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手机OLED曲面屏走势背后:核心关键技术及工艺就有这么多

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关键词:苹果 华为 曲面屏手机

苹果最快可能会在2017年推出搭载曲面屏的iPhone产品。以期望藉此和三星的Galaxy智慧手机打出差异性。

而最近也有华为P10的消息泄露了出来,根据最新消息华为P10手机预计在2017年第二季度发布,或采用双曲面屏幕。

目前还没有足够的数据来说明曲面屏手机的

优势和劣势

但这并不妨碍手机厂商对它的爱

那么,作为一部智能手机上的曲面屏幕,它需要注意些什么呢?

对于曲面手机屏幕来说在目前的主流显示技术当中,OLED以其材质的独特性质保证了屏幕可以弯曲,真正实现无边框,除此之外,还有另外一些环节也十分重要。

衬底选择

由于OLED的各功能层是柔性的,采用柔性衬底之后就能制成柔性有机电致发光器件,实现完全的柔性显示,并且当器件弯曲时,器件的出光率会随着弯曲度的变化而变化。

出光率直接影响着器件的发光亮度,从而使OLED器件的使用范围进一步扩大。

聚合物材料衬底

目前,FOLED衬底一般采用的是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)等,但最常用的是PET和PEN等材料。

聚合物材料做衬底的原因主要是因为其柔韧性好、质量轻、耐冲击等主要优点。不过这种材料也存在一些问题,如对水蒸气和氧气的阻隔能力差、表面粗糙度大、耐受温度较低等。

金属箔片衬底

金属箔片衬底的耐受温度高(大于1000℃)、对水蒸气和氧气的阻隔性能基本能达到FOLED器件的制作要求,金属箔片厚度在小于0.1mm时有较高的机械强度等优点。

但是金属是不透光的,其可弯曲程度在一些加工后会降低。

超薄玻璃衬底

当玻璃的厚度小于50μm的时候,可表现出良好的可弯曲性,玻璃具有良好的可见光通透性,对水蒸气和氧气的阻隔性能良好,化学和热稳定性良好,表面光洁度高,并且绝缘,是理想的OLED衬底材料。

但是超薄玻璃满足厚度要求之后,柔韧性会变差,也很脆弱,易产生裂纹,外界产生的较小的应力会使超薄玻璃产生裂痕。

覆盖薄膜

聚合物衬底存在不少的缺点,在聚合物上覆盖单层无机薄膜或者多层有机或者无机薄膜后做衬底,可以使衬底对水蒸气和氧气的阻隔能力大大提高,同时可以降低聚合物衬底的表面粗糙度,提高器件的性能。

但是,覆盖薄膜的方法仍然不能够解决衬底的耐高温的问题。

触控

ITO(锡氧化铟)透明导电薄膜

由于透光性好、厚度低、硬度和导电性优秀、制作工艺成熟等诸多原因,成为了非曲面LCD和OLED等显示屏幕最重要的触控层材料。


但是ITO本身是一种脆性材料,不适合做大曲率甚至可随意弯折的柔性触控层,而且造价和成本高昂,目前大约占到整个触控屏幕产业上游材料部分30%-40%的成本,又使用了“铟”这种储量有限的稀有金属,因此随着曲面和柔性时代的到来,大有被取代的态势。

除了ITO 还有另外几种材料

纳米银

纳米银技术是指将纳米银墨水材料涂抹在PET或者玻璃基板上,然后利用镭射光刻技术,刻画制成具有纳米级别的银线导电网络。

优势:是良率高、线宽小、导电性好和耐绕折。

缺点:是成本高。而且相比于金属网格,纳米银材质具有较小的曲率半径,且在弯曲时的电阻变化率小。

再加上线宽的原因,因此更适合在手机、智能手表和手环等高分辨率的近距离场景中使用。

台湾面板供应商TPK公司是主打纳米银线技术的厂商,并且结合上游的纳米银线材料供应商Cambrios Technologies公司,以及生产工艺公司日本写真成立一家子公司,专注于拓展纳米银线技术的研发,应用和制造。

纳米银线原材料的成本较高一些,但是制成工艺简单,采用印刷制程快速生产大面积的触控面板,整体的成本并不高,随着大规模的生产,成本会进一步的降低。

金属网格

纳米银技术是指将纳米银墨水材料涂抹在PET或者玻璃基板上,然后利用镭射光刻技术,刻画制成具有纳米级别的银线导电网络。

优势:原料成本低、可绕折性好

缺点:良率、产量和高线宽高像素下会引起的莫瑞干涉波纹问题。

因此金属网格技术制成的薄膜产品不适用在高分辨率智能手机,平板电脑等高分辨率的产品上,仅仅适用于观测距离较远的显示器屏幕,例如台式一体机器,笔记本电脑,智能电视等。

石墨烯

石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,适合用来制造透明触摸屏、光板、太阳能电池等产品,是一种用途非常广泛地材料。

它具有高性能、柔韧、耐用、透明度高的特性。目前仍处于研发阶段,距离量产还有很远的距离。

3D玻璃盖板

相对于其他类型盖板,3D玻璃盖板或许是目前比较好的一种选择。

3D玻璃

3D玻璃具备轻薄、透明洁净、抗指纹、防眩光、坚硬等性能,多应用于高端智能手机和平板电脑、可穿戴式设备、等终端产品,具有特殊设计新颖性与质感佳,还

可增加弧形边缘触控功能,使产品更美观出色,产品设计差异化使消费者更能青睐。

在3D玻璃盖板市场规模方面,据相关资料显示2016年国内配备3D玻璃盖板的手机约占智能手机的比例为4%,预计3D玻璃盖板的市场规模约为17亿元,2018年将成为3D盖板的爆发年。

预计到2020年,3D玻璃盖板手机渗透率将超过54%,随着3D玻璃盖板加工技术的成熟,3D单价会逐年下降,导致渗透率快速提升,但市场规模增长缓慢,到2020年约为192亿元。

贴合

盖板选定之后就是贴合,即把盖板和下面的触控、显示层整合在一起形成一个完整的模组。

滚轮式贴合

效率高,需要滚压被贴物。

真空贴合

效率相对较低,不过不需要滚压被贴物,也就不容易造成被贴物的损伤。

如果曲率大的话,就只能选择真空贴合。不过,对于未来有可能出现的4R贴合,由于其特殊的4边弯折特性,因此即便采用了真空方式也很难避免在弧度大的地方出现褶皱和气泡。

目前业内有采用定制的挤压气囊或者塑胶件的方式来缓解这一问题,但并没有完全解决。因此在多曲面和高曲率的贴合工艺上业界也依然有进步的空间。

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