剑客
关注科技互联网

大家眼中的黑科技:柔性触控屏是怎样成型的?

大家眼中的黑科技:柔性触控屏是怎样成型的?

从三星Galaxy Edge系列旗舰的热卖到各种曲屏手环和电视的相继问世,无疑曲屏技术近年来受到了消费者和产业界普遍的重视和追捧。未来随着固定曲率曲屏技术的不断发展和完善,能实现任意弯折的柔性触控屏必将成为一个重要的发展方向。

25日,在第13届国际触摸屏与显示技术发展论坛上,来自深圳欧菲光科技的触控研发副总经理黄汉锋站在产业链的角度,围绕柔性显示、柔性触控、柔性盖板和柔性贴合四个关键要素对柔性触控屏做了详细的介绍。

柔性显示

对于LCD液晶显示来说,通常由液晶负责控制显示灰度,三原色滤光片控制显示颜色,这就要求它们必须一一对应才能显示正常。而如果用LCD液晶面板来做曲屏,内周长与外周长就会出现不相等,原来一一对应的液晶和滤光片就会出现位置偏差,从而导致色彩失真,此外还会引起漏光、暗屏重影及雪花等一些列问题。因此,对于曲屏来说,以AMOLED为代表的OLED显示技术几乎就成了不二之选。

黄汉锋表示,目前三星无论在专利、产能、良率和技术积累等方面都是无可争议的AMOLED霸主,其2014年底开始量产的第六代AMOLED面板现在已经可以做到每月5万片的产量,并且良率可以达到60%。其次是LG,但LG此前一直主攻的方向是大屏的曲面电视,目前随着小屏AMOLED的趋势日渐明显,LG也正在加快中小尺寸柔性屏幕的布局,其产量目前虽不及三星,但良率也可以达到60%以上。最新发布的小米Note 2就是采用的LG的柔性AMOLED屏。此外,日本的JDI和夏普(已经被鸿海收购),以及台湾的友达,国内的京东方、柔宇等一众屏幕厂商也都在加快布局自己的AMOLED技术,AMOLED取代LCD已经是大势所趋。

柔性触控

触控方面,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。然而,由于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。

黄汉锋表示,目前对ITO材质最主要的替代品有:石墨烯、碳纳米管、纳米银和金属网格等。其中石墨烯和碳纳米管从材料本身的特性来说是ITO非常好的替代者。但是石墨烯目前仍处于研发阶段,距离量产还有很远的距离。纳米碳管工业化量产技术尚未完善,其制成的薄膜产品在导电性也不及ITO。因此从技术与市场化的角度来说,金属网格与纳米银技术将是近几年发展的主角。其中金属网格技术目前已经在一些PC显示市场应用了。

这里说的金属网格技术是使用银、铜等金属导电材料或者氧化物在PET等薄膜基板上压制所形成的导电金属网。其主要优势是原料成本低和可绕折性好,但是由于良率、产量和高线宽高像素下引起的莫瑞干涉波纹问题,因此更适合应用在分辨率不高、相对远距离使用的台式一体机、笔记本电脑和电视等产品上。

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。其主要优势是良率高、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。

“综合比较的话,我认为目前纳米银比金属网格更具有优势。”黄汉锋说。

柔性盖板

为了要做到可随意弯折,除了解决柔性显示和柔性触控之外,最后也是最关键的部分就是柔性盖板和贴合了。但是由于本身坚硬易碎的特性,玻璃盖板在柔性领域却不是最好的选择。

黄汉锋表示,相比玻璃,高表面硬度和高透光率的PET和PI(聚酰亚胺)材质才是更好的选择,但目前PET和PI也存在许多待解的问题。一方面是它们不耐高温且透光率差:PET和PI在不太高的环境温度下就会出现部分熔融和性状改变的问题,而且相比玻璃也没有很好的透光性。

其次是难以在硬度和绕折性上达到一个平衡。黄汉锋表示,如果要达到一定硬度要求,就要涂布硬化层,但是涂布硬化层之后,经过反复绕折,这个硬化层就会出现龟裂,硬度降低的问题。因此,如何在这两者之间达到平衡是目前一个最大的瓶颈。

相比需要进一步发展的柔性盖板,目前曲屏手机必备的3D玻璃盖板的发展前景则非常好。

有资料显示,2018年或将成为3D玻璃盖板的爆发年,预计到2020年前后,3D玻璃盖板的手机渗透率将超过50%,并且随着3D玻璃盖板加工工艺的成熟,单价的下降,普及率会进一步地提高,预计未来的市场规模将达到190亿元以上。

黄汉锋表示,目前常见的1R(单一弧度弯折)和2R盖板制作工艺已经基本成熟,基本都是通过热弯技术来实现一个弯曲的效果,区别主要在硬化层的涂布方面。但是良率是一个待解问题,基本上只有30%,而且短期内看不到很大的提升空间。未来如果要做4R的话,良率会更低。因此良率是盖板制造方面亟须解决的问题之一。

柔性贴合

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。目前常见的方式有滚轮式和真空贴合两种:其中滚轮的效率高,需要滚压被贴物。而真空式的效率相对较低,不过不需要滚压被贴物,也就不容易造成被贴物的损伤。

黄汉锋表示,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。

黄汉锋坦言:“从供应链的角度来说,随意绕折的柔性屏幕要真正实现量产化,还需要几年的时间,同时也需要上下游的供应链来共同攻克相关的技术难题。”

对于未来的发展,黄汉锋认为各模块的融合将是大势所趋。他说:“LCD液晶显示的Incell技术中,将ITO触控薄膜与液晶层融合到了一起,这就是一个很好的整合。现在指纹模组是独立的,未来也可以和触控整合在一起。我认为未来将出现一个功能模块间相互整合和进步的过程。”

雷锋网原创文章,未经授权禁止转载。详情见 转载须知

大家眼中的黑科技:柔性触控屏是怎样成型的?

分享到:更多 ()

评论 抢沙发

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址