2021年4月16日,由OLEDindustry舉辦的2021柔性可折疊AMOLED產(chǎn)業(yè)化技術(shù)峰會在蘇州日航酒店拉開大幕。研討會現(xiàn)場人氣爆棚、座無虛席。
作為被認為是體現(xiàn)OLED價值的產(chǎn)品, 柔性可折疊AMOLED屏移動設(shè)備最終在2019年開始正式的進入市場。但是因為其技術(shù)的先進性和一些工藝瓶頸在早期設(shè)備出現(xiàn)一些信賴性問題。但是經(jīng)過這兩年的快速發(fā)展,折疊屏手機逐步得到完善,這種基于可折疊OLED屏幕的產(chǎn)品受到了相關(guān)行業(yè)和消費者的廣泛關(guān)注。
據(jù)Omdia預(yù)測,折疊屏智能手機OLED顯示屏出貨量的CAGR將達到50%左右。2020年,出貨量將達到400萬片,到2027年,將超過7100萬片。并且據(jù)統(tǒng)計,2021年將有至少6款折疊屏智能手機產(chǎn)品進入市場。
基于此,OLEDindustry延續(xù)首屆峰會主辦了2021柔性可折疊AMOLED產(chǎn)業(yè)化技術(shù)峰會,此次峰會較首屆峰會特地增加了終端、折疊玻璃、COE以及可卷曲等近兩年來折疊催生的新技術(shù),并邀請了十?dāng)?shù)位行業(yè)專家和資深業(yè)者就AMOLED可折疊手機相關(guān)工藝技術(shù)和相關(guān)應(yīng)用發(fā)展趨勢等多個議題進行了全方位的深入探討。
會議伊始,主持人致開幕詞。如果2019年被認為是柔性可折疊OLED時代已經(jīng)到來,那么2021年應(yīng)該是可折疊AMOLED時代真正的來臨。
京東方產(chǎn)品開發(fā)中心 副中心長胡明:柔性多形態(tài)——折疊、卷曲、拉伸
柔性顯示屏技術(shù)已經(jīng)走過了44年的發(fā)展之路,而折疊屏技術(shù)應(yīng)用在手機上才兩年。在這兩年時間里,這項技術(shù)已經(jīng)從萌發(fā)走向了成熟。很難想象,這樣一項復(fù)雜的技術(shù)將有可能會在今年迎來爆發(fā)。群智咨詢(Sigmaintell)數(shù)據(jù)顯示,2020年,全球柔性智能手機折疊面板,京東方出貨量占比約為20%,位列國內(nèi)行業(yè)第一,位居全球第二。京東方推出多款包括內(nèi)、外折多種形態(tài)的全球領(lǐng)先柔性折疊產(chǎn)品。據(jù)市場公開資料顯示,京東方目前供應(yīng)了從Mate X開始的所有折疊手機系列,另外還供應(yīng)了摩托羅拉刀鋒系列,而這個是截止目前國內(nèi)已經(jīng)批量生產(chǎn)并且銷量比較好的折疊手機品牌。
關(guān)于真正意義上的折疊屏,主要的兩個硬件技術(shù)難點:較小的折疊半徑會給屏幕帶來無法復(fù)原的折痕;鉸鏈的力補償設(shè)計。當(dāng)OLED屏經(jīng)過折疊以后,越靠近內(nèi)側(cè)需要承受越多的擠壓力;越靠近外側(cè)需要承受越多的張力,而 OLED 不論是擠壓力還是張力都無法承受,這時就靠鉸鏈在屏幕進行折疊或展開時產(chǎn)生的“力”進行同樣的“力補償”,以此來抵消掉屏幕受到的力。京東方采用多中性層模型設(shè)計,有效降低柔性“外折”和“內(nèi)折“的應(yīng)力,實現(xiàn)了柔性“內(nèi)折”和“外折”的低折痕效果,并且折疊壽命達到20萬次,讓用戶從此暢享折疊自由!
京東方采用多中性層模型設(shè)計,有效降低柔性“外折”和“內(nèi)折“的應(yīng)力,實現(xiàn)了柔性“內(nèi)折”和“外折”的低折痕效果,并且折疊壽命達到20萬次,讓用戶從此暢享折疊自由。
當(dāng)前,京東方已經(jīng)實現(xiàn)了R5 20萬次外折顯示屏、R3 20萬次內(nèi)折顯示屏的量產(chǎn),并且供貨國內(nèi)一線智能手機廠商。
聯(lián)想研究院主任研究員尚可:可折疊設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)——屏幕疊構(gòu)與轉(zhuǎn)軸
Foldable Innovation報告通過主要介紹柔性產(chǎn)品的兩大關(guān)鍵技術(shù)——屏幕與轉(zhuǎn)軸,為柔性設(shè)備的發(fā)展和落地提供具有指導(dǎo)意義的實現(xiàn)路徑,進一步推動柔性屏技術(shù)未來更好的應(yīng)用與發(fā)展。隨著世界新型顯示產(chǎn)業(yè)進入成熟發(fā)展期,終端產(chǎn)品尺寸不斷增長和柔性顯示成為產(chǎn)業(yè)新動力,此報告將技術(shù)原理和終端設(shè)備的使用場景、發(fā)展方向有機結(jié)合,科學(xué)性、系統(tǒng)性地闡釋了柔性設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展路徑,以及技術(shù)衡量指標(biāo),進一步推動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進更多智能企業(yè)擁抱智能技術(shù)的新機遇,全面提升產(chǎn)業(yè)競爭力。
該報告指出,聯(lián)想集團是業(yè)界最早進行柔性技術(shù)和產(chǎn)品研究的公司之一,早在2015年就開始就針對柔性顯示技術(shù)進行產(chǎn)品研究, 包括穿戴式產(chǎn)品、手機、平板以及個人電腦。2016年, 聯(lián)想發(fā)布了世界第一臺使用用柔性屏幕的穿戴式裝置技術(shù)原型CPlus 以及第一臺折疊平板技術(shù)原型Folio。經(jīng)過數(shù)年的研發(fā)積累,2019年聯(lián)想推出了motorola razr 2019 —— 全球首款6” 無縫無折痕折疊屏手機,以及“重新定義折疊屏”的ThinkPad X1 Fold。正因聯(lián)想在柔性設(shè)備技術(shù)方面已有豐富的積累和探索,所以該報告更具實踐價值與參考意義。
智能設(shè)備不斷發(fā)展的這些年,不論是智能手機還是筆記本電腦,龐大的用戶群體都在渴求著更小的機身、更大的屏幕。筆記本電腦屏占比越來越高,智能手機的屏幕也經(jīng)歷了"寬邊框、窄邊框、劉海屏、水滴屏、全面屏“這幾個階段。柔性屏技術(shù)打破了傳統(tǒng)屏幕固定形態(tài)的束縛,實現(xiàn)了在用戶手中可靠地自由折疊、卷曲,創(chuàng)造了全新的人與物的交互體驗,被視為智慧物聯(lián)場景下極佳的人機交互方案,真正實現(xiàn)了用戶“機身更小、屏幕更大”的訴求。該報告是對用戶群體多樣訴求的回應(yīng),同時對于行業(yè)發(fā)展則提供了更多值得參考的洞見和觀察。
此報告從不同維度將柔性產(chǎn)品進行分類,系統(tǒng)介紹了聯(lián)想與業(yè)界多款柔性產(chǎn)品以及原型機,全面介紹了柔性產(chǎn)品的發(fā)展歷程以及現(xiàn)狀,并對柔性產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)進行了詳細闡釋,結(jié)合自身實踐,從屏幕和轉(zhuǎn)軸兩大角度介紹了技術(shù)發(fā)展、研發(fā)成果、專利情況等多項重要內(nèi)容。
柔性產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)——屏幕
OLED顯示技術(shù)的演變,經(jīng)歷了從剛性OLED到柔性OLED,再到可折疊OLED的演變。從剛性OLED到柔性OLED的演變階段,聚酰亞胺(PI)作為基板材料代替了玻璃基板,薄膜封裝(TFE)代替了玻璃封裝,而最主要的則是得益于激光剝離技術(shù)(LLO)的成熟。
從柔性OLED到剛性LED的演變階段,可折疊OLED采用由有機塑料基材和表面硬化涂層組成的柔性蓋板取代傳統(tǒng)的玻璃蓋板。為了達到顯示清晰、自如彎折等目的,可折疊OLED屏幕疊構(gòu)包含多個功能膜層和保護膜層。它們自上而下分別是:柔性蓋板,圓偏光片,觸控及顯示,光學(xué)膠和不銹鋼片等。幾個膜層在提高彎折性能、增強、提升耐用性等方面,發(fā)揮了重要作用。該報告指出了折疊屏幕幾大性能指標(biāo),主要包含彎折性能、表面及抗沖擊性能、平整度及恢復(fù)性能等, 并以Razr屏幕為例,講解如何通過屏幕疊構(gòu)的調(diào)整來實現(xiàn)各關(guān)鍵性能之間的平衡。
柔性產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)——轉(zhuǎn)軸
最初轉(zhuǎn)軸被引入電腦行業(yè)是因為便攜和移動辦公的需要,之后,轉(zhuǎn)軸成為了筆記本電腦的標(biāo)志性元素。一般普通轉(zhuǎn)軸類型中包含了突起式轉(zhuǎn)軸、下沉式轉(zhuǎn)軸、多軸式轉(zhuǎn)軸、鉸鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)軸等。而柔性產(chǎn)品無法直接使用普通轉(zhuǎn)軸,因為普通轉(zhuǎn)軸會拉伸或壓縮屏幕,并且打開成180度時,中間無法完美對接成一整張平板,無法為用戶帶來完美觸控體驗。為了解決該技術(shù)難點,并保持良好的用戶體驗,需要一種新的連接方式——柔性轉(zhuǎn)軸。在柔性轉(zhuǎn)軸的開發(fā)過程中,有多個關(guān)鍵參數(shù)作為開發(fā)指標(biāo),比如彎曲半徑、開合形式、轉(zhuǎn)動扭力、中性面、邊框?qū)挾?、柔性轉(zhuǎn)軸的壽命、柔性轉(zhuǎn)軸的平面度、轉(zhuǎn)動噪音等等。
該報告詳細介紹了柔性轉(zhuǎn)軸與柔性產(chǎn)品的系統(tǒng)設(shè)計的分類,柔性轉(zhuǎn)軸包含了外折轉(zhuǎn)軸設(shè)計、全段彎折設(shè)計、內(nèi)折轉(zhuǎn)軸設(shè)計、內(nèi)折筆記本電腦柔性轉(zhuǎn)軸等,該報告還以聯(lián)想的落地產(chǎn)品及產(chǎn)品原型進行了具體說明,對于推動未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展、引領(lǐng)行業(yè)變革,起到了非常重要的引領(lǐng)作用。
基于柔性設(shè)備技術(shù)的日益成熟,柔性產(chǎn)品的品類也更加豐富,包含了手機、筆記本、電子書、雙屏單顯示、平板、帳篷等多種使用模式。它們的出現(xiàn)切實解決了用戶想要盡可能地擴展屏幕空間,而又不至于使得尺寸變得太大的煩惱。
TCL華星光電研發(fā)總監(jiān)張卓:折疊AMOLED的技術(shù)展望與新機會
基于未來柔性OLED產(chǎn)能布局和整機形態(tài)需要,折疊OLED是未來必要的技術(shù)趨勢。華星也開發(fā)了三者、雙內(nèi)折、非等厚外折、OED云卷屏、17inch打印OLED卷軸屏等新形態(tài)。
但折疊OLED也還面臨成本、彎折能力、機械性能、大面積均一性等問題。
未來需要國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈通力合作,包括PW CW UTG Foam OCA SUS等,實現(xiàn)國產(chǎn)化和降本,同時也需要進一步開發(fā)薄型化新技術(shù)、新材料。華星光電愿意和產(chǎn)業(yè)鏈上下游及友商一同努力,實現(xiàn)折疊屏的普及化。
同時華星也提出了Semiset的概念,可提供楔形IR1.5、水滴型IR3的帶UTG的semiset,可幫助終端廠商實現(xiàn)快速開發(fā)迭代、降本的服務(wù)。
Omdia顯示研究部門高級分析師邵劍:折疊OLED的市場趨勢及關(guān)鍵技術(shù)動態(tài)
雖然整個智能手機屏幕市場在未來的整體增長趨緩,但其中折疊屏的出貨量仍有較大的成長空間。只不過受限于其昂貴的售價,在智能手機屏幕市場中的份額依然有限。這種昂貴的價格大部分是來源于當(dāng)前折疊屏的相關(guān)技術(shù)尚處于快速迭代的階段,進一步來講無論是材料優(yōu)化還是設(shè)備投入都提高了削弱了其市場競爭力。
在演講中邵劍也闡述了COE與偏光片之間的關(guān)系。
偏光片主要是提供的對于外界光能有足夠的吸收,實際上能顯示整體屏幕足夠的黑態(tài),RGB之能發(fā)RGB的光,可以配出白光,唯一不能配出來的光就是黑色。另外一個角度,從屏幕往外發(fā)射的過程中,希望通過這一層盡可能對光線的損失和吸收,這兩點之前整個業(yè)內(nèi)就選擇了這樣的偏光片的結(jié)構(gòu)。它跟LCD偏光片的有一個比較大的區(qū)別就是多了一層45度的偏光片,主要作用就是在上面的90度偏光片過來之后把環(huán)境光變成一個現(xiàn)行偏振光,通過1/4波片變成原偏振光,詳細的光學(xué)東西就不多說,原偏振光的一個特性,如果我變成了一個線偏振光通過兩次原偏振光就可以轉(zhuǎn)換成一個90度,跟原來的入射方向有一個90度的差異,這個差異會在第二次通過偏光片的時候被完全吸收掉,左邊這張圖1號環(huán)境光直接在表面發(fā)生反射,2、3號進入屏幕之后,首先被吸收掉50%,然后發(fā)生反射,變成90度之后就被完全的吸收,理論上用偏光片可以得到比較好的一個黑態(tài)。
為了取代它,所以有了現(xiàn)在COE的方案,COE不是采用偏振光的方式來控制,把環(huán)境光盡可能的檔在BM層,外界的環(huán)境光只能通過單色的采模進入到瓶體內(nèi)部,瓶體內(nèi)部在反射之后有很大的概率沒有辦法從原路返回,因為它已經(jīng)變成了單色的,轉(zhuǎn)到綠色或者藍色也是被吸收的。但是這是一個概率問題,這層COE的模后控制以及對于像素的設(shè)計都會有一些要求。比如說光的衍射的一些問題導(dǎo)致出現(xiàn)屏幕看起來會有一些不同的彩紋,不過它的好處是顯而易見的,省了一層偏光片。
奧寶中國區(qū)顯示事業(yè)部技術(shù)與市場總監(jiān)David Ashiri:AMOLED process monitoring via unique Macro imaging
在AMOLED 朝更高技術(shù)層次發(fā)展時制程波動的控制愈顯重要,奧寶科技提供先進的高均勻度光學(xué)取像技術(shù)搭配獨特的多態(tài)成像技術(shù)提供全面超高感度的制程巨觀監(jiān)控技術(shù),提供AMOLED制程更直觀的監(jiān)控制程上的些微波動跟異常追蹤及排除改善依據(jù)。
維信諾柔性顯示項目經(jīng)理袁波:從TRIZ理論到可折疊柔性產(chǎn)品
站在消費者的角度,折疊產(chǎn)品還存在諸如價格高,產(chǎn)品厚重,大屏顯示帶來的功耗上升,表面高級感不足和抗沖擊可靠性等方面的不足。針對消費者的痛點,客戶的難點,維信諾在減小彎折半徑方面做了很多工作。目前u型R1.5和水滴型R2.5的可靠性已經(jīng)可量產(chǎn),R1的U型在研發(fā)中,預(yù)計今年上半年完成。針對表面高級感不足,維信諾在折痕改善,耐刮擦,表面硬度等方面均有專項在改善,為客戶解決目前的難點??箾_擊性能測試方法研究和整機的對齊等方面也做了很多工作。
維信諾從2012年開始專注于柔性amoled技術(shù)開發(fā)和量產(chǎn),目前專注于折疊產(chǎn)品技術(shù)開發(fā),也希望為客戶提供更好的產(chǎn)品和解決方案。
肖特超薄玻璃產(chǎn)品管理與應(yīng)用總監(jiān)和峰:可折疊AMOLED蓋板之柔性超薄玻璃
肖特在開發(fā)和生定制化的超薄玻璃方面擁有30多年經(jīng)驗,為各種應(yīng)用場景提供玻璃解決方案,在基礎(chǔ)上開發(fā)了賽絢R超柔性玻璃。數(shù)十年來,肖特一直對超薄玻璃下拉法制造工進行改進。下拉法是指從上往下拉出一條玻璃帶,通過多根輥輪牽引進行冷卻。因為這種環(huán)保技術(shù),肖特可以直接從融玻璃液中度需求出是立制出厚穩(wěn)定的超玻璃,無需再用有害的酸蝕工藝進行減薄處理。
云英谷總經(jīng)理顧晶:Driver IC Overview for (Foldable)Smartphone and AR/VR
顧晶從芯片的角度闡述了柔性可折疊AMOLED及。手機顯示屏的一個最大的趨勢就是從小變大,我們認為還能變得更大,可以變成100寸,200寸。對于可折疊手機來說,人們希望手機的體積越來越小,而屏幕越來越大,所以對于驅(qū)動芯片來說有幾個非常重要的指標(biāo),比如低功耗、畫面質(zhì)量、補償、壽命、良率、高刷新率及成本。
如何能夠滿足這些指標(biāo)是驅(qū)動芯片要解決的問題,蘋果公司明年預(yù)計會發(fā)布第一款頭戴顯示,其所應(yīng)用的顯示技術(shù)為Micro OLED,即把普通的OLED面板像素電路,直接刻在硅片上,而不是刻在LTPS或者PI材料上,所以整個的屏幕就是一顆硅片。這種微顯示除了Micro OLED之外比較多的就是硅片上集成的顯示,它的PPI可以做到普通顯示的10倍普通,在硅基上甚至可以做到3000PPI甚至更高,但是面積或者體積可以做得很小。
從市場層面來看,中國的AMOLED面板產(chǎn)業(yè)不斷壯大,自然需要驅(qū)動芯片相對應(yīng)增加,韓國的面對應(yīng)的還是以韓國驅(qū)動芯片為主,中國的面板廠驅(qū)動芯片目前以臺灣的居多。顧晶表示,中國的AMOLED驅(qū)動芯片公司還是有一定的窗口期和機會,這是比較樂觀的看法。實質(zhì)上,其實面板行業(yè)在中國大陸其實已經(jīng)很多年了,而做驅(qū)動芯片的大陸公司并沒有真正的做起來,但是隨著國家對半導(dǎo)體的支持力度越來越大,芯片公司也都將逐步成長起來。
翰博高新技術(shù)中心總監(jiān)鄭慶靚:AMOLED制程中的彩色化工具——FMM
隨著AMOLED產(chǎn)線大規(guī)模投資高峰的過去,業(yè)內(nèi)開始把目光放到上游材料和設(shè)備領(lǐng)域,而FMM就是其中一個很有亮點的產(chǎn)品,它是在AMOLED制程中必不可少的一個彩色化工具,也是繼CRT時代的shadow mask、LCD時代的color filter之后的第三代顯示面板的彩色化工具。
FMM的制造分為激光、電鑄及化學(xué)刻蝕三種,又有FHM、一體化電鑄和module mask等一些新的概念。激光技術(shù)、電鑄技術(shù)以及其他一些新概念FMM技術(shù)的研發(fā)的目的是提高面板的開孔率,并不是提高解析度。目前在量產(chǎn)的AMOLED制程,無論是柔性還是硬屏,所有的彩色化實現(xiàn)都是通過化學(xué)刻蝕工藝的FMM來完成的,是主流的工藝。FMM的作用就是在真空環(huán)境下將有機材料"準(zhǔn)確"地轉(zhuǎn)印在驅(qū)動電路開孔上,AMOLED的量產(chǎn)過程中,良率問題大多數(shù)和FMM相關(guān),因此,AMOLED行業(yè)需要的FMM是一個可以滿足量產(chǎn)要求的、且穩(wěn)定的產(chǎn)品供應(yīng)渠道。
高端電子行業(yè)上游核心材料的國產(chǎn)化是一個趨勢,但是,包括FMM在內(nèi)的類似產(chǎn)品,打算涉足于此的企業(yè)或者投資機構(gòu),需要做好如下準(zhǔn)備:
1,需要長期的技術(shù)積累,第一次做一定是小白鼠;
2,這是一個重資產(chǎn)投入的行業(yè);
3,重資產(chǎn)投入后仍要做好長期投入的準(zhǔn)備;
4,需要有良好的面板行業(yè)供應(yīng)鏈體系做支撐。
律勝科技項目經(jīng)理:Colorless olyimide-APPlication for
Flexible Display
柔性顯示發(fā)展至今,其形態(tài)也發(fā)生多樣化的變化,從折疊到雙折疊,從普通筆記本到可折疊筆記本,尺寸上也是由小向大發(fā)展,屏幕越來越大,顯示區(qū)域也越來越大。李瑞芝介紹道,針對各個形態(tài)的一些發(fā)展,對于CPI的生產(chǎn)商來說能給出的解決方案是接下來要做的工作。
結(jié)語:
現(xiàn)在有越來越多的手機廠商涌入折疊屏手機市場,技術(shù)在競爭的情況下才能突飛猛進,這樣有利于共同做大市場、教育用戶,并推動產(chǎn)業(yè)鏈加速走向成熟。
而要想笑傲折疊屏手機市場,最根本原因在于全產(chǎn)業(yè)鏈布局和死磕硬核技術(shù)。一方面要形成有利于自己得天獨厚的供應(yīng)鏈優(yōu)勢,搶先攻克屏幕、鉸鏈難題;另一方面要擁有完善的技術(shù)體系布局,涵蓋5G、AI、IoT等一系列核心技術(shù),才能一如既往地為全球用戶提供創(chuàng)新性產(chǎn)品和高品質(zhì)服務(wù),持續(xù)以創(chuàng)新引領(lǐng)市場。
來源: OLEDindustry