Omdia显示研究部高级分析师邵剑出席!深度解析可折叠屏去偏光COE技术......

近日,韩国ETNews发表报道,详细介绍了三星显示为推出无偏光显示器所做的努力,他们将其称为POL-LESS OLED,这种结构被称为On Cell Polarizers(OCP)和Color On Encapsulation(COE),有望在今年第三季度的Galaxy Fold 3中使用首批去偏光片AMOLED
据悉,目前业界对一些技术术语都有自己的定义,比如这个pol-less技术,在BOE被称作COE,而天马称为CFOT。
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京东方 2017年展示COE技术的5.5寸AMOLED
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天马8.3寸折叠CFOT技术屏幕
COE技术解析
AMOLED中的圆偏光片用于减少反射。虽然它在减少反射方面做得很出色,但是却将显示厚度增加了50µm至100µm,并降低了亮度。在可折叠OLED中,消除圆偏光片并形成小于5µm的薄滤色器结构以替代此功能,将显著减少约20%的显示器厚度并提升亮度,面板供应商也能更好地控制其成本结构。
根据相关资料了解到,更换偏光片需要涉及以下三项关键技术:
  • 一种黑色不透明的像素定义材料(PDL),以前没有披露,是新产品。优点是可以降低圆偏光片反射光,提高对比度;
  • 新加滤色片;
  • 新加黑色矩阵。
图片三星显示器的POL-LESS AMOLED结构
PDL是TFT工艺中位于OLED层下面的最后一个掩模。它是一个相对较厚的层,用于定义每个子像素,以便OLED颜色不会相互干扰。
日本东丽被认为在PDL材料中拥有最高的市场份额,其材料通常是透明的。Neolux则研发了一款黑色PDL材料, SDC正在评估。
它将有助于提高反射率,因为它能吸收任何通过彩色滤光片的光,这些光不会被发射层吸收或反射。
以前认为,OCP/COE的反射率性能可能仍然需要依靠单层抗反射膜,但如果使用黑色PDL材料,可能就不需要了。
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图片来源:三星
在Y-OCTA图层上的彩色滤光片和黑矩阵图案将是改善反射的主要方式。然而,这增加了制造过程的复杂程度。据预计,还需要另外五次光罩来添加BM、RGB彩色滤光片和OC层。
此外,由于低温与保护底层的要求,导致与这些步骤相关联的生产速度较慢,这将导致在光罩设备上的巨额资本支出,光罩设备是背板制造中最昂贵的工具之一,随着加工步骤数量的增加,产量降低的风险也会存在。
据悉,目前使用POL-LESS工艺制造的原型将亮度提高了20%至30%,并且将POL-LESS和LTPO结合使用可减少30%以上的功耗。
为使这一新工艺实现商业化,还需要克服例如产能等的挑战,它们将被行业领头企业逐步攻克。
预计该工艺将在今年第三季度用于Galaxy Fold 3的生产,并可能在可卷曲和柔性OLED上使用,这也代表了三星显示器在竞争中脱颖而出的另一种方式。当然,所有其他的移动OLED供应商也正致力于这一过程中。
面对这一趋势,对偏光片供应商而言,日本日东是SDC在目前可折叠AMOLED上的首选选择,尽管它的可折叠产品的数量仍然相对较小,但日本日东仍面临最直接的风险。如果这一过程在其他柔性显示器上逐步实施,作为三星苹果公司SDC柔性OLED的主要供应商的住友化学也将面临较大风险。
COE的验证过程给行业带来了新的问题
据Omdia显示研究部高级分析师邵剑表示,如果通过光刻的方式实现这一技术,要增加四到五个光罩的投资,因此引进这一技术将具有一定的风险。不过,为了降低OLED显示屏的功耗和材料成本,COE正在逐步走向量产。特别是在中国,几乎每个OLED工厂都有自己的COE计划。
验证期间,没有必要新装一条CF线进行技术测试。因此,OLED厂商不约而同地选择外包与自己生产线尺寸相匹配的LCD CF线进行测试验证
然而,并不是所有的CF线都能满足OLED厂商的需求。图1显示了现有OLED生产线的规模和对应的LCD CF线进行COE技术验证的情况。
例如,对于Gen-6 AMOLED玻璃需要四分切后在Gen-4.5 CF线验证COE。同样,Gen 5.5需要Gen 3,而Gen 4.5需要Gen 2.5。
并不是所有OLED厂商都能顺利找到并与相应的CF线顺利合作,进而完成验证。当前所有展示COE样机的OLED面板厂,在其集团内部都是有LCD产能。因此,在这种情况下,例如和辉光电维信诺这样产品线较为单一的面板厂,要想引进COE技术虽然并非不可能,但难度很大。
然而,随着OLED技术的改进,这也体现了一种趋势,即技术储备单一的企业将越来越难追赶上头部企业的技术革新速度。
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玻璃尺寸在COE验证中的变化(来源: Omdia)
在COE的量产过程中,若是基于薄膜封装的产品,将与On-cell的TSP on TFE结构融合。以图2为例,在TFT制程后,Gen 6的全尺寸玻璃被一分为二,进行蒸镀封装及后续传输步骤。而在TSP-on-TFE和COE工艺的曝光工序中,半片Gen-6玻璃将在曝光腔体前后被合并和分离。

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Gen-6生产线的COE量产过程中玻璃尺寸的变化Source: Omdia) 
由于采用此技术可以使现有折叠屏在功耗上实现比较显著的降低,而且厚度上省去偏光片,更适用于折叠类产品,能实现极致的弯折半径。为了让更加深入的了解目前COE技术的产业化进展,OLEDindustry特邀Omdia显示研究部高级分析师邵剑于2021柔性可折叠AMOLED产业化技术峰会上作关于《可折叠偏光COE技术分析》的主题演讲

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来源:综合整理于ETnews、Omdia