近兩年,折疊屏手機從概念走向量產:2018年10月,柔宇發布全球第一款折疊屏手機FlexPai柔派;2019年2月,三星發布折疊屏手機Galaxy Fold,華為發布5G折疊屏手機Mate X。而包括蘋果、LG、小米、OPPO、索尼、魅族、TCL、聯想等手機廠商的折疊屏專利儲備、樣機曝光等,也讓“折疊屏”成為2019年智能手機外觀形態發展的新風向。
折疊屏手機,“折疊屏”是關鍵,手機屏幕要可以折疊,整個產業鏈上下游涉及的材料、工藝、設備及應用終端都需要作出相應的變革,涉及到手機多環節零組件變化:
相較于原有的直面或是固定曲面形態的柔性OLED屏幕,“可折疊”OLED屏幕在蓋板層、觸控層、OCA膠、偏光片等多個環節出現了較大的變化,并且為了配套折疊屏設計,智能手機需配置全新設計的折疊轉軸,并且出于降低機身厚度的考慮有望采用新型的結構件方案,產業鏈多環節迎來新的挑戰及機遇。
圖 可折疊手機材料體系挑戰(圖片來自華夏幸福)
可折疊手機所涉及的零組件供應鏈變化,主要體現在以下幾個方面:
1. 面板制造:柔性OLED屏若要實現可折疊的功能,需要在目前的柔性OLED顯示模組中進行多個環節的調整(例如蓋板、OCA膠、偏光片等),但對于柔性OLED面板本身的工藝制程而言并無實質性變化,無需另設產線。
已經發布的3款折疊屏手機中柔派、三星Galaxy Fold采用的都是自主研發的OLED屏,而華為Mate X據報道是用的京東方的屏幕。三星、京東方和柔宇都表示其折疊屏幕能抗20萬次的折疊,可以滿足換機周期。除此之外,還有LG、維信諾、深天馬、華星光電、和輝光電、群顯光電等OLED屏幕制造商也在大力布局。
2. 觸控層:目前主流的觸控電極材料為氧化銦錫(ITO),由于ITO材料抗彎折能力有限,不適用于中大型觸控屏和柔性觸控屏,所以折疊屏需要尋求柔性導電材料替代方案。金屬網格(Metal Mesh)或是納米銀線(silvernano wire)、碳納米管以及石墨烯、導電聚合物等柔性導電材料都具備替代ITO的潛質,目前能夠實際投入產業化應用效果較好的有金屬網格與銀納米線。
表:柔性導電材料性能對比
金屬網格,是在塑膠薄膜上壓制導電金屬網格圖案,折疊能力優異,據傳三星的可折疊手機就是采用金屬網格材料。供應商主要有日本企業富士、東麗,美國Atmel和中國歐菲光等。
銀納米線,是將納米銀線墨水材料涂抹在塑膠或者玻璃基板上,然后利用鐳射光刻技術,刻畫制成具有納米級別銀線導電網絡圖案的透明的導電薄膜。銀納米線具有優異的導電性、透光性和可撓性,且成本低、穩定性好,供應商主要有Cambrios(TPK控股)、蘇州諾菲、C3NANO、華科創智、合肥微晶、珠海納晶、Nanopyxis等。
3. 蓋板層:目前智能手機屏幕蓋板材質主要為玻璃,雖然將玻璃厚度降低到一定程度之后也可以實現動態彎曲功能,但目前尚不支持實現小半徑的反復折疊且十分易碎,因此折疊屏手機可以采用CPI(Colorless Polyimide,無色聚酰亞胺)薄膜+表面硬質涂層(Hard Coating)方案。
CPI膜經硬化處理后擁有良好的耐刮擦能力,觸感良好貼近玻璃,輕薄、透明、耐高溫、并且具有柔性折疊能力的CPI材料,將是折疊屏需求量最大的化學材料之一。關于CPI材料的制備,可以查看:“高分子材料之王”PI為何在折疊屏手機市場大展身手!
目前CPI材料生產企業主要有韓國Kolon、SKC、日本住友化學,國內企業新綸科技、鼎龍股份、時代新材,今山電子等。
圖 柔性可折疊蓋板用CPI材料
4. OCA光學膠:高性能的OCA光學膠也是實現可折疊屏的關鍵,主要用于膠結透明光學元件(比如OLED屏與CPI蓋板的膠結)的特種粘膠劑。具有無色透明、光透過率在99%以上、膠結強度良好,可在室溫或中溫下固化,且有固化收縮小等特點。
折疊屏的折疊處需要承受20萬次的折疊而不出現問題,所以所采用的OCA膠必須承受20萬次以上的彎折而功能不受影響,在彎折和攤開過程中需具備一定的流動性同時又要保持黏性,因此技術難度相比于以往大幅提高。
廣發證券的研報顯示,目前具備折疊屏OCA膠供應能力的主要為美國3M、韓國三星SDI以及日本三菱。此前韓國媒體與Digitimes均稱,三星Fold所采用的OCA膠由三星SDI獨家供應。
5. 偏光片:出于力學設計上的考慮,為了實現可折疊的功能,必須盡可能降低OLED屏幕模組的厚度,因此折疊屏所采用的偏光片需要大幅降低厚度,對工藝提出了更高的要求。三星在其2018年11月的SDC大會上披露,Galaxy Fold所采用的偏光片的厚度相比于以往降低了45%。
據悉,三星Galaxy Fold的偏光片供應商為日本日東電工,國內相關廠商有三利譜等。
6. 結構件:牢固的折疊轉軸機構也是實現可折疊功能的關鍵。由于需要將屏幕折疊部分的彎曲曲率半徑保持在設定值,因此折疊屏手機所采用的轉軸結構需要進行全新設計,并且為了降低厚度有望采用高彈性高強度的液態金屬作為材料方案。
根據天風國際郭明錤在研報中透露,華為 Mate X / 三星 Galaxy Fold 折疊屏手機鉸鏈轉軸單價高達40美元以上,點擊查看價格居高不下原因分析。其中KH Vatec為三星Galaxy Fold折疊屏手機的獨家鉸鏈轉軸供貨商,奇鋐為華為Mate X獨家鉸鏈轉軸供貨商。但未來生產Galaxy Fold鉸鏈轉軸的潛在供貨商包括:Seojin System、奇鋐或新日興。未來華為Mate X鉸鏈轉軸的潛在供貨商包括:長盈精密、比亞迪、奇鋐、新日興、Diabell與Amphenol。
圖 三星自主設計的Galaxy Fold 折疊屏手機鉸鏈,圖片來源ifanr
折疊屏將對現有部分手機供應鏈產生重大的變化,涉及的企業類型有終端、顯示觸控企業、柔性薄膜、FPC、柔性膠材、轉軸,設備有激光、點膠、貼合、檢測等類。如:
OPPO、三星、iPhone、華為、聯想、Moto、小米、中興、海信、柔宇;
TPK、LG、京東方、維信諾、華星光電、深天馬、和輝光電、群顯光電;
天材創新Cambrios、深圳市華科創智技術有限公司、C3Nano、蘇州諾菲納米科技有限公司、廣州宏武材料科技有限公司、昆明貴金屬研究所、合肥微晶、珠海納金、北京載誠科技有限公司;
深圳瑞華泰薄膜、桂林電科院、時代新材、丹邦科技、今山電子、合肥玖源新材料、天津市眾泰化工科技、深圳市捷度科技、福磊化學、康得新、臺灣永捷;
奇鋐科技股份AVC、韓國Diabell、深圳市匯能光電、廈門華爾達、勁豐電子、思捷精密、安費諾;
德龍激光、盛雄激光、正和匯通、富強科技等;
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注:本文資料來源于華夏幸福、廣發證券,艾邦高分子編輯整理。
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