肖特和峰:折叠玻璃“展开”未来
来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2022-07-28 | 2404 次浏览 | 分享到:

7月20日,由势银(TrendBank)主办,芜湖长信科技股份有限公司联合主办的“势银电子玻璃产业大会暨UTG产业发展论坛(EGC)”在安徽芜湖悦圆方酒店隆重举办。


在本次大会上,肖特/SCHOTT超薄玻璃全球产品管理和应用总监 和峰发表了题为《肖特® UTG用于折叠显示的高强度超薄玻璃》的演讲。




和峰表示,肖特高强度超薄玻璃能够提供满足折叠屏对盖板材料所要求的综合性能,超薄超韧两种特性也决定了极小的弯折半径。

目前越来越多的终端品牌正陆续推出一系列的可折叠智能设备,可折叠/可卷曲设备出货量在2022-2026年预计保持超过40%的年均复合增长率。

以下是演讲全文:

各位同仁,各位朋友,大家下午好!今天下午特地换了一件蓝色的上衣,因为肖特的商标是蓝色的,所以我们从蓝色讲起。我报告的题目是肖特超薄玻璃及其在折叠屏中的应用》。

第一部分给大家简单介绍一下肖特。

肖特算是一家小众公司,并不是说所有人都知道肖特的业务,想和大家讲一下肖特不光做消费电子,还有很多的业务。

肖特是个百年企业,其实比百年还要长,有超过130年的历史。从创立之日起,肖特就被称认为是特种玻璃的发明人。

肖特是一种国内不是很常见的,所谓的德国的基金会企业,全资属于卡尔蔡司基金会。

卡尔蔡司基金会下面有两家公司,一家是肖特,一家是蔡司,本身肖特之所以成立就是因为蔡司的创始人对玻璃有特殊的需求,到目前为止,两家公司的股东还是同一家。

我们的利润会持续投入到技术开发当中,相对于上市公司来说,没有那么的逐利,而是更要满足整个产业链对于特种玻璃的各种需求。卡尔蔡司和我们一样。

130多年来,我们发展出来了多种玻璃:

创立开始我们就发明了光学玻璃,1911年发明了菲奥玻璃,本质上来讲,还是1911年发明的中控玻璃管。

1939年发明了玻璃和金属的亲密化封装,在今天的光通讯行业、核电站行业有广泛应用。

1968年发明了零度微晶玻璃,到现在为止,仍然是所有大型天文台的必备材料。

1971年生产出来了赛兰微晶玻璃,主要用于厨房,这个是被写入各国MBA的经典案例,怎么样从工业产品变成消费产品,并且壮大。

2013年生产出来了高强度的超薄铝硅玻璃。

玻璃可以用于建筑、汽车、航空航天、健康、医药包装、厨房用品、工业与能源、光学、零售和餐饮等许多方面。比如超市里的展示柜,还有半导体,玻璃的半导体应用也是一个方兴未艾的行业,每年的产值有几亿美元。

肖特每年销售额25亿欧元,在全世界有17000多名员工。虽然是家小公司,但是我们要承担大责任,除了满足产业的需求之外,还提出了碳中和目标,计划在2030年实现碳中和。

哪怕在德国生产,在全球各地生产,玻璃始终是一个高能耗行业,所以我们计划在2030年实现碳中和,2030年之后销售的玻璃不会对环境造成进一步的伤害。

第二部分简单回顾一下折叠显示的市场

大家知道折叠显示的市场会快速爆发,但是用一些第三方定量的数据展示一下这个市场该怎样爆发。

可以看到,相对于去年来说,2022年大概9个品牌会推出14款折叠手机,去年只有5个品牌推出了13款,不管是从品牌的覆盖度上还是可选择的折叠机上都有显著的提升。

出货量借助第三方DSCC第一季度的数据,2021年去年出货800万台,今年预计1800万台,这两个数据应该都是比较准的。

对于2025、2026年,预计大概在7000万台,是一个很大的市场,所以值得我们一起把这个市场做大。

超薄玻璃已经发明了30多年,肖特有能力生产超薄玻璃,我们一直在为超薄玻璃寻找各种不同的应用市场,一直到折叠屏出来,才发现第一个适合超薄玻璃应用的大市场。

这还经过了一些其他的努力,比如怎样调整玻璃的配方,怎样开发和适应加工工艺,把超薄的半径做到两个毫米以内,现在已经可以达到这一目标。

为什么要选用超薄玻璃?

抛开屏幕,只讲材料。折叠屏的盖板材料需要三种相互矛盾的性能,一个是硬,低疲劳,可弯折,它要求透明,透明和硬可以用玻璃,把三种性能融合在一起,目前看到的材料只有超薄玻璃,没有第二款已知的材料可以具备这三种相互矛盾的性能。

超薄玻璃和目前其他的用于主流折叠盖板的性能对比:

折叠玻璃比较稳定,尺寸稳定性好,膨胀率比较低,力学稳定性好,没有疲劳,接近于0的折痕,光学性能好,不会黄变,本身透明,耐久度好。它就是“稳”。

超薄玻璃最大的缺点在哪里

原来不能弯折,它没有办法像聚合物弯的那么小,经过最近十年各种玻璃加工厂的不断努力,现在已经能把超薄玻璃的弯折半径做到小于3微米,甚至小于1微米、0.5微米。




超薄玻璃半径是不是越小越好

答案是肯定的,现在超薄玻璃的弯折性能大家已经做得相当好了。弯折性能不是超薄玻璃的弱点,而是它的一个优点所在。这主要是各个玻璃加工企业的努力,比如代表企业长信做了大量的工作。

我们的生产工艺。我们采用了下拉法做的超薄玻璃,肖特是下拉法做的最熟练、最好的公司,也是一直在沿用下拉法生产玻璃的公司。

我们的玻璃厚度可以从70到330微米,表面基本没有缺陷。采用下拉法可能不利于火抛光,这个是通过控制来解决的,超薄玻璃表面也是火抛光表面暴光度超过5纳米。稳定性好,厚度公差小,片内公差也比较小,最后还要经过市场的量产验证能力。

总结一下超薄玻璃的优点,极小的弯折半径,一个是肖特的配方,一个是玻璃加工企业的努力,二是极高的韧性,厚度、可批量供货。

大家都不希望开发出来一款新的手机,市场反应很好,但是因为供货的原因没有办法满足市场需求,肖特是唯一一家可以批量供应超薄特种玻璃的厂家。

这是一个例子。中档超薄玻璃的UTG优越的光学透过性能,可见光波段和CPI透过率的对比,肖特超薄玻璃的透过率在92%,它不像CPI在短波长内有一个很明显的透过率下降。

刚才讲过了,想做到可弯折,玻璃仅仅薄是不够的,另外还要强度高,所以一定要开发一款适合强化的超薄玻璃,适合离子交换的强化玻璃,怎样通过离子交换之后的化学补强进一步提高玻璃的强度,我们完全适合这些工艺,进一步的补强,满足折叠小于0.5毫米的需求。

我们的玻璃最薄可以做到7微米,然后进行减薄,可以有很好的灵活度,30微米、40微米、50微米都可以。

因为本身玻璃比较薄,需要减薄的量也就比较少,它就具有很好的厚度公差和片内的厚度均匀度。

从70微米减薄到30、50微米,只要工艺合适,减薄的厚度可以达到正负5甚至正负4批次间的公差,完全满足折叠屏盖板的要求。

表面质量,是火抛光表面,粗糙度小于1纳米,实际上小于0.5纳米。现在弯折半径是超薄玻璃的一个优点,我们完全可以对于超薄玻璃适用检测的时候比折叠模具更严格的折叠半径。

现在还有顶尖的研发和应用团队,不光供应原片,还有全球最顶尖的研发和应用团队,告诉大家怎样使用超薄玻璃,包括在失效的时候怎样进行分析,知道这个超薄玻璃是从哪个地方裂的,怎么进一步提升,这是我们的优势所在。除了肖特之外,全球应该没有第二家公司能够提供这种支持的能力。

最后和大家探讨一下UTG在可折叠设备当中的应用

可折叠显示中的UTG盖板不等于非折叠智能手机上的玻璃盖板。如果大家以智能手机上的硬盖板去理解折叠盖板可能会出一些很重大的偏差。

可折叠显示需要多层盖板解决方案,而不是单层盖板。今天上午讲了很多,大家都想把超薄玻璃用于表面,从物理层面来看是一个比较难以突破的目标,短期内的目标,甚至中长期的目标是怎样优化玻璃表面的保护,而不是想着怎么样去除掉,去除掉不是那么的容易,怎样优化玻璃表面,怎样优化超薄玻璃表面的保护,做一个复合盖板,不光保护玻璃,还能给折叠屏提供足够的平度和硬度。

超薄玻璃最重要的用途是能显著降低折痕。我们做了一个模拟实验,有两种结构,一是三层的盖板叠在一起,下面是换成超薄玻璃。弯了两天之后可以看到,把其中的一层CPI换成超薄玻璃,折痕就有显著的提升,并且采用超薄玻璃之后折痕还能进一步恢复,如果纯用CPI,折痕就不会进一步降低。这里面我们采用了CPI的盖板,如果是采用PET,这个折痕会更大。


最后给大家简单看一下三维重建量产折叠手机的屏幕折痕。总结:在二维角度上折痕的宽度和高度,使用UTG的,同样拿水平角度做对比,使用UTG的折痕宽度小,高度也会更小。

不能只看高度,还要看折痕的变化率。右边的图,大家觉得哪个折痕比较明显?右边的高度变化值更大,因为速率比较缓,所以肉眼看起来它的弯折没有那么的明显。左边的虽然弯折的绝对值小,但有一个突变,所以看起来折痕就会很明显。

我们对比了一下采用CPI盖板和UTG盖板的折叠型手机,使用了一段时间之后折痕的变化。相对于新的手机,折痕深度都会进一步加深,但是采用UTG,折痕深度在使用三个月之后,它的折痕只增加了9%,使用CPI盖板之后,折痕增加了30%。

这就是我的报告,希望能持续的推动折叠创新。谢谢大家。

来源:势银膜链
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