3D曲面玻璃手機的風起將直接催生相關設備行業的爆發

北京時間2018-10-26消息，中國觸摸屏網訊，海林投資：3D手機蓋板玻璃漸成主流 製造裝備或迎來井噴。與晶片、存儲等技術的不斷推陳出新局面呈鮮明對比的是，國內外手機背板領域一直比較沉悶，塑膠材質長期唱主角，直到2012年iPhone5率先推出金屬機殼設計，玻璃後蓋板出現，尤其是iPhone8/8+/iPhoneX雙玻璃方案，才讓這個領域展現出了活力。玻璃蓋板可視性更好，但真的能取代金屬蓋板，獨領風騷嗎？

金屬蓋板曇花一現，玻璃材質將勝出

Wi-Fi、蜂窩移動通信等信號都是射頻信號，波長短，衍射能力弱。當信號射入金屬屏蔽體中時，會在金屬表面產生感應電流，又因為金屬導體表面有一定電阻存在，信號在金屬屏蔽層中會產生熱損耗，最終表現為金屬對射頻信號的屏蔽。

同時，多天線（MIMO）將會演進成為大規模天線技術，通過在基站側安裝大量天線，做到空間復用，同頻服務更多用戶，從而同時提高無線通信系統的有效性和可靠性。同樣，手機接收端也需要有多天線組合接收信號，天線數量的增多必將需要更多的空間保障信號的有效傳輸，由於金屬背板對信號的屏蔽，非金屬材料的使用才能保障信號的有效傳輸。

為滿足5G時代超高的通信速率需求，更多的頻率資源（5G包括6GHz以下低頻技術和6GHz以上高頻技術）將被開發利用，比如毫米波段（30-300GHZ）的應用，毫米波通信在頻率上具有大帶寬，可以做到高速信號傳輸，但其損耗大，易阻擋，必須使用非金屬材料才能減少電磁屏蔽。

而無線充電技術也在迫使手機背板採用非金屬材料。無線充電需要在手機與底座之間進行電磁波信號傳輸，目前主要應用感應耦合技術。非金屬背板對電磁波的吸收較弱，可以提高無線充電效率。金屬材料對電磁波的吸收較強，發射線圈產生的交變磁場通過金屬背板後強度變弱，導致充電效率降低。據IHS預測，2025年全球無線充電裝置（Rx）和無線充電板（Tx）總出貨量有望超過28億台，其中，無線充電裝置出貨量有望超過20億台，大部分將來自於智慧型手機。

此外，全面屏設計也在加速手機背板非金屬化趨勢。手機天線是全向天線，橫截面各個方向的信號輻射強度必須相同，以保證最佳通訊效果，要為天線開辟出一個開闊的空間即淨空區域，此空間內無任何電磁屏蔽和干擾，一般為5mm。金屬會對電磁波形成屏蔽作用，電池、振蕩器、錄影頭及螢幕模組等零部件則會造成電磁干擾。全面屏帶來手機屏占比提升，導致螢幕模組向四周擴展，上下天線淨空區域減小。以小米Mix2為例，螢幕到整機底端的距離已被縮短至3.7mm，無法滿足主淨空要求，必須使用非金屬背板保障的天線。

玻璃手機蓋板快速迭代，3D漸成主角

盡管玻璃用於手機蓋板只有短短數年，但其更新換代速度驚人，從2D玻璃+金屬、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，令人眼花繚亂，3D玻璃正在成為手機蓋板的主角。

為了避免同質化，刺激消費者購機需求，智慧型手機廠商開始嘗試外觀上的創新，3D玻璃是提高手機外觀美觀性的重要利器之一。3D前蓋玻璃有更好的螢幕顯示效果，3D後蓋玻璃有更好的握感。在前蓋使用3D玻璃的趨勢下，後蓋如果也使用3D玻璃，整體的一致性效果會比較好，同時，玻璃顏色不單調，貼膜、絲印或者UV轉印都可以在玻璃上做到，相對於陶瓷或者塑膠材料，玻璃具有更好的外觀效果。

在技術上，柔性AMOLED顯示技術也要求使用3D玻璃。與LCD螢幕相比，AMOLED更輕薄，更節能，亮度更高且可彎曲，為了發揮全部特點，AMOLED螢幕蓋板勢必被做成彎曲形狀。3D曲面玻璃具有更好的抗摔打及抗劃痕能力，可以保護彎曲的AMOLED螢幕，而且3D玻璃可以與柔性AMOLED屏更好地貼合。

與2D和2.5D玻璃相比，3D玻璃的制備引入熱彎工藝，具備輕薄，抗指紋，抗眩光，耐刮傷等諸多特質，使用3D玻璃的智慧型手機，不僅擁有區別同質化的創新，還能增強觸控手感和握感。

未來幾年，3D蓋板玻璃市場年復合增長率有望達到78.4%，2019年市場規模達到289億元，蓋板玻璃總體市場今年有望達到515億元。2D和2.5D玻璃工藝相對成熟，3D玻璃目前良率較低，隨著工藝逐漸成熟，良率將有所提高。目前，2D、2.5D和3D玻璃的平均價格分別在9元、23元和80元左右，未來兩年均將呈下降趨勢，其中，2D和2.5D的下降趨勢維持穩定，3D則逐漸放緩。

3D玻璃受追捧，正在引爆製造裝備市場

3D和2D部分設備和工藝是通用的，從加工流程來看，3D玻璃最大的不同在於新增熱彎成型工藝，該工藝是將玻璃放入曲面模具中，在800℃左右軟化成型。完成熱彎之後，對3D曲面進行拋光，絲印和鍍膜等工序。由於3D玻璃存在曲面，玻璃精雕機設備需要從傳統的四軸升級到五軸，熱彎設備和3D模具可以說相當關鍵，自身的穩定性直接影響到3D玻璃的產品穩定性。

以11站的設備為例，1-4站是預熱站，對置入的玻璃進行溫度加溫，前4站保證平整度在5條之內；中間3站是成型站，熱彎已經結束，玻璃已經壓成曲面玻璃，成型站保證平整度在4條之內；後面4站就是冷卻站，保證平整度在5條之內。如果平整度相差過高，做出來的玻璃會出現不對稱、彎曲、變形等問題。同一批玻璃進入熱彎機加工使用相同的熔點，高精度的熱彎機可以減少整個加工過程中的溫度變化，而精度不夠會造成熱熔不到位，玻璃出現沒有壓彎的情況。例如，康寧出廠的每一批玻璃的熔點都不一樣，針對不同熔點浮動的溫度控制顯得尤為重要。如果溫度無法準確地控制在一定範圍，產品良率將難以保障。

熱彎工藝引入在增加3D玻璃工藝複雜度，提升其價值的同時，工藝難度也增加了：熱彎步驟時，需要精確控制溫度，受熱不均將影響3D玻璃的良率；模具在高溫熱彎過程中有可能出現氧化和塌陷，繼而影響3D玻璃平整度；對3D曲面進行拋光、絲印和鍍膜比平面玻璃更加困難，不僅增加加工時長，同時增加了加工難度。不過，這些挑戰在科研人員的努力下，正逐一被攻克。

今天，三星、華為、小米等安卓陣營品牌已推出了基於3D玻璃的手機，3D玻璃提升了產品的新穎性和顯著的外觀差異性，增加了產品賣點和售價。5G、無線充電等新技術應用和AMOLED螢幕技術的應用將進一步促進3D玻璃在手機上的應用，3D玻璃普及已成大勢所趨。

作為國內領先的創新型產業投資機構，成立於2005年的海林投資在基金投資領域及光電與創新科技領域具有豐富的經驗，旗下中國光電與創新科技產業基金作為國內最早亦是最大的專注於光電領域的基金之一，總規模為100億元人民幣，發起人包括京東方科技集團、英飛尼迪等國內外極具實力的大型企業，並得到中以政府、工業與信息化部及中國光學光電子行業協會的有力支持，一直紮根於泛半導體裝備製造業，堅信3D玻璃的快速發展，正在引爆包括熱彎機在內的製造裝備市場。

2018年，全球柔性AMOLED總產能仍然短缺，前蓋3D玻璃的出貨量會受此因素的制約，而單獨使用後蓋3D玻璃則不受此影響，預計今年將是3D玻璃爆發元年，而3D曲面玻璃手機的風起將直接催生相關設備行業的爆發。

*內容摘自北京海林投資股份

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