11月17日至19日,深圳会展中心盛大启幕第十二届中国国际显示大会(CIDC2016),以下为厦门祐尼三的新材料董事长李裕文的演讲分享。
感谢深圳市平板显示行业协会跟第一手机界举办这个活动,也邀请我来参与。在我进入主题之前我想跟大家分享一些经验,包含我个人最近的发展。
在3年多前,当2.5D玻璃正在开发的时候,大家会很自然看到玻璃既然走到2.5D,毕竟会走到3D,三年多前就在TPK投入资源在开发3D玻璃。那个时候我们算很早期做了热弯玻璃,但是热弯玻璃有局限性,第一,高温。第二,需要模具。那个时候我个人判断热弯玻璃可能不是一个好的方案,所以做了另外一个方案,我们开发了一个玻璃熔接技术,这个技术是热加工、冷加工中间的结合体。不知道在场各位有没有经历过CRT时代,CRT玻璃管是一个两片玻璃去做熔接,玻璃熔接这个技术并不新,很早就有这个技术,只是我们今天把它用在手机显示行业。
说到背盖发展历史也很简单,从塑料一定会走到3D背盖,这个趋势也是显而易见。再说两面弯、四面弯,由于三星带动,带动了3D玻璃各个发展趋势,三星早期走的是两边弯,下一步就是四边弯,在这个阶段有更多终端品牌花了很多精力开展四面弯曲玻璃。
虽然TPK开发了3D玻璃,但是推广了两年,推广给客户,客户都不懂3D玻璃的优点,一直到三星推出3D玻璃,大家才恍然大悟要跟着这样走。所以今年就很奇怪,我们推3D玻璃,客户接受度跟着变高了,这就是时代变化。但是因为TPK已经忍耐不住了,搞了3D玻璃那么多年,但是没有带来营收,所以就把项目停掉,所以我今年7月份离开TPK把这个项目继续发展,这里跟各位分享我们的成果。
这一页从2.5D到3D发展趋势就不用多说了。
直接进入3D玻璃技术内容。这个技术很简单,就是用一个平板玻璃再加上一个,把另外一片玻璃熔接在平板玻璃上,形成一个台阶。这个台阶单边距溶解,或者两边、三边、四边,形成一个台阶形成。热熔方式熔接在一起,就像基础材料用焊接方式焊接在一起的概念。可以在外围做CNC加工,内部也做CNC加工,前面一段是热加工,后面一段是冷加工,所以是一个冷热加工综合体。这个局面是我们用机械加工做出来的,所以这两个曲面必须经过大量抛光过程,最后进行化强。
我们玻璃有什么优点?热弯玻璃之外的选项。热弯玻璃虽然有一些技术含量,但是只要公司够有钱,可以大量买韩国设备,买到设备,投入资源。买设备这件事情是一个门槛,当买入设备后大家都可以做。所以我就觉得这样的技术似乎不太具有独特性。我们就认为热熔3D玻璃是一个很好的选项,从两边弯到单边弯,也可以直接做到四边弯曲,可以提供很大自由度。我们内R角、外R角都是靠加工出来,所以加工角度可以自由选择。热弯玻璃是一片等厚玻璃弯曲成型,厚度一致,圆弧角可以改变它的厚度。
我们玻璃加工热点基本在600度以下,不会达到玻璃熔化点,玻璃不会因为软化而造成变形,比如玻璃状、橘皮、凹痕等等。我们可以实现多层熔接,这边是1.5厚度4层玻璃熔接,这个客户想把侧边也希望是一体化玻璃。一年多前也有另外一个客户提出这个想法。现在也有一个客户提出这个想法。最后我们可以实现多种玻璃熔接,glass+sapphire,我们已经实现玻璃跟蓝宝石熔接。这个技术有点晚,如果两年前让苹果知道,今天故事不一样。一整块蓝宝石很贵,他们也曾经试在玻璃上黏上100微米以下的蓝宝石,但是这个成本泰国,我们这个技术成本并不高。只是阴错阳差,我们这个技术没有在对的时间推出。最后玻璃也可以跟陶瓷熔接,我们希望未来可以实现这个技术。
这是我们的样品,从苹果手表、从小尺寸,最大可以实现8寸3D玻璃。这是两边弯的玻璃,经过外R加工、内R加工,可以实现3D形状。我们3D玻璃优势就是成型形状跟图面形状很接近,这是四边弯曲样品,四个边框1.3的高度。
这是我们简单的设计原则,底下平板玻璃是一整片,你可以用市面上现有的规格品的厚度。这边边框的高度也用现有规格品进行熔接,从0.55、0.7、2.0等等的厚度都可以。至于这个弧的宽度,玻璃的宽度决定了宽度。熔接宽度越宽,弧就可以做的越宽越大。
从弧角角度来看,热弯玻璃可以做R5的R角,但是我们玻璃可以实现小于R5甚至到零点几的小R角。但是因为我们没有达到玻璃软化点,所以可视区是平坦的。我们弧角厚度是可以做变化的,尺寸从小到大。热弯玻璃可以做大尺寸,比如车载大曲面玻璃,但是我们技术并不适合做大尺寸。
尺寸精度基本上是玻璃加工精度,但是热弯玻璃精度大概公差是0.1。我们的技术不需要大量模具,但是坦白说还是需要一些道具。我们也不需要昂贵的加热炉,我们熔接技术相对,虽然有一些技术含量,但是相对设备投资是相对低的。
3D玻璃整合的概念,第一,3D玻璃整合指纹识别,特别是玻璃下这个概念,同样事情也发生了,我们两年前就推出玻璃下的指纹识别,但是基于指纹识别厂指纹芯片对玻璃穿透度,还有对玻璃强度的担心,不敢用。今年iphone7默默地把玻璃下的技术带进来了。大家就慢慢认可,包括客户也逐渐把这个技术放进来了。
最棘手问题就是装饰性设计,现在选择有油墨跟装饰镀膜,但是在3D曲面做油墨印刷相对困难,现在常用两种方法,一种是喷墨。又或者加上影印方式。但是这个方法受到几个限制,颜色限制、纹理限制,更多客户希望用装饰镀膜方式进行设计。但是装饰设计贴膜厂也是一个新的设计,厂家也不多,受能力限制,又回来做油墨印刷,就是在这里有点犹豫不定。
我们核心技术就是贴合,我们认为贴合是我们必须要解决的。我们做3D贴合遇到几个大问题,平膜贴到3D曲面里面,必然会形成一些材料挤压造成的褶皱,这个不良现象大概会从保守的10%或者更高的40%以上的不良率,我们现在通过技术突破可以很容易控制在1%以下。另外一个重点是气泡,我们也可以控制在很低的不良。膜边缘这边会有一些细小长条形气泡,通过一些膜材料寻找,这个也可以得到控制。另外胶痕,不连续贴膜留下的纹路,我们投入这块也一段时间了,3D玻璃有一个现象,客户喜欢整体解决方案,从3D玻璃、装饰镀膜制作全包,但是我们3D玻璃目前还没有被客户认可,所以我们只能向现有的热弯3D玻璃厂买玻璃,再贴装饰膜。
3D玻璃可想而知的是容易摔破,防爆设计在未来必须思考,我们开发的内防爆OCA技术,从汽车防爆膜做调整,调整成一般用的光学胶,所以可以提升落球的强度。在最外表面有一个防爆,就是一个化强的延伸,也可以提高强度。3D玻璃跟陶瓷装板结合。
3D玻璃势必要贴上显示屏,三星超级AMOLED他也掌握了贴合技术,他不释放给我们国内的终端。因为缺乏了AMOLED,所以有些客户开始思考还是用LCD吧,因为LCD要做到小窄边框,对小R角开始在意,因此看到我们得优点。为什么热弯玻璃会比较受到终端品牌认可,最大原因就是超级AMOLED没有办法贴到很小的R,两边边框贴到很小的R,就会受伤。受限于AMOLED和热弯玻璃技术能力,市场上就喜欢大R角,希望未来也可以做到非常小的R。
我们公司名字很简单,祐尼三的,UN13D的翻译。利用国内玻璃加工厂现有的CNC、抛光等产能来实现3D玻璃,最后再装饰镀膜贴合,以上是我的报告。谢谢!
来源:第十二届中国国际显示大会(CIDC2016)文字实录
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