触摸屏设备展:生产可折叠显示面板有哪些挑战,尤其对于折叠手机显示屏?

触摸屏设备展为您带来行业资讯,一起来了解一下吧。】
供应链是制作折叠式AMOLED显示器主要挑战。可折叠AMOLED的厚度和弯曲半径是提高移动性的关键。制造可折叠显示面板的挑战包括显示面板结构必须非常薄且坚固,用于可折叠OLED和触控盖板的新材料的掌握,生产良率和可靠性的提升,以及高成本和供应链管理等等。

根据IHS Markit《AMOLED和柔性显示面板分析报告》(AMOLED & Flexible Display Intelligence Service),可折叠OLED显示屏被视为一种新的外形,将塑造显示行业的新变化,同时也为智能手持设备外观与使用方式带来颠覆性变化。
如下图所示,目前已开发出几种类型的可折叠AMOLED显示器。我们可以看到三星显示(Samsung Display·),京东方,维信诺,友达,LG显示(LG Display)等显示器制造商正在研发不同代的可折叠显示器,同时,尽管规格不同(特别是厚度和弯曲半径),移动品牌对可折叠智能手持设备都有自己各自的概念。

 

我们可以看到面板厂商的大多数开发都专注于智能手机显示屏和平板电脑显示屏的结合。但正如我们发现,显示面板厂商其实并不急于将折叠式显示器推向终端市场,因为他们仍面临挑战。

显然,可折叠AMOLED的厚度和弯曲半径是提高移动性的关键。然而,没有一家显示面板制造商能够立即将可折叠显示屏推向终端市场,即使他们已经开发了出来,并且在过去几年中申请了大量专利。制造可折叠AMOLED显示面板存在一些基本挑战。

制作可折叠显示面板有哪些挑战,尤其对于智能手机显示屏? IHS Markit认为有几个挑战:

超薄但必须坚固的显示结构

为了实现“可折叠”,显示技术必须是柔性OLED(有机发光二极管)显示器,因为传统的LCD(液晶显示器)不能应用在柔性基板上。同时,显示基板必须是PI(聚酰胺)而不是传统的玻璃基板。此外,由于是智能手机应用,需要触控功能,因此需要可折叠的触控面板和坚固的保护盖板。整个显示结构(包括显示面板和触控模组)的厚度必须小于1.0mm,以适应1.5mm的弯曲半径(以便可折叠)。由于在显示基板的表面有很多的半导体、晶体管、化学层、光学膜层,每层有一定厚度以使总厚度<1.0mm。这是对显示器设计能力的巨大挑战。(如果显示屏虽然可折叠但却非常厚,消费者不会喜欢,所以“薄”是关键词)。

同时,正如IHS Markit在《BOE,LG Display和Samsung Display的折叠式OLED显示技术原理》([Display Dynamics] Foldable OLED display prototypes from BOE, LG Display, and Samsung Display)和《柔宇宣布推出可自带AMOLED的折叠式智能手机FlexPai》([Display Dynamics] Royole announces foldable smartphone FlexPai with self-supplied AMOLED)两文中所分析的那样,柔宇和三星的可折叠设备厚度是不同的(三星更薄)。这是因为柔宇采用“out-fold”设计/结构,而三星采用“in-fold”设计/结构。“in-fold”设计/结构需要更薄的显示屏,制造起来更加困难。

用于可折叠OLED和触控盖板的新材料

为了实现可折叠,并且为了符合可靠性,不仅在显示面板上而且在可折叠触控盖板上也需要许多新材料。有三种主要的新材料:

无色聚酰胺和硬涂层
  

多缓冲和缓冲通孔,提供更好的灵活性
  

柔性背板采用专门的TFT形状,提高可靠性
  

这些新材料的特性如下所示。

制造良率和可靠性

良率是指制造业的投入产出比。由于薄的结构和复杂(和相对不成熟)的工艺,在当前阶段,可折叠显示器良率假设仅不到30%,这低于标准智能手机OLED显示屏60%-70%的良率。

可靠性特别是指弯曲(折叠)的次数。到目前为止,业界还没有就耐久性和必要性达到多少次达成共识(因为没有真正的产品进入市场,所以无法确定消费者将折叠/展开多少次设备是合理的)。但是一般假设是20万次折叠应该是显示面板的基本要求,这意味着,在弯曲/折叠/展开20万次后,显示器仍然正常工作,而触控盖板/盖窗功能也都正常。我们不希望看到消费者只快乐地使用折叠/展开100,000次后出现故障,或显示器出现裂缝或断裂,或颜色或图片性能失真。
正如IHS Markit在《AMOLED和可折叠/可卷曲显示技术趋势 - 2019》(AMOLED & Foldable/Rollable Display Technology Trend - 2019)一文中所分析的那样,确保20万次的可靠性肯定是一个巨大的挑战。

高成本

成本直接来自与以上各项相关- 更薄的结构,新材料,复杂的制造工艺,制造良量和可靠性保证都将导致显示器成本更高。根据IHS Markit《OLED显示器成本模型》(OLED Display Cost Model),标准7.3’’ QHD OLED显示器售价50美元(显示器售价35美元+触控模组15美元),可折叠7.3” WQHD OLED可折叠显示器售价100美元(显示器70美元+触控模组25美元),成本差异显而易见。另一方面,正如IHS Markit在《不同折叠式控解决方案的成本分析》([Display Dynamics] Cost analysis for different foldable touch solution)中所分析的那样,除了三星的Y-OCTA之外,金属网格(Metal March) 和纳米银线(SNW) 也是可行的可折叠触控方案。不考虑可折叠显示屏的情况下,Y-OCTA触控解决方案都具有成本优势,因为它不需要额外的薄膜基板。 但金属网格,纳米银线都代表着更高的成本。

供应链

与其他智能手机显示器不同,可折叠显示器将全部是客制化定制。例如,许多智能手机现在使用5.8“或6.0” FHD + 18:9宽高比LCD或OLED显示器。这意味着显示器制造商可以批量生产这些显示器,并将高端高品质产品销售给一线智能手机品牌,然后将相对较低质量的产品销售给新兴市场的二线品牌或白牌。

然而,现在可折叠显示器没有二线品牌/白牌市场。目前提及他们将推出可折叠设备的所有品牌都是领先品牌(如三星,LG,华为,小米,联想),因为开发成本非常高(整个可折叠智能手机设备),市场前景不明朗,尤其它是一种前卫的设备,目前很难衡量终端用户的喜好。而且每个品牌都有自己的设计和外形,这意味着显示器制造商只能为一个品牌开发一次,模型只能用一次。这增加了RODI(开发投资回报率或设计回报率)的风险。这也是柔宇和三星同时兼任显示器制造商和智能手机设备制造商的原因之一。

如果项目失败,显示面板制造商无法找到其他客户来吸收高昂的开发成本,或者显示面板库存将成为可折叠显示器制造商面临的挑战。

这就是为什么到目前为止我们所看到的是可折叠显示器开发的一种“配对”情况,如下所示:

小批量生产

折叠自如的显示屏、耐用的机械外壳和全新的配套用户体验,这些都考验了整个产业链上下游厂商的技术能力。但从起初的构思到形成草图,从完成一台折叠屏手机再到可以量产都并非易事,其间需要经历繁琐的步骤及工序。

TCL通讯的手机设计师对记者说,刚接触到柔性屏时,就有一个很强烈的感觉,“这块柔性‘面料’,如果不能与逸动的机身完美贴合的话,那将会是一个遗憾……”

但在折叠屏手机设计的过程中所遇到的难题不少,李炫弘透露,最关键的设计还是铰链技术,因为折叠铰链的机构技术,需要兼顾折起来时的缝隙控制、打开时屏幕的平整度,以及打开过程freestop的机构能力控制。“在采用DragonHinge铰链技术的系列产品中,我们与华星光电一起开发了屏幕与转轴机构‘全贴合’的设计,这样在机身折弯的过程中屏幕如影随形”。李炫弘说,折叠开合次数是需要对屏幕的柔性、铰链的耐用性和贴合的考研,是需要经过反复折叠开合验证的,目标是可以做到20万次。”

此前TCL通讯和华星有一致的认知,折叠屏手机中最难的挑战之一,就是如何完美解决屏幕和转轴的集成关系,从而保证屏幕经久耐用,最大化产品的使用寿命。

经过对柔性屏和精密折叠机构研究之后,做了目前的两个功能样机验证:龙骨形铰链样机和蝴蝶型铰链样机。而解决这个问题的关键,就是保证屏幕在折弯的全过程中不被拉伸,“对于只有零点几毫米左右厚度截面中要找到一个叫做‘中间层’,我们给他取了个名字叫‘毕达哥拉斯层’,”李炫弘表示,它决定了完美折弯轨迹的设定,而为了找到它,我们经历了半年的反复验证,在验证过程中两个团队也一起做了无数次尝试。

而随着各家厂商的硬件难题的解决后,寻求对应的软件解决方案,构建相关互联生态系统成为趋势。“折叠屏设备如果要实现更大的出货量,还必须要克服软件和应用场景的调整,这样才能刺激更多的用户,去更换自己手中的手机。”李炫弘说。

此前,胡柏山曾在NEX双屏版会上对媒体表示,2019年很多厂商都会小批量做一些折叠屏手机,但他判断一定不会很大量级的产品出来。而三星GalaxyFold预计2019年第二季度上市,华为MateX预计将于2019年年中上市。“发布手机后却延迟发货时间,这说明实现产品量产还存在一些问题。”第一产业研究院孙燕彪对记者说。

手机未来之战

从去年下半年开始,多位业内人士就对记者表示看好折叠屏,2019年起,折叠屏是手机外观的新趋势,也将是5G手机形态的一个发展方向。一位研究所电子分析师称,现在柔性OLED屏厂商竞争激烈,从边缘曲面屏到折叠屏也是显示技术演进的趋势。奥维云网总经理董敏说,去年国家在柔性屏方面重金加码,且目前面板厂商,也亟需新的产品形态获取新的利润。而在未来形态探讨上,柔性屏下一步是折叠,再往下走将是全弯曲,这将会给消费者带来更强的视觉冲击。

而在今年的MWC大会期间,各厂商大佬也集体对折叠屏表态,OPPO副总裁、中国大陆事业部总裁沈义人称,“折叠屏现阶段本质上更像一个翻盖手机”,现阶段折叠屏没有达到一个成熟商业化产品的价值。联想集团董事长兼CEO杨元庆则质疑,“很多厂商依然在做PPT产品”,将产品在玻璃罩子里,我不知道是让产品跟客户隔得远一点,还是怕客户知道了真实的体验。最早上市可能都得半年以后,价格也是高高在上。

胡柏山此前也曾表态过,他不认为2019年柔性屏会很火,“在技术上不能有明显的缺陷,要给消费者实实在在的使用价值,另外还要跟价格有关系,成本降不下来。”

从已发布的折叠屏手机来看,三星发布的GalaxyFold的定价1980美元(约合1.3万元人民币),比iPhone最贵的机型的顶配价格还高出500美元,而华为MateX的定价比三星的定价还要再贵出约620美元,报出2299欧元(约合2600美元,1.75万元人民币)的高价。目前厂商无疑要面对成本与用户体验上的挑战。“现在折叠屏还不是成熟型产品,而且定价高昂,(上市后)应该不会掀起热潮。”上述深圳华强北经销商说。通信专家付亮对记者表示,现在的折叠屏手机性价比低,建议一年半后再买。

未来,折叠屏手机最大的发展空间就是互联网,因为可能要做出全新的应用,所以关键点就在于他们能不能快速形成自己的开发者阵营,这就需要品牌的号召力,这也是形成各自护城河的一个最好机会。

*内容摘自触摸屏与OLED网

>索取免费门票 <

参观咨询: 参展咨询:
孙梅女士  李翔先生
电话:+86 10 5763 1828 电话:+86 21 2231 7018
电子邮件:mei.sun@reedexpo.com.cn 电子邮件:info@reedkuozhan.com

 

距离开展
00

2019

11月

点击此处添加到您的日程表

中国·深圳会展中心

11月21日 星期四 10:00-17:00

11月22日 星期五 09:00-17:00

11月23日 星期六 09:00-15:00

展位预订联系电话

+86-21-2231 7018

咨询热线

国内观众

+86-21-2231-7222

国际观众

+86 21 2231 7235

参展商精选推荐

FILM

支持协会

我们使用cookies来运作该网站, 并改进其可用性。 关于我们使用的cookies、 如何使用和您如何管理它们的详细信息可通过阅读隐私声明获取。 请注意使用本网站意味着您同意使用cookies.