这项技术加速产业化进程，手机屏“刘海”有望终结？

发布于：2022/11/3 9:45:10 | 807 次阅读

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近期，三星显示和LGD均曝光了在OLED面板中使用透明聚酰亚胺（PI）基板取代黄色PI基板的计划，以完成屏下摄像的重要蜕变。三星显示和LGD作为OLED屏幕两大主要供应商，如果确实能够在屏下摄像方面有所突破，真全面屏智能手机时代将快速到来。
透明PI基板成OLED屏下摄像新趋势
近几年，智能手机不断突破屏占比，在屏幕尺寸不断变大的同时，为了实现真全面屏，就必须考虑如何尽量减少摄像头的存在感。于是，各大厂开始努力将摄像头“隐藏”起来，刘海屏、水滴屏、挖孔屏、可升降摄像头等接踵而至。
不过，业内认为手机实现全面屏的最终方案还应该是屏下摄像。

屏下摄像技术是将摄像头放置在屏幕下方，摄像头区域保留完整的屏幕显示功能，这对于屏幕显示的完整性具有很大的提升。中兴、小米、三星等品牌早已推出量产的屏下摄像手机产品，OPPO、vivo等手机厂商也在积极布局。
虽然很多厂商看好屏下摄像技术，但目前该技术受黄色PI基板透光性等因素影响，尚未在智能手机中迅速普及。
屏下摄像技术要把摄像头隐藏在屏幕下，既要考虑用户看屏幕的效果，同时也要兼顾摄像头在拍摄时所需要的进光量。据了解，柔性OLED目前主要是以黄色PI膜作为基板，透光率不到70%，大大限制了传感器尽可能多地吸收光线，导致前置摄像头很难实现理想的拍摄效果。
为此，三星显示曾试图将其第一款屏下摄像手机Galaxy Z Fold3的镜头孔所在像素数从374PPI减少到187PPI，以增强透光性。由于该区域像素较少，但像素尺寸却增加了4倍，导致分辨率有所下降。而且，由于摄像头所在的面板区域和屏幕其他区域的像素密度不同，与显示屏周边的异质感也会较为明显。此外，当用户自拍时，照片会出现泛黄的情况。据业内推测，这极有可能与屏下摄像区域覆盖了一层由黄色PI浆料制作而成的黄色PI膜有关。
苹果的“刘海”要终结？
业界开始寻找能够替代黄色PI膜的方式，于是无色透明PI膜开始浮出水面。
三星显示计划在OLED面板中使用无色透明PI基板，取代目前的黄色PI基板，并将其应用于2024年左右发布的折叠屏手机当中。
赛迪研究院显示领域首席研究员耿怡向《中国电子报》记者介绍说：“无色透明PI膜的光学性能更好，在屏下摄像头领域使用无色透明PI膜作为基板可以增加透光率，提高屏下摄像头分辨率。如果三星显示采用无色透明PI基板代替黄色PI基板，有助于其手机产品拍摄比现在更清晰的照片。”
而且业内认为，使用无色透明PI基板，手机镜头孔区域的像素密度也可以更密集，与显示屏周边的异质感不会那么明显，或许还能避免出现拍照泛黄问题。
此外，据业内人士透露，目前LGD也在根据自己的技术路线图开发用于屏下摄像应用的无色透明PI基板，并计划到2023年将屏下摄像透光率提高到20%，到2024年之后提高到40%。
三星显示和LGD作为OLED屏幕的两大生产商，如果确实能够在屏下摄像方面有所突破，真全面屏智能手机时代将快速到来。由此，PI浆料市场将急速扩大。
CINNO Research预测，至2025年，全球柔性OLED基板PI浆料总规模将超过4亿美元，年复合增长率达31.9%。
三星显示和LGD也是苹果OLED屏幕的重要供应商，如果成功开发出无色透明PI基板OLED面板，或许距离苹果摆脱“刘海”就不远了。
事实上，苹果也不想一直留着“刘海”，只不过在屏下摄像还处于被人诟病的时候，苹果必须权衡取舍。业内认为，iPhone 14 Pro和iPhone 14 Pro Max采用的“灵动岛”也只是苹果在舍弃屏下摄像后，为实现真全面屏而无奈采取的折中方案。在屏下摄像技术完成重要蜕变后，iPhone极有可能考虑使用无色透明PI基板OLED面板。
生产无色透明PI基板并非易事
业内人士认为，无色透明PI基板技术的成熟将促进智能手机屏幕更加简洁美观，为产品设计提供更多选择，有望成为OLED屏下摄像新趋势。但是，由于无色透明PI材料量产难度较高、良品率相对较低，而且对于工艺的技术要求也较为严苛，因此在规模量产方面仍然存在挑战。
“目前折叠屏手机的无色透明PI薄膜材料主要是涂覆硬涂层之后用作盖板材料，在基板材料中的应用仍属于前沿技术。”耿怡表示，无色透明PI主要有含氟芳香型和脂环族两类，无论是哪种改性，都会带来力学性能和耐热性的降低。而在折叠屏的制备过程中存在高温制程，对PI基板的耐热性要求较高，因此限制了无色透明PI薄膜材料的应用。
据业内人士介绍，如生产无色透明PI基板所需的PI清漆耐热性差就是一大问题。PI基板是通过将液体清漆放在玻璃基板上制成的，清漆通过撞击硬化形成固体，并使用激光切割基板。业内人士称,现有的黄色PI基板需经过激光剥离以去除玻璃基板上的液体PI清漆，当PI清漆硬化（热固化）成为PI基板时，再用激光去除玻璃基板。然而，无色透明PI清漆的耐热性较弱，难以进行相同的工艺。
CINNO Research首席分析师周华表示，由于需要兼顾光透过率、耐热性和可剥离性，无色透明PI浆料技术难度远大于黄色衬底PI，材料单价更高，因此终端产品价格也会升高，这势必将在一定程度上阻碍该技术在主流终端产品上的普及。
业内认为，对于智能手机屏下摄像的发展，未来方向依然是不断改善无色透明PI材料性能，已达到规模量产。

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