全面屏手機面板、模組、材料、設備、零組件產業鏈分析

全面屏手機的橫空出世，是手機產業鏈近年來又一次重大變革，也給業內公司帶來了巨大的發展機遇。本文剖析了面板、模組、材料、設備廠商、其他零組件的技術創新以及市場格局。

報告摘要

屏幕尺寸提升已達極限，全面屏成為手機市場新熱點：由於手機屏幕大小不能無止境地提升，為了追求更好的視覺效果和用戶體驗，全面屏手機成為當下各大廠商競爭的焦點。在小米MIX、LG G6、三星S8 的帶動下，從5月份開始，國內手機品牌商幾乎所有的新設計機型均全線轉戰全面屏。預計17年Q4 - 18年Q1，全面屏手機就會大批量集中上市。根據CINNO Research的預期， 2017年全面屏在智能機市場的滲透率為6%，2018年會飆升至50%，後續逐步上升至2021年的93%。

需求旺盛疊加供應不足，面板將長期供不應求：全面屏時代的來臨，對面板行業最為直接的影響就是面板需求量明顯提升。在同樣大小的手機里，18:9的屏幕比例相比16:9的方案，屏幕的尺寸會提升約10%左右。對面板的需求量也同比例增多。從供給端角度分析，由於韓系廠商LGD和三星SDC於2016年關停了多條a-Si產線，加劇了a-Si產能的緊缺。下游需求旺盛、上游產能緊縮，致使a-Si面板供不應求的態勢在較長的時間周期內都會成為業內常態。

新工藝流程增加面板和模組廠的獲利空間：對於面板廠而言，為了實現四面窄邊框，需要改進點膠工藝，採用GOA方案。這會在一定程度上推升面板的單品ASP；對於模組廠而言，全面屏顯示模組產品尺寸變得更長，厚度變得更薄。由於COF和異形切割均需要購置新設備、對已有產線做較大改造，所以國內的COF和異形切割的產能在2017年Q4才能得到釋放。通過產業鏈調研得知，採用異形切割方案的顯示模組ASP相比傳統方案提升20-30%。搶先布局的廠商將佔得先機。

工藝改進，材料設備搶先受益：對於四面窄邊框的全面屏方案而言，COF和異形切割都十分必要。COF方案所用的FPC主要採用PI膜材料，厚度僅為50-100um，線寬線距在20um以下，FPC生產過程中要採用半加成、或加成法工藝。景旺電子以及合力泰的子公司藍沛均有相關的技術積累，後續有望在COF領域實現突破；異形切割需要在屏上做C角，R角以及U形切割，目前主流的激光切割機型是紅外固體皮秒激光器，採用內聚焦切割。大族激光已有成熟方案推出，其設備已在各大面板廠開始供貨。

全面屏方案的大規模推進給產業鏈公司帶來了巨大的發展機遇。看好相關廠商在硬體創新的驅動下業績增長，價量齊升。給予行業「看好」評級，重點推薦京東方（面板），深天馬（面板），合力泰（模組），景旺電子（FPC），大族激光（設備）。

風險提示：全面屏在下游手機市場的滲透率不達預期；全面屏生產良率過低；異形切割等新工藝推進進度不及預期。

一、全面屏時代來臨，高屏佔比手機成為市場焦點

（一）屏幕尺寸提升已達極限，5-6英寸成為主流

2007年，初代iPhone橫空出世，對手機的多項功能進行了重新定義，其中最大的改動就是取消了實體鍵盤，讓屏幕成為了用戶和手機直接交互的工具。雖然初代iPhone在各項功能上尚未成熟，但它引領了時代的潮流，讓用戶對智能手機有了新的認知，屏幕的重要性也越發凸顯。

隨著面板技術的不斷進步，屏幕在智能機里的成本佔比也居高不下，根據Techinsights的數據，手機屏幕佔總成本比例的20%左右，和處理器的成本佔比相當。而大屏手機如Galaxy Note系列，屏幕佔總成本比例則更高，接近25%。

由於屏幕的大小和像素直接關係到用戶體驗，手機和面板廠商都一直致力於屏幕相關的創新。以在大屏手機布局方面最為保守的iPhone為例，早期的iPhone堅守3.5英寸的屏幕。然而從iPhone 5開始，Apple認識到大屏對於用戶體驗的重要性，開啟了大屏之旅。後續Apple歷代手機的屏幕大小逐步提升，iPhone 5採用了4英寸屏， iPhone 6, 7是4.7英寸屏，Plus系列則進一步選用了5.5英寸屏。每一次屏幕大小的提升，給Apple用戶帶來的都是用戶體驗的提升。

但是手機屏幕的大小並不能無止境地提升，過大的手機易用性會大幅下降。從歷年手機屏幕大小佔比的趨勢可以看出，5英寸屏幕以下的手機佔比逐年降低，各大手機廠商主要選擇5到6英寸之間的方案。而大於6英寸屏幕的手機在總手機量中不足10%，且在2017年1季度佔比相比16年還有所下降。

（二）18:9全面屏成為手機市場新熱點

雖然手機大小的提升受限，但並不能阻止手機廠商創新的腳步。如何在有限大小的手機上實現四面窄邊框，提升手機正面面積的利用率，進而推出高屏佔比的產品，成為當下各大廠商競爭的焦點。

從屏佔比角度來看，2007年的初代iPhone屏佔比僅為50%左右，後續幾年內，手機屏佔比在持續提升，但提升幅度不大。通過CINNO Research提供的數據可以看出，在過去幾年裡，16:9的屏幕比例成為智能機標準屏深入人心，該方案的好處是可以在手機上下端留下足夠的凈空，用以放置攝像模組、指紋識別、Home鍵等；但缺點也很明顯，手機正面的面積利用率不夠，屏佔比很難突破75%。

全面屏的面世要追溯到2013年，夏普於2013年發布全球第一款窄邊框全面屏手機EDGEST-302SH，屏幕比例為17:9；2014年，夏普又推出CRYSTAL產品線，兩條全面屏產品線雙線並進，截止目前已推出多達28款全面屏手機。但是由於夏普此前的品牌策略的問題，僅在日本境內銷售，所以市場影響力有限。

真正意義上的全面屏概念興起要歸功於小米，2016年10月小米推出了MIX手機，該款手機採用了6.4英寸的屏，屏幕比例為17:9，屏佔比一舉超越80%，達到84.02%。小米MIX的推出引起業內一片沸騰，好評如潮。

後續，2017年2月LG推出了G6，其採用了自家LGD的屏，5.7英寸，18:9的比例，屏佔比78.32%；2017年3月三星發布了Galaxy S8，同樣採用了自家SDC的AMOLED屏，有5.8和6.2英寸兩種款式，18:9的比例，屏佔比84.15%。通過查看三星S8 和 iPhone 7 Plus真機對比圖，可以明顯看出，在手機大小已經提升到接近極限的時候，採用18：9的屏幕，可以極大地提升屏佔比，給人更強的視覺衝擊力。

在全面屏大潮來襲的當口，蘋果自然也有所布局。此前一直有產業鏈消息預測蘋果將會採用全面屏設計方案。根據iDropNews的報道，新一代的iPhone 8手機大小和iPhone 7相當，但是由於採用了全面屏設計方案，所以手機屏幕尺寸將會從iPhone 7的4.7英寸擴大至5.8英寸。手機屏幕的下半部分是虛擬功能按鍵區，如Home鍵，指紋識別，通話功能，照相機等。而真正用於顯示的區域尺寸為5.15英寸。

通過產業鏈調研，我們深切感受到全面屏的浪潮已經給手機產業帶來了強有力的衝擊和變革。從5月份開始，國內手機品牌商幾乎所有的新設計機型均已全線轉戰全面屏。有相當多的國內廠商此前已經開了16:9的模具，但由於全面屏的興起，不得不調整開發計劃，重新按照18:9全面屏設計。可以預見的是，由於各大廠商的重視，全面屏手機的開發節奏將會持續加快，全面屏的資源也會越發搶手，預計17年Q4 - 18年Q1，全面屏手機就會大批量集中上市。

根據CINNO Research的預期，2017年全面屏在智能機市場的滲透率為6%，2018年會飆升至50%，後續逐步上升至2021年的93%。

從智能機面板的維度來看，2017年，全球全面屏面板的總出貨量預計為1.39億塊，其中AMOLED全面屏面板的出貨量將達到1億塊，LCD全面屏面板的出貨量約3900萬塊；而2018年全球全面屏面板的總出貨量增長至14億塊；2021年幾乎所有的用於智能機的面板都會轉向全面屏方案，總量達到29.68億塊。

考慮到智能機面板的出貨量一般是智能機出貨量的1.6倍。其中渠道和廠商囤貨，生產過程中的損耗，維修市場三大塊分別佔總出貨量的10%，25%，25%。所以從智能機維度來看。預計2017年全面屏手機出貨量為8700萬台，2018年全面屏手機出貨量為8.75億。

二、窄邊框方案是全面屏的基礎

（一）減小BM區域的寬度可以實現窄邊框

從手機的正面看，從外向內依次是將整個機身包裹在內的金屬中框；顯示屏的可見部分，即可視區域（VA，Viewing Area）；顯示屏內實際可用部分，即有效區域（AA，Active Area），VA和AA之間是黑邊，即BM區域（Black Matrix）。全面屏的實現，需要最大程度減少BM區域的寬度，從而實現窄邊框，提升屏佔比。

由於傳統的手機屏幕會用點膠嵌在中框內，絕大部分的BM區域都被中框遮住，所以看似BM區域很窄，並不明顯。但BM區域卻真切地影響著手機的邊框寬度，以樂視的樂1Pro手機為例，該手機採用了「無邊框設計」，將手機面板直接貼合在中框上，所以BM區域沒有被遮擋。可以明顯看出，樂1Pro的BM區域寬度達到了2.6mm，在手機壁紙偏淺色的時候，黑邊非常明顯。

從結構來看，BM區域主要包括邊框膠和驅動電路排線，邊框膠用於液晶屏封裝，防止液態的液晶分子流出；驅動電路排線區域顧名思義，用於放置傳輸屏幕驅動電路控制信號的走線。

除此之外，BM區域還可以用來阻擋背光模組的光線，由於背光模組最上層是擴散膜，光線通過擴散膜會散射形成均勻的面光源，而非直射光源。如果手機屏幕組裝時誤差較大，BM區無法有效遮擋的話，屏幕點亮時邊緣位置就會出現明顯的光暈。

（二）點膠工藝的進步有助於減小BM區域寬度

從手機面板的結構來看，一塊典型的顯示屏包括液晶面板和背光模組兩部分，其中液晶面板中的液晶位於上基板（CF濾光片）和下基板（TFT）之間。由於常溫下的液晶呈現液體狀態，可以自由流動。所以為了限制液晶的活動區域，需要用邊框膠將其封裝起來。

邊框膠的主要成分是環氧樹脂。當前主流的邊框膠寬度一般為0.5mm。為了適應全面屏的趨勢，各大面板廠推出了0.3mm膠徑的產品，大幅度減小了邊框膠的寬度。但其生產難度也隨著增大。

在液晶面板的生產過程中，液晶分子的滴入和邊框膠的塗布是同時進行的。由於邊框膠的寬度越來越窄，對點膠工藝的精度提出了較高的要求，同時液晶分子的滴入準確度也越發重要。如果滴入不準確的話，容易刺穿還沒有固化的膠水。另外，膠水的粘度也需要提升，這樣就可以利用較窄的膠水來固定液晶分子的流動。

而對於OLED面板來說，同樣需要邊框膠來實現密封封裝。OLED生產流程是在基板上製作電級和各有機功能層，然後功能層上方加置蓋板，並在蓋板內側貼附乾燥劑，再通過密封膠將基板和蓋板相結合。

（三）柵極驅動晶元新技術減小左右驅動電路區域寬度

從液晶面板的成像原理來看，液晶面板的運作受到柵極和源級電壓的共同控制。柵極電壓負責開啟和關閉具體某個像素點下方的TFT晶體管，從而影響像素點的亮滅。隨後源極電壓給像素點所處的液晶區域充電，影響液晶分子旋轉角度，進而影響像素點的灰度。再通過彩色濾光片來實現彩色圖像的輸出。

相應的，傳統的液晶面板驅動IC也分為兩種，柵極驅動晶元（Gate Driver IC）和源極驅動晶元（Source Driver IC），Gate IC 主要負責TFT的打開和關閉。而Source IC負責控制像素點的灰度。由於驅動晶元要同時傳輸多個信號，所以從外型上看是長條形，位於屏幕側邊。其中Gate IC一般位於面板左右BM區域里，而Source IC位於面板端子區。隨著消費電子對窄邊框需求的持續升溫，Gate IC佔據了寶貴的邊框面積成為了面板廠亟需解決的難題。

2015年起，GOA（Gate On Array）技術開始步入人們的視線。該方案採用了非晶硅柵極ASG（amorphous silicon gate）的晶元技術，將Gate IC直接製作在TFT陣列（Array）基板上，用來代替外接的Gate IC。該方案可以省去Gate IC佔據的空間，精簡外置Gate IC需要的走線；更是一種低成本的解決方案。一經推出該方案迅速得到了廣泛應用。而後續的GIA方案，則是將Gate IC完全集成進TFT陣列，是GOA的升級版。

當然，無論如何減少排線密度，都無法徹底除去左右的BM區域。但是市面上有一些取巧的方法可以「實現」左右無邊框屏。成功案例有夏普的Aquos Crystal，Nubia Z9等。Aquos Crystal手機的邊緣部分呈光滑的圓角設計，黑邊完全消失不見。乍一看上去十分驚艷，但是市場銷量不佳。

通過查閱OPPO在2014年提交的專利，可以看出該方案的大概原理：手機屏幕玻璃邊緣採用了斜切或者圓角結構，通過光線的折射來誤導人眼識別。但是為了在手機邊緣形成凸透鏡效果，不可避免的需要增加玻璃的厚度，如Nubia Z9的機身厚度就達到8.9mm；同時手機側面邊緣部分的屏幕顯示有明顯畸變。所以最終該方案並沒有得到大規模推廣。

（四）COF方案可以減小面板端子部長度

此前討論的GOA方案可以有效減小面板左右兩邊的BM區域，而面板端子部的結構會更加複雜一些。面板端子部除了邊框膠之外，還有連接源級和驅動IC的斜配線；Source IC；以及FPC Bonding區。目前這三者的寬度均在1.5mm左右，而邊框膠的寬度一般為0.5mm。所以，如果採用當前主流的COG（Chip On Glass）封裝方式，將Source IC直接邦定到玻璃上，面板端子部的邊框一般在4-5mm左右。

由於Source信號要分256個灰階，比較複雜，所以無法像GOA技術一樣把Source IC整合到TFT 陣列基板中。為了縮減BM區域寬度，面板廠商開始採用COF（Chip On Film）方案，將Source IC封裝到FPC上，再將FPC彎折到玻璃背面。相比IC在玻璃上的COG技術，COF技術可以縮小邊框1.5mm左右的寬度。

COF方案所用的FPC主要採用聚醯亞胺（PI膜）混合物材料，厚度僅為50-100um，線寬線距在20um以下，所以在FPC生產過程中要採用半加成，或者加成法工藝。目前COF封裝用的FPC主要是台系廠商供貨，如易華電等。而國內廠商如景旺電子，合力泰子公司藍沛也有相關技術積累，後續有望受益於COF方案的進一步推廣。

COF封裝則是採用自動化的卷對卷設備生產。下圖是典型的COF卷對卷生產流程示意圖，產線左右兩邊都是PI膜卷，PI膜通過自動封裝機台從左往右傳輸，自動封裝機台下方會被持續加熱至400攝氏度。晶元被壓放在PI膜上之後，晶元下方的金球會和PI膜中的引線鍵合，這一過程被稱為內側引線鍵合（ILB， Inner Lead Bonding），隨後晶元會通過環氧樹脂封裝起來（Sealing Resin流程），並塗上阻焊層（Solder）進一步保護IC，後續將其他周邊元器件也通過ILB鍵合并封裝在PI膜上。經過這一流程COF就生產完成了。由於COF卷對卷生產過程中需要加熱，而PI膜的熱膨脹係數為16um/m/C，相比晶元的2.49 um/m/C而言，較為不穩定，所以對設備精度要求很高。COF封裝是台系廠商主導，頎邦科技，南茂科技主要營收均來自COG和COF。而近期上達電子和常州欣盛的設廠也宣告了COF生產本土化的開始。期待後續更多的國內廠商形成突破。

封裝完之後，待模組工廠取得封好的FPC卷，會用沖裁(Punch) 設備將PI膜裁成單片，再將FPC和面板邦定。目前各大面板/模組廠已經開始布局相關產能，但業內主流方案依舊是COG。

從設備角度看，目前封裝和邦定的成熟設備方案主要有ASM的COF902，FOF902，CPL100等設備，國內相關設備尚未成熟，良率較低。後續COF方案的普及和推廣還需要等待國產設備跟進。

（五）LCD面板方案的革新助力窄邊框實現

目前，TFT面板的主流方案有a-Si，IGZO和LTPS三種，其中a-Si方案最為成熟，成本優勢明顯，但是由於該方案的電子遷移率較低，為了驅動各個像素點所在的TFT打開和關閉，需要把柵極電壓升到40V以上才能正常工作。所以a-Si方案難以應用在高解析度、高亮度的面板上。而銦鎵鋅氧化物（IGZO）材料的電子遷移率是非晶硅的25倍，低溫多晶硅的電子遷移率是非晶硅的100多倍。所以相比之下可以支持更高解析度的屏幕。

在a-Si的方案里，為了保證穩定的電壓控制，每個子像素點都需要獨立的柵極走線，會佔據較大的左右BM區域寬度。而LTPS的電子遷移率較低，所以各個像素點的驅動電壓也較低，在具體設計電路時，可以將3個子像素合并一組用一根配線連接到IC上，這樣LTPS只需要原來1/3數量的柵極走線即可。在必要的時候，也可以將2根線路重疊設計，中間用絕緣層隔絕開來，進一步節省布線空間，從而有效減小左右BM區域寬度。

由於LTPS方案在LCD屏上的應用優勢明顯，未來市佔率有望持續提升。根據CINNO Research的預測，2017年LTPS的全球市佔率將會提升至33%，而2020年則會進一步提升至38%。

（六）當前窄邊框面板資源統計分析

前文介紹了多種窄邊框技術和工藝。綜合來看，通過點膠工藝的改進，GOA技術和COF技術的應用，目前LTPS面板的窄邊框極限能力一般在三邊0.5-0.6mm, 下邊2mm左右。

而目前，受制於成本以及開發進度等原因，目前各大面板廠開出來的全面屏資源主要規格是1mm的左右邊框，以及4.5-5mm的端子區。且a-Si + COG方案居多。

而深天馬在2017年6月初的台北電腦展上展出的全面屏產品則是真正意義上的四面窄邊框。該款產品採用了LTPS方案，COF工藝，In Cell，屏幕大小5.46」，解析度達到FHD。最終呈現出的效果是左右邊框0.5mm，下邊框為1.8mm，已經達到了當前技術設計的極限。該款產品在6月底出樣片，尚未正式量產。我們預計未來隨著窄邊框需求的進一步提升，加上相關工藝成本的降低，四面窄邊框的全面屏將在18年成為業內高端手機的主流方案，掌握相關工藝的面板廠將充分受益。

三、全面屏異形切割，激光設備是關鍵

傳統的16:9的手機屏幕呈長方形，四邊均是直角，由於要在機身上放置前置攝像頭，距離感測器，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的全面屏手機的屏佔比一般都會大於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衝擊，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，同時通過加緩衝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，距離感測器，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，激光切割，以及作為臨時替代方案的CNC研磨。其中刀輪切割是最為傳統的切割方案，成本低，一般用於直線切割，精度在80um左右。刀輪切割的具體流程是先用刀輪在玻璃上划出切口，再通過裂片機完成裂片。

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，如若採用刀輪切割方案，則崩邊嚴重。同時刀輪切割的效率低下，通過產業鏈調研得知，由於刀輪切割需要預留切割線，相比激光切割，刀輪切割對於整個Panel的利用率會下降10-20%；切割一片需要2-3分鐘。所以在短暫的嘗試之後，刀輪異形切割已經逐步被業內淘汰。

相比之下，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，然後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。

激光器的分類較多，從增益介質來看，分為固體和氣體。其中，固體激光器包括Al2O3，YAG切割等，氣體激光器主要有CO2切割等。一般而言，氣體激光器一般為10.6um波長的紅外光，使用範圍較廣，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。同時，除了波長較長的紅外激光器之外，還有一種固體紫外激光器（波長從180到400nm），紫外切割更多用於處理聚合物材料，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。

從激光器的脈衝寬度時間來看，又分為納秒（ns，10^-9秒）、皮秒（ps，10^-12秒）和飛秒（10^-15秒）等。脈衝寬度約短，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，不需要後續增加裂片工序，熱影響區域大；而內聚焦切割後需要裂片分離工序，熱影響區域小。

通過產業鏈調研得知，目前主流的激光切割機型是紅外固體皮秒激光器，採用內聚焦切割方案。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。

通過產業鏈調研得知，國內各大模組廠均是在4-5月之間開始局部COF以及異形切割設備，由於目前設備交期是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。但由於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。

同時從面板角度來看，由於引入了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。由於各款手機的U形槽大小不一，面板廠和手機品牌商/手機ODM廠商的定製化合作會成為大趨勢。

四、完美匹配全面屏，柔性OLED優勢盡顯

一直以來，OLED屏幕都以可視角度大、對比度高、響應時間短、抗震性能好等特點著稱，並成為當下旗艦手機的主流配置。而在全面屏時代，OLED、尤其是柔性OLED又有多項特性和全面屏完美契合。成為各大手機廠商爭相追捧的焦點。

首先，OLED技術能夠自發光，所以不需要背光模組，手機更加輕薄。也不會用擔心BM區域太窄，出現漏光的情況。

其次，柔性OLED（Film OLED）會採用柔性基板，其主要原材料是PI膜（聚醯亞胺）。所以柔性OLED的Source IC封裝方式採用的是COP（Chip On PI）封裝。而COF封裝所用的FPC，其原材料也是PI膜，所以COP和COF在原理、工藝流程等方面基本一致，相應的，柔性OLED屏幕的下端子區域也較短，易於實現窄邊框設計。

最後，柔性基板的機械應力非常小，異形切割難度小，速度快，良率高。在異形切割方面，相比LCD和硬屏OLED有天生的優勢。

OLED的優勢凸顯，市場表現也上佳。16年年底三星SDC接下了蘋果6000萬塊OLED面板訂單，17年2月，三星則又和蘋果簽下了一份總價值43.5億美元，共計1億塊OLED面板的訂單。但是由於目前絕大多數OLED產能都在三星SDC處，且主要產能都被三星自己和蘋果佔去。國內手機品牌商想在新機上選用OLED屏，除了等待三星的產能之外，還需依靠國內的面板廠在OLED領域的突破。

五、LCD面板的供需關係分析

雖然LTPS的市佔率持續提高是大趨勢，但從當下的供需關係來看，a-Si的供需關係更為緊張一些，而LTPS卻出現了供過於求的現象。

前文提到了從今年5月份開始，幾乎所有新設計的機型均已全面轉戰全面屏。從下表可以看出，在屏幕比例從16:9向18:9切換的過程中，同樣大小的手機，其屏幕的尺寸會提升約10%左右。對面板的需求量也會隨之增大。

從設計方案來看，低端機的全面屏方案較為簡單，僅僅是從16:9切換到18:9的屏幕比例，依舊沿用了之前的COG方案，不做異形切割。有的低端機項目為了快速上市，甚至會把手機兩端拉長，給內部設計留有了較大的凈空，所以不需要對過去的設計方案做太大改動。這樣也使得低端機全面屏手機發布時間較為靠前，預計在2017年4季度密集上市。而目前國內主流的低端機屏幕主要採用HD的解析度，對應的是a-Si方案。所以在一定時間內，a-Si方案的需求量會大大增加，供不應求。

從供給端角度分析，由於韓系廠商LGD和三星SDC於2016年關停了多條a-Si產線，加劇了a-Si產能的緊缺。下游需求旺盛、上游產能緊縮，致使a-Si面板供不應求的態勢在較長的時間周期內都會成為業內常態。

而LTPS屏則主要用於中高端機型的FHD屏，由於中高端機型的全面屏方案較為複雜，所以上市時間相比低端機型滯後3個月到半年左右。從供給端分析，由於Apple轉單AMOLED，造成JDI和Sharp大量的LTPS產能閑置。同時華星光電在武漢的月產能3萬片的LTPS 6代線於2016年下半年量產，華星光電的價格策略較為激進，更是加劇了供過於求的態勢。為了保證銷量，近期LTPS屏的價格戰較為激烈，通過產業鏈調研得知，目前5.5英寸，LTPS，FHD，外掛屏價格為15美金，而全面屏5.99英寸，異形切割，LTPS，FHD，InCell屏幕的話，價格會上浮20-30%。

六、全面屏帶動其他零組件單價提升

手機正面除了屏幕，還需要有受話器、前置攝像頭、光線/距離感測器和指紋識別等零組件，上下邊框處還放置了天線。在非全面屏時代，零組件主要通過開孔的形式置於在上下邊框，而在全面屏時代，邊框的收窄成為當務之急，需要把其他器件體積也做到極致小，帶來工藝難度和成本的大幅提升，即便折中方案也需要一定程度的改進。

6.1 指紋識別：中低端傾向於後置，高端選擇光學和超聲波式UD

6.1.1 四種可選方案：取消、後置、Under Display和In Display

正面指紋識別在手機下邊框佔據了較大一部分寬度，為了保持全面屏的視覺衝擊力，指紋識別可以有以下幾種替代方案：取消指紋識別、背面/側面指紋識別、Under Display 和In Display。究竟哪種方案才是全面屏的天作之合呢？

取消指紋識別就是採用虹膜/人臉識別作為替代指紋識別。

背面/側面指紋識別就是把指紋識別模組放置在背面或者側面，前者以三星Galaxy S8為代表，後者以索尼Xperia X Ultra為代表。

UnderDisplay是把指紋識別晶元放置在顯示模組下方，可以同時實現全面屏和指紋識別的功能。

InDisplay是對Under Display 的進一步發展，是把指紋識別晶元集成到OLED 像素矩陣中。由於電容式穿透能力差，在這種模式下基本已無法工作，所以光學和超聲波是Under Display/ In Display 的最佳選擇方案。

超聲波式指紋識別是由高通首次推出，之後在小米5S上得到應用，通過超聲波來感應指紋，能穿透玻璃、金屬表面。雖然識別準確率還有待提升，但其無需開孔、無需直接接觸、不受濕手指和微臟污影響的優勢能顯著增強用戶體驗。在產業鏈進一步成熟、準確率進一步提升之後，有望成為全面屏指紋識別非常可行的方案之一。

光學式指紋識別目前在產業鏈成熟度和精度上都有更好表現，有望成為全面屏的標配指紋識別技術，蘋果新機今年也大概率採用光學方案。光學方案是依靠光線反射探測指紋紋路，所以光學Under Display/ In Display 更適合與OLED 屏配合，因為OLED 面板具有自發光的特性，使得各像素之間可以留有一定間隔，保證光線透過。

6.1.2 中低端傾向於後置，光學和超聲波式UD是未來發展方向

首先，取消指紋識別會影響識別速度和準確率，可行性較小，以S8為例，指紋識別速度最快，虹膜識別準確率最高但是反應時間較長，而臉部識別準確率低。

其次，In Display作為Under Display的下一代技術，需要指紋識別晶元集成到OLED 像素矩陣中，難度很大。

對於後置方案，雖然體驗不佳，但成本是最低的，技術也是最成熟的，中低端品牌更傾向採用後置指紋識別作為過渡方案，畢竟三星S8也採用了後置指紋識別，同時大幅增加TSV超薄封裝的需求。至於正面光學/超聲波Under Display方案，由於擁有較好識別體驗，可以實現全屏幕指紋識別，有望被蘋果等高端品牌使用，也是未來指紋識別的發展方向。

6.2 天線：窄邊框也需向極限「凈空」讓步，設計難度增加

在手機天線設計中，為了保證天線的良好性能，天線安裝需要遠離金屬，即天線主體周圍需要一部分「凈空」。天線振子距離地太近會增加對地電容，影響天線匹配，信號受到干擾。

傳統的16:9的手機LCM背光模組到整機底端一般會有9mm左右的主凈空，但對於全面屏手機來說，由於上下邊框變得更窄，極限可以做到6mm，天線與金屬中框的距離更近，理論「凈空」區域比傳統屏幕更少。另外全面屏手機的受話器、攝像頭等器件需要更高的集成度，與天線的距離也更近，天線布局時是需要遠離camera、flexible PCB、電池、Vibrator、屏蔽罩的，這樣給天線留下真正的「凈空」區域比傳統屏幕更少。以三星S8為例，顯示模組距離整機底端只有不到5mm的主凈空。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。

國內的WiFi天線龍頭信維通信提出了一種全面屏下天線設計方案，將天線設計成一部分在接地板的上部，一部分在接地板的外部，僅需要一個非常小的天線凈空即可 (約3mm) 。這個3mm凈空是對應於圍繞顯示屏的塑件外殼的寬度的，因此由於這個小的凈空可以使得近乎整個正面都可以用作屏幕顯示。

值得注意的是，這個方案涉及的圍繞顯示屏的是塑件外殼，如果換成主流的金屬框，凈空區域的極限會到4mm，相對於目前上下窄邊框6mm的極限，這個凈空距離顯得有些大，但是通信性能始終是手機的核心性能，不能過多讓步，要做到3mm以下的凈空也許需要非金屬框替換將金屬框，比如陶瓷。

此外，可以對屏幕上下角部分背後的金屬切除來改善天線性能，不過屏後背部分金屬切除會導致成本增加以及結構強度變弱，所以需要綜合考量天線性能、成本、結構強度。隨著iPhone 8開始支持無線充電，不少手機廠商可能會跟進，那麼在後續的NFC天線設計上可以與無線充電線圈整合為一個模組。

6.3 聽筒：設計短期小幅改進，看好面板U型切割優化開槽方案

6.3.1 三種替代方案：壓電陶瓷、激勵器和面板U型開槽切割

傳統受話器是在手機額頭上開一個槽，用來實現通話功能。但在全面屏下，傳統開槽方案上邊框較大，會影響全面屏視覺效果，所以各廠商普遍嘗試其他方案而規避傳統方案。這些替代方案可分為三類：壓電陶瓷、激勵器和面板U型開槽切割方案。

壓電陶瓷方案以小米MIX為代表，發聲需要壓電陶瓷、懸樑臂、中框三部分。壓電陶瓷發出模擬音頻後通過懸樑臂打擊手機中框振動發聲。

激勵器是AAC力推的方案，將用在小米MIX 2上。該方案是通過AAC特有的屏幕發聲技術，實現通話功能。

面板U型開槽切割方案，即在面板上方利用異形切割割出一塊U型區域用於Rec槽放置，如圖41所示，而不是預留一整片區域，此方案仍需在手機正面開槽，但可以保持全面屏的優勢。

6.3.2 聽筒設計短期小幅改進，看好面板U型切割優化開槽方案

五花八門的替代方案下，手機品牌的選擇真有如此之多麼？對於壓電陶瓷方案，由於中框震動周圍空氣實現傳聲，手機背面和正面的音量一樣，所以在安靜環境下聲音容易泄露，並不安全。而且通話時整個手機框體都在震動，體驗不佳。音質也存在問題，小米MIX在低頻回放時出現了沙啞的情況。

激勵器是AAC主推的方案，實現屏幕發聲，今年將和MIX 2合作，與上一代壓電陶瓷方案相比，激勵器不僅功耗更低，所佔空間還進一步減少，屏幕間隙不低於0.05mm即可，可以有效提高低頻音質和減少失真，通話質量較好但是私密性不佳。

此外，較高的成本也是難以推廣的重要原因。從三星S8上可以看出目前主流品牌廠商對於Rec的處理方法：短期對聽筒設計略做改進使得上邊框小幅收窄，單價也略有提升。長期來看，技術成熟後面板U型開槽切割方案有望推廣，因為此方案屏幕能布滿整個手機正面，只在最上方切割出一部分用於放置受話器，開槽方案的音質有保證，而且柔性OLED是比較容易做異形切割的。

6.4 前攝：保持上邊框開孔，模組MOB、MOC封裝有望廣泛使用

6.4.1 三種可選方案：置於邊框、異形切割開孔和隱藏式

同樣為了保持全面屏的視覺效果，前置攝像頭也有三種方案：置於邊框、異形切割開孔和隱藏式。

置於邊框可以分為放置在上邊框和下邊框，前者以三星S8為代表，其上邊框較窄，對攝像頭封裝體積要求比較高。後者以小米MIX為代表，將前置攝像頭放置於右下方，並且不影響拍攝質量。

異形切割開孔是利用OLED的自發光特性，在屏幕上方切割出一小部分空間用於前置攝像頭，實現「屏內攝像頭」，而不影響全面屏的總體效果。該技術要求攝像頭模組lens小型化，減小開孔區域，而cmos晶元置於屏幕下方，不影響顯示效果。

隱藏式就是把攝像頭隱藏在面板的下面。該方案只能應用於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。

6.4.2 前攝：上邊框開孔為主，MOB、MOC封裝技術助力模組小型化

我們認為目前大部分主流廠商仍會以上邊框開孔為主。小米MIX的置於右下方方案會影響拍攝角度；攝像頭開孔直徑較小，異形切割開孔技術難度較大；隱藏式方案理論上是全面屏時代最完美的解決方案，但是受限於面板遮擋帶來的通光量不足和光線折射，成像效果遠不如預期，只停留在理論階段。

上邊框開孔方案對攝像頭的封裝尺寸提出了更高要求，從模組封裝角度，傳統的COB（Chip On Board）封裝將會被MOB（Molding On Board）和MOC（Molding On Chip）替代。在傳統的C0B封裝工藝中，感光晶元2P被安裝於線路板IP上，濾光片4P、馬達5P被安裝於底座3P上。底座通常是一個塑料支架，通過粘接的方式固定於線路板上，由於其自身的製造因素，在平整性上較差，因此不能為馬達、鏡頭6P和濾光片提供良好的安裝條件，而且底座通常是粘接於線路板上，這些都增大了攝像模組整體的累積誤差。此外，一些電路器件11P，比如電阻、電容等，也位於線路板表面。

新型封裝技術MOB最大的區別在於線路板組件10由封裝部11和線路板部12組成，封裝部相當於之前的底座，通過模塑工藝連接於線路板部，構成一體化結構，由於封裝部將電路器件包覆於內部，從而增加了封裝部（底座）可以向內設置的空間，減小了線路板主體向外延伸需求，從而減小攝像模組的橫向尺寸，使其可以滿足小型化需求的設備。

此外，封裝部將電路器件包覆於內部，能防止灰塵、雜物停留於電路器件而污染感光晶元。一體化結構強度更高，無需粘接使得模組厚度減小，模塑工藝的表面平整性也使得累積公差減小。

在MOB基礎上，如果封裝部（底座）進一步向內設置，把連接線也包覆於內部，通過模塑工藝除了與線路板部連接，還與感光晶元連接，則為MOC工藝，顯然MOC工藝的模組橫向尺寸更小。根據產業鏈調研結果，MOB封裝模組邊長較傳統COB封裝能減小11.4%，而MOC能減小22.2%的模組邊長。

當前技術可以實現的前置攝像頭最小邊長是6mm，如果採用錫球（Solder Ball）工藝，攝像頭邊長極限可以做到5mm，前攝微型化技術有望為上邊框收窄打開較大突破口。

6.4.3 光學/距離感測器：處理類似前攝

光線感測器可以讓手機感測環境光線的強度，用來調節手機熒幕的亮度。由於光線感測器需要對外界光線特別敏感，最好還是在上邊框開孔。距離感測器用於檢測手機是否貼近耳朵正在通話，以便自動熄滅屏幕以達到省電和防止誤觸的作用，傳統距離感測器是採用紅外光來測量距離，也必須開孔。不過超聲波可以避免這個問題，小米MIX採用超聲波距離感測器，通過屏幕上邊和上邊框之間的縫隙來實現。剛發布的OPPOR11則將光線/距離感測器置於Rec槽來縮短上邊框。

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