智能终端

2018年智能手机显示技术路线图

作者:来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2018-02-05 我要评论

  在全球智能手机市场日趋饱和,产品同质化严重、换机周期延长的背景下,2017年中国大陆市场更是经历了一场寒冬。根据群智咨询数据显示,2017年中国大陆智能手机市场发货量约4.68亿部,同比下降6.2%,尤其是进入下半年,整体出货降幅超两位数。根据模型测算,随着2018年二季度各品牌新机陆续发布,市场将出现触底反弹迹象。

  “全面屏”成为关键词,整整贯穿了2017年一整年。根据群智咨询数据,在刚刚过去的2017年,全球全面屏智能手机发货量约1.3亿部,其中中国大陆智能手机的发货量约2200万部,第四季度其渗透率达到16%,全面屏的普及已经成为产业链不可逆的趋势。

  在2017年年初时,群智咨询预测智能手机面板的技术发展趋势主要围绕“画质、外观、功能集成”三个方面展开。如今,随着传统显示技术的逐步成熟,无论LCD或是OLED面板的显示效果都已经达到较高水平。

  “全面屏”的话题就让它留在2017年。展望2018年,全球智能手机显示技术提升仍将主要围绕“外观”和“功能集成”两个方面展开。群智咨询结合显示产业发展,对智能手机的技术趋势进行如下梳理:

  外观篇:从“刘海屏(Notch)”到“挖孔屏(Hole)”,不断挑战可视面积

  首先是“刘海屏”的发展趋势。手机显示屏突破传统16:9长宽比例,向18:9、19:9、20:9甚至更细长方向发展,增加了手机屏的可视面积。以5.5英寸16:9产品为例,如果换用18:9全面屏,则显示屏在保持整体宽度基本不变的前提下,可将尺寸增加到6英寸,可视面积提升10%;如果换用18.7:9全面异型屏,则显示屏尺寸可以增加到6.2英寸,可视面积提升16%。

  2017年苹果发布iPhoneX的“刘海屏”高端智能手机,这种创新设计在曝光之初引发了不小的争论。但无论如何,它提升了智能手机的可视面积,同时也增加了消费者对品牌的辨识度。国内手机品牌在2018年将会有多款异形屏手机面世。根据群智咨询数据,截止2017年12月,已经在规划和研发中的异形屏智能手机有超过20款之多。

  与普通全面屏相比,异性屏幕的大范围普及将遇到以下五大挑战:

  第一,面板开槽部位的设计难度较高,跟全面屏显示区域四角类似,开槽部位的边角通常是R角形状,因此该部位显示线路的布局都需要进行重新设计。

  

  图1:开槽部位放大图

  第二,由于不同品牌厂开槽部分的尺寸都存在差异,因此对驱动IC的算法匹配提出了差异化的要求。如果显示屏还同时使用了TDDI驱动方式,那么对驱动IC的调校要求就更高。

  第三,LCD异形屏对背光改动要大得多,背光整体结构以及内部的各种膜材都需要为对应开槽进行匹配。

  第四,屏幕本身切割也需增加相应切割设备,这部分增加的资金投入较多(虽然主流面板厂已经增加了相应的投资)。

  第五,异形屏的采用也对手机硬件(包括摄像头、听筒等)、软件(操作系统等)的适配性提出更高要求,无形也增加了其它零部件的成本。

  总之,异性屏的采用无疑会增加硬件及软件的不小成本,最终品牌厂又不得不转嫁该部分成本到终端消费者。在全球大宗原材料价格不断攀升的今天,异形屏的成本压力将是终端品牌不得不面对的挑战。群智咨询对全面屏的快速上量仍然保持较保守态度,预计2018年全球异性屏智能手机的发货量约2.8亿片,渗透率从2%上升到19%,其中更多是苹果公司贡献。

  其次是 “挖孔屏”。三星Galaxy前不久公布其“挖孔”屏幕的专利申请(相信不少朋友已经认真查阅过专利细节),那么对于“挖孔屏”是否能引领全面屏的发展趋势,仍需观望。相较“刘海屏”,“挖孔屏”无疑提升了手机显示屏的可视面积,无比接近“全面屏”的概念。同时也提升了手机整体外观的时尚性及科技性,更能吸引消费者。毋庸置疑,其对产业链的挑战性也相当高,除了期待下半年三星Galaxy Note9或者明年S10的新品外,国内整机厂商也纷纷开始考虑和加大对 “挖孔屏”的研发力度,主力面板厂商同时也在加大这方面的开发力度。

  

  图2:三星全面屏“挖孔“专利

  功能集成:Y-OCTA / 屏下指纹、Face ID

  Y-OCTA逐渐成熟。在LCD领域,借助LTPS(低温多晶硅)LCD的普及,In-cell touch技术被普遍使用,但在OLED领域则仍是以On-cell touch技术为主。因为对刚性OLED显示屏而言,为了解决阴极对In-cell touch电路的屏蔽作用,需要在封装层内测形成图案化阴极以避免屏蔽,这样就增加了mask蒸镀步骤进而降低了良率。但在On-cell touch方式中,在封装玻璃上部形成ITO的工艺无需使用蒸镀工艺,而且也可以将光刻工作外包出去进行,因此On-cell touch技术一直是刚性OLED的触控方案选择。

  但是柔性OLED产品实现后情况则出现了变化。由于柔性OLED需要使用薄膜封装技术(TFE: Thin Film Encapsulation),而此步骤中的封装层需要在OLED产线内形成,无法进行外包,这样就需要使用面板内部的光刻产能实现触控功能。因此,为了将OLED产线产能留给利润更为丰厚的屏幕生产,现阶段柔性OLED显示屏的触控方案多为 touch film的形式,即通过在偏光片上部或下部贴附触控ITO薄膜的方式实现触摸功能。这种方案技术成熟,但也存在透光性较差及厚度较大的问题。

  作为全球OLED领先制造商,三星在2017年的Galaxy S8手机中使用了针对柔性OLED开发的Y-OCTA显示屏(Youm On-Cell Touch AMOLED),首先在薄膜封装层上涂布材料提高平整度,然后通过光刻工艺在封装层上直接生成touch电路。使用这种技术的柔性显示屏在功能集成度、屏幕厚度和透光率等方面表现都更为优异。2018年三星将在Galaxy S9和Note9系列高端手机中全面使用Y-OCTA显示屏,这也意味着柔性On-cell触控技术将愈加成熟。

  2018是屏下指纹(Under Display)发展元年。近期一则新闻《瑞典生物识别厂商FPC裁员45%,2017年Q4营收同比减少62%》,轰动业界,对于领先的全球生物识别供应商,万万没料到几件事:

  首先,“全面屏”趋势来得如此迅猛,品牌终端厂新项目取消前置指纹。其次,2016年年底其高企的芯片备料库存,在2017年手机产业遭遇“寒冬”。再有,国内指纹识别方案商的迅速崛起,芯片价格一路下滑。

  造成这种情况也不足为奇,根据群智咨询初步统计,2017年全球指纹芯片的发货量约9.8亿颗,同比增幅超30%,其中FPC和汇顶的出货量均超过2亿颗。指纹识别已经成为手机的标配部件。虽然出货量增幅明显,但是产品结构却出现大逆转,盖板式等中高端需求下降明显,增长主要来自低端Coating镀膜式需求。

  

  图3:2017年全球指纹芯片出货量及份额(百万,%)

  众所周知,屏下指纹技术主要分为光学式及超声波两种,且均需要搭载OLED屏幕实现。以新思、汇顶等为代表的光学式屏下指纹方案已经逐步成熟。在2018年的全球CES展上,vivo率先发布了搭配Synaptics Clear ID FS9500光学指纹传感器的vivo X20PlusUD屏下指纹手机,虽然目前仍然在试水阶段,但是国内主流品牌厂已经进入了小批量项目的试产阶段,预计2018年下半年会有更多搭载屏光学屏下指纹方案的智能手机上市。目前的光学指纹方案更多是基于硅片,采用玻璃基板的光学指纹识别方案,仍然需要待面板厂研发技术不断提升。

  另一种方案是超声波方案,主要以高通、FPC为主。目前仍然在预研阶段,由于超声波方案必须搭载柔性OLED屏幕,整机产品的上市会晚于光学指纹产品。预计2018年下半年超声波式的整机会逐步上市。相较光学式屏下方案,由于超声波式方案在量产成本、强穿透性方面颇具优势,随着中长期柔性OLED上量,从技术路线来看,超声波方案的屏下指纹或许能迎来更好的发展。

  2018年将会是屏下指纹发展的元年,光学式及超声波式指纹均会有量产机型上市,技术的大范围普及仍然要期待供应链的进一步成熟,或许2019年将迎来市场的高速成长。

  Face ID(3D结构光)期待算法突破。苹果公司在iPhoneX上直接取消了指纹识别方案而采用Face ID(3D结构光)面部识别方案的做法,对产业也产生了不小的影响。3D结构光的技术攻克难点不在硬件,硬件供应链已经相对成熟。真正的难点仍然在算法,包括高通公司在内的,拥有AP平台的公司目前已经在加大研发力度,希望可以在算法方面尽早突破。Face ID 的发展仍然受制于供应链的成熟。预计今年下半年会有品牌厂(非苹果)率先搭载Face ID(3D结构光)产品小批量试产。

  

  图4:3D结构光主要供应链厂商

  屏下指纹识别技术和面部识别技术将在2018年展开对未来中高端手机识别技术主导权的争夺,预计未来两种生物识别技术也将同时并存。至于谁会更胜一筹,还要待整机产品的量产上市。

  综上所述,2018年智能手机显示技术在外观方面将围绕“挖槽”展开并逐步衍生到“挖孔”方案。功能集成方面将围绕“屏下指纹”和“Face ID”展开,柔性OLED的“Y-OCTA”触控方式也将愈加成熟。“快”,是智能手机产业链发展的一大特点,供应链、新技术、业态模式等变化均比较快,多因素决定了终端品牌的兴起及衰退,“不求一时枭雄,但求长久基业,且行且珍惜。”(群智咨询)

  (《中国电子报》版权所有,转载请注明出处)


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:赵强

中国虚拟现实创新创业大赛-南昌赛区

2017年12月29日,中国(南昌)虚拟现实VR产业基地2017年度盛典暨中国虚拟现实创新创业大赛南昌赛区颁奖仪式在南昌举行。

中国制造企业"双创"平台建设现场会

12月28日,由中国电子信息产业发展研究院、中国制造企业双创发展联盟联合主办,中国电子报社、北京东方国信科技股份有限公司联合承办的中国制造企业“双创”平台建设现场会在北京召开,首届中国工业互联网“双创 ...

第十届中国空调产业年会

2017年12月26日,中国空调产业年会在北京举行。本届年会由工信部赛迪研究院主办,中国电子报社承办,苏宁云商协办,北京中怡康时代市场研究有限公司提供数据支持。

工业互联网平台建设与推广专栏

当前,全球工业互联网正处在格局未定的关键期、规模化扩张的窗口期、抢占主导权的机遇期。作为工业互联网三大要素,工业互联网平台是全要素连接的枢纽,是工业资源配置的核心,正成为领军企业竞争的新赛道、产业 ...

2018年全国工业和信息化工作会议

2017年12月25日,全国工业和信息化工作会议在京召开。会议的主要任务是,坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,认真贯彻落实党的十九大精神和中央经济工作会议部署,总结2017年和近五年工作,分析把握 ...

砥砺奋进的五年

党的十八大以来,工业和信息化领域深入贯彻党的十八大,十八届三中、四中、五中、六中全会精神和习近平总书记系列重要讲话精神,全面实施“中国制造2025”,深入推进供给侧结构性改革,促进工业通信业平稳健康发 ...

必看 | 2017年成就平板显示产业的十大事件

2017年1月22日,由广东聚华印刷显示技术有限公司承建的广东省印刷及柔性显示创新中心成立。该中心以建设G4.5印刷OLED研发公共开发平台及印刷显示产业园为基础,攻克印刷显示产业的前沿与共性关键技术,转移并扩散...

2018年度半导体展望(附企业高层精彩观点)

2017 年全球半导体市场交出了满意的答卷,WSTS(世界半导体贸易统计组织)、Gartner 以及IC Insights 三大分析机构陆续上调了半导体产业的最高增速。据WSTS的分析数据,2017 年全球半导体业销售收入预计达3966.5 亿...

友情链接
关于我们 | 联系我们 | 设为首页 | 加入收藏 | 广告服务 | 网站地图
电子信息产业网LOGO