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3D手机盖板玻璃渐成主流 制造装备或迎来井喷
作者:宋磊    发布于:2018-10-26 16:10:18    文字:【】【】【

与芯片,存储等技术的不断创新形成鲜明对比的是,国内外手机背板领域相对平淡,塑料材料长期以来一直发挥着主导作用。直到2012年,iPhone5才率先推出了金属外壳设计,并出现了玻璃后盖,特别是iPhone8/8 +/iPhoneX双玻璃解决方案使这一领域显示出了它的生命力。玻璃盖更明显,但它真的可以取代金属盖并脱颖而出吗?

金属盖将是短暂的,玻璃材料将获胜。

诸如Wi-Fi和蜂窝移动通信之类的信号是射频信号,并且波长短且衍射能力弱。当信号注入金属屏蔽层时,金属表面会产生感应电流,并且由于金属导体表面具有一定的电阻,信号会在金属屏蔽层中产生热量损失,最后在金属屏蔽层上产生热量损失射频信号。

同时,多天线(MIMO)将演变成大规模天线技术。通过在基站侧安装大量天线,可以实现空间复用,并且可以以相同频率服务更多用户,从而提高无线通信系统的有效性和可靠性。类似地,移动电话的接收端也需要具有多个天线来接收信号。天线数量的增加将需要更多空间来确保信号的有效传输。由于金属背板屏蔽信号,使用非金属材料可以确保有效信号。传输。

为了满足5G时代的超高通信速率要求,将开发和利用更多的频率资源(5G包括6GHz以下的低频技术和6GHz以上的高频技术),如毫米波段(30-300GHZ)应用,毫米波通信在频率上具有大带宽,可以实现高速信号传输,但其损耗大且易于阻塞。必须使用非金属材料来减少电磁屏蔽。

无线充电技术也迫使手机背板使用非金属材料。无线充电需要移动电话和基座之间的电磁波信号传输。目前,主要使用电感耦合技术。非金属背板微弱地吸收电磁波,可以提高无线充电效率。金属材料对电磁波的吸收很强,并且由发射线圈产生的交变磁场被金属背板削弱,导致充电效率降低。据IHS预测,全球无线充电设备(Rx)和无线充电板(Tx)出货量预计将在2025年超过28亿台,其中无线充电设备预计将超过20亿台,其中大部分将来自智能移动电话。

此外,全屏设计也加速了手机背板非金属化的趋势。移动电话天线是全向天线。横截面各方向的信号辐射强度必须相同,以确保最佳的通信效果。需要打开天线的开放空间,即间隙区域。这个空间没有电磁屏蔽和干扰。 5mm处。金属可以屏蔽电磁波,电池,振荡器,相机和显示模块等组件可能会产生电磁干扰。全屏使手机屏幕的比例增加,这使得屏幕模块扩展到外围,并且上下天线间隙区域减小。以Xiaom Mix2为例,屏幕到整机底部的距离缩短到3.7mm,不能满足主要的间隙要求。必须使用受非金属背板保护的天线。

玻璃手机盖快速迭代,3D成为主角

虽然玻璃仅用于手机外壳仅几年,但它的更换速度惊人,从2D玻璃+金属,2D玻璃+ 2D玻璃,2.5D玻璃+ 2.5D玻璃,2.5D玻璃+ 3D玻璃到3D玻璃+ 3D玻璃,令人眼花缭乱,3D玻璃正成为手机外壳的主角。

为了避免同质化和刺激消费者需求,智能手机制造商开始尝试创新的外观,3D玻璃是改善手机外观的重要工具之一。 3D前盖玻璃具有更好的屏幕显示效果,3D后盖玻璃具有更好的抓地力。在前盖上使用3D玻璃的趋势下,如果后盖也使用3D玻璃,整体的一致性效果会更好。同时,玻璃的颜色不单调,并且可以在玻璃上实现薄膜,丝网或UV转移,而不是陶瓷或塑料材料,玻璃具有更好的外观。

从技术上讲,灵活的AMOLED显示技术也需要使用3D玻璃。与LCD显示器相比,AMOLED更薄,更节能,更亮,更灵活。为了充分利用这些功能,AMOLED显示面板必将是弯曲的。 3D曲面玻璃具有更好的抗划伤和刮擦性能,可保护弯曲的AMOLED屏幕,3D玻璃更适合柔性AMOLED屏幕。

与2D和2.5D玻璃相比,3D玻璃的制备被引入热弯曲过程。它具有亮度,防指纹,防眩光和抗划伤等许多特性。使用3D玻璃的智能手机不仅具有不同同质化的创新。它还增强了触感和触感。

未来几年,3D覆盖玻璃市场的复合年增长率预计将达到78.4%。 2019年,市场规模将达到289亿元。今年盖玻片整体市场预计将达到515亿元。 2D和2.5D玻璃工艺相对成熟,目前3D玻璃的产量很低。随着过程的成熟,产量将增加。目前,2D,2.5D和3D眼镜的平均价格分别在9元左右,23元和80元左右,并将在未来两年内下降。其中,2D和2.5D的下行趋势将保持稳定,3D将逐渐放缓。 。

3D玻璃受到追捧并引爆制造设备市场

设备和过程的3D和2D部分是通用的。从加工流程来看,3D玻璃的最大区别在于新的热弯成型工艺,将玻璃放入弯曲模具中并在800°C左右软化。热弯完成后,3D曲面经过抛光,丝网印刷和涂层。由于3D玻璃中存在曲面,玻璃雕刻机设备需要从传统的四轴升级到五轴。热弯设备和3D模具可以说是非常关键的,其自身的稳定性直接影响3D玻璃的产品稳定性。

以11个站为例,1-4个站是预热站,并且放置的玻璃的温度被加热。前4个站确保平坦度在5以内;中间3个站正在形成站,热弯已经结束。将玻璃压成弯曲的玻璃,成型站确保平整度在4以内;后部4个站是冷却站,确保平坦度在5巴以内。如果平整度太高,所得到的玻璃将具有诸如不对称,弯曲和变形的问题。同一批玻璃进入热弯机以使用相同的熔点。高精度热弯机可以在整个过程中降低温度变化。缺乏精确度将导致热熔胶就位,玻璃不会弯曲。例如,康宁的每批玻璃都有不同的熔点,不同熔点的温度控制尤为重要。如果温度不能在一定范围内精确控制,产品产量将难以保证。

热弯曲工艺的引入增加了3D玻璃工艺的复杂性并增加了其价值。同时,工艺难度也增加:在热弯步骤中,需要精确控制温度,不均匀加热会影响3D玻璃的产量;在此过程中可能发生氧化和坍塌,进而影响3D玻璃的平整度;抛光,丝网印刷和3D表面涂层比平板玻璃更难,这不仅增加了加工时间而且增加了加工难度。然而,在研究人员的努力下,这些挑战正逐一被克服。

如今,三星,华为,小米等Android阵营品牌纷纷推出基于3D玻璃的手机。 3D玻璃改善了产品的新颖性和显着的外观差异,增加了产品的卖点和价格。 5G和无线充电等新技术的应用以及AMOLED显示技术的应用将进一步推动3D玻璃在手机上的应用,3D玻璃的普及已成为不可阻挡的趋势。

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2018年,全球灵活的AMOLED总产能仍然供不应求。前盖3D玻璃的装运将受到这个因素的限制,单独使用后盖3D玻璃不会受此影响。预计今年将是3D玻璃爆炸的第一年,而3D弧形玻璃手机的风将直接导致相关设备行业的爆发。

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