可折疊手機蓋板關(guān)鍵材料,可彎折玻璃or CPI?

在智能手機飛速發(fā)展的時代，由于透光率、強度以及表面硬度的要求，玻璃材質(zhì)一直是手機蓋板的首選。隨著3D玻璃技術(shù)的成熟，玻璃蓋板延續(xù)到固定曲率的曲面屏手機。而到了折疊機時代，柔宇、三星、華為等已發(fā)布的折疊手機，不約而同地采用了CPI膜（Colorless Polyimide）作為保護蓋板，又是基于什么考慮呢？

本文將從玻璃蓋板、可折疊塑料基材等方面來為大家介紹目前FoldableOLED蓋板材料。

玻璃蓋板

▲柔性屏堆疊

參考上面簡單的堆疊示意圖，蓋板玻璃作為電子觸控產(chǎn)品屏幕的最外層保護層，是觸控解決方案中不可或缺的組成部分，由于蓋板玻璃直接與外界接觸，硬度、強度和韌性等屬性決定了蓋板品質(zhì)的高低。手機要“瘦身”，蓋板玻璃就要變薄，但是硬度、強度就會隨之降低。想要追求“薄”與“強”，這就對蓋板玻璃材質(zhì)和生產(chǎn)工藝提出了更高的要求。

事實上，肖特、康寧等一線玻璃方案商在技術(shù)上早已準(zhǔn)備好，可以提供100um，75um甚至50um的超薄可彎折玻璃。目前肖特采用的是溢流下拉法直接成型，而康寧采用的是酸蝕刻拋光減薄工藝，孰優(yōu)孰劣尚不好判斷。

▲可彎折玻璃

玻璃的優(yōu)勢在于較高的表面硬度，另外，其材質(zhì)本身具有良好的自我修復(fù)能力，在長期反復(fù)彎折后，仍能恢復(fù)原始平整度，不存在膜類材料疲勞度的問題。但是如此薄的玻璃，在承受外力尤其是尖銳物撞擊的時候，易碎是它的致命缺陷。無論外折，還是內(nèi)折，在現(xiàn)有可靠性評價體系中，除了動態(tài)、靜態(tài)反復(fù)彎折外，小球沖擊、落筆測試（Pen Drop）等也是重要的測試項目。據(jù)悉，為了解決這個問題，各家正在開發(fā)超薄玻璃表面的超硬鍍膜。

CPI

一般顯示器的表面蓋板僅是作為玻璃材料的替代品，但Foldable CPI這樣的新一代更高端的柔性、可折疊塑料薄膜表面蓋板，直接對應(yīng)的終端產(chǎn)品為柔性或可折疊AMOLED，除了超低吸水率、高耐熱性、更薄型的需求，一般傳統(tǒng)硬化樹脂無法被彎曲折疊使用，很難直接應(yīng)用，新型表面蓋板材料需要另行開發(fā)。

CPI（Colorless Polyimide）應(yīng)運而生，它本質(zhì)上是樹脂類材料聚酰亞胺，主鏈上含有酰亞胺環(huán)（-CO-N-CO-）的一類聚合物，其中以含有酞酰亞胺結(jié)構(gòu)的聚合物最為重要。聚酰亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應(yīng)用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領(lǐng)域。順帶一提，現(xiàn)有的柔性O(shè)LED基材也是PI，CPI在PI的基礎(chǔ)上去黃化以滿足蓋板的光學(xué)要求。

▲薄膜制造工藝

▲Kolon Roadmap

CPI方案在當(dāng)下備受各終端廠的青睞，華為Mate X采用Kolon CPI, 三星選擇了住友。CPI在技術(shù)上日趨成熟，已可直接應(yīng)用，只要設(shè)計合理，可以支持很小的彎折角度。但CPI材質(zhì)表面硬度差，這將導(dǎo)致用戶在日常使用中的磕磕碰碰變成越積越多的可見痕跡。另外，薄膜類產(chǎn)品存在材料疲勞度問題，數(shù)萬次彎折后無法恢復(fù)原始平面度，這也是折疊屏在投放市場前亟待解決的問題。

▲折疊屏的明顯折痕

柔電怎么看

▲玻璃和CPI的主要材料特性對比

以上是柔性電子世界根據(jù)已披露的信息整理的玻璃與CPI材料特性對比。從表中可以看到，玻璃的光學(xué)特性好，環(huán)境穩(wěn)定性強，表面硬度高，但需要更大的彎折應(yīng)力（楊氏模量越大，越不容易發(fā)生形變），對整機系統(tǒng)的設(shè)計提出了更高的要求。另外如之前提到的易碎問題，這是柔性玻璃應(yīng)用在折疊手機的攔路虎，在解決或弱化這個問題之前，玻璃作為蓋板在折疊屏上的應(yīng)用可能性較小。

而CPI盡管也有它的缺陷（表面硬度、材料疲勞度等）需要克服，但在目前是折疊手機的不二選擇，畢竟屏幕易花，總是強過屏幕易碎。為解決現(xiàn)有問題，除了需要材料原廠在進一步開發(fā)強化工藝，也需要終端廠在系統(tǒng)設(shè)計時提供更好的保護。

無論玻璃，還是CPI，材料供應(yīng)商都來自海外。在此，柔性電子世界也衷心希望看到國產(chǎn)廠商的崛起，在折疊世代大放異彩。

折疊屏將對現(xiàn)有部分手機供應(yīng)鏈產(chǎn)生重大的變化，涉及的企業(yè)類型有終端、顯示觸控企業(yè)、柔性薄膜、FPC、柔性膠材、轉(zhuǎn)軸，設(shè)備有激光、點膠、貼合、檢測等類。