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顯示玻璃系列報(bào)道 | 一場(chǎng)“剛”與“柔”的極致較量

01/26 11:32
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編者按:當(dāng)玻璃這一“小透明”被應(yīng)用于電子設(shè)備中時(shí),便成為了無(wú)法忽視的存在。在電子玻璃的細(xì)分領(lǐng)域內(nèi),有兩類(lèi)玻璃尤其關(guān)鍵:一類(lèi)是位于屏幕下方的基板玻璃,另一類(lèi)則是覆蓋在屏幕之上的玻璃蓋板。從高清到超高清,從平面到曲面,從直板屏到多折疊屏,每一次顯示技術(shù)的飛躍與革新背后,都有玻璃的身影??梢哉f(shuō),這兩類(lèi)輕薄的玻璃,共同支撐了顯示面板產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。現(xiàn)在,顯示玻璃也在挖掘新發(fā)展之路,通過(guò)玻璃基封裝半導(dǎo)體延伸……《中國(guó)電子報(bào)》特別策劃“顯示玻璃系列報(bào)道”,將全面呈現(xiàn)顯示玻璃領(lǐng)域的重大突破、市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容,敬請(qǐng)關(guān)注。

自從蘋(píng)果iPhone引領(lǐng)智能手機(jī)觸摸屏革命以來(lái),手機(jī)防護(hù)玻璃(以下稱(chēng)為“蓋板玻璃”)就成為了推進(jìn)產(chǎn)品變革的重要因素之一。隨著消費(fèi)者對(duì)設(shè)備外觀(guān)美感和耐久性的要求越來(lái)越高,蓋板玻璃的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)也在不斷進(jìn)化:防刮、防摔、高透......如今,折疊屏手機(jī)形態(tài)的變革更是將玻璃的“剛”與“柔”發(fā)揮到了極致。

近年來(lái),在“剛?cè)岵?jì)”的行業(yè)要求下,國(guó)產(chǎn)蓋板玻璃產(chǎn)品逐漸“打磨”出自己的競(jìng)爭(zhēng)力,并贏得了市場(chǎng)認(rèn)可。

玻璃蓋板的進(jìn)階之路

2007年,康寧公司應(yīng)蘋(píng)果創(chuàng)始人喬布斯之邀,開(kāi)發(fā)了一種新型的手機(jī)防護(hù)玻璃,并將之作為外層屏幕保護(hù)材料首次成功應(yīng)用于蘋(píng)果手機(jī)中。這一舉措不僅提升了智能手機(jī)屏幕的耐用性和美觀(guān)度,同時(shí)也揭開(kāi)了防護(hù)玻璃全球化應(yīng)用的新篇章。自此,蓋板玻璃開(kāi)啟了近二十年的商業(yè)化歷程,并先后經(jīng)歷了四段變革期。

在簡(jiǎn)單防護(hù)功能階段(2007年-2011年),此時(shí)的手機(jī)蓋板的主要職責(zé)僅限于提供基本的物理防護(hù)??祵幫瞥龅牡谝淮?大猩猩?玻璃(Gorilla Glass I, GG1)成為了該時(shí)期的標(biāo)志性產(chǎn)品。

隨著觸控技術(shù)的進(jìn)步,特別是全貼合In-cell/On-cell/OGS技術(shù)成為主流,手機(jī)蓋板玻璃的功能不再局限于防護(hù),還需要滿(mǎn)足諸如圖形電路加工(OGS蓋板)等工藝需求,這要求玻璃具備更高的透光率、介電常數(shù)等特性。于是,手機(jī)蓋板玻璃進(jìn)入到復(fù)雜防護(hù)功能階段(2012年-2016年)。

此后,蓋板玻璃不僅要追求性能上的提升,如更強(qiáng)的抗摔能力和防刮擦特性,還要適應(yīng)冷彎、熱彎或激光切割等復(fù)雜的加工要求。因此,蓋板玻璃進(jìn)化到全面防護(hù)功能階段(2017年-2021年)。在此期間,微晶玻璃(超瓷晶玻璃)順勢(shì)出現(xiàn),將蓋板玻璃硬度推向新高峰。

手機(jī)對(duì)于蓋板玻璃的防護(hù)性能一直看得很重,如今市場(chǎng)對(duì)這一硬指標(biāo)的要求越來(lái)越高。尤其是在高端機(jī)型中,采用微晶玻璃已成趨勢(shì)。如Apple 16繼續(xù)沿用了微晶玻璃,這一趨勢(shì)自Apple 12后一直得到了延續(xù)。除蘋(píng)果外,華為、小米、OPPO、魅族等也開(kāi)始與鑫晶、佳合等國(guó)內(nèi)玻璃廠(chǎng)展開(kāi)深度合作,在各品牌的部分旗艦機(jī)上采用微晶玻璃。

然而,隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,廠(chǎng)家對(duì)蓋板玻璃綜合性?xún)r(jià)比的提高越來(lái)越重視,成本相對(duì)較高的微晶玻璃現(xiàn)階段還不具備普適性。

康寧?大猩猩?玻璃中國(guó)區(qū)總經(jīng)理周曉棟在接受《中國(guó)電子報(bào)》采訪(fǎng)時(shí)指出,在中低端手機(jī)市場(chǎng),消費(fèi)者對(duì)于屏幕耐用性的訴求也在提升,這也促使玻璃行業(yè)不僅要兼顧產(chǎn)品性能,也要不斷思考如何降本。目前來(lái)看,二強(qiáng)玻璃,尤其是深度二強(qiáng)玻璃將成為大部分手機(jī)產(chǎn)品的首選。為此,2024年,康寧創(chuàng)新推出深度二強(qiáng)技術(shù)產(chǎn)品——康寧?大猩猩?玻璃7i,在一定程度上可以看做是在產(chǎn)品性能與價(jià)格之間的平衡。

據(jù)悉,深度二強(qiáng)玻璃的防護(hù)性雖弱于微晶玻璃,但比一般二強(qiáng)玻璃高很多,如其玻璃應(yīng)力層深度可以提高到140~150微米,同時(shí),它的價(jià)格又比微晶玻璃低出不少,適合應(yīng)用于中高端手機(jī)產(chǎn)品。

隨著柔性顯示技術(shù)的發(fā)展,折疊手機(jī)開(kāi)始興起,手機(jī)屏幕宣傳亮點(diǎn)也開(kāi)始由“抗摔耐磨”變?yōu)椤鞍僬鄄粨稀?。蓋板玻璃產(chǎn)品的所有性能指標(biāo)及其生產(chǎn)工藝也都在圍繞著“柔性”的設(shè)計(jì)需求展開(kāi),蓋板玻璃進(jìn)入柔性新階段。超薄柔性玻璃(UTG)成為當(dāng)今電子玻璃“新貴”。

一般而言,玻璃產(chǎn)品的硬度和柔性(韌性)是相互矛盾的:即玻璃硬度越高,柔韌性越差。反之亦然。對(duì)于玻璃廠(chǎng)家而言,就是要將“剛”與“柔”的平衡做到極致。

“經(jīng)過(guò)多年探索,我們已經(jīng)找到了一些行之有效的平衡之法?!眹?guó)內(nèi)玻璃大廠(chǎng)彩虹集團(tuán)有限公司總經(jīng)理?xiàng)顕?guó)洪對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》記者介紹稱(chēng),為了保證超薄玻璃的防跌落、耐刮擦性能,可以對(duì)其表面進(jìn)行離子交換(化學(xué)強(qiáng)化),以保證玻璃品質(zhì)的剛性,或是在玻璃表面進(jìn)行特殊處理,如疊加貼合一層薄的層壓材料,以實(shí)現(xiàn)更大的彎曲程度和彎曲時(shí)不易折斷。

據(jù)楊國(guó)洪透露,甚至,部分玻璃廠(chǎng)商已經(jīng)開(kāi)發(fā)出UTG的升級(jí)版——UFG玻璃(不等厚超薄柔性玻璃)以保證產(chǎn)品可以兼顧柔性和抗劃傷性、耐久性,數(shù)折無(wú)痕。

“UFG與UTG最大的區(qū)別就是玻璃厚度并不均一,UFG彎折處更薄,更利于提升彎折韌性并減少折痕,而其余部分(兩翼)玻璃則稍厚,可以增加屏幕耐用性?!睏顕?guó)洪介紹說(shuō)。

國(guó)產(chǎn)蓋板玻璃崛起

近年來(lái),在“剛?cè)岵?jì)”的行業(yè)要求中,國(guó)產(chǎn)蓋板玻璃產(chǎn)品逐漸“打磨”出自己的競(jìng)爭(zhēng)力,并逐步贏得市場(chǎng)認(rèn)可。

根據(jù)出貨面積,截止2024年8月,在全球蓋板玻璃市場(chǎng)(包括鋁硅/鋰鋁硅/微晶玻璃/UTG等),我國(guó)旭虹光電(東旭光電子公司)已經(jīng)超越全球第二大蓋板玻璃制造商日本旭硝子,正在向全球20%的市場(chǎng)份額發(fā)起挑戰(zhàn);彩虹市場(chǎng)份額與旭硝子難分伯仲,處于行業(yè)第三位;國(guó)內(nèi)另一浮法玻璃企業(yè)深南玻位居第五。

隨著國(guó)內(nèi)玻璃廠(chǎng)商的崛起,國(guó)產(chǎn)蓋板玻璃的優(yōu)勢(shì)確實(shí)在持續(xù)擴(kuò)大,并且在多個(gè)方面展現(xiàn)出了顯著的進(jìn)步和發(fā)展?jié)摿?。這些優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在技術(shù)突破和產(chǎn)品質(zhì)量提升上,還包括成本控制、供應(yīng)鏈響應(yīng)速度以及市場(chǎng)適應(yīng)性等方面。

目前,我國(guó)蓋板玻璃產(chǎn)業(yè)整體創(chuàng)新實(shí)力明顯。

“從技術(shù)層面來(lái)看,我國(guó)在高鋁玻璃、微晶玻璃、UTG/UFG等一系列高端材料上取得了重要進(jìn)展?!敝袊?guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)鐘燦向《中國(guó)電子報(bào)》記者介紹說(shuō),例如,四川虹科推出的“王者熊貓”高鋁玻璃蓋板玻璃的抗彎曲、抗劃傷、抗沖擊等性能指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平而備受青睞;重慶鑫景特玻開(kāi)發(fā)的昆侖玻璃、小米研制的龍晶玻璃等產(chǎn)品的維氏硬度一度超越了蘋(píng)果iPhone 15系列采用的超瓷晶玻璃;彩虹、凱盛科技等已經(jīng)具備100微米、50微米,甚至是30微米等不同厚度UTG的量產(chǎn)能力;在深度二強(qiáng)玻璃方面,目前國(guó)內(nèi)部分廠(chǎng)商也具備出貨能力......

中建材旗下玻璃廠(chǎng)商凱盛科技相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪(fǎng)時(shí)表示,我國(guó)30微米UTG技術(shù)全面趕上國(guó)外先進(jìn)水平,疊代UFG技術(shù)甚至已經(jīng)超越國(guó)外先進(jìn)。目前,凱盛科技正在持續(xù)進(jìn)行技術(shù)升級(jí),已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)15微米以下的UTG,并轉(zhuǎn)入工業(yè)化量產(chǎn)階段。

業(yè)內(nèi)人士指出,15微米以下UGT若能成功量產(chǎn),我國(guó)超薄玻璃產(chǎn)業(yè)有望實(shí)現(xiàn)從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越。

此外,無(wú)論是生產(chǎn)成本還是市場(chǎng)響應(yīng)能力方面,我國(guó)蓋板玻璃均具有優(yōu)勢(shì)。

平板顯示玻璃技術(shù)和裝備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室副主任、北京工業(yè)大學(xué)材料與制造學(xué)部教授田英良向《中國(guó)電子報(bào)》記者介紹說(shuō):“從成本角度來(lái)看,由于我國(guó)采用浮法生產(chǎn)工藝,單線(xiàn)產(chǎn)能比國(guó)外溢流法工藝高出數(shù)倍,但投資成本卻低很多。因此,國(guó)產(chǎn)手機(jī)玻璃的成本較國(guó)外產(chǎn)品降低了大約50%,使得國(guó)產(chǎn)蓋板玻璃在市場(chǎng)上具有較強(qiáng)的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)?!?/p>

快速響應(yīng)市場(chǎng)需求變化的能力是國(guó)產(chǎn)蓋板玻璃產(chǎn)業(yè)的另一大亮點(diǎn)。凱盛科技相關(guān)負(fù)責(zé)人指出,隨著智能手機(jī)更新?lián)Q代的速度加快,品牌商需要更加靈活地調(diào)整生產(chǎn)和設(shè)計(jì)策略以滿(mǎn)足消費(fèi)者的個(gè)性化需求。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)能夠憑借完善的供應(yīng)鏈體系,提供更快捷高效的定制化服務(wù),從而更好地支持終端應(yīng)用市場(chǎng)的發(fā)展。

“我國(guó)在蓋板玻璃的中低端領(lǐng)域基本上與海外不存在多大差距,包括鈉鈣玻璃、鋁硅玻璃和普通二強(qiáng)玻璃,甚至業(yè)務(wù)國(guó)內(nèi)的制造成本優(yōu)勢(shì)而使得本土化產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比還有所領(lǐng)先,這也是近一兩年來(lái)海外公司不得不逐漸縮小中低端產(chǎn)品產(chǎn)能的內(nèi)在動(dòng)因?!睏顕?guó)洪表示,未來(lái),隨著越來(lái)越多手機(jī)品牌選擇采用國(guó)產(chǎn)蓋板玻璃,我國(guó)玻璃企業(yè)的市場(chǎng)占有率將持續(xù)提升。

作者丨谷月編輯丨邱江勇美編丨馬利亞監(jiān)制丨連曉東

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