异形屏幕加工：新需求催生新技术

2024-01-31 17:36

苹果公司是手机行业的引领者，带领了一轮又一轮的设计风潮。从全面屏设计到异形屏幕，多年来其设计理念一直广为效仿。

屏幕的设计革命，也带动了激光加工的技术革新。前些年以“刘海屏”“水滴屏”为代表的异形屏幕，对制作工艺提出了进一步要求。有些柔性屏幕还需预留摄像头或传感器位置，常规的加工手段就更不足以应对了。

除此之外，在屏幕加工中还有着其他的难点。传统的手机屏幕是16：9的矩形，四个角均为直角，为了预留放置前置摄像头，距离传感器，受话器等，屏幕和上下机身边缘均有一定距离，加工工艺相对简单。而对长宽比为18：9的全面屏手机而言，首先，屏幕占比一般都会大于80％，屏幕边缘更接近机身边缘，这导致屏幕可能在跌落时承受更多的冲击，进而导致碎屏，为避免这一风险、预留元件及布线空间，屏幕边角的切割也需要采用非直角形状。

概括而言，常见OLED／LCD异形屏幕中用到的倒角可分为R角切割、U形开槽切割、C角切割等。对于全面屏而言，屏幕四角通常需要采用的是R角切割，同时通过加缓冲材料补强边缘，用以防止碎屏。U形开槽切割则主要用在屏幕顶端位置，为其他元件预留空间的同时，实现更好的视觉效果并彰显其设计特色。同时，U形开槽切割是整个切割流程中最困难的一步，也是屏幕良品率下降的最主要原因。

为了实现异形屏幕加工，常用的加工方法包括刀轮机械加工，CNC研磨加工以及激光加工。传统上，这几种加工方式各有优势，也各自存在着一些缺陷。

刀轮机械加工，是通过机械手段加工使屏幕呈现预期形状。这一过程优势在于不属于热加工，避免了高温产生的屏幕变黄或者热点缺口等问题，同时加工设备选择较多样，成本相对低廉。但缺陷在于，加工过程需对铣刀压力、转速、进刀角度、刀型设计与打磨路径精确控制，一旦出现问题极易改变玻璃本身的应力特性，导致屏幕崩边报废，良品率不够高。同时，得到的加工成品较粗糙，不适用于精细的玻璃、蓝宝石等材料的加工。此外，飞溅的玻璃碎片需要专人清理，存在一定的污染风险，长期使用也会对加工设备造成磨损。

CNC研磨加工，是通过磨砂棒缓缓摩擦形成符合要求的形状的。由于其磨砂号可以调整，崩边量控制较为稳定，由于LCD屏幕是双层结构，控制崩边尤为重要。但CNC研磨加工速度最慢，加工效率不尽如人意。

激光加工，是通过激光设计图形实现屏幕异形加工。这一方式优势在于工艺简单，流程通用化，效果稳定，能够呈现稳定可靠的加工效果。而缺点则是常规CO2激光切割下热效应不可忽视，容易形成黄边影响成品质量。

为了解决热效应带来的不利影响，超快激光技术逐渐得以应用于异形屏幕加工中。它保留了传统激光加工的所有优势，同时最大程度避免了高温对成品的不利影响。随着超快激光脉宽进一步缩窄，意味着更高峰值和更低热影响，在更高峰值功率之下，仅需较小的能量就可完成屏幕切割过程，从而把热效应对玻璃影响减到最低。

如今，众多企业都在超快激光方向投入关注，以异形屏幕为代表的新加工需求，正在推动激光技术迎来新的突破。