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被资本商追捧的3D玻璃到底是什么
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被资本商追捧的3D玻璃到底是什么
手机领域从不缺乏热点，就在最近，3D玻璃进入投资者的视野。
从功能机到智能机，从锂电池到无人驾驶，每一次的颠覆都注定了其传奇，而今，3D玻璃来了，科技的进步除了带给人类生活的便利外，也给资本市场带来了炒作的噱头。
点燃近期3D玻璃行情的导火线是5月22日，苹果供应商可成科技董事长洪水树对外表示，苹果手机明年将采用玻璃外壳。也正因为该讲话引发资本市场的关注。虽然3D玻璃炒作正热，但目前3D玻璃的良品率仍有待提高，且易碎方面仍让人有点担忧。
“3D一定是发展趋势，爆发时间点可能会在一两年以后，因为毕竟3D的成本高，其良率问题明显，如果按照现在的生产模式来计算的话，那是远远跟不上产能的。”深圳市龙恩康科技有限公司秦总表示。
智能手机外壳材料经历了塑料、金属、玻璃的发展过程。据了解，到目前市面上的主流旗舰手机大多正面采用2D、2.5D玻璃，背面为金属机身。
现在数码产品使用的玻璃盖板分为：2D玻璃，2.5D玻璃，还有3D玻璃。2D玻璃就是普通的纯平面玻璃，没有任何弧形设计；2.5D玻璃则为中间是平面的，但边缘是弧形设计；而3D屏幕，无论是中间还是边缘都采用弧形设计。
为什么手机背板要重回玻璃？
无线充电、5G等新型传输方式的临近，无线频段越来越复杂，金属机壳屏蔽成为重大瓶颈，背板材料需要更换成非金属材料。以三星S7为例，采用了玻璃后壳，设计时就可以避免三段式设计，而且可以实现无线充电。
而目前能做手机外壳的非金属材料通常有聚碳酸酯、玻璃、陶瓷、碳纤维等。玻璃因其材质、手感及加工成型等特性，属于目前非金属材料中最有可能率先应用的材料。
为什么说是非金属材料中最有可能率先应用的材料呢，主要是因为在塑料领域，主要应用于功能机，智能机时代明显塑料已经被淘汰；玻璃领域，从Iphone4用玻璃壳，其销量便是最好的证明，它堪称苹果手机销量的一大奇迹；陶瓷领域，目前和玻璃相比其工艺技术成熟度相对而言较弱，其次，在产能方面产量不高，而在碳纤维领域，其成本过高等。
其次从手机终端利用率来看，从华为P9到苹果7、Galaxy S7均采用正面2.5D玻璃至vivo Xplay5采用正面3D玻璃，到小米note正面采用2.5D玻璃加3D背面玻璃，以及今年10月25日最新发布的小米note2更是采用双3D曲面玻璃设计。
国内企业3D布局
专注于手机行业产业经济研究机构-第一手机界研究院发布的9月畅销手机TOP20中，采用2.5D玻璃盖板的机型的占比已达到75%。没有采用2.5D玻璃盖板的手机机型占比为25%，售价全部在1100元以下。
第一手机界研究院认为，由于三星手机电池爆炸事件，三星是否会控制曲面显示屏的发放也存在未知数。从这一点来看，3D曲面设计开始流行的时间点应该在明年下半年。
不久前就有报道说，预计2018年3D玻璃渗透率将达到40%，以单面3D玻璃每块75元计算，对应市场规模在千亿级别。
面对千亿元的市场，众多厂商开始纷纷布局3D玻璃。
据了解，欧菲光（002456）覆盖2D、2.5D、3D的完整产品线，已成为三星、华为、联想、小米等知名客户的核心供应商，生产规模技术实力位于行业前三甲，曲面玻璃产能在200万片/以上。欧菲光目前已经储备了薄膜触摸屏、3D玻璃、3D全贴合、触觉反馈等新产品和新技术。
此外，合力泰（002217）目前正积极研发3D玻璃基板，拟定增募集9.5亿元投入项目智能终端及触显一体化项目，用于建设年产1200万片智能终端触显一体化模组生产线及配套的曲面盖板玻璃生产线。
合力泰财报上显示，已实现2.5D、3D盖板玻璃量产，3D 盖板玻璃主要是在 2.5D 盖板玻璃工艺上增加热弯工序。公司的全资孙公司台 湾捷晖光学专门从事智能终端的各类盖板的生产和加工制作，从 2014 年开始研发3D玻璃，技术成熟之后移植江西合力泰，扩大产能。
在OLED 模组领域，已经具备OLED 模组的生产能力，可以给智能终端和智能穿戴客户提供一站式采购服务。
华映科技（16年上半年，华映科技增加3D热弯成型等机台投入，提高玻璃产品附加值，预计下半年随着3D玻璃产能进一步提升及客户新机发布，华映科技3D玻璃效益将逐步释放。
传统盖板玻璃全球领导企业，且是三星、苹果核心供应商的蓝思科技（300433）掌握曲面玻璃的核心技术，2.5D、3D玻璃均已量产，并向小米、三星供货，拥有大规模产能储备，有望继续领航3D曲面玻璃的供给。
星星科技（300256）在3D成型、3D曲面印刷、3D曲面贴合等制程上做好了充分的技术开发准备，多款手机3D盖板玻璃产品已经研发试产，同时3D手环盖板玻璃产品已经批量交货。
智慧松德（300173．SZ）旗下子公司大于精雕已成功攻关3D玻璃热成型、3D玻璃CNC精修和3D玻璃抛光等设备难点。从去年开始，大于精雕就开始研发3D系统集成成套设备，并于近期成功签约国内某些大型厂商。
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杀死3D曲面玻璃盖板行业的凶手居然是它？
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没有了3D曲面玻璃盖板，三星手机还是“三星”手机吗？
近日又被“中国移动，滚出中国”给刷屏了！那么没有了中国的“中国移动”还是“中国”移动吗？
就象是在手机界一样，提起3D曲面玻璃盖板，大家就是会想到三星手机和三星SDI的柔性OLED显示屏。那么没有了3D曲面玻璃盖板，三星手机还是“三星”手机吗？
不久前，三星显示器公司的技术负责人Kim Tae-woong对《韩国先驱报》表示，目前无边框3D曲面屏智能手机的销售形势良好，因此三星仍然有充足的时间开发可折叠屏幕的手机，这一技术预计将在2019年成熟。
三星和LG一直在开发可折叠屏幕的手机已经是行业公开的秘密，并申请了很多的专利。而对外或多或少展示过可折叠手机概念产品的，从以前的摩托罗拉、诺基亚、索尼、HTC等，到国产手机品牌联想、中兴、VIVO、京东方等，都有过类似的样品模型。
不过后来大家都发现，这些概念机的样品模型，要么都是三星柔性OLED显示屏的DEMO，要么就是模仿三星柔性OLED显示屏的DEMO制作出来的模型，因为这些样品模型多数都采用了相似的铰链设计，没有保护盖板。
而前两年把早期索尼发布过的卷轴OLED电视，与苹果手机嫁接在一起的那段苹果未来手机想象视频，手机屏幕可以自由卷曲伸展，根据不同的伸展尺寸转换成不同的运行模式，也着实惊艳了不少人。
如果说其它手机品牌研发可折叠手机，只是臆想未来用户会有这方面的需求的话，三星研发可折叠手机的动机则下分纯粹，就是要大卖自己的柔性OLED显示屏，提高三星手机的竞争门槛，杀死阻碍自己进步的3D曲面显示手机，把自己扶持起来的3D曲面玻璃盖板消灭掉。
事实上，作为三星康宁最大的股东，三星对3D曲面玻璃盖板是又爱又恨。爱它是因为它可以提升三星手机的设计优势外，同时还能增加三星康宁高铝玻璃基板的收入；恨它是因为三星康宁和三星手机自己到目前为止，都还没有解决好3D曲面玻璃盖板的抗跌落试验性能，也对采用3D曲面玻璃盖板引起的其它配合功能器件问题，感到十分棘手。
近日就有行销分析机构表示，三星刚刚发布的S8有可能会因为前摄像头模组良率，达不到八成以上的稳定供货良率，在完成首批S8的供货后，将遇到产能供货不畅的问题。三星S8与去年的NOTE7一样，前期备货也是2000万台，但后来因100多台已售出手机发生电池爆炸事故，仅生产了不到400万台就被迫终止整个项目。
同样受这个问题影响的，还有采用三星SDI柔性OLED显示屏的苹果新品iPhone 8手机，行业分析师表示，基于同样的前置3D技术摄像头与屏幕两者很难完美匹配问题，iPhone 8的发布时间可能会错过传统的9月份，要推迟到10月甚至是11月才能真正上市。去年苹果的iPhone 7亮黑色的高配款和AirPods耳机，也是因为量产技术问题，虽然提前同步发布了，但交货日期也是一拖再拖，延后了差不多两个月以上。
尽管配合三星SDI柔性OLED显示屏一起使用的玻璃盖板价格要比普通的盖板玻璃高上一截，但比起三星SDI自己的柔性OLED显示屏来，不管是2D\2.5D玻璃盖板，还是3D曲面玻璃盖板，它们的成本还是低很多。而且三星自己和三星康宁并不参与盖板玻璃的加工环节，暂时也没有自己组建加工产能的意向，没办法把玻璃盖板价值最大的加工部分获益也收入囊中。
三星为了保住自己柔性OLED显示屏的优势，开发可折叠显示屏的手机，用柔性盖板来杀死良率、效率、性能都十分低下的3D曲面玻璃盖板，当然是三星手机部门和显示部门都乐于见到的。
三星为了开发真正能实现可折叠的手机，在柔性OLED显示技术上可谓是下足了功夫。从原来采用塑胶片为基材的柔性封装制程，生产有限度的曲率的OLED显示屏，到现在采用喷墨打印的直接封装制程，生产可完全小曲率卷曲的OLED显示屏，三星SDI所偿试的并不仅仅一个封装制程的改变。
为了增加OLED显示屏柔性和抗拉性，三星曾资助很多机构来研发相关的新型材料，如即可以导电，又柔软，还可以做基材的高强度石墨烯材料；可以增强导电基材柔软度的纳米碳管导电基膜材、纳米银线导电基膜材等。虽然这些材料最终证明很难与OLED显示器件结合使用，难以改变OLED器件结构在抗拉方面的性能最终进入量产，但并不表示三星在这方面的所花的精力不够多。
有媒体收集到的行业信息也显示，尽管三星前面几年的量产经验证明其SDI生产的柔性OLED显示屏达到了量产水平，但苹果的供应商在加工SDI为苹果生产的iPhone 8 OLED面板时，组装成模组的全贴合工艺仍需要完善。
手机报在线（/）在与行业专业人士沟通时也发现，由于柔性OLED显示屏不能承受额外的拉力，因此柔性OLED显示屏在全贴合过程中，除了会采用很厚的制程保护膜来降低加工过程中柔性OLED显示屏承受的拉力外，整个加工过程中，如何合理的安排生产节拍，减少柔性OLED显示屏的受力时间，也是一大提升良率的经验诀窍。
实际上，可折叠显示屏的加工难度，不仅仅是全贴合环节要比柔性OLED显示屏与硬性玻璃盖板的全贴合的加工难度高很多，就是可折叠显示屏的柔性保护盖板，目前行业也还没有真正的解决。
跟前面提到的一样，三星也跟业界其它同行一样，曾经寄希望于石墨烯材料来实现可折叠显示屏的柔软性和抗拉性，保护OLED发光器件在卷曲、拉伸过程中不会被损伤，OLED显示屏表面也不会被划伤。三星也曾与相关机构共同试制出大面积的无缺陷石墨烯材料，但最后发现，无缺陷石墨烯材料在目前的技术水平下，完全不具备量产性。
而目前市面上所有的柔性材料，都在抗拉性能方面难以与玻璃材料争锋，表面硬度也远低于玻璃，防划伤性能都难以达到行业的最低标准。业内深耕塑胶光学基材二十年以上的多家供应商都表示，攻克即具柔性，又有表面强度，还能在抗拉力方面达到行业要求，光学兼容性好的材料，几乎成了整个行业努力的方向。
目前柔性的光学基材里，PC和压克力材料主要是利用其光学性能，但表面强度并不高，即便是的表面做加硬处理后，也远远不如玻璃。而PI材料则在光学性能方面还是有所欠缺，它的抗拉和表面强度方面性能稍好，同样还是与玻璃有很大的差距。PU材料则主要是作辅助修复表面轻微划伤用，表面强度和抗拉力方面性能却很低。
业界也曾尝试把PC、PI、压克力、PU等换不同功能层复合成一体，或者利用分子链改性，把PC、PI、压克力、PU等材料混配成新的高分子材后，再作为基材使用，但最终还是离实用性水平较远。
近日也有报道称，加州大学河滨分校的化学家研制了一种新型柔性导电材料，其最大亮点在于自修复性能很高，在表面刮花，甚至切割深度达到较大的比例后，只在在室温下静置 24 小时，材料损伤的部分能完全重新对接在一起。实验证明该材料具备很好的延展性，能拉伸至原大小的 50 倍长度。在切割后进行5 分钟的自修复，再次拉伸原长度的 2 倍也没问题。
新型柔性导电材料采用柔性的可延展材料与盐离子导体结合，让带电离子与极性分子间产生离子偶极作用进行耦合，最终材料除了能够在电化学条件下具有高度稳定性外，当材料表面出现刮痕或者遭到割裂时，带电离子与极性分子间相互作用，能让材料再次「复原」。
而离子导体能透过可运动的离子导电，从而不但可以用在显示器件的表面防护上，还能作为显示器件的导电基板、可拉伸的传感器及导体等使用，甚到做成类似人工肌肉的机器连接与表面防护材料等功能器件。
材料界的努力虽然也符合三星SDI等面板界的需求，但在三星康宁的玻璃技术也遇到了瓶颈，柔性OLED显示技术相对停滞的情况下，三星更愿意业界能真正有一款材料能取代掉现在的盖板材质，真正干掉让它头疼不以的3D曲面玻璃盖板。
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3D玻璃哪家强？专利数据告诉您
发布时间：
　来源：IPRdaily
　　日前苹果公司计划对下一代iPhone手机进行换装，换上3D盖板玻璃和背板玻璃，这使得3D玻璃成为继OLED概念之后的又一全新热点，引发多家券商密集追捧。
　　那么为什么手机背板要重回玻璃？盖板玻璃2.5D为什么要升级成3D玻璃？其逻辑如下：
　　（1）无线充电、5G等新型传输方式的临近，无线频段越来越复杂，金属机壳屏蔽成为重大瓶颈，背板材料需要更换成非金属材料。以三星S7为例，采用了玻璃后壳，设计时就可以避免三段式设计，而且可以实现无线充电。
　　（2）目前能做手机外壳的非金属材料通常有聚碳酸酯（塑料，功能机常用，已被淘汰）、玻璃（iPhone4用玻璃壳，证明该技术可行）、陶瓷（小米陶瓷手机产量不高）、炭纤维（成本过高）等。玻璃因其材质、手感及加工成形性等特性，属于目前非金属材料中最有可能率先应用的材料。
　　（3）随着柔性OLED的广泛应用，盖板玻璃需要配合做成3D形状，而背板玻璃基于握感和美观度的要求也需要升级至3D玻璃。
　　作为行业风向标的苹果和三星都采用双面3D玻璃以后，势必将带动其他品牌手机快速跟进。有分析认为：2018年3D玻璃渗透率达到40%，以单面3D玻璃75元计算，对应市场规模应在千亿级别。既然3D玻璃如此受市场追捧，下面我们就来分析一下国内3D玻璃领域的专利布局情况，从中或许能分析出到底那家才有真实力。
　　1、申请趋势变化
　　首先看一下该技术的发展趋势：2.5D玻璃、3D玻璃的前期研发出现在2010年左右，随后专利数量稳步增加。2014年，随着2.5D玻璃在苹果、三星等主流手机上的推广应用，该领域的专利申请量呈现迅猛增长，2015年更是达到23件，预计未来依然涨势强劲。
　　2、申请数量排名
　　截止2016年6月，国内与2.5D玻璃、3D玻璃直接相关的发明专利申请约57件，排名前5位的申请人分别是东莞劲胜（10件）、蓝思科技（10件）、浙江星星瑞金（7）、洛阳新兆电子（7件）、美国康宁（7件）。美国康宁作为手机盖板玻璃的龙头老大，除了垄断上游玻璃基板之外，其也提前对下游热压加工设备及方法进行了布局，充分展现出其强大的研发实力及前瞻性。国内3D玻璃企业相对分散，东莞劲胜、蓝思科技、浙江星星、洛阳新兆对3D玻璃热压成型、精雕加工、丝印、切割、模具制造等技术均有涉及。
　　3、主要技术路线
　　美国康宁：关注3D玻璃的热压成型工艺、成套设备、模具制造等。其3D玻璃领域的专利数量虽然不多但质量上乘，例如CNA公开的制造系统是对热压法制备3D玻璃相关技术的高度集成。
　　东莞劲胜：关注于手机玻璃精雕、压缩注塑成型、丝印、模具等技术。
　　蓝思科技：关注热压成型、抛光、丝印、模具制造等相关设备及工艺，例如：研磨抛光设备、3D和异型玻璃热加工设备及模具、3D玻璃丝印网版设备等。
　　浙江星星：关注于3D玻璃的热压成型、精雕加工、切割刀具、定位装置。例如：一种可穿戴式智能设备的3D玻璃面板的加工方法，包括：外形加工、装载和清洗、预加热、热压成型和清洗取出的步骤。本发明能够一次性加工出高质量的3D玻璃面板。
　　洛阳新兆：关注于3D曲面玻璃热成形设备及相关工艺。（作者：郭锋，东旭集团专利风控总监）
（责任编辑：Shan Yuqiu）网友点击排行