今年6月,三星在推出的折疊屏手機Galaxy Z Flip上采用了“UTG+保護膜”的復合型結構,在耐用性測試中可折疊20萬次。三星顯示表示,這是業(yè)界首次實現(xiàn)超薄柔性玻璃蓋板的量產(chǎn)和商用。

此前,大部分第一代柔性折疊手機蓋板材料主要采用的是透明聚酰亞胺(CPI)。不過,在柔性終端市場的強大吸引力下,市場不斷出現(xiàn)了新玩家,其中超薄玻璃(UTG)憑借諸多優(yōu)勢,讓剛剛獨占市場一年的CPI有些“慌張”。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,隨著UTG的滲透率持續(xù)提升,有望成為柔性蓋板新方向。兩大柔性蓋板材料之戰(zhàn)將一觸即發(fā)。

CPI存在適用性問題

隨著5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)等新技術的快速發(fā)展,人機交互需求不斷提升,移動終端呈現(xiàn)柔性化、高清化發(fā)展趨勢。如今,可折疊手機已成為當前顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點領域。

自2019年以來,三星、華為、摩托羅拉、柔宇科技等企業(yè)相繼推出可折疊手機,雖然出廠價格都在萬元以上,但問世以來熱捧不斷,如華為Mate X開始的售價高達16999元,后來更是被炒到了7萬多。

IHS預計,自今年起,折疊手機行業(yè)開始進入高速成長的階段。2020-2021年,折疊手機出貨量將分別達830萬臺、1750萬臺。未來幾年,隨著市場需求潛力的加速釋放,可折疊手機將保持50%的高增長率,到2025年全球可折疊手機出貨量將達1億臺。

終端產(chǎn)品如實現(xiàn)柔性形態(tài),柔性屏幕蓋板是必不可少的關鍵材料。在眾多柔性蓋板材料中,CPI薄膜憑借性能優(yōu)勢以及量產(chǎn)基礎,成為大部分第一代折疊手機產(chǎn)品的柔性蓋板首選。包括三星Galaxy Fold、華為Mate 、摩托羅拉Razr、柔宇科技FlexPai等,都是采用CPI材料作為蓋板。

正處在應用浪潮中的CPI,也存在諸多“暗礁”。此前,有媒體報道稱,部分可折疊手機產(chǎn)品出現(xiàn)了問題。如,屏幕在使用過程中極易刮花,甚至出現(xiàn)褶皺、斷裂等現(xiàn)象。此外,由于屏幕質感不強,有許多使用者誤將設置于屏幕表面的膜當做可揭保護膜撕掉,導致了設備的故障。

由于CPI存在適用性問題,柔性蓋板材料的風向開始一變再變,如耐屈曲性的光學PET薄膜、可折疊芳綸薄膜,以及可折疊超薄玻璃(UTG)等新材料。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,UTG有望成為柔性蓋板新方向。隨著UTG的滲透率持續(xù)提升,兩大柔性蓋板材料之戰(zhàn)將一觸即發(fā)。

企業(yè)紛紛布局UTG

普通玻璃是脆性材料,但當玻璃厚度≤100μm時,玻璃具有了柔軟性,可以彎曲卷繞,被稱為柔性玻璃。UTG作為一種更薄更堅固的玻璃,不僅比CPI膜更有韌性,并且保持了玻璃本身的大量優(yōu)點。正是看到了UTG未來可能帶來的市場需求,玻璃廠商們紛紛開始研發(fā)布局。

賽迪顧問資深分析師劉暾表示,雖然國內(nèi)企業(yè)在CPI材料方面主要以研發(fā)為主,與發(fā)達國家的產(chǎn)業(yè)化相比還存在一定差距。不過,在UTG蓋板材料方面,我國與國際先進處在同等水平。

UTG產(chǎn)業(yè)鏈結構,主要分為UTG玻璃材料的制造和減薄兩個環(huán)節(jié)。由于目前UTG工藝也不是很成熟,所以具備量產(chǎn)能力的企業(yè)較少。

據(jù)悉,在UTG玻璃制造環(huán)節(jié)較為領先的廠商主要包括,康寧、肖特、DOWOO INSYS、旭硝子等,國內(nèi)蚌埠玻璃院、沙玻集團、彩虹集團等企業(yè)和研究院所也取得一定進展。在UTG玻璃減薄環(huán)節(jié)代表性公司有日本長瀨以及中國企業(yè)長信科技、沃格光電、優(yōu)尼科等。

據(jù)悉,蘋果公司已向美國康寧投入2億美元的支持,用于可彎曲玻璃的研發(fā)。康寧的目標是打造100微米厚、彎曲半徑3毫米～5毫米的超薄玻璃。

德國肖特推出的賽絢Flex柔性玻璃于2020年首次實現(xiàn)UTG材料在可折疊手機中的應用,美國康寧、日本旭硝子均已試制出厚度為100微米以下的UTG樣品。

而我國凱盛科技集團所屬蚌埠玻璃工業(yè)設計研究院早在2018年便成功拉引120微米厚的超薄浮法電子玻璃。如今,中建材蚌埠院更是試制出30-70微米厚的UTG樣品。

UTG有望成為主流

目前,蘋果、華為、三星等智能終端企業(yè)都在加速UTG可折疊手機的研發(fā)與推廣。

據(jù)悉,今年6月,三星在推出的折疊屏手機Galaxy Z Flip上采用了“UTG+保護膜”的復合型結構,這是業(yè)界首次實現(xiàn)超薄柔性玻璃蓋板的量產(chǎn)和商用。

中國工程院院士、凱盛科技集團董事長彭壽對《中國電子報》記者表示,綜合未來柔性顯示的使用性能與人感體驗需求,UTG將是未來柔性顯示蓋板材料的主流,并將引領柔性顯示技術的發(fā)展。

東麗華總經(jīng)理胡偉也認為,因為目前產(chǎn)業(yè)內(nèi)還沒有形成可撓超薄強化玻璃的量產(chǎn),所以使用CPI是終端廠商暫時的選擇。未來隨著折疊屏趨勢確定,使用量增加,相信可撓超薄強化玻璃很快就會取代CPI。

但元盛光電董事長劉剛堅信CPI不會被淘汰,經(jīng)得起時間的考驗。他指出,硬度雖然是CPI蓋板的軟肋,不過折疊屏手機下一個階段可能是可卷曲手機,屆時CPI柔性優(yōu)勢可能會進一步凸顯出來,超薄玻璃的將逐漸淡出市場。

賽迪智庫集成電路所博士耿怡則表示,未來可折疊智能手機的蓋板,UTG和CPI兩種材料都會被采用?！坝捕?、抗老化、防刮傷、透明度能等方面CPI不如UTG,UTG在反復彎折時具有更好的剛度和尺寸穩(wěn)定性,可以有效減少折疊區(qū)域的折痕。而CPI的彎曲性能好、成品率高。對比CPI,超薄玻璃雖然硬度比較高,但是易碎,尤其是當彎折曲率非常小的狀況下,就顯得非常明顯。兩種材料各有優(yōu)劣勢,暫時還無法相互取代。”

“未來或將出現(xiàn)UTG和透明PI疊加方式的折疊屏蓋板。與UTG、CPI二選一是完全不同的出發(fā)點?！眲㈥毡硎?在柔性大潮之下,除折疊外,可卷曲、可伸縮等更多形態(tài)的終端產(chǎn)品將不斷推陳出新,蓋板材料的解決方案也將不斷涌現(xiàn),為更多的材料廠商打開柔性大門。