折叠屏盖板将是哪种材料的天下?不是CPI也不是UTG?
时间:20/04/20

文章来源:半导体投资联盟,作者:Arden


集微网消息 在智能手机市场持续低迷的情况下,折叠屏手机却备受市场看好,三星、华为、摩托罗拉等手机厂商都在积极布局折叠手机,以抢占市场先机。随着更多的终端品牌跻身于折叠产品的布局,折叠屏市场规模将会越来越大。而在折叠手机应用中,盖板面积大小与柔性屏面积大小相辅相成,未来也会有很大市场空间。


尽管市场前景不错,但是折叠屏中的盖板材料属于高壁垒高价值量环节,其技术难关仍需攻克。目前已发布的折叠手机中所用到盖板材料主要是CPI材料及超薄玻璃(UTG),两种盖板材质都有各自的优势及不足之处,不能单独应用于折叠屏盖板材质,业内人士认为,复合盖板材料才是未来的发展趋势。


CPI与UTG互有优势


自去年华为及三星发布折叠手机以来,折叠屏手机市场持续紧俏。虽然备受市场看好,但折叠屏手机仍存在一些难题需要解决,比如盖板材质选择问题。折叠屏的盖板材质需要同时满足柔韧性、透光率且还要有很强的表面防划伤性能。


之前,为了实现反复折叠,手机厂商选择了PI(聚酰亚胺)材料作为手机盖板,不过PI本身是淡黄色的,作为屏幕盖板来说不够完美,为此,全球供应商开发无色透明、性质稳定的CPI来满足折叠屏的需求,三星Galaxy Fold和华为Mate X就是采用CPI材料作为盖板材质。


据了解,要将PI的颜色降低到透明,且要通过耐高温、耐低温等工艺,在生产以及配方都有难度。另外,为了满足折叠手机轻薄度及画质需求,CPI应用在折叠手机的透光度、厚度、硬度、重覆弯曲度都会是考验。


目前生产CPI的厂商还比较少,能量产的厂商是日商住友、SKC等厂商,另外,Kolon的CPI膜产线已经准备就绪,但尚未进行正式量产。而LG化学还处于研发阶段,实际产线动工与量产时间均未定。


业内人士表示,目前来看,CPI具备透明、柔软、可折叠的优点,但存在容易老化、密封性差、硬度低、易刮花等劣势。而三星也因此将目标转移到了超薄玻璃,并以此来设计新一代折叠手机Galaxy Z Flip。


据悉,当玻璃厚度<100μm 时,玻璃便具备柔软性,且可弯曲,另外玻璃具有更好的平整度和透明度,耐热稳定,是适用电子产品背板材料的最佳选择,三星在进行UTG的商标申请时,有意在未来的折叠手机上导入该技术。


肖特相关人士对集微网表示,“SCHOTT-UTG应用于柔性显示器,除了考虑它的超薄性,还因为它具有极高的灵活性和经过适当加工后的高强度。经过加工的SCHOTT-UTG弯曲半径远低于2.5毫米。另外,UTG在反复折叠时具有更好的刚度和尺寸稳定性,可以有效地减少折叠区域的折痕,提高显示质量。玻璃有助于实现更好的显示质量。”


尽管超薄玻璃具有更好的性能优势,但是其本身易碎的特点仍是一大缺陷,目前还不能单独应用于折叠屏中。群智咨询对集微网表示,三星此次发布Galaxy Z Flip所采用的可折叠超薄玻璃,在硬度及耐久力方面均要明显优于CPI。对比CPI保护盖板,超薄玻璃虽然硬度比较高,但是易碎,尤其是当弯折曲率非常小的状况下,就显得非常明显。为此,三星Galaxy Z Flip采用了CPI+UTG的结合方案,即在超薄玻璃上覆盖一层CPI保护膜,一方面增加了盖板表面硬度,同时降低了UTG的易碎性,可靠性大幅提高。


从两种材质对比来看, CPI膜在耐久性和折叠性能上具有优势,而玻璃材质的UTG则是在透明性和硬度上更具优势,两种材质各有千秋。


CPI与UTG产品对比


复合盖板方案或将是趋势


根据三星、华为、摩托罗拉等发布的折叠手机方案可知,折叠屏中盖板材质主要是CPI和UTG两种;不过,单一的一种材料尚不能满足折叠屏的需求。


为了进一步改善可折叠盖板的性能,制造商正在开发复合型结构的可折叠盖板,比如三星新一代折叠手机Galaxy Z Flip就是采用“超薄玻璃+PET(或CPI)”的解决方案,在UTG上下面贴上PET,可以增强UTG的抗冲击性能,同时UTG也成为上层PET的硬质沉底,弥补了PET太软且易刮花的缺陷。


而华为mate Xs也采用双层CPI,提升折叠屏的各种性能。据青岛源盛光电董事长刘刚介绍,采用双层CPI的强度比单层CPI提升了80%,另外,CPI是高分子材料,其结构孔隙较大,容易透水透气,采用双层结构就能够有效的防止透水透气,从而提升产品的可靠性。


肖特schott超薄玻璃产品管理和应用总监和峰表示,“目前来看,折叠屏需要一个复合盖板的解决方案,而不是一个单层的盖板,就是说不管是单CPI还是单玻璃,都不是折叠屏的完美的解决方案,目前单纯的材料无法满足折叠屏对盖板材料的需求。未来盖板一定会包含玻璃,但是玻璃之外应该还会有一层东西。”


而刘刚则认为,“CPI材料是不会被市场淘汰,除了折叠屏之外,基材、触摸屏、Mini LED、Micro LED等都会应用得到CPI材料,虽然CPI太软,但短时间内可以超薄玻璃进行配合,弥补硬性的不足。下一代折叠手机可能是卷轴手机、扇形手机,这样就会慢慢减少玻璃的应用。”


目前来看,不管是三星采用“超薄玻璃+PET”,还是华为采用双层CPI,都在不断的试验中,观察用户的体验及反馈。对于手机品牌厂商来说,将会根据性价比和成熟的方案来进行选择,从目前材料性能来看,超薄玻璃与CPI膜会同时存在。


不过,尽管目前复合材料实现了多项指标的均衡,但是堆叠结构太过复杂。IHS Markit认为,这仍然不会是可折叠盖板的终极解决方案。结构简化是可折叠显示产品必然的发展方向,只是目前整个行业还没有找到性能完美的单一盖板材料,过渡期方案需要材料厂商的积极协助发展。


——重磅推荐——


【2020年显示材料行业研究报告简版合集】


资料目录
2020年液晶材料行业研究报告
2020年OLED材料行业研究报告
2020年柔性PI膜行业研究报告
2020年偏光片行业研究报告
2020年FMM行业研究报告
2020年薄膜封装(TFE)行业研究报告
2020年OCA光学胶行业研究报告
2020年显示玻璃基板行业研究报告
2020年FPC行业研究报告
2020年ITO导电玻璃行业研究报告
2020年蓝宝石行业研究报告
2020年OLED行业研究报告
2020年异方性导电胶膜行业研究报告
2020年LCD行业研究报告
2020年纳米银线导电膜行业研究报告
2020年电子纸显示行业研究报告
2020年超薄玻璃行业研究报告

(共27页)


OLED材料行业研究报告

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OLED显示基本结构由OLED材料经过制造工艺与TFT基板、偏光片、驱动IC组合后构成,是OLED显示技术的核心,决定了OLED显示屏的性能表现。大尺寸OLED电视不仅需要更多的OLED材料,且出货量稳步增长,市场规模在2018年超过了智能手机用OLED材料。


(共28页)


近年来触摸屏设备市场需求的迅速扩大,特别是柔性显示产业的发展成为行业新的增长动力,推送了OCA光学胶的市场需求。2018年全球OCA光学胶市场规模约为13.34亿美元,预计到2020年市场规模将达到15.2亿美元,2016-2020年CAGR为8.25%。


(共32页)


OLED是自发光,为避免因外界光源照射而产生的反射,需要在OLED外层放有一带1/4λ波片的偏光片,将不具偏极性的自然光转化为偏振光。随着全球面板产业向中国大陆转移,中国大陆将成为偏光片市场需求的主要地区,预计到2020年需求将超过2.9亿平米。


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(共25页)


(共27页)


聚酰亚胺PI基板材料以其优良的耐高温特性、力学性能及耐化学稳定性成为当前最佳的柔性基板材料。2017年PI膜基板市场规模约为900万美元,PI膜基板的市场规模将不断增长,预计到2019年市场规模将超过3000万美元。


(共28页)


OLED发光层的多数有机材料对水、氧气及其他污染物极为敏感,因此OLED封装材料需具有良好的水汽阻隔性能和耐冲击性能。2018年随着柔性OLED屏幕渗透率的提升,需求量超过4400K·㎡,同比增长95.4%。预计到2020年需求量约12000K·㎡。


(共27页)


精细金属掩膜版(Fine Metal Mask,简称FMM)是OLED蒸镀工艺中的消耗性核心零部件。近年来OLED显示技术渗透率逐渐提高,带动FMM材料市场规模的快速增长,预计到2020年全球FMM材料的市场规模将达到7.87亿美元。


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