关于柔性可折叠材料的未来应用趋势,我们探讨了这5个关键问题
来源: | 作者:势银膜链 | 发布时间: 2023-06-29 | 1976 次浏览 | 分享到:

2023年6月8日,“2023势银电子玻璃产业大会”柔性可折叠终端应用及UTG材料圆桌论坛上,由肖特(SCHOTT)超薄玻璃全球产品管理及应用总监 和峰,TCL华星光电技术有限公司 T4研发中心DF模组开发部部长 贾永臻,联想研究院 主任研究员兼总监 尚可,维信诺科技股份有限公司 市场规划总监 林昶 针对以下相关话题进行分享交流。


1、折叠手机、笔电及电视未来发展走向如何?终端角度看需要哪些技术和供应链协同储备?
2、折叠屏光学保护盖板可能迭代趋势:材料、结构方面?UFG、UTG涂层商业化应用还有多远?
3、国内折叠屏盖板供应商整体配套情况如何?UTG、OCA等
4、大尺寸UTG应用车载座舱,在2024年是否有应用趋势?
5、未来哪一种折叠形态会成为主流,并且各种折叠形态对于材料的挑战分别在哪里?

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肖特(SCHOTT)超薄玻璃全球产品管理及应用总监 和峰为本次圆桌论坛的主持人。

和峰:我首先有一个问题,折叠手机以及笔电、电视未来发展走向如何?手机比较明确,主要想问一下笔电和电视,在座三位怎么看?

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尚可:谢谢和博,我说一下笔电吧,我们2019年开始做折叠手机,全球折叠手机销量几百K,今年很多了,2025年全球折叠手机市场应该进入到几千万台,达到4000-5000万台规模,国内在2025年希望达到1600万台。整体折叠手机处于快速发展阶段,这个快速发展有两个前提,一是技术成熟,技术包括核心材料的逐渐成熟,比如UTG、背板等技术。二是对面板厂来说,包括华星、维信诺,他们在做手机折叠面板的清晰度越来越高、良率越来越高,带来的好处是价格下降。当这两个条件都成熟的时候,整机厂就有可能做出价格越便宜、质量越好、用户都买得起的折叠手机,同时市场逐渐进入到发展快车道,这种趋势现在在折叠手机上已经看到了。

笔电和2019年的折叠手机处于非常像的状态,刚才唐总说折叠笔电太贵了,是挺贵的,这里面板是最贵的,折叠设备核心有两部分,一部分是面板,一部分是卷轴,卷轴从平板到PC价格会有一点变化,但是它在可控的区间。对于面板来说,面积变大了,面板厂生产的良率挑战会更大,一个PC面板大尺寸,对应着七八个手机,尺寸变大了对面板厂的功率提升、良率提升挑战非常大。

今天折叠PC笔电的面板仍然非常非常贵,这也是终端卖得很贵的原因,我们已经把其它的价格降的很低了,能让的全都让掉了,现在就期望着华星、维信诺什么时候卖给我们一点便宜的笔电折叠背板。

笔电的形态可能是另外一个需要我们讨论的问题,我们已经发了两代折叠笔电,第一代水滴形的折叠笔电产品已经发布了,出货还需要一定的时间;另外一个是滑卷PC,从形态上来说,我认为未来市场一定会走到细分的状况,有各种各样新的形态,只要能够满足用户需求、解决用户痛点就行。

今天的笔电是一个形态,只是轻和薄的问题,进入到折叠年代,我相信应该会是百花齐放的状态,首先要解决把背板的成本降下来,这样笔电、滑卷也会进入快速发展阶段,市场也会快速普及,更多的用户一定会买得起、用得好。电视这部分我就不敢斗胆妄评了,和博,你再找人回答一下。

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和峰:电视的问题先放一放,本来电视和折叠的关系也小一些。从大家提出问题到我收到问题之间有一定的延时,现在我手里已经积攒了比较多的问题,我挑一些比较有代表性的问题问一下各位嘉宾,首先是柔性屏折痕问题解决上,哪些问题是关键?现在有具体的解决方案吗?柔性屏用OCA以及OCR,今后的开发方向是什么?这个问题给到贾博。

贾永臻:目前可以从几点理解折痕问题,首先折痕是视觉上的体现,手机表面的不平整是一种视觉体验,如何消除这种视觉体验?有AR、AG的膜对于大视角下的反射光线、反射图案可以去做弱化,这样在大视角下对于折痕的判断会变得轻微一点。第二方面,折痕是一类永久性变形,涉及到材料力学特征,叫塑性变形,塑性是永久变形,承受一定拉压应力条件下,它没办法恢复到初始状态,大量的高分子材料都有这种特征。如果我们想完全的消除折痕,其实是在挑战大自然的规律。从材料力学角度来看,这是非常有挑战性的任务。

如何控制塑性变形,要搞一些高弹材料,这需要下游产业链配合我们一起去做。另外做更大的弯折半径,把应力降下去,需要整机终端配合,什么样的弯折半径、什么样的弯折形态,才能使整机能够接受,折叠效果也能接受,未来才有可能突破折痕这个难题。

和峰:下一个问题,给到维信诺的林总监,大尺寸UTG应用车载座舱,在2024年是否有应用趋势?

林昶:首先有几个点,第一点,UTG用在车载上是必然趋势,UTG相对于CPI而言,或者相对于其他的功能塑料而言,有几个优势,够挺、够平,有高级感。车载上用一个大屏,这个价格是不菲的,为了有更好的用户体验,玻璃是必须要用的东西。第二点,您提到了时间点,2024年会用得到吗?这是我们努力的方向,从我在做折叠开发时就已经有了车载项目的事情,现在我们已经把车载提到量产当中,这个时间相对比较保守。但是车载玻璃是未来必须要量产的情况,以上。

和峰:我收到了好多关于UTG上面做涂层和UFG的问题,我把这些问题汇总成一个大问题,请在座的三位圆桌嘉宾各自发表一下观点。首先是UTG Coating现在的技术进展怎么样,它有没有作为手机盖板最外层的趋势以及可行性?Coating加上UFG,能不能作为一款复合材料使用?再介绍一下UFG中间的树脂填充材料发展情况?相信大家对于这方面都有一些研究或者是自己的见解,先请贾博讲一下UTG的Coating,以及UFG填充材料的进展情况。

贾永臻:我和林总一样,代表面板厂,从面板厂角度来看,我们还是从应用角度去评价一下Coating UTG目前的应用状况。首先,Coating UTG从屏厂、终端客户需求出发,希望替代UTG+PET的组合材料,如果要替代它,那就得从技术和成本两个角度去思考,首先从技术角度,核心是关注它的弯折特性、抗冲击特性能否替代UTG+PET组合结构。

目前看起来,弯折特性比较好确保,如果中间少了一些OCA缓冲和阻尼作用,它如何能和复合膜材有一样的抗冲击特性,现在是我们在评估的事情。从成本角度,UTG材料相比CPI,不能做大卷涂布,它的生产效率比传统CPI Coating生产效率低,如何确保它的生产良率可以提升,Coating浆料使用比PET也要大一点,所以成本方面也是比较大的挑战。其他的应用情况,请其他两位嘉宾做一些补充。

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和峰:尚总和林总再补充一下。

林昶:有几个点我比较赞同,一是成本,我当时在做技术开发时,有韩国的公司向我们推荐过Coating UTG以及Coating的UFG,我们花了很多钱,但是效果不太好,一是做了Coating之后,它的表面黏附性、OCA胶在折叠上出了问题。除了成本之外,二是在光学上,UFG中间有涂胶,有Coating,折叠区域与非折叠区域光学上的差异是我们关注的方向。以上是关于Coating和UFG的说法。

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我要补充的地方,为什么UTG有Coating和UFG两种类型,刚才有说产品要多样化、功能化,常规的UTG如果要实现折叠,需要比较薄、补强,它的性能会有一定偏差,对于冲击性能的提升,必须做Coating这个事情,甚至于可以把外部的保护膜进行去除,这是第一点。第二点,在抗冲击上再下一点功夫,用厚一点的玻璃,中间区域挖空,做填平,这个时候对于冲击性能表现会更好,对平整度也会更好。

尚可:我简单说一下,从我们角度看,UTG Coating和UFG两个很有趣的探索方向,Coating方向要解决的问题,今天UTG的架构,上面再加个PET,PET会比较软,表面的特性会妥协非常多,为了把表面特性做进一步提升,我需要把费用拿掉,换上一个Coating。UTG本身是比较硬的,Coating本身也是比较硬的,这两个硬的东西放在最上头,希望对屏幕起到更好的保护。

这里有两个问题,Coating太厚,在弯折的情况下到底会不会出现Cracking的问题。我们之前用过比较薄的Coating,在一些极端测试条件下,可能会Crack掉。UTG的Coating也测了一下,大多数情况下是OK的,极端条件下,如果Coating太厚,Crack是我们观察到的比较头痛的问题。用了UTG,上面加了很厚的东西,另外一个问题是落球,UTG在这种情况下什么时候会碎,是另外一个很头疼的点。很多厂商在介绍的时候说UTG不碎,但是上了UTG之后,包括加了Coating之后,我们发现UTG是不碎了,但是背板更容易砸出一个坏点来,这对我们来说没有实际的意义。

刚才我讲的时候也提到了,我们要发展一个东西,有三方面要考虑,首先是弯折特性,其次是表面特性,最后是平整度,把任何一个东西放大都是不对的,我们最终希望在这三者之间找到一个平衡点,这可能是需要大家共同努力的。同时,这些材料单体测试结果比较好,但是放到背板里,背板性能并没有得到特别大的提升,或者整合到模组内,它的性能并没有我们期望的那么好。今天模组里有很多OCA胶,本身可以吸收应力外力,同时也会把各层之间刚性的传递隔绝掉,这就是为什么我们做完模组之后它就不会变得那么好了。我们鼓励材料厂、工艺厂测试的时候不能只看材料本身,更多的要跟面板厂、终端厂商合作,我们希望看到在模组里的综合表现的提升。

UFG是比较新的方向,两三年前我们在测,从性能上来看,UFG对解决今天的痛点可能会更好,它的问题在于良率太低了,如果它的良率提升上来,我觉得UFG可能会对中大尺寸设备的吸引力会更高一些。以上是我们的简单看法。

和峰:谢谢三位圆桌嘉宾的回复。下面一个问题是关于折叠形态的,这也是大家关注比较多的问题,首先问一下维信诺的林总,刚才在你的演讲中,给大家展示出了不同的折叠形态,下面有观众问,您认为哪一种折叠形态会成为主流,并且各种折叠形态对于材料的挑战分别在哪里?

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林昶:谢谢!有几个点要分享:1、国内和国外折叠屏还在发展势态,在发展中,占主流部分的是上下折手机。2、我们自己单位在开发的形态,包括尚可总这边也都是有Rollable形态,这样的形态还没有量产出现,只是技术开发,但是在展会上我们都获得了海内外的青睐,现在还许多进行市场检验。3、屏幕多样化,以及针对不同的人群,未来并不能说主流不主流,而是针对于客制化,针对大家不同的需求产出这样的产品出来,商务人士需要大的屏幕兼具Pad功能,大的内折、外折是大家需要的;校园里的年轻朋友可能会比较喜欢上下折,它够炫,够精彩。以上是我的答复。

和峰:下面的问题也是关于折叠形态的,请尚可总监回答一下,现在的主流形态是单折,双折、多折产品形态,咱们是否有布局开发?产品前景是否看好?主要技术难点在哪里?除此之外我还想加一个问题,滑移笔记本是一个相当好的概念,这款产品咱们有没有规划什么时候落地量产?滑移实际上是多折,折了很多很多道。

尚可:不同的场合,好多人问过我们多折的问题,从技术角度上,只要两个弯折区间距不是很近,对背板的影响不是很大,我们内部做过分析、仿真,如果两个弯折区离的很近可能会有问题,离得远的话,应该还好。转轴上,多折需要两个转轴,对系统设计影响会比较大,它会割裂整个系统。

今天折叠PC从一代到二代,包括我们,包括市面上其他的品牌折叠PC,尺寸都变大了,第一代是13寸,这一代都是17寸左右,变大的原因是放了转轴之后,系统给其他部分预留的空间不太够,把尺寸变大是一个解决方案。做多折,这个问题又会凸显出来,放了两个转轴,设备被割裂成了三个部分,每个部分又要放主板,又要放电池,还有各种各样的传感器,对整机设计来说会是一个比较大的挑战。

除此之外,三折折完之后的整机厚度问题,单折设备水滴形成为主流,弯折之后,手机在14、15毫米,PC17、18毫米,仍然在用户可接受范围内,如果做三折,整机折叠之后可能会变到20毫米以上,甚至25毫米,这个取决于具体的设计。这又是设计理念的问题,三折有可能会把设备折的很小,但折完之后它变成了一个小方块,这么厚的设备,用户是否喜欢,还有重量挑战、携带适用性,这是终端设计者需要考虑的。从技术上,三折、多折并不是非常困难的事情,而从整机设计上,哪个形态是用户真正喜欢的不是我们说了算,这是终端用户说了算的,也是在座各位说了算的。

我们目前的设计还是以单折为主,但我相信未来三折的尝试一定会出现,看市场反馈吧,如果能够找到产品设计比较好的平衡点,这个市场可能会逐渐起来,这是我对三折的认知。

第二个问题是关于滑卷笔记本,去年我们有样机,收到用户很多反馈,今年打算做成样机,等后面比较清楚的时候我再跟大家汇报。

和峰:下面一个问题给到贾部长,TCL在电视面板方面出货量数一数二,并且有独特的印刷OLED技术,大家想问一下卷曲电视什么时候可以走向大众消费群体?

贾永臻:对于这个问题我并不是特别了解,我是在武汉基地,但是我们的印刷IGPOLED在深圳那边,从我目前了解的状况来看,滑卷电视应用场景并不是特别明朗,不会像折叠一样,消费者在应用之后会有非常惊艳的使用体验。所以TCL集团对滑卷电视还处于比较保守的状态,需要行业产业链价格投入进一步下降,iGP打印工艺更加成熟,市场进一步下沉,需求放量的时候,我们才会往这方面进行加速布局。

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和峰:下面有一些关于新型显示的问题,先请林总监回答一下,想问一下Micro-LED有没有用在柔性屏的可行性?咱们公司有没有和其他合作伙伴开展Micro-LED柔性屏的研发设计?

林昶:首先跟大家汇报一下,维信诺的Micro-LED在成都,落地会在一到两年时间。从我访厂情况来看,现在还处于良率爬坡阶段,Micro-LED是为了得到更高的分辨率,不管做头显,还是增强现实,高的分辨率会带来现场/景象更加清楚。关于这个事情可以做在柔性上吗?这是未来发展方向,我们要先搞定当下的问题。

和峰:下面有一个问题给到贾部长,我们的UTG有没有可能用于OLED的基板材料?

永臻:这个方向我们有探索过,如果要用在基板上,主要还是UTG抗碎裂的能力是否可以保证,OLED器件工艺制程温度是400度左右,要抵抗温度,柔性玻璃基板材料热稳定性要做进一步提升,如果发生了碎裂的状况,相关风险可能会比较大。如果要应用,我们现在考虑的思路是用传统基板,在做完器件结构之后,才做减薄的动作,从技术路线上会更加可行一点。

和峰:最后有一个比较大类的问题,我把它归纳总结来问一下各位嘉宾,现在国产手机UTG渗透率还比较低的主要原因是什么?UTG的国内材料和国内材料相比有什么优势/劣势?先请三位圆桌嘉宾回答一下,到最后我做一个小结。

林昶:国内UTG目前渗透率比较低,一是目前用到UTG,大量用到三星屏幕,有自己注资的UTG工厂,三星在2020年开始就做UTG的部分。国内众多供应商选择了可能素质上会更好的三星屏幕,顺带带着UTG方案。二是国内目前UTG的情况,国内UTG在工艺上和国外UTG存在一定的区别,在成本、良率以及弯折性能上存在一定的差距,当然这是以前的事情。三是国内UTG目前会有吗?包括华星、维信诺以及在座的京东方的同事,我们技术开发很早以前就进行了,我这边从2018年就用UTG在同步开发折叠屏。最后一点,目前UTG还存在一点问题,包括它的极限弯折半径,跟CPI没法比,UTG毕竟是一个脆性材料;另外UTG在一些特定场合,比如冲击、跌落场合,还存在一点问题。以上是我的四点答复。

贾永臻:我在林总的基础上补充一下我看到的国内UTG应用状况,目前我个人对这方面非常乐观,当前国内UTG产业在快速地往成熟的方向发展,在UTG的加工领域,像赛德、凯盛等企业的UTG加工能力日趋成熟。早期进展稍微有一点慢,可能跟玻璃加工厂商和屏厂对于生产流程意识存在偏差有关系,UTG是一个像“婴儿”一样要去保护的材料,它的各种良率、外观问题才能得到把控。传统UTG玻璃生产工厂是重工业型制造企业,对于生产的洁净管控缺少设备、流程和意识,需要通过一定时间让企业转变观念,才能把UTG这种比较容易碎裂的东西的品控做好。另外,现在加工做的比较好了,进一步的是成本下探,需要凯盛这样的企业把UTG原材做好,未来成本进一步下探,我相信UTG的使用量会进一步放量。

尚可:我从我的角度简单说一下,UTG产业仍然处于技术还在发展中的产业,到技术成熟还有很远。有两个关键点,一是原材料,二是后端加工工艺,如果我们仔细研究一下每一家的制程和参数、原材料特性,你会发现每一家原材料都不一样,每一家制程方法都不一样,有很特殊的方式在里头,综合结果是每一家的UTG产品都有自己的特点,同时每一家也有自己的缺点。每一家的UTG都不一样,哪个好,哪个不好,取决于产品的需求点在哪,跟产品有关系。这是目前的现状,我相信在未来,随着技术的不断长生,产业也会逐渐的更成熟,差别更小,市场份额比例也会朝着我们期望的方向去发展。

和峰:谢谢三位圆桌嘉宾,我就这个问题做一个小结,发表一下我的个人看法。
首先,我认为这个问题本身这么讲有一点错,国产UTG渗透率低,在2022年这么讲是对的,2023年还这么讲又是错的,2023年国内UTG渗透率在面板层面应该会超过CPI,国内UTG渗透率一点都不低。大家想在市场上看到这些手机,可能要等到明年了。

第二,国内UTG盖板,我认为是领先全球的,而不是有所落后,我知道我们的原材没有国外的好,但是我们加工出版的UTG盖板质量比国外好,至少在同一水平之上,所以我们的技术也是在全球首屈一指。

今天下午我的报告也会稍微涉及一些这方面的问题,总之UTG在中国国产折叠屏手机的渗透率一点都不低,并且是在逐步升高的状态,大家不要有悲观态度。