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COE屏幕:從小試牛刀到普及有多遠

來源:投影時代 更新日期:2022-09-14 作者:花開無期

    近日,京東方在回答投資者關于COE屏幕技術的問答時表示:“公司無偏光顯示技術已具備量產能力。未來,公司將根據市場和客戶的需求適時推出相關產品!薄g成大白話就是“快來下單啊”!

    除了京東方,2021年起華星光電和深天馬也展示了“無偏光片OLED”技術樣品。和輝光電和維信諾也在相關技術和產能上做出布局?梢哉f,從2021年三星首先推出采用COE OLED屏幕的手機產品開始,僅僅一年的時間,這一技術似乎就要“走向普及了”。

    對此,行業人士表示,平板顯示產業對COE技術的研發已經有至少15年以上的歷史。國內平板顯示大廠的技術、工藝和材料積累,不是一兩年的事情(京東方首款COE OLED樣品展示是在2017年)。一旦市場端擁有更高的認可,COE技術快速普及不是不可能。特別是在今天低碳和顯示產品市場需求低迷的背景下,更新的技術應該是很好的“市場催化劑”。

    為什么要用COE,偏光片不香了嗎

    在平板顯示產品中,偏光片是一個非常重要的部件:首先,液晶顯示的液晶分子只能處理偏振光,所以偏光片是液晶顯示設備正常工作的基礎(液晶屏下偏光片的作用);其次,偏光片在OLED等產品,被用于降低屏幕對環境光的反射(OLED顯示面板的圓偏光片作用)——低環境光反射意味著更好的對比度和更準、更寬的色彩表現力。

COE屏幕:從小試牛刀到普及有多遠

    對于OLED而言,無偏光片的產品結構,就意味著采用新的技術方案解決環境光反射的問題。COE技術,在OLED屏幕表面形成一層對應于OLED亞像素的RGB透射薄膜、并在亞像素之間的空隙使用黑色材料。其中,黑色材料能做到對環境光的全波長高效吸收;RGB三原色材料,能保證8成乃至更高OLED材料反射的顯示光線透過,并進一步提純的同時,亦能有效吸收環境光線中非對應原色的其他波長光線。

    對比于偏光片而言,COE是更為復雜的結構,其取得的對環境光的吸收效率亦與偏光片相當。但是,對于OLED發射的顯示光線,偏光片的理論透射率只有50%;而COE技術理論透射率則可以達到100%,F實中,COE技術的工程化透射率不僅低于70%,新一代技術能達到90%上下,未來隨著工藝和材料的改善,可能會有更高的透射效果。

    目前,三星新一代無偏光片 OLED plus,即2022年新一代技術號稱,其比較普通 OLED顯示面板功耗可降低 37%,透光率提高 160%;相比前一代(2021年產品)可將功耗再降低 25%,且透光率提升 33%。這一新技術產品在低碳節能和環保上的優勢,已經得到廣泛認可。

    客戶認可是關鍵,終端加速導入COE屏幕

    目前,COE OLED手機包括三星Galaxy Z Fold 4、小米MIX FOLD 2、華為Mate Xs 2等產品。另外據悉,蘋果公司也在研發無偏光片OLED顯示產品,并有分析認為2025年蘋果從手機到IT產品的OLED屏幕或將全面導入COE技術產品。

    對此,消費端認為,COE正在帶來顯示產品的諸多方向的新提升:首先是,COE產品在不改變OLED材料功耗耐受性下,可大幅提升其產品的亮度性能、或者降低功耗。更高的OLED顯示亮度,這恰是IT和TV行業,OLED屏幕需要補足的劣勢;而同等亮度下更低的功耗,對于手機等移動設備顯然也很重要。

    第二,COE產品的薄膜厚度只有傳統偏光片的十分之一,乃至二十分之一。這對于IT/TV影響不大。甚至對于手機的產品厚度,重量也影響不大:因為偏光片的厚度也不過幾十微米到百余微米而已。但是,對于折疊屏幕而言,盡可能更低的厚度,就是更好折疊性能的前提。

COE屏幕:從小試牛刀到普及有多遠

    第三,COE不僅是抗環境光的結構,也同時是對亞像素色彩出光的再提純。其可以顯著提升顯示屏的原色準確性,并因此在色彩和色域方面獲得更多的競爭優勢。

    第四,作為一種新型的顯示屏表面環境光處理技術,COE可以與未來的其他顯示技術,例如打印型OLED、QLED、micro LED等技術有效結合,提供更為高效、低碳的下一代顯示技術方案。

    因為這些優勢的存在,以及三星、華為、小米、蘋果等頭部巨頭的捧場,COE屏幕熱度不斷上漲已經成為行業預期。業內分析人士指出,COE材料和設備行業,正在代替偏光片成為未來三年平板顯示行業炙手可熱的投資機遇。

    優勢明顯的COE,為何姍姍來遲

    COE技術雖然好,但吃起來卻也并不容易。要不然也會從第一個樣品問世的2010年,等到2021年才真正出現實用化的大眾商品應用了。

    COE技術的難度在于制作流程復雜。即形成三種原色的亞像素透射結構、非像素區域的黑色遮光與吸收框架,以及COE封裝層表面的找平結構,至少需要5道額外的光罩工藝過程。這比較偏光片這種高度成熟、百年歷史的光學材料,和與屏幕結合采用的簡單貼合工藝,要復雜很多倍。

    更高的工藝復雜度,和更多種材料的應用,更多種的潛在化學反應,特別是在已經成型的OLED屏幕層上的多次操作的“可靠與安全性”,大大制約了COE屏幕的生產效率。甚至會帶來一定的產品可靠性、成品率問題。這其中,每一種材料的選擇、成型工藝、反應過程溫濕控制等都是高精密的技術:雖然不是不可克服,但是顯然不如偏光片“簡單粗暴有效”。

    也正因為工藝過程復雜,這讓理論上,會比偏光片更低成本的COE技術,今天的實際產品成本卻比成熟的偏光片更高。但是,COE這一技術一旦能夠高度成熟,也將在效果上和成本上都較偏光片擁有優勢。后者也是眾多平板顯示大廠十余年來堅持研發的關鍵。

    特別是對于OLED顯示,COE技術被認為是“在光學效果上,脫掉LCD留給OLED最后一層舊衣服”,讓OLED在性能優勢得到進一步增強的重大升級。這一升級將進一步決定次世代顯示中OLED等自發光技術的顯著優勢。所以,COE技術是一個前途很棒,但是現實中也需要克服更多工藝難題的技術。好消息是,這些工藝難題,至少不比液晶成盒或者OLED涂覆技術、micro LED巨量轉移技術更難。也就是,COE的工藝難度和復雜度,更多的還是光罩工藝的多次應用,是可以接受和有足夠的產業鏈基礎支撐的,可大范圍突破的技術(實際上,COE技術和設備很接近傳統的彩色慮光膜結構)。

    COE來,偏光去:如何影響行業格局

    無疑,COE型 OLED是短期內顯示產業新品競爭的一個高地。是下一代折疊OLED屏,如手機、IT用產品必爭之地。也是OLED在性能效果上進一步超越LCD的關鍵一步。對于面板廠商而言,這是又一個不能輸的技術巔峰之戰。

    然而對于上游材料和設備企業而言,COE并非絕對友好。例如如果COE屏不斷增加供應,顯然偏光片的需求就會減少。甚至有行業人士認為,10-15年后,OLED大面積取代液晶,不排除大規模偏光片制造業消失的可能。相反,COE采用多次光罩工藝,對相應設備、耗材,以及多種特殊光學材料的需求,都是利好消息。

    目前COE技術主要與OLED結合。但是理論上,COE技術可以用于任何需要對抗環境光的顯示面板技術表層。包括未來的其它自發光技術——用COE技術取代抗環境光“圓偏光片”,得到“更好的能耗、更好的色彩和亮度、更薄的結構”等優勢。

    綜上所述,各種信息表明去偏光片技術已經成為OLED產業的下一個核心進步方向,也成為了新一代電子消費品顯示技術的廣泛升級需求。COE這種個無偏光片OLED屏的爆發,以及產業鏈的持續成長,正在成為行業新的增量投資點。

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