触控,是从按键时代到智能时代的一个重要突破,手指在玻璃上轻轻滑动,掌阅天下,这给人们生活带来极大的便利,而触摸到的这层玻璃,我们叫做电子玻璃。在电子玻璃细分领域中,有两片玻璃非常重要:一片是托在屏幕下的玻璃基板,另一片是盖在屏幕上的玻璃盖板。就是这两片薄薄的玻璃,却在很长一段时间内,成为挡在我国显示产业中两堵透明的墙。
电子玻璃制造因其技术要求严格而被视为行业内的一项挑战,高端技术专利长期被美国康宁、日本旭硝子(AGC)、日本电气硝子、日本板硝子(NSG)等少数国外公司所掌握,这些公司因而拥有较强的议价能力。在液晶面板产业中,显示玻璃基板是至关重要的上游原材料,其成本占比超过 15%,而面板成品的分辨率、透光度、厚度、重量、可视角度等关键指标都与玻璃基板的质量紧密相关。
大尺寸玻璃基板生产难度的确很大。虽然 G8.5 相比 G6 面积增加一倍,但是对单张玻璃的微缺陷数量要求却保持不变,缺陷密度要求大幅下降,工艺实现难度更大。此外,大尺寸玻璃基板的板厚均匀性和平整度要求维持不变,控制的精细程度要求更加苛刻。因此,之前 G8.5 代+液晶玻璃基板是我国显示面板制造关键材料配套率最低的一环。
为了推进我国高世代玻璃基板发展,中国企业与多家掌握核心技术的美日企业建立了高世代玻璃基板的合作关系,但实际上,这些合资与合作主要集中在玻璃基板冷端的后段工序,玻璃基板中最核心的前段热端工序还得靠我们自己摸索。
关于玻璃基板这块,我们目前已经基本处于领先水平,而我们说的 UTG 等材料,则是属于玻璃盖板。
玻璃盖板是用于保护电子产品显示屏,尤其是触摸屏设备最外层的一层材料。它通常由透明玻璃材料制成,经过特殊工艺处理,具备高透明度、耐磨损、易清洁等特点,同时还能提供一定的装饰作用。玻璃盖板的主要特性包括高硬度、抗划伤性能,以及通过丝印工艺实现的个性化图案和标志,满足产品美化和个性化需求。此外,为了提升视觉效果,盖板玻璃还会镀上各种功能膜,如防指纹膜(AF)、防反射膜(AR)等。重温一下,目前市面上主流的折叠屏材料主要有透明聚酰亚胺(CPI)和超薄柔性玻璃(UTG)两种。这里要区分一点,就是我们讨论的材料不是完全独立的元器件。
相比较上下折和左右翻折,三折叠对器件的薄度、屏幕、铰链、散热、信号以及啸叫等方面都提出了更高的要求。CINNO Research 表示,三折折叠机在屏幕、铰链等较高难度零部件环节的技术确实面临着不少挑战,但随着材料科学、工程技术和生产工艺的不断进步,这些挑战正在逐步被克服。
而作为其中三大技术关注点之一的面板材料可弯曲性直接决定着折叠屏的耐用性、灵活性以及寿命,在大众认知里,折叠屏的难以接收点主要聚焦在屏幕修复成本高、折叠屏的重量大、使用寿命不长。
UTG(超薄柔性玻璃):UTG 在耐刮性、硬度和屏幕显示效果等方面优于 CPI,提供了更好的用户体验。UTG 柔性玻璃的优势在于可减薄到具有可弯折的特性,同时具有普通玻璃的性质,透光好、硬度高,可以有效隔绝外界气体,减薄后弹性模量和硬度不变,折痕也较为轻微。尽管 UTG 的初始成本较高,但随着技术的成熟和产业链的发展,预计 UTG 的成本将会降低。UBI Research 预测,UTG 市场将从 2023 年的 2.4 亿美元增长到 2027年的 7.4 亿美元,逐渐取代 CPI 在折叠屏手机市场中的份额,预计占据 80%以上的市场份额。
商业化方面,早期折叠手机盖板材料主要为 CPI;2020 年 6 月,三星推出折叠手机GalaxyZFlip,是业界首次实现 UTG 盖板的量产商用。
UTG、CPI 性能对比
(1)UTG 优势:高透光率、高耐用性、耐高温(600℃)、触摸感好、弯曲性能好、抗冲性能好。
(2)CPI 优势:量产技术成熟,具备价格优势;材料特性使其在大尺寸中处于有利地位,如折叠笔记本、卷曲电视。
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