华为三折叠的来临,带你认识一个新物件,折叠屏玻璃的专业玻璃UTG
这一次刀光剑影的发布会,又一次将折叠屏手机提上了台面,其实早年间,个人认为折叠屏应该用的是合成基材,后来才发现用的竟然是玻璃基材,这一种玻璃,有一个专业的名称UTG
超薄柔性玻璃(UTG)
超薄柔性玻璃(Ultra-Thin Glass,简称UTG)是一种具有极高柔韧性和可弯曲特性的玻璃材料。它的厚度通常小于100微米,可以在不经过热加工处理的情况下任意弯折。UTG通过特殊的制造工艺制成,不仅实现了极致的轻薄化,还具备优异的耐弯折性和回弹性,能够极大提升屏幕的耐用性和抗刮擦性能.
UTG的特性和优势
超薄:UTG的厚度极薄,可以实现柔性显示设备的轻便化和便携性。
耐磨:尽管超薄,UTG仍然保持了良好的耐磨性,能够抵抗日常使用中的磨损。
高强度:UTG具有较高的机械强度,能够承受一定程度的弯曲和压力,不易破裂。
可弯折:UTG可以在不经过热加工处理的情况下任意弯折,适合用于可折叠屏幕,目前,可弯折的次数已经超过百万次,所以在消费端基本上用的都是该种材料。
回弹性好:UTG在受到弯曲后能够恢复原始形状,保证了屏幕的长期使用寿命。
高透光率:UTG的透光率超过90%,提供清晰的显示效果。
耐高温:UTG的玻璃化转变温度较高,能够在高温环境下保持性能稳定。
耐腐蚀:UTG具有良好的化学稳定性,能够抵抗各种化学物质的侵蚀。
这些特性使UTG成为折叠手机、卷轴电视机、柔性医疗检测装备、5G/6G天线等产品领域的理想材料。UTG的应用可以降低屏幕模组的整体重量与厚度,同时提供更好的光学素质和触控体验.
UTG的制造技术
UTG的制造技术包括浮法、溢流下拉法、狭缝下拉法、再拉法和化学减薄法等。目前,全球市场可以量产UTG产品的主要是美国康宁和德国肖特,他们分别采用溢流和狭缝下拉一次成型技术进行生产。国内企业如凯盛科技股份有限公司也在UTG工艺技术的开发及量产产线设备研发建设方面取得了进展,成功开发出具有自主知识产权的超薄柔性玻璃产品,并实现了产业化.
UTG在市场上的应用
截至2024年,90%的折叠屏手机都已经搭载了UTG,而只有10%的折叠手机还在使用CPI(透明聚酰亚胺)。知名品牌如三星、华为、小米、vivo、OPPO等都在其折叠屏手机中采用了UTG作为盖板材料。华为在2023年也加入了UTG的阵营,其Mate X系列的折叠屏手机使用了UTG材料,显示出UTG在高端智能手机市场的广泛接受和应用.
UTG玻璃的生产工艺
超薄柔性玻璃(UTG)的生产工艺是一个复杂的过程,涉及到多种技术和步骤。
成型技术
UTG的生产通常采用一次成型技术,如溢流下拉法或狭缝下拉法。这些技术能够直接生产出具有一定厚度和尺寸的超薄玻璃原片,减少了后续加工步骤,提高了生产效率和产品质量。
化学钢化
目前来说,因为玻璃实在是太薄,不能够采用物理钢化法,采用的都是化学钢化法,所以称之为化学钢化。这通常涉及到将玻璃浸泡在含有钾盐的溶液中,然后通过加热处理来交换玻璃表面的钠离子与钾离子,从而增强玻璃的结构强度。
切割和精加工
成型后的UTG玻璃需要精确切割到所需尺寸,并进行边缘打磨和抛光,以确保玻璃的平整度和美观性。这个步骤对于最终产品的质量至关重要。
涂层和保护层
为了进一步提高UTG的性能,可能会在玻璃表面施加特殊涂层,如防刮涂层或防反射涂层。此外,为了保护玻璃在折叠过程中不受损害,可能会在UTG表面添加额外的保护层。
目前,全球市场上能够量产UTG产品的主要厂家包括美国康宁和德国肖特,他们采用的是溢流和狭缝下拉一次成型技术。国内企业如东旭集团和凯盛科技股份有限公司等也在UTG工艺技术的开发及量产产线设备研发建设方面取得了进展,并实现了产业化。随着技术的不断进步和市场需求的增长,UTG玻璃的生产工艺也在不断优化和完善。
化学法生产UTG
化学剪薄法是一种用于生产超薄玻璃的技术,尤其适用于生产超薄柔性玻璃(UTG)。这种方法通过化学蚀刻的方式去除玻璃材料的一部分,从而实现减薄的目的。
准备工作:首先,需要选择合适的玻璃基板,通常厚度会相对较厚,以便有足够的材料进行化学蚀刻。
化学蚀刻:将玻璃基板浸入含有氢氟酸等化学试剂的溶液中。氢氟酸能够溶解硅酸盐玻璃,通过控制蚀刻的时间和条件,可以精确地去除玻璃表面的材料,从而实现减薄。
清洗和干燥:蚀刻后,玻璃基板需要经过仔细的清洗,以去除所有化学残留物,并进行干燥处理。
质量检测:减薄后的玻璃会进行厚度和质量检测,确保达到所需的超薄规格和性能标准。
后处理:根据需要,减薄后的玻璃可能还会进行进一步的处理,如强化、涂层或切割等,以满足特定应用的要求。
化学剪薄法的优点是可以实现高精度的减薄,且对玻璃基板的损伤较小。然而,这种方法也存在挑战,如需要严格控制化学试剂的浓度和温度,以及蚀刻速率,以避免过度蚀刻或不均匀减薄。
化学减薄法也有一定的优势,在减薄的过程当中可以直接进行蚀刻,对玻璃表面进行防眩光处理,目前经过氢氟酸的处理,玻璃表面的微裂纹以及划痕都可以有效的得到控制,可以进一步的强化玻璃本身的物理性能。
目前,国内企业如沃格光电等已经掌握了化学剪薄技术,并在UTG减薄工艺产业化方面取得了进展.随着技术的不断完善,化学剪薄法在生产UTG玻璃中的应用将更加广泛。
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