Hoe vouwbare telefoontechnologie werkt: De engineering achter apparaten uit het Fold 9-era

Zoekopdrachten naar de Galaxy Z Fold 9 zijn gestegen terwijl Samsung-waarnemers vroege leaks uitwisselen over de dikte, batterij en camera's ervan. Achter elk van deze geruchten zit hetzelfde onderliggende technische probleem dat alle fabrikanten van vouwbare telefoons proberen op te lossen: hoe maak je een scherm dat duizenden keren buigt zonder te barsten, permanent te kreuken, of fragiel in je hand aan te voelen.

Laag voor laag: wat buigt werkelijk

Volgens Samsungs eigen uitleg van zijn vouwbare telefoons, is het binnenste vouwbare scherm bedekt met Ultra Thin Glass (UTG), beschreven door het bedrijf als 'een uitzonderlijk flexibel materiaal specifiek ontworpen voor de unieke eisen van een vouwend display.' Dit vervangt de rigide glas- of saffier beschermingslens die op een normaal telefoonscherm wordt gebruikt. De rest van het apparaat behoudt conventioneel rigide glas: op de Galaxy Z Fold7 en Z Flip7 gebruikt Samsung Corning Gorilla Glass Ceramic 2 of Gorilla Glass Victus 2 voor het voorscherm en Gorilla Glass Victus 2 aan de achterkant, omdat die buitenste panelen nooit hoeven te buigen.

• Binnenste vouwpaneel: flexibele OLED-laag beschermd door Ultra Thin Glass aan de bovenkant
• Buitenste beschermscherm: rigide Gorilla Glass (Ceramic 2 of Victus 2), dat niet buigt
• Scharnier: een mechanische wervelkolom die de twee helften verbindt en controleert hoe het glas sluit wanneer dicht

Samsung vermeldt ook een opzettelijk ontwerpdetail: wanneer een vouwbare telefoon dicht is, worden de twee glashelften door het scharnier licht uit elkaar gehouden zodat ze nooit direct elkaar raken, wat wrijvingssporen vermindert en het risico van afbladdering vermindert waar de twee schermedges anders tegen elkaar zouden wrijven.

Het plooiprobleem en twee concurrerende oplossingen

De zichtbare lijn waar een vouwbaar scherm buigt, is de meest hardnekkige klacht van de categorie geweest. Schermfabrikanten vervolgen meer dan één oplossing tegelijk. Een benadering, gerapporteerd door SamMobile voor de Galaxy Z Fold8, is een 'dual-UTG'-structuur die ultradun glas zowel boven als onder het OLED-paneel plaatst in plaats van alleen bovenaan, gecombineerd met een geoptimaliseerde laagstructuur, verbeterde lichtverstrooiing en een achterpaneel met lasergeboordegatjes microperforaties die mechanische stress verspreiden. Het rapport van SamMobile plaatst de vermindering van plooizichtbaarheid van deze benadering op ongeveer 20 procent in vergelijking met de Galaxy Z Fold7.

Een afzonderlijke, meer experimentele benadering beschreven door Android Authority heet CTG, of Center Etched Thin Glass. In plaats van een volledig vel ultradun glas uniform dun te maken, maakt CTG alleen de smalle sectie die werkelijk buigt elke keer dat de telefoon vouwt dunner, terwijl het glas aan beide zijden van die plooi dikker en rigider blijft. Het medium rapporteert dat dit is bedoeld om spanningsconcentratie precies daar te verlagen waar herhaald vouwen het meeste schade toebrengt, terwijl de rest van het paneel sterker blijft — hoewel fabricagehiaten rond het onzichtbaar maken van de dikte overgang voor het oog en aanraking schijnbaar nog steeds worden opgelost, en de technologie wordt alleen beschreven als kandidaat voor een toekomstig apparaat zoals de Galaxy Z Fold9-lijn, niet als een bevestigde functie.

Binnen het scharnier: tientallen precisieonderdelen

Het mechanische scharnier is misschien even complex als het scherm zelf. Een technische analyse gepubliceerd door ITES China, gericht op het scharnierontwerp dat voor een opvouwbaar Apple-apparaat wordt ontwikkeld, vond dat high-end water-drop of multi-as scharnieren meestal 50 tot 100 individuele precisieonderdelen bevatten, waaronder kammen, synchrone rondels, verbindingen, vergrendelingscomponenten, zwaaiarmenen en pennen. De meeste van deze onderdelen zijn gemaakt van metaal-injection-gegoten (MIM) 17-4PH roestvrij staal met wanddiktes van 0,4 tot 1,0 millimeter en dimensionaaltoleranties zo strak als ±0,01 tot ±0,03 millimeter. Het rapport merkt ook op dat het bereiken van consistente fabricagekwaliteit bij die tolerantie moeilijk is in de hele industrie, met verwijzing naar een scharnierproductie-rendement van ongeveer 65 procent tegen een doel van 85 procent voor de Apple-component die het onderzochte.

Wat wordt gerucht voor de Galaxy Z Fold 9

Geen van de volgende Galaxy Z Fold9-details zijn door Samsung bevestigd; ze komen uit vroege leaks en een gerapporteerde prototype. Een tipgever aangehaald door SammyGuru, @kro_roe, beschreef een doel van 3,9 millimeter dik wanneer ontvouwen en 7,9 millimeter wanneer gevouwen, omlaag van de Galaxy Z Fold8's 4,5 mm en 9,7 mm. Hetzelfde rapport vermeldt een mogelijk sprong naar 60W bedraad laden van Fold8's 45W, en zegt dat Samsung een camera onder het display voor het binnenste scherm overweegt om de zichtbare gat-punch camera te verwijderen.

Een afzonderlijk rapport van Geeky Gadgets, dat een gerapporteerde prototype beschrijft, wijst op een herontworpen OLED-materiaalstructuur bedoeld om de helderheid uniform over het hele paneel te houden, inclusief het plooigebied, en een prototype met een 7,6-inch vouwbaar scherm met verminderde plooiinterferentie. Hetzelfde rapport vermeldt andere onbevestigde cijfers: een binnenste display rond 8 inch, een buitenste beschermscherm rond 6,5 inch tot 3.000 nits piekhelderheid, een 5.000 mAh silicium-koolstof batterij, een Snapdragon 8 Elite Gen 6 Pro-chip gebouwd op een 2-nanometer proces, een 200-megapixel hoofdcamera, hoop op IP68 water- en stofbestendigheid, en S Pen-ondersteuning. Het medium beschrijft IP68 en S Pen als mogelijkheden onder discussie in plaats van gefinaliseerde specificaties.

Waarom duurzaamheid nog steeds compromissen met zich meebrengt

Zelfs met deze vooruitgang blijven vouwbare schermen een compromis. Samsungs eigen kopershandleiding stelt dat huidige apparaten met deze ultradunne glasconstruatie honderdduizenden keren kunnen buigen zonder te breken, terwijl het afzonderlijke rigide Gorilla Glass Victus 2 dat op het beschermscherm wordt gebruikt, gewaardeerd is om te overleven vallen van tot 2 meter en biedt verbeterde krasbestendigheid ten opzichte van standaard aluminosilicaatglas. Samsungs Galaxy Z Fold7 en Z Flip7 dragen momenteel een IP48-classificatie, wat betekent bescherming tegen stofdeeltjes groter dan 1 millimeter en wateronderdompeling tot 1,5 meter voor 30 minuten — korter dan de volledige IP68-classificatie die sommige Fold9-leaks hopen. Dunner glas en extra onderdelen onder het display maken paneel over het algemeen flexibler, maar introduceren ook nieuwe punten waar stress kan concentreren, daarom worden scharniermechanica, glaslagen en softwarekalibratie voortdurend samen in plaats van in isolatie ontwikkeld.