2021年4月16日,由OLEDindustry舉辦的2021柔性可折疊AMOLED産業化技術峰會在蘇州日航酒店拉開大幕。研讨會現場人氣爆棚、座無虛席。


作為被認為是體現OLED價值的産品, 柔性可折疊AMOLED屏移動設備最終在2019年開始正式的進入市場。但是因為其技術的先進性和一些工藝瓶頸在早期設備出現一些信賴性問題。但是經過這兩年的快速發展,折疊屏手機逐步得到完善,這種基于可折疊OLED屏幕的産品受到了相關行業和消費者的廣泛關注。
據Omdia預測,折疊屏智能手機OLED顯示屏出貨量的CAGR将達到50%左右。2020年,出貨量将達到400萬片,到2027年,将超過7100萬片。并且據統計,2021年将有至少6款折疊屏智能手機産品進入市場。
基于此,OLEDindustry延續首屆峰會主辦了2021柔性可折疊AMOLED産業化技術峰會,此次峰會較首屆峰會特地增加了終端、折疊玻璃、COE以及可卷曲等近兩年來折疊催生的新技術,并邀請了十數位行業專家和業者就AMOLED可折疊手機相關工藝技術和相關應用發展趨勢等多個議題進行了全方位的深入探讨。
會議伊始,主持人緻開幕詞。如果2019年被認為是柔性可折疊OLED時代已經到來,那麼2021年應該是可折疊AMOLED時代真正的來臨。
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京東方産品開發中心 副中心長胡明:柔性多形态——折疊、卷曲、拉伸

柔性顯示屏技術已經走過了44年的發展之路,而折疊屏技術應用在手機上才兩年。在這兩年時間裡,這項技術已經從萌發走向了成熟。很難想象,這樣一項複雜的技術将有可能會在今年迎來爆發。群智咨詢(Sigmaintell)數據顯示,2020年,全球柔性智能手機折疊面闆,京東方出貨量占比約為20%,位列國内行業第一,位居全球第二。京東方推出多款包括内、外折多種形态的全球柔性折疊産品。據市場公開資料顯示,京東方目前供應了從Mate X開始的所有折疊手機系列,另外還供應了摩托羅拉刀鋒系列,而這個是截止目前國内已經批量生産并且銷量比較好的折疊手機品牌。
關于真正意義上的折疊屏,主要的兩個硬件技術難點:較小的折疊半徑會給屏幕帶來無法複原的折痕;鉸鍊的力補償設計。當OLED屏經過折疊以後,越靠近内側需要承受越多的擠壓力;越靠近外側需要承受越多的張力,而 OLED 不論是擠壓力還是張力都無法承受,這時就靠鉸鍊在屏幕進行折疊或展開時産生的“力”進行同樣的“力補償”,以此來抵消掉屏幕受到的力。京東方采用多中性層模型設計,有效降低柔性“外折”和“内折“的應力,實現了柔性“内折”和“外折”的低折痕效果,并且折疊壽命達到20萬次,讓用戶從此暢享折疊自由!
京東方采用多中性層模型設計,有效降低柔性“外折”和“内折“的應力,實現了柔性“内折”和“外折”的低折痕效果,并且折疊壽命達到20萬次,讓用戶從此暢享折疊自由。
當前,京東方已經實現了R5 20萬次外折顯示屏、R3 20萬次内折顯示屏的量産,并且供貨國内一線智能手機廠商。
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聯想研究院主任研究員尚可:可折疊設備系統設計中的關鍵技術——屏幕疊構與轉軸
Foldable Innovation報告通過主要介紹柔性産品的兩大關鍵技術——屏幕與轉軸,為柔性設備的發展和落地提供具有指導意義的實現路徑,進一步推動柔性屏技術未來更好的應用與發展。随着世界新型顯示産業進入成熟發展期,終端産品尺寸不斷增長和柔性顯示成為産業新動力,此報告将技術原理和終端設備的使用場景、發展方向有機結合,科學性、系統性地闡釋了柔性設備的關鍵技術發展路徑,以及技術衡量指标,進一步推動産業的發展,促進更多智能企業擁抱智能技術的新機遇,全面提升産業競争力。

該報告指出,聯想集團是業界最早進行柔性技術和産品研究的公司之一,早在2015年就開始就針對柔性顯示技術進行産品研究, 包括穿戴式産品、手機、平闆以及個人電腦。2016年, 聯想發布了世界第一台使用用柔性屏幕的穿戴式裝置技術原型CPlus 以及第一台折疊平闆技術原型Folio。經過數年的研發積累,2019年聯想推出了motorola razr 2019 —— 全球6” 無縫無折痕折疊屏手機,以及“重新定義折疊屏”的ThinkPad X1 Fold。正因聯想在柔性設備技術方面已有豐富的積累和探索,所以該報告更具實踐價值與參考意義。
智能設備不斷發展的這些年,不論是智能手機還是筆記本電腦,龐大的用戶群體都在渴求着更小的機身、更大的屏幕。筆記本電腦屏占比越來越高,智能手機的屏幕也經曆了"寬邊框、窄邊框、劉海屏、水滴屏、全面屏“這幾個階段。柔性屏技術打破了傳統屏幕固定形态的束縛,實現了在用戶手中可靠地自由折疊、卷曲,創造了全新的人與物的交互體驗,被視為智慧物聯場景下的人機交互方案,真正實現了用戶“機身更小、屏幕更大”的訴求。該報告是對用戶群體多樣訴求的回應,同時對于行業發展則提供了更多值得參考的洞見和觀察。
此報告從不同維度将柔性産品進行分類,系統介紹了聯想與業界多款柔性産品以及原型機,全面介紹了柔性産品的發展曆程以及現狀,并對柔性産品的關鍵技術進行了詳細闡釋,結合自身實踐,從屏幕和轉軸兩大角度介紹了技術發展、研發成果、專利情況等多項重要内容。
柔性産品關鍵技術——屏幕
OLED顯示技術的演變,經曆了從剛性OLED到柔性OLED,再到可折疊OLED的演變。從剛性OLED到柔性OLED的演變階段,聚酰亞胺(PI)作為基闆材料代替了玻璃基闆,薄膜封裝(TFE)代替了玻璃封裝,而最主要的則是得益于激光剝離技術(LLO)的成熟。
從柔性OLED到剛性LED的演變階段,可折疊OLED采用由有機塑料基材和表面硬化塗層組成的柔性蓋闆取代傳統的玻璃蓋闆。為了達到顯示清晰、自如彎折等目的,可折疊OLED屏幕疊構包含多個功能膜層和保護膜層。它們自上而下分别是:柔性蓋闆,圓偏光片,觸控及顯示,光學膠和不鏽鋼片等。幾個膜層在提高彎折性能、增強、提升耐用性等方面,發揮了重要作用。該報告指出了折疊屏幕幾大性能指标,主要包含彎折性能、表面及抗沖擊性能、平整度及恢複性能等, 并以Razr屏幕為例,講解如何通過屏幕疊構的調整來實現各關鍵性能之間的平衡。
柔性産品關鍵技術——轉軸
最初轉軸被引入電腦行業是因為便攜和移動辦公的需要,之後,轉軸成為了筆記本電腦的标志性元素。一般普通轉軸類型中包含了突起式轉軸、下沉式轉軸、多軸式轉軸、鉸鍊式轉軸等。而柔性産品無法直接使用普通轉軸,因為普通轉軸會拉伸或壓縮屏幕,并且打開成180度時,中間無法完美對接成一整張平闆,無法為用戶帶來完美觸控體驗。為了解決該技術難點,并保持良好的用戶體驗,需要一種新的連接方式——柔性轉軸。在柔性轉軸的開發過程中,有多個關鍵參數作為開發指标,比如彎曲半徑、開合形式、轉動扭力、中性面、邊框寬度、柔性轉軸的壽命、柔性轉軸的平面度、轉動噪音等等。
該報告詳細介紹了柔性轉軸與柔性産品的系統設計的分類,柔性轉軸包含了外折轉軸設計、全段彎折設計、内折轉軸設計、内折筆記本電腦柔性轉軸等,該報告還以聯想的落地産品及産品原型進行了具體說明,對于推動未來産業發展、引領行業變革,起到了非常重要的引領作用。
基于柔性設備技術的日益成熟,柔性産品的品類也更加豐富,包含了手機、筆記本、電子書、雙屏單顯示、平闆、帳篷等多種使用模式。它們的出現切實解決了用戶想要盡可能地擴展屏幕空間,而又不至于使得尺寸變得太大的煩惱。
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TCL華星光電研發總監張卓:折疊AMOLED的技術展望與新機會

基于未來柔性OLED産能布局和整機形态需要,折疊OLED是未來必要的技術趨勢。華星也開發了三者、雙内折、非等厚外折、OED雲卷屏、17inch打印OLED卷軸屏等新形态。
但折疊OLED也還面臨成本、彎折能力、機械性能、大面積均一性等問題。
未來需要國内産業鍊通力合作,包括PW CW UTG Foam OCA SUS等,實現國産化和降本,同時也需要進一步開發薄型化新技術、新材料。華星光電願意和産業鍊上下遊及友商一同努力,實現折疊屏的普及化。
同時華星也提出了Semiset的概念,可提供楔形IR1.5、水滴型IR3的帶UTG的semiset,可幫助終端廠商實現快速開發疊代、降本的服務。
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Omdia顯示研究部門分析師邵劍:折疊OLED的市場趨勢及關鍵技術動态

雖然整個智能手機屏幕市場在未來的整體增長趨緩,但其中折疊屏的出貨量仍有較大的成長空間。隻不過受限于其昂貴的售價,在智能手機屏幕市場中的份額依然有限。這種昂貴的價格大部分是來源于當前折疊屏的相關技術尚處于快速疊代的階段,進一步來講無論是材料優化還是設備投入都提高了削弱了其市場競争力。
在演講中邵劍也闡述了COE與偏光片之間的關系。
偏光片主要是提供的對于外界光能有足夠的吸收,實際上能顯示整體屏幕足夠的黑态,RGB之能發RGB的光,可以配出白光,不能配出來的光就是黑色。另外一個角度,從屏幕往外發射的過程中,希望通過這一層盡可能對光線的損失和吸收,這兩點之前整個業内就選擇了這樣的偏光片的結構。它跟LCD偏光片的有一個比較大的區别就是多了一層45度的偏光片,主要作用就是在上面的90度偏光片過來之後把環境光變成一個現行偏振光,通過1/4波片變成原偏振光,詳細的光學東西就不多說,原偏振光的一個特性,如果我變成了一個線偏振光通過兩次原偏振光就可以轉換成一個90度,跟原來的入射方向有一個90度的差異,這個差異會在第二次通過偏光片的時候被完全吸收掉,左邊這張圖1号環境光直接在表面發生反射,2、3号進入屏幕之後,首先被吸收掉50%,然後發生反射,變成90度之後就被完全的吸收,理論上用偏光片可以得到比較好的一個黑态。
為了取代它,所以有了現在COE的方案,COE不是采用偏振光的方式來控制,把環境光盡可能的檔在BM層,外界的環境光隻能通過單色的采模進入到瓶體内部,瓶體内部在反射之後有很大的概率沒有辦法從原路返回,因為它已經變成了單色的,轉到綠色或者藍色也是被吸收的。但是這是一個概率問題,這層COE的模後控制以及對于像素的設計都會有一些要求。比如說光的衍射的一些問題導緻出現屏幕看起來會有一些不同的彩紋,不過它的好處是顯而易見的,省了一層偏光片。
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奧寶中國區顯示事業部技術與市場總監David Ashiri:AMOLED process monitoring via unique Macro imaging

在AMOLED 朝更高技術層次發展時制程波動的控制愈顯重要,奧寶科技提供先進的高均勻度光學取像技術搭配獨特的多态成像技術提供全面超高感度的制程巨觀監控技術,提供AMOLED制程更直觀的監控制程上的些微波動跟異常追蹤及排除改善依據。
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維信諾柔性顯示項目經理袁波:從TRIZ理論到可折疊柔性産品

站在消費者的角度,折疊産品還存在諸如價格高,産品厚重,大屏顯示帶來的功耗上升,表面感不足和抗沖擊可靠性等方面的不足。針對消費者的痛點,客戶的難點,維信諾在減小彎折半徑方面做了很多工作。目前u型R1.5和水滴型R2.5的可靠性已經可量産,R1的U型在研發中,預計今年上半年完成。針對表面感不足,維信諾在折痕改善,耐刮擦,表面硬度等方面均有專項在改善,為客戶解決目前的難點。抗沖擊性能測試方法研究和整機的對齊等方面也做了很多工作。
維信諾從2012年開始專注于柔性amoled技術開發和量産,目前專注于折疊産品技術開發,也希望為客戶提供更好的産品和解決方案。
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肖特超薄玻璃産品管理與應用總監和峰:可折疊AMOLED蓋闆之柔性超薄玻璃

肖特在開發和生定制化的超薄玻璃方面擁有30多年經驗,為各種應用場景提供玻璃解決方案,在基礎上開發了賽絢R超柔性玻璃。數十年來,肖特一直對超薄玻璃下拉法制造工進行改進。下拉法是指從上往下拉出一條玻璃帶,通過多根輥輪牽引進行冷卻。因為這種環保技術,肖特可以直接從融玻璃液中度需求出是立制出厚穩定的超玻璃,無需再用有害的酸蝕工藝進行減薄處理。
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雲英谷總經理顧晶:Driver IC Overview for (Foldable)Smartphone and AR/VR

顧晶從芯片的角度闡述了柔性可折疊AMOLED及。手機顯示屏的一個的趨勢就是從小變大,我們認為還能變得更大,可以變成100寸,200寸。對于可折疊手機來說,人們希望手機的體積越來越小,而屏幕越來越大,所以對于驅動芯片來說有幾個非常重要的指标,比如低功耗、畫面質量、補償、壽命、良率、高刷新率及成本。
如何能夠滿足這些指标是驅動芯片要解決的問題,蘋果公司明年預計會發布第一款頭戴顯示,其所應用的顯示技術為Micro OLED,即把普通的OLED面闆像素電路,直接刻在矽片上,而不是刻在LTPS或者PI材料上,所以整個的屏幕就是一顆矽片。這種微顯示除了Micro OLED之外比較多的就是矽片上集成的顯示,它的PPI可以做到普通顯示的10倍普通,在矽基上甚至可以做到3000PPI甚至更高,但是面積或者體積可以做得很小。
從市場層面來看,中國的AMOLED面闆産業不斷壯大,自然需要驅動芯片相對應增加,韓國的面對應的還是以韓國驅動芯片為主,中國的面闆廠驅動芯片目前以台灣的居多。顧晶表示,中國的AMOLED驅動芯片公司還是有一定的窗口期和機會,這是比較樂觀的看法。實質上,其實面闆行業在中國大陸其實已經很多年了,而做驅動芯片的大陸公司并沒有真正的做起來,但是随着國家對半導體的支持力度越來越大,芯片公司也都将逐步成長起來。
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翰博高新技術中心總監鄭慶靓:AMOLED制程中的彩色化工具——FMM

随着AMOLED産線大規模投資高峰的過去,業内開始把目光放到上遊材料和設備領域,而FMM就是其中一個很有亮點的産品,它是在AMOLED制程中必不可少的一個彩色化工具,也是繼CRT時代的shadow mask、LCD時代的color filter之後的第三代顯示面闆的彩色化工具。
FMM的制造分為激光、電鑄及化學刻蝕三種,又有FHM、一體化電鑄和module mask等一些新的概念。激光技術、電鑄技術以及其他一些新概念FMM技術的研發的目的是提高面闆的開孔率,并不是提高解析度。目前在量産的AMOLED制程,無論是柔性還是硬屏,所有的彩色化實現都是通過化學刻蝕工藝的FMM來完成的,是主流的工藝。FMM的作用就是在真空環境下将有機材料"準确"地轉印在驅動電路開孔上,AMOLED的量産過程中,良率問題大多數和FMM相關,因此,AMOLED行業需要的FMM是一個可以滿足量産要求的、且穩定的産品供應渠道。
高端電子行業上遊核心材料的國産化是一個趨勢,但是,包括FMM在内的類似産品,打算涉足于此的企業或者投資機構,需要做好如下準備:
1,需要長期的技術積累,第一次做一定是小白鼠;
2,這是一個重資産投入的行業;
3,重資産投入後仍要做好長期投入的準備;
4,需要有良好的面闆行業供應鍊體系做支撐。
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律勝科技項目經理:Colorless olyimide-APPlication for
Flexible Display

柔性顯示發展至今,其形态也發生多樣化的變化,從折疊到雙折疊,從普通筆記本到可折疊筆記本,尺寸上也是由小向大發展,屏幕越來越大,顯示區域也越來越大。李瑞芝介紹道,針對各個形态的一些發展,對于CPI的生産商來說能給出的解決方案是接下來要做的工作。
結語:
現在有越來越多的手機廠商湧入折疊屏手機市場,技術在競争的情況下才能突飛猛進,這樣有利于共同做大市場、教育用戶,并推動産業鍊加速走向成熟。
而要想笑傲折疊屏手機市場,最根本原因在于全産業鍊布局和死磕硬核技術。一方面要形成有利于自己得天獨厚的供應鍊優勢,搶先攻克屏幕、鉸鍊難題;另一方面要擁有完善的技術體系布局,涵蓋5G、AI、IoT等一系列核心技術,才能一如既往地為全球用戶提供創新性産品和高品質服務,持續以創新引領市場。
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