眾所周知,2017年智能手機最大的熱點莫過于全面屏,手機報在線作為產(chǎn)業(yè)觀察者,可謂親眼目睹全面屏的發(fā)展歷程,從2016年下半年開始,手機產(chǎn)業(yè)鏈以及相關終端廠商就已經(jīng)開始蠢蠢欲動,時至今年年初,全面屏如同雨后春筍一般迅速涌出,時至如今,從手機風向標的蘋果,到華強北白牌市場,一大批手機廠商紛紛推出全面屏手機,更有趣的是,在手機品牌全面屏還未起量之際,反而是華強北市場“洞察”先機市場出貨占比已經(jīng)超過品牌廠商!
盡管全面屏的崛起似乎令人“莫名其妙”,從整個產(chǎn)業(yè)鏈來看,也存在眾多尚且還未解決的難題,甚至在供應鏈端仍跟不上全面屏的市場需求,最為典型的如屏下指紋,在全面屏的驅動下,大部分國內(nèi)手機廠商均把指紋后置或采用前置超窄邊框指紋,而蘋果在iPhoneX中更是直接用FaceID取代了指紋識別!同時,在全面屏供應鏈上游端,對于設備的需求也提出了新的要求,其中最為典型的當屬為全面屏而生的異形切割設備,隨著全面屏市場的興起,異形切割設備廠商將成為市場首波受益的企業(yè)!遠洋翔瑞研發(fā)的LCD屏異型切割設備緊跟市場角度。
異形切割設備:全面屏供應鏈最大的贏家
從全面屏產(chǎn)業(yè)鏈來看,看似只把屏占比提高,實則需要對手機的內(nèi)部結構做出很大的調(diào)整,據(jù)手機報在線從6月份、9月份的兩次全面屏高峰論壇,以及與業(yè)界人士交流中得知,全面屏給手機的設計帶來的變化主要體現(xiàn)在正面指紋、聽筒、攝像頭、光感的布局,以及在天線的空間布局。
據(jù)手機報在線了解到,全面屏中天線和抗摔性成為難點與重點。在天線方面,由于射頻主天線在整機底端對帶金屬部分極度敏感,而全面屏屏占比大,所以屏模組向整機下端延長后,留給天線主凈空偏小,就意味著天線的環(huán)境更加惡劣,會對天線設計挑戰(zhàn)很大,對天線的性能是很大的考驗。
其次,由于全面屏玻璃尺寸更大,整機可靠性驗收過程中,相關‘整機跌落/環(huán)境沖擊’等易引發(fā)玻璃斷裂風險,對內(nèi)部結構設計要求更高。同時,由于手機四面的邊框越來越窄,尤其對非金屬殼料來說,整機的強度必然受到影響,因此抗跌落、抗壓方面都成為手機廠商、ODM廠商以及產(chǎn)業(yè)鏈所關注的重點。
而從夏普手機全面屏來看,我們可以清晰的看到,其在屏幕正上方的兩個角,呈現(xiàn)很大的弧線狀,同時在前置攝像頭也挖了一個放攝像頭的槽。所以,為了給元器件留下給大的空間,以及防止屏幕易碎,對屏幕進行適當?shù)募庸ぷ兊檬种匾?/P>
以傳統(tǒng)矩形或者倒角矩形的顯示屏幕,無法覆蓋傳感器、攝像頭、聽筒左右的空白區(qū)域,這時候夏普給出的做法就是將聽筒上移,在屏幕上方開孔用以包裹攝像頭和傳感器,從而使前面板額頭的空余面積進一步縮小。這種方法并不是很難想到,難就難在屏幕切割技術。這就進一步衍生出了R角切割、U型開槽切割、C角切割等。
其目的主要有兩方面:一方面要在屏幕四角做C角或者R角切割,同時通過加緩沖泡棉等進行邊緣補強,以防止碎屏。另外一方面是需要在屏幕上方做U形切割,為前置攝像頭,距離傳感器,受話器等元件預留空間。
整體看來,異形屏切割的核心在于對屏幕頂端進行開孔(或者開U型槽)。因為這需要在保證精度的同時需要突破良率的限制,更重要的是保證顯示效果不受影響。為達到客戶異形全面屏良好的觀感和使用體驗,必須先用帶CCD的精雕機在0.3mm玻璃上磨銷外形,然后倒邊精修,從而保證任何一塊切割的精度和崩邊量。而屏幕打磨工藝無一不是經(jīng)驗與技術的累積,需通過CCD拍照定位,精雕機精密加工后,才能讓僅有0.3mm的屏幕達到切斷面平整不破片的效果。而在這一過程中,主要需要用到的設備就是異形切割設備!
由此可見,異形切割設備對于全面屏而言其是何等的重要,同時,恰當?shù)脑O計方案同樣不可或缺,據(jù)手機報在線從供應鏈了解到,由于成本原因,所以面板廠商對于異形切割設備的要求極為嚴格!而作為轉為全面屏而生的異形切割設備在市場興起以后,也帶動了一大批企業(yè)紛紛奔赴該市場!
多種異形切割方案同臺競爭CNC異形切割有望快速興起
據(jù)手機報在線從供應鏈了解到,當前的異形切割設備主要有三種:其一是激光切割,其二是刀輪切割,其三是CNC研磨切割。這三種異形切割各有各的優(yōu)勢和不足。從當前市場占有率來看的話,主要是以激光切割為主,但是隨著全面屏的進一步爆發(fā),CNC研磨切割方案將會快速起量!
刀輪切割屬于機械加工,沒有高溫問題,不會導致框邊黃化與熱點缺口,但成品較粗糙,容易改變玻璃本身的應力特性,且工序復雜,相對于激光切割來說良率較低,不適用于精細的玻璃、藍寶石等材料的加工。這種方案會導致崩邊嚴重。由于刀輪切割需要預留切割線,相比激光切割,刀輪切割對于整個Panel的利用率會下降10-20%,切割一片需要2-3分鐘。
而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,同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),隨著光束對材料的移動,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,但是相比較而言則會有成本高的不足。
在異形切割上,CNC研磨切割具有明顯優(yōu)勢,如研磨精度高,以遠洋翔瑞的CNC異形切割設備為例,其加工精度≤0.03mm,崩邊量≤30um;產(chǎn)品強度高,最大承受壓力為110Mpa;在成本上CNC也占優(yōu)勢,在切割/研磨設備同等效率中,CNC采購成本占絕對優(yōu)勢;另外,還可以根據(jù)不同加工精度及速度要求,CNC可選擇單軸機、雙軸機、全自動生產(chǎn)線等多種加工機型方案。
如治具的改進,需要把靠角直接做在治具上,方便定位;還要把真空孔做小,防止吸力過大導致玻璃變形;另外,加工部位相應需要設計真空吸附點,以防真空不足,導致加工過程玻璃抖動;最后就是加工部位注意避空。
而據(jù)手機報在線在走訪遠洋翔瑞過程中得知,其具有上述單軸和雙軸CNC異形切割設備。據(jù)對方介紹,其設備采用完全獨立的兩套XYZ軸,來實現(xiàn)雙工作平臺同時加工不同產(chǎn)品,在每個Z軸上都安裝一個CCD組件,在CCD定位系統(tǒng)中學習定位方式后,每次加工前都先用兩套CCD相機拍攝并定位兩塊玻璃的具體位置,并計算出玻璃X、Y偏移量與偏移角度θ,然后反饋給系統(tǒng),系統(tǒng)根據(jù)這兩塊玻璃的位置重新規(guī)劃加工路徑,來實現(xiàn)兩塊玻璃以Mark點的定位和異形加工,有效提高加工效率和加工的準確性。
同時其還具備多種控制系統(tǒng)。每個平臺4片,最多可以達到16片,這樣效率就會提高,節(jié)省上料的時間。此外,其記憶空間也大,可記憶16個存儲位置。4-5寸玻璃每片連線速度大概是4秒多一點,可兼容到7寸玻璃。
據(jù)了解,該設備雙X雙Y雙Z結構,兩軸可同時獨立加工不同產(chǎn)品;配CCD定位組件,高精度定位,可實現(xiàn)各種異形加工,刀具使用壽命長;專為手機、平板玻璃蓋板加工行業(yè)量身定做,解決內(nèi)孔、復雜外、3D曲面批量成型加工;同時具有自行開發(fā)智能的一體化控制系統(tǒng),配絕對值電機,操作簡單、快捷,便于維護;并且配高速精密電主軸,確保加工效果;全封閉機身罩防護,加工區(qū)域更潔凈、環(huán)保,而且X/Y絲桿導軌雙層防護,利于機床保護,延長機床使用壽命,還擁有自動排水裝置,減少玻璃加工過程中切削液的浪費,為工廠節(jié)約成本。
此外,由于全面屏脆性、超薄、高精度的特性,決定了CNC研磨難度在于崩邊量控制。相關參數(shù)直接決定了設備的性能,如磨頭的精度,裝在主軸上的磨頭的夾頭精度要求跳動在0.005mm以內(nèi),越小則精度越高,而遠洋翔瑞主軸切割速度可以達到10萬轉速/分,比普通的6萬要高出近一倍,高精密旋轉,可實現(xiàn)小刀切割。
而從生產(chǎn)流程來看的話,先是有30層材料盤,然后用機械手自動上下料,隨后可同時上兩片玻璃,3臺機一條線,用滾輪式對玻璃進行清洗(柔軟刷子,對溫度的控制十分嚴格,用純水洗刷),緊接著是對玻璃進行檢測,配有檢測不良系統(tǒng),更重要的是,其還配有雙通道,除了正常工作的通道以外還有一條備用的通道,這樣就不會影響正常的工作!
值得一提的是,異性切割作為全面屏方案實現(xiàn)不能繞過去的一個工藝環(huán)節(jié),在柔性OLED面板中,異形切割的難度較小,但在LCD面板中,受到玻璃基板的影響,異形切割對面板的良率影響將會有所體現(xiàn),相應將驅動激光設備需求增加。
整體看來,三種異形切割方法各有各自的優(yōu)勢和不足,從現(xiàn)階段來看,對于將來誰會占據(jù)主流依然不好判斷,而業(yè)界有一種說法是CNC+激光結合的方式將會成為主流。但不可否認的是,隨著全面屏市場的快速興起,無疑異形切割設備廠商將成為業(yè)界最大的受益者。當然,隨著異形切割技術逐步的成熟,有利于終端產(chǎn)品的進一步更新與升級。不過目前異形切割技術主要由日本企業(yè)掌握,國內(nèi)企業(yè)應當抓住全面屏發(fā)展的契機,加強設備關鍵技術攻關,加快結構調(diào)整,提前對市場進行布局,而據(jù)手機報在線了解到,目前的相關設備廠商也的確在積極備戰(zhàn)中,雖然市場戰(zhàn)果還不明朗,但是競爭嚴重的態(tài)勢早已呈現(xiàn)。