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優(yōu)質(zhì)模切設(shè)備供應(yīng)商

【工藝分享】全面屏異形切割方案的加工要點(diǎn)及方案解析

傳統(tǒng)的16:9的手機(jī)屏幕呈長方形,四邊均是直角,由于要在機(jī)身上放置前置攝像頭、距離傳感器、受話器等元件,所以屏幕和上下機(jī)身邊緣均有一定距離。而18:9的全面屏手機(jī)的屏占比一般都會(huì)大于80%,屏幕邊緣會(huì)非常貼近手機(jī)機(jī)身,如果繼續(xù)沿用此前的直角方案,會(huì)無處放置相關(guān)模組和元件,同時(shí),屏幕接近機(jī)身會(huì)讓屏幕在跌落時(shí)承受更多的沖擊,進(jìn)而導(dǎo)致碎屏,因此對(duì)屏幕的異形切割十分必要。


異形切割需要注意的地方很多,一方面要在屏幕四角做C角或者R角切割,同時(shí)通過加緩沖泡棉等進(jìn)行邊緣補(bǔ)強(qiáng),以防止碎屏。另外一方面需要在屏幕上方做U形切割,為前置攝像頭、距離傳感器、受話器等元件預(yù)留空間。


01

全面屏異形切割方案的加工要點(diǎn)分析


傳統(tǒng)直角切割屏幕要留出適當(dāng)?shù)倪吘啾WC邊框強(qiáng)度,導(dǎo)致屏幕邊距過大而無法保證更高的屏占比,因此做成全面屏?xí)r,需要涉及大量異形切割,主要包括邊緣R角/C角切割、上方U型開槽切割、屏中圓形開孔切割。


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▲全面屏?xí)r代屏幕采用直角容易破損


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▲異形切割倒角(R角/C角)形狀


采用R角、C角等異形切割,可以一定程度上提升面板強(qiáng)度,屏幕邊緣采用R角/C角切割,主要有兩個(gè)原因:


1)手機(jī)背光和整機(jī)都有引出線,當(dāng)邊框做窄之后,布線就需要重新設(shè)計(jì),而在面板下角進(jìn)行異形切割,R角/C角和直角相比,更加方便布線。


2)屏幕越靠近手機(jī)的邊框屏占比越高,絕大多數(shù)的手機(jī)的四角都是采用的R角,而不是直角,所以對(duì)靠近手機(jī)邊框的屏幕有收弧要求。18:9產(chǎn)品屏角玻璃離整機(jī)底部更近影響ID收弧,這也就要求面板需要切角才能滿足需求。


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▲全面屏面板需要切角滿足收弧要求


而幕上方采用U型開槽切割、屏中采用圓形開孔切割,主要是為了放置Rec槽和前置攝像頭孔,實(shí)現(xiàn)“屏內(nèi)攝像頭”,讓上邊框消失,將手機(jī)正面全部做成AA區(qū),實(shí)現(xiàn)極致的視覺效果。


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▲上方U型開槽切割和屏中開孔切割  


02

手機(jī)屏幕幾種不同的異形切割對(duì)比


手機(jī)型號(hào)

屏占比

顯示屏材料

切割方式

指紋模組位置

小米Mix

91%

LCD

L角

背板

三星S8/S8+

83%

OLED

R角

背板

▲前置攝像頭的異形切割


同樣為了保持全面屏的視覺效果,前置攝像頭的異形切割也有三種方案:置于邊框、異形切割開孔和隱藏式。


置于邊框可以分為放置在上邊框和下邊框,前者以三星S8為代表,其上邊框較窄,對(duì)攝像頭封裝體積要求比較高。后者以小米MIX為代表,將前置攝像頭放置于右下方,并且不影響拍攝質(zhì)量。


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▲三星S8(左) 前置攝像頭于上方,小米MIX在右下方


異形切割開孔則是用OLED的自發(fā)光特性,在屏幕上方切割出一小部分空間用于前置攝像頭,實(shí)現(xiàn)“屏內(nèi)攝像頭”,而不影響全面屏的總體效果。該技術(shù)要求攝像頭模組lens小型化,減小開孔區(qū)域,而cmos芯片置于屏幕下方,不影響顯示效果。


隱藏式就是把攝像頭隱藏在面板的下面。該方案只能應(yīng)用于OLED面板,因?yàn)镺LED是自發(fā)光且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)像素點(diǎn)的控制,在需要拍照時(shí)可以控制攝像頭區(qū)域的像素點(diǎn)不發(fā)光而呈現(xiàn)透明狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)拍照功能。


03

異形切割技術(shù)方案解析


異形切割是全面屏方案實(shí)現(xiàn)不能繞過去的一個(gè)工藝環(huán)節(jié)。在柔性O(shè)LED面板中,異形切割的難度較小,是未來趨勢(shì),不過由于國內(nèi)手機(jī)廠商無法拿到OLED產(chǎn)能,因此首批全面屏仍多采用LCD方案,但在LCD面板中,受到玻璃基板的影響,異形切割對(duì)面板的良率影響將會(huì)有所體現(xiàn),相應(yīng)將驅(qū)動(dòng)激光設(shè)備需求增加。


目前異形切割方案可分為刀輪切割和激光切割兩種。


刀輪切割:屬于機(jī)械加工,沒有高溫問題,不會(huì)導(dǎo)致框邊黃化與熱點(diǎn)缺口,但成品較粗糙,容易改變玻璃本身的應(yīng)力特性,且工序復(fù)雜且良率較低,相對(duì)于激光切割來說出片率較低,不適用于精細(xì)的玻璃、藍(lán)寶石等材料的加工。


激光切割:利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加熱至汽化溫度,蒸發(fā)形成孔洞,同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),隨著光束對(duì)材料的移動(dòng),形成切縫。具有切割尺寸精度高、切口無毛刺、切縫不變形、切割速度快且不受加工形狀限制等特點(diǎn),有望在全面屏異形切割領(lǐng)域獲得大規(guī)模應(yīng)用,但是相比較而言則會(huì)有成本高的不足。


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目前,首批國產(chǎn)全面屏量產(chǎn)機(jī)型仍然以旗艦機(jī)為主,旗艦機(jī)相對(duì)而言具備一定的品牌溢價(jià)能力,出于品牌維護(hù)的考慮,盡管采用激光設(shè)備進(jìn)行的投入較多,但切割效果的顯著差異使得激光切割仍然是主流選擇。


在激光設(shè)備的選擇上,根據(jù)激光發(fā)射脈沖寬度時(shí)間又可劃分為納秒(10的負(fù)9次方秒)、皮秒(10的負(fù)12次方秒)和飛秒(10的負(fù)15次方秒)激光設(shè)備。


皮秒脈沖能減少裂縫的產(chǎn)生,切割質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通的銑削加工。激光光束多次掃過被加工材料來實(shí)現(xiàn)切割。切割的速度、邊緣質(zhì)量和邊緣的角度可以由加工策略來決定,且從目前應(yīng)用來看,皮秒激光加工的單位時(shí)間產(chǎn)量很高,以在指紋識(shí)別領(lǐng)域應(yīng)用為例,藍(lán)寶石蓋板產(chǎn)能超過1000片/小時(shí),陶瓷蓋板產(chǎn)能超過1500片/小時(shí),玻璃蓋板產(chǎn)能超過1200片/小時(shí)。從精細(xì)程度和加工速度來看,皮秒激光切割技術(shù)更適合用于激光異形切割領(lǐng)域。


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