较大，而且较厚的叠构会影响到屏幕的弯折特性以及表面平整度。使用可折叠的超薄玻璃为提升折叠屏的抗冲击性能提供了另外一种可能。但可折叠超薄玻璃的厚度通常小于 100μm，经过化学强化后其中心张力较高，在受到外力冲击时其破裂可能性仍然较高，和传统玻璃盖板的抗冲击能力相比差距仍然较大。

在动态弯折或静态弯折之后，展开的折叠屏并不会立刻恢复到弯折前的平整度，而是非常缓慢地逐渐恢复，这是由叠层中材料的粘弹性（Viscoelastic）所引起的。粘弹性是材料的弹性和粘性的组合行为，此类粘弹性材料弯折产生的材料应变（Strain）分为两部分：

（1）瞬时弹性应变

（2）粘滞应变

瞬时弹性应变不会随着弯折时间的增加而增大，当屏幕完全展开时弹性应变可以立刻恢复为零。而粘滞应变会随着弯折时间的增加而缓慢增加直至达到其饱和值，当屏幕完全展开时粘滞应变并不会立刻恢复为零，而是会逐步缓慢降低，这便导致折叠屏在弯折后会出现明显的形变（Deformation），从而影响平整度。由于粘滞应变的变化速率会随着应变的恢复而逐步降低，这使得折叠屏的平整度恢复异常缓慢。在高温下进行弯折测试，折叠材料更易发生塑性形变（Plastic Deformation）。与粘滞形变不同，塑性形变是无法恢复的，这意味着即使经历足够长的时间，折叠屏的平整度也不可能依靠自身恢复到弯折前的平整度。无论是粘滞形变还是塑性形变都会对折叠屏的平整度造成较大影响，进而影响用户体验。为了获得较好的表面平整度，一方面需要通过调整折叠屏的叠构以尽可能降低屏幕自身的形变，另一方面需要在整机设计时考虑系统补偿方案。为了尽可能降低屏幕自身的弯折形变，折叠屏的叠层设计需要考虑以下几个方面：

1) 与较厚的折叠屏叠层结构相比，较薄的叠层结构通常具有较小的弯折形变，这是因为叠层结构越薄，每一层材料所承受的应力也越小，弹性应变和粘滞应变也越小。

2) 为了尽量避免材料塑性形变的发生，尤其是在高温高湿的条件下，叠构中每一层聚合物材料的厚度都应谨慎选择，以确保其最大应力要小于能够引起材料塑性形变发生的临界值。

3) 在叠构中可以使用刚性材料以补偿弹性应变和粘滞应变所引起的折叠屏形变。

虽然目前还没有办法完全消除屏幕自身的形变，但通过叠层结构的优化和系统补偿，仍可实现较好的表面平整度以满足产品设计的要求。

弯折性能，表面抗冲击性能以及平整度恢复性能均是折叠屏的重要性能，三者之间是相互影响、相互制约的关系，当某一方面性能改变时，其它两方面的性能亦可能受到影响。由于折叠设备的产品形态及使用场景具有多样性，因此折叠屏性能目标的制定需要结合具体的产品定义。例如，内折式翻盖式手机必须更加注重折叠屏的静态弯折性能，这是因为用户有可能将处于弯折状态的手机在车里放置多天，尤其在夏天的时候，车内封闭的环境使其内部温度和湿度都明显高于普通办公环境，因此高温高湿条件下的折叠屏的静态弯折性能就显得尤为重要。对于外折设备，设备弯折时屏幕直接暴露在最外面，折叠屏的表面耐摩擦及抗冲击性能便成为关键。为了更好地保护屏幕免受外力冲击和摩擦，外折设备通常会考虑双层柔性盖板方案，但双层柔性盖板方案会显著增加折叠屏的厚度，这会给屏幕的弯折性能和平整度恢复性能带来更大的技术挑战。

对于采用 U 形的内弯设备，为了能够尽量降低设备的整体厚度，可能会采用较小弯折半径的设计，例如 R<2mm。如此小的弯折半径会增加折叠屏发生塑性形变的风险。一旦聚合物材料发生了塑性形变，即使采用最优的系统补偿方法，折叠屏的折痕也难以完全消除。

受限于当前折叠材料和生产工艺，折叠屏的综合性能仍有较大的提升空间。随着折叠设备的逐步普及，必将推动折叠材料和工艺的进一步突破。