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三星AMOLED偏愛的Y-OCTA技術是什么,看本文Y-OCTA技術介紹詳解

作者: 51Touch     時間:2019-03-13     源于:IHS 科技    總點擊:
【導讀】:AMOLED是自發光顯示,所以它不需要背光和彩色濾光片,剛性AMOLED僅需一片上玻璃對TFT背板封裝。由于上玻璃相當單純,這對圖案化的觸控傳感器來說是理想的位置。

關于三星AMOLED偏愛的Y-OCTA技術,看這篇就夠了。柔性On-Cell AMOLED自2017年以來一直是三星旗艦智能手機的一項關鍵性差別優勢。在韓國Tangjeong的A3 Gen 6工廠,三星顯示器開始基于薄膜封裝生產柔性AMOLED面板,使用聚酰亞胺取代玻璃基板。

  在2017年,剛性(玻璃)和柔性技術被分別用于Galaxy S7和S7 Edge,但Galaxy S8和Note 8僅采用了柔性技術。與剛性技術類似,柔性AMOLED顯示屏也采用On-Cell觸控傳感器,但從傳感器性能、傳感器圖案化產能、供應鏈、顯示器的結構堆棧和未來集成等方面看,柔性顯示器的結構更為復雜。

  AMOLED觸控傳感器結構

  AMOLED是自發光顯示,所以它不需要背光和彩色濾光片,剛性AMOLED僅需一片上玻璃對TFT背板封裝。由于上玻璃相當單純,這對圖案化的觸控傳感器來說是理想的位置。三星顯示器主要采用在封裝玻璃之上、偏光片之下的單面ITO(SITO)圖案化(帶有起絕緣作用的橋接和跳線)。單層多點圖案化也適用于入門和中檔機型,但隨著顯示器尺寸的增加,三星顯示器已經很少采用。

  面板廠商如友達與和輝已將SITO圖案化大量用于智能手機OLED面板。三星顯示器不會在自己的光刻生產線上生產剛性On-Cell觸控傳感器。這項工作外包給Dongwoo、和鑫和華映,從而使其將生產線保留給更有利可圖的面板工藝流程。On-Cell觸控傳感器供應商應該在5.5代或6代工廠進行傳感器圖案化,以便與三星顯示器的A2(5.5代)生產線相匹配。

  在2015年,三星發布其旗艦機型(Galaxy S6 Edge),就是采用了基于柔性AMOLED外掛觸控技術。三星顯示器將SITO薄膜業務外包給ALPS和Dongwoo。這種SITO薄膜被層壓在蓋板玻璃和AMOLED顯示屏偏振片之間(GF SITO)。

  然而,這種SITO薄膜的產量很差,因為薄膜的基板比玻璃的剛性差,在復雜的橋接過程中容易導致廢品。在2016年,三星顯示器決定把SITO薄膜放在偏振片之下,并嘗試采用其他材料,如銀納米線。

  將傳感器放置在偏光片之下有助于提高光學性能。因此,柔性AMOLED顯示屏制造商從GF SITO轉向基于薄膜的On-Cell觸控傳感器(或AP1S,三星顯示器的營銷術語,但在業內并非慣例),而三星在Galaxy S7 Edge、S8 Plus、Note 8中采用了AP1S。類似于剛性技術,AP1S不使用三星顯示器的內部光刻生產線,因為SITO薄膜可以外包。

  AP1S是過渡性技術,因為對于更薄的柔性AMOLED而言并非最優選項。在2016年,Y-OCTA(三星的營銷術語是YOUM On-Cell觸控AMOLED)做為先進的柔性AMOLED顯示器技術被提出來。Y-OCTA移除了薄膜基材,讓觸控電路直接圖案化在薄膜封裝層之上。Y-OCTA使AMOLED顯示器更薄,但它采用面板內部光刻生產線。如果三星顯示器放棄目前的外包策略,這將會利弊參半。

  采用Y-OCTA的原因

  三星顯示器不能像GF SITO和AP1S那樣外包Y-OCTA傳感器成像,因為它是柔性AMOLED生產的中間步驟。外包將給三星顯示器或傳感器制造商面臨帶來生產率和責任問題。三星顯示器已決定在高端機型上采用Y-OCAT來代替AP1S,這意味著讓Y-OCTA占用生產線肯定是經過考量的。

  智能手機外形因素的目前趨勢構成了轉向Y-OCAT的原因之一。高寬比為18:9的顯示器要求既薄又窄的外形,特別是對柔性AMOLED更是如此。Y-OCTA消除了ITO薄膜的基板(約50?m或以上)。生產線內的光刻工藝可直接將觸控傳感器(鈦/鋁/鈦)的圖案化于薄膜封裝(TFE)層上,它先以一層很薄的樹脂進行涂布,使得表面保持平整。至于觸控傳感器引線與顯示器畫素導線集成在一起后,透過COP(芯片在塑膠基板)的方式與芯片相連。

  COP縮短了底邊,但將來若是采用TDDI更可以簡化整個顯示模塊的系統裝配。成本節省包括COF的FPC以及ITO薄膜基板。金屬材料的觸控傳感器線路也比基于ITO更易于彎曲。它可以被應用到未來的In-Cell結構中,其中陰極或陽極被做為觸控傳感器來圖案化。Y-OCTA采用光刻生產線進行圖案化,但是也降低了復合良率。

  因此,就需要更多的產能準備,也需要一些時間才能成熟。三星顯示器正在考慮讓L7-1工廠擴大2018年Y-OCT產能。目前,只有5.8英寸 Galaxy S8采用Y-OCTA。

  Y-OCTA需求激增

  Y-OCTA是更為集成化的OLED元件,并且采用面板制造商的內部光刻生產線。外包的觸控傳感器,無論是剛性(On-Cell)或柔性(AP1S),都可以讓這些生產線空余出來留給具有更大價值和利潤的顯示器工藝。

  因此,除了三星顯示器這個特例,面板廠商都還沒有采用類似于Y-OCTA的方法。京東方(成都)采用的是AP1S;其ITO薄膜供應商是Dongwoo。在三星顯示器方面,只有5.8寸Galaxy S8采用Y-OCTA,而2017年的Galaxy S8 +(6.2英寸)和Note 8仍然采用AP1S 。

  但采用Y-OCTA已成為未來三星顯示器的政策和策略。這里有兩個原因。首先,高度緊湊的元件整合帶來價值與技術門檻。其次,三星顯示器擁有舊一代工廠。它可以出售(給Truly)或用于其他目的。例如,這些設備可用于Y-OCTA傳感器或轉移到三星 LSI、三星電機用于面板級扇出型封裝(FO-PLP),從而使這個與部門能夠于臺灣的競爭對手臺積電來競爭。

  從2018年開始,在柔性AMOLED中AP1S與Y-OCTA之比例將取決于以下因素:

  從2018開始,三星旗艦機型所用的三星顯示器是否完全從AP1S轉向Y-OCTA

  三星顯示器是否將Y-OCTA僅僅保留給三星,并將AP1S保留給中國智能手機品牌

  京東方的成都工廠可以多么快速地大量生產AP1S柔性AMOLED面板

  LG顯示器將采用哪種新結構(AP1S + TFE或阻絕薄膜的觸控傳感器)

  在2018–2020年,三星顯示器肯定會增加采用Y-OCTA,Y-OCTA出貨量雖然增加,但是Y-OCTA在顯示器市場的份額可能會降低,這是由于其他面板制造商會采用AP1S或其他類似的方法。

  從Y-OCTA 到In-cell

  IHS Markit預測,In-Cell觸控解決方案將依然被智能手機采用,而On-Cell AMOLED柔性需要更成熟才行。AMOLED沒有Vcom模塊,而陰極和陽極可以取而代之。此外,FHD和WQHD分辨率可采用分時共享方法。更進一步,In-Cell觸控可以使顯示器達到最薄。

  雖然玻璃切割和設備的世代線對于生產大型顯示器很重要,但智能手機顯示器更集中在TFT半導體方面的突破。這就是為什么面板制造商將會需要在TFT端集成更多的傳感器和電路,而觸控傳感器和基于顯示器的指紋傳感有望在不久的將來走向市場。

  關鍵結論

  雖然Y-OCTA會占用內部蝕刻線產能,但其優勢已經使三星顯示器確定將這種結構應用于更輕薄、簡潔的柔性AMOLED顯示屏。

  面板制造商將會需要在TFT端集成更多的傳感器和電路,而觸控傳感器和基于顯示器的指紋傳感有望在不久的將來走向市場。

  關于Y-OCTA知識介紹

  對于智能手機有機發光二極管(OLED)面板(尤其是三星顯示器)的制造商來說,不斷進步將觸摸面板結構集成到顯示器中,以便實現薄膜集成并減小面板厚度。在將剛性OLED面板與柔性OLED面板進行比較時,這種發展尤其突出 - 這種整合可以產生可以折疊甚至可卷曲的非常薄的面板。

  單元觸摸解決方案使顯示器市場向靈活的產品靠攏,是Y-OCTA機制的基礎技術。實質上,Y-OCTA通過將屏幕的觸敏部分集成到單元上,在顯示器上消除了單獨的觸摸屏層。


 

  剛性OLED的on-cell TSP

  上圖顯示了剛性OLED顯示器的傳統結構,其中帶有觸摸傳感器面板(TSP)的on-cell可以在封裝玻璃的表面上找到。剛性OLED面板本身具有兩個玻璃基板 - 封裝玻璃和背板上的基板玻璃。

  封裝和背板玻璃之間是密封(由玻璃料或樹脂制成)封裝; TSP傳感器位于封裝玻璃的表面上。在覆蓋窗側,OLED偏振器和覆蓋窗通過光學透明粘合劑(OCA)或光學透明樹脂(OCR)層合。在這種情況下,TSP位于封裝玻璃的頂部。

  整個OLED模塊有八層,包括觸摸和覆蓋窗口。從上到下依次為覆蓋窗,裝飾膜,OCA / OCR,偏光片,TSP傳感器,封裝玻璃,OLED發光層和背板基板。

  剛性OLED的In-cell TSP

  在這種結構中,TSP從on-cell移動到in-cell,這樣TSP傳感器就在封裝玻璃的下面。除了TSP的位置之外,內嵌結構基本上與剛性OLED的on-cell TSP結構相同。

  八層保持不變,但現在的順序略有不同。從上到下,包括覆蓋窗,裝飾膜,OCA / OCR,偏振器,封裝玻璃,TSP傳感器,OLED發光層和背板襯底。采用這種結構,內嵌式觸摸顯示出更好的靈敏度和響應。


 

  塑料薄膜上的TSP傳感器

  對于柔性OLED顯示器,使用塑料基板代替玻璃基板。理論上,在塑料襯底上制作TSP傳感器層是不可能的。因此,柔性OLED面板制造商,特別是三星顯示器和LG Display已經開發了一種稱為TSP基膜的特殊塑料層。僅包含用于觸摸TSP傳感器的TSP基膜與使用OCA / OCR的OLED面板層壓。

  由于添加了TSP基膜,整個結構有10層。從上到下,10層包括:覆蓋窗,裝飾膜,OCA / OCR,TSP傳感器,TSP基膜,OCA / OCR,OLED偏振器,封裝層,OLED發光層和背板塑料基板。由于層數越多,結構越復雜,面板制造商也開始尋求更好的解決方案。

  TSP傳感器在偏振器上

  在塑料薄膜上使用TSP由于添加了TSP基膜而變得復雜,因此新想法是將TSP基膜與OLED偏振器結合。通過薄膜封裝(TFE)的開發和改進,并結合偏光片和TSP基膜,層壓不再需要OCA / OCR層。這成功地將層數從10減少到了8。

  從上到下八層為:覆蓋窗,裝飾膜,OCA / OCR,TSP傳感器,OLED偏光片,薄膜封裝,OLED發光層和背板塑料基板。

  Y-OCTA:薄膜封裝的TSP傳感器

  作為目前最先進的結構,Y-OCTA是三星顯示公司開發的一個術語,用于描述柔性顯示器的特殊結構,如On-cell觸摸解決方案所述,這是靈活的AMOLED的一大改進。最重要的特性是將TSP傳感器直接放在TFE上,以獲得電池上的解決方案。On-cell與附加接觸相比具有以下優點:

  · 采用on-cell技術,觸摸層和彎曲區域的光學特性都得到了改善,因為觸摸層位于偏振片下方,使得制造商可以使用ITO材料制作透明導電薄膜。

  偏光鏡放置得更靠近保護鏡片,解決了彎曲邊緣上的一些可見性問題。

  On-Cell類型不需要支撐膜,在向模塊制造者轉移時,具有防止觸摸層在彎曲區域上平坦的不良效果。消除支撐膜減少了總面板厚度,生產成本和層壓工藝。

  片上結構更適合于柔性產品,因為與附加類型相比,結構具有更少的層。

  結構如下:


 

  在這種情況下,從上到下的八層依次是:覆蓋窗,裝飾膜,OCA / OCR,偏光片,TSP薄膜封裝,薄膜封裝,OLED發光層和塑料基板背板。

  Y-OCTA結構應用于Samsung Galaxy Note 7 Edge所使用的最新靈活OLED面板。“Y”代表“Youm”,這就是三星稱之為靈活的AMOLED技術。三星顯示通過其OCTA技術在智能手機市場站穩腳跟,并希望在柔性OLED市場上保持領先地位,這就是為什么它采用了Galaxy S6及其后續機型的靈活觸控解決方案。

  三星顯示器也許選擇了on-cell touch作為轉向Y-OCTA的過渡技術。不過,公司似乎已經考慮了元器件供應商和新面板廠商的發展趨勢,這更有可能成為選擇的決定性原因。此外,on-cell結構可以像Y-OCTA一樣創新,特別是如果制造商能夠減少偏振器和觸摸層的數量的話。
 


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