蘋果新品牽動了數(shù)月躁動的心現(xiàn)在終于可以靜下來了，據(jù)最新消息顯示，蘋果確定在美國時間9月12日（北京時間9月13日）正式發(fā)布十周年紀(jì)念產(chǎn)品iphone 8。在眾多紛擾的傳言中，全面屏始終是iphone 8最為確定的外觀標(biāo)簽。除蘋果外，國產(chǎn)手機廠商小米、金立也確定于9月11、9月28日發(fā)布全面屏手機小米MIX 2、金立M7。另外，國產(chǎn)手機廠商如華為、OPPO、VIVO、魅族等都宣稱在下半年計劃推出全面屏手機?？梢哉f全面屏已經(jīng)是下半年手機發(fā)布會上最大的看點了。浩浩湯湯的全面屏風(fēng)潮的序幕已經(jīng)在9月正式拉開。
全面屏一般來說是屏占比達到80%以上的手機，在如今手機最佳尺寸已經(jīng)最大化的時候，顯示區(qū)域面積的增大，壓縮了其他配件的布局空間。全面屏并不是橫空出世的全新概念，而是窄邊框這一設(shè)計理念達到極致的必然結(jié)果。
窄邊框、高屏占比可以實現(xiàn)更好的顯示效果，所以窄邊框一直是手機外觀創(chuàng)新的重點。但是此前的窄邊框一直是在盡力縮窄左右邊框，而避開縮窄上下邊框。這是因為縮窄左右邊框只需要改進顯示面板的布線設(shè)計和點膠，而縮窄上下邊框則需要對整個手機的正面部件全部重新設(shè)計，難度太大。
而且，全面屏手機顯示區(qū)域面積的擴大，顯示區(qū)域的直角與手機邊緣的圓角距離也隨著拉近，而這近距離容易造成破損，因此，異形切割技術(shù)在全面屏下尤其重要。
全面屏相關(guān)難題未解 催生異形切割技術(shù)發(fā)展
事實上，小米MIX、三星S8雖也是全面屏手機，但是在切割方案并不是特別復(fù)雜。在前不久發(fā)布的夏普AQUOS S2可以說是全面屏下異形切割的開路先鋒。
夏普AQUOS S2的發(fā)布讓異形全面屏成為關(guān)鍵詞匯，要解釋這個詞匯只需要將它分為“異形”和“全面屏”兩部分。全面屏的理想狀態(tài)就是顯示區(qū)域覆蓋整個前面板，但以目前的技術(shù)水平來說還差點火候，因為屏幕周邊的聽筒、傳感器、攝像頭暫時還沒有隱藏于顯示屏幕下的成熟方案，特別是顯示區(qū)域的指紋識別技術(shù)距離量產(chǎn)還有很長的路要走。而這些技術(shù)在一定程度上制約了全面屏的發(fā)展。在這些技術(shù)沒有成熟之前，“異形”成了繼續(xù)推進屏占比的最佳手段。
眾所周知，在傳統(tǒng)的手機屏幕顯示比為16：9，呈長方形，四邊均是直角，由于要在機身上放置前置攝像頭，距離傳感器，受話器等元件，所以屏幕和上下機身邊緣均有一定距離。而18.X：9的全面屏手機的屏占比一般都會大于80%，屏幕邊緣會非常貼近手機機身。
如果繼續(xù)沿用此前的直角方案，會無處放置相關(guān)模組和元件，同時，屏幕接近機身會讓屏幕在跌落時承受更多的沖擊，進而導(dǎo)致碎屏，因此為減少碎屏的可能和預(yù)留元件空間，而對屏幕加工成非直角的異形切割變得十分必要。
以傳統(tǒng)矩形或者倒角矩形的顯示屏幕，無法覆蓋傳感器、攝像頭、聽筒左右的空白區(qū)域，這時候夏普給出的做法就是將聽筒上移，在屏幕上方開孔用以包裹攝像頭和傳感器，從而使前面板額頭的空余面積進一步縮小。這種方法并不是很難想到，難就難在屏幕切割技術(shù)。
“異形切割”是根據(jù)不同需要對屏幕進行R角切割、U型開槽切割、C角切割等。其目的主要有兩方面：一方面要在屏幕四角做C角或者R角切割，同時通過加緩沖泡棉等進行邊緣補強，以防止碎屏。另外一方面是需要在屏幕上方做U形切割，為前置攝像頭，距離傳感器，受話器等元件預(yù)留空間。
異形屏切割的核心在于對屏幕頂端進行開孔（或者開U型槽）。因為這需要在保證精度的同時需要突破良率的限制，更重要的是保證顯示效果不受影響。為達到客戶異形全面屏良好的觀感和使用體驗，必須先在以精工鉆石銑刀在0.3mm玻璃上打磨弧角，然后用CNC精雕細琢，從而保證任何一塊切割的良率與精度。同時異形全面屏不同于傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的像素設(shè)計，每一顆像素都必須重新精密設(shè)計，異型屏幕弧形槽區(qū)域Gate 電極信號兩端分別驅(qū)動，高度精密同步算法。
屏幕切割之后，需要將屏幕周邊以鉆石銑刀精細打磨，才能呈現(xiàn)出有別于四邊形的外觀。而屏幕打磨工藝無一處不是經(jīng)驗與技術(shù)的累積，需精準(zhǔn)掌握銑刀壓力、轉(zhuǎn)速、進刀角度、刀型設(shè)計與打磨路徑，才能讓僅有0.3mm的屏幕在強力打磨下達到切斷面平整不破片的效果。
OLED與LCD屏幕種類不同 切割難度也大有不同
在夏普之后，據(jù)悉蘋果即將發(fā)布的iphone 8也會采用異形切割，富士康副總裁羅忠生透露，蘋果iPhone 8顯示屏要求的是一種特殊切割方式，而業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這種特殊切割方式最有可能跟機身正面的“凹口”有關(guān)。
據(jù)悉，蘋果公司即將推出的新款iPhone 8智能手機將首次配備OLED（有機發(fā)光二極管）面板而非LCD（液晶顯示屏）面板。但據(jù)羅忠生透露，在富士康收到的OLED面板中，有40%沒能達到這家代工廠商要求的等級，原因是蘋果公司在這種材料的切割方式上有著特定的標(biāo)準(zhǔn)。
OLED與LCD面板種類不同，其異形切割難度也大有不同。就蘋果iPhone8即將采用的柔性O(shè)LED觸控顯示屏來說，柔性O(shè)LED顯示屏由于并非采用玻璃基板這類硬材料，所以帶來的異形切割的難度也相對較小。但對國產(chǎn)手機而言，由于拿不到柔性O(shè)LED產(chǎn)能，帶有玻璃基板的LCD屏幕仍然是主流的選擇，這將令異形切割的難度增大。
夏普異形全面屏AQUOS S2采用的是LCD面板，眾所周知，LCD不能自發(fā)光，需要依靠背光源發(fā)光。把LCD的背景設(shè)為全黑，如果做工質(zhì)量好，整個屏幕都是均勻的黑色，有些LCD由于外框封裝的不嚴(yán)，邊緣會比中間亮一點。
值得說明的是，液晶顯示器漏光是常見問題，從某種意義上來說，液晶顯示器基本上無法避免漏光的發(fā)生，只不過程度的問題。低檔顯示器可能會比較明顯，高檔的就很少有明顯的漏光。
雖然是第一代異形全面屏產(chǎn)品，但夏普不虧“液晶之父”的稱號，夏普AQUOS S2在漏光控制上十分優(yōu)秀，黑色背光顯示均勻，弧形槽區(qū)域也并沒有出現(xiàn)漏光問題。國產(chǎn)廠商如若下半年計劃發(fā)布全面屏，LCD屏也將是主流選擇，夏普全面屏相關(guān)技術(shù)可謂是一個很好的范例。
另外，不同種類面板選擇的切割方案也有所不同，當(dāng)前的異形切割采用方案主要有：刀輪切割，激光切割，以及作為臨時替代方案的CNC研磨。有消息稱，由于國內(nèi)手機廠商無法拿到OLED產(chǎn)能，因此首批全面屏仍采用LCD方案。而對于LCD屏幕的異形切割方案是刀輪切割和激光切割。
刀輪切割屬于機械加工，沒有高溫問題，不會導(dǎo)致框邊黃化與熱點缺口，但成品較粗糙，容易改變玻璃本身的應(yīng)力特性，且工序復(fù)雜且良率較低，相對于激光切割來說出片率較低，不適用于精細的玻璃、藍寶石等材料的加工。
激光切割利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，隨著光束對材料的移動，形成切縫。具有切割尺寸精度高、切口無毛刺、切縫不變形、切割速度快且不受加工形狀限制等特點，但是相比較而言則會有成本高的不足。因此，激光切割技術(shù)有望成為異形切割領(lǐng)域的主流切割技術(shù)。
哪些切割廠商有機會？
全面屏是手機外觀的一個重大革新，背后支撐的技術(shù)基礎(chǔ)是極限化縮小的邊框及精密的異形切割技術(shù)。由于異形切割技術(shù)工藝復(fù)雜，對設(shè)備的技術(shù)參數(shù)及精密度都有較高的要求，同時對柵極控制排線具有新的要求，技術(shù)難度和成本都大幅提高。
目前國產(chǎn)全面屏量產(chǎn)機型仍然以旗艦機為主，旗艦機相對而言具備一定的品牌溢價能力，出于品牌維護的考慮，盡管采用激光切割較多。
而在激光設(shè)備的選擇上，根據(jù)激光發(fā)射脈沖寬度時間又可劃分為納秒（10的負(fù)9次方秒）、皮秒（10的負(fù)12次方秒）和飛秒（10的負(fù)15次方秒）激光設(shè)備。從精細程度和加工速度來看，皮秒激光切割技術(shù)更適合用于激光異形切割領(lǐng)域。
皮秒脈沖能減少裂縫的產(chǎn)生，切割質(zhì)量遠遠超過普通的銑削加工。激光光束多次掃過被加工材料來實現(xiàn)切割。切割的速度、邊緣質(zhì)量和邊緣的角度可以由加工策略來決定，且從目前應(yīng)用來看，皮秒激光加工的單位時間產(chǎn)量很高。
從目前國產(chǎn)手機全面屏研發(fā)進度和成本端考慮，年內(nèi)國產(chǎn)全面屏手機采用異形切割的滲透率仍然不高，仍有相當(dāng)比例的全面屏機型將采用在屏幕直角處填充防震材料的屏幕防摔過渡性方案，2018年或許是異形切割全面爆發(fā)的時間。
2018年國產(chǎn)手機旗艦機型有望全部轉(zhuǎn)為全面屏手機，假設(shè)明年全面屏滲透率30%，則全球約有4.5億部全面屏手機，帶來大量的增量異形切割需求，從而推動皮秒激光設(shè)備的應(yīng)用。
異性切割是全面屏方案實現(xiàn)不能繞過去的一個工藝環(huán)節(jié)。在柔性O(shè)LED面板中，異形切割的難度較小，但在LCD面板中，收到玻璃基板的影響，異形切割對面板的良率影響將會有所體現(xiàn)，相應(yīng)將驅(qū)動激光設(shè)備需求增加。
但從目前來看，異形切割技術(shù)逐步的成熟，有利于終端產(chǎn)品的進一步更新與升級。但目前異形切割技術(shù)主要由日本企業(yè)掌握，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)當(dāng)抓住全面屏發(fā)展的契機，加強設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，提前業(yè)務(wù)布局，打一場漂亮的技術(shù)攻堅戰(zhàn)。
目前國內(nèi)激光設(shè)備優(yōu)秀企業(yè)大族激光、盛雄激光憑借在皮秒激光器上的深厚積累，將令其未來在全面屏?xí)r代充分受益。
據(jù)悉，大族激光自主研發(fā)的Draco系列皮秒激光器采用模塊化設(shè)計，可以實現(xiàn)不同功率、頻率、脈寬的多參量輸出，滿足不同客戶需求。作為新一代核心光源打破國外壟斷，在LED晶圓、藍寶石、玻璃等脆性材料切割領(lǐng)域基本替代進口，截至2016年底，已累計銷售4850臺，其中2016年實現(xiàn)單年銷量1200臺。
盛雄激光在皮秒激光設(shè)備領(lǐng)域積累也甚為深厚，其基于脆性材料加工的皮秒激光切割設(shè)備，不但在指紋識別行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，還在智能手表、可穿戴設(shè)備的鏡片與機殼的異形切割領(lǐng)域大顯身手。其主營產(chǎn)品包括激光切割及焊接設(shè)備、激光打標(biāo)機、激光器、PCB 專用設(shè)備等，產(chǎn)品可廣泛運用于消費電子、面板、汽車等領(lǐng)域。
