近一兩年在三星、華為、小米等手機廠商推動下,相關關鍵技術如屏幕、鉸鏈、蓋板玻璃等已經經歷了迭代優化,在實際應用中逐漸成熟起來。針對劃痕和折痕問題,拓米集團副總裁、成都拓米研究院院長張宸浩博士告訴記者:鉸鏈、UTG(超薄玻璃)、OLED面板結構三者都會影響折痕明顯與否,并不是單一問題。 以鉸鏈為例,一般而言,U型結構就會比水滴結構的折痕明顯;CPI的折痕就比UTG明顯。拓米在折疊屏上不但擁有鉸鏈設計制作的實力,而且在蓋板UTG上也有深厚的技術儲備,其減薄與鍍膜技術能夠助力量產更完美的UTG。
UTG會是折疊屏蓋板當下最優選
從2020年開始,各品牌開始采用UTG代替CPI,三星Galaxy Z Flip是第一款屏幕上覆蓋UTG蓋板的折疊屏產品,其質感要好于上代的Galaxy Fold所采用的CPI。
超薄玻璃(UTG)到底是什么,它和普通玻璃又有什么不同呢?通常將厚度小于100微米的玻璃稱為超薄玻璃,這種玻璃被應用在可折疊消費電子產品的顯示屏。
拓米減薄陽廠長接受采訪時認為:“從三星開始采用UTG后,折疊屏手機市場的注意力便集中到UTG上。UTG有2大優點是1. 玻璃高品質的質感2.對淡化折痕的幫助。不過由于UTG的產能在目前無法滿足大批量的制造,因此一些終端廠家,還處于觀望的階段。一旦UTG的產能大幅度提高,價格下降至合理,那么 UTG是會取代CPI,占據主導的地位?!?/span>
作為柔性顯示終端的交互界面,柔性蓋板不僅要為顯示終端提供必須的保護,還須具備高的可見光透過率,舒適的手感,高的表面硬度,強的耐彎折性等特性。
相比較CPI,UTG在耐用性、透光性、硬度、質感方面都要更強,以Galaxy Z Flip的屏幕UTG為例,官方宣稱其可折疊多達20萬次而不會損壞,如果每天折疊100次,大約可以使用5年。
UTG的應用范圍是十分廣泛的,不過只有少部分才能應用在折疊屏手機上,原因在于折疊屏對于玻璃的彎折性、耐用性都有著更加嚴苛的要求。用于折疊屏手機的超薄玻璃,不僅在厚度上要做到50微米(0.05毫米)以下,還要經過加工強化,使其耐用性進一步提升。
折疊屏手機上合格UTG是怎樣煉成的?
UTG超薄柔性玻璃產業鏈,有兩大難點:一是UTG超薄玻璃作為原材料的制造與生產,二是UTG玻璃要滿足用于柔性蓋板的所需指標,須有后加工工藝的摸索。這意味著并不是所有UTG都能用于折疊屏手機,其必須具備多重指標,當中厚度是一個重要的參數。
(大片未強化550*650 30um產品)
目前市面上采用了三星供貨折疊屏幕的機型,如三星Galaxy Fold 3、OPPO Find N、vivo X Fold等,它們的蓋板UTG均來源于肖特,這是由于目前三星與肖特進行了深度綁定,肖特所生產的30微米的UTG均供應給三星折疊屏。
據陽廠長介紹,德國肖特、美國康寧是目前UTG超薄玻璃制造領域的主要公司,也是主要的玻璃原材料供應商。以肖特為例,其能夠生產30微米、70微米、100微米等多種厚度的玻璃,上文已經提到,由于肖特30微米的UTG與三星折疊屏綁定,因此其可以對外出貨的為70微米及以上厚度的玻璃。
國內不少企業也加入到UTG玻璃制作當中。需要明確的是,這類企業并不直接生產玻璃,其是通過從肖特等公司購買玻璃原材料,隨后通過減薄、鍍膜等工藝技術令其符合終端市場的要求。
“拓米在UTG減薄上是有獨家的技術優勢的?!标枏S長表示,“通過拓米擁有獨家專利的360°旋轉減薄的技術,令玻璃厚度從0.21毫米直接減薄到30微米,同時維持較高的平坦度。目前拓米是率先量產這種工藝的廠商”
據了解,拓米擁有360°旋轉蝕刻減薄技術,是行業內唯一實現大板、厚板減薄的企業。通過獨有化學減薄與邊緣塑形的生產工藝,能夠讓厚度均一性、表面光潔度、邊緣形態、彎折性能、反彈力等指標領先。目前采用該技術減薄的可量產尺寸為550X650mm,未來實現1100*1300mm,面板面積的幾何增長可以大幅度提升切割效率和良率,進而降低UTG的原料成本。
在減薄后,玻璃后段加工還需要進行激光切割、鋼化、鍍膜等核心工藝處理,而鍍膜也是拓米UTG優勢技術工藝中的重要一環。
目前UTG表面普遍采用光學透明膠(OCA)作為粘結劑將PET_HC薄膜貼附到UTG表面,其優點是制程簡單,但是缺陷也很明顯比如強烈的塑料感。OCA材料自身的粘彈性,彎折一定次數后彎折區域折痕明顯,產品厚度受限于來料厚度較厚,不符合未來產品更加超薄、輕柔的發展趨勢。
(非鍍膜UTG)
拓米方面是采用涂布式處理,以有機高分子樹脂為原料,涂布在UTG表面并固化成薄膜,與UTG附著性好,同時膜厚根據產品要求靈活設計,無OCA層,能夠很好的繼承玻璃的平坦性、回彈性及耐彎折性。
拓米鍍膜韋廠長總結了UTG涂布產品的兩項技術難點,那就是工藝和材料的適配性與材料與產品設計的匹配性。拓米經過近四年的工藝摸索和材料開發,攻克多項涂布技術難點,采用普通的材料,借助巧妙的工藝實現了兩者牢固耦合,形成了基于自研的材料體系,并取得多項技術專利。
作為人機交互界面,有機材料的光學耐磨性也是一項重要指標,拓米涂布型UTG/有機復合蓋板產品形成了基礎的“三層”結構,即界面耦合層、緩沖層及表面改性層,其中產品單體性能遠優于貼膜產品。相比較傳統采用康寧大猩猩玻璃的手機屏幕,可以承受莫氏6級的刮擦,約等于金屬小刀的刮擦程度。
(拓米鍍膜產品)
值得一提的是,通過拓米的UTG鍍膜形成的“三層”結構,每一層均有特定功能,緩沖層除主要吸收外界沖擊能量外,還與耦合層一起將UTG牢牢鎖定在其表面。即使UTG破碎,其表面一樣光滑,皮膚接觸不會有玻璃碎屑刺痛的感覺。
“一款合格的、好的折疊屏蓋板UTG玻璃,必須具備多重指標,諸如厚度控制,邊緣的平整性,表面平坦度,表面應力分布的均勻性,可見光透過率,表面硬度,強的耐彎折性等。這些參數指標,均需要在制作UTG時,各個環節的工藝參數和條件做到最適化,才能更好地幫助解決折疊屏彎折折痕、劃痕等使用體驗問題?!睆堝泛撇┦空J為。
推動國內UTG產業鏈快速發展
誠如大部人的印象里,折疊屏手機兩三年前便率先由三星拉開帷幕,隨后華為、小米跟進,可是其一直給人以高昂的價格、脆弱的屏幕的感覺,市場上一直不慍不火。受消費者換機周期延長,疊加疫情等因素,中國智能手機市場銷售開始下滑,而折疊屏手機有著形態變化等核心變化,同時融合了多種技術創新,業界均認為其銷售量將會不斷擴大,而各大手機巨頭與相關產業逐漸押寶在折疊屏供應鏈。
CINNO Research數據顯示,2025年全球折疊屏智能手機銷量有望達5,740萬部,年均復合增長率CAGR達66%。未來近2~3年中國市場折疊手機將會迅速發展。
UTG作為折疊手機供應鏈的重要組成部分,其國內產業鏈的發展將會直接影響折疊屏產業的后續市場量能和增速。
站在折疊屏UTG產業發展的風口,拓米除了在減薄和鍍膜擁有技術優勢外,他們已經與玻璃供貨商有著良好的合作關系,其大板減薄產品也得到了下游客戶認可,可以解決大部分下游廠家玻璃來源不穩的問題。
同時,拓米已經進行了充裕的產能規劃,UTG減薄工廠目前量產線有三條產線開始稼動,在5月份可以實現6萬大片的月產量。追加產能在2022年底可以擴充到16萬/大片/月(約等于200萬/8吋UTG/月),而UTG鍍膜工廠則在2022年6月完成25萬片的一期產能,Q4完成50萬/8吋UTG/月的擴產計劃。兩者可充分滿足客戶訂單的需求。
張宸浩博士表示:“拓米把自身定義為上游超薄玻璃原材料的供應商,同時拓米擁有行業內第一條全自動玻璃鍍膜生產線。利用我們大規模生產及大面積基板的成本優勢,給下游UTG小片生產廠商提供充足穩定的貨源,提升成本優勢,并以鍍膜代工方式提升附加價值?!?/span>
目前國內UTG產業鏈尚在起步階段,同時擁有減薄和鍍膜技術的企業并不多,而拓米的未來發展戰略便是通過自身技術、大規模生產等優勢從上游降成本,推動國內UTG產業鏈的普及發展?!睆堝泛撇┦勘磉_出對產業發展的期盼。