Displayglas: Den ultimata tävlingen mellan styrka och flexibilitet

Redaktörens anmärkning:Även om det ofta förbises, blir det ödmjuka glaset en oumbärlig komponent när det integreras i elektroniska enheter. Inom det specialiserade området elektroniskt glas utmärker sig två typer som särskilt kritiska: substratglas, som utgör grunden under skärmen, och täckglas, som skyddar skärmen från omvärlden. Från HD till ultra-högupplösning, från plana till böjda ytor och från traditionella bartelefoner till multi-vikbara enheter, glas har varit en tyst men ändå viktig partner bakom varje steg inom displayteknik. Dessa två tunna glasskivor har bokstavligen stött den snabba uppgången för bildskärmsindustrin. Idag vågar displayglas utanför sina traditionella gränser och utökar sin räckvidd till halvledarsektorn genom glas-kärnförpackningsteknik.

 

Ultra-Tunnt hopfällbart glas: den delikata dansen mellan stelhet och flexibilitet

 

Ända sedan Apples iPhone revolutionerade smartphones med pekskärmsteknik har täckglas framträtt som en viktig drivkraft för produktutveckling. Eftersom konsumenterna i allt högre grad efterfrågar både estetiskt tilltalande och stenhård hållbarhet, har design och tillverkning av täckglas varit på ett snabbt spår av kontinuerlig innovation: reptålighet, fallskydd, hög transparens. Sedan kom framväxten av hopfällbara telefoner, som pressade glasets inneboende styrka och flexibilitet till sina absoluta gränser-och tvingade tillverkarna att förena dessa till synes motsägelsefulla egenskaper.

 

I den här branschens-omfattande jakt på material som är både starka och flexibla, har inhemskt tillverkat täckglas gradvis skapat sin egen konkurrensfördel och stadigt vunnit erkännande på den globala marknaden.

 

De fyra generationerna av täckglasutveckling

 

Spola tillbaka till 2007. På inbjudan av Steve Jobs utvecklade Corning ett specialiserat skyddsglas exklusivt för den första iPhonen. Denna innovation gjorde mer än att bara förbättra hållbarheten och estetiken hos smartphoneskärmar-den markerade början på en ny era för skyddsglas över hela världen. Under de följande två decennierna genomgick täckglaset fyra distinkta transformationsfaser.

 

UnderBasic Protection Era (2007–2011), telefonskal hade ett enkelt jobb: tillhandahålla grundläggande fysisk avskärmning. Cornings första-generation Gorilla Glass blev den avgörande produkten under denna period.

 

När pekskärmstekniken mognade, särskilt med full-lamineringstekniker som In-cell, On-cell och OGS blev mainstream, utökades rollen som täckglas bortom skydd. Det behövde nu uppfylla kraven från processer som tillverkning av grafiska kretsar, som kräver högre ljustransmittans och specifika dielektriska egenskaper. Detta inleddeEran av avancerad skydd (2012–2016) .

 

Ribban fortsatte att stiga. Täckglas behövde nu förbättrat motstånd mot fall och repor samtidigt som det anpassade sig till komplexa tillverkningsprocesser som kallböjning, varmböjning eller laserskärning. Detta ledde tillOmfattande skyddsera (2017–2021). Under denna fas uppstod glas-keramik, vilket pressade täckglasets hårdhet till oöverträffade nivåer.

 

Fallmotstånd har alltid varit en högsta prioritet för telefonskyddsglas, och marknadens förväntningar fortsätter att stiga. I premiumsegmentet har glas-keramik blivit det bästa-valet. Apples iPhone 16 fortsätter trenden som började med iPhone 12, med glas-keramik. Utöver Apple har varumärken som Huawei, Xiaomi, OPPO och Meizu knutit djupa partnerskap med inhemska tillverkare som Xinjing och Jiahe, med glaskeramik- i utvalda flaggskeppsmodeller.

 

Men när konkurrensen hårdnar fokuserar tillverkarna alltmer på att optimera kostnadsekvationen-. Den relativt höga kostnaden för glas-keramik begränsar för närvarande dess användning på massmarknaden-.

 

Zhou Xiaodong, Kina General Manager för Corning Gorilla Glass, noterade i en intervju medChina Electronics Newsatt även i mitten-till-låg-telefonmarknad ökar konsumenternas förväntningar på skärmens hållbarhet. Detta driver glasindustrin att balansera prestandaförbättringar med kostnadsreducerande strategier. För närvarande har sekundärt förstärkt glas-särskilt djupt förstärkta varianter- framstått som den bästa platsen för de flesta telefoner. Som svar lanserade Corning sin djupt förstärkta Gorilla Glass 7i 2024, som representerar en strategisk balans mellan prestanda och prisvärdhet.

 

Branschinsiders noterar att även om djupt förstärkt glas inte riktigt matchar glas-keramik i skyddande egenskaper, överträffar det avsevärt sekundärt förstärkt standardglas. Med djup för tryckspänningsskikt som når 140-150 mikrometer och ett avsevärt lägre pris än glas-keramik, är det en idealisk passform för medel-till-avancerade enheter.

 

Sedan kom den hopfällbara revolutionen. Över en natt skiftade marknadsföringsfokus från fall- och repmotstånd till kompromisslös flexibilitet. Alla prestandamått och tillverkningsprocesser för täckglas vrids mot flexibilitet, vilket leder tillNy flexibel era.Ultra-Tunnt flexibelt glas dök upp som den nya kronjuvelen av elektroniskt glas.

 

Här är den grundläggande utmaningen: i glas finns hårdhet och flexibilitet i inneboende spänning-högre hårdhet betyder vanligtvis lägre flexibilitet och vice versa. För tillverkare ligger den ultimata tekniska utmaningen i att uppnå den perfekta balansen mellan styrka och flexibilitet.

 

Efter år av utforskning har vi upptäckt flera effektiva metoder för att nå denna balans, förklarade Yang Guohong, General Manager för Rainbow Group, i en intervju medChina Electronics News. För att säkerställa att ultra-tunt glas ger både fall- och reptålighet kan tillverkare tillämpa jonbytesbehandling för att förbättra ytans styvhet. Alternativt kan speciella ytbehandlingar-som laminering av tunna polymerskikt- möjliggöra större böjningsvinklar samtidigt som de förhindrar brott under vikning.

Yang avslöjade vidare att vissa företag har utvecklat en uppgraderad UTG-variant som heter UFG, designad för att ge flexibilitet, reptålighet och hållbarhet samtidigt-och möjliggör flera veck utan synliga veck. Den viktigaste skillnaden mellan UFG och UTG ligger i dess o-enhetliga tjocklek. Böjningsområdet är tunnare, vilket förbättrar böjsegheten och minimerar veck, medan de omgivande områdena är något tjockare för att förbättra skärmens totala hållbarhet, förklarade Yang.

 

Uppkomsten av inhemskt täckglas

 

Under de senaste åren har inhemskt tillverkat täckglas, styrt av branschens strävan efter styrka och flexibilitet, stadigt byggt upp sin konkurrensposition och vunnit marknadsacceptans.

 

Baserat på leveransområde i augusti 2024 har Kinas Xuhong Optoelectronics överträffat Japans Asahi Glass-världens näst-största tillverkare-och utmanar om 20 % global marknadsandel. Rainbow Group konkurrerar nu med Asahi Glass om den tredje positionen, medan ett annat inhemskt flytglasföretag, CSG Holding, ligger på femte plats.

 

Med uppgången av inhemska tillverkare fortsätter kinesiska täckglas att utöka sina fördelar och visar betydande framsteg och utvecklingspotential över flera dimensioner. Dessa styrkor sträcker sig bortom tekniska genombrott och kvalitetsförbättringar för att inkludera kostnadskontroll, känslighet i leveranskedjan och marknadsanpassningsförmåga.

 

För närvarande är Kinas innovationsförmåga inom täckglasindustrin särskilt robust.

 

"Ur ett tekniskt perspektiv har Kina uppnått betydande genombrott i hög-material, inklusive high-aluminiumoxidglas, glas-keramik och UTG/UFG," sa akademikern Ouyang Zhongcan från den kinesiska vetenskapsakademinChina Electronics News. Han nämnde exempel som Sichuan Hongkes Panda King hög-aluminiumoxidglas, vars prestandamått för böjnings-, repnings- och slagtålighet har nått internationellt avancerade nivåer. Vickers-hårdheten hos material som Chongqing Xinjing Tebolis Kunlun-glas och Xiaomis Dragon Crystal Glass har till och med överträffat glaskeramik- som används i Apples iPhone 15-serie. Företag som Rainbow Group och Triumph Group har uppnått massproduktionskapacitet för UTG i tjocklekar på 100μm, 50μm och till och med 30μm. Dessutom kan vissa inhemska tillverkare nu leverera djupt förstärkt glas.

 

En representant från Triumph Groups glasdotterbolag uppgav i en intervju medChina Electronics Newsatt Kinas 30 μm UTG-teknik helt har kommit ikapp internationella avancerade nivåer och att dess nästa-generations UFG-teknik kan dra framåt. Triumph fortsätter att uppgradera sin teknologi och har framgångsrikt utvecklat UTG under 15 μm, och går nu mot industriell massproduktion.

Branschexperter föreslår att framgångsrik massproduktion av under-15 μm UTG kan göra det möjligt för Kinas ultratunna glasindustri att övergå från att följa och konkurrera till att vara ledande globalt.

 

Dessutom har kinesiskt täckglas fördelar både vad gäller produktionskostnader och marknadsrespons.

 

Professor Tian Yingliang från fakulteten för material och tillverkning vid Beijings tekniska universitet, som också arbetar vid National Engineering Laboratory for Flat Panel Display Glass Technology and Equipment, förklarade kostnadsdynamiken förChina Electronics News: "Tack vare Kinas flytande process överstiger produktionskapaciteten för en-linje den utomeuropeiska-dominerade fusionsprocessen flera gånger, samtidigt som investeringskostnaderna förblir betydligt lägre. Följaktligen kostar inhemskt telefonglas ungefär 50 % mindre än utländska produkter, vilket ger kinesiskt täckglas en stark pris-prestandafördel.

 

Snabb lyhördhet för förändrade marknadskrav är en annan viktig styrka. Triumph-representanten noterade att eftersom smartphones genomgår snabbare uppgraderingscykler behöver varumärken större flexibilitet när det gäller att anpassa produktions- och designstrategier för att möta olika konsumentbehov. Inhemska tillverkare, som utnyttjar sina omfattande leveranskedjor, kan tillhandahålla snabbare och effektivare skräddarsydda tjänster som bättre stödjer kraven från slutanvändarmarknaden.

 

"I mitten-till-låg-täckglassegment-inklusive soda-kalkglas, aluminiumsilikatglas och standard, sekundärt förstärkt glas-är Kina i stort sett i paritet med utländska konkurrenter. Faktum är att våra inhemska produkter ofta leder i kostnadsförhållande till kostnadsfördelar-. Utländska företag har gradvis minskat sin produktionskapacitet i dessa segment under de senaste åren eller två, konstaterade Yang Guohong, eftersom fler telefonmärken väljer inhemskt täckglas, är marknadsandelen för kinesiska glasföretag redo för fortsatt tillväxt.