小米15屏幕技术揭秘：如何打造超窄边框与高效能屏幕

发布时间：2024-11-22 12:41

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今天要给大家介绍的主角，是在保持屏幕质量的同时，又实现窄边框的“1.38mm 超窄四等边”和“3200nits 超级阳光屏”。那么，小米 15 系列又是如何做到屏幕形态和显示效果上的跨越式升级？背后又搭载了怎样的先进技术？

话不多说，下滑文章一起揭秘！

01 屏幕立体封装技术：打造超窄边框

小米 15 系列的 1.38mm 超窄四等边设计，是小米在「全面屏」的技术征途中，不断精进的诚意之作。在为大家带来更沉浸视野的同时，我们总结其核心技术为：柔性屏和 COP。前者提供更高的屏占比和曲面显示效果；而后者能提高显示屏的集成度和薄型化。然而，COP 电路的弯折区域需要留出一定的点胶距离，以避免电路损坏或屏幕失效，导致屏幕下边框难以进一步缩小。我们的「功臣」COP，也成为了“手机下巴”不可逾越的最后一公里。

为迈过这瓶颈，工程师们从自然界中的“琥珀”上，汲取到了突破性的灵感。提出了一个大胆的想法：能否像树脂包裹昆虫一样，将 COP 排线进行包覆，让屏幕玻璃向内收缩，从而攻克这一难题？

工程师们就此反复推敲，最终确定可全力一试。由此，全新的屏幕立体封装方案开始执行，首要解决的问题就是：传统材料和工艺无法满足更薄、更均匀的边框，更别提将显示屏周围的边框尺寸显著缩小的难题。

▍AI 技术引入，锁定胶水新配方

为最终呈现出四边等宽 1.38mm 的效果，工程师们率先将目光放在了胶水上。

胶水之于封装，如同焊缝之于钢结构，是连接、固定和确保整体性能的关键所在。胶水在手机封装中，也起到了相同的作用，它不仅将手机的内部结构和外部壳体稳固结合，还提供了防水、防尘等保护，增强了手机的耐用性和可靠性。才能应对各种使用环境和条件，确保手机在各种情况下都能正常运行。

屏幕立体封装涉及五种材料的高强度粘接，且封装结构复杂，研发过程中面临诸多挑战。在力学平衡上，封装架构的复杂受力对胶水的强度和韧性提出了苛刻的要求，同时高分子材料在加热过程中的收缩远大于玻璃，导致热拆解时变形较大。市面上常用的胶水都不太适用。

为了找到最优解，小米引入 AI 技术，对 200 种不同的配方进行模拟、调整。最终锁定的胶水配方，在粘接强度和热拆解性能上均达到业内先进水平，满足了封装的高标准要求。

▍LSR 围坝结构：解决注胶溢胶问题

材料难题解决后，我们迎来了手机制造过程中的又一关键环节——封装。封装作为连接内部元件与外部环境的桥梁，其重要性不言而喻。它不仅承担着保护内部精密元件、提供稳固结构支撑和确保电气连接畅通的重任，还需要在散热管理、屏蔽干扰、提升美观耐用性以及增强防水防尘性能等多方面发挥关键作用。可以说，优质的封装设计是手机性能稳定、使用寿命延长的坚实保障。

然而，在封装过程中，我们面临着诸多技术挑战，其中如何精确注入胶水，并确保其不影响整体显示效果和设备质量，便是一个亟待解决的问题。在显示屏的封装过程中，复杂的屏幕结构导致出现注胶溢胶的情况。特别是在 FPC（柔性印刷电路板）上的段差和屏叠层设计中的倒扣结构，使得密封变得异常困难，这些结构使得胶水流动难以被控制，影响封装质量。

针对这一问题，工程师们创新性地采用了 LSR（液态硅胶）围坝结构和围坝工艺的密封方法。这一方法，让围坝就像是在注胶区域周围建立了一道物理屏障，能防止胶水在注入时溢出，牢牢限制胶水的流动，确保封装过程中的注胶精确无误。

▍高精度模具+500nm 波长：保证光固化效果

LSR 围坝结构在解决注胶溢胶问题的同时，也因其材料的柔软特性带来了新的挑战：在注胶过程中易与显示屏产生干涉，导致变形。材料变形作为行业内的长期难题，不仅控制难度大，而且直接影响产品的精度和性能。针对这一问题，工程师们通过创新模具技术，实现了对变形量的精准控制，达到了业界先进水平。

在追求更高封装精度的过程中，光固化胶水的使用对模具的透光性提出了严苛要求。为了满足这一需求，工程师们突破传统，用玻璃替代金属材料作为液态硅胶的固定材料，成功开发出高精度透明模具。该模具的精度高达 0.001mm，确保了封装过程中光固化效果的一致性和产品的整体可靠性。

然而，光固化并非易事。由于显示屏内部存在光固化盲区，部分区域的胶水难以完全固化。为了攻克这一技术难题，工程师们进行了深入的波长测试与研究，最终确定了光固化的最佳波长。防止了波长不适配导致的固化速度慢和屏幕损伤问题，从而在固化效率和屏幕安全性之间找到了理想的平衡点。

▍侧向风刀技术+零压测试：解决脱模开胶难题

封装的挑战并未就此结束。开胶，是另一大行业难题。传统工艺中的开胶率普遍偏高，约在 3%左右，这不仅影响了产品的气密性，还威胁到了整体稳定性。而气密性测试过程中的压力又可能加剧屏变形，使开胶问题更加严重。

针对封装中的开胶问题，工程师们结合了脱模侧向风刀技术和零压气密性测试方案，提供了独特的解决方案。风刀技术的引入，有效减少了脱模时封装与油墨之间的摩擦力，降低了干扰；而零压气密性测试方案的实施，则确保了封装在整个生产过程中不受外部压力的影响，消除了开胶的隐患。这一创新方案的实施，不仅显著提升了封装质量，还进一步优化了产品的稳定性。

▍小米自研产线：打造高效且精密的封装生产

为了确保封装的高质量，保证研发顺利进行，小米建立了完全自主研发的全自动生产线，代表着我们在高效产能和精细化工艺方面的领先实力。

小米的全自动产线由三条 55 米长的流水线组成，能够实现 99.9%的优异良率和每小时 1200 件的产能。整条产线实现全工艺流程包括点围坝胶、组屏、合模、注胶、插塞、固化、静置、拔塞、脱模等环节的自动化运行，确保了生产过程的精确和一致性。此外，每个关键参数都设置传感器实时检测反馈，超出阈值会自动调节，保证产线持续顺利运行。

整体而言，正是工程师们在技术道路上的精益求精，不断拓展技术能力的边界，才让屏幕立体封装技术在复杂的显示屏结构下得以成功应用，并达到高质量的量产标准。成功攻克“手机下巴”不可逾越的最后一公里，将 1.38mm 超窄四等边的全面屏，带到大家的面前。

除了实现封装技术突破，小米 15 系列的另一个跨越是：屏幕不仅超窄边，也是一块素质极佳的好屏。

02 双微腔技术：阳光屏刷新视觉体验

小米 15 系列在屏幕技术上采用了创新的双微腔结构和小米定制 M9 发光材料。这一组合显著提升了光谱集中度，屏幕发出光的色彩更为纯净、能量更加集中，从而实现了在多场景下高达 3200nits 亮度的“真阳光屏”，让手机屏幕的视觉效果愈发接近人眼所见的真实世界。

达到这一视觉效果，AMOLED 显示屏的微腔结构顶发射 OLED 器件功不可没。它通过全反射阳极和半透明金属阴极构成微共振腔，犹如一个“微型回音室”，让电子与空穴在发光层中相遇形成激子，激子辐射出的光子在微腔内反复反射叠加，增强亮度。同时，微腔对光子密度进行精确分配，确保只有特定角度和波长下的光子被发射，呈现出更加鲜艳、清晰的色彩。

然而，单微腔技术的发光效率提升已接近瓶颈。为了持续降低显示屏功耗，给消费者带来更好的体验，行业普遍聚焦于提升“内量子效率”（IQE），使发光材料更高效地转换电能为光。但如何提升“外量子效率”（EQE），让更多光从屏幕中有效释放呢？

▍小米双微腔设计：低功耗实现超高亮度

小米 15 系列创新性地采用了“双微腔”器件结构设计。在原有单微腔的半透明阴极之上，再增加一个微腔结构，形成光子的“二次放大器”。这一设计让光子在第二层微腔内再次被捕捉、放大，与传统单微腔结构相比，功耗降低了 10%，使得屏幕在 2K 分辨率下依然能保持超低功耗，延长续航时间，并在户外高亮环境下展现出卓越表现。

双微腔结构的成功，离不开新材料的助力。当光穿过顶发射 OLED 器件的金属阴极薄膜时，金属界面自由电子发生集体共振造成发光猝灭与光损失，因此发光无法被有效提取。针对该问题，工程师们在阴极表面加入了覆盖层（CPL）。这层覆盖层通过使阴极金属薄膜界面上的共振发生耦合，有效减少了发光猝灭，提升了外量子效率（EQE），为光子铺设了一条顺畅的“滑道”，让光能够顺利穿透屏幕。

▍新材料创新：CPL 助力光利用效率提升

为了找到理想的 CPL 材料，研发团队与联合实验室进行了深入的文献、专利调研与实验，通过算法模拟从十万种材料分子结构组合中筛选出了热稳定性、工艺生产可行性及光学特性均优异的低折射率 CPL 材料。与传统材料相比，新 CPL 材料折射率降低了 28%。结合高/低折射率材料的搭配组合，团队成功设计了基于双微腔器件结构的 M9 材料器件体系，将 OLED 屏幕的白光发光效率再次提升了 3.5%，同时进一步降低了功耗。

正是由于这些创新技术的融合，小米 15 系列的屏幕在户外高亮度和 HDR 显示中表现极为出色，真正实现了 3200nits 的“真阳光屏”，为用户带来了前所未有的视觉体验。

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小米 15 系列在屏幕形态和显示效果上的跨越式升级，是不断精进的技术与创新设计之下，对屏幕美观与实用的不懈追求。屏幕立体封装技术和双微腔结构的精妙结合，让屏幕上的每一帧画面都更加生动真实。

未来，小米将继续在屏幕技术上深耕细作，以匠心独运的精神，不断打磨每一寸屏幕，力求为大家带来更加惊艳、更加美观的视觉体验。让我们一起期待，下一次的屏幕升级！

网址：小米15屏幕技术揭秘：如何打造超窄边框与高效能屏幕 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/190742

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小米15屏幕技术揭秘：如何打造超窄边框与高效能屏幕

01

屏幕立体封装技术：打造超窄边框

▍AI 技术引入，锁定胶水新配方

▍LSR 围坝结构：解决注胶溢胶问题

▍高精度模具+500nm 波长：保证光固化效果

▍侧向风刀技术+零压测试：解决脱模开胶难题

▍小米自研产线：打造高效且精密的封装生产

02

双微腔技术：阳光屏刷新视觉体验

▍小米双微腔设计：低功耗实现超高亮度

▍新材料创新：CPL 助力光利用效率提升

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