可折叠屏手机关键材料、柔性OLED产业链、功能膜项目、PVA光学膜-化妆品硅油生产商

您的位置：网站首页 行业动态 可折叠屏手机关键材料、柔性OLED产业链、功能膜项目、PVA光学膜

可折叠屏手机关键材料、柔性OLED产业链、功能膜项目、PVA光学膜

阅读量：3702623 2019-10-23

关键词：三星折叠屏手机关键材料

导语：2019年，手机及面板行业最重要的大事非“可折叠显示屏”莫属。
2019年不得不说是“折叠屏元年”。由于5G商用、新技术的发展，手机界迎来折叠屏的大爆发。华为、三星等知名手机厂商相继推出可折叠的智能手机，想要抢占未来手机市场。

折叠屏的出现对于人类是一个利好消息，人们幻想：将手机展开即可变身平板电脑、手机折叠便可成为时尚手表等。因为它的出现这些幻想未来成为可能。
折叠屏的好处是可以兼顾大屏幕和小屏幕，然而折叠屏能否成为未来的主流方向，很多潜在难题还有待解决。实际上，折叠屏最重要的是使用寿命问题，如折叠屏手机在屏幕底和手机主板之间必须贴上一层金属薄膜作为衬底，以此增加屏幕可弯折的寿命。
毫无疑问，今年将是可折叠屏手机的元年！此前多家智能手机厂商都宣布将会推出可折叠屏手机，外界也对于可折叠屏手机充满了期待。而此次的发布会上，三星的首款可折叠屏新机Galaxy Fold自然也成为了最大焦点。

正如去年三星在开发者大会上展示的那样，Galaxy Fold除了拥有一块7.3英寸1536×2152分辨率的Infinity Flex可折叠的内屏和一块4.6英寸840×1960分辨率的外屏。当手机内屏闭合的时候，Galaxy Fold将使用手机的外屏工作，它可以实现目前传统手机所有的功能，并且保持非常小巧的身材，单手即可轻松持握。

而当内屏展开的时候，Galaxy Fold就变身为一台拥有7.3英寸超大屏幕的智能手机，其提供的类似平板电脑所展示的画面体验是目前传统手机无法比拟的。

而为了符合用户的操作使用习惯，三星在折叠屏显示方面做了很多优化，当用户使用外屏浏览网页、观看视频或者查阅地图时，如果觉得画面太小，只需直接打开内屏，即可无缝切换至内部的大屏。不过，需要注意的是，为了在折叠屏内部右配备前置摄像头，使得其折叠屏右上角像是被“裁剪”掉了一块。

另外，Galaxy Fold还可以在一个屏幕上显示最多三个APP界面，同时三个APP之间可以无缝切换。

虽然，Galaxy Fold的内屏是可以折叠的，但是其内部的手机的主板和电池都是无法折叠的，所以三星选择通过转轴的方式将手机左右两侧的主板相连接，同时手机左右两侧都配备了一块独立的电池，这也使得其电池容量进一步提升，得以支持更为耗电的大屏幕的工作。不过，三星并未透露具体的电池容量，以及续航时间。

而为了确保Fold在折叠开合上的耐用性，三星表示手机经过了200000次的实际测试，可以在每天开合100次的情况下，五年不出问题。
具体配置方面，Galaxy Fold也是非常的强悍，配备了高通骁龙855处理器，拥有12GB内存，512GB的UFS 3.0闪存。同时还配备了6个摄像头，除了后置三摄（1600万像素超广角镜头、1200万像素广角镜头和1200万像素深度镜头）和折叠后正面的1000万像素摄像头之外，内部屏幕展开之后，其屏幕右上角也配备了两颗前置摄像头，分别为1000万像素广角镜头和800万像素的深度镜头。这也使得用户在任何形态下使用它时都能很好地使用相机功能。此外，Galaxy Fold还配备侧面指纹解锁功能。

关于Galaxy Fold其他方面的细节，三星并未多做介绍。不过，三星已确认Galaxy Fold将会在今年4月26日正式开售，定价1980美元，约合人民币13377元。拥有黑、银、绿和蓝四种配色可选。
总的来说，三星首款折叠屏手机Galaxy Fold确实很惊艳，笔者看了有想入手装X的冲动，但是奈何价格太贵。当然，前期可折叠手机本身的成本也是非常的高。所以注定目前这只是一款小众需求的产品。不过，相信不少高端商务人士应该会非常愿意买单。
关键供应商都有哪些？
作为一款可折叠屏手机，要实现出色的可折叠体验，其必须要解决的几个关键问题是可折叠的显示屏、可折叠的盖板以及折叠处的铰链。
我们都知道柔性OLED屏可以做到可折叠，但是制成模组后，要做到20万次的折叠而不出问题，显然并不容易，需要在原有的基础之上做一些列的改良和优化。虽然柔性OLED屏模组本身就很薄，但是仍包含了很多层的结构，而要想实现出色的可折叠的功能，就必须尽可能降低OLED屏幕模组的厚度，增加各层结构的强度。这其中的关键在于偏光片、盖板、OCA胶等（OLED层与之前的应用在S9上的似乎没有什么不同）。

▲OLED面板结构
去年，三星在11月的开发者大会上就曾透露，这款折叠屏手机的Infinity Flex显示屏中的偏光片的厚度相比于以往降低了45%。而目前具备高端超薄偏光片生产能力的主要为日本日东电工（Nitto Denko）和住友化学（Sumitomo）。Digitimes此前曾报道，三星的首款折叠屏手机采用的是日东电工（Nitto Denko）的偏光片。
另外，目前的手机屏幕盖板方案均采用玻璃材料，玻璃的虽然可以做得很薄也能实现一定的弯折度，但是即便是可以实现可折叠，也很容易碎裂。所以可折叠屏的盖板就必须要采用高分子薄膜来实现。
首先，薄膜能够进一步降低厚度，同时其所具有柔韧性也完全符合可折叠屏的需求。其次，虽然采用薄膜作为盖板缺乏硬度，但是可以通过在薄膜表面制作一层硬质涂层，也能实现耐刮擦的功能。不过，制作硬质涂层一般需在高温环境下进行（例如热喷涂、热蒸镀等工艺），所以对于薄膜的耐高温性能具有较强的要求。除了耐高温性能以外，为了不影响屏幕显示效果，对于薄膜的透光率也有很高的要求。
但是，预期今年的可折叠式手机受到价格高、外观不够轻薄、软件操作及应用程序体验尚未完善等影响，初期市场有限，各家出货量都较小。
尽管华为消费者业务手机产品线总裁何刚指出，预计Mate X的月产能可达到10万台以上。但因Mate X要到下半年才会开始出货，加上价格偏高，因此市场预估华为2019年度Mate X出货量为20万台，三星的Galaxy Fold预估出货量为100万台。
韩国OLED研究机构UBI Research指出，2019年，折叠式OLED市场仅为4.8亿美元，预计到2023年将增长到246亿美元。
UBI Research首席执行官Yi Choong-hoon表示，可折叠OLED市场的快速增长是由于7英寸和更大尺寸的智能手机能够支持4K分辨率，成为5G通信时代的必备产品。而OLED面板制造商的价值将取决于可折叠OLED能否成功量产。

Part 1：OLED如何制成可折叠？
目前，面板行业有两大主流技术：传统的薄膜电晶体液晶显示器及有机发光二极体。
有机发光二极体又包括刚性的Rigid OLED以及柔性的OLED，依据弯曲程度的大小，又分为可挠曲、可折叠、可卷曲三种。

如何把刚性的OLED变成可折叠OLED？一言以敝之：在面板架构中舍弃玻璃，以及改用柔性材料，包括底层的基板、触控面板材料、屏幕盖板等。
Part 2：制程需要做什么改变？
由于OLED对水气及氧气非常敏感，高水氧阻隔一直是制程的关键。
刚性OLED作法：玻璃封装。即以玻璃作为阻隔水、氧穿透的主要基板，上下层各有玻璃，侧边则有Frit Sealing玻璃，再以激光把侧边和上下两片玻璃熔融在一起。
玻璃封装方式无法满足柔性OLED结构需求，取而代之的是软性封装技术，包含阻水气、薄膜封装技术。

可折叠OLED作法：软性封装。受制于塑胶基板的耐温度及隔绝水氧的效果比玻璃差，必须在软性TFT基板及软性上盖板增加阻水阻气隔绝层。同时，在OLED发光层上也会采用薄膜封装技术来保护OLED，或是采取跟软性上盖板搭配的边缘封装技术。
另外，还有一种混和封装。融合TFE与阻挡膜技术，但因生产成本较高，阻挡膜厚度较厚，灵活度相对受限，因此面板厂多选择发展TFE封装技术。
Part 3：新材料及关键材料有哪些？
刚性的Rigid OLED采用“玻璃”作为阻隔水、氧气的基板，但进入柔性OLED面板结构时，玻璃已不适用，尤其是可折叠OLED比可挠曲OLED的要求更多。
因此，新材料的使用需求随之而生，同时一些既有的关键材料也必须因应可折叠的特色进行改造。
一、PI基板及CPI膜。柔性基板主要有三种材料：塑胶、金属箔、柔性玻璃。
一般玻璃为刚性，无法弯折，但保护玻璃大厂康宁投入研发可弯曲玻璃Willow Glass数年，去年也对外展示其研发的可折叠显示屏玻璃，但距离实际商用化仍有落差。
因此，目前在底层的基板部分，行业选择采用塑胶类基板，主流为聚酰亚胺基板。在上层的屏幕保护塑胶部分，可采用无色聚酰亚胺膜。
二、可弯折的触控面板：作为ITO的替代材料，金属网格及银纳米线极受瞩目。
ITO具有良好的导电性与透光性，已用于大多数的触摸屏中，但ITO触控线路受固有的脆性影响，在数次弯曲或较大幅度弯折后，电阻率会急剧上升，致使触控功能失效。
另外，ITO在弯折时容易断裂，因此需要ITO替代材料。
目前替代材料有几项技术：金属网格、银纳米线、碳纳米管技术、导电聚合物技术等。其中，目前具高量产性的为金属网格及银纳米线，行业也分为这两大阵营。
我国的资本市场总是喜新厌旧的，投资者对OLED并不陌生，上述标的并没有打开投资者的想象空间。
在柔性屏成为最强风口的情况下，最受益于行业发展趋势的当属PI材料。
PI（聚酰亚胺）是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物，具有较高的耐油、耐温和低介电损耗等优异的综合性能，有着“黄金薄膜”的美称。

在玻璃材料不能支撑反复折叠的情况下，要实现柔性的OLED显示，基板和盖板都需要使用柔性材料。
其中黄色PI膜可用于基板材料和辅材，CPI膜（透明PI）可用于盖板材料和触控材料。
前段时间柔宇科技和三星推出的可折叠手机，据有关媒体报道，使用的就是透明的CPI膜。
因此，柔性屏最关键的核心就是PI膜，是这轮炒作的重中之重。
金属网格是在塑胶薄膜上压制导电金属网格图案，以其折叠能力而闻名，据传已用于三星的可折叠手机。
其缺点是金属线宽较粗，容易在图像上出现波纹，因此金属网格图样的线宽必须下降到1um左右。

银纳米线是将银纳米线墨水材料涂抹在塑胶基板上，用激光光刻技术，刻画成具有纳米级别银线导电网络图案的导电薄膜，透过单体散布中彼此的交错重叠来完成导电性。
该方法没有摩尔纹干涉问题，但会有较严重的漫反射，即雾度问题，因此银线墨水的涂布均匀性非常关键。
另外，金属自身并不透光，采用这两者技术的触控模组产品的透光性将依赖于非金属区域面积。
三、光学透明粘合胶。OCA为触控屏中用于多道贴合制程的重要材料，如两张ITO导电薄膜的对贴、ITO Film跟保护玻璃的贴合、将触控模组跟显示屏贴合变成触控显示模组等。
四、圆偏光片（CPL）。一般来说，硬式OLED面板整体厚度1~2mm，可折叠OLED面板的厚度必须在200μm以内，为硬式面板的十分之一，但传统的CPL厚度约150μm，对于OLED柔性应用是一项阻碍，所以行业正在研发薄型的CPL，必须瘦身至30μm左右。
五、多轴精密铰链/轴承。可折叠屏幕手机在屏幕折叠处的设计大约有两种方式，一种是采取铰链的机构件设计，二是利用磁吸式结构及类似魔术贴、钩和凹口等结构来配合。
目前，不论是柔宇、三星或华为都是采用铰链式设计。
六、可挠式电池？之所以打问号，是因为不必非得使用可挠式电池，可以延续现有手机的设计，将电池置放在其中一端或两端的屏幕下，使用传统的手机软包锂电池即可。
Part 4：量产的挑战有哪些？
一、应力。可折叠屏幕是由许多材料层所构成，折叠时，材料挤压，容易受到应力影响而裂开。
应力是指当材料受外力作用，内部产生抵抗的力量，单位面积所受的内力。
为了实现该技术，必须防止面板折叠时材料受损，包括控制每一层材料跟接触面（折叠区域）的应力，选择合适的基板、堆叠结构，及优化剥离过程，都是关键挑战。
二、PI基板孔洞的修补。制作可折叠OLED面板时，会先在Carrier上面涂布PI材料，涂布时需要涂上厚厚一层，待其干燥之后约剩下10μm，故PI材料表面容易产生诸多孔洞、不平整，导致制作OLED的良率较差。
三、静电放电（ESD）。ESD是造成大多数的电子元件或电子系统故障与损坏的原因。塑胶基材比玻璃更容易产生静电，在塑胶基材上制作的OLED容易受到静电伤害，导致折叠式面板生产良率低。
四、因折叠而引起面板特性变化。可折叠OLED显示屏比一般柔性OLED有更复杂的结构，必须克服由折叠所引起的各种面板特性的变化也更大，特别是克服TFT电阻变化的补偿电路技术、折叠和展开屏幕时所需的弹性，均是技术难点。
五、曲率半径。业界通常以“R角”来表达面板可弯曲的程度，例如LG在2017年开发出2.5R的可折叠面板，三星在去年展示的可折叠屏幕手机的原型则是1.5R。
目前，行业的共识是要量产的可折叠式手机至少得在3.0R以下，长远的目标是达到1.0R，就几乎可完全服贴对折。
六、弯折次数跟速度：折叠除了涉及面板与机构件、软件的连动整合外，弯折之后的机械强度亦是挑战。
Part 5：可折叠屏幕手机供应链？
在OLED面板领域，韩国及中国占据重要角色，不过在材料部分，日本明显居领跑地位，重要供应商集中在日本，其他则有美国及韩国。

总结：毫无疑问，今年将是可折叠屏手机的元年！此前多家智能手机厂商都宣布将会推出可折叠屏手机，外界也对于可折叠屏手机充满了期待。而此次的发布会上，三星的首款可折叠屏新机Galaxy Fold自然也成为了最大焦点。

排版：光学薄膜前沿
申明：本文部分数据、图表或其他内容来源于网络或其他公开资料，注明来源为其他媒体或网站的文/图等稿件均为转载，版权归属原作者、原出处所有。任何涉及商业盈利目的均不得使用，否则产生的一切后果将由您自己承担.如需转载，请注明来源于光学薄膜前沿！
---------------------------------------------------------------
注：文章信息仅为提供读者参考和分享交流而用，不代表本公众号观点，文章版权归原作者所有！如涉及版权等问题，请作者在20个工作日联系我们，我们将协调给予处理。
光学薄膜前沿|减反射膜、AR+AF薄膜、高反膜、超疏水膜、光伏减反镀膜溶液、光热发电镀膜溶胶、微晶玻璃、屏蔽镀膜玻璃、各类高分子材料减反高透膜，PET减反膜、PC减反AR增透膜、 sol-gel 化学镀膜先创者