AMOLED工藝中的Y-OCTA技術(shù)解析

柔性O(shè)n-Cell AMOLED自2017年以來一直是三星旗艦智能手機(jī)的一項關(guān)鍵性差別優(yōu)勢。在韓國Tangjeong的A3 Gen 6工廠，三星顯示器開始基于薄膜封裝生產(chǎn)柔性AMOLED面板，使用聚酰亞胺取代玻璃基板。

在2017年，剛性（玻璃）和柔性技術(shù)被分別用于Galaxy S7和S7 Edge，但Galaxy S8和Note 8僅采用了柔性技術(shù)。與剛性技術(shù)類似，柔性AMOLED顯示屏也采用On-Cell觸控傳感器，但從傳感器性能、傳感器圖案化產(chǎn)能、供應(yīng)鏈、顯示器的結(jié)構(gòu)堆棧和未來集成等方面看，柔性顯示器的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。

AMOLED觸控傳感器結(jié)構(gòu)

AMOLED是自發(fā)光顯示，所以它不需要背光和彩色濾光片，剛性AMOLED僅需一片上玻璃對TFT背板封裝。由于上玻璃相當(dāng)單純，這對圖案化的觸控傳感器來說是理想的位置。三星顯示器主要采用在封裝玻璃之上、偏光片之下的單面ITO（SITO）圖案化（帶有起絕緣作用的橋接和跳線）。單層多點圖案化也適用于入門和中檔機(jī)型，但隨著顯示器尺寸的增加，三星顯示器已經(jīng)很少采用。

面板廠商如友達(dá)與和輝已將SITO圖案化大量用于智能手機(jī)OLED面板。三星顯示器不會在自己的光刻生產(chǎn)線上生產(chǎn)剛性O(shè)n-Cell觸控傳感器。這項工作外包給Dongwoo、和鑫和華映，從而使其將生產(chǎn)線保留給更有利可圖的面板工藝流程。On-Cell觸控傳感器供應(yīng)商應(yīng)該在5.5代或6代工廠進(jìn)行傳感器圖案化，以便與三星顯示器的A2（5.5代）生產(chǎn)線相匹配。

在2015年，三星發(fā)布其旗艦機(jī)型（Galaxy S6 Edge），就是采用了基于柔性AMOLED外掛觸控技術(shù)。三星顯示器將SITO薄膜業(yè)務(wù)外包給ALPS和Dongwoo。這種SITO薄膜被層壓在蓋板玻璃和AMOLED顯示屏偏振片之間（GF SITO）。

然而，這種SITO薄膜的產(chǎn)量很差，因為薄膜的基板比玻璃的剛性差，在復(fù)雜的橋接過程中容易導(dǎo)致廢品。在2016年，三星顯示器決定把SITO薄膜放在偏振片之下，并嘗試采用其他材料，如銀納米線。

將傳感器放置在偏光片之下有助于提高光學(xué)性能。因此，柔性AMOLED顯示屏制造商從GF SITO轉(zhuǎn)向基于薄膜的On-Cell觸控傳感器（或AP1S，三星顯示器的營銷術(shù)語，但在業(yè)內(nèi)并非慣例），而三星在Galaxy S7 Edge、S8 Plus、Note 8中采用了AP1S。類似于剛性技術(shù)，AP1S不使用三星顯示器的內(nèi)部光刻生產(chǎn)線，因為SITO薄膜可以外包。

AP1S是過渡性技術(shù)，因為對于更薄的柔性AMOLED而言并非最優(yōu)選項。在2016年，Y-OCTA（三星的營銷術(shù)語是YOUM On-Cell觸控AMOLED）做為先進(jìn)的柔性AMOLED顯示器技術(shù)被提出來。Y-OCTA移除了薄膜基材，讓觸控電路直接圖案化在薄膜封裝層之上。Y-OCTA使AMOLED顯示器更薄，但它采用面板內(nèi)部光刻生產(chǎn)線。如果三星顯示器放棄目前的外包策略，這將會利弊參半。

采用Y-OCTA的原因

三星顯示器不能像GF SITO和AP1S那樣外包Y-OCTA傳感器成像，因為它是柔性AMOLED生產(chǎn)的中間步驟。外包將給三星顯示器或傳感器制造商面臨帶來生產(chǎn)率和責(zé)任問題。三星顯示器已決定在高端機(jī)型上采用Y-OCAT來代替AP1S，這意味著讓Y-OCTA占用生產(chǎn)線肯定是經(jīng)過考量的。

智能手機(jī)外形因素的目前趨勢構(gòu)成了轉(zhuǎn)向Y-OCAT的原因之一。高寬比為18:9的顯示器要求既薄又窄的外形，特別是對柔性AMOLED更是如此。Y-OCTA消除了ITO薄膜的基板（約50μm或以上）。生產(chǎn)線內(nèi)的光刻工藝可直接將觸控傳感器（鈦/鋁/鈦）的圖案化于薄膜封裝（TFE）層上，它先以一層很薄的樹脂進(jìn)行涂布，使得表面保持平整。至于觸控傳感器引線與顯示器畫素導(dǎo)線集成在一起后，透過COP（芯片在塑膠基板）的方式與芯片相連。

COP縮短了底邊，但將來若是采用TDDI更可以簡化整個顯示模塊的系統(tǒng)裝配。成本節(jié)省包括COF的FPC以及ITO薄膜基板。金屬材料的觸控傳感器線路也比基于ITO更易于彎曲。它可以被應(yīng)用到未來的In-Cell結(jié)構(gòu)中，其中陰極或陽極被做為觸控傳感器來圖案化。Y-OCTA采用光刻生產(chǎn)線進(jìn)行圖案化，但是也降低了復(fù)合良率。

因此，就需要更多的產(chǎn)能準(zhǔn)備，也需要一些時間才能成熟。三星顯示器正在考慮讓L7-1工廠擴(kuò)大2018年Y-OCT產(chǎn)能。目前，只有5.8英寸 Galaxy S8采用Y-OCTA。

Y-OCTA需求激增

Y-OCTA是更為集成化的OLED元件，并且采用面板制造商的內(nèi)部光刻生產(chǎn)線。外包的觸控傳感器，無論是剛性（On-Cell）或柔性（AP1S），都可以讓這些生產(chǎn)線空余出來留給具有更大價值和利潤的顯示器工藝。

因此，除了三星顯示器這個特例，面板廠商都還沒有采用類似于Y-OCTA的方法。京東方（成都）采用的是AP1S；其ITO薄膜供應(yīng)商是Dongwoo。在三星顯示器方面，只有5.8寸Galaxy S8采用Y-OCTA，而2017年的Galaxy S8 +（6.2英寸）和Note 8仍然采用AP1S 。

但采用Y-OCTA已成為未來三星顯示器的政策和策略。這里有兩個原因。首先，高度緊湊的元件整合帶來價值與技術(shù)門檻。其次，三星顯示器擁有舊一代工廠。它可以出售（給Truly）或用于其他目的。例如，這些設(shè)備可用于Y-OCTA傳感器或轉(zhuǎn)移到三星 LSI、三星電機(jī)用于面板級扇出型封裝（FO-PLP），從而使這個與部門能夠于***的競爭對手臺積電來競爭。

從2018年開始，在柔性AMOLED中AP1S與Y-OCTA之比例將取決于以下因素：

從2018開始，三星旗艦機(jī)型所用的三星顯示器是否完全從AP1S轉(zhuǎn)向Y-OCTA

三星顯示器是否將Y-OCTA僅僅保留給三星，并將AP1S保留給中國智能手機(jī)品牌

京東方的成都工廠可以多么快速地大量生產(chǎn)AP1S柔性AMOLED面板

LG顯示器將采用哪種新結(jié)構(gòu)（AP1S + TFE或阻絕薄膜的觸控傳感器）

在2018–2020年，三星顯示器肯定會增加采用Y-OCTA，Y-OCTA出貨量雖然增加，但是Y-OCTA在顯示器市場的份額可能會降低，這是由于其他面板制造商會采用AP1S或其他類似的方法。

從Y-OCTA 到In-cell

IHS Markit預(yù)測，In-Cell觸控解決方案將依然被智能手機(jī)采用，而On-Cell AMOLED柔性需要更成熟才行。AMOLED沒有Vcom模塊，而陰極和陽極可以取而代之。此外，F(xiàn)HD和WQHD分辨率可采用分時共享方法。更進(jìn)一步，In-Cell觸控可以使顯示器達(dá)到最薄。

雖然玻璃切割和設(shè)備的世代線對于生產(chǎn)大型顯示器很重要，但智能手機(jī)顯示器更集中在TFT半導(dǎo)體方面的突破。這就是為什么面板制造商將會需要在TFT端集成更多的傳感器和電路，而觸控傳感器和基于顯示器的指紋傳感有望在不久的將來走向市場。

關(guān)鍵結(jié)論

雖然Y-OCTA會占用內(nèi)部蝕刻線產(chǎn)能，但其優(yōu)勢已經(jīng)使三星顯示器確定將這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用于更輕薄、簡潔的柔性AMOLED顯示屏。

面板制造商將會需要在TFT端集成更多的傳感器和電路，而觸控傳感器和基于顯示器的指紋傳感有望在不久的將來走向市場。

關(guān)于Y-OCTA知識介紹

對于智能手機(jī)有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）面板（尤其是三星顯示器）的制造商來說，不斷進(jìn)步將觸摸面板結(jié)構(gòu)集成到顯示器中，以便實現(xiàn)薄膜集成并減小面板厚度。在將剛性O(shè)LED面板與柔性O(shè)LED面板進(jìn)行比較時，這種發(fā)展尤其突出 - 這種整合可以產(chǎn)生可以折疊甚至可卷曲的非常薄的面板。

單元觸摸解決方案使顯示器市場向靈活的產(chǎn)品靠攏，是Y-OCTA機(jī)制的基礎(chǔ)技術(shù)。實質(zhì)上，Y-OCTA通過將屏幕的觸敏部分集成到單元上，在顯示器上消除了單獨的觸摸屏層。

剛性O(shè)LED的on-cell TSP

上圖顯示了剛性O(shè)LED顯示器的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中帶有觸摸傳感器面板（TSP）的on-cell可以在封裝玻璃的表面上找到。剛性O(shè)LED面板本身具有兩個玻璃基板 - 封裝玻璃和背板上的基板玻璃。

封裝和背板玻璃之間是密封（由玻璃料或樹脂制成）封裝; TSP傳感器位于封裝玻璃的表面上。在覆蓋窗側(cè)，OLED偏振器和覆蓋窗通過光學(xué)透明粘合劑（OCA）或光學(xué)透明樹脂（OCR）層合。在這種情況下，TSP位于封裝玻璃的頂部。

整個OLED模塊有八層，包括觸摸和覆蓋窗口。從上到下依次為覆蓋窗，裝飾膜，OCA / OCR，偏光片，TSP傳感器，封裝玻璃，OLED發(fā)光層和背板基板。

剛性O(shè)LED的In-cell TSP

在這種結(jié)構(gòu)中，TSP從on-cell移動到in-cell，這樣TSP傳感器就在封裝玻璃的下面。除了TSP的位置之外，內(nèi)嵌結(jié)構(gòu)基本上與剛性O(shè)LED的on-cell TSP結(jié)構(gòu)相同。

八層保持不變，但現(xiàn)在的順序略有不同。從上到下，包括覆蓋窗，裝飾膜，OCA / OCR，偏振器，封裝玻璃，TSP傳感器，OLED發(fā)光層和背板襯底。采用這種結(jié)構(gòu)，內(nèi)嵌式觸摸顯示出更好的靈敏度和響應(yīng)。

塑料薄膜上的TSP傳感器

對于柔性O(shè)LED顯示器，使用塑料基板代替玻璃基板。理論上，在塑料襯底上制作TSP傳感器層是不可能的。因此，柔性O(shè)LED面板制造商，特別是三星顯示器和LG Display已經(jīng)開發(fā)了一種稱為TSP基膜的特殊塑料層。僅包含用于觸摸TSP傳感器的TSP基膜與使用OCA / OCR的OLED面板層壓。

由于添加了TSP基膜，整個結(jié)構(gòu)有10層。從上到下，10層包括：覆蓋窗，裝飾膜，OCA / OCR，TSP傳感器，TSP基膜，OCA / OCR，OLED偏振器，封裝層，OLED發(fā)光層和背板塑料基板。由于層數(shù)越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，面板制造商也開始尋求更好的解決方案。

TSP傳感器在偏振器上

在塑料薄膜上使用TSP由于添加了TSP基膜而變得復(fù)雜，因此新想法是將TSP基膜與OLED偏振器結(jié)合。通過薄膜封裝（TFE）的開發(fā)和改進(jìn)，并結(jié)合偏光片和TSP基膜，層壓不再需要OCA / OCR層。這成功地將層數(shù)從10減少到了8。

從上到下八層為：覆蓋窗，裝飾膜，OCA / OCR，TSP傳感器，OLED偏光片，薄膜封裝，OLED發(fā)光層和背板塑料基板。

Y-OCTA：薄膜封裝的TSP傳感器

作為目前最先進(jìn)的結(jié)構(gòu)，Y-OCTA是三星顯示公司開發(fā)的一個術(shù)語，用于描述柔性顯示器的特殊結(jié)構(gòu)，如 On-cell觸摸解決方案所述，這是靈活的AMOLED 的一大改進(jìn)。最重要的特性是將TSP傳感器直接放在TFE上，以獲得電池上的解決方案。On-cell與附加接觸相比具有以下優(yōu)點：

· 采用on-cell技術(shù)，觸摸層和彎曲區(qū)域的光學(xué)特性都得到了改善，因為觸摸層位于偏振片下方，使得制造商可以使用ITO材料制作透明導(dǎo)電薄膜。

偏光鏡放置得更靠近保護(hù)鏡片，解決了彎曲邊緣上的一些可見性問題。

On-Cell類型不需要支撐膜，在向模塊制造者轉(zhuǎn)移時，具有防止觸摸層在彎曲區(qū)域上平坦的不良效果。消除支撐膜減少了總面板厚度，生產(chǎn)成本和層壓工藝。

片上結(jié)構(gòu)更適合于柔性產(chǎn)品，因為與附加類型相比，結(jié)構(gòu)具有更少的層。

結(jié)構(gòu)如下：

在這種情況下，從上到下的八層依次是：覆蓋窗，裝飾膜，OCA / OCR，偏光片，TSP薄膜封裝，薄膜封裝，OLED發(fā)光層和塑料基板背板。

Y-OCTA結(jié)構(gòu)應(yīng)用于Samsung Galaxy Note 7 Edge所使用的最新靈活OLED面板?！癥”代表“Youm”，這就是三星稱之為靈活的AMOLED技術(shù)。三星顯示通過其OCTA技術(shù)在智能手機(jī)市場站穩(wěn)腳跟，并希望在柔性O(shè)LED市場上保持領(lǐng)先地位，這就是為什么它采用了Galaxy S6及其后續(xù)機(jī)型的靈活觸控解決方案。

三星顯示器也許選擇了on-cell touch作為轉(zhuǎn)向Y-OCTA的過渡技術(shù)。不過，公司似乎已經(jīng)考慮了元器件供應(yīng)商和新面板廠商的發(fā)展趨勢，這更有可能成為選擇的決定性原因。此外，on-cell結(jié)構(gòu)可以像Y-OCTA一樣創(chuàng)新，特別是如果制造商能夠減少偏振器和觸摸層的數(shù)量的話。