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异形切割:全面屏方案的必经之路

参考中国报告网发布的《中国手机屏幕市场发展分析与盈利空间预测报告(2014-2019)

       异形切割:全面屏方案的必经之路,皮秒激光切割技术将获大量应用

       全面屏手机屏幕直角与手机整体圆润四角的矛盾决定了传统的L角切割方式不再适用,前置组件的空间预留同样需要面板做出形状变化,因而对R角切割、U型开槽切割和C角切割等异形切割方案将有较大需求。我们看好激光设备在异形切割中的应用,进一步认为皮秒激光切割技术将成为异形切割领域的主流切割技术,并建议关注国内激光设备龙头企业大族激光。

       全面屏手机超窄边框的设计决定了需要使用异形切割方案

       屏幕直角与整体圆润四角的矛盾在全面屏手机中尤其突出。过往手机屏幕的四角多采用直角设计,但手机整体的四角仍采用圆润的弧型。在全面屏时代由于手机屏占比很大,屏幕若依然采用直角(传统的L角切割)则会使得屏幕直角与圆润的手机四角在对角线上相距过近,跌落中很容易损坏屏幕,且不利于内部受话器的布局,因此对屏幕的异形切割十分必要。

       此外,全面屏需要为前置组件如前置摄像头、受话器等预留空间,则需要配备U型切割等方案。总的来说,“异形切割”根据不同需要可以进行R角切割、U型开槽切割、C角切割等。


资料来源:互联网

 
资料来源:互联网

 
资料来源:互联网

       异形切割的对象是手机屏幕,但手机屏幕的种类有差异。

       目前三星S系列、Note系列以及苹果的iPhone8都将采用柔性OLED触控显示屏,柔性OLED显示屏由于并非采用玻璃基板这类硬材料,所以带来的异形切割的难度也相对较小。但对国产手机而言,由于拿不到柔性OLED产能,带有玻璃基板的LCD屏幕仍然是主流的选择,这将令异形切割的难度增大。


资料来源:中国报告网整理

       皮秒激光切割技术有望成为异形切割领域的主流切割技术

       目前异形切割方案可分为刀轮切割和激光切割两种。

       刀轮切割属于机械加工,没有高温问题,不会导致框边黄化与热点缺口,但成品较粗糙,容易改变玻璃本身的应力特性,且工序复杂且良率较低,相对于激光切割来说出片率较低,不适用于精细的玻璃、蓝宝石等材料的加工;

       激光切割利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,随着光束对材料的移动,形成切缝。具有切割尺寸精度高、切口无毛刺、切缝不变形、切割速度快且不受加工形状限制等特点,但是相比较而言则会有成本高的不足。

资料来源:中国报告网整理

       首批国产全面屏量产机型仍然以旗舰机为主,旗舰机相对而言具备一定的品牌溢价能力,出于品牌维护的考虑,尽管采用激光设备进行的投入较多,但切割效果的显著差异使得激光切割仍然是主流选择。

       在激光设备的选择上,根据激光发射脉冲宽度时间又可划分为纳秒(10的负9次方秒)、皮秒(10的负12次方秒)和飞秒(10的负15次方秒)激光设备。

       皮秒脉冲能减少裂缝的产生,切割质量远远超过普通的铣削加工。激光光束多次扫过被加工材料来实现切割。切割的速度、边缘质量和边缘的角度可以由加工策略来决定,且从目前应用来看,皮秒激光加工的单位时间产量很高,以在指纹识别领域应用为例,蓝宝石盖板产能超过1000片/小时,陶瓷盖板产能超过1500片/小时,玻璃盖板产能超过1200片/小时。

       飞秒激光切割技术所需脉冲能量很高,能提供这一级别脉冲能量的激光器只有固体激光器,但其操作相对复杂,且价格昂贵,目前为止并未被广泛应用。

       从精细程度和加工速度来看,皮秒激光切割技术更适合用于激光异形切割领域。

 

资料来源:互联网

       从目前国产手机全面屏研发进度和成本端考虑,年内国产全面屏手机采用异形切割的渗透率仍然不高,仍有相当比例的全面屏机型将采用在屏幕直角处填充防震材料的屏幕防摔过渡性方案,2018年或许是异形切割全面爆发的时间。

       2018年国产手机旗舰机型有望全部转为全面屏手机,假设明年全面屏渗透率30%,则全球约有4.5亿部全面屏手机,带来大量的增量异形切割需求,从而推动皮秒激光设备的应用。

       异性切割是全面屏方案实现不能绕过去的一个工艺环节。在柔性OLED面板中,异形切割的难度较小,但在LCD面板中,收到玻璃基板的影响,异形切割对面板的良率影响将会有所体现,相应将驱动激光设备需求增加。

       我们建议关注国内激光设备龙头企业大族激光。大族激光自主研发的Draco系列皮秒激光器采用模块化设计,可以实现不同功率、频率、脉宽的多参量输出,满足不同客户需求。作为新一代核心光源打破国外垄断,在LED晶圆、蓝宝石、玻璃等脆性材料切割领域基本替代进口,截至2016年底,已累计销售4850台,其中2016年实现单年销量1200台。大族激光在皮秒激光器上的深厚积累,将令大族激光未来在全面屏时代充分受益。

资料来源:中国报告网整理,转载请注明出处(GQ)

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