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柔性盖板材料之战一触即发,谁先慌了?

今年6月,三星在推出的折叠屏手机Galaxy Z Flip上采用了“UTG+保护膜”的复合型结构,在耐用性测试中可折叠20万次。三星显示表示,这是业界首次实现超薄柔性玻璃盖板的量产和商用。
发布时间:2020-08-07 10:02        来源:中国电子报        作者:谷月

今年6月,三星在推出的折叠屏手机Galaxy Z Flip上采用了“UTG+保护膜”的复合型结构,在耐用性测试中可折叠20万次。三星显示表示,这是业界首次实现超薄柔性玻璃盖板的量产和商用。

此前,大部分第一代柔性折叠手机盖板材料主要采用的是透明聚酰亚胺(CPI)。不过,在柔性终端市场的强大吸引力下,市场不断出现了新玩家,其中超薄玻璃(UTG)凭借诸多优势,让刚刚独占市场一年的CPI有些“慌张”。据业内人士分析,随着UTG的渗透率持续提升,有望成为柔性盖板新方向。两大柔性盖板材料之战将一触即发。

CPI存在适用性问题

随着5G、AI、物联网等新技术的快速发展,人机交互需求不断提升,移动终端呈现柔性化、高清化发展趋势。如今,可折叠手机已成为当前显示产业发展的热点领域。

自2019年以来,三星、华为、摩托罗拉、柔宇科技等企业相继推出可折叠手机,虽然出厂价格都在万元以上,但问世以来热捧不断,如华为Mate X开始的售价高达16999元,后来更是被炒到了7万多。

IHS预计,自今年起,折叠手机行业开始进入高速成长的阶段。2020-2021年,折叠手机出货量将分别达830万台、1750万台。未来几年,随着市场需求潜力的加速释放,可折叠手机将保持50%的高增长率,到2025年全球可折叠手机出货量将达1亿台。

终端产品如实现柔性形态,柔性屏幕盖板是必不可少的关键材料。在众多柔性盖板材料中,CPI薄膜凭借性能优势以及量产基础,成为大部分第一代折叠手机产品的柔性盖板首选。包括三星Galaxy Fold、华为Mate 、摩托罗拉Razr、柔宇科技FlexPai等,都是采用CPI材料作为盖板。

正处在应用浪潮中的CPI,也存在诸多“暗礁”。此前,有媒体报道称,部分可折叠手机产品出现了问题。如,屏幕在使用过程中极易刮花,甚至出现褶皱、断裂等现象。此外,由于屏幕质感不强,有许多使用者误将设置于屏幕表面的膜当做可揭保护膜撕掉,导致了设备的故障。

由于CPI存在适用性问题,柔性盖板材料的风向开始一变再变,如耐屈曲性的光学PET薄膜、可折叠芳纶薄膜,以及可折叠超薄玻璃(UTG)等新材料。

据业内人士分析,UTG有望成为柔性盖板新方向。随着UTG的渗透率持续提升,两大柔性盖板材料之战将一触即发。

企业纷纷布局UTG

普通玻璃是脆性材料,但当玻璃厚度≤100μm时,玻璃具有了柔软性,可以弯曲卷绕,被称为柔性玻璃。UTG作为一种更薄更坚固的玻璃,不仅比CPI膜更有韧性,并且保持了玻璃本身的大量优点。正是看到了UTG未来可能带来的市场需求,玻璃厂商们纷纷开始研发布局。

赛迪顾问资深分析师刘暾表示,虽然国内企业在CPI材料方面主要以研发为主,与发达国家的产业化相比还存在一定差距。不过,在UTG盖板材料方面,我国与国际先进处在同等水平。

UTG产业链结构,主要分为UTG玻璃材料的制造和减薄两个环节。由于目前UTG工艺也不是很成熟,所以具备量产能力的企业较少。

据悉,在UTG玻璃制造环节较为领先的厂商主要包括,康宁、肖特、DOWOO INSYS、旭硝子等,国内蚌埠玻璃院、沙玻集团、彩虹集团等企业和研究院所也取得一定进展。在UTG玻璃减薄环节代表性公司有日本长濑以及中国企业长信科技、沃格光电、优尼科等。

据悉,苹果公司已向美国康宁投入2亿美元的支持,用于可弯曲玻璃的研发。康宁的目标是打造100微米厚、弯曲半径3毫米~5毫米的超薄玻璃。

德国肖特推出的赛绚Flex柔性玻璃于2020年首次实现UTG材料在可折叠手机中的应用,美国康宁、日本旭硝子均已试制出厚度为100微米以下的UTG样品。

而我国凯盛科技集团所属蚌埠玻璃工业设计研究院早在2018年便成功拉引120微米厚的超薄浮法电子玻璃。如今,中建材蚌埠院更是试制出30-70微米厚的UTG样品。

UTG有望成为主流

目前,苹果、华为、三星等智能终端企业都在加速UTG可折叠手机的研发与推广。

据悉,今年6月,三星在推出的折叠屏手机Galaxy Z Flip上采用了“UTG+保护膜”的复合型结构,这是业界首次实现超薄柔性玻璃盖板的量产和商用。

中国工程院院士、凯盛科技集团董事长彭寿对《中国电子报》记者表示,综合未来柔性显示的使用性能与人感体验需求,UTG将是未来柔性显示盖板材料的主流,并将引领柔性显示技术的发展。

东丽华总经理胡伟也认为,因为目前产业内还没有形成可挠超薄强化玻璃的量产,所以使用CPI是终端厂商暂时的选择。未来随着折叠屏趋势确定,使用量增加,相信可挠超薄强化玻璃很快就会取代CPI。

但元盛光电董事长刘刚坚信CPI不会被淘汰,经得起时间的考验。他指出,硬度虽然是CPI盖板的软肋,不过折叠屏手机下一个阶段可能是可卷曲手机,届时CPI柔性优势可能会进一步凸显出来,超薄玻璃的将逐渐淡出市场。

赛迪智库集成电路所博士耿怡则表示,未来可折叠智能手机的盖板,UTG和CPI两种材料都会被采用。“硬度、抗老化、防刮伤、透明度能等方面CPI不如UTG,UTG在反复弯折时具有更好的刚度和尺寸稳定性,可以有效减少折叠区域的折痕。而CPI的弯曲性能好、成品率高。对比CPI,超薄玻璃虽然硬度比较高,但是易碎,尤其是当弯折曲率非常小的状况下,就显得非常明显。两种材料各有优劣势,暂时还无法相互取代。”

“未来或将出现UTG和透明PI叠加方式的折叠屏盖板。与UTG、CPI二选一是完全不同的出发点。”刘暾表示,在柔性大潮之下,除折叠外,可卷曲、可伸缩等更多形态的终端产品将不断推陈出新,盖板材料的解决方案也将不断涌现,为更多的材料厂商打开柔性大门。

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