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實(shí)現(xiàn)“可折疊” 柔性O(shè)LED零組件面臨革新

 懶人葛優(yōu)癱 2019-04-02

“全面屏”迭代之后手機(jī)屏幕繼續(xù)增大已遇瓶頸,。在經(jīng)歷了最新一輪的全面屏迭代之后,主流旗艦機(jī)型的屏占比普遍在85%以上,,可提升空間已十分有限,,而機(jī)身尺寸也普遍在7英寸左右,已經(jīng)達(dá)到挑戰(zhàn)便攜性和可操作性的極限,。因此目前來(lái)看,,若仍然沿用原有的產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì),手機(jī)屏幕尺寸已幾乎再無(wú)可提升空間,。

實(shí)現(xiàn)“可折疊” 柔性O(shè)LED零組件面臨革新

打破原有產(chǎn)品形態(tài),,折疊屏設(shè)計(jì)能夠繼續(xù)增大手機(jī)屏幕尺寸。“折疊屏”設(shè)計(jì)采用一整塊大面積柔性可折疊OLED屏幕,,分為“內(nèi)折式”和“外折式”兩種形態(tài),,可以讓消費(fèi)者獲得平板電腦和手機(jī)的雙重體驗(yàn)。因?yàn)榧夹g(shù)難度較大,,目前市場(chǎng)上尚無(wú)已成熟量產(chǎn)的“折疊屏”手機(jī)產(chǎn)品,,但我們觀察到各大廠商(如三星、華為,、OPPO,、小米和蘋(píng)果)均已在此方向上加碼布局。

由于“折疊屏”設(shè)計(jì)可以突破現(xiàn)有的手機(jī)屏幕尺寸瓶頸,,理論上可以將現(xiàn)有手機(jī)屏幕面積繼續(xù)擴(kuò)大一倍,,并且通過(guò)可折疊的形態(tài)保證產(chǎn)品的便攜性不受影響,因此我們認(rèn)為沿著屏幕尺寸持續(xù)增大這條主線,,折疊屏設(shè)計(jì)將會(huì)是智能手機(jī)產(chǎn)品較為明確的下一代發(fā)展方向,。

除大家關(guān)注的手機(jī)端外,LG新發(fā)布的可卷曲電視為高端電視產(chǎn)品帶來(lái)了全新的設(shè)計(jì)理念,,打破了電視原有的固定形態(tài),,讓電視可以根據(jù)使用場(chǎng)景調(diào)節(jié)屏幕尺寸大小和顯示畫(huà)面比例,并且賦予電視可移動(dòng)的功能,,在8K,、超大尺寸等原有迭代方向之外利用柔性O(shè)LED顯示技術(shù)另外開(kāi)辟了一條電視產(chǎn)品的發(fā)展思路。我們認(rèn)為,,基于可卷曲設(shè)計(jì),,未來(lái)柔性O(shè)LED有望在大尺寸應(yīng)用上開(kāi)始成規(guī)模滲透應(yīng)用,2019年也將是大尺寸柔性顯示的元年,。

實(shí)現(xiàn)“可折疊” 柔性O(shè)LED零組件面臨革新

OLED通過(guò)使用柔性PI膜來(lái)進(jìn)行封裝,,可以制成具備折疊功能的柔性O(shè)LED面板,目前來(lái)看將成為折疊屏的唯一屏幕方案,。在需求爆發(fā)與價(jià)格下降的共同作用下,,柔性O(shè)LED面板的需求將會(huì)大幅增長(zhǎng)。大陸面板企業(yè)在近兩年大規(guī)模投資柔性O(shè)LED產(chǎn)線,,已有多條產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),,產(chǎn)能和良率爬坡順利進(jìn)行,在該領(lǐng)域已經(jīng)具備較強(qiáng)的實(shí)力,。

除柔性O(shè)LED面板外,,相較于原有普通的直面(例如iPhone X)或是固定曲面(例如GalaxyS9)形態(tài)的柔性O(shè)LED屏幕,“可折疊”O(jiān)LED屏幕有多處環(huán)節(jié)發(fā)生了重大變化,,其中最關(guān)鍵的幾處在于蓋板方案,、OCA膠和偏光片,,這些環(huán)節(jié)的新變化為產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)帶來(lái)價(jià)值量提升。

蓋板方案:CPI薄膜替代玻璃蓋板

目前的手機(jī)屏幕蓋板方案均采用玻璃材料,,雖然將玻璃厚度降低到一定程度之后也可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)彎曲功能,,但尚不支持實(shí)現(xiàn)小半徑的反復(fù)折疊且十分易碎,因此折疊屏蓋板的方案需要通過(guò)高分子薄膜來(lái)實(shí)現(xiàn),。

由于高分子薄膜普遍缺乏足夠的表面硬度,,因此需要在高分子薄膜表面制作一層硬質(zhì)涂層以實(shí)現(xiàn)耐刮擦的功能和類似玻璃的良好觸感。制作硬質(zhì)涂層一般需在高溫環(huán)境下進(jìn)行(例如熱噴涂,、熱蒸鍍等工藝),,所以對(duì)于薄膜的耐高溫性能具有較強(qiáng)的要求。除了耐高溫性能以外,,為了不影響屏幕顯示效果,,對(duì)于薄膜的透光率也有很高的要求。

實(shí)現(xiàn)“可折疊” 柔性O(shè)LED零組件面臨革新

基于上述性能要求,,具可撓特性的塑膠類無(wú)色聚酰亞胺(ColorlessPolyimide,;CPI)膜有望成為折疊屏的理想蓋板材料。CPI的熱膨脹系數(shù)與成本高于玻璃,,但耐熱性優(yōu)于聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯(PET),、聚碳酸酯(PC)等其他塑膠材料,,且不像玻璃彎曲后易碎,,可以同時(shí)滿足柔性和強(qiáng)度要求。在制造CPI時(shí),,需于表面進(jìn)行數(shù)十微米厚的硬質(zhì)涂布工藝,,如使用混合材料硅氧烷,有望使得CPI的觸感接近玻璃,,并提升CPI的強(qiáng)度,。

目前具備CPI膜量產(chǎn)能力的廠商主要包括韓國(guó)科隆工業(yè)、日本住友化學(xué),、韓國(guó)SKC等廠商,。根據(jù)DIGITIMESResearch報(bào)道,韓國(guó)科隆工業(yè)布局CPI膜腳步較快,,已于2018年上半年開(kāi)始試產(chǎn),,SKC則預(yù)定于2019年三季度完成CPI膜的量產(chǎn)設(shè)備構(gòu)建。同時(shí)韓國(guó)樂(lè)金化學(xué)也有意投資于CPI膜產(chǎn)業(yè),。

目前具備折疊屏CPI蓋板生產(chǎn)能力的廠商主要為韓國(guó)科隆工業(yè)(Kolon Industries),、日本住友化學(xué)(Sumitomo)以及韓國(guó)SKC三家材料大廠,另外樂(lè)金化學(xué)(LGChemistry)也正在加速投入,,有望在2019年具備供應(yīng)能力,。根據(jù)Digitimes報(bào)道,,三星即將發(fā)布的其首款折疊屏手機(jī)采用的是住友化學(xué)的方案。

OCA膠:承受折疊不脫落,,技術(shù)難度大幅提高

OCA(Optically Clear Adhesive)膠是制造面板模組時(shí)使用的零組件貼合材料,,折疊屏所采用的OCA膠必須承受20萬(wàn)次以上的彎折而功能不受影響,在彎折和攤開(kāi)過(guò)程中需具備一定的流動(dòng)性同時(shí)又要保持黏性,,因此技術(shù)難度相比于以往大幅提高,。

目前具備折疊屏OCA膠供應(yīng)能力的主要為美國(guó)3M、韓國(guó)三星SDI以及日本三菱,。根據(jù)Digitimes報(bào)道,,三星發(fā)布的其首款折疊屏手機(jī)所采用的OCA膠由三星SDI獨(dú)家供應(yīng)。

實(shí)現(xiàn)“可折疊” 柔性O(shè)LED零組件面臨革新

偏光片:需要大幅降低厚度

在偏光片生產(chǎn)工藝方面,,傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝為涂布復(fù)合工藝,,即將PVA膜、TAC膜,、補(bǔ)償膜等膜材用涂布的工藝進(jìn)行復(fù)合得到偏光片膜,,該工藝的特點(diǎn)是工藝成熟、良率高,,但缺點(diǎn)在于生產(chǎn)出來(lái)的偏光片較后,,因此柔性顯示方面由較明顯劣勢(shì),。隨著柔性顯示需求的提升,,柔性偏光片的新型工藝將是重要趨勢(shì),其中液晶涂布工藝是目前重要的方面,。

出于力學(xué)設(shè)計(jì)上的考慮,,為了實(shí)現(xiàn)可折疊的功能,,必須盡可能降低OLED屏幕模組的厚度,因此折疊屏所采用的偏光片需要大幅降低厚度,,對(duì)工藝提出了更高的要求,。三星在其2018年11月的SDC大會(huì)上披露,在其即將發(fā)布的折疊屏手機(jī)產(chǎn)品中,,偏光片的厚度相比于以往降低了45%,。

目前具備高端超薄偏光片生產(chǎn)能力的主要為日本日東電工(Nitto Denko)和住友化學(xué)(Sumitomo)。根據(jù)Digitimes報(bào)道,,三星發(fā)布的其首款折疊屏手機(jī)采用的是日東電工(Nitto Denko)的方案,。

轉(zhuǎn)軸:需承受數(shù)萬(wàn)次彎折,MIM工藝有望大放異彩

在折疊屏設(shè)計(jì)下,,折疊后的手機(jī)機(jī)身厚度相比于目前的智能手機(jī)產(chǎn)品必然將會(huì)增大,,可能會(huì)對(duì)消費(fèi)者的使用體驗(yàn)造成影響。在這一背景下,,手機(jī)廠商將會(huì)盡量采用新材料新方案以降低機(jī)身厚度,,折疊轉(zhuǎn)軸作為影響機(jī)身厚度的重要環(huán)節(jié),,有望采用高彈性高強(qiáng)度的液態(tài)金屬作為材料方案,而機(jī)身背板大概率將從目前流行的玻璃方案重回全金屬方案,。

在轉(zhuǎn)軸方面,,轉(zhuǎn)軸要保證可折疊手機(jī)在折疊以后保持一定的R角,翻開(kāi)之后又要保持平整,,而且還需要經(jīng)得起10萬(wàn)次以上的折疊測(cè)試,,研發(fā)難度很大。

實(shí)現(xiàn)“可折疊” 柔性O(shè)LED零組件面臨革新

MIM金屬粉末成型是專注于加工制造復(fù)雜精密金屬零部件的工藝,,對(duì)于微型精密結(jié)構(gòu)件加工具有相對(duì)大的優(yōu)勢(shì),。折疊屏的鉸鏈轉(zhuǎn)軸對(duì)精度、強(qiáng)度的要求高,,結(jié)構(gòu)的復(fù)雜以及尺寸大小都是剛好在MIM工藝的優(yōu)勢(shì)范圍,。

目前已有多種使用MIM工藝的轉(zhuǎn)軸產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。華為MateBookE的二合一鍵盤(pán)轉(zhuǎn)軸使用了高精度MIM,,轉(zhuǎn)軸具有精度高達(dá)1.01mm的線割工藝,,160°高阻尼的轉(zhuǎn)軸,突破了傳統(tǒng)二合一筆記本的支撐角度固定的局限,。

目前可以量產(chǎn)轉(zhuǎn)軸的廠家包括長(zhǎng)盈精密,、奇鋐科技、韓國(guó)Diabell,、安費(fèi)諾,、富士康、比亞迪等公司,。根據(jù)Digitimes報(bào)道,,三星發(fā)布的其首款折疊屏手機(jī)的轉(zhuǎn)軸由韓廠KHVatec負(fù)責(zé),,轉(zhuǎn)軸中可能采用齒輪結(jié)構(gòu),,但具體方案內(nèi)容目前尚無(wú)公開(kāi)信息。

日韓廠商主導(dǎo)GalaxyFold供應(yīng)鏈,,國(guó)內(nèi)各環(huán)節(jié)亦有廠商布局

我們對(duì)三星Galaxy Fold的供應(yīng)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié),、產(chǎn)業(yè)鏈中其他的成熟供應(yīng)商以及國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)有所布局的廠商做出如下梳理:

(1)面板制造:三星Galaxy Fold采用自家SDC所生產(chǎn)的“Infinity Flex Display”可折疊OLED屏幕,產(chǎn)業(yè)鏈中其它成熟供應(yīng)商包括韓國(guó)LGD,、臺(tái)灣AUO,,以及國(guó)內(nèi)在柔性O(shè)LED方面布局領(lǐng)先的京東方和維信諾。

(2)觸控層:三星Galaxy Fold采用On-Cell的Y-OCTA觸控方案(Metal Mesh電極材料),,在OLED面板制程中完成觸控層的制作,。產(chǎn)業(yè)鏈中,在外掛式觸控方面的成熟供應(yīng)商包括臺(tái)灣TPK以及國(guó)內(nèi)廠商歐菲光,。

實(shí)現(xiàn)“可折疊” 柔性O(shè)LED零組件面臨革新

(3)蓋板層:三星Galaxy Fold的CPI薄膜蓋板供應(yīng)商為日本廠商住友化學(xué),,產(chǎn)業(yè)鏈中其它成熟供應(yīng)商為韓國(guó)可隆工業(yè),,韓國(guó)SKC。國(guó)內(nèi)廠商新綸科技亦有相關(guān)布局,。

(4)OCA光學(xué)膠:三星Galaxy Fold的OCA光學(xué)膠供應(yīng)商為自家SDI,,產(chǎn)業(yè)鏈中其它成熟供應(yīng)商包括美國(guó)3M、日本三菱,。國(guó)內(nèi)廠商新綸科技亦有相關(guān)布局,。

(5)偏光片:三星Galaxy Fold的OCA光學(xué)膠供應(yīng)商為日本日東電工,產(chǎn)業(yè)鏈中還具備生產(chǎn)能力的主要為日本住友化學(xué),。國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)為三利譜,。

(6)結(jié)構(gòu)件:三星Galaxy Fold的折疊轉(zhuǎn)軸供應(yīng)商為韓國(guó)KHVatec,國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)包括長(zhǎng)盈精密,、宜安科技,。

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