屏幕成为核心变化:新型工艺渗透,LCD供需关系改善,OLED远景可期
全面屏在面板尺寸、边框区域缩减、芯片封装、异形切割以及屏幕种类等方面带来巨大变化:
一方面,中高端的全面屏方案完成需要引入新的触显屏幕的加工工艺,包括屏幕两侧BM区缩窄、屏幕上下净空的压缩、芯片封装方案的变化以及异性切割等,新工艺的参与者及设备供应商将分享行业红利;
另一方面,尺寸变化带来屏幕面积增长,叠加良率的变化,短期内将改变LCD的供需关系,价格近期出现翻转,对面板厂的业绩起到提振效果,与此同时柔性OLED面板在技术实现上的优势得到显现,将进一步刺激柔性OLED渗透率的不断提升。
BM区域缩小:新型点胶、布线技术将得应用,OLED屏优势明显
LCD屏幕存在黑边,全面屏时代下用户体验更受影响。LCD屏幕外围存在一层黑色的边框区域,该边框区域在手机采用浅色外壳设计时让整机观感不佳。而全面屏手机屏占比,采用窄边框设计,对用户视觉体验的影响会更大。
但对于LCD屏幕,黑色的边框区域无法消除。这是由LCD屏幕防漏光,以及点胶和布线的要求决定的。但可以通过采用“视觉无边框”的方式将黑边隐藏,也可以通过新型点胶、背光和布线技术的应用来缩小边框面积。OLED屏幕无漏光问题,在缩减边框区域方面更有优势。
LCD屏幕防漏光、点胶和布线的要求决定了屏幕黑色边框区域无法消除
LCD屏幕为防止边缘漏光需要一定的BM区域。LCD液晶面板屏幕可以被划分成 VA区域(Visual Area,可视区域)、AA区域(Active Area,有效区域)和BM区域(Black Matrix),VA>AA,BM区域位于VA的最外围,也即是屏幕黑边。
由于LCD 内部的背光板发光,用户才得以看到清晰的画面,此时BM区的作用就是防止光线从 LCD边缘漏出来。如果BM区过窄,轻则在纯黑画面时屏幕边缘会有漏光现象,重则 会出现明显的光晕。
边框封胶要求智能手机必须存在BM区。LCD屏里面是液态晶体,其被灌注在面板夹层内,为了防止其泄露,需要用胶水进行边框封胶,因此边框的封胶也决定了BM区域必然会存在。
布线的需求也决定了边框区域存在的合理性。液晶屏幕显示时需要驱动每个像素点,而驱动这些像素点需要在边框区域进行布线,因此这些线路的半导体元件的存在也决定了智能手机需要一定的边框区域。
在a-Si制程中,布线线路的部分半导体器件尺寸在100μm左右,会影响框胶的固化,因此框胶和布线半导体器件之间需要100μm以上安全避让距离,而考虑了涂布精度限制之后,框胶本身至少要做到500um以上才是比较安全的和具备量产可能的,最后手机玻璃边缘的切割精度大约在50-100um左右,因此a-Si屏幕的边框距离大致在700到800μm左右。
在而LTPS制程中,其布线半导体尺寸可以做到10um大小以内,这对框胶的固化没有影响,因此不需要安全避让距离,所以采用LTPS屏幕边框可做到500-600μm。
全面屏趋势需要对LCD面板的BM区域进行缩减,解决方案总结起来大致分为2种思路:
第一种是对BM区元器件进行小型化处理,包括引用新型点胶技术和新型布线技术等;
第二种则是利用光学方案如盖板玻璃的折射效果来令BM区域显示效果更窄。
新型300um点胶技术可缩小框胶尺寸
新的点胶技术和方案可缩小框胶尺寸。从目前框胶材料的特性来看,至少要做到350um以上的宽度才是安全的,考虑到现在框胶涂布精度的限制,一般会有+/-150um左右的波动,因此500um是比较具有量产性的框胶设计宽度。而全面屏窄边框的趋势要求下,当前主流的边框胶宽度500um需要缩减为300um。
通过改进点胶方案,采用更加先进的技术,可缩小框胶尺寸,全数字化精密点胶方案可实现了0.3mm的包封胶,可防水防腐蚀,并提升可靠性和抗摔性,目前GKG已经开始采用此方案。
新型布线技术可解决因屏幕分辨率增大而导致的边框增大的问题
传统的直接排布设计所需边框随屏幕分辨率的升高而增大。显示面板是由RGB三色像素矩阵排列而来,每个像素由薄膜晶体管(TFT)驱动,控制它们需要电路,传统的办法是直接排布设计,也即是用横向的Gate线和纵向的Source线(data线)将所有像素点串联起来。
当屏幕的分辨率越高,像素越多时,控制这些像素的栅极线也就越多,所需的边框面积也就越大,不符合全面屏的要求。
新型ASG、GOA和GIA技术可减小所需边框大小。在传统布线方式中,手机左右需要横向Gate端子部(GateDriverIC),纵向需要Source端子部(DataDriverIC),窄边框需求增加驱动面板厂开始采用ASG、GOA、GIA等新技术:
ASG技术可将原来的GatedriverIC利用现有的a-Si工艺直接集成于玻璃基板上,从而不需在左右两侧布置芯片;
GOA技术则是去除GateDriverIC,用TFT布线组成栅极电路形成GOA单元来实现GateDriverIC的驱动功能;
GIA技术则将栅极驱动直接从显示区域引出,解决屏幕分辨率和边框宽度成正比的问题,在高像素分辨率下效果更好,但技术还不是很成熟。
利用盖板玻璃的光线折射可实现“视觉无边框”
盖板玻璃边缘弧度的折射为视觉上的无边框,并非真正意义的无边框。对保护玻璃边缘进行特殊加工处理,让其具有一定的弧度,利用光线的折射原理巧妙的将黑边隐藏,可以实现视觉上的无边框。
市面上采用此方案的有努比亚Z9和夏普AquosCrystal。但黑边并没有消失,若仔细观察,仍然可以看见黑边。
OLED屏幕相比LCD在缩减边框上优势更加明显
OLED没有背光模组,不存在漏光问题。OLED不同于LCD,它的发光原理是有机层自发光,尽管OLED同样需要点胶密封封装,但由于OLED面板不存在背光模组,也即是不存在背光源和导光板,因此在窄边框条件下不存在LCD屏幕特有的漏光担忧,在缩减边框宽度方面更有优势。
全面屏引发的窄边框趋势,意味屏幕区域左右两侧BM区域的缩小。在LCD屏中BM区域主要存在布线和框胶,因此需要使用新型布线技术或新型点胶技术。
OLED屏幕由于没有背光板在窄边框方案下没有LCD屏漏光的担忧,BM区收窄工艺实现难度小;由于全面屏初代机型仍为旗舰机种,而成本相对敏感的国内品牌主要采用LCD屏,目前来看新型点胶技术的使用最具性价比。我们看好新型点胶设备企业在全面屏趋势下的成长。
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