柔性屏盖板材料跨难关 首次实现超薄柔性玻璃盖板的量产和商用

2021-07-08 10:10:29

赛瑞研究报告指出,预计到2025年,柔性PI(聚酰亚胺)盖板材料市场规模将超过60亿元,年复合增长率为120.38%。

如今,柔性形态终端产品正不断推陈出新,而赋予产品这种特性就需要引入新材料,从而让屏幕“软下来”。在众多柔性材料中,除了柔性基板外,最终能够决定产品柔性形态是否可以实现的关键材料是一层薄薄的盖板。

柔性屏盖板材料发展需跨越多重难关

AMOLED柔性屏和OLED直屏的区别在于,AMOLED柔性屏的盖板材料必须在频繁弯折的情况下具有良好的适应性。于是,可弯曲、可折叠的柔性屏将保护层从以往坚硬的玻璃盖板换成了“亲肤”的高分子柔性膜进行封装。

由于CPI(透明聚酰亚胺)具有极大的生产优势,技术储备完善,具备量产基础,产业链相对成熟,所以此前大部分折叠手机产品的柔性盖板主要采用透明PI(CPI)。

赛瑞研究报告指出,预计到2025年,柔性PI盖板材料市场规模将超过60亿元,年复合增长率为120.38%。不过,CPI在拥有巨大市场空间的同时,也存在高壁垒,多重难关仍待攻克。

在生产工艺方面,要将PI的颜色退黄至透明,要通过耐高温、耐低温等复杂工艺和关键设备来实现,在生产环境以及配方上都有难度,需要长期的研发投入。“现在国内在高端FCCL和OLED柔性PI基底、CPI等领域发展相对落后。即使量产,下游客户的认证周期也会很长,对产品质量要求较高。”赛迪顾问高级分析师刘暾在接受《中国电子报》记者采访时表示。

在成本方面,CPI膜价格约为3000元/每平方米,价格是普通PI膜的3~5倍。此外,CPI膜需要进行表面硬化处理,而CPI厂出货至表面处理厂的价格在每平方米1800~3000元人民币。高成本导致最终整机产品价格的居高不下,如今市场上的折叠手机价格都在万元以上。

在材料性能方面,虽然CPI具有柔软、弯折性好等特点,但其在耐磨性、光透过率、表面质感、密封性等方面还有较大提升空间。

此前就有媒体报道称,部分可折叠手机产品的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,由于材料表面质感不强,有许多使用者误将设置于屏幕表面的膜当做保护膜撕掉,导致了设备的故障。

超薄玻璃有望成为柔性盖板新方向

由于CPI薄膜的适用性出现了问题,其他相关盖板材料也开始走入人们的视线,如耐屈曲性的光学PET薄膜、可折叠芳纶薄膜,以及超薄柔性玻璃(UTG)等新材料。不过,其中呼声最高的还是UTG。

普通玻璃是脆性材料,但当玻璃厚度≤100μm时,玻璃便具有了柔软性,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,还保持了玻璃本身的大量优点,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。正是看到了UTG未来可能带来的市场需求,玻璃厂商纷纷开始了研发布局。

刘暾表示,虽然国内企业在CPI材料方面主要以研发为主,与发达国家已实现产业化相比还存在一定差距。不过,在UTG盖板材料方面,我国与国际先进企业处在同等水平。

在终端领域,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。去年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,首次实现超薄柔性玻璃盖板的量产和商用。

Omdia预计,UTG将迅速在折叠屏智能手机市场流行起来,并从2023年起进入平板电脑市场。

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。

不过,赛迪智库集成电路所博士耿怡则表示,在硬度、抗老化、防刮伤、透明度等方面CPI虽不如UTG,但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,但也有易碎风险。两种材料各有优劣势,暂时还无法相互取代。

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