折迭屏幕手機要二十萬次以上的折迭和彎曲,核心技術在面板與鉸鏈

作者:未知時間:2019-11-06 來源:鉅亨網

[摘要]市場對于折迭屏幕產品銷售看法保守,不外乎于部份關鍵零組件良率偏低,加上還不到規模經濟,導致產品訂價過高。同時,消費者對于折迭式的新科技反應保守,也正等待廠商推出新應用來刺激需求。

    北京時間11月06日消息,中國觸摸屏網訊,一文看透折迭手機兩大核心:面板、鉸鏈供應鏈。今年 2 月份,三星與華為均公布旗下的第一款折迭屏幕手機 - Galaxy Fold 及 Mate X,期待能創造手機產業新趨勢,而 OPPO、英特爾 (INTC-US)、微軟 (MSFT-US)、LG、聯想等科技大廠也在申請折迭屏幕產品的相關專利。

    本文來自:http://www.fjpogn.live/lcd/news/dynamic/2019/1106/55525.html

根據 IHS 預測,2019 至 2021 年折迭手機出貨量為 150 萬支、830 萬支、1750 萬支,到 2025 年出貨量將攀升至 5340 萬支,CAGR 達 81%,滲透率約為 3.4%。


 


數據源: IHS
市場對于折迭屏幕產品銷售看法保守,不外乎于部份關鍵零組件良率偏低,加上還不到規模經濟,導致產品訂價過高。同時,消費者對于折迭式的新科技反應保守,也正等待廠商推出新應用來刺激需求。

即便如此,折迭手機導入的技術升級仍值得關注。首先升級的就是在屏幕方面,折迭屏幕手機要做到二十萬次以上的折迭和彎曲,維持 5 年的使用壽命,核心技術在于面板與鉸鏈。

面板-PI 薄膜

目前手機面板基板主要采用康寧玻璃基板,這種材料即使能實現一定的彎曲程度,但容易碎裂。而折迭屏幕需要滿足重復折彎的需要,因此無法使用玻璃作為保護層。

此外,玻璃基板可以做到 0.35mm,但只能彎曲到一定的弧度,不能做到完全的可折迭,因此需要發展新的軟性材料。

PI 薄膜是目前適合當折迭屏幕基板的材料。PI 薄膜在低彎曲半徑、耐久性、表面硬度等方面均優于超薄玻璃 (UTG)。

但與玻璃相比,PI 薄膜具有低透明度、存在塑料感、容易劃傷等缺點。而表面硬化處理可以增加 PI 薄膜的表面硬度,在保持柔軟性的同時使材質更具有玻璃質感,但針對 PI 的表面硬化處理則屬高階技術。

目前透明 PI 薄膜市場由美、日、韓主導,主要生產企業包括杜邦、今山電子、長春高琦、日本三菱瓦斯、東麗杜邦、東洋紡公司、三井化學、韓國 KOLON。

而日本占全球透明 PI 薄膜產量約 95%,其中,日本三菱瓦斯是日本透明 PI 薄膜的重要生產商,其最早將 PI 薄膜商業化。

面板-偏光板

折迭屏幕 OLED 對光學性能要求提升,其中偏光板不但要將光學性能發揮到極致,且也要大幅降低厚度。根據三星指出,Galaxy Fold 使用的偏光板厚度比之前的降低 45%。
 
偏光板是一種高分子材料復合膜,由偏光膜、內保護膜、感壓膠及外保護膜組成,主要用于 TFT-LCD、OLED 中。


 


(數據源: 三利譜公開說明書, 巨亨網制圖) 偏光板成本比重
偏光板目前由日、韓、美、臺等廠商壟斷。美國主要以杜邦、3M 為首;日本則是日東電工、住友化學、日本合成化學等公司;韓國 Koreno 從日本進口半成品后透過后道加工生產偏光板;LG 化學則擁有自己的技術,占據 25% 的偏光片市場。至于目前能夠量產超薄偏光板則是日東電工和住友化學兩大日系廠商。


 


(數據源: IHS) 2014-2019 偏光板全球產能分布 (單位: 百萬平方公尺)
面板-光學膠 (OCA)

OCA 是一種雙面貼合膠帶,是觸控屏幕材料的最佳黏合劑。OCA 主要用于電子紙、觸控屏幕、鏡頭組裝、面板組裝、玻璃等。

OCA 在屏幕中的功用,減少眩光及 AMOLED 發光損失,增加屏幕亮度,增加對比度和透射率。

折迭屏幕因為顯示面積變大,所需的 OCA 比一般手機大幅提升。同時折迭屏幕折彎次數達到 20 萬次以上,因此對 OCA 耐彎及可靠性要求大幅提升,且 OCA 在開合過程中還需要保持流動性且不能脫落。

目前折迭屏幕采用的 OCA 供貨商主要包括 3M、三星 SDI、三菱、TMS。而中國廠則有、凡賽特、新綸科技、加韻光學、寶力新材、慧谷化學等。

鉸鏈

鉸鏈,也叫 MIM 轉軸,最早在消費電子的應用可以追溯到 NB。而在折迭屏幕上,鉸鏈的功能是支撐旋轉,連接屏幕。

為了屏幕折迭后使其有更好的貼合,減少空隙,折迭屏幕的轉軸不僅要做到輕薄、軟性、性能穩定,還要考慮到折迭屏幕內部相關的電路連接、走線、散熱,及滿足用戶手持體驗。

此外,屏幕每次折迭時都會對轉軸造成一定的磨損,因此轉軸不僅要具備較高的回轉精度與摩擦系數,以支撐屏幕的折迭和旋轉,在精密性、耐用性及強度等方面,也要高于 NB 的鉸鏈。

折迭屏幕的轉軸結構設計復雜,由上百種精密零件所組成,因此生產工藝有極大的難度。目前三星生產的鉸鏈良率較低,低于軟性面板的生產良率,業內預估成本約在 30 美元至 40 美元間,而中國廠商提供的鉸鏈樣品成本則約在 40 美元至 50 美元。

折迭屏幕鉸鏈成本高的主要原因:

數十種精密金屬零組件,采用 MIM、沖壓、CNC 精密加工等多種工藝。
金屬零組件尺寸和裝配精度高,帶來工藝復雜難度提升
零組件多和組裝工藝程序繁雜導致累計公差大幅增加,導致成品良率比一般金屬中框低很多。
目前供應鏈主要為臺廠和韓廠,韓國廠商 KH Vatec 為三星 Galaxy Fold 獨家提供鉸鏈;廣東金立變速為三星 Galaxy Fold 提供微型傳動結構;奇鋐 (3017-TW) 則為華為 Mate X 提供鉸鏈。
 

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