【中玻網(wǎng)】我們剛剛講完折疊屏手機材料變革大潮中PI對玻璃材料的革命性顛覆，玻璃材料就已經(jīng)重整大軍，氣勢洶洶地反撲回來。

　　2019年11月，外媒有消息稱三星公司已經(jīng)與其供貨商Dowoo Insys簽訂超薄玻璃協(xié)議，用于未來可折疊設(shè)備，三星還將其在該公司的股份增加到27.7%，成為第1大股東。12月9日，三星又向歐洲專利局申請了“Samsung Ultra Thin Glass”，“Samsung UTG”，“UTG”三項商標。近日已經(jīng)頻頻有網(wǎng)媒報道稱三星將于2月發(fā)布的Galaxy Fold 2上使用了超薄玻璃蓋板屏幕。12月又有媒體爆料稱，華為明年3月發(fā)布的Mate Xs也將使用超薄折疊玻璃蓋板。一時間，折疊玻璃風光無限，大有將CPI材料掐死在襁褓間的氣勢。

折疊玻璃原理

　　顯示蓋板常用的鋁硅酸鹽玻璃主體結(jié)構(gòu)是硅酸鹽骨架，這樣的剛性結(jié)構(gòu)在彎曲時，橫截面上的非常大彎曲正應(yīng)力會作用在距中性軸遠端的點上，斷裂一般會從這一點附近開始。但當玻璃薄到一定程度（<0.1mm）時，上下表面與中性軸所在層足夠接近，整個彎曲部分距中性軸遠端的點所受正應(yīng)力也不足以造成硅酸鹽骨架的斷裂而形成形變時，玻璃在宏觀上就能表現(xiàn)出可反復(fù)彎折的特性。

　　在玻璃實際制造過程中，難免會在表面和內(nèi)部形成許多微裂紋，這些微裂紋在外力作用時會進一步擴展，降低了超薄玻璃耐彎折以及抗摔、抗沖擊的能力。

　　目前業(yè)界解決這些微裂紋的主要方法是通過離子交換法，在一定溫度下，把熔融成型后含有小半徑堿金屬離子（一般是鈉離子）的玻璃沉浸在含有大半徑堿金屬離子（如鉀離子）的熔鹽中，通過離子擴散，在玻璃表層“擠塞”進大離子，形成表面壓應(yīng)力層，清理或舒緩微裂紋的擴展，使玻璃的耐彎折能力和機械強度顯著提高。

　　離子交換法近年來在非折疊玻璃蓋板中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，康寧的大猩猩®玻璃和旭硝子的龍跡®玻璃等都使用了這類技術(shù)。折疊玻璃主要是通過對現(xiàn)有成型工藝和離子交換工藝的優(yōu)化和改進，制造出更薄、微裂紋更少、應(yīng)力分布更均勻的玻璃，以實現(xiàn)耐反復(fù)彎折的能力和高的機械性能。

　　折疊玻璃開發(fā)情況

　　2008年FPD International 2008上，日本電氣硝子展出了僅50μm厚的無堿玻璃底板，采用溢流法制成，可以卷成大卷。

　　2012年美國顯示周及SID年會上，美國康寧公司發(fā)布了Willow Glass玻璃，厚度0.1mm，可以來回彎曲，不過當時玻璃上還覆蓋了一層塑料，以增加其柔韌性。

　　2013年，德國肖特公司25-100μm厚的柔性玻璃實現(xiàn)量產(chǎn)。2014年日本旭硝子公司生產(chǎn)出厚度50μm的SPOOL柔性玻璃。同年，電氣硝子也推出了30μm厚的G-Leaf玻璃。

　　但當時這些柔性玻璃普遍只能來回彎曲到一定弧度，并不能實現(xiàn)真實意義的折疊。

　　2018年12月，在折疊手機呼之欲出的前夜，康寧也發(fā)布視頻稱正在開發(fā)適用于折疊手機的折疊玻璃，彎曲半徑可以達到5mm。

　　折疊玻璃vs CPI

　　相較而言，超薄折疊玻璃在表面平整度、耐劃傷性、耐溫性、對顯示屏器件的沖擊保護等方面先天都具有更高的性能指標，但這并不意味著CPI無法通過物理和化學改性達到類似水平。

　　另一方面，在蓋板折疊曲率半徑越來越接近零的過程中，遠端的正應(yīng)力還是會不斷加大。CPI表面能夠承受的屈服應(yīng)力理論上還是會大于超薄玻璃的斷裂應(yīng)力，所以其理論曲率半徑小于玻璃能達到的較限。并且隨著玻璃厚度和曲率半徑的減小，制造工藝難度和成本都會非常大提高，產(chǎn)品良率也降低較多，在切割、輸運的過程中也更容易形成微裂紋和破損。CPI在制造、切割、輸運過程中不易受損，有更大的成本優(yōu)勢。

　　但在實際制造中，CPI也會出現(xiàn)各種缺點，目前能達到的曲率半徑也在毫米量級。再加上目前CPI整體產(chǎn)業(yè)剛剛起步，其技術(shù)改進提升速度可能會慢于已經(jīng)與顯示產(chǎn)業(yè)磨合多年,研發(fā)、生產(chǎn)機制都更為成熟的玻璃產(chǎn)業(yè)。

　　折疊玻璃與CPI蓋板優(yōu)劣勢比較

　　短期來看，折疊玻璃與CPI的大戰(zhàn)還遠未到分出勝負的時候，三星、蘋果等企業(yè)在這兩個領(lǐng)域也都同時有所布局，未來這兩種蓋板材料可能會在技術(shù)的不斷進步中交替占據(jù)上風，給消費者帶來不斷優(yōu)化的屏幕使用體驗。