黑科技：柔性觸控屏到底是咋實現(xiàn)的？

從三星Galaxy Edge系列旗艦的熱賣到各種曲屏手環(huán)和電視的相繼問世，無疑曲屏技術(shù)近年來受到了消費者和產(chǎn)業(yè)界普遍的重視和追捧。未來隨著固定曲率曲屏技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，能實現(xiàn)任意彎折的柔性觸控屏必將成為一個重要的發(fā)展方向。25日，在第13屆國際觸摸屏與顯示技術(shù)發(fā)展論壇上，來自深圳歐菲光科技的觸控研發(fā)副總經(jīng)理黃漢鋒站在產(chǎn)業(yè)鏈的角度，圍繞柔性顯示、柔性觸控、柔性蓋板和柔性貼合四個關(guān)鍵要素對柔性觸控屏做了詳細(xì)的介紹。

柔性顯示

對于LCD液晶顯示來說，通常由液晶負(fù)責(zé)控制顯示灰度，三原色濾光片控制顯示顏色，這就要求它們必須一一對應(yīng)才能顯示正常。而如果用LCD液晶面板來做曲屏，內(nèi)周長與外周長就會出現(xiàn)不相等，原來一一對應(yīng)的液晶和濾光片就會出現(xiàn)位置偏差，從而導(dǎo)致色彩失真，此外還會引起漏光、暗屏重影及雪花等一些列問題。因此，對于曲屏來說，以AMOLED為代表的OLED顯示技術(shù)幾乎就成了不二之選。

黃漢鋒表示，目前三星無論在磚利、產(chǎn)能、良率和技術(shù)積累等方面都是無可爭議的AMOLED霸主，其2014年底開始量產(chǎn)的第六代AMOLED面板現(xiàn)在已經(jīng)可以做到每月5萬片的產(chǎn)量，并且良率可以達(dá)到60%。其次是LG，但LG此前一直主攻的方向是大屏的曲面電視，目前隨著小屏AMOLED的趨勢日漸明顯，LG也正在加快中小尺寸柔性屏幕的布局，其產(chǎn)量目前雖不及三星，但良率也可以達(dá)到60%以上。*新發(fā)布的小米Note 2就是采用的LG的柔性AMOLED屏。此外，日本的JDI和夏普（已經(jīng)被鴻海收購），以及臺灣的友達(dá)，國內(nèi)的京東方、柔宇等一眾屏幕廠商也都在加快布局自己的AMOLED技術(shù)，AMOLED取代LCD已經(jīng)是大勢所趨。

柔性觸控

觸控方面，ITO（錫氧化銦）透明導(dǎo)電薄膜由于透光性好、厚度低、硬度和導(dǎo)電性優(yōu)良、制作工藝成熟等諸多原因，成為了非曲面LCD和OLED等顯示屏幕*重要的觸控層材料。然而，由于ITO本身是一種脆性材料，不適合做大曲率甚至可隨意彎折的柔性觸控層，而且造價和成本高昂，目前大約占到整個觸控屏幕產(chǎn)業(yè)上游材料部分30%-40%的成本，又使用了“銦”這種儲量有限的稀有金屬，因此隨著曲面和柔性時代的到來，大有被取代的態(tài)勢。

黃漢鋒表示，目前對ITO材質(zhì)*主要的替代品有：石墨烯、碳納米管、納米銀和金屬網(wǎng)格等。其中石墨烯和碳納米管從材料本身的特性來說是ITO非常好的替代者。但是石墨烯目前仍處于研發(fā)階段，距離量產(chǎn)還有很遠(yuǎn)的距離。納米碳管工業(yè)化量產(chǎn)技術(shù)尚未完善，其制成的薄膜產(chǎn)品在導(dǎo)電性也不及ITO。因此從技術(shù)與市場化的角度來說，金屬網(wǎng)格與納米銀技術(shù)將是近幾年發(fā)展的主角。其中金屬網(wǎng)格技術(shù)目前已經(jīng)在一些PC顯示市場應(yīng)用了。

這里說的金屬網(wǎng)格技術(shù)是使用銀、銅等金屬導(dǎo)電材料或者氧化物在PET等薄膜基板上壓制所形成的導(dǎo)電金屬網(wǎng)。其主要優(yōu)勢是原料成本低和可繞折性好，但是由于良率、產(chǎn)量和高線寬高像素下引起的莫瑞干涉波紋問題，因此更適合應(yīng)用在分辨率不高、相對遠(yuǎn)距離使用的臺式一體機、筆記本電腦和電視等產(chǎn)品上。

納米銀技術(shù)是指將納米銀墨水材料涂抹在PET或者玻璃基板上，然后利用鐳射光刻技術(shù)，刻畫制成具有納米級別的銀線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。其主要優(yōu)勢是良率高、線寬小、導(dǎo)電性好和耐繞折，缺點是成本高。而且相比于金屬網(wǎng)格，納米銀材質(zhì)具有較小的曲率半徑，且在彎曲時的電阻變化率小，再加上線寬的原因，因此更適合在手機、智能手表和手環(huán)等高分辨率的近距離場景中使用。

“綜合比較的話，我認(rèn)為目前納米銀比金屬網(wǎng)格更具有優(yōu)勢。”黃漢鋒說。

柔性蓋板

為了要做到可隨意彎折，除了解決柔性顯示和柔性觸控之外，*后也是*關(guān)鍵的部分就是柔性蓋板和貼合了。但是由于本身堅硬易碎的特性，玻璃蓋板在柔性領(lǐng)域卻不是*好的選擇。

黃漢鋒表示，相比玻璃，高表面硬度和高透光率的PET和PI（聚酰亞胺）材質(zhì)才是更好的選擇，但目前PET和PI也存在許多待解的問題。一方面是它們不耐高溫且透光率差：PET和PI在不太高的環(huán)境溫度下就會出現(xiàn)部分熔融和性狀改變的問題，而且相比玻璃也沒有很好的透光性。

其次是難以在硬度和繞折性上達(dá)到一個平衡。黃漢鋒表示，如果要達(dá)到一定硬度要求，就要涂布硬化層，但是涂布硬化層之后，經(jīng)過反復(fù)繞折，這個硬化層就會出現(xiàn)龜裂，硬度降低的問題。因此，如何在這兩者之間達(dá)到平衡是目前一個*大的瓶頸。

相比需要進一步發(fā)展的柔性蓋板，目前曲屏手機必備的3D玻璃蓋板的發(fā)展前景則非常好。

有資料顯示，2018年或?qū)⒊蔀?D玻璃蓋板的爆發(fā)年，預(yù)計到2020年前后，3D玻璃蓋板的手機滲透率將超過50%，并且隨著3D玻璃蓋板加工工藝的成熟，單價的下降，普及率會進一步地提高，預(yù)計未來的市場規(guī)模將達(dá)到190億元以上。

黃漢鋒表示，目前常見的1R（單一弧度彎折）和2R蓋板制作工藝已經(jīng)基本成熟，基本都是通過熱彎技術(shù)來實現(xiàn)一個彎曲的效果，區(qū)別主要在硬化層的涂布方面。但是良率是一個待解問題，基本上只有30%，而且短期內(nèi)看不到很大的提升空間。未來如果要做4R的話，良率會更低。因此良率是蓋板制造方面亟須解決的問題之一。

柔性貼合

蓋板選定之后就是貼合，即把蓋板和下面的觸控、顯示層整合在一起形成一個完整的模組。目前常見的方式有滾輪式和真空貼合兩種：其中滾輪的效率高，需要滾壓被貼物。而真空式的效率相對較低，不過不需要滾壓被貼物，也就不容易造成被貼物的損傷。

黃漢鋒表示，如果曲率大的話，就只能選擇真空貼合。不過，對于未來有可能出現(xiàn)的4R貼合，由于其特殊的4邊彎折特性，因此即便采用了真空方式也很難避免在弧度大的地方出現(xiàn)褶皺和氣泡。目前業(yè)內(nèi)有采用定制的擠壓氣囊或者塑膠件的方式來緩解這一問題，但并沒有完全解決。因此在多曲面和高曲率的貼合工藝上業(yè)界也依然有進步的空間。

黃漢鋒坦言：“從供應(yīng)鏈的角度來說，隨意繞折的柔性屏幕要真正實現(xiàn)量產(chǎn)化，還需要幾年的時間，同時也需要上下游的供應(yīng)鏈來共同攻克相關(guān)的技術(shù)難題。”

對于未來的發(fā)展，黃漢鋒認(rèn)為各模塊的融合將是大勢所趨。他說：“LCD液晶顯示的Incell技術(shù)中，將ITO觸控薄膜與液晶層融合到了一起，這就是一個很好的整合。現(xiàn)在指紋模組是獨立的，未來也可以和觸控整合在一起。我認(rèn)為未來將出現(xiàn)一個功能模塊間相互整合和進步的過程。”