北京时间03月21日消息，中国触摸屏网讯，折叠屏手机背后的柔性OLED显示技术。在西班牙巴塞罗那举办的2019世界移动通信大会（MWC）上，华为发布了首款5G折叠屏手机——HUAWEI Mate X。折起来是手机，打开是平板，还能实现双屏多任务交互浏览。

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折叠屏的概念出现十几年，但如今才有折叠屏产品问世，原因在于只有OLED显示屏才有折叠的可能。

柔性电子是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术。相对于传统电子，柔性电子具有更大的灵活性，能够在一定程度上适应不同的工作环境，满足设备的形变要求。其应用横跨航空、消费电子、医疗保健、机器人和工业自动化等多个领域。

OLED技术发明于上世纪70年代，近些年随着对新材料等基础研究的深入以及众多跨国企业（如三星）对工艺研发的大规模投入，柔性OLED显示技术才开始逐步商业化。我国90年代初开始进行OLED技术积累，但因工艺制造技术有限，大屏的成品率相对不高，这也是该款折叠屏手机价格惊人的主要原因。与此同时，OLED显示器的对比度高、饱和度好、能耗低、反应速率快等优势，成为新一代显示技术的核心。OLED显示屏是以数千个有机电子发光二极管像素点为自主发光，不需要背光源，发光光谱较宽，光色柔和，可以有效地避免额外的紫外光与蓝紫光对人眼的伤害，保证了我们的眼健康。

OLED如何制成可折叠？

目前面板行业有两大主流技术：传统的薄膜电晶体液晶显示器（TFT LCD）以及有机发光二极体（OLED），后者又包括刚性的Rigid OLED以及柔性的OLED，后者依据弯曲程度的大小，又分为可挠曲、可折叠、可卷曲三种。

如何把刚性的OLED变成可折叠OLED？一言以蔽之：在面板架构中舍弃玻璃，以及改用柔性材料，包括底层的基板、触控面板材料、屏幕盖板等。由于OLED对水气及氧气非常敏感，高水氧阻隔一直是制程的关键。可折叠OLED受制于塑胶基板的耐温度及隔绝水氧的效果比玻璃差，必须在软性TFT基板以及软性上盖板增加阻水阻气隔绝层，同时，在OLED发光层上也会采用薄膜封装技术来保护OLED，或是采取跟软性上盖板搭配的边缘封装技术。

新材料及关键材料

PI基板及CPI膜。柔性基板主要有三种材料：塑胶、金属箔、柔性玻璃。一般玻璃为刚性，无法弯折，但全球显示玻璃大厂康宁投入研发可弯曲玻璃Willow Glass数年，去年也对外展示其研发的可折叠显示屏玻璃，但距离实际商用化仍有落差。

因此，目前在底层的基板部分，行业选择采用塑胶类基板，主流为聚醯亚胺（PI）基板，另外在上层的屏幕保护塑胶部分，可采用无色聚醯亚胺（CPI，Colorless Polyimide）膜，如三星的可折叠屏手机采用PI基板，供应商为日本的住友化学。

可弯折的触控面板：ITO替代材料，金属网格及银纳米线受瞩目。铟锡氧化物（ITO，Indium Tin Oxide）具有良好的导电性与透光性，已用于大多数的触摸屏中，但ITO触控线路受固有的脆性影响，在数次弯曲或较大幅度弯折后，电阻率会急剧上升，致使触控功能失效，另外ITO在弯折时也容易断裂，因此需要ITO替代材料。

目前替代材料有几项技术：金属网格、银纳米线、碳纳米管技术、导电聚合物技术等，其中目前具高量产性的为金属网格及银纳米线，行业也分为这两大阵营。

金属网格是在塑胶薄膜上压制导电金属网格图案，以其折叠能力而闻名，据传已用于三星的可折叠手机。但缺点是金属线宽较粗，在高图元下摩尔纹效益明显，即在图像上出现波纹，因此金属网格图样的线宽必须下降到1微米左右。

银纳米线是将银纳米线墨水材料涂抹在塑胶基板上，利用激光光刻技术，刻画制成具有纳米级别银线导电网络图案的导电薄膜，透过单体散布中彼此的交错重叠来完成导电性，没有摩尔纹干涉问题，但会有较严重的漫反射，即雾度（Haze）问题，因此银线墨水的涂布均匀性非常关键。另外，金属自身并不透光，采用这两者技术的触控模组产品的透光性将依赖于非金属区域面积。

光学透明黏合胶（OCA，Optically Clear Adhesive）。OCA为触控屏中用于多道贴合制程的重要材料，如两张ITO导电薄膜（ITO Film）的对贴、ITO Film跟保护玻璃的贴合、将触控模组跟显示屏贴合变成触控显示模组等，目前业者需针对可折叠式面板的高耐弯曲需求推出相对应方案。

圆偏光片（CPL）。一般来说，硬式OLED面板整体厚度1～2毫米，可折叠OLED面板的厚度必须在200微米以内，为硬式面板的十分之一，但传统的CPL厚度约150微米，对于OLED柔性应用是一项阻碍，所以行业正积极研发薄型的CPL，必须瘦身约至30微米左右。

多轴精密铰链／轴承（Hinge）。可折叠屏幕手机在屏幕折叠处的设计大约有两种方式，一种是采取铰链的机构件设计，二是不使用铰链，而是利用磁吸式结构，以及类似魔术贴、钩和凹口等结构来配合，目前不论是柔宇、三星或华为都是采用铰链式设计。

铰链/轴承这类的机构件其实应用在很多的消费性电子产品，特别是笔记本（开合屏幕）、桌上型显示屏或是电视（调整屏幕上下的角度），但用于可折叠屏幕手机的方案则完全不同于笔记本及显示屏，必须开发全新的结构。

量产的挑战

应力。可折叠屏幕是由许多材料层所构成，折叠时，材料挤压，容易受到应力（stress）影响而裂开。应力是指当材料受外力作用，内部产生抵抗的力量，单位面积所受的内力。为了实现该技术，必须防止面板折叠时材料受损，包括控制每一层材料跟接触面（折叠区域）的应力，选择合适的基板，确定理想的堆叠结构，以及优化剥离过程，都是关键挑战。

PI基板孔洞的修补。制作可折叠OLED面板时，会先在上面涂布PI材料，涂布时需要涂上厚厚一层，待其干燥之后约剩下10微米，故PI材料表面容易产生诸多孔洞、不平整，所以在其上面制作OLED的良率比较差，此这个制程每一家面板厂有不同的修补方式，考验各家业者的技术高下。

静电放电（ESD，Electro Static Discharge）。ESD是造成大多数的电子元件或电子系统故障与损坏的原因，但塑胶基材比玻璃更容易产生静电，在塑胶基材上制作的OLED很容易受到静电伤害，为导致折叠式面板生产良率低的原因之一。

因折叠而引起面板特性变化。可折叠OLED显示屏比一般柔性OLED有更复杂的结构，必须克服由折叠所引起的各种面板特性的变化也就更大，特别是克服TFT电阻变化的补偿电路技术、折叠和展开屏幕时所需的弹性，均是典型的技术难点。

曲率半径。业界通常以“R角”来表达面板可弯曲的程度，例如，LG在2017年开发出2.5R的可折叠面板，三星在去年展示的可折叠屏幕手机的原型则是1.5R，另外，柔宇、华为则没有透露其量产可折叠屏手机的曲率半径。目前行业的共识是要量产的可折叠式手机至少得在3.0R以下，长远的目标是达到1.0R，就几乎可完全服贴对折，因此折叠曲率半径不仅是面板量产上的考量重点，更是评估各面板厂技术水准高低的指标之一。过去笔记本屏幕的开合测试标准常规为2～3万次（依机种不同），可折叠屏手机至少得达到20万次，因此业者正在开发高耐久度的铰链，使得显示图像质量和表面不会出现异常。
 

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