異形切割隨全面屏需求而發(fā)展
我們所知在傳統(tǒng)的手機(jī)屏幕顯示比為16:9,呈長方形,四邊均是直角,由于要在機(jī)身上放置前置攝像頭,距離傳感器,受話器等元件,所以屏幕和上下機(jī)身邊緣均有一定距離。
而18:9的全面屏手機(jī)的屏占比一般都會大于80%,屏幕邊緣會非常貼近手機(jī)機(jī)身。如果繼續(xù)沿用此前的直角方案,會無處放置相關(guān)模組和元件,同時,屏幕接近機(jī)身會讓屏幕在跌落時承受更多的沖擊,進(jìn)而導(dǎo)致碎屏,因此為減少碎屏的可能和預(yù)留元件空間,而對屏幕加工成非直角的異形切割變得十分必要。
“異形切割”是根據(jù)不同需要對屏幕進(jìn)行R角切割、U型開槽切割、C角切割等。其目的主要有兩方面:一方面要在屏幕四角做C角或者R角切割,同時通過加緩沖泡棉等進(jìn)行邊緣補(bǔ)強(qiáng),以防止碎屏。另外一方面是需要在屏幕上方做U形切割,為前置攝像頭,距離傳感器,受話器等元件預(yù)留空間。
當(dāng)前的異形切割采用方案主要有:刀輪切割,激光切割,以及作為臨時替代方案的CNC研磨。有消息稱,由于國內(nèi)手機(jī)廠商無法拿到OLED產(chǎn)能,因此首批全面屏仍采用LCD方案。而對于LCD屏幕的異形切割方案是刀輪切割和激光切割。
什么是刀輪切割和激光切割?
刀輪切割屬于機(jī)械加工,沒有高溫問題,不會導(dǎo)致框邊黃化與熱點(diǎn)缺口,但成品較粗糙,容易改變玻璃本身的應(yīng)力特性,且工序復(fù)雜且良率較低,相對于激光切割來說出片率較低,不適用于精細(xì)的玻璃、藍(lán)寶石等材料的加工;
激光切割利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加熱至汽化溫度,蒸發(fā)形成孔洞,同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),隨著光束對材料的移動,形成切縫。具有切割尺寸精度高、切口無毛刺、切縫不變形、切割速度快且不受加工形狀限制等特點(diǎn),但是相比較而言則會有成本高的不足。
全面屏異形切割方案的加工要點(diǎn)分析:
目前異形切割的主流方案是在屏幕面板上切兩個C角,兩個R角,一個U槽。
異形切割主要還是在于是圓弧切割,刀輪切割和激光切割差異如下:
刀輪切割方案
1、導(dǎo)致崩邊嚴(yán)重。
2、切割的效率低下,由于刀輪切割需要預(yù)留切割線,相比激光切割,刀輪切割對于整個Panel的利用率會下降10-20%;切割一片需要2-3分鐘。
所以在短暫的嘗試之后,刀輪異形切割已經(jīng)逐步被業(yè)內(nèi)淘汰。
激光切割方案
1、激光切割是非接觸性加工,無機(jī)械應(yīng)力破壞,且效率較高。同樣的兩個C角,兩個R角,一個U槽的加工方案,20秒左右就可以完成切割。
2、由于激光切割的原理是將激光聚焦到材料上,對材料進(jìn)行局部加熱直至超過熔點(diǎn),然后用高壓氣體將熔融的金屬吹離,隨著光束與材料的移動,形成寬度非常窄的切縫。激光切割的精度可以達(dá)到20um。
因此相比之下,激光切割在異形切割方面的優(yōu)勢明顯,行業(yè)中全面屏異形切割主要采用的是激光切割方案。
市場異形切割激光設(shè)備
激光器的分類較多,從增益介質(zhì)來看,分為固體和氣體。其中,固體激光器包括Al2O3,YAG切割等,氣體激光器主要有CO2切割等。一般而言,氣體激光器一般為10.6um波長的紅外光,使用范圍較廣,固體激光器一般為1064nm波長的紅外光,輸出能量大,峰值功率高。同時,除了波長較長的紅外激光器之外,還有一種固體紫外激光器(波長從180到400nm),紫外切割更多用于處理聚合物材料,通過破壞非金屬材料表面的分子鍵,來實(shí)現(xiàn)切割,紫外切割也被稱為冷激光,熱效應(yīng)較小。
從激光器的脈沖寬度時間來看,又分為納秒(ns,10^-9秒)、皮秒(ps,10^-12秒)和飛秒(10^-15秒)等。脈沖寬度約短,峰值功率越高,熱效應(yīng)越低。
從切割方案角度來看,激光切割又分為表面消融切割和內(nèi)聚焦切割,表面消融切割可以直接切透,不需要后續(xù)增加裂片工序,熱影響區(qū)域大;而內(nèi)聚焦切割后需要裂片分離工序,熱影響區(qū)域小。
據(jù)相關(guān)資料了解,目前主流的激光切割機(jī)型是紅外固體皮秒激光器,采用內(nèi)聚焦切割方案。該方案在成本和效率之間取得了最大的均衡。國內(nèi)的面板激光切割設(shè)備廠商主要有:大族激光,盛雄激光,德龍激光,國外廠商主要是日本平田。
全面屏異形切割產(chǎn)能預(yù)計(jì)2017年Q4得以釋放
全面屏也將隨著OLED顯示面板的推廣而聯(lián)動發(fā)展,由于目前全球具有生產(chǎn)手機(jī)用柔性O(shè)LED屏幕量產(chǎn)能力的企業(yè)主要還是三星和LG,當(dāng)前大量供貨可能會存在一定的問題。不過,隨著國內(nèi)廠商積極擴(kuò)大OLED生產(chǎn)線,OLED面板供給端的壟斷市場格局將逐漸被打破。根據(jù)IHS預(yù)測,到2020年,中國廠商的OLED面板市場占有率將提升至20%。
另外對于面板廠而言,為了實(shí)現(xiàn)四面窄邊框,需要改進(jìn)點(diǎn)膠工藝,采用GOA方案。這會在一定程度上推升面板的單品ASP;對于模組廠而言,由于COF和異形切割均需要購置新設(shè)備、對已有產(chǎn)線做較大改造。有機(jī)構(gòu)分析,國內(nèi)的COF和異形切割的產(chǎn)能在2017年Q4才能得到釋放。采用異形切割方案的顯示模組ASP相比傳統(tǒng)方案提升20-30%。搶先布局的廠商將占得先機(jī)。
從目前國產(chǎn)手機(jī)全面屏研發(fā)進(jìn)度和成本端考慮,年內(nèi)國產(chǎn)全面屏手機(jī)采用異形切割的滲透率仍然不高,仍有相當(dāng)比例的全面屏機(jī)型將采用在屏幕直角處填充防震材料的屏幕防摔過渡性方案,但有關(guān)報(bào)道分析,至2018年國產(chǎn)手機(jī)旗艦機(jī)型有望全部轉(zhuǎn)為全面屏手機(jī),假設(shè)明年全面屏滲透率30%,則全球約有4.5億部全面屏手機(jī),帶來大量的增量異形切割需求。
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