三星作為顯示技�(shù)的大廠,其在前沿技�(shù)上的研發(fā)一向是走在�(yè)界的前端。折疊屏手機作為科技�(yè)界下一個具有變革性的�(chǎn)品,三星很早便已�(jīng)對其進行相關的研究,而目前其也是在技�(shù)、產(chǎn)品、市場上具有領先地位�
三星�2021年整合了S和Note系列,逐漸把折疊屏手機作為三星旗艦推出市場,集合了三星最新的技�(shù)研發(fā)成果。在8月份最新的�(fā)布的三星Galaxy Z Fold 3上帶來了眾多先進技�(shù),據(jù)悉手機采用了ECO2 OLED,該技�(shù)通過屏幕疊層�(jié)�(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)核心材料偏光片,以提升透光率,降低面板功耗�
雖然無偏光片技�(shù)的研究已�(jīng)有一段時日,但是一直并沒有實現(xiàn)�(chǎn)品的量產(chǎn)商用,而三星GalaxyZ Fold 3的面世則是無偏光片技�(shù)首次在AMOLED消費級產(chǎn)品中應用�
偏光片有何作用?
偏光片顧名思義,其作用是用于改變光線的方向。日常經(jīng)常可以看到的偏光片包括電影院�3D眼鏡、攝影愛好者們的偏振鏡、偏振功能的墨鏡等�
偏光片在顯示領域,最早用于LCD屏幕,它也是偏光片的消耗大戶。一塊LCD屏幕會用到兩張偏光片,靠下的一張用于將普通的背光�(zhuǎn)化成偏振光,靠上的一張用于解析經(jīng)過液晶調(diào)制后形成的偏振光,進而形成明暗對比和色彩對比�
來到AMOLED屏幕上,其為可發(fā)彩色光的�(fā)光二極管,不需要背光源也不需要彩色濾光片。由于其顯示原理與LCD屏幕不一樣,因此其顯示成像理論上是不需要偏光片的�
不過AMOLED有另外一個問題需要解決,那就是光的反射。AMOLED的基板會反光,當外界自然光照射到AMOLED屏幕上,穿透過封裝層之后就會從金屬陰極反射回來。它看起來像一張銀色反光的錫箔紙,導致在環(huán)境光稍微強一點的地方,屏幕因為反光,顯示效果和對比度就會大幅下降。這意味著,如果在光照或陽光下觀看AMOLED,由于反射光,很難看清屏幕�
因此一般AMOLED屏幕需要采用了偏光片來用于降低降低光反射,其附著在面板上,充當過濾和調(diào)節(jié)從外部進入的光線的過濾器作用。為什么我們能在陽光下能清晰地看到畫面,這因為偏光片具有防反射作用�
偏光片成折疊屏發(fā)展阻�
偏光片貼附在面板上,是過濾光線并�(diào)節(jié)光線的材料部件,而在AMOLED上的主要作用便是防止光的反射�
不過面板加上了偏光片,首先本�(zhì)會使�(fā)光效率降低,使屏幕亮度在同等功耗下有所降低。三星方面曾對外表示,偏光片理論上只能讓一半的光線透過,也就是當光線通過偏光片時,亮度下�50%以上。為了讓手機日常使用中具備強光下可視性,AMOLED面板不得不繼�(xù)提高亮度,進而導致功耗提升和壽命降低�
其次偏光片的厚度�50-100微米(μm)的水平,需要粘著劑,這也增加了厚度。可以看到在目前的OLED屏幕�(jié)�(gòu)中,偏光片占�(jù)了一半的厚度,令整個AMOLED厚度增加不少。實際在過去幾年里面,AMOLED偏光片的應用沒有大問題,應用成熟,而且厚度仍然要比LCD屏幕要薄,不過直到折疊屏時代的來臨,其厚度問題被重點關注起來�
折疊屏的設計中,手機屏幕必須做到盡量薄,這樣才能在彎折過程中減小彎折半徑,防止折疊區(qū)域塑料部分長期拉伸,導致長度變化,最后形成褶皺,降低屏幕壽命。因此相對厚度較大的偏光片便成為折疊屏進一步發(fā)展所需解決的問題之一�
隨著折疊屏的�(fā)展,相關的產(chǎn)品的不斷面世上市,無偏光片技�(shù)會率先應用在對成本相對不敏感的折疊屏上,以此來提升理論亮度和降低屏幕彎折半徑提升耐用度�
無偏光片技�(shù)實現(xiàn)的關�
三星Galaxy Z Fold 3是首款采用無偏光片技�(shù)的量�(chǎn)折疊屏產(chǎn)品,其必然會帶動整個產(chǎn)�(yè)鏈上下游相關技�(shù)快速發(fā)展�
�(jù)了解,三星Galaxy Z Fold 3去除了偏光片,采用厚度更薄的彩色濾光片,減少Cover Window光反射的作用,實�(xiàn)防反射的處理�
顯示�(chǎn)�(yè)鏈相關人士表示,“未來OLED的發(fā)展會遇到三個難題,第一是光的效率,隨著4K8K等更高分辨率的顯示屏幕出�(xiàn),功耗和亮度矛盾會越加嚴重;第二是屏幕多變形�(tài),折疊屏需要更低的彎折半徑來提升壽命;第三便是成本,通過減少屏幕層數(shù)或者降低屏幕的復雜度,繼而把成本逐步降低�”
目前無偏光片技�(shù)名為Pol-less�(jié)�(gòu),也稱為COE�(jié)�(gòu)(Color filter On Encapsulation)。它會是解決以上OLED�(fā)展三個難題的辦法之一,而當中的關鍵則是取代偏光片的那一層彩膜(ColorFilter)和像素間隙的黑矩陣(BM,Black Matrix),兩者屬于光刻膠材料中的低溫OC與低溫BM�
這層彩膜能夠解決反光和透光的問題,當外界光線入射屏幕,不需要的光會被BM所吸收,其余會透過彩膜中的RGB所入射,隨后那個RGB像素點便會顯示出顏色并反射。反射過程會有部分被BM區(qū)所攔下,其余會被彩膜所吸收�
無偏光片技�(shù)可以在相同的顯示亮度下,屏幕功耗更低;或者在相同的功耗下,屏幕亮度更亮。此外,由于這層彩膜是Coating上去的,通常只有10微米以內(nèi),因此相比偏光片能夠大幅降低屏幕的厚度,利于延長折疊屏的壽命,降低偏光片的使用成本�
前面已經(jīng)提到,無偏光片結(jié)�(gòu)需要在AMOLED屏幕上蒸鍍一層彩膜,其對工藝的精度和準度要求非常高,也是影響良率和成本的關鍵。此外目前無偏光片結(jié)�(gòu)AMOLED屏幕都是基于薄膜封裝,所以需要采用低溫光刻膠和低溫加工工藝,這要求相關的材料具備良好的低溫性能�
關鍵材料的發(fā)�
實際AMOLED采用偏光片是行業(yè)�(fā)展中“妥協(xié)”之舉,不過隨著折疊屏�(chǎn)品的出現(xiàn),無偏光片技�(shù)方案對于解決折疊屏耐用度、提升亮度和降低功耗都有顯著的好處。當然目前這種技�(shù)仍然有工藝和成本的問題需要解決,可是在率先應用在折疊屏后,預計未來隨后慢慢在AMOLED屏上普及�
無偏光技�(shù)�(jié)�(gòu)會是顯示�(fā)展的重要趨勢之一,實�(xiàn)的關鍵便是當中的關鍵光刻膠材料�
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