早在一個月之前，已經有人表示iPhone 8幾乎沒有邊框，四邊只有極窄的邊框，只有頂部采用了“凹口”設計，以容納前置攝像頭和聽筒。

　　近日，推特泄密大神 Benjamin Geskin 轉發了一條來自微博用戶 @羅忠生的微博的一條博文，該微博講的是極有可能用在“iPhone 8”中的 OLED 屏幕的切割技術。

　　除了iPhone 8，即將發布的夏普AQUOS S2也被曝光搭載了一塊異形全面屏幕，其中屏幕四邊采用了圓形倒角設計，另外在屏幕的頂部還內嵌了一塊區域，用于放置前置攝像頭、聽筒、光線距離傳感器等零部件。

　　通過曝光照片來看，夏普AQUOS S2是將聽筒、傳感器和前置攝像頭融合到了一起，構成了所謂的異形屏幕設計。

　　羅忠生的微博提到了全面屏的產品設計，包括異形屏和非異形屏，三星 S8 的無左右邊框屏幕屬于后者，而傳說中的 iPhone 8 的四面無邊框屏幕（但有頂部凹口）則屬于前者的異形屏。

　　異形屏？這是什么？？

　　“全面屏產品設計，可以分為異形屏和非異形屏。非異形屏就是大家所熟悉的三星 S8 這樣的方式，為上下都用額頭，只是把屏幕的尺寸做了改變，到 18:9。這種實現方式，可以看成是對傳統手機的一種改良，成本相對便宜很多，也比較容易實現。”

　　由于加工困難，技術難度高，成本高，能夠提供顯示屏的廠家少，因此目前異形屏主要用于旗艦機和高端機設計。

　　想要做好異形屏需要克服這些！

　　通過異形切割的方式給手機“開腦洞”，為前置相機等部分通過切割預留非屏幕區域，這種工藝可實現真正意義的全面屏，但技術難度和成本都要高很多。

　　面板

　　目前智慧手機上的屏幕絕大多數數都是16:9的屏幕，如果手機廠商要切換到18:9的全面屏，那么這對于上游的比例供應商是個很大的挑戰。

　　首先，從顯示幕玻璃基板制程角度來看，18:9的玻璃切割相比當前的16:9來說更不經濟，而且玻璃原廠需要重新排產線及工藝優化，而這也將引發短期內全面屏成本居高不下。

　　供應商

　　目前只有三星、JDI和夏普等廠商已經量產，國內的京東方、翰彩、華星光電都已經規劃了全面屏玻璃產線，但是目前只有HD+（720*1440解析度）有小批出來，FHD還需要一段時間。

　　因為供應有限，所以短期內全面屏的成本將會居高不下。不過，眾多屏廠開始量產全面屏，成本有望進一步降低。

　　異形切割

　　為了進一步的提升屏占比，手機廠商要求屏幕能夠盡量向手機的四邊靠近。

　　但是絕大多數的手機的四角都是采用的R角，而不是直角，這也要求玻璃可能需要切角才能滿足全面屏手機ID設計的收弧需求。

　　COF與COG

　　目前手機屏幕驅動IC 的封裝形式一般有COG（chip on glass）和COF（chip on film）兩種。

　　COG 是LCD 屏幕常用的一種，其原理是直接通過各項異性導電膠（ACF）將 IC 封裝在玻璃上，實現IC導電凸點與玻璃上的ITO 透明導電焊盤互連封裝在一起。

　　COF 是將 IC 芯片直接封裝到撓性印制板上，達到高構裝密度，減輕重量，縮小體積，能自由彎曲安裝的目的。而這可以將使得顯示模組與手機底邊框的距離可以進一步減小到3.6mm以內，這也意味著可以進一步提升屏幕占比。

　　但是COF需要增加使用FPC，將增加手機的成本。同時COF封裝的溫度較高，而FPC膨脹系數較大，易受熱變形，所以對bonding工藝提出了更高的要求。

　　前置攝像頭

　　前置攝像頭與受話器類似，在非全面屏手機中是通過開孔的方式解決。但是在全面屏時代，開孔影響全面屏的顏值，也需要使用新的方案。

　　攝像頭結構

　　目前主要有隱藏式和異形切割開孔兩種方法。

　　隱藏式是把攝像頭隱藏在面板的下面。該方案只能應用于OLED面板，因為OLED是自發光且可以實現對單個像素點的控制，在需要拍照時可以控制攝像頭區域的像素點不發光而呈現透明狀態，從而實現拍照功能。

　　盡管隱藏式可以完美解決全面屏美感和開孔的矛盾，但是在實際應用中并不可行。這是因為即使是OLED面板，也會遮擋進入攝像頭的光線，使得成像效果不佳。所以該方案暫時不會實際應用。

　　異形切割與受話器類似，也是在面板上切出一部分用于放置攝像頭。盡管這不是最好的方案，但這是目前最可行的方案。

　　天線

　　因為手機天線是全向天線，需要一定的空間，這樣信號才能發射出來；同時手機內部金屬很多，而金屬對天線會產生影響；另外，手機內部還有一定的EMI（電磁干擾）。

　　所以手機天線在設計時都需要預留一個足夠干凈的空間。由于全面屏的設計，會使得屏幕模組向整機上下兩端端延伸，這將使得留給天線的主凈空大幅減少。

　　而留給天線的主凈空的減少，將會引發手機射頻OTA指標，特別是在手持握/放在頭部通話時可能會下降。

　　所以，在全面屏時代，手機天線需要重新優化設計，對天線廠商提出了更高的要求。

　　指紋識別

　　手機正面指紋識別通常是與正面的HOME鍵集成在一起的，不過現在越來越多的手機開始取消了正面的實體按鍵，改為了虛擬按鍵。

　　即便如此，對于全面屏手機來說如果要繼續保留指紋識別在正面，并且采用傳統的指紋識別技術，那么手機正面下方需要預留足夠的位置給到指紋模組，但是這會影響到屏占比。

　　小米MIX、三星S8 及Essential phone 的方案都是將指紋識別挪到背面，但這種設計在一定程度上影響了操作體驗。

　　隱藏式技術由于能夠實現將指紋識別傳感器前置搭載于觸摸屏下方且不需對屏幕開孔，將是全面屏手機實現前置指紋識別的最佳方案。

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　　除了屏幕內指紋識別之外，也有廠商在探索手機側邊框指紋識別、按鍵指紋識別等新的解決方案。

　　聲學

　　非全面屏手機擁有較寬的上邊框，所以很容易放置受話器。但在全面屏手機中，繼續使用傳統方案需要大邊框，這會破壞全面屏的美感，所以受話器也面臨變革。

　　目前主流的全面屏受話器方案有壓電陶瓷和優化開槽兩種。

　　壓電陶瓷是一種具有壓電效應的陶瓷材料。所謂壓電效應是指某些介質在力的作用下，產生形變，引起介質表面帶電，這是正壓電效應。

　　反之，施加激勵電場，介質將產生機械變形，稱逆壓電效應。當電話接通時，驅動單元將電信號直接轉化為機械能，通過微震點擊的方式帶動整機的中框共振，通過空氣將聲音傳遞至耳朵。

　　壓電陶瓷不使用受話器，避免了手機正面開槽，可以保持全面屏的完整性。但是壓電陶瓷實際使用效果并不好，一方面是在安靜環境下容易出現聲音泄露，影響隱私，另外一方面是通話時手機會有抖動感。

　　所以壓電陶瓷并不是一種很好的解決方案。

　　優化開槽是將手機全面屏異形切割，留出一部分用于放置受話器。這樣可以保證通話效果，也可以保持全面屏的美觀。但是根據在面板部分的分析，這種方案使用OLED屏效果更好，可以保證切割的良率。

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　　關于異形切割

　　傳統的16:9的手機屏幕呈長方形，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18：9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。如果繼續沿用此前的直角方案，會無處放置相關模組和元件，同時，屏幕接近機身會讓屏幕在跌落時承受更多的沖擊，進而導致碎屏。

　　因此對屏幕的異形切割十分必要。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。以另外一方面需要在屏幕上方做U形切割，為前置攝像頭，距離傳感器，受話器等元件預留空間。

　　當前的異形切割方案主要有刀輪切割和激光切割，以及作為臨時替代方案的CNC研磨。

　　刀輪切割

　　刀輪切割是最為傳統的切割方案，成本低，一般用于直線切割，精度在80um左右。刀輪切割的具體流程是先用刀輪在玻璃上劃出切口，再通過裂片機完成裂片。

　　刀輪切割屬于機械加工，沒有高溫問題，不會導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力特性，且工序復雜且良率較低，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。

　　刀輪切割示意圖

　　裂片示意圖

　　目前異形切割的主流方案是在屏幕面板上切兩個C角，兩個R角，一個U槽。該方案里主要是圓弧切割，如若采用刀輪切割方案，則崩邊嚴重。

　　由于刀輪切割需要預留切割線，相比激光切割，刀輪切割對于整個Panel的利用率會下降10-20%；切割一片需要2-3分鐘。所以刀輪異形切割已經逐步被業內淘汰。

　　激光切割

　　激光切割在異形切割方面的優勢明顯，激光切割是非接觸性加工，無機械應力破壞，且效率較高。同樣的兩個C角，兩個R角，一個U槽的加工方案，20秒左右就可以完成切割。

　　激光切割的原理是將激光聚焦到材料上，對材料進行局部加熱直至超過熔點，然后用高壓氣體將熔融的金屬吹離，隨著光束與材料的移動，形成寬度非常窄的切縫，激光切割的精度可以達到20um。

　　激光器分類

　　從增益介質來看

　　分為固體和氣體

　　固體激光器包括Al2O3，YAG切割等，氣體激光器主要有CO2切割等。

　　氣體激光器一般為10.6um波長的紅外光，使用范圍較廣，固體激光器一般為1064nm波長的紅外光，輸出能量大，峰值功率高。

　　固體紫外激光器（波長從180到400nm），紫外切割更多用于處理聚合物材料，通過破壞非金屬材料表面的分子鍵，來實現切割，紫外切割也被稱為冷激光，熱效應較小。

　　從激光器的脈沖寬度時間來看，又分為納秒（ns，10^-9秒）、皮秒（ps，10^-12秒）和飛秒（10^-15秒）等。脈沖寬度約短，峰值功率越高，熱效應越低。

　　從切割方案角度來看，激光切割又分為表面消融切割和內聚焦切割，表面消融切割可以直接切透，不需要后續增加裂片工序，熱影響區域大；而內聚焦切割后需要裂片分離工序，熱影響區域小。

　　目前主流的激光切割機型是紅外固體皮秒激光器，采用內聚焦切割方案。該方案在成本和效率之間取得了最大的均衡。

　　國內的面板激光切割設備廠商主要有：大族激光，盛雄激光，德龍激光，國外廠商主要是日本平田。

　　大族激光切割設備

　　日本平田面板切割產線示意圖

　　由于目前設備交期是2-3個月，再加上驗證和測試的3個月，我們預計國內的COF和異形的產能將在2017年Q4釋放。但由于目前異形切割的需求較為旺盛，所以有較多廠商選擇用CNC研磨的臨時替代方案加工面板。

　　U型槽切割處需要雙柵極控制輸入

　　同時從面板角度來看，由于引入了U形槽切割，使得柵極控制信號傳輸到切割處就中止，所以需要在模組生產過程中就引入左右雙柵極控制排線。