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解析蘋果iPad Mini系列的光學顯視技術

有可能取代當前熱門的OCA全貼合,視覺效果優(yōu)于OCA全貼合,成本約可降低20%。解決OCA全貼合之弊端-“貼合后四周出現(xiàn)黃斑”、“氣泡返彈”、“大尺寸貼合困難”。普星光電已應用此產(chǎn)品和技術,導入多款中高檔智能手機的應用和生產(chǎn)。

摘要:SLR納米薄膜的產(chǎn)品,成熟可靠,早已應用于iPadMini。有可能取代當前熱門的OCA全貼合,視覺效果優(yōu)于OCA全貼合,成本約可降低20%。解決OCA全貼合之弊端-“貼合后四周出現(xiàn)黃斑”、“氣泡返彈”、“大尺寸貼合困難”。普星光電已應用此產(chǎn)品和技術,導入多款中高檔智能手機的應用和生產(chǎn)。

近幾年來,蘋果的產(chǎn)品在市場上的熱度不減,總是引領著市場的潮流,其中iPad系列推出上市已經(jīng)超過五年,整個家族超過九個產(chǎn)品。

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分析iPad的系列產(chǎn)品,對光學顯示效果的追求,是蘋果公司成功的要素之一,除了RetinaDisplay的視網(wǎng)膜高精細顯示外,顯示屏的高對比度和低反射更是讓人眼睛為之一亮;為了達到高端的顯示效果,絕大部分的行業(yè)專家直覺都會認為蘋果一定是采用全貼合的技術,這是大家熟悉的效果改善技術和首選考慮,但經(jīng)過實際的整機拆解分析后,令人驚訝的事實是蘋果公司在這系列的產(chǎn)品上,超過百分之九十以上并沒有采取全貼合技術,包含近期剛推出的iPadMini3,顯示屏的高對比度和低反射依舊讓人眼睛為之一亮,那究竟是采用什么樣的技術呢?為何不做全貼合呢?

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上圖中,我們攫取了其中四部機器,經(jīng)過實際的拆解后,并不容易看出端倪,不是全貼合?但為何顯示效果這么好呢?仔細的分析,原來在蓋版的底層,不起眼的貼了一層薄薄的薄膜,多年來不為人知的技術,就此揭開。那就是追求極致的光顯效果的SLR納米薄膜。

SLR(SurfaceLowReflection)納米薄膜技術,是以最簡單的方式追求極致的光學效果。能有效抑制反射光,提升對比度;且生產(chǎn)組裝便利,無需增加新的工序,適合追求高質(zhì)量并需快速導入量產(chǎn)型的客戶采用。

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上圖是我們經(jīng)過SLR處理過的手機??梢悦黠@看到,經(jīng)過SLR處理后的手機表面很忠實的還原了液晶屏原本的顏色,顯示效果更加卓越。

實際上,光學效果的改善,在研究領域上有三種處理方法:第一種是采用表面濺鍍的方式進行,目前主要應用在相機鏡頭上;第二種采用光學膠(OCA)的方式進行,將電容屏和顯示屏完全的貼附在一起;第三種則采用貼膜的方式,利用特殊的納米鍍膜技術,將抗反射光的納米微粒子,濺鍍到薄膜上,貼附后的薄膜可以有效的消減不同材質(zhì)間的光反射。

在平板和手機市場上,第二種和第三種處理方法,正在被大量的采用中。其中SLR納米薄膜技術已在蘋果和三星的部分平板和手機產(chǎn)品上得到應用,且有不少機種正在市場銷售中,如iPAD,iPADmini等系列機種。

下表我們將詳細分析評估這三種處理方法的優(yōu)劣:

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以反射率的角度看,這三種技術都可以大幅的降低反射率,達到令人滿意的效果(0.1%);因此穿透率也能提升接近4個百分點,亮屏后屏幕會顯得更亮。利用這個特性,可以透過背光的控制將背光調(diào)暗,進一步的達到省電的效果;對比度的部分可提升三到四倍,在太陽光底下的可視性(Readibility)還是能達到一定程度的改善。特別是在顯示屏不點燈的狀態(tài)下,黑色的面板和窗口區(qū)的黑趨向一致,形成一個整體,讓產(chǎn)品整體更顯得大氣而上檔次;對白色面板而言,與窗口區(qū)的黑形成強烈的對比,黑白分明,更顯產(chǎn)品的高貴大方。

以加工的難易度看,表面濺鍍相對是較困難的,需有效的保證其潔凈度,若成品濺鍍失敗,產(chǎn)品則報廢了;全貼合的方式,工序也很繁復,材料的選擇、設備的穩(wěn)定性及作業(yè)手法,都會影響到產(chǎn)品的信賴性。受種種因素影響,量產(chǎn)的一致性,邊緣或區(qū)域的黃斑、售后的反彈氣泡等問題,始終不斷的困擾著消費者。而加工廠商為了應對競爭激烈的市場削價,采用次級的材料炒短線,更讓近期消費市場上的投訴爭議不斷。

相比之下,納米薄膜的SLR技術加工非常容易。采用的是取代原有電容屏和顯示屏上的保護膜方式,無需增加新的工序,加工的難易度最簡單;同時電容屏和顯示屏是處于分離狀態(tài),不存在應力殘留或光學膠老化收縮不均等問題,因此邊緣或區(qū)域的黃斑絕不會發(fā)生;同時也不似全貼合需克服油墨斷差的問題,也不會有氣泡或延遲氣泡的現(xiàn)象,對于需要在炎熱的工作環(huán)境下使用的消費者而言,更是多了一層保障。

下圖中,我們可以看到各種全貼合后,產(chǎn)品銷售到消費者手上,一段時間后產(chǎn)生的邊緣區(qū)域黃斑現(xiàn)象。

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一般而言,會有小于10%的機會發(fā)生黃斑問題,從分析表中可以看出全貼合OCA方式售后成本最高,且在生產(chǎn)過程中,還會有3~5%的材料損失,也使得全貼合OCA的生產(chǎn)成本為三種方法中最高的!

SLR納米薄膜技術生產(chǎn)成本僅為全貼合的1/2,但卻能提供更高的信賴性。能免去反彈氣泡和高售后成本的風險,且能有效提高生產(chǎn)效率,降低良率損失。以五吋的手機產(chǎn)品為例,每十萬部手機訂單,采用SLR納米薄膜技術,除能提供快速交貨和高信賴性外,還可為客戶省下近六十萬元人民幣的費用。尺吋越大,貼合的風險也會越大。難怪蘋果或三星等國際大品牌會在平板產(chǎn)品上大量采用!

縱觀市面上一般AR膜與SLR納米薄膜的差異,主要表現(xiàn)在兩方面:第一、AR膜的抗反射率無法達到SLR納米薄膜的0.1%等級,對比度的提升大打折扣,黑色面板和窗口區(qū)的黑色無法一致;第二、針對不同顏色的光波,AR膜的抗反射率無法達到穩(wěn)定,隨著波長的變長或變短,在紅光和藍光區(qū)間,反射率逐步遞增,將來在使用過程中可能會出現(xiàn)某些特殊光暈(泛紅光或泛藍光),在整個顯示效果上無法達到很好的效果。

下面我們試著將SLR納米薄膜與A,B,C三種AR膜,在所有可見光光譜下,針對反射率做比較。如下圖:

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經(jīng)過處理后的SLR納米薄膜樣品,在400nm~800nm可見光全光譜波長范圍內(nèi),反射率都非常低,始終保持在小于0.1%的范圍內(nèi),能達到很好的一致性效果。這是一個很重要的光學特性,所以它非常適合用在光學處理上。

SLR在電容屏中實現(xiàn)

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TP在生產(chǎn)過程中,原本就需貼保護膜,現(xiàn)將貼保護膜改成貼SLR奈米薄膜,貼合成本不增加,工序簡單,貼合面為功能片區(qū),完全平整,不存在印刷段差,無反彈氣泡風險。

SLR在顯示屏中實現(xiàn)

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LCD在生產(chǎn)過程中,原本就貼保護膜,現(xiàn)將貼保護膜改成貼SLR奈米薄膜,工序簡單,貼合面為LCD表面,完全平整,不存在印刷段差,無反彈氣泡風險。

綜上不難看出,相較全貼合,SLR納米薄膜技術以更簡單的方式及更低廉的成本來追求更極致的光學效果。工序不增加,且能大大降低生產(chǎn)過程中良率的損失。相信在隨后的發(fā)展中,SLR將會被越來越多的產(chǎn)品采用,成為新的趨勢。

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