柔性屏蓋板：巨大成長空間伴隨高壁壘

谷月

顯示終端產(chǎn)品形態(tài)正進(jìn)入全新變革期，柔性成為各廠商發(fā)力的方向。手機(jī)、電視機(jī)屏幕可彎曲折疊不再是夢(mèng)，而為它們解鎖這一功能的正是AMOLED屏幕。三星、蘋果、華為等品牌手機(jī)制造商已經(jīng)開發(fā)出多款OLED折疊屏產(chǎn)品，一上市便給行業(yè)帶來一波新增量。未來，更多柔性形態(tài)終端產(chǎn)品將不斷推陳出新，而賦予產(chǎn)品這種特性就需要引入新材料，讓屏幕“軟下來”。除了柔性基板外，最終能夠決定產(chǎn)品柔性形態(tài)是否可以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是一層薄薄的蓋板。

CPI膜為目前主流

從去年開始，各大品牌的柔性折疊手機(jī)相繼發(fā)布，銷售十分火熱，甚至出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)象。

CINNO Researe報(bào)告稱，2020年全球折疊手機(jī)屏出貨量將至290萬片，2024年出貨量有望上升至3800萬片，年復(fù)合增長率達(dá)141%。

柔性AMOLED屏和普通直屏OIED屏的區(qū)別在于，柔性AMO-LED屏幕的蓋板材料必須同時(shí)具有柔韌性、透光率且還要有很強(qiáng)的表面防劃傷性能，要在頻繁彎折的情況下體現(xiàn)良好的適應(yīng)性。

將保護(hù)層從玻璃蓋板換成了高分子薄膜，通過柔性膜進(jìn)行封裝的AMO-LED屏才能實(shí)現(xiàn)可彎曲、可折疊。

目前，大部分折疊手機(jī)產(chǎn)品的柔性蓋板主要采用透明Pl（CPI）。

在第一代折疊手機(jī)產(chǎn)品中，包括三星Galaxy Fold、華為Mate x、摩托羅拉Razr、柔宇科技FlexPai就是采用CPI材料作為蓋板材質(zhì)。其中，三星Galaxy Fold的CPI蓋板由住友化學(xué)供應(yīng)，華為Mate X、摩托羅拉Razr、柔宇科技FlexPai則采購韓國SKCKolon的CPI。

CPI具有極大優(yōu)勢(shì)，不僅技術(shù)儲(chǔ)備完善，具備量產(chǎn)基礎(chǔ)，而且還擁有相對(duì)成熟的產(chǎn)業(yè)鏈。

目前，CPI的生產(chǎn)格局已經(jīng)日趨穩(wěn)定，國外有住友化學(xué)、KOLON、SKC、SKI等主導(dǎo)企業(yè)，國內(nèi)新綸科技、鼎龍股份、丹幫科技、時(shí)代新材、中天科技等諸多企業(yè)看準(zhǔn)市場(chǎng)前景，都在積極研發(fā)相應(yīng)材料。

中國工程院院士、凱盛科技集團(tuán)董事長彭壽在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)分析稱，在CPI領(lǐng)域，韓國和日本已經(jīng)布局多年，擁有領(lǐng)先發(fā)展優(yōu)勢(shì)，尤其是日本住友化學(xué)、韓國SKC、韓國KOiON等公司基本壟斷CPI市場(chǎng)。國內(nèi)企業(yè)目前還主要以研發(fā)為主，尚未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

多重難關(guān)仍需攻克

CPl是將柔性PI蓋板材料退黃后得到的。未來，可折疊設(shè)備出貨量的提升將推動(dòng)柔性PI蓋板材料市場(chǎng)需求的增長。賽瑞研究報(bào)告指出，預(yù)計(jì)到2025年，柔性PI蓋板材料市場(chǎng)規(guī)模將超過60億元，年復(fù)合增長率為120.38%。

以PI材料為基礎(chǔ)的CPI在具有巨大市場(chǎng)空間的同時(shí)，也存在高壁壘，多重難關(guān)仍需攻克。

在生產(chǎn)工藝方面，與基板不同的是，柔性蓋板必須是無色透明的，而PI本身為淡黃色，因此，無色透明PI就成為發(fā)展的關(guān)鍵。而要將PI的顏色退黃至透明，要通過耐高溫、耐低溫等復(fù)雜工藝和關(guān)鍵設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，在生產(chǎn)環(huán)境以及配方上都有難度，需要長期投入研發(fā)。

“現(xiàn)在國內(nèi)在高端FCCL和OLED柔性PI基底、CPI等領(lǐng)域發(fā)展相對(duì)落后。即使量產(chǎn)，下游客戶的認(rèn)證周期也會(huì)很長，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求較高。”賽迪顧問高級(jí)分析師劉暾在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示。

在人才方面，對(duì)CPI而言，保證異物少、缺陷少、平滑生產(chǎn)除了依靠設(shè)備導(dǎo)人外，還需要進(jìn)行表面加硬處理，以提高耐磨、耐劃傷的性能。為確保生產(chǎn)與性能，技術(shù)人員和制造人員必須具備極高的配方設(shè)計(jì)能力和工藝品質(zhì)管理能力。也就是說，PI膜的生產(chǎn)核心不僅在于設(shè)備和材料，對(duì)于研發(fā)和制造人才的要求也極高。

在成本方面，CPI膜價(jià)格約為3000元/每平方米，價(jià)格是普通PI膜的3-5倍。業(yè)界人士表示，有色PI膜根據(jù)等級(jí)不同價(jià)格也不同，但基本在每平方米480-600元。此外，CPI膜需要進(jìn)行表面硬化處理，而CPI廠出貨至表面處理廠的價(jià)格在每平方米1800-3000元人民幣。高成本導(dǎo)致最終整機(jī)產(chǎn)品價(jià)格的高昂，如今市場(chǎng)上的折疊手機(jī)價(jià)格都在萬元以上。

在材料性能方面，雖然CPI具有柔軟、彎折性好等特點(diǎn)，但其在耐磨性、光透過率、表面質(zhì)感、密封性等方面還有較大提升空間。

此前就有媒體報(bào)道稱，部分可折疊手機(jī)產(chǎn)品的屏幕在使用過程中極易刮花，甚至出現(xiàn)了褶皺、斷裂等現(xiàn)象。此外，由于材料表面質(zhì)感不強(qiáng)，有許多使用者誤將設(shè)置于屏幕表面的膜當(dāng)做保護(hù)膜撕掉，導(dǎo)致了設(shè)備的故障。

其他材料加速突破

由于CPI薄膜的適用性出現(xiàn)了問題，其他相關(guān)蓋板材料也開始走人人們的視線，如耐屈曲性的光學(xué)PET薄膜、可折疊芳綸薄膜，以及超薄柔性玻璃（UTG）等新材料。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，超薄柔性玻璃（UTG）有望成為柔性蓋板新方向。

對(duì)此，賽迪智庫集成電路所博士耿怡認(rèn)為，沒有完美的材料，只有性能更優(yōu)、適應(yīng)性更好的材料。未來，在更多柔性形態(tài)終端產(chǎn)品不斷推陳出新的基礎(chǔ)上，上游蓋板材料將持續(xù)優(yōu)化和發(fā)展，如性能提升和成本下降等。可以肯定的是，與終端產(chǎn)品配合更緊密的產(chǎn)品將會(huì)具有更光明的發(fā)展前景。

在不久的將來，隨著柔性顯示技術(shù)的不斷進(jìn)步，卷繞屏、拉伸屏、超廣角顯示等新技術(shù)、新產(chǎn)品會(huì)給我們的工作、生活帶來超乎想象的改變，同時(shí)也會(huì)對(duì)蓋板材料提出顛覆性的要求。

彭壽表示，未來，柔性蓋板材料需要在以下幾個(gè)方面取得突破：一是組分體系的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，針對(duì)材料本體向極薄、超強(qiáng)、高韌性等方向的加速迭代，需創(chuàng)新性開展材料組分體系研究，研發(fā)出適應(yīng)未來應(yīng)用需求的全新蓋板材料，為柔性顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供上游原始供給;二是工藝技術(shù)的創(chuàng)新開發(fā)，針對(duì)不同材料的理化性能變化，需變革性開發(fā)熔化、成型、退火、后加工等系列工藝技術(shù)，如高均勻性澄清、大尺寸一次成型、高精度加工等，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的精準(zhǔn)對(duì)接;三是生產(chǎn)裝備的創(chuàng)新研制，關(guān)鍵裝備制造是推動(dòng)工藝技術(shù)轉(zhuǎn)化為先進(jìn)生產(chǎn)力與核心競(jìng)爭力的必需環(huán)節(jié)。隨著材料生產(chǎn)工藝技術(shù)的全面變革，需系統(tǒng)性開展核心裝備研制，如柔性成型、激光切割、動(dòng)態(tài)彎折等高精度制造及檢測(cè)裝備，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)工藝技術(shù)與裝備的完美結(jié)合。