图源 | 华为官网 攻克低温提纯与固化等工艺难题,将涂层与材料技术运用到极致。
作为全球首个商用三折叠手机,华为Mate XT自面世以来热度居高不下。华为首次将它带到了量产的产品线上,量产意味着技术的全方面突破。并成功打破了两项世界纪录,一个是展开后3.6mm的厚度,一个是展开10.2寸的屏幕尺寸。 为实现三折叠,华为需攻克屏幕与铰链两大技术难题。 为应对屏幕在弯折过程中产生的挤压与拉伸,华为开发了一项多向弯折柔性材料技术。据相关报道显示,为实现量产,在制造工艺上,华为还攻克了低温提纯与固化的工艺难题,在多方面的黑科技加持下,最终实现整机从-180°到+180°的全向弯折。 多向弯折柔性材料
为实现丝滑折叠手感,华为创新天工铰链系统结合微米级数字模型,“怎么折,都有面”。 并采用322cm²业界最大UTG玻璃,使10.2英寸大屏内外弯折无忧,内抗挤、外抗拉。复合超韧叠层结构,覆盖非牛顿流体材料,抗冲击提升75%,彻底消除用户可靠性顾虑。 市面上有多种创新柔性材料,都以卓越的折弯性能著称。 图源网络
此类柔性材料主要采用聚酯、聚酰亚胺、PTFE及聚二甲基硅氧烷(PDMS)等原料,它们具备多重优势:易于弯曲折叠以适应复杂形态,轻便易携,成本效益高,易于剪裁塑形,且使用寿命长。 然而,针对手机屏幕应用,华为面临非牛顿体材料透光性弱、粘性不佳及易变形等挑战。 通过深入研究,华为创新性地采用透光率高达92%的高透聚硅氧烷,利用硅烷偶联剂与底层PET材料紧密结合,并借助等离子体喷射技术形成纳米亲水层,与表层保护层完美粘接,从而打造出既抗冲击又耐挤压、弯折的复合叠层结构。 图源网络 这一结构不仅适用于折叠屏手机,更在光伏领域展现潜力,可通过印刷、喷涂等工艺制成薄膜太阳能电池,与PE、PET等材料粘合,生产出柔性太阳能电池板。 相较于传统保护膜,高透聚硅氧烷凭借其独特的动态化学键设计,在快速冲击下保持坚硬,有效吸收冲击力,而在日常使用中则展现出卓越的柔韧性,确保折叠屏手机操作流畅。经过上百次实验,华为最终选定此材料。 在智能手机折叠屏领域,三星Galaxy Z Flip推动了UTG(超薄柔性玻璃)的商业化,而CPI(无色透明聚酰亚胺)则因量产技术成熟、成本低廉,在早期折叠屏产品中广泛应用。 然而,CPI在光学性能和耐用性上的局限限制了其应用范围。为此,业界探索通过溅镀涂层增强硬度与耐磨性,或引入新型聚合物,与CPI融合或改进其分子结构,从根本上提升其综合性能。在此背景下,薄膜涂层的技术创新显得尤为重要。 例如,中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所的张珽研究员曾在Advanced Materials上发表了一篇名为“A Superhydrophobic Smart Coating for Flexible and Wearable Sensing Electronics”的文章,报道了一种高度灵活的多功能智能涂层的合成方法,即:通过喷涂分散在热塑性橡胶溶液中的多壁碳纳米并经过乙醇处理,制备了一种室温下方便制备的超疏水MWCNT/TPE智能涂层,并在拉伸、弯曲、扭转情况下具有良好的防水性能。 这些前沿技术不仅为柔性材料的应用开辟了新路径,还进一步提升了产品的耐用性和功能性,引领着终端应用迈向更加先进、高效的发展阶段。
薄膜涂层的市场前景如何?
未来,手机与电视的折叠设计将广泛依赖于柔性材料,预示着更多柔性形态的终端产品将不断涌现。华为已率先迈出这一步,为市场树立了典范,随后将有更多制造商涌入这一领域。而柔性材料的广泛应用,则离不开涂层技术的创新与涂布工艺的进步。 这些柔性材料在多个场景中展现出巨大潜力,可穿戴技术和柔性电子的兴起,以及其对柔性和轻量化材料的需求,使功能薄膜成为优选。 图源:华为官网 医疗领域也大量使用功能薄膜于医疗器械、生物传感器等设备。食品包装创新需求中,抗菌、防潮和保鲜膜等功能薄膜提高了食品保质期和安全性。 此外,汽车行业对轻量化、高效能源利用的追求,使得功能薄膜在显示屏、传感器、太阳能车顶等方面发挥重要作用。 特别是近年来节能和可持续发展需求,促使功能薄膜在太阳能电池、节能建筑等领域广泛应用,这也是未来薄膜涂层重要的市场方向之一。例如光伏背板涂层,可以直接应用在光伏电池的背面,起到提升光伏组件效率和稳定性的关键作用。这种涂层通过改变光伏电池表面的物理和化学性质,增强其对光的吸收和利用能力。 截至2023年底,全国新型储能项目的累计装机规模已突破31.39GW,新增装机规模更是达到了约22.6GW,相较于2022年底增长了超过260%,这一数字几乎是“十三五”末装机规模的近十倍。(点击查看:盘点!光伏背板涂层市场现状,铸就未来能源巨擘的起点) 薄膜涂层的下游市场规模非常庞大,根据百谏方略(DIResaerch)研究统计,全球功能薄膜规模呈现稳步扩张的态势,2024年全球功能薄膜规模达到3878.5亿元,预计2030年将达到4117.8亿元,2024-2030期间年复合增长率(CAGR)为5.99%。目前亚太是全球最大的功能膜市场,占有超过73.1%的市场份额。
展望未来,随着各类薄膜市场的持续繁荣与蓬勃发展,上游涂层企业无疑将迎来一系列宝贵的利好机遇,这不仅包括市场份额的扩大,还有技术创新与产品升级的推动。 在此背景下,构建一个高效、协同且完善的产业链显得尤为重要,这需要上下游企业之间建立起更加紧密的合作关系,通过资源共享、技术交流、市场拓展等多方面的共同努力,以推动整个行业的健康可持续发展。
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