重磅！折疊柔性OLED技術終于突破了，三星這次曝了哪些黑科技

李星

近日為了更好的推廣自己的折疊柔性OLED面闆，三星對外公開了其最新的OLED技術，包括無偏光片疊層設計和圓形相素排列。

我們知道，在折疊柔性物品時，疊層的層數越多，厚度越厚，越容易出現類似把書本卷起來一樣的層間錯位現象。所以在折疊柔性OLED面闆的設計上，行業盡可能的減少OLED面闆結構的層數和厚度。

走在柔性OLED面闆技術前面的三星，由于多年前就儲備了較多的OLED實驗數據與量産參數數據，因此在OLED的量産技術進步上，也比同行更為成熟一些。

這次三星公開的最新折疊柔性OLED面闆，為了減少疊層數量就去掉了偏光片層。

OLED的偏光片層主要是為了減少反光。我們知道，所有的金屬鍍膜産品出來後，基本上都像一面鏡子一樣，對環鏡光形成強烈的反射。OLED的驅動線路主要就是由導電金屬組成，根據不同廠家的設計，有銅的、鋁的、钼的、鎂的、銀的，鍍出來的顔色呢，就跟我們看到的晶圓廠晶圓一樣，不是金閃閃就是銀閃閃。

事實上，就連所謂的透明導電金屬氧化物，鍍出來之後也是會有鏡面反光現象的，在廣泛采用透明ITO作為電極的LCD面闆和觸摸屏面闆領域，也經常為了去除這些陰影不良增加了很多額外的制程工藝，讓成本迅速增加。

所以，如何去掉顯示器件裡鍍層反光對顯示效果的幹擾，其實是顯示行業長期以來需要突破的技術難題。

三星此前為了提高OLED的可靠性，一直在對OLED各層鍍層的緻密性進行加強，以減少這些鍍層的厚度同時，獲得更好的電性能。但這樣一來，鍍層緻密性的提升，也導緻了鍍層的鏡子反光效應更明顯，除了讓自發光的OLED相素互相之間受到反光效應影響形成竄色中和，整個顯示器點亮後基本上白蒙蒙一片外，在環境光下的對比度也是慘不忍睹。

當然，三星在量産OLED面闆以前，有着比較豐富的LCD面闆量産經驗，很快就借助LCD偏光片的特性，在顯示器的表層貼上一層偏光片，讓環境光進入後，在金屬電極的反射回來，就會被同相位的偏光片給吸收掉。

不過人眼看到的綠色比光譜中的任何顔色都好，三星在設計OLED像素時，就把綠色像素點進行了拆分，在提高其顯示面積的同時，讓其變得更小更密集。所以最開始時，三星的OLED面闆在顯示黑色狀态和熄屏時，可以看到面闆并不是黑色，而是淡綠色。

怎麼消除綠色，其實LCD行業也早有方案，在STN LCD面闆生産過程中，為了較正顔色，就會在偏光片上疊加上不同波長的補償膜，對綠色光波進行補償。

所以有段時間，三星的OLED面闆在顯示黑色時，就變成了灰蒙蒙的狀态。

然而在熄屏狀态下不管是淡綠色，還是灰白色，都表明OLED正常顯示時的對比度較低。所以為了進一步把灰蒙蒙狀态去掉，三星就繼續折騰偏光片企業，讓其再加上一層可視光線下全波段補償膜。

結果是三星的OLED面闆顯示黑色是越來越黑，（其實也并不黑，就是使用OLED面闆蘋果手機黑色背景顯示部分，仍然是灰色一樣），但OLED的面闆厚度和偏光片的成本，也迅速上升。

在普通不用折疊的場景下，OLED面闆稍許的厚度增加，其實并不會影響OLED的使用，偏光片的成本增加，對于整個相對昂貴的OLED顯示器件來講，也仍然是微不足道。

但當三星量産可折疊OLED面闆時，厚厚的偏光片就成了三星最頭疼的技術難題。

三星也曾想過把偏光片的功能層，像觸控功能層一樣集成到OLED顯示器件上，不過普通的偏光層，确實可以通過不計成本的方式，在集成在OLED的平坦層上增加一層光栅鍍層來實現，但是通過拉伸高分子實現光學補償的補償膜技術，短時間内還很難在OLED面闆裡面直接加工集成上去。

所以早期的三星可折疊手機，不管是采用了什麼樣的蓋闆，都很容易出現折痕。而其它品牌采用的OLED面闆，在即沒有内嵌式觸控集成技術，也沒有偏光片集成技術的情況下，就隻能采用曲率更大的外折的方式來制作可折疊設備了，而且即便是外折，也還是會有折痕出來。

那麼如何減少OLED的反光幹擾呢？其實為了解決RGB三基色竄色混光的問題，不管是LCD還是OLED，都會為基制作一層黑膜層——BLACK MASK，就是在RGB的像素間隔間，用黑色油墨給填充起來，形成擋牆擋住隔壁像素發出來的光線混進來。

由于顯示器是個平面結構，所以這層黑色油黑的橫向距離一般都足夠大，足以擋住旁邊的光線，解決掉像素竄色混光難題。但厚度上，受平闆顯示器的結構限制，一般都是在微米或納米級的厚度，所以仍然是半透明狀态。

三星去年 8 月在 Galaxy Z Fold3 智能手機上引入了 Eco OLED 技術取消了偏光片，讓顯示屏的透光率提高了 33%，與傳統的 OLED 面闆相比，功耗降低了 25%。

其原理十分簡單，就是在OLED的顯示器平坦層之上，再增加一層黑膜鍍層——BLACK MASK，最大限度的降低柔性OLED面闆BLACK MASK區域的透過率，在減少該區域環境反射光線的幹擾同時，讓OLED的顯示黑色背景時更黑一些，讓顯示屏的對比度提升。

而這次三星公開的可折疊OLED面闆技術，除了在去年的基礎上，繼續降低BLACK MASK區域的透過率，減少整個面闆的環境反射光幹擾外，三星還提供了一種新的像素設計。

三星這次提供的可折疊OLED面闆采用了圓形的像素設計，就是把原來的方形像素做一個内切圓，這樣一來，在保持OLED蒸鍍掩膜闆的加工公差難度不變的情況下，讓顯示屏的BLACK MASK面積得到了擴大，這也意味着OLED的黑色背景可以實現黑度增強，OLED的抗反光能力也更強，而像素面積的變小，也讓淡綠色背景也得到了一些改善。

與其說三星的新可折疊OLED面闆技術取得了較大的突破，實際上不如說三星是利用以前在LCD和OLED面闆行業的經驗積累在投機取巧，還是用老辦法來解決新難題。

據行業傳出的消息稱，三星預計明年的可折疊手機出貨量将達到2300~2500萬台規模，這也意味着大部分産能出自三星顯示的面闆廠，明年至少要生産出差不多3000萬片的可折疊手機顯示屏。而三星顯示能把成本降到什麼程度，即是三星手機所期盼的，也是整個手機行業一直期待的。

不過這看似簡單的一點點技術改進後面，卻是與三星面闆廠衆多技術人員多年來不斷嘗試所沉澱下來的工藝數據模型完善，以及常年在生産線一線辛勤付出所積累下來的豐富經驗密不可分。這次三星的折疊柔性OLED面闆技術，在滿足行業折疊性能提升的同時，又減化生産難度，降低了生産成本，确實可喜可賀。