La clave del éxito o el fracaso de los dispositivos de pantalla plegable: ¡Además de la pantalla, el diseño de las bisagras es sin duda difícil!
Con el desarrollo de los tiempos, la forma de los dispositivos inteligentes ha experimentado cambios trascendentales, desde pantallas con muescas, pantallas con forma de gota de agua, pantallas curvas hasta las pantallas plegables de hoy, la flexibilidad y el plegado se han convertido en la tendencia de desarrollo actual. Los principales fabricantes, probando el terreno uno tras otro, Lenovo, Samsung, Huawei y Xiaomi han lanzado sucesivamente una serie de productos de pantalla plegable.
En la actualidad, las formas de los biombos plegables se dividen principalmente en eversión, inversión y desplazamiento. No importa qué solución de plegado se adopte, el diseño de la bisagra debajo de la pantalla es un problema inevitable. La función de la bisagra es asegurar que el biombo permanezca plano cuando se abre y se cierra. Debido a que las pantallas flexibles no se pueden estirar, no se pueden utilizar las bisagras habituales para ordenadores plegables o teléfonos móviles que se encuentran actualmente en el mercado. Para resolver esta dificultad técnica y mantener una buena experiencia, surgió un nuevo método de conexión: eje flexible.
¿Cómo desarrollar ejes flexibles?
Los ejes giratorios flexibles se clasifican según su forma, en los siguientes tipos: ejes de plegado interior, ejes de plegado exterior, de sección completa, de plegado compuesto, de tipo scroll, etc.
A diferencia de las bisagras ordinarias, las bisagras flexibles pueden lograr una flexión flexible, asegurando la suavidad y tersura de la pantalla al enderezarse y doblarse, asegurando la planitud de la pantalla y son más adecuadas para dispositivos de pantalla plegable.
Dado que cada dispositivo flexible es único, la investigación y el desarrollo del eje giratorio correspondiente también deben llevarse a cabo de manera específica. Según el tipo de plegado (plegado hacia adentro/plegado hacia afuera/plegado completo, etc.) y los parámetros clave, los parámetros característicos de la pantalla correspondiente (grosor/estructura de pila/plano neutro/radio de plegado/curva de plegado, etc.) se utilizan para diseñar el diseño de la estructura del eje giratorio y la simulación dinámica. El diseño del principio de acción y el análisis dinámico del eje giratorio determinan el éxito o el fracaso del eje giratorio. El principio es correcto y el proceso de diseño se puede modificar y ajustar para lograr el objetivo.
? Parámetros clave para el desarrollo de ejes flexibles
Debido a la complejidad del diseño plegable, el desarrollo de ejes flexibles también es muy difícil. Los parámetros clave para el desarrollo de ejes flexibles incluyen radio de curvatura, formas de apertura y cierre, par de rotación, plano neutro, ancho del marco, vida útil del eje flexible, planitud del eje flexible, ruido de rotación, etc. Los requisitos detallados son los siguientes:
Radio de curvatura
Para las bisagras plegables hacia adentro, bajo cierto espesor del producto, el radio de curvatura de la pantalla tiene un mayor impacto en el espacio de las bisagras. Cuanto mayor sea el radio, menos espacio habrá para el eje de rotación. En el caso de ejes de plegado externos, el espesor de apilamiento de los productos generalmente cumple los requisitos.
Forma de apertura y cierre
Apertura semiautomática, apertura automática, cualquier ángulo.
Par de rotación
La demanda de par varía mucho según el producto, que se divide en eje de torsión fijo/eje sin torsión/eje de torsión con cambio de ángulo/apertura semiautomática y cierre del eje de torsión, etc.; los productos para portátiles generalmente utilizan ejes de torsión fijos, y el torque se establece en un valor de torque apropiado según el tamaño y el peso de toda la máquina. Un par pequeño no puede soportar el uso del producto.
Capa neutra
Capa que está libre de tensiones o tiene una longitud constante durante el proceso de curvado del módulo de pantalla. En esta capa, el material no tiene tensión de tracción ni de compresión y tiene la mejor vida útil. El proceso de rotación del diseño de la bisagra debe ser coherente con la capa neutra de la pantalla.
Como se muestra en la figura, la línea de puntos en el medio es la ubicación de la capa neutra. La posición de la capa neutra está determinada por el análisis del material real del módulo de pantalla.
Ancho del borde
La distancia desde el borde de la pantalla hasta el contorno del producto. Cuanto más estrecho sea el ancho del borde, mayor será la relación pantalla-cuerpo (pantalla-cuerpo). -relación del cuerpo: la relación entre el área de la pantalla y el área total de la máquina. Fórmula de cálculo: relación entre la pantalla y el cuerpo = área de la pantalla frontal/área completa de la máquina).
La vida útil del eje flexible
Los teléfonos móviles son aproximadamente 100.000 veces, y las computadoras portátiles generalmente son 30.000-50.000 veces.
Planitud del eje flexible
El requisito de planitud del eje flexible es <0,2 mm. Como desarrollador líder de productos de pantallas plegables en la industria, los productos de pantallas plegables de Lenovo tienen la mejor planitud de la industria y la planitud de sus bisagras puede ser de +-0,1 mm.
Ruido de rotación
El requisito de ruido de rotación de los ejes flexibles es <55 decibelios, y el ruido de los ejes excelentes está dentro de los 50 decibeles.
Con base en estos parámetros clave, Lenovo ha realizado sucesivamente diferentes intentos, como bisagras plegables hacia adentro (incluidos tamaños medianos y grandes), bisagras plegables hacia afuera y flexión de sección completa para adaptarse a diferentes productos.
Para el teléfono móvil con pantalla plegable Motorola RAZR lanzado en 2019, Lenovo ha hecho cinco planes y más de 20 versiones de diseños de bisagras antes de finalizar finalmente la versión actual.
Aplicación de bisagras flexibles en teléfonos móviles con pantalla plegable
Como se mencionó anteriormente, las bisagras son cruciales en el desarrollo de productos de pantalla plegable. Se puede decir que determina directamente el éxito o el fracaso. de productos de mamparas plegables. Tomemos como ejemplo el teléfono plegable Motorola RAZA lanzado por Lenovo. Este teléfono utiliza una solución plegable vertical. Para lograr un cierre perfecto, la pantalla adopta una curva en forma de gota de agua. Para evitar que aparezcan grandes espacios, Motorola añadió una placa de acero en la parte inferior de la pantalla. Cuando el razr está cerrado, esta placa de acero se desliza hacia afuera para dejar espacio para la solución plegable en forma de lágrima de la pantalla. Cuando se abre el teléfono, la placa de acero empujará hacia arriba contra la pantalla para ayudarla a aplanarse perfectamente, soportando y reforzando la pantalla.
El borde del monitor también tiene un exclusivo sistema de leva de resorte que funciona para aplanar completamente la pantalla. La leva está hecha de acero endurecido con un revestimiento de diamante especializado para mayor durabilidad. Estas levas se parecen más a los engranajes de un reloj y se pueden ver en movimiento cuando el teléfono está plegado o desplegado. Un diseño tan sofisticado cumple con los requisitos de la pantalla en forma de gota de agua del razr y presenta un efecto perfecto.
Aplicación de bisagras flexibles en ordenadores con pantalla plegable
En comparación con los teléfonos móviles con pantalla plegable, los ordenadores con pantalla plegable no solo tienen una pantalla más grande, sino que también dificultan el desarrollo de las bisagras. Para lograr el ancho de una PC y el grosor de un teléfono móvil, la dificultad es que es difícil sincronizar los lados izquierdo y derecho, y puede ocurrir distorsión. La fuerza de una sola parte es débil y el procesamiento es más difícil. Esta serie de problemas afecta en gran medida la planitud de la mampara plegable y reduce el rendimiento del producto.
En 2020, gracias a los incansables esfuerzos del personal de I+D, finalmente aparece una computadora con pantalla plegable que se puede producir en masa: la primera computadora portátil con pantalla plegable del mundo, ThinkPad X1 Flod, lanzada por Lenovo. El eje giratorio de este producto adopta el "Diseño duradero de bisagra de enlace múltiple" (diseño de bisagra de enlace múltiple dual), que no escatima en la estructura mecánica precisa y utiliza estructuras complejas para proteger las posiciones de plegado clave. La mampara plegable se compone de cinco capas de mamparas apiladas juntas. Tiene un diseño de bisagra plegable único y ha superado la prueba de durabilidad de más de 30.000 tiempos de apertura y cierre, con una atenuación del par de no más del 10 %.
Actualmente, el Instituto de Investigación Lenovo está intentando aplicar pantallas plegables en forma de gota de agua a las PC. El diseño de bisagra correspondiente se mejorará e innovará aún más, y esperamos con ansias el lanzamiento de nuevos productos.
Conclusión
Hoy en día, con el desarrollo de la tecnología de materiales, la mejora del nivel de fabricación, la mejora de la tecnología, la caída del precio de las bisagras y mamparas, después de múltiples iteraciones de productos, La flexibilidad del futuro Los productos rotativos ocuparán gradualmente la mitad de los productos de electrónica de consumo de un campo segmentado. En un tiempo previsible, mejorar al máximo la durabilidad y la facilidad de uso del producto en sí son cuestiones en las que los fabricantes deben centrarse en resolver. Esperemos y veamos cuándo se producirá el próximo punto de inflexión.