Displayglas: Den ultimative konkurrence mellem styrke og fleksibilitet

Redaktørens note:Selvom det ofte overses, bliver det ydmyge glas en uundværlig komponent, når det integreres i elektroniske enheder. Inden for det specialiserede område elektronisk glas er to typer særligt kritiske: substratglas, som danner fundamentet under skærmen, og dækglas, som skærmer skærmen mod omverdenen. Fra HD til ultra-high definition, fra flade til buede overflader og fra traditionelle bartelefoner til multi-foldbare enheder, har glas været en lydløs, men alligevel væsentlig partner bag hvert spring inden for displayteknologi. Disse to tynde glasplader har bogstaveligt talt understøttet skærmpanelindustriens hurtige fremgang. I dag begiver displayglas sig ud over dets traditionelle grænser og udvider sin rækkevidde til halvledersektoren gennem glas-kerneemballageteknologi.

 

Ultra-tyndt foldbart glas: Den delikate dans mellem stivhed og fleksibilitet

 

Lige siden Apples iPhone revolutionerede smartphones med touchscreen-teknologi, er coverglas dukket op som en vigtig drivkraft for produktudvikling. Efterhånden som forbrugerne i stigende grad efterspørger både æstetisk tiltrækningskraft og stensikker-holdbarhed, har dækglasdesign og -fremstilling været på et hurtigt spor af kontinuerlig innovation: ridsefasthed, faldbeskyttelse, høj gennemsigtighed. Så kom fremkomsten af ​​foldbare telefoner, der skubbede glassets iboende styrke og fleksibilitet til deres absolutte grænser-og tvang producenterne til at forene disse tilsyneladende modstridende egenskaber.

 

I denne industri-omspændende udøvelse af materialer, der er både stærke og fleksible, har indenlandsk produceret dækglas gradvist skabt sin egen konkurrencefordel og støt vundet anerkendelse på det globale marked.

 

De fire generationer af dækglas-evolution

 

Spol tilbage til 2007. På invitation af Steve Jobs udviklede Corning et specialiseret beskyttelsesglas eksklusivt til den første iPhone. Denne innovation gjorde mere end blot at forbedre holdbarheden og æstetikken af ​​smartphoneskærme-den markerede begyndelsen på en ny æra for beskyttelsesglas på verdensplan. I løbet af de følgende to årtier gennemgik dækglas fire forskellige faser af transformation.

 

I løbet afGrundlæggende beskyttelsesæra (2007-2011), telefoncovere havde en simpel opgave: give grundlæggende fysisk afskærmning. Cornings første-generation Gorilla Glass blev det afgørende produkt i denne periode.

 

Efterhånden som touchscreen-teknologien modnes, især med fuld-lamineringsteknikker som In-cell, On-cell og OGS blev mainstream, udvidede dækglasets rolle sig ud over beskyttelse. Det skulle nu opfylde kravene til processer som fremstilling af grafiske kredsløb, der kræver højere lystransmittans og specifikke dielektriske egenskaber. Dette indledteAvanceret beskyttelsesæra (2012-2016) .

 

Barren blev ved med at stige. Dækglas havde nu brug for øget modstandsdygtighed over for fald og ridser, mens det tilpassede sig til komplekse fremstillingsprocesser som koldbøjning, varmbøjning eller laserskæring. Dette førte tilOmfattende beskyttelsesæra (2017-2021). I denne fase dukkede glas-keramik op, hvilket skubbede dækglasets hårdhed til hidtil usete niveauer.

 

Dropmodstand har altid været en topprioritet for telefoncoverglas, og markedets forventninger stiger fortsat. I premiumsegmentet er glas-keramik blevet det bedste-valg. Apples iPhone 16 fortsætter trenden, der begyndte med iPhone 12, med glas-keramik. Ud over Apple har mærker som Huawei, Xiaomi, OPPO og Meizu smedet dybe partnerskaber med indenlandske producenter som Xinjing og Jiahe, der inkorporerer glas-keramik i udvalgte flagskibsmodeller.

 

Men efterhånden som konkurrencen skærpes, fokuserer producenterne i stigende grad på at optimere omkostnings-ydelsesligningen. De relativt høje omkostninger ved glas-keramik begrænser i øjeblikket dets masseudbredelse på-markedet.

 

Zhou Xiaodong, Kina General Manager for Corning Gorilla Glass, bemærkede i et interview medKina Electronics Newsat selv på det mellemste-til-lave-marked for telefoner stiger forbrugernes forventninger til skærmens holdbarhed. Dette presser glasindustrien til at balancere præstationsforbedringer med omkostningsreduktionsstrategier. I øjeblikket er sekundært forstærket glas-især dybt forstærkede varianter- dukket op som det bedste sted for de fleste telefoner. Som svar lancerede Corning sin dybt forstærkede Gorilla Glass 7i i 2024, der repræsenterer en strategisk balance mellem ydeevne og overkommelig pris.

 

Insidere i branchen bemærker, at selvom dybt forstærket glas ikke helt matcher glas-keramik i beskyttende egenskaber, overgår det væsentligt standard sekundært forstærket glas. Med dybder af trykspændingslag, der når 140-150 mikrometer og en væsentligt lavere pris end glas-keramik, er den en ideel pasform til mellem-til-avancerede enheder.

 

Så kom den foldbare revolution. I løbet af natten skiftede markedsføringsfokuset fra fald- og ridsemodstand til kompromisløs fleksibilitet. Alle præstationsmålinger og fremstillingsprocesser for dækglas drejet mod fleksibilitet og indvarsledeNy fleksibel æra.Ultra-Thin Flexible Glass dukkede op som den nye kronjuvel af elektronisk glas.

 

Her er den grundlæggende udfordring: I glas eksisterer hårdhed og fleksibilitet i iboende spænding-højere hårdhed betyder typisk lavere fleksibilitet og omvendt. For producenter ligger den ultimative tekniske udfordring i at opnå den perfekte balance mellem styrke og fleksibilitet.

 

Efter flere års udforskning har vi opdaget flere effektive metoder til at finde denne balance, forklarede Yang Guohong, General Manager for Rainbow Group, i et interview medKina Electronics News. For at sikre, at ultra-tyndt glas leverer både fald- og ridsebestandighed, kan producenter anvende ionbytterbehandling for at forbedre overfladestivheden. Alternativt kan specielle overfladebehandlinger-såsom laminering af tynde polymerlag- muliggøre større bøjningsvinkler og samtidig forhindre brud under foldning.

Yang afslørede yderligere, at nogle virksomheder har udviklet en opgraderet UTG-variant kaldet UFG, designet til at levere fleksibilitet, ridsefasthed og holdbarhed på samme tid-og muliggøre flere folder uden synlige folder. Den vigtigste forskel mellem UFG og UTG ligger i dens ikke-ensartede tykkelse. Bøjningsområdet er tyndere, hvilket forbedrer bøjningsstyrken og minimerer folder, mens de omkringliggende områder er lidt tykkere for at forbedre skærmens overordnede holdbarhed, forklarede Yang.

 

Fremkomsten af ​​indenlandsk dækglas

 

I de senere år, styret af industriens stræben efter styrke og fleksibilitet, har indenlandsk produceret dækglas støt opbygget sin konkurrenceposition og opnået markedsaccept.

 

Baseret på forsendelsesområde i august 2024 har Kinas Xuhong Optoelectronics overgået Japans Asahi Glass-verdens næst-største producent-og udfordrer 20 % global markedsandel. Rainbow Group konkurrerer nu med Asahi Glass om den tredje position, mens et andet indenlandsk floatglasfirma, CSG Holding, indtager en femteplads.

 

Med fremgangen af ​​indenlandske producenter fortsætter kinesisk dækglas med at udvide sine fordele og demonstrerer betydelige fremskridt og udviklingspotentiale på tværs af flere dimensioner. Disse styrker strækker sig ud over teknologiske gennembrud og kvalitetsforbedringer til at omfatte omkostningskontrol, forsyningskæderespons og markedstilpasningsevne.

 

I øjeblikket er Kinas innovationsevner i dækglasindustrien særdeles robuste.

 

"Fra et teknologisk perspektiv har Kina opnået betydelige gennembrud inden for high-materialer, herunder high-aluminiumoxidglas, glas-keramik og UTG/UFG," fortalte akademiker Ouyang Zhongcan fra det kinesiske videnskabsakademi.Kina Electronics News. Han nævnte eksempler som Sichuan Hongkes Panda King-høj-aluminiumoxidglas, hvis ydeevnemålinger for bøjning, ridse- og slagfasthed har nået internationalt avancerede niveauer. Vickers hårdhed af materialer som Chongqing Xinjing Teboli's Kunlun Glass og Xiaomi's Dragon Crystal Glass har endda overgået glas-keramik, der bruges i Apples iPhone 15-serie. Virksomheder som Rainbow Group og Triumph Group har opnået masseproduktionskapaciteter for UTG ved tykkelser på 100μm, 50μm og endda 30μm. Derudover kan nogle indenlandske producenter nu levere dybt forstærket glas.

 

En repræsentant fra Triumph Groups glasdatterselskab udtalte i et interview medKina Electronics Newsat Kinas 30μm UTG-teknologi fuldt ud har indhentet internationale avancerede niveauer, og dens næste-generations UFG-teknologi kan være på vej frem. Triumph fortsætter med at opgradere sin teknologi og har med succes udviklet UTG under 15μm, nu på vej mod industriel masseproduktion.

Brancheeksperter foreslår, at vellykket masseproduktion af under-15 μm UTG kan gøre det muligt for Kinas ultratynde glasindustri at gå fra at følge og konkurrere til at være førende globalt.

 

Desuden har kinesisk dækglas fordele i både produktionsomkostninger og markedsrespons.

 

Professor Tian Yingliang fra Fakultetet for Materialer og Fremstilling ved Beijing University of Technology, som også tjener ved National Engineering Laboratory for Flat Panel Display Glass Technology and Equipment, forklarede omkostningsdynamikken tilKina Electronics News: "Takket være Kinas float-proces overstiger produktionskapaciteten med enkelt-linje den oversøiske-dominerede fusionsproces adskillige gange, mens investeringsomkostningerne forbliver væsentligt lavere. Følgelig koster indenlandsk telefonglas ca. 50 % mindre end udenlandske produkter, hvilket giver kinesisk dækglas en stærk pris-ydelsesfordel.

 

Hurtig reaktion på skiftende markedskrav repræsenterer en anden vigtig styrke. Triumph-repræsentanten bemærkede, at efterhånden som smartphones gennemgår hurtigere opgraderingscyklusser, har mærker brug for større fleksibilitet i justering af produktions- og designstrategier for at imødekomme forskellige forbrugerbehov. Indenlandske producenter, der udnytter deres omfattende forsyningskæder, kan levere hurtigere og mere effektive tilpassede tjenester, der bedre understøtter kravene fra slutbrugermarkedet.

 

"I midten af-til-lave-dækglassegmenter-inklusive soda-kalkglas, aluminosilikatglas og standard sekundært forstærket glas-er Kina stort set på niveau med oversøiske konkurrenter. Faktisk fører vores indenlandske produkter ofte i omkostningsforhold i forhold til omkostningseffektivitet-. Udenlandske virksomheder har gradvist reduceret deres produktionskapacitet i disse segmenter i løbet af det seneste år eller to. Når man ser fremad, er markedsandelen for kinesiske glasvirksomheder klar til fortsat vækst.