目前的玻璃蓋板分為2D玻璃、2.5D玻璃和3D玻璃。
2D玻璃:
就是普通的純平面玻璃,沒有任何弧形設計。以前的手機屏幕玻璃基本都是平的,玻璃上所有的點都處在同一平面上,這種手機屏幕的玻璃統稱為2D屏幕玻璃。
2.5D玻璃:
2.5D玻璃中間是平面的,但邊緣有一定的弧形設計,相對于2D玻璃,也就是在平面玻璃的基礎上對邊緣進行了弧度處理。
3D玻璃:
3D玻璃在中間部位或者邊緣都采用了弧形設計。3D玻璃形成的弧度號稱能夠更加貼合手掌,為打字等功能帶來良好手感,3D曲面顯示可以增加可視面積,更符合人類視網膜的弧度,也為觀影和游戲帶來更好的視覺體驗。
不過從更長的時間尺度上來講,傳統玻璃材質畢竟限制了OLED屏幕全柔性的發揮,3D玻璃也可能只是未來一段時間的過渡。OLED柔性顯示屏最開始采用的是塑料基本,借助薄膜封裝技術,在面板背面粘貼保護膜,讓面板變得可彎曲和不易折斷。但相比玻璃基板,由于塑料基板開口率和透光率方面有著一定的缺陷,不能滿足高級顯示設備的性能要求。而3D玻璃配合柔性AMOLED應用,面板蓋板玻璃可以作為3D形狀。
這些玻璃是這樣生產出來的:
生產材料生產設備玻璃基板、油墨、鍍膜材料、貼合材料、拋光材料、其他熱彎機、CNC、精雕機、拋光機、清洗機、絲印設備、其他
2.5D玻璃加工工藝
3D玻璃加工工藝
目前3D玻璃生產的工藝主要有:開料、CNC、研磨拋光、烘烤、鍍膜、熱彎等,其中熱彎工藝是最為關鍵,制約著良品率的高低。目前國內用于生產3D曲面玻璃的熱彎機主要以進口韓國設備為主,價格在120-180萬,月產能在1.5萬片左右。
3D玻璃工藝流程簡述:
開料開孔
將玻璃片材放置在三軸開料機臺面,粗砂輪刀開外形,開攝像頭孔。切斷面較粗糙,同時單邊留0.1mm余量。
CNC雕刻
利用精度高的先進設備進行外形、特殊要求的精加工。
超聲波清洗
利用全自動超聲波對產品進行清洗,增加產品的清潔度。磨邊即側面精磨。細砂輪對外形及攝像頭孔精加工,加工精度可達0.01mm,并將切斷面細化。
超聲波清洗
利用全自動超聲波對產品進行清洗,增加產品的清潔度。
玻璃熱彎
平板玻璃加熱軟化在模具中成型,再經過退火制成的曲面玻璃。根據爐體的大小和所需燒制玻璃的尺寸弧度有一定的關系,最主要的是玻璃在燒制過程中爐體內的溫度要均勻,并使玻璃能均勻受熱,避免應力脆裂。
雙面拋光
對產品進行雙面拋光,增加產品透光度及光滑度。
離子交換
對產品進行鋼化處理,增加產品的耐爆、耐劃傷及韌性。
超聲波清洗
利用全自動超聲波對產品進行清洗,增加產品的清潔度。
絲印
利用全自動絲印、移印對產品進行深加工處理,增加其藝術效果。
UV烘烤
在玻璃表面上印刷UV油墨后,通過UV固化的方式來干燥油墨。
鍍膜
利用真空式、濺鍍式等鍍膜技術,使鍍膜后的產品增加透光率、導電、非導電、防劃傷、防油污等效果。
外觀檢測
對劃傷、臟污、邊緣透光、外觀、尺寸等方面進行檢測。
性能檢測
通過百格測試、鉛筆硬度、水煮測試、高低溫交變、摩擦測試、透光率測試、應力測試等進行測試。
3D曲面蓋板上游材料行業格局
熱彎工藝
3D熱彎玻璃的生產主要經過一下幾道工序:玻璃的熱彎-真空預熱預壓-高溫高壓等工藝過程
其中熱彎模具的選用及熱彎工藝的操作過程是3D玻璃工藝的重點所在。熱彎模具的種類主要分為三種:
實心模:
特點是容易保證玻璃的彎曲度和球面的一致,玻璃不會彎曲過頭,對操作人員要求不高,缺點是模具的制作成本高,制作周期長,在熱彎燒制過程中,模具吸熱多造成升溫慢,在燒制過程中容易造成玻璃表面出現麻點。
空心模:
空心模在熱彎燒制過程中模具吸熱少,在燒制過程中玻璃的中間采用彈簧進行支撐,制品表面不會出現麻點,采用此種模具對熱彎的操作技術要求較高。
條框模:
是介于實行模和空心模之間的一種模具,由于熱彎玻璃過程中有熱滯后現象,制品很容易彎過頭;它的制作相對于實心模來說較為簡單,對熱彎操作要求也較低。
熱彎工藝本身要求較高,加工良率大幅下降,直通率不到50%。而熱彎工藝導致后續工藝變得非常復雜,難度主要體現在3D曲面成型、曲面拋光、曲面印刷、曲面貼合四大工藝上,如若控制稍有不好,則會使得產品良率進一步下降。
工藝設備:
不同于材料供應商,3D工藝設備與傳統工藝設備存在不同。
3D曲面熱成型工藝
難以控制溫度和精度,容易產生玻璃不同部位受熱不均,需要新購半自動/全自動熱彎機。
3D曲面剖光工藝
一般分為兩面單獨加工,需要根據產品的結構特征開發特殊的剖光設備。
3D曲面印刷工藝
需要開發全新的裝飾工藝,例如噴涂、曝光顯影、紋路蝕刻、3D拉絲、3D貼合等工藝、并開發配套的新設備。
3D貼合工藝
需要開發獨特的3D曲面貼合保護膜,需要專業的貼合設備。
3D玻璃加工設備情況
可以看出熱彎機和CNC精雕機的投入是比較大的,CNC精雕機供應商充足,針對2D和2.5D已經是成熟的工藝。但目前3D玻璃的熱彎機產能不足,國內用于生產3D玻璃的熱彎機價格在120-180萬元之間,主要以韓國和中國臺灣進口設備為主。
*內容摘自小胡講觸控技術