三星奇特折叠屏专利：横竖、内外任意折 还能当笔记本电脑

▲ 横折

▲ 竖折

这款手机横折时屏幕向外，用户可以获得一部拥有前后两块屏幕的手机。而竖向折叠时，屏幕向内，可以很好的将屏幕保护在里面，避免了折叠后屏幕容易被划伤的问题。

这样的想法颇有些大胆，也成为又一种突破性的折叠屏手机设计方案。

值得一提的是，这款手机在竖折时，还可以将两部分屏幕分别用作“显示器”和“键盘”，成为一款迷你笔记本电脑。

▲ 图中为三星 Flex Note 折叠屏笔记本概念机，本文提到的专利中的竖折方式与之类似，仅作参考，非本文专利实际演示

根据专利信息来看，三星在去年 7 月就向世界知识产权组织（WIPO）提交了这项专利，标题为“可折叠电子设备”，专利总共包含了 57 页文档，其国际公开日期为 2022 年 2 月 10 日。

▲ 三星专利文件

横竖、内外任性折叠，手机、平板、电脑三合一

具体来看这项专利，这款折叠屏手机将会有两组铰链，分别在水平和竖直两个方向上，水平的铰链位于屏幕二分之一处，而竖直的铰链则位于屏幕正中间偏左一点。

由于有这两组铰链，手机就可以竖折或者横折，不过这两种形态不能同时存在，只能保持其中一种形态。

手机展开后，屏幕的尺寸与 Galaxy Z Fold3 基本一致，不过“折痕”位置则由于铰链位置不同而有所区别。

当用户横向折叠手机时，左侧屏幕会向后折到背面去，类似初代华为 Mate X 手机。

▲ 华为 Mate X

此时背面的三颗手机摄像头也可以正常使用，并且由于背面多出来一块屏幕可以显示画面，用户也可以利用背面的高素质主摄进行自拍。

▲ 手机横折后的背面示意图

这种非对称式的横向折叠，也使得折叠后正面手机屏幕尺寸与正常手机尺寸类似，更方便信息显示和用户使用。如果竖直铰链位于屏幕中央，折叠后屏幕尺寸可能会过窄。

目前，不论是横向还是竖向折叠，大部分折叠屏手机采用的都是内折方案，因为这样可以较好地保护内部较为脆弱的柔性 AMOLED 屏幕。

但是内折会导致屏幕的弯折半径大幅减少，给屏幕耐久度和铰链设计带来更大挑战。

▲ 内折（R=1.4）与外折（R=5）的对比示意图

为了解决这一矛盾，三星这次换了一种思路，不要只取其一，鱼和熊掌它都要兼得。

此时水平方向上的铰链此时就排上了用场，当手机沿着水平铰链竖向折叠时，屏幕是向内的，折叠后，屏幕就被保护在了里面。

▲ 手机竖折后的背面示意图

另外，竖向折叠时，手机上下两块屏幕的比例非常接近 16：9，而目前很多笔记本的屏幕比例都是 16：9。

想到什么了吗？没错！这款折叠屏手机在竖向折叠时，还可以将一部分屏幕作为“虚拟键盘”，另一半屏幕作为“显示器”，成为一个迷你“笔记本电脑”。

▲ 折叠屏笔记本示意图（非文中专利对应示意图）

当然，如果作为笔记本电脑来使用，屏幕尺寸是有些小了，但不得不说，三星在屏幕技术方面开的脑洞着实令人佩服。

并且值得注意的是，业内人士认为这项专利提出的是一种非常通用的模型，这种设备可以让平板、智能手机、笔记本电脑之间的边界变得更加模糊，甚至可以将这三者的所有功能集于一身。

屏幕材料、铰链结构面临技术挑战

不过，这种设计既然包含了两条铰链，那么折痕也就多了一条，对于屏幕和铰链的设计也提出了更多技术层面的挑战。

最显而易见的难点就是两条铰链交汇处的屏幕要如何做？这个区域的屏幕，既要能够向外折叠，又要能够向内折叠。

▲ 手机内部大致结构示意图

小时候我们都有过这样的经历，一根铁丝，向一个方向弯折多次可能都不会折断，但当每次向不同方向反复弯折一根铁丝时，它就变得非常脆弱，极易折断。

坚硬的铁丝尚且如此，何况是一块脆弱的屏幕，其能否经受住几十万次的不同方向反复折叠，是非常关键的。

另外，交汇处的铰链该如何同时具备不同方向上的可弯折性，同时还具有较强的耐久度，都是需要解决的问题。

▲ 交汇处支撑结构的简易示意图

可以想象，在屏幕材料和机械结构方面，三星必然要有所突破才能够实现这一专利所描述的方案。

折叠屏手机形态的又一次大胆探索

此前，三星已经申请过一些双折折叠屏手机专利，甚至在今年 1 月初的 CES 大会上，三星直接掏出了三款双折折叠屏概念机，包括三星 Flex S 系列和三星 Flex G 系列。

▲ 三星 Flex S 系列

根据现场三星展示的样机来看，不论是“S”型折叠还是“G”型折叠，两种方案都已经具备较好的可用性，不仅屏幕折叠起来很流畅，屏幕显示效果也能保持比较好的水平。

▲ 三星 Flex G 系列

虽然三星还没有量产过一款外折折叠屏手机，但我们能够看到，Flex S 系列的实现难度已经远在外折之上，因为 S 型折叠是包含外折在内的。

这次，三星将内折、外折、横折、竖折充分融合在一起，带出了这项脑洞大开的专利。