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【原创研究】柔性电子趋势下的触摸屏产业发展分析(三)——柔性电子趋势下的产业链机会

日期: 2019-12-04
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注:此文系天堂硅谷智能制造事业部原创研究作品,作者江澈为该事业部高级投资经理  



柔性电子概念的提出,大约起步于上世纪80年代,人们试图用有机半导体替代硅等无机半导体,从而使有机电子器件具备柔性特点。

2006年,科学界首次提出了可延展无机柔性电子的概念,并实现在脆性硅薄膜不改变其电子学性能的情况下具有柔性和延展性。随后又衍生出一些优化的结构设计,使得电子器件的机械性能更加优良,可以承受拉伸、扭转、弯曲等复杂变形。

伴随着柔性电子技术的发展,各种电子产品应运而生。



(一)柔性电子显示器

 

柔性电子显示器是目前柔性电子技术最主要的应用场景。与传统平板显示器不同的是,这种显示器能够被反复的弯曲和折叠,能给我们的生活带来极大的便利。柔性电子显示器具有无可比拟的优势,它就像报纸一样,在需要时将其展开,使用完毕后将其卷曲甚至折叠,在保证携带方便的同时充分的兼顾了视觉效果。


柔性电子显示器采用更多的轻质有机材料取代无机材料,所以其重量比传统显示器轻,而且柔性电子显示器具有薄厚度的特点,其厚度可以远远小于目前流行的液晶显示器,这种特性有利于提高其便携性。此外,高分子有机材料的使用为降低成本提供了可能性。


从屏幕的发展路径来看,可以分为刚性屏(含曲面屏)、柔性屏、以及未来发展的方向“卷曲屏”。其中,目前已实现的曲面OLED屏在出厂前只能固定弯曲到一定的角度,后期在终端消费者手中无法做任何调整,实质上仍属于刚性屏,故并未实现真正的柔性。真正的柔性折叠屏在出厂后仍可实现多次弯折,而柔性屏的实现主要依赖关键材料的柔韧性及可靠性,体现在屏幕基板、盖板、铰链等多个零部件之上,形成3个主要技术难点:柔性屏幕、封装技术、铰链设计。


【原创研究】柔性电子趋势下的触摸屏产业发展分析(三)——柔性电子趋势下的产业链机会


资料来源:公开信息整理


 


依照目前可量产折叠手机或概念机的实现形态来看,折叠方式有内折、外折、双折叠、向下折四种。华为Mate X使用外折技术,能够实现折叠屏幕完全贴合;而三星Galaxy Fold使用的是内折技术,该技术在折叠后屏幕之间会留有空隙。
 
1、柔性屏幕

以手机屏幕为例,主要由显示层、触控板、盖板组合而成。


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(1)盖板/基板


显示器盖板(LENS)是一层透明的材料,起到抵御外力冲击并直接与手指接触的作用,主要起到是保护电容屏或者TFT的作用,目前基本上都是使用玻璃作为材料。


但在柔性屏幕中,玻璃作为盖板存在不能翻折的问题。而且柔性屏幕不仅要面临翻折的问题,同时也要保证在高频率的折叠后仍能保持原有状态,对材料的柔软性、可挠性有较高的要求。而聚酰亚胺薄膜(PI)材料因具备轻质、柔软性好、能承受多次弯折、耐高温等特性,而且PI薄膜具有极高的透射率(达99%)和高耐磨性能(经过25次循环摩擦后,薄膜的透过率仅下降0.1%),目前已代替玻璃成为柔性OLED的盖板材料。三星、华为、柔宇的折叠屏手机采用的都是透明PI材质的盖板。三星发布的其首款折叠屏手机采用的是住友化学的方案。而华为的折叠屏部分用的是上市公司新纶科技的PI膜。


对于盖板材料的选择,除了满足柔性折叠之外,还需要符合透明显示,由于PI材料呈黄色,需经透明处理生成CPI后,才能搭载在盖板上。目前具备CPI膜量产能力的厂商主要包括韩国科隆工业、日本住友化学、韩国SKC以及LG化学等厂商,国内的新纶科技近年来也开始布局。


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由于PI材质的物理特性,导致了“折痕”这种东西是不可避免会存在的。但采用外翻设计的MateX在完全折叠后,圆弧曲线的曲率要远远大于内折设计的三星Fold,后者几乎是像一张纸对折一样,这就保证了Mate X上覆盖的PI保护膜在受力方面没有Fold来的那么大。故Mate X没有那么容易产生折痕,而三星Fold那种解决方案会在新机翻折几次后,PI表面就会留下明显的痕迹。


但就整体性能而言,PI薄膜在隔水隔气方面较玻璃效果更差,而且玻璃替代透明PI不仅可以解决折叠痕问题,玻璃特有的通透和整洁感对于外观也比PI更有优势。目前大猩猩玻璃制造商康宁、德国肖特、日本NEG和AGC均在进行折叠屏手机盖板柔性玻璃的研发,其中康宁公司正在研制一种0.1毫米厚的柔性玻璃,目前最棘手的问题是在不影响玻璃韧性的情况下使其弯曲以及跌落后折叠部位的裂痕和碎屏问题,预计要2-3年后才能问世,再加之产业化的成熟稳定,故至少未来2-3年内还仍将是PI膜作为柔性屏的核心盖板材料。


从曲率半径来看,这些厂商研发出的盖板玻璃现阶段可实现的曲率半径为3R,但内折方式的折叠手机盖板则需要更小的曲率半径。但未来折叠屏手机会有外折、内折等不同方式,故预计内折方式会继续选用透明PI,而外折方式会采用玻璃盖板。发挥不同材质的不同优势扬长避短,未来很有可能是透明PI和折叠玻璃盖板会在市场中共存。

 

(2)显示模组柔性方案

 

目前LCD是主流显示,但LCD的基板、盖板均采用玻璃材质,玻璃硬度较大,与柔性显示存在矛盾,故OLED是目前柔性屏幕唯一的显示方案。OLED的结构如下图所示:


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注:空穴为共价键中的一些价电子由于热运动获得一些能量,从而摆脱共价键的约束成为自由电子,同时在共价键上留下的空位
资料来源:公开信息整理

OLED器件制备技术主要有两个关键点,一个是开发高迁移率的传输材料和高效率、长寿命发光材料,另一个是开发新型器件结构,提高器件性能。因此,开发新型有机材料、设计新型器件结构和改进真空蒸镀技术将是研究的重点。


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资料来源:公开信息整理


  封装层


封装层是位于OLED阴极之上的一层有机膜。

当发光层发光往外传播的时候,在金属/介质界面附件会存在spp效应,这个效应导致出射光效率降低,封装层可以压制这种效应。另一方面,调整封装层可以达到对出光效率的调整和光谱的选择。

(注:Spp效应为当光波(电磁波)入射到金属与电介质分界面时,金属表面的自由电子发生集体振荡,电磁波与金属表面自由电子耦合而形成的一种沿着金属表面传播的近场电磁波,如果电子的振荡频率与入射光波的频率一致就会产生共振,在共振状态下电磁场的能量被有效地转变为金属表面自由电子的集体振动能,这时就形成的一种特殊的电磁模式:电磁场被局限在金属表面很小的范围内并发生增强。)


在柔性折叠屏的趋势下,封装层也将以PI薄膜逐渐替代玻璃。

 

  阴极/负极材料


OLED的阴极材料一般为金属材料,其金属功函数越低,电子注入就越容易,发光效率就越高,工作中产生的焦耳热就会越少,器件寿命会有较大的提高。(注:功函数是指把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量。)


OLED的阴极通常采用以下几种:

单层金属阴极。如 Ag、Al、Li、Mg、Ca、In 等,但它们在空气中易被氧化,致使器件不稳定、使用寿命缩短。


合金阴极。如 Mg:Ag(10:1),Li:Al(0.6%Li) 合金电极,将性质活泼的低功函数金属和化学性能较稳定的高功函数金属一起蒸发形成金属阴极,提高器件量子效率和稳定性。


层状阴极。在发光层与金属电极之间加入一层阻挡层,如LiF、CsF、RbF 等,它们与Al等金属形成双电极,可得到更高的发光效率。


掺杂复合型电极。将掺杂有低功函数金属的有机层夹在阴极和有机发光层之间,可大大改善器件性能,如 ITO/NPD/AlQ/AlQ(Li)/Al等。


由于单层金属作为阴极性能较差,目前更多的使用合金作为阴极材料,同时掺杂一些夹层以提高发光效率以及稳定性。

 

  电子注入层(EIL)


电子的迁移率要小于空穴的迁移率,而且空穴的注入势垒比电子的注入势垒低,故电子注入要比空穴注入困难。(注:势垒是势能比附近的势能都高的空间区域)

电子注入层的作用需要提高电子的迁移率、降低从阴极注入电子的势垒,使电子能从阴极有效地注入到OLED器件中。因此,在选择电子注入层材料的时候,需要考虑材料能级和电极材料的匹配。


常见的电子注入层材料有:LiF,MgP,MgF2,Al2O3

 

  空穴注入层(HIL)


空穴注入层技术可降低OLED成本、提高其生产效率、延长寿命以及降低电压,是使柔性OLED显示成为商品化的一个重要因素。


空穴注入层在OLED中的作用是:a.使空穴有效注入和通过这两层之间的能量间隙将空穴从阳极迁移到LEP(发光聚合体薄层)层;b.使阳极表面实现平面化,以防止短路;c.大量电子从LEP层流出进入阳极而不产生复合。


常见的空穴注入层材料有:CuPc(聚酯碳酸),TiOPc,m-MTDATA,2-TNATA

 

  电子/空穴传输层(ETL/HEL)


在OLED有机材料中,空穴的传输速率一般是大于电子的传输速率,为了让从电极注入的电子和空穴的复合发生在发光层中,需要注重以下几个方面:a.合适的材料能级结构,与电子/空穴传输层及发光层能级结构匹配;b.合适的材料电子/空穴迁移速度;c.合适的膜层厚度。


电子传输材料在分子结构上表现为缺电子体系,大都具有较强的接受电子能力,可有效地传递电子,也要有好的成膜性和稳定性。理想情况下,电子迁移率应该和空穴迁移率相当,但实际上有机材料的电子传导速率远小于空穴传导速率,故电子传导速率的提高是电子传输材料的重要发展方向。常见的电子传输层材料为:Alq3,Almq3,DVPBi,TAZ,OXD,PBD,BND,PV等。


空穴传输材料一般具有强的给电子特性,有比较高的空穴迁移率。常见的空穴传输层材料有:TPD,NPB,PVK,Spiro-TPD,Spiro-NPB。芳香胺基元的存在可以使分子具有良好的电化学稳定性,同时还可以调节材料的电离能。

 

  发光材料


发光材料是OLED器件中最重要的材料,一般发光材料应该具备较高的发光效率和良好的电子或空穴传输性能。按化合物的分子结构,有机发光材料一般分为两大类:


高分子聚合物。通常是导电共轭聚合物或半导体共轭聚合物,可用旋涂方法成膜,制作简单,成本低,但其纯度不易提高,在耐久性,亮度和颜色方面比小分子有机化合物差。


小分子有机化合物。能用真空蒸镀方法成膜,按分子结构又分为有机小分子发光材料和配合物发光材料。有机小分子发光材料主要为有机染料,具有化学修饰性强,选择范围广,易于提纯,量子效率高,可产生红、绿、蓝、黄等各种颜色发射峰等优点。目前主要也是以小分子有机化合物为主要材料。


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资料来源:公开信息整理


 

此外,配合物发光材料介于有机与无机物之间,既有有机物的高荧光量子效率,又有无机物的高稳定性,被视为很有应用前景的一类发光材料。


国内企业主要从事OLED 中间体产品生产,而升华品的生产技术大部分掌握在日韩企业手中。国内OLED 中间体、单体粗品的供应商主要包括万润股份、西安瑞联、濮阳惠成、北京阿格蕾雅、吉林奥来德,目前已实现规模量产并进入全球OLED 材料供应链。


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目前这些OLED企业基本以生产OLED中间体材料为主,供给国际OLED材料厂商,最终进入三星、京东方等面板生产企业。目前国内OLED生产企业中奥来德、万润股份、江西冠能都已经有材料直接供给国内面板生产企业,其中吉林奥来德材料品种最齐全,随着OLED行业发展,有望最先直接受益。


受制于下游OLED面板企业产线建设、开工不足影响,以及中间体和单体粗品等材料的价格偏低,目前国内各家公司OLED材料业务的营收规模还比较小。随着三星、京东方等面板企业不断扩产,国内OLED发光材料企业未来有望从行业快速发展中分得一杯羹。


正极材料


OLED的阳极材料要求其功函数尽可能的高,以便提高空穴的注入效率,同时OLED器件要求电极必须有一侧是透明的,因此一般采用的有Au、透明导电聚合物(如聚苯胺)和ITO导电玻璃,目前主要以ITO材料作为正极材料。


但是现在有企业在研究纳米银线等其他材料作为阳极材料,未来有可能替代ITO。

 

(3)触控模组柔性方案


由于红外屏、电阻屏等技术目前均无法实现柔性折叠技术的突破,而且再加上电容屏较红外屏和电阻屏的优势,故目前电容屏几乎是柔性折叠屏的唯一触控解决方案。


“可折叠”和“可弯曲”柔屏:需要折叠和弯曲的特性把跟玻璃相关的Out-Cell和OGS方案排除在外,故柔性触控方案中将是On-Cell和In-Cell结构。


  导电膜


自2007年iphone引爆触控屏市场以来,作为起核心组件的电容屏取得了爆发式的增长,逐步占据了触摸屏90%以上的市场份额。而导电膜是电容触摸屏中最重要的材料,约占其成本的30%-40%,也取得了快速的增长。ITO导电膜具有良好的导电性和透光性,且技术成熟,是目前市场上最主流的透明导电膜材料,占据小尺寸触控屏90%以上市场份额。然而,ITO 透明导电薄膜的缺点也很显著:ITO透明导电膜主要是通过磁控溅射等工艺方式沉积在透明的玻璃或者PET基质上制备得到,虽然有较高的稳定性,但存在制备条件苛刻、成本高和柔性差、大尺寸产品良率低、电阻过大、成膜面积小、薄膜质脆等等缺陷,限制了其在大尺寸触摸屏和柔性触摸屏方向的应用。


因此,从产业升级的角度,ITO材料的替代已成为必然之路。


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资料来源:公开信息整理

 

利用纳米银线、金属网格材料代替ITO是目前在性能和产业化方面最佳材料,两种材料不仅满足柔软折叠要求,在导电性能、透光性、反应速度上更具有优势。三星Galaxy Fold柔性屏幕触控是采用金属网格作为柔性触控方案,华为Mate X最终也是采用金属网格方案。


从上综合比较得出,金属网格和纳米银线在柔性触控性能是全能冠军,结合产业化发展情况,可以得出金属网格与纳米银线是当前柔性触控可折叠、卷曲屏发展的两种主流方案。而金属网格作为主流触控厂布局较早的技术,有着得天独厚的优势,目前相对纳米银线来说工艺相对要成熟,成本相对要低,故三星Galaxy Fold柔性屏幕触控采用金属网格方案是最稳妥的方案。


但纳米银线的导电、透光、弯折性能最好,且可以使用涂覆工艺生产透明导电膜,量产成本最低,虽然存在容易氧化发黑的问题,但是经过优异成熟的涂布工艺,可以对银起到保护作用,防止氧化。而金属网格的线距非常宽,金属线较粗,近距离可以清楚看到屏幕中的金属线,美观性差,而且价格比纳米银线产品高。因此,综合成本与产品质量,在未来短中期内,纳米银线较金属网格具有很大的性价比优势。


美国Cambrios公司是最早从事银纳米线导电膜研究的企业,于2003年开始研发纳米银线技术,在全球已全面布局纳米银线专利,但由于纳米银线技术尚不成熟,终端大尺寸触控以及柔性触控的需求尚未形成,一直以来都未成功推广。2010年以来,国内纳米银线行业进入蓬勃发展期,纳米银线厂家逐渐增多。行业内主要的企业如下:


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资料来源:公开信息整理


  柔性电路板(FPC)


FPC是印刷电路板(PCB)的一种,以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。通过在可弯曲的轻薄塑料片上,嵌入电路设计,使在窄小和有限空间中堆嵌大量精密元件,从而形成可弯曲的挠性电路。此种电路可随意弯曲、折迭重量轻,体积小,散热性好,安装方便,冲破了传统的互连技术。在柔性电路的结构中,组成的材料是是绝缘薄膜、导体和粘接剂(或有)。


绝缘薄膜形成了电路的基础层,粘接剂将铜箔粘接至了绝缘层上。绝缘薄膜材料有许多种类,但是最为常用的是聚酷亚胺和聚酯材料。在所有柔性电路制造商中接近80%使用聚酰亚胺薄膜(PI)材料,另外约20%采用了聚酯薄膜(PET)材料。但整体PI会比PET效果更佳。


一般用锻制铜箔作为FPC的导体,锻制铜箔除了具有柔韧性以外,还具有硬质平滑的特点,它适合于应用在要求动态挠曲的场合之中。


有胶基材主要有三部分组成:铜箔、胶、和PI,有单面基材和双面基材两种类别,只有一面铜箔的材料为单面基材,有两面铜箔的材料为双面基材。


无胶基材即是为没有胶层的基材,其是相对于普通有胶基材而言,少了中间的胶层,只有铜箔和PI两部分组成,比有胶基材具有更薄、更好的尺寸稳定性、更高的耐热性、更高的耐弯折性,更好的耐化学性等优点,现在已被广泛使用。


柔性印刷电路板是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路,具有许多硬性印刷电路板不具备的优点,但也存在一些缺点,如下所示:


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资料来源:公开信息整理


 


FPC未来要从四个方面去不断创新,主要在:

a.厚度。FPC的厚度必须更加灵活,必须做到更薄;

b.耐折性。可以弯折是FPC与生俱来的特性,未来的FPC耐折性必须更强,需匹配柔性屏弯折20万次的要求,这对绝缘薄膜、导体和粘接剂提出了更高的要求;

c.价格。现阶段,FPC的价格较PCB高很多,如果FPC价格下来了,市场必定又会宽广很多。

d.工艺水平。为了满足多方面的要求,FPC的工艺必须进行升级,最小孔径、最小线宽/线距必须达到更高要求。

目前国内有东山精密、弘信电子等企业可以实现FPC的生产。

  IC

与手机等终端的显示屏功能最为紧密的有两颗芯片:驱动IC和触控IC。驱动IC主要用于存储图像数据、产生驱动电压,同时还能定制算法提升画质、降低成本。相比柔性OLED良率等影响“折叠屏”普及的重大问题,“折叠屏”对驱动IC和触控IC的需求差别不大。

总体来说,IC技术相对成熟,且并非制约柔性电子的难点所在,但是“折叠屏”也带来一些的新的问题,如驱动和触控IC需支持更高分辨率和更快的像素驱动时间。而且显示驱动IC与触控IC两者向合二为一方向发展也是未来的发展方向。

目前国内有中颖电子等企业在做柔性电子IC的生产。

此外,目前已有企业在进行触控显示一体化模组的研发,虽然目前尚未实现产业化,但由于其结构的便捷性,未来有可能成为主流。
 
(4)粘结剂

目前粘结剂的主要材料为OCA光学胶,具有无色透明、光透过率在90%以上、胶结强度良好,可在室温或中温下固化,且有固化收缩小等特点。是一种无基体材料的双面贴合胶带。

折叠屏所采用的OCA胶必须承受20万次以上的弯折而功能基本不受影响,在弯折和摊开过程中需具备一定的流动性同时保持粘性,技术难度较以前大幅提高。目前具备折叠屏OCA胶供应能力的主要为美国3M、韩国三星SDI以及日本三菱,三星发布的其首款折叠屏手机所采用的OCA胶由三星SDI独家供应,华为折叠屏则用的国内上市公司斯迪克(3M因质量问题被取消供应商资格)产品。

国内OCA胶的竞争相对激烈,但是产品质量整体较国外先进企业有较大差距,进口替代空间较大,国内龙头企业将更有机会。
 
(5)偏光片


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图片来源:牛膜网


在偏光片生产工艺方面,传统生产工艺为涂布复合工艺,即将PVA膜、TAC膜、补偿膜等膜材用涂布的工艺进行复合得到偏光片膜,该工艺的特点是工艺成熟、良率高,但缺点在于生产出来的偏光片较后,因此柔性显示方面由较明显劣势。随着柔性显示需求的提升,柔性偏光片的新型工艺将是重要趋势,其中液晶涂布工艺是目前重要的方面。


出于力学设计上的考虑,为了实现可折叠的功能,必须尽可能降低OLED屏幕模组的厚度,因此折叠屏所采用的偏光片需要大幅降低厚度,对工艺提出了更高的要求。


目前具备高端超薄偏光片生产能力的主要为日本日东电工和住友化学。三星发布的其首款折叠屏手机采用的是日东电工的方案,华为折叠屏暂未公布采用的是谁的方案,但是目前国内仅三利谱能够规模化生产偏光片。

 

(6)TFT背板


TFT背板中的沟道层半导体材料主要有非晶硅、微晶硅、低温多晶硅、单晶硅、有机物和氧化物等。由于 OLED是电流驱动型器件,需要稳定的电流来控制发光特性。为了达到足够的亮度,AMOLED需要TFT具有较高的迁移率,以提供较高的电流密度,因此目前普遍应用于TFT-LCD中的非晶硅TFT由于迁移率较低很难满足要求。另外,与TFT-LCD所不同的是,AMOLED需要TFT长时间处于开启状态,非晶硅TFT的阈值电压漂移问题也使其很难应用在AMOLED中。从技术发展现状来看,相对成熟的是LTPS(低温多晶硅)TFT和氧化物TFT等技术。


目前,应用在AMOLED中最成熟的TFT背板技术是LTPS技术。在LTPS技术中,最重要的工艺难点即为多晶硅沟道层的制备。工艺流程中首先使用PECVD(等离子增强化学气相沉积法)等方法在不含碱离子的玻璃基板上淀积一层非晶硅,而后采用激光或者非激光的方式使非晶硅薄膜吸收能量,原子重新排列以形成多晶硅结构,从而减少缺陷并得到较高的电子迁移率。


华南理工大学的镧系稀土掺杂氧化物TFT,采取了全新的薄膜封装制备技术,使得柔性屏耐弯不卷曲。这款柔性屏经过检测,弯折10万次以上,屏幕的亮度仅下降约4.5%。稳定电子迁移率高达50.2cm²/Vs,比目前国际知名产商韩国LG公司的产品提高3倍,比夏普公司的提高5倍。使用新材料的器件实现了700PPI的超高分辨率显示,比iPhone X的分辨率高40%。但是目前该方案并未实现产业化,但可见未来TFT也将是耐弯折、高电子迁移率作为主要发展方向。

 

2、铰链/转轴


目前手机等机身尚不具备柔性技术,铰链成为折叠关键零件,折叠铰链里面,使用了超过100个零件组装而成。


在转轴方面,转轴要保证可折叠手机在折叠以后保持一定的R角,翻开之后又要保持平整,而且还需要经得起10万次以上的折叠测试,研发难度很大。


MIM金属粉末成型是专注于加工制造复杂精密金属零部件的工艺,对于微型精密结构件加工具有相对大的优势。折叠屏的铰链转轴对精度、强度的要求高,结构的复杂以及尺寸大小都是刚好在MIM工艺的优势范围。


目前已有多种使用MIM工艺的转轴产品实现量产。华为Mate Book E的二合一键盘转轴使用了高精度MIM,转轴具有精度高达1.01mm的线割工艺,160°高阻尼的转轴,突破了传统二合一笔记本的支撑角度固定的局限。


以折叠手机为例,铰链一方面连接着分离的两块机身,一方面连接着柔性OLED,因此,铰链的设计需要考虑两方面:(1)铰链的最小翻折角度及折叠后整机的拟合程度,不仅能防止过度折叠带来的机械伤害,还直接影响到折叠后的整机厚度;(2)多次折叠后的可靠性与寿命,是实现屏幕半折叠、半平摊、不同翻折角度下操作稳定性的基础;同时,多次翻折的压力容易造成铰链的机械损耗,对折叠的流畅性、寿命提出更高的要求。


目前可以量产转轴的厂家包括长盈精密、宜安科技、奇鋐科技、韩国Diabell、安费诺、富士康、比亚迪等公司。三星发布的其首款折叠屏手机的转轴由韩厂KHVatec负责,转轴中可能采用齿轮结构,而华为MATE X则是采用了宜安科技的液态金属铰链。

 

3、小结


虽然柔性OLED材料、封装及铰链等相关技术已经取得重要性的突破,但目前相关方案尚处于持续改进试验的阶段。未来以下几个方面将会是柔性电子产业链的发展方向:(1)OLED主要采用磷光发光材料,其中蓝色材料(最多约14000小时,折合约19个月)发光寿命较红色、绿色短(46000至230000小时,折合约62-310个月),容易导致闪屏现象;(2)采用CPI作为盖板层,其硬度是否能够承受日常磨损、碰撞是主要的发展方向;(3)铰链寿命及良率尚不成熟,目前折叠屏手机铰链的使用寿命约为5-10万次,大幅低于OLED屏20万次的折叠寿命;(4)电池续航,目前已发布的折叠屏手机当中,华为Mate X电池容量最大,为4500mAh,三星次之,柔派电池容量最小,不足4000mAh,在“大屏幕+5G”的双重驱动下能否保持较长的续航时间仍需进一步关注。


当前,首批折叠屏手机已步入量产阶段,在市场预期及各大手机终端厂商的驱动下,柔性OLED上中游产业链将会进一步完善相关技术,成熟方案未来可期。屏幕对折主要得益于显示材料的柔性化。但折叠屏手机还不够“柔”,因为每部手机中都有几百个关键电子元器件,这些器件依然是硬质的。未来,只有将这些电子元器件的柔性化程度足够高,手机不仅能对折,还能卷曲甚至完全折叠。


柔性电子技术可以改变传统信息器件、系统的刚性物理形态,实现信息获取、处理、传输、显示以及能源的柔性化。柔性电子将推动信息与人、物体、环境的高效共融,有助于构建“万物皆互联”的新时代。


除了柔性屏幕以外,柔性电子未来还将在以下领域有广阔的应用前景:

 

(二)柔性储能领域


传统的锂离子电池、超级电容器等储能产品是刚性的,在弯曲、折叠时,容易造成电极材料和集流体分离,影响电化学性能,甚至导致短路,发生严重的安全问题,使得柔性储能器件成为了近几年的研究热点。柔性储能器件以其独特的柔性、延展性等特点,已成功应用于柔性电子显示器、有机发光二极管OLED、印刷RFID、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴等领域,未来将在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景。

 

(三)柔性电子皮肤领域


柔性电子技术最期望的重要应用应该是皮肤状电子,也就是电子皮肤,即将各种电子元器件集成在像皮肤一样具有很高的柔韧性和弹性的柔性基板之上而成的电路板,该电路板形如皮肤,可以用于在机器人技术中,这样可以使机器人类人化的柔性皮肤,也可以使机器人做各种高难度动作,还能够使机器人能敏锐地感觉到外界环境的变化,对环境变化作出相应反应。


【原创研究】柔性电子趋势下的触摸屏产业发展分析(三)——柔性电子趋势下的产业链机会


图片来源:科钛网 




四、尾声

随着几款重量级折叠手机的上市,柔性电子将成为众多消费者向往的产品,同时也带动了一批企业的布局。

1.  预计柔性玻璃还需要五年量产之前,盖板和基板仍将以PI薄膜最主要的材料。而柔性、透明的PI薄膜技术难度较大,目前基本被日韩垄断,国产替代将有机会分享市场蛋糕。

2.  显示模组领域,OLED产业链目前国内已有较多企业布局,产业链较为成熟,但是整体质量仍有欠缺,但是OLED将是未来显示行业的主要发展方向,故目前对产业链中的龙头企业值得布局。

3.  触控模组领域,导电膜是目前最适合布局的细分领域,正值成熟的ITO材料被替代的窗口期,而且替代材料纳米银线及金属网格均能够实现产业化,也将是未来几年的主要增长点。

4.  偏光片布局企业较多,但技术基本掌握在日韩台企业手中,境内也仅三利谱一家规模较大,偏光片上游材料也有一定投资机会。

5.  部分OLED屏幕仍然搭载了TFT背板,但是未来随着OLED技术更加成熟,自发光不再需要TFT的支撑,TFT将逐渐退出该领域。但是随着国产技术的成熟,TFT存在着一定的存量替代空间。

6.  铰链等精密器件的柔性实现也是未来重要的突破方向,目前已有液态金属技术可以实现精密器件的“柔性”,有望伴随柔性电子的发展分享增量空间。




柔性电子涉及的产业链非常广,随着技术的成熟,还能在更多领域、更多产品得以应用。




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2018 - 10 - 11
2018年10月9日下午,杭州市金融办金融发展中心主任李宝军一行三人到访天堂硅谷考察调研。我司管理合伙人兼金融研究院院长郭丰、合伙人程雁及金融研究院高级研究员张成、邬尔曼等相关人员参加座谈会。会上,郭总对李主任一行的到来表示热烈欢迎,并简单介绍了金融研究院的主要职能和重点研究方向,主要包括宏观经济形势研究以及细分行业研究。他表示金融研究院作为企业自身的研究机构更加侧重于为业务团队服务,围绕公司聚焦的五大行业开展梳理和研究工作,为公司投资决策提供研究支持和服务。 李主任充分肯定了我司在细分行业上的深入研究以及丰富的投资经验,并对金融发展中心的四个重点工作方向进行了简要介绍,主要包括杭州市经济情况追踪分析、全市金融人才引进、钱塘江金融港湾建设以及经济信息数据统计等。 随后,双方围绕当下杭州市的金融结构、金融风险、私募行业发展情况等方面进行了交流与沟通,并就优势互补、合作共赢...
2018 - 05 - 17
“快手带你看世界”、“抖音记录美好生活”这两句slogan对于大众来说都已经十分耳熟能详了。最近一段时间,上至中年,下至青少年,无一不热衷于抖音、快手的世界。抖音、快手即属于当前十分火热的短视频平台APP。短视频是一般指视频长度不超过15分钟,主要依托于移动智能终端实现快速拍摄和美化编辑,可在社交媒体平台上实时分享和无缝对接的一种新型视频形式。而时下最流行的音乐短视频软件的抖音,只有短短的15秒时间。在移动化、碎片化消费日益盛行的当下,低门槛低成本地分享生活信息的短视频迎合了当代用户崇尚的快餐文化、极简生活方式以及表现自我的人群特点,而成为最应景的影像娱乐产品。据《中国网络版权产业发展报告(2018)》显示,有66.3%的受访者表示曾在网上发布过自己拍摄的短视频。相比于文字、图片、长视频等传统形式,短视频具有表达能力更强、创作门槛低、互动和社交属性更强等多重特征,可以更加直观、立体地满足用...
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