蘋果新品牽動了數(shù)月躁動的心現(xiàn)在終于可以靜下來了，據(jù)最新消息顯示，蘋果確定在美國時間9月12日（北京時間9月13日）正式發(fā)布十周年紀(jì)念產(chǎn)品iphone 8。在眾多紛擾的傳言中，全面屏始終是iphone 8最為確定的外觀標(biāo)簽。除蘋果外，國產(chǎn)手機(jī)廠商小米、金立也確定于9月11、9月28日發(fā)布全面屏手機(jī)小米MIX 2、金立M7。另外，國產(chǎn)手機(jī)廠商如華為、OPPO、VIVO、魅族等都宣稱在下半年計劃推出全面屏手機(jī)。可以說全面屏已經(jīng)是下半年手機(jī)發(fā)布會上最大的看點了。浩浩湯湯的全面屏風(fēng)潮的序幕已經(jīng)在9月正式拉開。
全面屏一般來說是屏占比達(dá)到80%以上的手機(jī)，在如今手機(jī)最佳尺寸已經(jīng)最大化的時候，顯示區(qū)域面積的增大，壓縮了其他配件的布局空間。全面屏并不是橫空出世的全新概念，而是窄邊框這一設(shè)計理念達(dá)到極致的必然結(jié)果。
窄邊框、高屏占比可以實現(xiàn)更好的顯示效果，所以窄邊框一直是手機(jī)外觀創(chuàng)新的重點。但是此前的窄邊框一直是在盡力縮窄左右邊框，而避開縮窄上下邊框。這是因為縮窄左右邊框只需要改進(jìn)顯示面板的布線設(shè)計和點膠，而縮窄上下邊框則需要對整個手機(jī)的正面部件全部重新設(shè)計，難度太大。
而且，全面屏手機(jī)顯示區(qū)域面積的擴(kuò)大，顯示區(qū)域的直角與手機(jī)邊緣的圓角距離也隨著拉近，而這近距離容易造成破損，因此，異形切割技術(shù)在全面屏下尤其重要。
全面屏相關(guān)難題未解 催生異形切割技術(shù)發(fā)展
事實上，小米MIX、三星S8雖也是全面屏手機(jī)，但是在切割方案并不是特別復(fù)雜。在前不久發(fā)布的夏普AQUOS S2可以說是全面屏下異形切割的開路先鋒。
夏普AQUOS S2的發(fā)布讓異形全面屏成為關(guān)鍵詞匯，要解釋這個詞匯只需要將它分為“異形”和“全面屏”兩部分。全面屏的理想狀態(tài)就是顯示區(qū)域覆蓋整個前面板，但以目前的技術(shù)水平來說還差點火候，因為屏幕周邊的聽筒、傳感器、攝像頭暫時還沒有隱藏于顯示屏幕下的成熟方案，特別是顯示區(qū)域的指紋識別技術(shù)距離量產(chǎn)還有很長的路要走。而這些技術(shù)在一定程度上制約了全面屏的發(fā)展。在這些技術(shù)沒有成熟之前，“異形”成了繼續(xù)推進(jìn)屏占比的最佳手段。
眾所周知，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.X：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。
以傳統(tǒng)矩形或者倒角矩形的顯示屏幕，無法覆蓋傳感器、攝像頭、聽筒左右的空白區(qū)域，這時候夏普給出的做法就是將聽筒上移，在屏幕上方開孔用以包裹攝像頭和傳感器，從而使前面板額頭的空余面積進(jìn)一步縮小。這種方法并不是很難想到，難就難在屏幕切割技術(shù)。
“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。
異形屏切割的核心在于對屏幕頂端進(jìn)行開孔（或者開U型槽）。因為這需要在保證精度的同時需要突破良率的限制，更重要的是保證顯示效果不受影響。為達(dá)到客戶異形全面屏良好的觀感和使用體驗，必須先在以精工鉆石銑刀在0.3mm玻璃上打磨弧角，然后用CNC精雕細(xì)琢，從而保證任何一塊切割的良率與精度。同時異形全面屏不同于傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的像素設(shè)計，每一顆像素都必須重新精密設(shè)計，異型屏幕弧形槽區(qū)域Gate 電極信號兩端分別驅(qū)動，高度精密同步算法。
屏幕切割之后，需要將屏幕周邊以鉆石銑刀精細(xì)打磨，才能呈現(xiàn)出有別于四邊形的外觀。而屏幕打磨工藝無一處不是經(jīng)驗與技術(shù)的累積，需精準(zhǔn)掌握銑刀壓力、轉(zhuǎn)速、進(jìn)刀角度、刀型設(shè)計與打磨路徑，才能讓僅有0.3mm的屏幕在強(qiáng)力打磨下達(dá)到切斷面平整不破片的效果。
OLED與LCD屏幕種類不同 切割難度也大有不同
在夏普之后，據(jù)悉蘋果即將發(fā)布的iphone 8也會采用異形切割，富士康副總裁羅忠生透露，蘋果iPhone 8顯示屏要求的是一種特殊切割方式，而業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這種特殊切割方式最有可能跟機(jī)身正面的“凹口”有關(guān)。
據(jù)悉，蘋果公司即將推出的新款iPhone 8智能手機(jī)將首次配備OLED（有機(jī)發(fā)光二極管）面板而非LCD（液晶顯示屏）面板。但據(jù)羅忠生透露，在富士康收到的OLED面板中，有40%沒能達(dá)到這家代工廠商要求的等級，原因是蘋果公司在這種材料的切割方式上有著特定的標(biāo)準(zhǔn)。
OLED與LCD面板種類不同，其異形切割難度也大有不同。就蘋果iPhone8即將采用的柔性O(shè)LED觸控顯示屏來說，柔性O(shè)LED顯示屏由于并非采用玻璃基板這類硬材料，所以帶來的異形切割的難度也相對較小。但對國產(chǎn)手機(jī)而言，由于拿不到柔性O(shè)LED產(chǎn)能，帶有玻璃基板的LCD屏幕仍然是主流的選擇，這將令異形切割的難度增大。
夏普異形全面屏AQUOS S2采用的是LCD面板，眾所周知，LCD不能自發(fā)光，需要依靠背光源發(fā)光。把LCD的背景設(shè)為全黑，如果做工質(zhì)量好，整個屏幕都是均勻的黑色，有些LCD由于外框封裝的不嚴(yán)，邊緣會比中間亮一點。
值得說明的是，液晶顯示器漏光是常見問題，從某種意義上來說，液晶顯示器基本上無法避免漏光的發(fā)生，只不過程度的問題。低檔顯示器可能會比較明顯，高檔的就很少有明顯的漏光。
雖然是第一代異形全面屏產(chǎn)品，但夏普不虧“液晶之父”的稱號，夏普AQUOS S2在漏光控制上十分優(yōu)秀，黑色背光顯示均勻，弧形槽區(qū)域也并沒有出現(xiàn)漏光問題。國產(chǎn)廠商如若下半年計劃發(fā)布全面屏，LCD屏也將是主流選擇，夏普全面屏相關(guān)技術(shù)可謂是一個很好的范例。
另外，不同種類面板選擇的切割方案也有所不同，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。
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，但是相比較而言則會有成本高的不足。因此，激光切割技術(shù)有望成為異形切割領(lǐng)域的主流切割技術(shù)。
哪些切割廠商有機(jī)會？
全面屏是手機(jī)外觀的一個重大革新，背后支撐的技術(shù)基礎(chǔ)是極限化縮小的邊框及精密的異形切割技術(shù)。由于異形切割技術(shù)工藝復(fù)雜，對設(shè)備的技術(shù)參數(shù)及精密度都有較高的要求，同時對柵極控制排線具有新的要求，技術(shù)難度和成本都大幅提高。
目前國產(chǎn)全面屏量產(chǎn)機(jī)型仍然以旗艦機(jī)為主，旗艦機(jī)相對而言具備一定的品牌溢價能力，出于品牌維護(hù)的考慮，盡管采用激光切割較多。
而在激光設(shè)備的選擇上，根據(jù)激光發(fā)射脈沖寬度時間又可劃分為納秒（10的負(fù)9次方秒）、皮秒（10的負(fù)12次方秒）和飛秒（10的負(fù)15次方秒）激光設(shè)備。從精細(xì)程度和加工速度來看，皮秒激光切割技術(shù)更適合用于激光異形切割領(lǐng)域。
皮秒脈沖能減少裂縫的產(chǎn)生，切割質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通的銑削加工。激光光束多次掃過被加工材料來實現(xiàn)切割。切割的速度、邊緣質(zhì)量和邊緣的角度可以由加工策略來決定，且從目前應(yīng)用來看，皮秒激光加工的單位時間產(chǎn)量很高。
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，2018年或許是異形切割全面爆發(fā)的時間。
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，從而推動皮秒激光設(shè)備的應(yīng)用。
異性切割是全面屏方案實現(xiàn)不能繞過去的一個工藝環(huán)節(jié)。在柔性O(shè)LED面板中，異形切割的難度較小，但在LCD面板中，收到玻璃基板的影響，異形切割對面板的良率影響將會有所體現(xiàn)，相應(yīng)將驅(qū)動激光設(shè)備需求增加。
但從目前來看，異形切割技術(shù)逐步的成熟，有利于終端產(chǎn)品的進(jìn)一步更新與升級。但目前異形切割技術(shù)主要由日本企業(yè)掌握，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)當(dāng)抓住全面屏發(fā)展的契機(jī)，加強(qiáng)設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，提前業(yè)務(wù)布局，打一場漂亮的技術(shù)攻堅戰(zhàn)。
目前國內(nèi)激光設(shè)備優(yōu)秀企業(yè)大族激光、盛雄激光憑借在皮秒激光器上的深厚積累，將令其未來在全面屏?xí)r代充分受益。
據(jù)悉，大族激光自主研發(fā)的Draco系列皮秒激光器采用模塊化設(shè)計，可以實現(xiàn)不同功率、頻率、脈寬的多參量輸出，滿足不同客戶需求。作為新一代核心光源打破國外壟斷，在LED晶圓、藍(lán)寶石、玻璃等脆性材料切割領(lǐng)域基本替代進(jìn)口，截至2016年底，已累計銷售4850臺，其中2016年實現(xiàn)單年銷量1200臺。
盛雄激光在皮秒激光設(shè)備領(lǐng)域積累也甚為深厚，其基于脆性材料加工的皮秒激光切割設(shè)備，不但在指紋識別行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，還在智能手表、可穿戴設(shè)備的鏡片與機(jī)殼的異形切割領(lǐng)域大顯身手。其主營產(chǎn)品包括激光切割及焊接設(shè)備、激光打標(biāo)機(jī)、激光器、PCB 專用設(shè)備等，產(chǎn)品可廣泛運(yùn)用于消費電子、面板、汽車等領(lǐng)域。
01月07日 18:14
