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  • 复合支撑部件及其制备方法、折叠终端与流程

    文档序号:29435045发布日期:2022-03-29 11:19来源:国知局
    复合支撑部件及其制备方法、折叠终端与流程

    本申请涉及电子技术领域,特别涉及一种复合支撑部件及其制备方法、折叠终端。

    背景技术

    现今,采用柔性屏的折叠终端受到越来越多用户的青睐。柔性屏的下方通常设有支撑部件,以保持柔性屏的平整度和刚度。现有支撑部件通常采用成本较低、强度较高的金属材质(例如不锈钢或铜合金),然而该等材质的密度较大,致使折叠终端的重量较重。还有一种支撑部件采用轻量化的金属材质(例如钛合金),但是该等材质的成本较高,且刚度和强度不高,多次弯折后,支撑部件容易断裂,影响可靠性。



    技术实现要素:

    本申请实施例提供了一种能够减轻重量、降低成本及提高可靠性的复合支撑部件及其制备方法、折叠终端。

    第一方面,本申请提供了一种复合支撑部件,包括支撑部及可弯折部,所述支撑部及所述可弯折部沿垂直所述支撑部的厚度方向的方向固定连接,所述可弯折部能够弯折以相对所述支撑部转动,所述可弯折部由第一金属材料制成,所述支撑部由第二金属材料制成,所述第一金属材料的密度大于所述第二金属材料的密度,所述第一金属材料的弹性模量大于制成所述第二金属材料的弹性模量,所述第一金属材料的强度大于所述第二金属材料的强度。

    支撑部及可弯折部沿垂直支撑部的厚度方向的方向固定连接,即支撑部及可弯折部沿柔性屏的延伸方向固定连接。复合支撑部件支撑柔性屏时,复合支撑部件与柔性屏层叠设置,支撑部的厚度方向即为复合支撑部件与柔性屏的层叠方向。

    本申请实施方式提供的复合支撑部件中的支撑部与可弯折部采用具不同特性的金属材料制成,其中,由于采用制成可弯折部的第一金属材料的密度大于制成支撑部的第二金属材料的密度,使得支撑部的重量较轻,有利于减轻复合支撑部件的重量;而制成可弯折部的第一金属材料的弹性模量大于制成支撑部的第二金属材料的弹性模量,使得能够弯折的可弯折部具有较高强度及弹性变形能力,从而使可弯折部能够耐受多次弯折,提高可弯折部的可靠性,延长了复合支撑部件的使用寿命。

    根据第一方面,本申请第一方面的第一种可能实现方式中,所述可弯折部包括第一表面、第二表面及轧制复合面,所述第一表面与所述第二表面沿所述可弯折部的厚度方向相对设置,所述轧制复合面连接于所述第一表面与所述第二表面之间,所述支撑部包括与所述轧制复合面相配合的轧制结合面,所述轧制结合面与所述轧制复合面结合于一起,所述轧制复合面包括平面与曲面中的至少一种。可弯折部与支撑部通过轧制工艺制备而成,由于第一金属材料与第二金属材料在轧制过程中发生塑性变形,所述支撑部与所述可弯折部在所述轧制复合面镶嵌结合于一起,加强了支撑部与可弯折部之间的结合力,有利于提高支撑部与可弯折部之间的连接强度及稳定性。其中,轧制是指将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙(各种形状),因受轧辊的压缩使材料截面减小、长度增加的压力加工方法。

    在复合支撑部件与柔性屏层叠设置时,第二表面为复合支撑部件靠近柔性屏的一侧。

    根据第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式,本申请第二种可能的实现方式中,所述轧制复合面包括由为台阶面,所述轧制复合面包括第一连接面、第二连接面及第三连接面,所述第一连接面连接于所述第一表面与所述第二连接面之间,所述第三连接面连接于所述第二连接面与所述第二表面之间,所述轧制结合面与所述第一连接面、所述第二连接面及所述第三连接面均固定连接。所述轧制复合面为台阶面,增大了支撑部与可弯折部之间的接触面积,提高了支撑部与可弯折部之间的结合强度。

    根据第一方面或第一方面的第一种至第二种可能的实现方式,本申请第三种可能的实现方式中,所述轧制复合面包括由第一连接面、第二连接面形成的L型面,所述第一连接面连接于所述第二表面与所述第二连接面之间,所述轧制结合面与所述第一连接面、所述第二连接面均固定连接,所述支撑部沿所述第二连接面延伸。所述轧制复合面为L型面,增大了支撑部与可弯折部之间的接触面积,提高了支撑部与可弯折部之间的结合强度。

    根据第一方面或第一方面的第一种至第三种可能的实现方式,本申请第四种可能的实现方式中,所述第一金属材料为不锈钢,所述第二金属材料为铝合金、钛合金、铜合金、镁合金中的一种。可弯折部选用的强度及弹性模量较大的不锈钢,有利于降低成本。

    根据第一方面或第一方面的第一种至第四种可能的实现方式,本申请第五种可能的实现方式中,所述第一金属材料为钛合金,所述第二金属材料为铝合金、镁合金中的一种。

    根据第一方面或第一方面的第一种至第五种可能的实现方式,本申请第六种可能的实现方式中,所述第一金属材料为铜合金,所述第二金属材料为铝合金、镁合金、钛合金中的一种。

    根据第一方面或第一方面的第一种至第六种可能的实现方式,本申请第七种可能的实现方式中,所述可弯折部设有多个开孔,增大可弯折部的弹性变形能力。

    根据第一方面或第一方面的第一种至第七种可能的实现方式,本申请第八种可能的实现方式中,所述支撑部的数量为至少2个,所述可弯折部的数量为至少一个,每个所述可弯折部连接于两个所述支撑部之间

    第二方面,本申请实施方式提供一种折叠终端,包括柔性屏及如上所述的复合支撑部件,所述柔性屏固定于所述支撑部上。折叠终端通过复合支撑部件支撑柔性屏,有利于减少折叠终端的重量,及增强支撑部件的强度。

    第三方面,本申请实施方式提供一种复合支撑部件的制备方法,包括:提供第一金属材料制成的第一板材与第二金属材料制成的第二板材,所述第一金属材料的密度大于制成所述第二金属材料的密度,所述第一金属材料的弹性模量大于所述第二金属材料的弹性模量,所述第一金属材料的强度大于所述第二金属材料的强度,所述第一板材的厚度方向为第一方向;将所述第一板材与所述第二板材进行复合加工形成复合支撑部件,所述复合支撑部件包括由所述第一板材形成的可弯折部及由所述第二板材形成的支撑部,所述支撑部与所述可弯折部沿垂直所述第一方向的第二方向分布,所述可弯折部能够弯折。

    根据第三方面,本申请第三方面的第一种可能实现方式中,所述将所述第一板材与所述第二板材进行复合加工形成复合支撑部件,包括:将所述第一板材与所述第二板材进行轧制形成预制复合板,其中,对所述第一板材与所述第二板材进行轧制的两个轧辊沿第一方向间隔设置形成间隙,所述间隙用于通过沿所述第二方向排列分布的所述第一板材与所述第二板材;对所述预制复合板进行加工处理形成复合支撑部件。

    根据第三方面或第三方面的第一种可能实现方式,本申请第三方面的第二种可能实现方式中,所述将所述第一板材与所述第二板材进行轧制形成复合支撑部件,包括:对第一板材与第二板材进行至少1道次冷轧形成预制复合板。

    根据第三方面或第三方面的第一种至第二种可能实现方式,本申请第三方面的第三种可能实现方式中,所述对第一板材与第二板材进行至少1道次冷轧前,所述将所述第一板材与所述第二板材进行轧制形成复合支撑部件,还包括,加热所述第一板材至预设温度;对加热处理后的第一板材与第二板材进行轧制。由于轧制前进行了加热,其所需要的轧制力相对较小,有利于加工成形,轧制后结合力更好。

    根据第三方面或第三方面的第一种至第三种可能实现方式,本申请第三方面的第四种可能实现方式中,所述对所述预制复合板进行加工处理形成复合支撑部件,包括:在所述预制复合板的预制可弯折部上加工多个开孔而形成所述可弯折部,进而得到所述复合支撑部件。

    根据第三方面或本申请第三方面的第一种至第四种可能实现方式,本申请第三方面的第五种可能实现方式中,所述第一板材具待复合面,所述第二板材具待复合面,所述第一板材的待复合面包括平面与曲面中的至少一种,所述第二板材的待复合面与所述第一板材的待复合面相吻合,方便第一板材与第二板材之间接合。

    根据第三方面或本申请第三方面的第一种至第五种可能实现方式,本申请第三方面的第六种可能实现方式中,所述将所述第一板材与所述第二板材固定连接形成预制复合板前,所述制备方法还包括,将第一板材与第二板材沿垂直第一板材的厚度方向的方向排列,所述第一板材的待复合面与所述第二板材的待复合面贴紧接触,方便轧制。

    根据第三方面或本申请第三方面的第一种至第六种可能实现方式,本申请第三方面的第七种可能实现方式中,所述第一板材还包括沿所述第一板材的厚度方向相对设置的第一表面及第二表面,所述第一板材的待复合面为台阶面,所述台阶面包括第一连接面、第二连接面及第三连接面,所述第一表面与所述第二表面沿所述第一板材的厚度方向相对设置,所述第一连接面连接于所述第一表面与所述第二连接面之间,所述第三连接面连接于所述第二连接面与所述第二表面之间,所述将第一板材与第二板材沿垂直第一板材的厚度方向的方向排列,包括,所述第二板材的待复合面与所述第一连接面、所述第二连接面、所述第三连接面均贴紧接触。增大第一板材与第二板材的接触面,提高第一板材与第二板材的接合强度。

    根据第三方面或本申请第三方面的第一种至第七种可能实现方式,本申请第三方面的第八种可能实现方式中,所述第一板材还包括沿所述第一板材的厚度方向相对设置的第一表面及第二表面,所述第一板材的待复合面为台阶面,所述台阶面包括第一连接面、第二连接面及第三连接面,所述第一表面与所述第二表面沿所述第一板材的厚度方向相对设置,所述第一连接面连接于所述第一表面与所述第二连接面之间,所述第三连接面连接于所述第二连接面与所述第二表面之间,所述将第一板材与第二板材沿垂直第一板材的厚度方向的方向排列,包括,所述第二板材的待复合面与所述第二连接面、所述第三连接面均贴紧接触,所述第二板材沿所述第二连接面延伸。增大第一板材与第二板材的接触面,提高第一板材与第二板材的接合强度。

    根据第三方面或本申请第三方面的第一种至第八种可能实现方式,本申请第三方面的第九种可能实现方式中,所述对所述预制复合板进行加工处理形成复合支撑部件,包括:对预制复合板进行分片切割形成预设尺寸的预制复合支撑部件,所述预制复合支撑部件包括由所述第一金属材料制成的预制可弯折部及由所述第二金属材料制成的支撑部;对所述预制复合支撑部件进行矫直整平处理,用于提高平整度;在预制可弯折部的预设区域上加工多个开孔而形成所述可弯折部,从而得到所述复合支撑部件。

    根据第三方面或本申请第三方面的第一种至第九种可能实现方式,本申请第三方面的第十种可能实现方式中,所述将第一板材与第二板材沿垂直第一板材的厚度方向的方向排列前,所述制备方法还包括对第一板材的待复合面进行粗化处理,对将第二板材的待复合面进行粗化处理。通过对第一板材的待复合面与第二板材的待复合面进行粗化处理,提高轧制的咬合力。

    附图说明

    图1为本申请实施方式提供的折叠终端的结构框图;

    图2为本申请实施方式提供的折叠终端的部分结构的剖视图;

    图3为本申请实施方式提供的折叠终端的复合支撑部件的平面示意图;

    图4-图8为本申请实施方式提供的复合支撑部件(或第一板材与第二板材)的可能结构的剖视图;

    图9a为本申请实施方式提供的复合支撑部件的制备方法流程图;

    图9b为图9a所示的步骤903中的轧制加工示意图;

    图10为本申请第一实施方式提供的复合支撑部件的制备方法流程图;

    图11为图10所示意的步骤S107的流程图;

    图12为图11所示意的步骤S201的流程图;

    图13为图11所示意的步骤S203的流程图;

    图14为图13所示意的步骤S1091制得的预制复合部件的示意图。

    具体实施方式

    为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

    应当理解的是,可以在本申请中使用的诸如“包括”以及“可以包括”之类的表述表示所公开的功能、操作或构成要素的存在性,并且并不限制一个或多个附加功能、操作和构成要素。在本申请中,诸如“包括”和/或“具有”之类的术语可解释为表示特定特性、数目、操作、构成要素、组件或它们的组合,但是不可解释为将一个或多个其它特性、数目、操作、构成要素、组件或它们的组合的存在性或添加可能性排除在外。

    此外,在本申请中,表述“和/或”包括关联列出的词语中的任意和所有组合。例如,表述“A和/或B”可以包括A,可以包括B,或者可以包括A和B这二者。

    在本申请中,包含诸如“第一”和“第二”等的序数在内的表述可以修饰各要素。然而,这种要素不被上述表述限制。例如,上述表述并不限制要素的顺序和/或重要性。上述表述仅用于将一个要素与其它要素进行区分。例如,第一用户设备和第二用户设备指示不同的用户设备,尽管第一用户设备和第二用户设备都是用户设备。类似地,在不脱离本申请的范围的情况下,第一要素可以被称为第二要素,类似地,第二要素也可以被称为第一要素。

    当组件被称作“连接”或“接入”其他组件时,应当理解的是:该组件不仅直接连接到或接入到其他组件,而且在该组件和其它组件之间还可以存在另一组件。另一方面,当组件被称作“直接连接”或“直接接入”其他组件的情况下,应该理解它们之间不存在组件。

    本申请的实施例提供一种折叠终端,其中所提供的折叠终端可以为可穿戴设备、AR(augmented reality,增强现实)\\VR(virtual reality,虚拟现实)设备、平板电脑、笔记本电脑、UMPC(ultra-mobile personal computer,超级移动个人计算机)、上网本、PDA(personal digital assistant,个人数字助理)等,本申请的实施例对此不作任何限制。

    如图1所示,在本申请的一些实施例中,所提供的折叠终端可以为手机。下面以折叠终端100为手机为例,对折叠终端100的结构进行示例性说明。

    如图1所示,折叠终端100具体可以包括:处理器101、射频(Radio Frequency,简称RF)电路102、存储器103、柔性屏104、蓝牙装置105、一个或多个传感器106、Wi-Fi装置107、定位装置108、音频电路109、外设接口110以及电源装置111等部件。这些部件可通过一根或多根通信总线或信号线(图1中未示出)进行通信。本领域技术人员可以理解,图1中示出的硬件结构并不构成对折叠终端100的限定,折叠终端100可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。

    下面结合图1对折叠终端100的各个部件进行具体的介绍:

    处理器101是折叠终端100的控制中心,利用各种接口和线路连接折叠终端100的各个部分,通过运行或执行存储在存储器103内的应用程序(简称App),以及调用存储在存储器103内的数据,执行折叠终端100的各种功能和处理数据。在一些实施例中,处理器101可包括一个或多个处理单元。

    射频电路102可用于在收发信息或通话过程中,无线信号的接收和发送。特别地,射频电路102可以将基站的下行数据接收后,给处理器101处理。另外,将涉及上行的数据发送给基站。通常,射频电路包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外,射频电路102还可以通过无线通信和其他设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议,包括但不限于全球移动通讯系统、通用分组无线服务、码分多址、宽带码分多址、长期演进、电子邮件、短消息服务等。

    存储器103用于存储应用程序以及数据,处理器101通过运行存储在存储器103的应用程序以及数据,执行折叠终端100的各种功能以及数据处理。存储器103主要包括存储程序区以及存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)。存储数据区可以存储根据使用折叠终端100时所创建的数据(比如音频数据、电话本等)。此外,存储器103可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失存储器,例如磁盘存储器件、闪存器件或其他易失性固态存储器件等。存储器103可以存储各种操作系统,例如,苹果公司所开发的iOS操作系统,谷歌公司所开发的Android操作系统等。

    柔性屏104用于为用户提供输入和/或输出功能。本实施方式中,柔性屏104包括层叠设置的柔性盖板(图未示)、柔性触控屏(图未示)、柔性显示屏(图未示),用于显示信息及供用户进行触控输入。可以理解,柔性屏104也可以包括柔性触控屏、柔性显示屏中的一种;或者,柔性屏104为一种集触控与显示功能于一体的柔性屏等等,在此不作限定。

    折叠终端100还可以包括蓝牙装置105,用于实现折叠终端100与其他短距离的终端(例如折叠终端、智能手表等)之间的数据交换。本申请实施例中的蓝牙装置105可以是集成电路或者蓝牙芯片等。

    折叠终端100还可以包括至少一种传感器106,比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地,光传感器可包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节柔性屏104的亮度,接近传感器可在折叠终端100移动到耳边时,关闭柔性屏104的电源。作为运动传感器的一种,加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别折叠终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等。至于折叠终端100还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器,在此不再赘述。

    Wi-Fi装置107,用于为折叠终端100提供遵循Wi-Fi相关标准协议的网络接入,折叠终端100可以通过Wi-Fi装置107接入到Wi-Fi接入点,进而帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流媒体等,它为用户提供了无线的宽带互联网访问。在其他一些实施例中,该Wi-Fi装置107也可以作为Wi-Fi无线接入点,可以为其他终端提供Wi-Fi网络接入。

    定位装置108,用于为折叠终端100提供地理位置。可以理解的是,该定位装置108具体可以是全球定位系统(global positioning system,简称GPS)或北斗卫星导航系统、俄罗斯GLONASS(global navigation satellite system,全球卫星导航系统)等定位系统的接收器。定位装置108在接收到上述定位系统发送的地理位置后,将该信息发送给处理器101进行处理,或者发送给存储器103进行保存。在另外的一些实施例中,该定位装置108还可以是辅助全球卫星定位系统(assisted global positioning system,简称AGPS)的接收器,AGPS系统通过作为辅助服务器来协助定位装置108完成测距和定位服务,在这种情况下,辅助定位服务器通过无线通信网络与终端例如折叠终端100的定位装置108(即GPS接收器)通信而提供定位协助。在另外的一些实施例中,该定位装置108也可以是基于Wi-Fi接入点的定位技术。由于每一个Wi-Fi接入点都有一个全球唯一的MAC地址,终端在开启Wi-Fi的情况下即可扫描并收集周围的Wi-Fi接入点的广播信号,因此可以获取到Wi-Fi接入点广播出来的MAC地址。终端将这些能够标示Wi-Fi接入点的数据(例如MAC地址)通过无线通信网络发送给位置服务器,由位置服务器检索出每一个Wi-Fi接入点的地理位置,并结合Wi-Fi广播信号的强弱程度,计算出该终端的地理位置并发送到该终端的定位装置108中。

    音频电路109、扬声器113、麦克风114可提供用户与折叠终端100之间的音频接口。音频电路109可将接收到的音频数据转换后的电信号,传输到扬声器113,由扬声器113转换为声音信号输出。另一方面,麦克风114将收集的声音信号转换为电信号,由音频电路109接收后转换为音频数据,再将音频数据输出至RF电路102以发送给比如另一折叠终端,或者将音频数据输出至存储器103以便进一步处理。

    外设接口110,用于为外部的输入/输出设备(例如键盘、鼠标、外接显示器、外部存储器、用户识别模块卡等)提供各种接口。例如通过通用串行总线(Universal Serial Bus,简称USB)接口与鼠标连接,通过用户识别模块卡卡槽上的金属触点与电信运营商提供的用户识别模块卡(subscriber identification module,简称SIM卡)进行连接。外设接口110可以被用来将上述外部的输入/输出外围设备耦接到处理器101和存储器103。

    折叠终端100还可以包括给各个部件供电的电源装置111(比如电池和电源管理芯片),电池可以通过电源管理芯片与处理器101逻辑相连,从而通过电源装置111实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

    尽管图1未示出,折叠终端100还可以包括摄像头(前置摄像头和/或后置摄像头)、闪光灯、微型投影装置、近场通信(near field communication,简称NFC)装置等,在此不再赘述。

    通常制成支撑柔性屏的支撑部件的主要材质为不锈钢。然而,不锈钢的密度较大,使得复合支撑部件重量较重。若支撑部件采用密度较小的钛合金材质,则提高折叠终端的成本,另外,钛合金的强度低于不锈钢,但是钛合金的成本远高于不锈钢,且钛合金的刚度和强度低于不锈钢,因而弯折可靠性风险比不锈钢材质的高。

    基于此,请参阅图2,图2为本申请实施方式提供的折叠终端的部分结构的侧视图,折叠终端100还包括承载柔性屏104的复合支撑部件30,复合支撑部件30包括支撑部33及可弯折部35,支撑部33及可弯折部35沿垂直支撑部33的厚度方向固定连接。可弯折部35由第一金属材料制成,支撑部33由第二金属材料制成,第一金属材料的密度大于第二金属材料的密度,第一金属材料的弹性模量大于第二金属材料的弹性模量,第一金属材料的强度大于第二金属材料的强度。支撑部33及可弯折部35通过胶黏层40与柔性屏104固定连接。可以理解,在一些实施方式中,可弯折部35可以不与柔性屏104固定连接。

    本申请实施方式提供的复合支撑部件30中的支撑部33与可弯折部35采用具不同特性的金属材料制成,其中,由于制成可弯折部35的第一金属材料的密度大于制成支撑部33的第二金属材料的密度,使得支撑部33的重量较轻,有利于减轻复合支撑部件30与折叠终端100的重量;而制成可弯折部35的第一金属材料的弹性模量大于制成支撑部33的第二金属材料的弹性模量,第一金属材料的强度大于所述第二金属材料的强度,使得能够弯折的可弯折部35具有较高强度及弹性变形能力,从而使可弯折部35能够耐受多次弯折,提高可弯折部35的可靠性,延长了复合支撑部件30的使用寿命。

    本实施方式中,制成可弯折部35的第一金属材料为不锈钢,制成支撑部33的第二金属材料为铝合金,例如,铝合金包括但不限于5系铝合金中的5052、5182、5082、5083中的一种,不锈钢包括但不限于SUS304、SUS301、SUS316不锈钢中的一种。以第一金属材料为SUS316不锈钢为例,第二金属材料为5052铝合金为例,SUS316不锈钢的密度为7.90g/cm3,SUS316不锈钢的弹性模量为193GPa,5052铝合金的材料密度为2.72g/cm3,5052铝合金的弹性模量在69.3-70.7GPa。

    可以理解,制成可弯折部35的第一金属材料为不锈钢,制成支撑部33的第二金属材料为铝合金、钛合金、铜合金中的一种;制成可弯折部35的第一金属材料为钛合金,制成支撑部33的第二金属材料为铝合金、镁合金中的一种,例如,钛合金可以选取TA4钛合金;制成可弯折部35的第一金属材料为铜合金,制成支撑部33的第二金属材料为铝合金、镁合金、钛合金中的一种。

    复合支撑部件30包括展平状态及弯折状态,展平状态是指支撑部33与可弯折部35位于同个平面上,弯折状态是指可弯折部35相对支撑部33弯折。本实施方式中,支撑部33的数量为两个,可弯折部35的数量为一个。设支撑部33的厚度方向为第一方向(例如图2所示的Z方向),在折叠终端100处于展平状态(如图2与图3所示)时,可弯折部35连接于两个支撑部33之间,可弯折部35与支撑部33位于与垂直第一方向的平面上。可以理解,对支撑部33的数量不作限定,对可弯折部35的数量不作限定,例如,支撑部33的数量可以为一个,可弯折部35的数量为一个;制成两个或多个支撑部33的第二金属材料也可以不相同,例如,制成一个支撑部33的第二金属材料为钛合金,制成其余支撑部33的第二金属材料为镁合金。

    可弯折部35还包括可弯折区350,可弯折区350间隔支撑部33设置。可弯折区350包括多个开孔351,用于释放可弯折部35相对支撑部33弯折时的应力,及增强可弯折部35的变形能力。本实施方式中,多个开孔351呈规则排列,以实现可柔顺地反复弯折。可以理解,开孔351可以省略,例如,在可弯折部35的厚度足够小的时候(小于或等于50μm)。

    本实施方式中,复合支撑部件30的可弯折部35与支撑部33通过轧制工艺制备而成。请参阅图4,可弯折部35包括第一表面352、第二表面353及轧制复合面301。支撑部33包括与轧制复合面301相配合并固定连接的轧制结合面331。换而言之,轧制复合面301与轧制结合面331相吻合。由于轧制复合面301与轧制结合面331相吻合,以下以轧制复合面301为例进行简单说明。

    轧制复合面301包括第一轧制复合面3011及第二轧制复合面3013,其中第一表面352设于复合支撑部件30远离柔性屏104一侧,第二表面353设于复合支撑部件30靠近柔性屏104一侧。第一表面352、第二表面353沿第一方向相对设置,第一轧制复合面3011连接于第一表面352与第二表面353之间,第二轧制复合面3013连接于第一表面352与第二表面353之间。可弯折部35与一个支撑部33的轧制结合面331通过第一轧制复合面3011相互镶嵌结合于一起,可弯折部35与另一个支撑部33的轧制结合面331通过第二轧制复合面3013相互镶嵌于一起。例如,采用铝合金/不锈钢/铝合金的复合支撑部件的重量为11.18g,在与复合支撑部件30同等尺寸(相同长度、宽度、厚度)下,单一采用钛合金的支撑部件重量为13.08g,单一采用不锈钢的支撑部件约为23.48g。

    可弯折部35通过轧制复合面301与支撑部33的轧制结合面331结合固定于一起,由于第一金属材料与第二金属材料在轧制过程中发生塑性变形,可弯折部35的轧制复合面301与支撑部33的轧制结合面331镶嵌结合于一起,使得支撑部33与可弯折部35之间的结合力更强,有利于提高支撑部33与可弯折部35之间的连接强度及稳定性。其中,轧制是指将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙(各种形状),因受轧辊的压缩使材料截面减小、长度增加的压力加工方法。

    本实施方式中,第一轧制复合面3011与第二轧制复合面3013可以为垂直第一表面352的垂直面,即可弯折部35的截面大致呈长方形,方便复合支撑部件30的制备。

    对支撑部33及可弯折部35的形状结构不作限定,例如,请参阅图5,可弯折部35的截面大致呈梯形,第一轧制复合面3011与第二轧制复合面3013可以为相对第一表面352倾斜设置的斜面,第一轧制复合面3011与第一表面352之间的夹角为钝角,第二轧制复合面3013与第一表面352之间的夹角为钝角;又如,请参阅图6,可弯折部35的截面大致呈平行四边形,第一轧制复合面3011与第二轧制复合面3013可以为相对第一表面352倾斜设置的斜面,第一轧制复合面3011与第一表面352之间的夹角为钝角,第一轧制复合面3011与第一表面352之间的夹角为锐角;再如,请参阅图7,第一轧制复合面3011与第二轧制复合面3013均均包括由第一连接面3015、第二连接面3016及第三连接面3017形成的台阶面,第一连接面3015连接于第一表面352与第二连接面3016之间,第三连接面3017连接于第二连接面3016与第二表面353之间,支撑部33的轧制结合面331与第一连接面3015、第二连接面3016及第三连接面3017均固定连接;还有,请参阅图8,第一轧制复合面3011与第二轧制复合面3013均包括由第连接面3015与第二连接面3016形成L形面,第一连接面3015连接于第二表面353与第二连接面3016之间,轧制结合面331与第一连接面3015、第二连接面3016均固定连接,支撑部33沿第二连接面3016延伸,即支撑部331搭接于可弯折部33上。

    由于图5-图8中所示意的第一轧制复合面3011为非垂直第一表面352的平面,增大了可弯折部35与支撑部33的接触面积,有利于提高可弯折部35与支撑部33之间的结合强度。

    可以理解,第一轧制复合面3011、第二轧制复合面3013的截面形状可以相同也可以不相同;对第一轧制复合面3011的结构形状不作限定,例如,第一轧制复合面3011还可以为锯齿状、曲面等;对第二轧制复合面3013的结构形状不作限定,例如,第一轧制复合面3011还可以为锯齿状、曲面等。轧制复合面301可以为与第一表面垂直的平面,轧制复合面301的轧制复合面301可以为相对第一表面倾斜的斜面,轧制复合面301还可以为曲面、异形面、台阶面等等,轧制复合面301包括平面、曲面中的至少一种,轧制结合面331与轧制复合面301相吻合。

    制备复合支撑部件30时,选用第一金属材料制成的第一板材及第二金属材料制成的第二板材,将第一板材与第二板材沿垂直第一板材的厚度方向的方向排列好,将第一板材与第二板材轧制复合于一起。将轧制好的板材依次进行分片切割、粗整平、精整平、覆膜/油印、曝光、显影、蚀刻,再进行脱膜清洗后即可获得复合支撑部件30。

    可以理解,不限定复合支撑部件30通过轧制工艺制备而成,可弯折部35与支撑部33可通过其他方式固定连接,例如,胶粘接、焊接等等。

    更为具体的,请参阅图9a,本申请实施方式还提供一种复合支撑部件的制备方法,包括以下步骤:

    步骤S901,提供第一金属材料制成的第一板材与第二金属材料制成的第二板材。第一板材用于形成可弯折部,第二板材用于形成支撑部。第一金属材料与第二金属材料不同,第一金属材料的密度大于第二金属材料的密度,第一金属材料的弹性模量大于第二金属材料的弹性模量,第一金属材料的强度大于第二金属材料的强度,第一板材的厚度方向为第一方向。

    例如,第一板材可以选用不锈钢板材,第二板材可以选用铝合金板材。可以理解,不锈钢板材包括但不限于SUS304、SUS301、SUS316不锈钢,材料状态为O、1/2H、3/4H,厚度范围为0.12mm-0.50mm;铝合金板材包括但不限于5052、5182、5082、5083铝合金,材料状态可以为O、H11、H12、H14,厚度0.15-1.0mm。O态是指退火状态,即全软状态,为材料经完全退火后获得的最低强度状态。H态是指完全加工硬化态,以SUS301为例,H态硬度≥430HV(HV是维氏硬度),1/2H的硬度≥210HV,3/4H的硬度≥370HV。

    步骤S903,将所述第一板材与所述第二板材进行复合加工形成复合支撑部件,所述复合支撑部件包括由第一板材形成的可弯折部及由第二板材形成的支撑部,所述支撑部与所述可弯折部沿垂直所述第一方向的第二方向分布,所述可弯折部能够弯折。

    本实施方式中,将第一板材与第二板材进行轧制形成复合支撑部件。其中,如图9b,对第一板材401与第二板材403进行轧制的两个轧辊501沿第一方向(例如图9b中所示的Z方向)间隔设置形成间隙503,间隙503用于通过沿第二方向(例如图9b中所示的X方向)排列的第一板材401与第二板材403,实现两个轧辊501对第一板材401与第二板材403进行轧制。两个轧辊501的轴线O之间的最短连线与第一方向平行。

    轧制可以采用两种轧制方式,第一种轧制方式为异温轧制与冷轧,第二种轧制方式为多道冷轧。异温轧制是指根据不同金属材料,轧制的加热的温度不一样,例如不锈钢加热300-500℃,而铝合金不加热,把两者一起进行轧制复合。

    采用第一种轧制方式(异温轧制与冷轧)时,对第一板材与第二板材进行轧制形成预制复合板,包括:加热第一板材至预设温度;对加热处理后的第一板材与第二板材进行轧制;以及对轧制后的板材进行冷轧形成预制复合板。例如,可采取感应加热的方式对第一板材进行加热,预设温度的范围可以为300-500℃,第一板材通过热传递将热量传递至第二板材,其中,轧制道次压下量范围可以为10%-60%,冷轧道次压下量可以为2%-20%,轧制速度可以为50-3000mm/s。所述压下量是指板材在轧制后的厚度总变化量与轧制之前的总厚度的百分比值。第一种轧制方式中,进行了加热,其所需要的轧制力相对较小,有利于加工成形,轧制后结合力更好。

    将其加热到适当的温度并保温,金属与合金内部将进行重新形核和晶核长大,获得没有内应力和加工硬化的组织。这种在固态金属与合金内没有相变的结晶过程,也就是使加工硬化的金属与合金不经过相变进行软化的过程,叫做再结晶。冷轧是指,低于再结晶温度以下的温度范围内进行的轧制过程。

    可以理解,对加热方式及加热部位不作限定,例如,可以同时对第一板材与第二板材进行加热;对加热后进行的轧制道次压下量不作限定,对冷轧道次压下量不作限定,对轧制速度不作限定;对轧制的种类不作限定。

    采用第二种轧制方式(至少两道冷轧)时,对已排列好的第一板材及第二板材进行至少两道次冷轧形成预制复合板,例如,冷轧第一道次压下量10%-70%,其后冷轧道次压下量为2%-20%,轧制速度为50-3000mm/s。可以理解,对冷轧的压下量及轧制速度不作限定。第二种轧制方式中,由于在轧制过程中不需进行加热,工序更为简单。

    可以理解,不限定第一板材与第二板材通过轧制固定连接,第一板材与第二板材可通过胶粘接、焊接、铆接等方式进行固定连接。

    以下针对五个实施方式对复合支撑部件的制备方法进行进一步说明。

    第一实施方式

    本申请第一实施方式提供的制备方法,请参阅图10,具体包括以下步骤:

    步骤S101,提供第一金属材料制成的第一板材与第二金属材料制成的第二板材,第一板材具待复合面,第二板材具待复合面,第一板材的待复合面与第二板材的待复合面用于经轧制后形成轧制复合面。第一板材用于形成可弯折部,第二板材用于形成支撑部。第一金属材料与第二金属材料不同,第一金属材料的密度大于第二金属材料的密度,第一金属材料的弹性模量大于第二金属材料的弹性模量,第一金属材料的强度大于第二金属材料的强度。本实施方式中,第一板材的数量为一个,第二板材的数量为两个。第一板材的待复合面与第二板材的待复合面相吻合。

    第一板材选用0.4mm厚度的O态SUS304不锈钢板材,第二板材选用0.4mm厚度的5182-H11铝合金板材。第一板材的截面大致呈方形。

    步骤S103,对第一板材的待复合面进行粗化处理,对第二板材的待复合面进行粗化处理。通过对第一板材的待复合面与第二板材的待复合面进行粗化处理,以增强轧制结合力(又称咬合力)。其中,粗化处理可以采用机械方法或化学方法。机械方法,例如,可以采用砂轮、砂纸、喷砂、拉丝等打磨待复合面,例如,将待复合面加工成锯齿状以加强轧制咬合力。化学方法,对第一板材的待复合面与第二板材的待复合面分别用合适的化学试剂,例如,用HCL溶液浸泡第一板材,用浓度为10%的NaOH溶液浸泡第二板材。将粗化处理后的第一板材的待复合面清洗干净,将粗化处理后的第二板材的待复合面清洗干净。

    步骤S105,将第一板材与第二板材沿垂直第一板材的厚度方向的方向排列,第一板材的待复合面与第二板材的待复合面贴紧接触,第一板材位于两个第二板材之间。

    步骤S107,将第一板材与第二板材进行复合加工形成复合支撑部件。复合支撑部件包括由第一板材形成的可弯折部及由第二板材形成的支撑部,支撑部与可弯折部沿垂直第一方向的第二方向分布,可弯折部能够弯折。步骤S107,将第一板材与第二板材进行复合加工形成复合支撑部件,请参阅图11,具体包括以下步骤:

    步骤S201,将第一板材与第二板材进行轧制形成预制复合板。其中,对第一板材与第二板材进行轧制的两个轧辊沿第一方向间隔设置形成间隙,间隙用于通过沿所述第二方向排列分布的所述第一板材与所述第二板材。

    步骤S203,对所述预制复合板进行加工处理形成复合支撑部件。其中,步骤S201,请参阅图12,具体包括以下步骤:

    步骤S1071,加热第一板材至预设温度。第一实施方式中,预设温度的范围可以为300-500℃,第一板材通过热传递将热量传递至第二板材。

    步骤S1073,对第一板材与第二板材进行轧制,轧制压下量为50%。

    步骤S1075,对第一板材与第二板材进行至少1道次冷轧形成预制复合板,每次冷轧压下量为10%,得到厚度0.16mm的5182铝合金/SUS304不锈钢/5182铝合金的预制复合板材。其中,预制复合板包括由第一板材形成的第一预制体及由第二板材形成的第二预制体,第一预制体与第二预制体沿第二方向连接。其中,第一预制体的数量为一个,第二预制体的数量为两个,第一预制体连接于两个第一预制体之间。

    可以理解,可以省略步骤S1071及步骤S1075中的至少一个,以简化轧制步骤。

    其中,步骤S203,即将预制复合板进行加工形成复合支撑部件,其中,第一预制体加工处理后形成可弯折部,第二预制体加工处理后形成支撑部。所述加工处理包括分片切割、矫直整平、开孔加工等。步骤203,请参阅图13,具体包括以下步骤:

    步骤S1091,将预制复合板进行分片切割形成预设尺寸的预制复合支撑部件(如图14中所示的50),其中,预制复合板的第一预制体经切割后形成预制可弯折部(如图14中所示的55),预制复合板的第二预制体经切割后形成支撑部(如图14中所示的51)。预设尺寸可以为沿第二方向的宽度140mm,沿第三方向的长度155mm,第三方向与第二方向垂直,第三方向与第一方向垂直。

    步骤S1093,将预制复合支撑部件进行矫直整平处理。矫直整平处理包括粗矫直整平处理及精矫直整平处理,以达到所需的表面光滑度/粗糙度。先对预制复合支撑部件进行粗矫直整平处理,再对预制复合支撑部件进行精矫直整平处理。

    步骤S1095,在预制可弯折部(如图14中所示的55)的预设区域加工多个开孔而形成可弯折部,进而得到复合支撑部件(如图3所示的30)。可以通过蚀刻加工或者机械加工等方式,在可弯折部的可弯折区域上形成多个开孔。可弯折区域的宽度约为40mm,开孔沿第二方向的宽度大致为0.2mm。

    可以理解,可以省略步骤S1091、S1093,所述将预制复合板进行加工处理形成复合支撑部件经轧制后的预制复合板,包括在所述预制复合板的预制可弯折部加工多个开孔而形成所述可弯折部,进而得到所述复合支撑部件。

    可以理解,若经轧制后的板材中,由第一金属材料制成部分的厚度足够薄而能够弯折,并尺寸达到预设尺寸,且平面粗糙度也达到预设要求,也可以省略对轧制后的板材进行加工后处理,即省略步骤S1077,步骤S1075包括对第一板材与第二板材进行至少1道次冷轧形成复合支撑部件。

    可以理解,在提供的第一板材与第二板材沿第二方向排列好的情况下,可以省略步骤S105。

    本申请第一实施方式通过以上步骤,得到0.16mm厚度的5182铝合金/SUS304不锈钢/5182铝合金的复合支撑部件。在同样尺寸(同等的长度、宽度、厚度)下,本申请第一实施方式得到的复合支撑部件重量约为12.4g,全采用不锈钢材料的重量会达到25.1g,也即本申请第一实施方式制备的复合支撑部件相对不锈钢件减重50.4%;对本申请第一实施方式制备的复合支撑部件进行20万次弯折测试,未出现开裂问题,且测试后仍能保持较好的平整度。

    第二实施方式

    本申请第二实施方式与第一实施方式的提供的制备方法的步骤大致相似,不同在于,步骤S101选用的第一板材及第二板材不同,步骤S1073中的轧制压下量及步骤S1075中的冷轧道次数量。以下说明与第一实施方式的具体区别:

    在步骤S101中,第一板材选用0.3mm厚度的O态SUS304不锈钢板材,第二板材选用0.3mm厚度的5182-H11铝合金板材。

    第一板材的截面大致呈梯形,第一板材的待复合面为斜面,第二板材的待复合面为与第一板材的待复合面相吻合的斜面。需要说明的是,第一板材与图5中所示意的35结构相似,在此以图5为例进行示例性说明,第一板材包括第一表面352、第二表面353,第一板材的待复合面包括第一待复合面3011及第二待复合面3013。第一表面352与第二表面353沿第一方向相对设置,第一待复合面3011与第二待复合面3013分别连接于第一表面352与第二表面353之间。第一板材的第一待复合面3011与第一表面352之间的夹角呈45度的锐角,第一板材的第二待复合面3013与第一表面352之间的夹角呈135度的钝角。换而言之,第一板材的第一待复合面与第二待复合面均为斜面。第二板材的待复合面为与第一板材的待复合面相吻合的斜面。对第一板材的第一待复合面3011、第二待复合面3013与第一表面之间的夹角不作限定,例如,请参阅图6,第一待复合面3011与第一表面352之间的夹角为钝角,第二待复合面3013与第一表面352之间的夹角为锐角。

    可以理解,对第一板材的截面的形状不作限定,例如,第一板材的截面可以为方形,第一板材的两个待复合面与第一表面之间的夹角均为45度;第一板材与第二板材的待复合面可以为与第一表面垂直的平面,第一板材的待复合面可以为相对第一表面倾斜的斜面,第一板材的待复合面还可以为曲面、异形面、台阶面等等,第一板材的待复合面包括平面、曲面中的至少一种,第一板材的待复合面与第二板材的待复合面相吻合即可。

    在步骤S1073中的压下量为40%。

    在步骤S1075中,冷轧道次的数量为4,每道次压下量5%,得到厚度0.15mm的5182铝合金/SUS304不锈钢/5182铝合金的预制复合板材。

    同样尺寸下,本申请第二实施方式制备的复合支撑部件重量大致为11.4g,全采用不锈钢材料的支撑部件重量会达到23.5g,也即本申请第二实施方式制备的复合支撑部件相对不锈钢件减重51.4%;对本第二实施方式制备的复合支撑部件进行20万次弯折测试,未出现开裂问题,且测试后仍能保持较好的平整度。

    第三实施方式

    本申请第三实施方式与第一实施方式的提供的制备方法的步骤大致相似,不同在于,步骤S101选用的第一板材及第二板材不同,步骤S1073中的轧制压下量及步骤S1075中的冷轧道次数量,以及S203中的部分加工步骤。以下说明与第一实施方式的具体区别:

    在步骤S101中,第一板材选用0.4mm厚度的O态SUS316L不锈钢板材,第二板材选用0.3mm厚度的5052铝合金板材。

    需要说明的是,第一板材与图7中所示意的35结构相似,在此以图7为例进行示例性说明,第一板材33还包括第一表面352、第二表面353。第一板材的两个待复合面包括第一待复合面3011及第二待复合面3013。第一表面352与第二表面353沿第一方向相对设置,第一板材的第一待复合面3011及第二待复合面3013分别连接于第一表面352与第二表面353之间。第一板材的第一待复合面3011与第二待复合面3013均包括由第一连接面3015、第二连接面3016及第三连接面3017形成的台阶面,第一连接面3015连接于第一表面352与第二连接面3016之间,第三连接面3017连接于第二连接面3016与第二表面353之间。第一表面352、第二表面353、第二连接面3016相互平行设置。第二连接面3016与第一表面352之间的距离为第一板材的厚度的四分之一到二分之一的范围内。本实施方式中,第二连接面3016与第一表面352之间的距离为0.2mm,第二连接面3016沿第二方向的宽度为1mm。可以理解,第二连接面3016与第一表面352之间的距离依据需要进行设置,第二连接面3016沿第二方向的宽度依据需要进行设置。可以理解,对第二连接面3016与第一表面352之间的距离不作限定。

    在一些实施方式中,请参阅图8所示,第一待复合面3011与第二待复合面3013均包括由第一连接面3015、第二连接面3016形成的L型面,第一连接面3015连接于第二表面353与第二连接面3016之间,第二连接面3016沿第二方向延伸,第二连接面3016的长度大致与第二板材沿第二方向的长度相同,在步骤105中,即所述将第一板材与第二板材沿垂直第一板材的厚度方向的方向排列第二板材中,第二板材位于第二连接面3016上,第二板材的待复合面与第二连接面3016及第一连接面3015贴紧接触。

    在步骤S1073中的压下量为40%。

    在步骤S1073中,冷轧道次的数量为2,每道次压下量为8%,得到厚度0.2mm的5052铝合金/SUS316L不锈钢/5052铝合金的预制复合板材。

    步骤S1091,对预制复合板进行分片切割形成预设尺寸的复合支撑部件,预设尺寸可以为沿第二方向的宽度120mm,沿第三方向的长度150mm,由第一金属材料制成的可弯折部沿第二方向的宽度大致为38-40mm。

    在步骤S1095中,可弯折区域的宽度约为18mm,每个开孔的宽度为0.25mm。

    同样尺寸下,本申请第三实施方式制备的复合支撑部件重量大致为13.0g,全采用不锈钢材料的支撑部件重量会达到25.4g,也即本申请第二实施方式制备的复合支撑部件相对不锈钢件减重49.0%;对本申请第三实施方式制备的复合支撑部件进行20万次弯折测试,未出现开裂问题,且测试后仍能保持较好的平整度。

    第四实施方式

    本申请第四实施方式与第三实施方式的提供的制备方法的步骤大致相似,不同在于,步骤S101选用的第一板材及第二板材不同,可以省略步骤S1071,步骤S1073中的轧制压下量及步骤S1075中的冷轧道次数量,以及S203中的部分加工步骤。以下说明与第三实施方式的具体区别:

    在步骤S101中,第一板材选用0.4mm厚度的O态SUS304不锈钢板材,第二板材选用0.3mm厚度的TA4钛合金板材。

    在步骤S1073中,轧制压下量为30%。

    在步骤S1075中,冷轧道次的数量为多次,且多道次的压下量逐渐减小,得到厚度约为0.2mm的TA4钛合金/SUS304不锈钢/TA4钛合金的预制复合板材。控制冷轧道次的压下量,一方面能够减小板材的开裂问题,另一方面有利于提高复合板材的平整度。

    在步骤S1095中,每个开孔的宽度为0.20mm。

    本申请第四实施方式制备的复合支撑部件相比于单一钛合金材质的支撑部件,蚀刻加工成本低且可弯折部的强度更高。

    第五实施方式

    本申请第五实施方式与第三实施方式的提供的制备方法的步骤大致相似,不同在于,步骤S101选用的第一板材及第二板材不同,可以省略步骤S1071,以及步骤S1075采用多道次冷轧加工。以下说明与第三实施方式的具体区别:

    在步骤S101中,第一板材选用0.4mm厚度的高导热铜合金(Cu-3.8Ni-0.9Si)板材,第二板材选用0.4mm厚度的5083铝合金板材。

    需要说明的是,第一板材与图5中所示意的35结构相似,在此以图5为例进行示例性说明,第一板材的截面大致呈梯形。第一板材还包括第一表面352、第二表面353。第一板材的两个待复合面包括第一待复合面3011及第二待复合面3013。第一表面352与第二表面353沿第一方向相对设置,第一板材的第一待复合面3011及第二待复合面3013分别连接于第一表面352与第二表面353之间。第一待复合面3011与第一表面352之间的夹角呈135度的钝角,第二待复合面3013与第一表面352之间的夹角呈135度的钝角。换而言之,第一板材的两个待复合面均为斜面。第二板材的待复合面为与第一板材的待复合面相吻合的斜面。对第一板材的待复合面与第一表面之间的夹角不作限定。

    在步骤S1075中,冷轧多道次,且每次压下量逐渐减小,得到厚度0.15mm的5083铝合金/铜合金/5083铝合金的预制复合板材。

    以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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