OLED 屏幕
關注創建者：naitang9331 創建時間：2018-10-18
OLED 屏幕的實例教程
手機能夠折疊依賴于可彎折的OLED柔性屏幕。柔性OLED屏幕的疊層和材料數量較多，不同的疊層厚度和材料組合會導致不同的彎折應力分布，進而影響屏幕的使用性能。采用傳統的設計分析流程，需要在屏幕結構定型之前對疊層進行反復的尺寸調整和試驗，以獲得滿足產品使用的結構形式，費時費力。而采用多物理仿真平臺Simdroid無代碼化封裝的仿真APP，可以快速對柔性屏幕不同疊層厚度與材料參數進行對比分析，極大提高了設計效率，并大大降低了設計人員的技術要求門檻。
圖1 市場熱門折疊屏手機（來自網絡）
二、仿真APP解決方案
柔性屏幕折疊性能與疊層結構關系密切，一般的OLED屏幕疊層包含PET、UTG玻璃、POL偏光片、PANEL層等，各層由OCA光學膠粘接成一個整體。屏幕彎折方式大多為內彎，如Find N系列；華為部分型號為外彎，屏幕朝外。
本案例以某型號內彎結構柔性OLED屏幕為例，介紹柔性屏幕彎折力學分析的建模過程和APP制作方法，并基于仿真APP完成屏幕的結構設計。
圖2 OLED柔性屏幕疊層結構
1、仿真流程搭建
1) 參數化建模：模型為左右對稱模型，柔性OLED屏幕通過泡棉與剛性中框連接，長寬分別取100*5mm，厚度為各疊層厚度之和，將關鍵的疊層厚度尺寸進行參數化。
圖3 柔性屏幕參數化建模
2) 材料參數設定：OCA光學膠具有超彈性和粘彈性，是一種不可壓縮材料，采用Mooney Rivlin超彈性本構模擬，其它材料皆采用線彈性材料本構模擬。定義屏幕各疊層和運動器件的材料屬性。
圖 4 材料參數設定
3) 網格劃分：所有部件皆采用一階六面體網格劃分，各疊層厚度方向一般劃分1-2層網格，面內方向彎折曲率大的位置網格密度可加大，其他位置網格密度可適量降低，以提高計算精度同時減少計算時間。
展開 不僅如此，由于不同的產品需要不同規模的OLED屏幕，因此每個OLED驅動芯片都需要定制，芯片代工廠無法大規模量產。
另一方面，OLED驅動芯片較普通芯片更大，能獲得的利潤更少。無論是在智能汽車上的屏幕還是在烤箱上的屏幕，制造商都希望它們的OLED驅動芯片越小越好。因為所有芯片都通過切割圓形晶圓制成。所需要的芯片面積越小，同一塊大小的圓形晶圓就可以切割更多的芯片，廠商也能從中獲得更大的利潤。
此外，OLED驅動芯片制造的成本價格也正在上漲。CW Chung提到，“所有制造芯片需要的投入成本，無論是硅和金屬等原材料，還是電費，這些價格都在上漲——無論你制造的是先進的芯片組還是簡單的處理器”。OLED驅動芯片制造成本也逐漸被制造廠商轉移給消費者，搭載OLED屏幕的電子產品銷售價格將進一步上漲。
由于這些原因，能制造OLED驅動芯片的公司寥寥無幾。
目前，OLED驅動芯片在價格、產能上逐漸呈現短缺的跡象。在OLED驅動芯片代工的行業，韓國擁有九成市場的份額，三星占有全球一半的市場。
而國內無論是在OLED屏幕上，還是OLED驅動芯片上都在依賴韓國進口。不僅如此，國內廠商在OLED驅動芯片市場上的占有率不足1%。
OLED驅動芯片短缺是否會逐漸影響國內市場，OLED屏幕是否會因芯片短缺就此“曇花一現”，我們拭目以待。
展開 這塊其實包括三部分屏幕、座艙控制器硬件和軟件系統三部分。我想還是從通用開始，也正好評估它的座艙系統的歷史發展來看傳統車企在這個領域的進步程度。如下所示，我們可以把通用的座艙分為好幾代，在劃分的時候叫法是Next Generation infotainment，具體迭代了3代，到2020年的系統。實際來看，真正讓人感到有不一樣的還是在2021款Escalade上的38英寸弧形OLED屏幕（分三塊），這一代系統叫Infotainment 3.5；然后是在后續純電動汽車平臺上Lyriq的顯示屏由5英寸，長度33英寸的曲面顯示屏構成。
圖1 通用汽車的屏幕迭代
第一部分 三塊曲面屏幕的構成和功能劃分
這款OLED顯示屏分為三個部分（14.2英寸、7.2英寸、16.9英寸），都支持AR透視，其中最右邊的16.9寸的CID屏幕支持觸控，從某種意義上來看，這個設計還是從功能設計時代轉過來的。從功能上看，中間的是儀表（光顯示），右邊的是中央信息顯示 (CID)，左邊的是車輛控制（HUD、夜視系統和儀表控制）
圖2 這款屏幕的整合
這張圖有相對比較清晰的解釋，左右兩邊的屏幕可以用手勢和觸控操作。中間儀表和CID主要由扶手處的觸摸板和旋鈕控制。儀表有4種模式（常規、導航、夜視以及 AR 導航 4 種顯示模式）
圖3 功能分類
這是主要的CID 16.9寸屏幕參數，和LCD的屏幕相比，OLED的對比度提高了很多，在車內環境強光環境下能看得清一些。
圖4 16.9英寸的CID的參數
圖5 儀表的4種模式
第二部分 硬件拆解
如下圖所示，圍繞屏幕的設計，里面設置了三塊板。
展開 作品名稱：基于Ansys Mechanical-CFD雙向耦合的OLED屏幕孔區封裝不良改善及極限窄邊框設計
作者： 黃世雄 | 綿陽京東方光電科技有限公司
關鍵詞：內應力，Ansys Mechanical-CFD雙向耦合，內聚力，封裝失效，牛角PS
作者說
利用Ansys工具，可做多項耦合設置條件，以符合實際多種不同狀況，此設置包含熱/內聚力/內應力/結構耦合，同類型不同的封裝不良可使用相同仿真方式，使用相同外力與內應力，優化仿真方法。此仿真結果可以有效指導工程設計優化、性能提升，成本控制等作用，具備推廣性形成的仿真方法論體系，具備知識封裝及集成性。
OLED屏在信賴性高溫高濕作用下，孔區封裝失效水氣進入屏內部造成屏顯示異常高發，懷疑應力對孔區影響，應力集中使其發生GDSH不良，此應力為破壞應力，其中另一模型無封裝不良，以此應力值為安全應力值。利用Ansys Mechanical-CFD雙向熱固耦合仿真，配合Command方式寫入內應力及導入測試內聚力方式，在有效時間內測試多組設計方案，最終優化方案條件較安全應力值低，后續可作為設計參考依據，大幅節約了評估時間和成本。
挑戰/需求
期望借由仿真工具在短時間內評估設計，找出最優化條件分成設計及工藝，設計條件可透過變更mask設計，工藝條件可能搭機臺極限或材料本身無法變更之應力條件，因此整合最優化條件，仿真結果可以有效指導工程設計優化、性能提升、成本控制等作用。
展開 CINNO Research產業資訊，LG顯示向惠普(HP)供應可折疊筆記本電腦用OLED屏。LG顯示的可折疊筆記本電腦OLED量產供應是繼2020年聯想可折疊筆記本電腦面板后的第二次。LG顯示還與蘋果展開可折疊OLED屏的開發。
根據韓媒Thelec報道，據業界4月1日消息，LG顯示計劃第三季度量產供應給惠普的可折疊筆記本電腦用有機發光二極管(OLED)面板，該產品展開后為17吋，折疊后為11吋屏幕。屏幕采用向內折疊的Infolding方式，分辨率為4K(3840x2160)。
如果LG顯示在第三季度量產該可折疊面板，惠普的可折疊筆記本電腦成品預計將在今年年底或明年初上市。
據推測，LG顯示此次向惠普量產供應的17吋可折疊OLED是與今年早些時候CES上公開的產品類似的面板。在今年的CES上，LG顯示公開了17吋可折疊OLED面板，并說明了該產品可以作為筆記本電腦、平板電腦和便攜式顯示器使用。LG顯示表示，通過整體觸控解決方案顯示屏，既支持普通觸控，又支持筆觸，屏幕折疊部分幾乎沒有折痕(crease)。
這是LG顯示第二次量產供應可折疊筆記本電腦面板。
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實時交互與存儲：處理后的信號以高清視頻流的形式呈現在LCD或OLED屏幕上，支持高分辨率錄像與靜態抓拍，為后續的缺陷分析與報告生成奠定了數據基礎。
形態演進：從“光學手術刀”到“軟件定義平臺”
面對日益復雜的工業場景，Evident原奧林巴斯旗下的IPLEX系列產品展示了極具針對性的形態創新，實現了從極端微細到超長距離的全覆蓋。
這套方案融合了機器視覺與AI算法：
多功能觸摸屏測試系統
在OLED屏幕大規模上車（因其柔性特質可造出異形屏）的背景下，這種自動化檢測設備的地位愈發重要。OLED的“燒屏”風險、柔性電路板的彎折壽命，都需要通過精密的機械結構和視覺檢測來量化。這正是沃華慧通從傳統力學測試向“機器視覺+機器人控制”轉型的核心優勢 。
屏幕孔區封裝不良改善及極限窄邊框設計</a></p><p><a href="https://mp.weixin.qq.com/s?
作品名稱：基于Ansys Mechanical-CFD雙向耦合的OLED屏幕孔區封裝不良改善及極限窄邊框設計
作者： 黃世雄 | 綿陽京東方光電科技有限公司
關鍵詞：內應力，Ansys Mechanical-CFD雙向耦合，內聚力，封裝失效，牛角PS
作者說
利用Ansys工具，可做多項耦合設置條件，以符合實際多種不同狀況，此設置包含熱/內聚力/內應力/結構耦合
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黃世雄 | 綿陽京東方光電科技有限公司
作品名稱：基于Ansys Mechanical-CFD雙向耦合的OLED屏幕孔區封裝不良改善及極限窄邊框設計
作品簡介：優化分為兩部分：1. 優化設計 2.
例如，OLED 屏幕在低溫下易脆化，通過測試可評估其在低溫彎折過程中的裂紋擴展情況，為改進材料配方、優化封裝工藝提供數據支持，確保柔性屏在低溫環境下的可靠性。</p><p>2、高溫蠕變測試：在高溫環境中，如車載中控屏在夏季長時間暴曬后，柔性材料可能因軟化或蠕變導致失效。高低溫彎折試驗機可設定高溫環境（如 60℃），對柔性屏進行抗壓折、抗蠕變測試。
例如，OLED 屏幕在低溫下易脆化，通過測試可評估其在低溫彎折過程中的裂紋擴展情況，為改進材料配方、優化封裝工藝提供數據支持，確保柔性屏在低溫環境下的可靠性。
2、高溫蠕變測試：在高溫環境中，如車載中控屏在夏季長時間暴曬后，柔性材料可能因軟化或蠕變導致失效。高低溫彎折試驗機可設定高溫環境（如 60℃），對柔性屏進行抗壓折、抗蠕變測試。
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從光學技術看，Pancake方案在VR領域中份額提升至66%，其中歌爾光學持續在Pancake工藝上進行全方位布局與突破，最新推出星際C41，視場角從95°提升至105°，搭配4K級 Micro OLED屏幕，營造更加真實的虛擬環境沉浸感。同時，還采用業內領先的曲面貼膜技術，顯著提高圖像清晰度和對比度。而AR領域，光波導份額略有下滑至16%，但其在前沿技術方面的探索與推進并未停歇。
從1987年至今，全球OLED顯示技術已歷經三十余年的發展，但受限于壽命、色準等問題，現階段的量產應用中，藍色仍普遍采用第一代熒光材料，其效率遠低于已迭代到第二代磷光材料的紅綠色，系制約當前OLED顯示技術的主要短板，以智能手機的OLED屏幕為例，藍色部分在總功耗中的占比往往高達一半以上。
第一個亮點是印刷OLED，展示了14吋2.8K印刷QD-EL OLED屏幕，把印刷OLED升級為印刷QD-EL技術，采用量子點技術替代傳統有機發光材料，令印刷打印技術在顯示的畫質、功耗以及產品的可靠性方面有更大的跨越式提升和改善。
