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隨著智能顯示的飛速發展,消費者對顯示設備顏值的追求越來越高。試想我們的手機屏幕點亮時是一塊顯示無死角的顯示屏那自然是極好的,所以偏執的消費者追求極致的的屏占比;屏下指紋技術及聽筒隱藏設計的出現,讓全面屏技術日趨成熟,所以隱藏攝像頭成為我們追求完美顯示的最后拼圖。從iphone X最早的劉海屏到夏普的美人尖,到OPPO水滴屏,再到三星和華為的打孔屏(通孔和盲孔),可謂百花齊放,百家爭鳴的全面屏時代。如下圖1所示:人們對于手機顯示的探索腳步從未停止過。截止目前來看,打孔實現對前置攝像頭的安放,可以進一步提升手機正面顯示區域的利用面積,可能是目前為止來說較為合理的方案。
什么是盲孔OCA
打孔方案通俗來說就是在屏幕上開了孔,分為通孔和盲孔兩種打孔方式;眾所周知,手機的一塊屏幕有多層結構。通孔的解決方案是在屏幕的保護玻璃下,所有的層都穿孔(除了最外面的蓋板玻璃),讓前置攝像頭穿過液晶層以及背光模組嵌入孔洞中,而盲孔則是保留了液晶和蓋板不打孔。(如下圖2示意圖);
通孔也好、盲孔也罷,兩者都是這兩年大部分手機廠商采用的全面屏方案,不過兩者各有千秋,不逞多讓。通孔在工藝上更難一些(需要液晶打孔),但由于沒有液晶的遮擋,使用前置攝像頭的時候會更清晰一些;而盲孔工藝更簡單,性價比更高,但由于液晶的存在,前置攝像頭的清晰度會有略微影響。
雖然說盲孔工藝相對簡單,性價比很高,但在這個方案設計之初也碰到大難題:作為關鍵材料的上偏光片上挖的孔怎么辦?這個孔雖然看起來不大(一般在4mm左右),但足足有76um以上的厚度(即偏光片的厚度);所以需要尋找一款光學的膠可以同時滿足把偏光片的孔填充好,另外還能起到全貼合的作用。即將觸控屏和顯示屏粘結起來;全貼合技術即是以水膠或光學OCA膠將顯示屏與觸摸屏無縫隙完全粘貼在一起,當時看起來應該有四種方案可以嘗試:
1、選用LOCA即采用水膠的方式,由于LOCA的流動性使其具備很高的填充性能,能夠很好的填充偏光片的圓孔。但同時也存在溢膠問題,如果溢膠到偏光片邊緣會造成折射率存在偏差,會引起較為明顯的顯示缺陷,如圖3,因此LOCA方案不可行。
2、所以各大屏廠工程師轉換方向依靠全貼合OCA解決。起初的全貼合OCA由于填充性能不足(填充段差30%),導致偏光片邊緣出現圖4的邊緣氣泡,一直無法解決。
3、先LOCA膠點到孔內填平,再貼合普通全貼合OCA,但由于存在折射率差導致前置拍照模糊。
4、在普通全貼合OCA上先模切成帶孔OCA,然后和打孔的偏光片精準對位完成全貼合,這個很考驗貼合精度,對貼合工藝要求很高,而且脫泡后OCA膠很容易從邊緣溢出來。如圖5所示:
新綸盲孔OCA
簡而言之:各大屏廠需要我們開發出一款同時兼顧LOCA和OCA性能的膠膜,讓其常溫下具備常規全貼合OCA的性能,易于加工,運輸;加熱加壓下能具備很好的流動性和填充性,在UV固化后能夠具備很好的信賴性。
盲孔OCA在這樣的背景下誕生了:采用各種丙烯酸酯單體經過自由基反應共聚成結構鏈段比較特殊的丙烯酸樹脂,然后在主鏈上進行一些修飾,形成一種特殊結構的丙烯酸酯樹脂。由于它也屬于典型的壓敏膠,所以也具備壓敏膠的粘彈性,因此這種樹脂具備以下性能:
(1)在高溫高壓下具備很好的粘流態性能,故而具備超高填充性能,填充能力超過50%以上;
(2)由于其還具備高彈態性能,所以與偏光片的適配性好,能很好的跟隨偏光片的收縮和膨脹,從而能夠避免氣泡反彈;
(3)重工性能優異,能夠很好的加熱重工;
(4)優異的信賴性,能經過高溫,低溫,高低溫循環,紫外光輻射等不產生氣泡反彈。
這種樹脂具備常溫下普通全貼合OCA的性能,能很好的完成分切,模切等加工,不會影響尺寸穩定性,一旦完成貼合后在加熱加壓的條件下具備很好的流動性,可以很好的填充偏光片的圓孔,照射UV后具備很好的信賴性,盲孔OCA使用過程如下圖6所示:
未來發展趨勢
隨著個人終端技術的不斷升級,折疊屏、卷曲屏、拉伸屏如雨后春筍般涌現,但目前來看或多或少存在一些缺陷,短期內諸如折疊屏折痕問題仍然無法徹底解決,另外高昂的價格也制約著消費者的購買能力。所以短期內來看,全面屏的盲孔屏由于具備高性價比,高占屏比,仍然是市場的主流方向。
根據研究機構于2019年的調研數據,2018年全球四大觸摸屏市場(智能手機、平板電腦、筆記本電腦及車載顯示市場,不包括返修市場,下同)OCA光學膠需求量為5586萬平米,預計到2021年,全球四大觸摸屏市場OCA光學膠需求量為5279萬平米,復合增長率為-1.8%,整體市場呈下滑趨勢,但市場用量仍然巨大。
盲孔屏作為現有LCD屏全面屏的主流設計,而且大有向OLED發展的趨勢。目前已占到整個全貼合OCA一半的份額,所以具有廣闊的市場前景。
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