折りたたみスマートフォンの競争の核心は、ディスプレーそのものではなく、その下に配置された微細支持構造にあります。最近、世界先進な新エネルギーインテリジェント製造ソリューションプロバイダーであるLEADは、スマホメーカーOPPOと共同開発を進め、半導体分野で用いられてきた「チップレベル3Dプリンティング技術」を折りたたみスマートフォンのヒンジ製造に組み込んでいます。
従来のマシニング加工の限界を突破したこの技術は、OPPO Find N6の「折り目の見えない折りたたみ」体験を支えている同時、世界のコンシューマーエレクトロニクス精密製造に新たな可能性を切り開いています。
微細加工の限界を突破
マシニング加工が物理限界に近づく新アプローチ
近年、折りたたみスマートフォン市場は急速に拡大していますが、「折り目」の問題は依然としてユーザー体験向上の大きな課題となっています。折り目が解消しにくい理由は、限られた筐体内部スペースの中で、肉眼では認識できないほどのミクロンレベルの加工誤差が、数万回に及ぶ折り曲げ動作の繰り返しにより、明らかな折り目として現れるためです。従来のマシニング加工や研磨技術は物理的限界に近づけているので、さらなる平坦性向上は非常に難しいという状況となっています。
こうした業界共通の課題に対し、LEADとOPPOは従来の加工手法に依存しない新たなアプローチとして、ミクロン精度の3Dプリンティング技術を導入しました。この技術は本来、半導体やチップ製造などの先端分野で活用されてきたのですが、ヒンジに対するミクロンレベルの精密製造に適用されています。具体的には、ヒンジ表面に均一かつ高精度な高分子支持層を形成することで、折り曲げ時に発生する応力を安定的に分散し、ディスプレーの折り目発生を抑制します。折りたたみディスプレーは「折り目の見えない」時代へ本格的に進化していると言えます。
導入ストーリー
極限条件下で実現した量産レベルの「確実性」
OPPOとの共同開発において、LEADは自社開発のミクロン級3Dプリンティング装置の性能を最大限に引き出しました。不規則形状のヒンジ構造上に高分子材料を印刷する作業の難しさは、微細彫刻の表面に舗装するのに匹敵すると思われます。この実用化を支えたのが、LEADの三つのコア技術です。
髪の毛より細いミクロン精度を実現
高精度の3D輪郭スキャン技術により、装置はCTのようにヒンジ構造に対し微細な解析を行います。位置決め精度は驚くほどの±3μm（人の毛髪径の約20分の1相当）に達し、印刷精度は10μm以下となります。複雑なヒンジ隙間内部においても高分子材料を高精度に成形できます。
細胞サイズを下回るピコリットル級液滴制御
あなたはどれほど小さな水滴を見たことがありますか。LEADの微小液滴制御技術は、毎回の吐出体積を5〜21ピコリットル（pL）に制御することができます。ピコリットルは1兆分の1リットルに相当し、生体細胞よりも小さい体積単位です。最大5080dpiの高解像度と組み合わせることで、機器は根気強い左官職人のように、数え切れないほどの極小材料を緻密に積層し、完璧なまでに平坦なヒンジ表面を作り上げます。
最大1000mm/sの高速量産対応
基礎技術はラボレベルにとどまらず、量産ラインへの適用も視野に設計されなければなりません。本装置は最大印刷速度1000mm/sに達し、循環温度制御システム及びAOI（自動光学検査）によるオンライン欠陥検出機能を統合しています。膜厚バラツキを5％未満に抑えながら、高速かつ安定した規模生産を実現しています。
産業での共同開発
基礎技術の革新が中国製造の高度化を加速
LEADはヒンジ基材表面への単層高分子材料形成を実現した背景には、ハイエンド設備及び精密製造分野で長年蓄積してきた技術結晶が不可欠なものです。同時に、OPPOとの構造設計・製品開発における密接な協業も重要な役割を果たしました。既存技術の枠を越え、精密製造を実現するための今回の取り組みは、業界課題を解決しているだけでなく、材料及び基礎の加工技術をより高い水準へ引き上げています。中国先端製造企業の新たな到達点を示しているといえます。今後、LEADは先端製造向けの研究開発をさらに強化し、産業チェーンの主要パートナーとの連携を深化させることで、ラボレベルの革新的技術を実用化させるよう頑張ります。グローバルなテクノロジー産業チェーンにおける協働イノベーションに貢献していきます。
