三星柔性屏幕手机 让三星和华为都犯难的折叠屏手机 需要什么样的柔性显示技术( 三 )


像弯曲这样的动作,特别是弯曲半径小到可以对折的时候——想象一本书沿着封面中间对折,内环的书页和外环的书页对折后变形状态会不一样;为了适应这种弯曲,所有的页面都对折,整本书的不同位置必然会产生不同程度的变形。屏幕也是多层结构。当然,屏幕面板没有书本那么厚,但面板各层的材料和工艺不同,变形能力和热膨胀特性也不同,会对折叠动作造成相当大的阻碍。
不难想象,使用带折叠屏的手机时,折叠次数增加,很容易出现膜分离、膜滑脱甚至直接脆化的情况——就像一本书对折后不同页面的位置关系与平展状态下有很大不同。所以折痕问题不难理解,就是产生的变形很难恢复——可能是表面材料无法恢复,也可能是其他层的材料。
在处理这些问题时,不同的面板制造商有自己的解决方案。例如,钝化结构增加了缓冲层、无机防水层、粘结层等。软缓冲层可以在很大程度上抵消弯曲过程中产生的力,减小弯曲半径。
在2020年3月的玉柔发布会上,公司提到建立智能力学仿真模型,形成材料力学参数数据库——不同材料层的各种参数,以及材料物理特性的仿真,并结合实验对比;通过这个仿真模型,我们可以找到更好的堆垛方案和材料选择。
探索中的包装技术
但在使用折叠屏手机的过程中,除了折叠动作本身带来的破坏性外,显示和触控故障往往来自面板内部的水分和氧气的入侵,导致问题严重。因为有机物质容易氧化水解。因此,对水和氧气的阻隔对于柔性面板尤为重要。
这涉及到包装技术。如上所述,传统有机发光二极管屏幕和柔性屏幕在包装要求上有很大的差异。前者形式固定,应用于手机、电视等终端产品后,环境相对稳定;然而,由于后者的灵活形式,包装需要从各个方面进行保护,尤其是水和氧气的屏障。
这是目前市面上销售的折叠屏手机在使用过程中屏幕部分显示区域出现故障的主要原因;至少就目前的情况来看,柔性面板的封装技术似乎还没有那么成熟。
多层薄膜封装是一种常见的方案:多层薄膜通常是无机层和有机层交替重叠,每个有机/无机层堆叠形成一对;当多层膜多于3对时,水-氧阻隔性能可提高3~4个等级,WVTR也可相应提高。有机层越薄,越有利于形成均匀的层。同时,该有机/无机对不应超过5对。一般来说,实际性能取决于材料和工艺。
三星采用了一种叫做Barix的多层薄膜封装技术,这是美国Vitex公司的商业技术,现在广泛应用于柔性薄膜封装。Barix多层膜在很大程度上可以满足某些规格。Barix镀膜塑料薄膜也可以作为透明基材。
但是,Barix技术也面临一些挑战,比如较早溅射AlOx薄膜的一些固有缺陷。这项技术还需要面板进出沉积室多达6次,成本相对较高。氧化物沉积是大大限制整个过程速度的一个步骤——当然,针对这个问题的技术开发一直在继续。在柔性有机发光二极管的制造过程中,包装已经成为整体成本的一大部分。

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