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深度解读:柔性显示时代一触即发
2021-05-28 19:32

世界显示产业迅猛发展,柔性显示成为热点,在新科技的洪流之下,创新形态应运而生,如何满足个性化需求,用柔性显示改变“视界”呢?

1“十三五”期间,我国新型显示产业取得显著成就,工信部数据显示,我国显示面板出货量从2018年开始位居世界首位。工业和信息化部副部长王志军在国家印刷及柔性显示创新中心调研时,曾提出四项具体要求,鼓励柔性显示技术攻关和创新。

在2021年――“十四五”开局首年,中国科学院院士黄维、中国工程院院士彭寿以及中国光学光电子行业协会液晶分会副秘书长胡春明等显示行业专家在《中国电子报》开设“我为十四五建言”专栏投稿中,提出建议:未来五年将柔性屏相关技术和材料等作为显示产业的发展重点。

通常说的柔性显示,是指由柔软材料制成的可变形、可弯曲的显示装置,目前的主流技术是柔性OLED,另外柔性液晶显示(LCD)也在同步发展中。OLED (organic light emitting diode)显示是一种自发光显示技术,具有无需背光源、低成本、低能耗、响应时间短、温度范围宽、高亮度、机械性能好、可实现软屏显示、使器件更加轻薄等特点,因而被广泛应用于手机、电视、可穿戴设备、车载显示器、VR等消费电子领域,对航空航天、军事、工业等领域的发展具有重大的促进作用。

2019年作为柔性显示的元年,三星和华为相继推出Galaxy Fold和Mate X可折叠手机,颠覆了消费者对传统手机的认知,柔性显示瞬间成为市场的热点和未来发展的核心,各大手机终端也在积极布局柔性显示相关产品,如图1所示。

图1 全球布局可折叠显示设备的厂商

根据市场推测,在未来3-5年,可折叠显示设备将呈现爆发式发展,预计到2025年将达到5000万台,如图2所示。

折叠终端――AMOLED出货趋势预测

图2 可折叠显示设备的市场预测

2   图3 柔性OLED显示设备的发展趋势

图3给出的是柔性OLED显示技术的发展趋势,从最初的全面屏,到折叠屏(包括小尺寸智能手机和大尺寸电脑显示器设备),再到卷曲屏,最终演变成为可拉伸屏。

折叠屏可分为内折、外折和内外双折,同时根据弯折半径的大小,其技术难度差异也较大(图4)。从最初的R5mm到R1mm弯折半径,对每一层材料的要求都将非常苛刻。

图4 柔性OLED对应的技术参数要求

OLED显示技术呈现由刚性向柔性发展的趋势,带动了上游材料的切换和需求增长。作为柔性显示关键材料之一,OCA光学胶是一种高度专业的粘合剂产品,具有高洁净度、高透光率、低雾度、高粘着力、无晶点、无气泡、耐水性、耐高温、抗紫外线等特点。

OCA光学胶主要应用于显示触控领域中作为不同组件之间的粘合剂,如手机、平板电脑、智能手表、车载中控、带触控的笔记本、电容触控的会议平板等产品中使用的显示触控模组中都有OCA光学胶的应用。另外,OCA光学胶也用于光学镜头中镜片的组装及其他光学器件的粘结和组装。

图5 柔性OLED模组在非弯折和弯折状态下的示意图

与传统的全贴合OCA相比,柔性OCA作为柔性显示的关键材料之一,对延长柔性显示器件的寿命具有至关重要的作用。在柔性显示器件中,AMOLED模组、圆偏光片、触控层和盖板层之间均需要通过柔性OCA粘接,一方面,柔性OCA需要起到良好的粘接作用和油墨填充效果;另一方面,柔性OCA需要在柔性显示器件使用过程中尤其是长时间弯折过程中保证良好的可靠性。

如图5所示,柔性OLED模组在弯折状态下,外层材料受到拉伸,而内层材料受到挤压,中间存在一个中性层,拉力和压力刚好抵消,处于应力最小的状态。

为了最大程度提高柔性OLED模组的可靠性,需要创造多个中性层以达到应力最小的状态,柔性OCA则是创造多个中性层的关键材料。

由于在弯折状态下,柔性OCA会产生较大程度的形变,并且在非弯折状态下还需要形变完美的恢复,不产生任何折痕。因此,与普通全贴合OCA相比,柔性OCA的技术难度非常高。目前柔性OCA主要控制在国外少数企业手中,价格昂贵,是我国柔性显示领域的“卡脖子”材料之一。

3  新纶科技从15年开始就致力于开发全贴合OCA产品,从LCD屏使用的全贴合OCA、到刚性OLED屏再到柔性OLED屏,通过持续的研发投入、技术引进和吸收,得到了国内显示终端和模组厂如华为、OPPO、小米、京东方、维信诺和华星光电等公司的积极支持,配合新纶开展OCA项目的研发,投入众多资源对新纶OCA产品进行多轮测试验证,提供完整测试报告,并提出改善建议,对新纶OCA产品的成熟起到了非常重要的推动作用。尤其是柔性显示用OCA,由于柔性显示设备资源有限且价格昂贵,柔性OCA的验证周期较长,更是离不开终端的积极配合。

目前新纶科技在盲孔屏OCA上有重大突破,形成具有自主知识产权的产品并导入终端客户,有望形成大批量订单,开创了国内企业在高端全贴合OCA领域的崭新局面,打破了长久以来美国和日韩的技术垄断。柔性OCA、可折叠保护膜和可折叠双面胶带产品在客户端均已验证完成,有望形成小批量订单。同时,在柔性OCA领域,新纶科技非常注重专利布局,目前已公开了5篇发明专利,相关产品均具有自主知识产权。

柔性显示时代即将来临,相信大家也是满怀期待,让我们拭目以待柔性显示划时代的变革吧。

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