Технологија за изработка на паметни телефони со закривени екрани
Развојот на дизајнот на паметни телефони во последната деценија не се фокусираше само на подобрување на перформансите на процесорот или квалитетот на камерата, туку и на иновациите во екраните. Една од највпечатливите иновации е паметниот телефон со закривен дисплеј, екран чии лева и десна страна се закривени за да ги следат контурите на телото. Овој дизајн некогаш беше синоним за премиум уреди, но сега се повеќе се користи во различни сегменти. Зад нивниот елегантен изглед, закривените дисплеи бараат посложена технологија на производство од рамните дисплеи. Оваа статија ги разгледува фазите на технологија и производство што ги овозможуваат закривените дисплеи за масовно производство, прецизност и издржливост.
1. Зошто екранот може да се закриви?
Генерално, модерните екрани на паметни телефони се состојат од неколку слоеви: заштитно стакло, панел за прикажување (OLED или LCD), слој на допир (дигитализатор на допир), оптички лепак и структурен потпорен слој. За екранот да биде закривен, мора да се исполнат два клучни барања: панелот мора да биде флексибилен, а заштитното стакло мора да биде податливо. Затоа, закривените екрани речиси секогаш користат OLED панели на база на пластика (флексибилни OLED), наместо конвенционални LCD екрани кои бараат дебело задно осветлување и цврсти структури.
За разлика од LCD екраните, OLED екраните емитираат сопствена светлина од секој пиксел, елиминирајќи ја потребата од позадинско осветлување. Оваа структура овозможува потенки екрани и му овозможува на панелот да следи специфични кривини без да ги оштети пикселите. Иако терминот „закривен екран“ често се поврзува со „флексибилни екрани“, повеќето закривени паметни телефони всушност не се виткаат, туку се трајно обликувани во специфичен закривен радиус.
2. Флексибилни OLED панели: срцето на закривените екрани
Основната технологија кај закривените екрани е Flexible AMOLED (ACtive Matrix OLED). Овие панели се изградени на пластична подлога како што е полиимид (PI), заменувајќи го стаклото што се користи кај цврстите OLED панели. Процесот на производство вклучува нанесување слоеви од полупроводници и органски материјали преку техники како што е испарување (вакуумирање) со употреба на фина метална маска (FMM) за да се формира RGB шемата на субпикселите.
Главните предизвици со флексибилните OLED панели се конзистентноста на бојата, стапките на дефекти и заштитата од кислород и влага. OLED панелите се многу чувствителни на вода и кислород, што бара робусна енкапсулација, како што е енкапсулацијата со тенок филм (TFE). TFE обично се состои од неколку тенки слоеви на неоргански и органски материјали наредени наизменично за да ја блокираат водената пареа без премногу да ја зголемат дебелината.
3. Формирање на закривено стакло: од рамен лим до прецизна крива
Иако OLED панелите можат да бидат флексибилни, паметните телефони сè уште бараат цврсто заштитно стакло. За да создадат закривено стакло, производителите користат методи на топло свиткување или термичко обликување. Во овој процес, стаклото - обично алумосиликатно стакло - се загрева до одредена температура за да стане доволно пластично, а потоа се става во калап со посакуваниот закривен радиус. Потоа стаклото се лади на контролиран начин за да се избегне оптичко нарушување, внатрешен стрес или микропукнатини.
Откако ќе се формира, стаклото обично поминува низ процес на хемиско зајакнување, како што е јонска размена (како технологија слична на Gorilla Glass). За време на овој процес, стаклото се потопува во топол раствор од калиумова сол, што предизвикува калиумовите јони да ги заменат натриумовите јони на површината на стаклото. Ова резултира со површина што е поотпорна на гребнатини и удари поради формирањето на компресивен слој.
Дополнително, закривеното стакло мора да ги исполнува стандардите за ниско ниво на дисторзија. Ако закривеноста не е прецизна, корисниците може да видат чудни рефлексии, „поместување“ на бојата на рабовите или ефект на „брановидна“ слика кога екранот прикажува прави линии.
4. Ламинација и OCA: лепење на екранот без меурчиња
Следниот клучен чекор е да се обединат OLED панелот, слојот на допир и заштитното стакло преку процес на ламинација. За закривени екрани, ламинирањето е многу потешко бидејќи површините не се рамни. Типично, се користат оптички лепила како што се OCA (оптички проѕирен лепак) или LOCA (течен оптички проѕирен лепак). OCA е проѕирен леплив филм што се нанесува под контролиран притисок и температура, додека LOCA е течност што потоа се стврднува со UV светлина.
Целта на оптичката ламинација е:
1. Намалете ги рефлексиите и зголемете го контрастот.
2. Спречете воздушни простори што можат да предизвикаат ефект на „виножито“.
3. Одржува рамномерна чувствителност на допир сè до закривените рабови.
Малите грешки при ламинирањето може да резултираат со меурчиња, заробена прашина или нееднаква дебелина на лепилото, што на закривен екран ќе биде повидливо.
5. Интеграција на дигитализатор на допир на закривен екран
Екраните на допир на паметните телефони обично користат капацитивна технологија на допир, со транспарентен модел на електрода (често направен од ITO - индиум калај оксид - или алтернативи како метална мрежа). На закривените екрани, моделот на електродата мора да биде дизајниран да остане точен на закривените рабови, бидејќи промените во геометријата можат да влијаат на отчитувањата на капацитивноста.
Производителите често имплементираат софтверска калибрација за да одржат прецизност при допир на рабовите. Дополнително, постојат пристапи за интеграција како што се On-Cell или In-Cell Touch, каде што слојот на допир е интегриран директно во панелот за да се намали дебелината. Овој тип на интеграција помага да се создадат потенки дизајни и ги минимизира рамките, но ја зголемува комплексноста на производството и барањата за контрола на квалитетот.
6. Улогата на рамката и механичката структура на телото
Закривениот екран не е само панелот и стаклото; структурата на куќиштето мора да го поддржува. Рамката мора да биде прецизно порамнета за да се спречи екранот да претрпи прекумерен стрес во која било точка. Лошата распределба на притисокот може да предизвика екранот да претрпи стрес, што може да го забрза пукањето или да предизвика OLED панелот да доживее „мура“ (неправилности на екранот).
Бидејќи рабовите на екранот се повеќе изложени, многу производители додале малку подигнати рамки или користеле материјали со високи толеранции, како што се одредени видови алуминиум, не'рѓосувачки челик или композити. Понатаму, заптивките и лепилата за водоотпорност (IP рејтинг) мора да се прилагодат за да се прилагоди на закривената форма за да се избегнат празнини на рабовите.
7. Предизвици за квалитет: униформност, издржливост и масовно производство
За да се „функционира“ закривениот екран не е само можноста за закривување, туку и потребно е да се поминат тестови за квалитет. Некои од главните предизвици вклучуваат:
– Еднообразност на бојата и осветленоста: OLED екраните можат да покажат разлики во изгледот под одредени агли, а заоблените рабови можат да го засилат ефектот на промените во бојата кога се гледаат под агол.
– Рефлексија на светлината (отсјај): закривените површини ја рефлектираат светлината од повеќе насоки, па затоа е потребен добар антирефлективен слој.
– Отпорност на паѓање: Закривените рабови имаат тенденција да бидат поподложни на директен удар. Многу производители се потпираат на комбинација од поцврсто стакло, компатибилни куќишта и заштитни дизајни на рамки.
– Конзистентност на производството (принос): колку е посложена формата и ламинацијата, толку е поголем потенцијалот за дефекти. Нискиот принос може да ги зголеми трошоците за производство, па затоа закривените сита обично се поскапи.
8. Еволуција на дизајнот: од 2.5D до закривен раб до четириаголен
Важно е да се направи разлика помеѓу стаклото „2.5D“ и вистинските закривени екрани. 2.5D обично значи дека рабовите на стаклото се заоблени за удобност, но панелот за прикажување останува рамен. Закривениот раб, од друга страна, всушност го закривува панелот од страните. Некои производители сега развиваат четирикратно закривени екрани, кои се закривуваат не само од левата и десната страна, туку и од горната и долната страна, создавајќи многу „целосен“ екран со минимални рамки. Ова бара уште построга контрола на процесите на формирање и ламинација на стаклото.
9. Иднината на закривените екрани
Гледано напред, закривените екрани ќе се вкрстуваат со други трендови како што се преклопните екрани, потенки панели и технологијата на камери под екранот. Иновациите во материјалите - како што се ITO замени, лепила со поголема стабилност и заштитни премази отпорни на пукнатини - ќе одредат дали закривените екрани ќе останат популарни или ќе се префрлат кон попрактични рамни дизајни.
За некои корисници, закривените екрани нудат врвна естетика и импресивно визуелно искуство. Сепак, за производителите, овие екрани претставуваат компромис помеѓу дизајнот, издржливоста и трошоците за производство. Како што созреваат технологиите за флексибилни OLED, TFE, прецизно формирање стакло и оптичко ламинирање, закривените екрани стануваат сè полесни за масовно производство со постојан квалитет.
Заклучок
Технологијата за производство на паметни телефони со закривени екрани ги комбинира напредоците во флексибилните OLED панели, техниките за термичко обликување на стакло, прецизната оптичка ламинација и робусното инженерство на шасијата. Процесот е многу посложен од рамните екрани, вклучувајќи строга контрола врз материјалите, толеранција на облик и заштита на животната средина. Затоа закривените екрани често се наоѓаат на премиум уреди и бараат високи стандарди за производство. Како што материјалите и производствените процеси продолжуваат да напредуваат, закривените екрани ќе се подобруваат во однос на издржливоста, точноста на допирот и визуелниот квалитет - туркајќи го дизајнот на паметните телефони кон сè потенки, поелегантни и поимпресивни височини.
