Składane smartfony a bruzda na ekranie. Jak zawias kroplowy i siatka tytanowa eliminuje zgięcie?
Składane smartfony z elastycznymi ekranami OLED przeszły w ostatnich latach spektakularną ewolucję. Przestały być traktowane jako podatne na uszkodzenia gadżety dla entuzjastów technologii, a stały się pełnoprawną i niezawodną kategorią flagowych urządzeń. Największym wyzwaniem inżynieryjnym od samego początku pozostawała jednak wyczuwalna pod palcem i widoczna pod światło linia gięcia – tzw. bruzda (crease). Nowoczesna inżynieria materiałowa pozwala niemal całkowicie zniwelować ten problem.
Zawias kroplowy (Waterdrop Hinge) – przełom w geometrii zgięcia
W pierwszych generacjach składaków stosowano klasyczny zawias w kształcie litery „U”. Podczas składania telefon tworzył ostry promień gięcia, a w miejscu złożenia pozostawała wyraźna szczelina. Dzisiejszym standardem rynkowym stał się zawias kroplowy (Flex Hinge).
- Tworzenie kropli we wnętrzu: Podczas zamykania telefonu elastyczny wyświetlacz delikatnie chowa się do środka obudowy, tworząc łagodny promień przypominający kształt kropli wody.
- Redukcja naprężeń: Dzięki zwiększeniu promienia gięcia z 1.5 mm do ponad 3.0 mm, naprężenia mechaniczne w warstwie ochronnej UTG (Ultra Thin Glass) zostały zredukowane o ponad 40%.
- Całkowite domknięcie obudowy: Wyeliminowanie szczeliny zapobiega wnikaniu drobin piasku, kurzu czy okruchów do wnętrza ekranu, co znacząco podniosło klasę szczelności (norma IPX8 / IP48).
Flex Titanium – tytanowa struktura pod panelem OLED
Nawet przy najlepszym zawiasie miękka warstwa podkładowa elastycznego ekranu OLED pod naciskiem palców potrafiła ulegać mikro-odkształceniom. Aby temu zapobiec, wprowadzono innowacyjną warstwę podkonstrukcji o nazwie Flex Titanium.
| Generacja / Technologia | Konstrukcja zawiasu | Podkład pod panel OLED | Wyczuwalność bruzdy | Wytrzymałość (cykle) |
|---|---|---|---|---|
| I Generacja (np. Galaxy Fold) | Zawias typu U (ze szczeliną) | Folia polimerowa (PI) | Bardzo wysoka (głęboki rowek) | ~200 000 cykli |
| II Generacja (np. Z Fold 3/4) | Zawias kroplowy podstawowy | Włókno węglowe / Polimery | Średnia (wyczuwalna przy przesunięciu) | ~300 000 cykli |
| Najnowsza Generacja (Flex Titanium) | Zaawansowany zawias kroplowy bezszczelinowy | Siatka ze stopu tytanu z perforacją (0.03 mm) | Prawie niewyczuwalna (płaska płaszczyzna) | > 400 000 cykli |
Zastosowanie perforowanej płyty tytanowej daje unikalne połączenie cech: tytan jest elastyczny w osi gięcia zawiasu, a po całkowitym rozłożeniu telefonu staje się sztywnym, twardym podłożem. Dzięki temu palec przesuwający się po ekranie nie wyczuwa miękkiego zapadania się panelu w miejscu łączenia.
Ciekawostka technologiczna: Cienkie szkło elastyczne UTG (Ultra Thin Glass) ma grubość zaledwie 30 mikrometrów (0.03 mm) – jest cieńsze od ludzkiego włosa (ok. 70-100 mikrometrów). Podczas procesu produkcyjnego szkło to poddawane jest procesowi wymiany jonowej w kąpieli ze stopionego azotanu potasu, co zastępuje mniejsze jony sodu większymi jonami potasu, nadając szkle niesamowitą elastyczność i odporność na pękanie.