Comment fonctionnent les téléphones pliables : l'ingénierie à l'intérieur des appareils de l'ère Fold 9

Les recherches pour le Galaxy Z Fold 9 ont augmenté alors que les observateurs de Samsung échangent des fuites précoces sur son épaisseur, sa batterie et ses appareils photo. Derrière chacune de ces rumeurs se trouve le même problème d'ingénierie sous-jacent que tous les fabricants de téléphones pliables essaient de résoudre : comment faire un écran qui se plie des milliers de fois sans se casser, se plisser de manière permanente ou sembler fragile dans votre main.

Couche par couche : ce qui se plie réellement

Selon l'explication propre de Samsung sur ses téléphones pliables, l'écran pliable interne est recouvert d'un verre ultra-fin (UTG), décrit par l'entreprise comme 'un matériau exceptionnellement flexible conçu spécifiquement pour les exigences uniques d'un écran pliable'. Cela remplace la lentille de couvercle en verre rigide ou saphir utilisée sur un écran de téléphone normal. Le reste de l'appareil conserve le verre rigide conventionnel : sur le Galaxy Z Fold7 et Z Flip7, Samsung utilise Corning Gorilla Glass Ceramic 2 ou Gorilla Glass Victus 2 pour l'écran de couverture frontal et Gorilla Glass Victus 2 à l'arrière, car ces panneaux externes n'ont jamais besoin de fléchir.

• Panneau pliable interne : couche OLED flexible protégée par du verre ultra-fin en haut
• Écran de couvercle externe : Gorilla Glass rigide (Ceramic 2 ou Victus 2), qui ne se plie pas
• Charnière : une colonne vertébrale mécanique reliant les deux moitiés et contrôlant comment le verre se rencontre lorsqu'il est fermé

Samsung note également un détail de conception délibéré : lorsqu'un téléphone pliable est fermé, les deux moitiés du verre sont maintenues légèrement écartées par la charnière pour qu'elles ne se touchent jamais directement, ce qui réduit les marques de friction et le risque d'éclats où les deux bords de l'écran se frotter ensemble.

Le problème du pli et deux solutions concurrentes

La ligne visible où un écran pliable se plie a été la plainte la plus persistante de la catégorie. Les fabricants d'écrans poursuivent plusieurs solutions à la fois. Une approche, rapportée par SamMobile pour le Galaxy Z Fold8, est une structure 'double-UTG' qui place du verre ultra-fin à la fois en haut et en bas du panneau OLED au lieu de simplement en haut, combinée à une structure de stratifié optimisée, une meilleure dispersion de la lumière et un capot arrière avec des micro-perforations au laser qui répartissent la contrainte mécanique. Le rapport de SamMobile place la réduction de la visibilité du pli de cette approche à environ 20 pour cent par rapport au Galaxy Z Fold7.

Une approche différente, plus expérimentale, décrite par Android Authority est appelée CTG, ou Center Etched Thin Glass. Au lieu de fabriquer une feuille entière de verre ultra-fin uniformément fine, le CTG n'affine que la section étroite qui se plie réellement à chaque fois que le téléphone se plie, tandis que le verre de chaque côté de ce pli reste plus épais et plus rigide. Le média rapporte que cela est destiné à réduire la concentration de contrainte exactement où le pliage répété cause le plus de dégâts, tout en gardant le reste du panneau plus solide - bien que les défis de fabrication concernant la rendre la transition d'épaisseur invisible à l'œil et au toucher soient apparemment toujours en cours de résolution, et la technologie est décrite uniquement comme candidate pour un futur appareil tel que la ligne Galaxy Z Fold9, et non comme une fonctionnalité confirmée.

À l'intérieur de la charnière : des dizaines de pièces de précision

La charnière mécanique est sans doute aussi complexe que l'écran lui-même. Une analyse technique publiée par ITES China, axée sur la conception de charnière en cours de développement pour un appareil Apple pliable, a révélé que les charnières haut de gamme en forme de goutte d'eau ou multi-axes contiennent généralement 50 à 100 pièces de précision individuelles, y compris des cames, des pignons synchrones, des liaisons, des composants de verrouillage, des bras oscillants et des goupilles. La plupart de ces pièces sont en acier inoxydable 17-4PH moulé par injection de métal (MIM) avec des épaisseurs de paroi de 0,4 à 1,0 millimètre et des tolérances dimensionnelles aussi étroites que ±0,01 à ±0,03 millimètre. Le rapport note également que l'atteinte d'une qualité de fabrication cohérente à cette tolérance est difficile dans l'industrie, citant un rendement de production de charnière d'environ 65 pour cent par rapport à un objectif de 85 pour cent pour le composant Apple qu'il a examiné.

Ce qui est prévu pour le Galaxy Z Fold 9

Aucun des détails suivants du Galaxy Z Fold9 n'a été confirmé par Samsung ; ils proviennent de fuites précoces et d'un prototype signalé. Un lanceur d'alerte cité par SammyGuru, @kro_roe, a décrit un objectif de 3,9 millimètres d'épaisseur lorsque déplié et 7,9 millimètres plié, soit une réduction par rapport aux 4,5 mm et 9,7 mm du Galaxy Z Fold8. Le même rapport mentionne un possible passage à la charge filaire 60W par rapport aux 45W du Fold8, et indique que Samsung envisage une caméra sous-écran pour l'écran interne afin de supprimer la caméra poinçon visible.

Un rapport distinct du Geeky Gadgets, décrivant un prototype signalé, pointe vers une structure de matériau OLED repensée destinée à maintenir la luminosité uniforme sur l'ensemble du panneau, y compris la zone de pli, et un prototype montrant un écran pliable de 7,6 pouces avec interférence de pli réduite. Le même rapport énumère d'autres chiffres non confirmés : un écran interne d'environ 8 pouces, un écran de couvercle externe d'environ 6,5 pouces atteignant jusqu'à 3 000 nits de luminosité maximale, une batterie silicium-carbone de 5 000 mAh, une puce Snapdragon 8 Elite Gen 6 Pro construite sur un processus de 2 nanomètres, une caméra principale de 200 mégapixels, des espoirs de résistance à l'eau et à la poussière IP68, et support du S Pen. Le média encadre IP68 et S Pen comme des possibilités en cours de discussion plutôt que des spécifications finalisées.

Pourquoi la durabilité implique toujours des compromis

Même avec ces avancées, les écrans pliables restent un compromis. Le guide d'achat propre de Samsung indique que les appareils actuels utilisant cette construction en verre ultra-fin peuvent se plier des centaines de milliers de fois sans casser, tandis que le Gorilla Glass Victus 2 rigide séparé utilisé sur l'écran de couvercle est évalué pour survivre aux chutes jusqu'à 2 mètres et offre une meilleure résistance aux rayures par rapport au verre aluminosilicate standard. Les Galaxy Z Fold7 et Z Flip7 de Samsung portent actuellement une note IP48, ce qui signifie une protection contre les particules de poussière supérieures à 1 millimètre et l'immersion dans l'eau jusqu'à 1,5 mètre pendant 30 minutes, bien en deçà de la note IP68 complète que certaines fuites de Fold9 espèrent. Le verre plus fin et les composants supplémentaires sous-écran rendent généralement un panneau plus flexible mais introduisent également de nouveaux points où le stress peut se concentrer, ce qui explique pourquoi la mécanique des charnières, la stratification du verre et l'étalonnage logiciel continuent d'être développés ensemble plutôt qu'isolément.