华星光电贾永臻：以Semi-set为代表的功能集成化将成为趋势
来源:
|
作者:佚名
|
发布时间: 2022-07-23
|
1999 次浏览
|
分享到:
2022年7月20日，由势银(TrendBank)主办，芜湖长信科技股份有限公司联合主办的“势银电子玻璃产业大会暨UTG产业发展论坛（EGC）”在安徽芜湖悦圆方酒店隆重举办。
2022年7月20日，由势银(TrendBank)主办，芜湖长信科技股份有限公司联合主办的“势银电子玻璃产业大会暨UTG产业发展论坛（EGC）”在安徽芜湖悦圆方酒店隆重举办。
在本次大会上，武汉华星光电半导体显示技术有限公司 T4研发中心模组技术开发部部长贾永臻发表了题为《从柔性屏的受力特征看保护盖板的技术发展趋势》的演讲。贾永臻表示，目前，柔性可折叠市面产品续航能力较差，低折痕也是痛点之一。针对当前客户最为关注的便携性，我们的柔性折叠技术开发布局，最先就是轻薄化。此外，我们很关注未来折叠产品的功能集成化，包括主动笔相关特性、护眼方面的特性以及和转轴屏幕一体化的整合能力。各位产业界同仁，大家上午好！首先我代表华星光电，感谢芜湖市政府以及长信集团对于本次会议的大力支持。我今天演讲的题目是《从柔性屏幕的受力特征看保护盖板的技术发展趋势》。同时，也希望借此机会，将我们TCL华星光电的产业相关进展分享给大家，这也是我第一次除了面对终端客户之外，向各位产业界同仁分享华星光电在折叠及柔性显示相关的进展。华星光电当前的使命和愿景是“领先科技，和合共生”。自2009年成立以来，总投资额已超2600亿元。整个产业链布局最早是从深圳起家，从三星引进了它的五代线，成立了t1、t2工厂后，往武汉扩张，在武汉以中小尺寸事业群为主业务进行布局。去年收购了三星位于苏州的一条五代线，成立了t10工厂。我们在海外也进行了持续布局。在印度共投资15.3亿，打造了印度首条整体产线，模组的整个年产值达到了30亿元。这是产业界的一些合作状况，包括传统的面板上游电视相关的厂商，还有平板/笔电领域，比如惠普、戴尔、联想，更重要的是当前在积极布局一些车载相关领域，也是希望借此机会能和芜湖的企业共同实现产业上的突破。目前，TCL华星光电整体的业务模块包含了TV、商显、中小尺寸、柔性显示这四大板块。我们以武汉为中心的t3、t4、t5、t9四个工厂主要是支持中小尺寸和柔性显示。首先是经营状况，TCL华星光电在成立的第一年率先实现了盈利，2021年为止，EBITDA%排名连续保持行业领先，每年的盈利状况还未出现过亏损，持续保持正向盈利。在市场方面，我们主要的战略发展方向还是以高端电视面板为主，全球出货状况仅次于京东方。更重要的是，我们在一些高端领域例如商显、电竞屏方面，市占比相对整体布局会更高一点。由于受到中小尺寸特别是手机行业相关产能过剩的状况，短期内该状况无法得到缓解，因此我们放缓了在中小尺寸特别是手机行业相关的产业布局。按统计数据，我们在智能手机/柔性OLED智能手机面板领域保持一个跟随的状态，全球出货排名第四位。截至2021年，我们在PTC相关的国际专利是1954项，全球排名第八名。接下来我介绍一下TCL华星光电在柔性显示方面的布局和取得的成果：在柔性显示方面，华星光电的理念是要做到“柔性视界，随心而变”。作为华星光电，柔性显示主要以t4，在武汉的柔性OLED柔性光电为主，从2019年小米10系列等这些折叠产品作为我们的代表产品，实现了首次量产出货。到2020年整个出货量达到了6M，在高刷新率，小米内折产品方面也在持续发力。到2021年，累计出货量已经达到了17M。在柔性折叠相关产品开发领域，我们把产业开发定义成三个阶段：
1、2016到2018年是蓄势阶段，主要做技术的积累和产品的确保；2、2019到2021年是积累阶段，2021年，小米的首款可折叠手机Mix fold量产销售，该款产品的面板是我们独供的；3、到了2022年，我们是国内首支将UTG材料量产的厂商，相信大家很快就能在终端看到我们的模组产品。2022年随着DF低功耗组合技术的量产，相信在今年以后，柔性折叠产品会迎来自己的迸发期。在柔性折叠技术开发布局上，华星光电聚焦轻薄、折痕、功耗、功能集成、画质、耐用性等六大重点方向布局新技术，预计22年开始逐步完成量产品转化。此外，我们同样很关注未来折叠产品的功能集成化。华星光电在折叠方面还有一个重要的技术优势，我们可以做到和转轴的一体化出货，也就是经常提到的Semi-set，大幅度缩短了开发日程。同时会组合叠加在LTPO屏下摄像等方面的新技术。
可以很高兴地预见：该方案由于整体研发费用的降低，可以实现最佳匹配性能与低成本的双赢局面。放这张图主要是由于大家刚刚进入这个行业，存在一些认知方面的误区。大家会经常提到中性层的概念。假设把一个屏幕进行折叠，它会形成如图一样的受力特征，屏幕拉伸凹出来的表面，红色的状况下它受到拉应力，蓝色的部分会受到压应力，中性层只是占到整个平台模组受力非常小的一部分，这些位置的应力都是非常小的。因此对于柔性折叠模组去探讨中性层并没有特别大的意义，重点要关注的是如何把突出来的表面，拉应力最大的位置进行相关的管控。这是我在2019年发表的一篇论文，论文中提到了柔性模组中的力学问题：受力并不是一个点的事情，如果沿着屏幕的方向，一张纸要做一个拉伸，这张纸很容易产生一些裂纹；如果在屏幕的垂直方向上进行拉伸，同样有可能造成一些屏幕模组层之间的分离。对于OLED的上下游产业链，特别在UTG方面，更需要关注的是如何确保UTG材料不发生断裂。再看这张图右边的曲线，代表了柔性模组的受力特征，可以看到在应力对称中心的时候，它的拉应力是最大的，这个地方主要是由于曲力半径是最大的，所以要特别关注这个地方受力特征的变化。如果是一个传统的很硬的材料，它的受力特征就好比：如果将纸张之间用很软的胶水粘起来，相当于纸张之间都是空气，能发现这本书很容易实现弯折，这得益于材料本身较软和轻薄的特性。对于薄膜来说，主要管控的是它的断裂延伸率，内外表面断裂延伸率可以控制到5%以内，所有的折叠相关模组材料其实都能实现较好的弯折特性。接下来是我们对于柔性透明保护盖板的现状和发展趋势的分析：这是三星2017年发表的一篇论文，这张图横坐标代表了它的强度，纵坐标代表了弹性模量。从数据来看，如果在低模量的材料区间，其实大部分材料可以满足断裂延伸率的要求，比如说泡棉和超弹 (如TPU)。在高模量领域很少有材料能满足要求，就需要我们在高模量领域做一些强化。在低模量材料应用方面的主要痛点，主要是这种类太软的材料用在外层，书写时的表面机械特性没有办法进行确保。未来想在外表面用它，我们要去考虑提升它的一些自修复特性，同时还需要考虑它是否在大变形的场景中能进行相关的应用和拓展。特别在可拉伸应用场景下，低模量材料的断裂延伸率较大的特点就可以被发挥出来。低模量材料它的钢度比较低，这点对于应用材料而言有一个较好的拓展作用。我们可以尝试把TPU这些材料应用在自己的弯折区或者放在内部层，外部层还是用一些高模量材料，以达到保护的作用。第二类材料是1-10GPa的中模量材料，对于玻璃来说，它的弹性模量很大，未来这部分新材料可以在这两个模量范围之间进行持续的探索。当前在这些领域主要考虑一些新型的特种材料，比如芳纶。大家受制于材料折射率的特性，在小尺寸方面的难度会比较大。最后就是今天关注的重要课题，就是高模量UTG材料的设计特性。传统材料的受力特征像蓝色的这条曲线一样，一个材料在反射弯折状态下，它的弯折特性很难进行确保。玻璃的离子交换强化，形成的合应力状态，会大幅缩短材料在外表面的拉应力，材料的弯折特性就能得到确保，在叠加一些修复功能后，可以做到1000兆帕以上。业内在考虑UTG的初衷，并不是说要把这种材料放在屏幕内部，其实我们在考虑UTG的初衷是希望它能用在柔性模具的最外表面。当前由于材料减薄了之后比较脆，没有防碎片的一些功能，所以还是需要外表面叠加一些PET等保护材料，以防止碎片的飞溅。
我们还是希望材料能够让我们的柔性模组获得比较好的触感特性，建议直接在玻璃表面做强化，在未来能真正应用到外表面，同时获得比较好的书写触感。最后介绍一下华星光电的合作理念，就是“领先科技，和合共生”。我们希望OLED产业同胞们能够联合终端以及在座的各位产业链上的大佬，大家一起合作，把UTG产业当前的客户痛点尽快提供相应的解决方案，达到降成本的最终目的，未来OLED折叠相关的产品时代才能真正到来。图：贾永臻博士与赛德半导体董事长欧阳春炜在会议现场合影
