從2017年三星S8/Note8和蘋果iPhone X等旗艦機型開始,全面屏快速滲透進中高低端手機,成為智能手機新一輪創新周期的標配,也為整個手機產業鏈帶來深刻影響。
促進新型顯示產業健康發展
全面屏滲透率逐年走高并顯著提升面板產業利潤空間。優異的視覺體驗和顯著的外觀變化使全面屏成為智能手機新一輪創新周期的標配,包括AMOLED、LTPS-LCD和a-Si LCD在內的多種顯示面板技術得到充分應用。根據IHS數據顯示,全球全面屏面板出貨量在2017年達到2億塊,并將在2018年快速增長到7.6億塊,實現340億美元的營收。目前,市場上的全面屏技術方案主要分為兩類,一類是通過固定曲面柔性屏和異形切割工藝等元素最大程度革新屏幕外觀,如三星S/Note系列、蘋果iPhone X和華為P20/Pro等旗艦機型;另一類是僅對現有手機屏幕參數進行改良以實現較高的屏占比和18:9縱橫比,如大部分中低端全面屏手機。兩種解決方案都會要求手機面板產業鏈進行不同難度的技術轉換,助推全面屏面板模組價格上揚,也提升了新型顯示產業整體的利潤空間。據統計,三星Galaxy S8的總成本在300美元左右,其中柔性AMOLED顯示模組成本高達85美元,占比接近30%。
全面屏普及緩解中小尺寸LTPS液晶面板產能過剩風險。全球多條新建中小尺寸LTPS液晶面板產線產能從2017年開始陸續得到釋放,蘋果產品需求銳減和AMOLED競爭的雙重夾擊使得LTPS液晶面板產能過剩隱憂凸顯,而全面屏的到來使得手機屏幕面積相對于傳統16:9手機增加了10%~20%,LTPS面板產能需求將在全面屏浪潮帶動下同步走高。首先,目前更加適配全面屏設計的柔性AMOLED面板價格依然處于高位,液晶面板成為除旗艦款以外的全面屏手機首選;其次,LTPS液晶技術相對于a-Si在高屏占比和經濟切割可行性上更具優勢,技術普及初期的學習成本又限制了良率水平,因而LTPS技術在全面屏上的應用有利于緩解目前5.5和6代LTPS液晶面板產線產能過剩的風險。
全面屏助推AMOLED在智能手機市場進一步滲透。考慮到人體工學舒適度對整機大小的限制,智能手機屏幕從左右兩側窄邊框,到左右雙曲面接近無邊框,如今更進一步邁向四周窄邊框,全面屏成為“窄邊框”的后續演進形態。柔性AMOLED在實現全面屏設計中起到突出作用:首先,指紋識別模組內收進顯示面板成為智能手機追求更高屏占比的必然要求,目前基于光學和超聲波技術的屏下/屏內指紋識別功能均須搭配輕薄、自發光的AMOLED面板才能實現;其次,對于柔性AMOLED來說,實現左右兩側接近無邊框效果的雙曲面屏是其典型優勢,通過將驅動IC封裝在柔性基板并向屏幕模組背部彎折,可進一步使下邊框區域變短以實現更高屏占比,同時,柔性AMOLED基板機械應力小,在進行異形切割工藝時速度快、良率高,相對LCD和剛性AMOLED優勢明顯。目前,雖然AMOLED尤其是柔性產品受限于高昂的成本,在智能手機面板應用進度不及預期,但已經占據高端全面屏手機大部分市場份額,未來隨著成本逐步降低和屏占比走高,AMOLED滲透率將實現進一步提升。
模組封裝和觸控/驅動技術呈現新變化
全面屏時代柔性封裝技術需求旺盛。全面屏對窄邊框的需求推動IC封裝從COG向COF/COP演進,雖然依靠COG工藝可以實現18:9全面屏設計,但隨著屏占比的進一步提升,柔性封裝工藝成為全面屏的最佳解決方案。模組廠需要針對中小尺寸全面屏柔性封裝投資相關設備,并具備超細FPC和高標準綁定工藝。根據我國臺灣工研院的研究數據,盡管采用COF的1:6 MUX TDDI方案比采用COG的1:3 MUX TDDI的成本上升6.5~9.5美元,但是下邊框尺寸極限可以由3.4~3.5mm縮減至2.3~2.5mm。目前,高精密柔性封裝技術主要由我國大陸地區以外的廠商壟斷,全球具備10微米等級COF并形成規模化量產的供應商包含韓國Stemco和LGIT、日本新藤電子以及我國臺灣地區的欣邦和易華等企業,東山精密、丹邦科技、弘信電子等大陸廠商也在積極推動COF技術量產。
全面屏促進觸控驅動一體化發展。得益于In-Cell觸控整合對LCD面板產品的附加值提升、成本控制和供應鏈體系簡化,主要的手機面板廠商已基本完成In-Cell技術導入。但考慮到AMOLED并未達到預期的工藝成熟度和良率穩定性,原本在LCD領域受到In-Cell沖擊的On-Cell成為AMOLED的首選觸控解決方案。2016年,應用在手機上的嵌入式觸控模組(In-Cell和On-Cell)出貨量正式超過外掛式觸控模組,占比達到56%。隨著全面屏的鋪開,觸控、驅動和面板的進一步整合成為大勢所趨。相對于顯示驅動IC和觸控IC雙芯片方案,搭配柔性封裝的TDDI技術可將觸控傳感器引線和芯片放置于屏幕之下,更利于手機邊框收窄進而實現更高屏占比。
指紋識別芯片產業面臨高速發展岔路口
全面屏推動指紋識別與顯示面板進一步整合。自iPhone 5s發布以來,指紋識別技術大受追捧,受益于日趨成熟的產業鏈結構和不斷探底的平均售價,指紋識別功能在智能手機中的滲透率由2015年的31%攀升至2017年的70%,也代表著該市場迅速從“藍海”轉入“紅海”,廠商利潤空間已十分有限。如今,現有放置在手機正面的硅基電容式指紋識別方案難以支撐全面屏手機的高屏占比設計風格,指紋識別功能進一步整合進TFT面板成為大勢所趨,積極研發基于光學和超聲波技術的屏下/屏內指紋識別技術成為傳統廠商立足全面屏時代生物識別市場的必然要求。
全面屏帶動TFT工藝和3D成像技術發展。蘋果公司在收購Authentec后,擁有一條相對獨立的指紋識別產業鏈,并采用65nm工藝和12寸晶圓,而其他大部分廠商采用0.18um工藝和8寸晶圓,包括安卓陣營的指紋識別模組大廠FPC等。如今,全面屏發展推動指紋識別與TFT工藝進一步整合,京東方已經在低世代面板產線使用TFT工藝生產電容式指紋識別芯片并具備低成本優勢,上海蘿箕(OXI)的光學式指紋識別芯片和高通超聲波方案的傳感部分也使用了TFT工藝。另外,考慮到全面屏高屏占比設計和用戶體驗因素,蘋果iPhone X首次將基于結構光技術的3D成像模組引入到智能手機前面板并取消傳統指紋識別模組,通過三維人臉建模來提供生物識別、面部交互和視覺成像等豐富功能,為指紋識別技術在高端智能手機的前景增添了不確定性,這一局面勢必會對以智能手機指紋識別芯片為主要代工業務的8寸晶圓廠產生重要影響。(中國信通院信息化與工業化融合研究所 李木)
轉自:人民郵電報
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