Verre d'affichage : le concours ultime entre résistance et flexibilité

Note de l'éditeur :Bien que souvent négligé, le modeste verre devient un composant indispensable lorsqu’il est intégré aux appareils électroniques. Dans le domaine spécialisé du verre électronique, deux types se révèlent particulièrement critiques : le verre de substrat, qui constitue la base sous l'écran, et le verre de protection, qui protège l'écran du monde extérieur. De la HD à l'ultra-haute définition, des surfaces plates aux surfaces incurvées, et des téléphones-bars traditionnels aux appareils multi-pliables, le verre a été un partenaire silencieux mais essentiel derrière chaque avancée technologique en matière d'affichage. Ces deux fines feuilles de verre ont littéralement soutenu l’essor rapide de l’industrie des panneaux d’affichage. Aujourd'hui, le verre d'affichage s'aventure au-delà de ses frontières traditionnelles, étendant sa portée au secteur des semi-conducteurs grâce à la technologie d'emballage à noyau de verre.

 

Verre pliable ultra- : la danse délicate entre rigidité et flexibilité

 

Depuis que l'iPhone d'Apple a révolutionné les smartphones dotés de la technologie à écran tactile, le verre de protection est devenu un moteur clé de l'évolution des produits. Alors que les consommateurs exigent de plus en plus à la fois un attrait esthétique et une durabilité à toute épreuve, la conception et la fabrication des verres de protection ont suivi une voie rapide d'innovation continue : résistance aux rayures, protection contre les chutes, transparence élevée. Puis vint l’essor des téléphones pliables, poussant la résistance et la flexibilité inhérentes du verre à leurs limites absolues-et obligeant les fabricants à concilier ces qualités apparemment contradictoires.

 

Dans cette quête-à l'échelle de l'industrie de matériaux à la fois solides et flexibles, les verres de protection produits localement se sont progressivement forgés leur propre avantage concurrentiel, gagnant progressivement une reconnaissance sur le marché mondial.

 

Les quatre générations d’évolution des verres de protection

 

Revenons en 2007. À l'invitation de Steve Jobs, Corning a développé un verre de protection spécialisé exclusivement pour le premier iPhone. Cette innovation a fait plus que simplement améliorer la durabilité et l'esthétique des écrans de smartphone.-elle a marqué le début d'une nouvelle ère pour le verre de protection dans le monde entier. Au cours des deux décennies suivantes, le verre de protection a subi quatre phases distinctes de transformation.

 

Pendant leÈre de protection de base (2007-2011), les coques de téléphone avaient une tâche simple : fournir une protection physique de base. Le Gorilla Glass de première-génération de Corning est devenu le produit déterminant de cette période.

 

À mesure que la technologie des écrans tactiles a évolué, en particulier avec la généralisation des techniques de-lamination complète telles que In-cell, On-cell et OGS, le rôle du verre de protection s'est étendu au-delà de la protection. Il lui fallait désormais répondre aux exigences de processus tels que la fabrication de circuits graphiques, exigeant une transmission lumineuse plus élevée et des propriétés diélectriques spécifiques. Cela a inauguré leÈre de la protection avancée (2012-2016) .

 

La barre n’a cessé de monter. Les verres de protection avaient désormais besoin d'une meilleure résistance aux chutes et aux rayures tout en s'adaptant à des processus de fabrication complexes tels que le cintrage à froid, le cintrage à chaud ou la découpe au laser. Cela a conduit àL’ère de la protection intégrale (2017-2021). Au cours de cette phase, les vitrocéramiques ont émergé, poussant la dureté des verres de protection à des niveaux sans précédent.

 

La résistance aux chutes a toujours été une priorité absolue en matière de verre de protection pour téléphone, et les attentes du marché continuent de croître. Dans le segment premium, les vitrocéramiques-sont devenues le choix-de choix. L'iPhone 16 d'Apple poursuit la tendance amorcée avec l'iPhone 12, avec la vitrocéramique-. Au-delà d'Apple, des marques comme Huawei, Xiaomi, OPPO et Meizu ont noué des partenariats approfondis avec des fabricants nationaux comme Xinjing et Jiahe, incorporant des vitrocéramiques-dans certains modèles phares.

 

Cependant, à mesure que la concurrence s'intensifie, les fabricants se concentrent de plus en plus sur l'optimisation de l'équation coût-performance. Le coût relativement élevé de la vitrocéramique-limite actuellement son adoption de masse-sur le marché.

 

Zhou Xiaodong, directeur général de Corning Gorilla Glass en Chine, a déclaré dans une interview avecActualités électroniques en Chineque même sur le marché des téléphones de milieu-à-bas de gamme-, les attentes des consommateurs en matière de durabilité de l'écran sont croissantes. Cela pousse l’industrie du verre à équilibrer les améliorations de performances avec des stratégies de réduction des coûts. Actuellement, le verre renforcé secondaire-les variantes particulièrement renforcées-sont devenus le point idéal pour la plupart des téléphones. En réponse, Corning a lancé son Gorilla Glass 7i profondément renforcé en 2024, représentant un équilibre stratégique entre performances et prix abordable.

 

Les experts du secteur notent que même si le verre profondément renforcé n'égale pas tout à fait les propriétés de protection de la vitrocéramique-, il surpasse considérablement le verre renforcé secondaire standard. Avec des profondeurs de couche de contrainte de compression atteignant 140-150 micromètres et un prix nettement inférieur à celui de la vitrocéramique-, c'est la solution idéale pour les appareils milieu-à-haut de gamme.

 

Puis vint la révolution du pliable. Du jour au lendemain, l’accent marketing est passé de la résistance aux chutes et aux rayures à une flexibilité sans compromis. Tous les paramètres de performance et processus de fabrication des verres de protection ont évolué vers la flexibilité, ouvrant la voie à laNouvelle ère flexible.Le verre flexible ultra-fin est devenu le nouveau joyau du verre électronique.

 

Voici le défi fondamental : dans le verre, la dureté et la flexibilité existent sous forme de tension inhérente.-une dureté plus élevée signifie généralement une flexibilité moindre, et vice versa. Pour les fabricants, le défi technique ultime consiste à atteindre l’équilibre parfait entre résistance et flexibilité.

 

Après des années d'exploration, nous avons découvert plusieurs approches efficaces pour trouver cet équilibre, a expliqué Yang Guohong, directeur général du Rainbow Group, dans une interview avecActualités électroniques en Chine. Pour garantir que le verre ultra-fin offre à la fois une résistance aux chutes et aux rayures, les fabricants peuvent appliquer un traitement par échange d'ions pour améliorer la rigidité de la surface. Alternativement, des traitements de surface spéciaux-tels que le laminage de fines couches de polymère-peuvent permettre des angles de pliage plus grands tout en évitant la casse lors du pliage.

Yang a en outre révélé que certaines entreprises ont développé une variante UTG améliorée appelée UFG, conçue pour offrir simultanément flexibilité, résistance aux rayures et durabilité-permettant plusieurs plis sans plis visibles. La principale différence entre UFG et UTG réside dans son épaisseur non uniforme. La zone de flexion est plus fine, améliorant la résistance à la flexion et minimisant les plis, tandis que les zones environnantes sont légèrement plus épaisses pour améliorer la durabilité globale de l'écran, a expliqué Yang.

 

L’essor du verre de protection domestique

 

Au cours des dernières années, guidé par la quête de solidité et de flexibilité de l'industrie, le verre de couverture produit dans le pays a progressivement construit sa position concurrentielle et a été accepté par le marché.

 

Sur la base de la zone d'expédition en août 2024, la société chinoise Xuhong Optoelectronics a dépassé le japonais Asahi Glass-le deuxième-plus grand fabricant-et vise une part de marché mondiale de 20 %. Rainbow Group rivalise désormais avec Asahi Glass pour la troisième position, tandis qu'une autre entreprise nationale de verre flotté, CSG Holding, se classe cinquième.

 

Avec l'essor des fabricants nationaux, le verre de protection chinois continue d'étendre ses avantages, démontrant des progrès significatifs et un potentiel de développement dans de multiples dimensions. Ces atouts s'étendent au-delà des avancées technologiques et des améliorations de la qualité pour inclure le contrôle des coûts, la réactivité de la chaîne d'approvisionnement et l'adaptabilité au marché.

 

Actuellement, les capacités d'innovation de la Chine dans l'industrie du verre de protection sont particulièrement robustes.

 

"D'un point de vue technologique, la Chine a réalisé des percées significatives dans les-matériaux haut de gamme, notamment le verre-d'alumine, la vitrocéramique-et l'UTG/UFG", a déclaré l'académicien Ouyang Zhongcan de l'Académie chinoise des sciences.Actualités électroniques en Chine. Il a cité des exemples comme le verre à haute teneur en alumine Panda King du Sichuan Hongke, dont les mesures de performance en matière de résistance à la flexion, aux rayures et aux chocs ont atteint des niveaux avancés au niveau international. La dureté Vickers de matériaux comme le verre Kunlun de Chongqing Xinjing Teboli et le verre Dragon Crystal de Xiaomi a même dépassé la vitrocéramique-utilisée dans la série iPhone 15 d'Apple. Des sociétés comme Rainbow Group et Triumph Group ont atteint des capacités de production en série d'UTG à des épaisseurs de 100 μm, 50 μm et même 30 μm. De plus, certains fabricants nationaux peuvent désormais fournir du verre profondément renforcé.

 

Un représentant de la filiale verrière du groupe Triumph a déclaré dans une interview avecActualités électroniques en Chineque la technologie chinoise UTG de 30 μm a pleinement rattrapé les niveaux avancés internationaux et que sa technologie UFG de prochaine génération pourrait prendre de l'avance. Triumph continue de perfectionner sa technologie et a développé avec succès l'UTG en dessous de 15 μm, s'orientant désormais vers une production industrielle de masse.

Les experts du secteur suggèrent qu'une production de masse réussie d'UTG inférieur à -15 μm pourrait permettre à l'industrie chinoise du verre ultra-mince de passer du statut de suiveur et de compétitif à celui de leader mondial.

 

De plus, le verre de couverture chinois présente des avantages à la fois en termes de coûts de production et de réactivité au marché.

 

Le professeur Tian Yingliang de la Faculté des matériaux et de la fabrication de l'Université de technologie de Pékin, qui travaille également au Laboratoire national d'ingénierie pour la technologie et l'équipement des écrans plats, a expliqué la dynamique des coûts àActualités électroniques en Chine : "Grâce au processus float de la Chine, la capacité de production d'une seule ligne-dépasse de plusieurs fois celle du processus de fusion dominé par l'étranger-, tandis que les coûts d'investissement restent nettement inférieurs. Par conséquent, le verre de téléphone national coûte environ 50 % de moins que les produits étrangers, ce qui confère au verre de protection chinois un fort avantage en termes de prix-performances.

 

La réactivité rapide aux demandes changeantes du marché constitue un autre atout clé. Le représentant de Triumph a souligné qu'à mesure que les smartphones subissent des cycles de mise à niveau plus rapides, les marques ont besoin d'une plus grande flexibilité pour ajuster leurs stratégies de production et de conception afin de répondre aux divers besoins des consommateurs. Les fabricants nationaux, en tirant parti de leurs chaînes d'approvisionnement complètes, peuvent fournir des services personnalisés plus rapides et plus efficaces, répondant ainsi mieux aux demandes du marché des utilisateurs finaux-.

 

"Dans les segments-à-bas-de verre de protection-y compris le verre sodocalcique, le verre aluminosilicate et le verre renforcé secondaire standard-la Chine est largement à égalité avec ses concurrents étrangers. En fait, nos produits nationaux sont souvent en tête en termes de coût-rapport de performance en raison des avantages en termes de coûts de fabrication. Cela explique pourquoi les entreprises étrangères ont progressivement réduit leur capacité de production dans ces segments au cours des deux dernières années. Yang Guohong À l'avenir, à mesure que de plus en plus de marques de téléphones choisissent le verre de protection national, la part de marché des entreprises verrières chinoises est prête à connaître une croissance continue.