搭載可撓式OLED的智能型手機數量急速增加,占據全球可撓式OLED市占率95%的三星顯示器(Samsung Display)最近開始大幅提升產量。而3D玻璃加工業者跟著雞犬升天,成為市場新寵。
3D玻璃指的是擁有曲率的彎曲玻璃,三星電子(Samsung Electronics)Galaxy S Edge系列就是使用3D玻璃來保護機身的代表作。韓媒ET News指出,Edge顯示器根據3D玻璃曲線來裝載OLED面板,由于可撓式OLED使用的是厚度僅為數十微米的PI基板,因此得以被彎折。如果換作是LCD面板或是使用玻璃基板的OLED面板,在彎曲的過程中即會斷裂。

手機面板發展趨勢
目前智能型手機顯示器的保護玻璃正逐漸從2D轉為2.5D再轉為3D。2D為平面玻璃,2.5D則是在邊框以曲面處理的平面玻璃,蘋果(Apple)iPhone等大部分智能型手機使用的都是2.5D玻璃。2D、2.5D玻璃加工市場方面,目前是由大陸伯恩光學以及藍思占據全球8成以上的市占。
可撓式OLED面板需求成長
韓廠JNTC自2014年以三星GalaxyNote 4 Edge為開頭,陸續為Galaxy S6、S7 Edge供應3D保護玻璃。搭載三星顯示器Edge顯示器的BlackberryPriv、Vivo Xplay 5采用的也是JNTC的3D保護玻璃。
JNTC表示,公司擁有全球最佳的3D保護玻璃成型技術,獨家供應用于三星電子智能型手機的Edge曲面顯示器。為加強雙方合作關系,JNTC在越南投資建廠,新廠房預定在11月底正式啟用,2016年底前將持續擴增產能。月產能為100萬片;2017年將發展車用顯示器的保護玻璃事業,目標2020年營收達到1兆韓元(約8.55億美元)。
JNTC以手機零件制造事業在1996年啟航,目前的主力則為3D玻璃加工事業。2013年創造了239億韓元營收,占據整體營收14%。到了2015年營收已經達到1,385億韓元,占據整體營收的65%。同期,零件事業營收比重則從75%(1,237億韓元)下滑到32%(680億韓元)。
光是2016年上半營收1,575億韓元就占據了2015年總營收(2,134億韓元)的7成以上。而上半年的營業利益304億韓元也超越了2015年的總營業利益115億韓元。
JNTC的母公司是設備廠商JNTCE。在3D玻璃加工所需要的熱成型、打模等使用的都是JNTCE的設備。JNTC相關人士表示,與競爭對手相比,熱成型設備所需的成型時間需要一半,而加工人員也降低至12分之1。目前JNTCE的設備是由JNTC獨家使用中。
JNTC到2016年底為止,預計將在越南工廠加設月產能有300萬個(cell)的設備。計劃將整體產能提升到500萬個。目前在南韓京畿道華城廠(月產能200萬個)的生產也將持續。
3D玻璃生產設備中國企業有望強勢突破
蓋板玻璃經過了從2D到2.5D到3D的發展過程,和傳統2.5D玻璃、陶瓷蓋板和金屬背板相比,3D玻璃具有:1)硬度較高,不易碎;2)彈性較好;3)散熱性較高;4)可與柔性OLED完美配合;5)貼合手掌,為打字等功能帶來良好手感;6)符合人類視網膜弧度,改善視覺體驗等優勢。3D玻璃未來有望廣泛應用于手機、平板等3C設備的屏幕蓋板和背板。
玻璃面板、背板的生產方法是在原有玻璃基板的基礎上進行精雕、拋光、強化等工藝。相比于傳統2D、2.5D玻璃的生產,3D玻璃生產工藝中多了玻璃熱彎的環節。

傳統蓋板玻璃的加工流程
3D玻璃熱彎過程中的注意事項:
1、表面不能有明顯的劃傷及其它污點;
2、不能破邊、破角等現象;
3、不能有明顯布痕、麻點及疤痕;
4、弧形熱彎玻璃要圓滑,不能有明顯變形,要與模具相符;
5、玻璃面的平面度誤差,寬度小于600mm的為1mm,在600~1000mm之間的為1.5mm,1000以上的為2mm;
6、熱彎的形狀按彎曲斷面分:圓弧形、橢圓形、特殊曲線。
3D玻璃目前仍不適宜大規模量產,其制造加工的主要難度體現在3D曲面成型、曲面拋光、曲面印刷、曲面貼合四大工藝上。從受熱均勻要求,到對曲面拋光設備的重新設計,曲面印刷設備的高技術要求,以及3D貼合中需要的菲林等技術,都是對3D玻璃加工制造的新考驗,也是新機遇。
3D玻璃單片手機蓋板成本仍然接近100元,與傳統玻璃以及金屬、塑料凳材質相比,成本劣勢較大。除了較為復雜的加工工藝、加工要求外,本身材料的脆性問題尚未得到有效解決。目前的曲面玻璃仍以2.5D玻璃需求為主,手機雙曲面的解決方案也仍以“雙2.5D”或“2.5D+3D”的方式存在。

玻璃外殼加工效率遠高于金屬機殼
考慮到3D玻璃的成本性和工藝難度,iPhone有較大的可能是推出“雙2.5D”或“3D+2.5D”組合的雙曲面手機。同時,玻璃蓋板相對于其他材質,在無線充電、與OLED高度契合、美學、成本等方面具備綜合優勢,因此,隨著相關技術難點的突破以及市場需求的急劇增加,近期蓋板玻璃的需求仍以2.5D玻璃需求增加為主,但預計從2018年開始,3D玻璃蓋板需求將會急劇增加。而未來,隨著OLED的興起,三星將向國內華為、小米、VIVO、OPPO、魅族等國內一線手機廠商提供AMOLED屏,這將進一步刺激曲面玻璃蓋板的需求。
預計3D玻璃未來3年CAGR 92%。出貨量由2015年的2300萬片升至2018年約1.63億片。雖然3D玻璃市場有望爆發式增長,但是由于3D玻璃的加工效率較高(熱彎機100秒鐘生產一片玻璃,而CNC機床加工一個金屬機殼大概需要1小時左右),對加工設備的整體需求量并不會特別大。
根據IDC對全球智能手機市場規模的預測,2016-2018年智能手機的出貨量將達到15.1億、15.9億、16.7億部,參照金屬機殼滲透率提升的歷程,以2.5D玻璃25元,3D玻璃70元的單價測算不同玻璃機殼方案的市場空間:2018年,2.5D+2.5D方案下玻璃機殼的市場空間可達300億元,2.5D+3D方案下玻璃機殼的市場空間可達570億元,3D+3D方案下玻璃機殼的市場空間可達841億元。由此計算可得,17年三種方案較當前“2.5D+金屬機殼”方案所對應的玻璃蓋板產值同比增長100%、280%、460%。精雕機。傳統玻璃機械加工容易造成切削粉末飛濺、切割邊緣不規則、產生微裂紋等,因此產品良率不高。而使用激光切割則可以解決上述問題。目前阻礙激光設備替代精雕機的因素主要是價格,隨著激光加工設備未來價格的下降,高端產品的加工或將開始使用激光設備。