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车载显示3D玻璃盖板是趋势,三种成型工艺对比
随着大屏多屏的应用发展趋势,触感好、光学性能优异的玻璃盖板现已成为车载显示盖板材质的主要选择之一。当然,目前2D玻璃是主流,但随着消费者对品质、设计感需求的提升,3D玻璃必是最终走向。


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别克GL8 双联屏,2D平面的双联屏屏幕
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广汽新能源 AION LX 双12.3,呈V型

3D盖板将是发展趋势


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延锋XIM21 概念车中的曲面显示屏,截取自延锋官网

现有量产车型仅有少数采用大弧度3D玻璃盖板,但在未来发展来看,3D盖板的好处多多:

1.设计自由度的提升。对于设计师来说,曲面的屏幕能够更好的实现设计想法,且更具设计感与科技感。
2.OLED、Micro LED、mini LED等应用将推动曲面屏发展。未来车内,3D柔性显示屏将越来越多
3.更符合人体工程学。3D曲面屏幕可实现更好的显示效果
4.辅助提升触觉反馈。曲面的变化能辅助带来触觉反馈


三种3D成型工艺


3D玻璃成型最早应该是从日本起源,后经韩国发展,再到国内。小编通过艾邦粉丝了解到,目前车载显示玻璃盖板的加工有三种工艺:康宁的冷弯贴合工艺、用于手机盖板加工的热弯(热压工艺,代表旭硝子)、之前用于家电领域的热弯(传统热弯,利用玻璃自重成型,代表:旭信达)。

目前来看,这三种工艺各有优劣,而目前3D玻璃盖板的应用也基本都处在打样阶段,最终哪种工艺将会胜出,还是一个未知数。下面,小编带大家一起来简单了解下这三种工艺。

01 传统热弯工艺


这种成型工艺是由用于电视机、大尺寸电脑显示屏等产品玻璃盖板加工的工艺转到车载显示盖板成型上。
         图片图片来源 旭信达

通过将玻璃加热到接近融化(6-700℃),利用玻璃自重,玻璃在长时间的软化后贴覆在模具上,再通过冷却固化处理即可得到3D玻璃。

整体工艺大致如下:
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优势:由于是利用玻璃自重成型,产品不受外力明显作用,因此表面光滑,CNC无需进行抛光处理。制程相对缩短,良率会有提升。另外在热弯过程中,会在一定温度恒温一定时间,让玻璃内应力充分释放,确保玻璃不会自爆;

缺点:产品升温/冷却周期长,整个成型周期持续数小时,生产效率有限。适合小批量生产。

02 热压成型


热压工艺目前在手机盖板加工上面已经非常成熟,但由于车载显示相较于手机盖板尺寸更大,设备投入大、工艺成熟度不足。
           图片图片来源,宜宾特宜

热压工艺是通过将玻璃加热到软化点(6~700℃),产品放入光滑模具内,通过上模具向玻璃施加作用力使其弯曲成型,然后经过冷却后固定形状。

整体工艺大致如下:
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优点:成型周期短,具有更高的成型效率,基本上在6-7min即可完成一个循环。这一技术适用于大规模量产。

缺点:由于是通过压力使其成型,因此产品表面一般会留下模印,需要经过抛光处理才能达到产品要求。

进阶:热吸工艺


目前热压成型的一大难点就是要针对模印进行抛光,因此,厂商在此热压的基础上升级工艺,以减轻甚至消除这一问题,热吸工艺由此应运而生。

热吸工艺,是当玻璃加热至软化点后,通过下模具抽真空将玻璃吸在模具上,最终贴合模具形态成型。整个过程中产品不会受到上模具的压应力,因此,最终产品将会消减模印。热吸工艺作为热压的一种升级工艺,正在验证之中。


03 冷弯工艺(ColdForm)

           图片

京东方精电联合康宁开发曲面显示解决方案


冷弯贴合(cold form)工艺是由康宁提出的工艺。顾名思义,即实现汽车内饰显示玻璃在室温下弯曲成型,无需传统的热成型工序。这一工艺是利用康宁大猩猩玻璃超薄、高韧性的性能优势,直接通过机械力作用使其弯曲,后经过贴合胶水固化而固定在产品表面。具体流程大致如以下:
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简单点说,就是将做好各种处理的超薄玻璃通过外力,最终3D贴合在产品表面。

优势:与热成型工艺相比,极大的减少了加工流程,同时还提升了加工良率;

劣势:冷弯的核心在于超薄、高韧性的玻璃,这种高性能玻璃的成本一般较高;另外玻璃非永久变形,后续应力影响有待进一步验证。

除康宁外,去年全触展上,小编见到南玻也有在开发超薄高韧性玻璃。

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摄于南玻展台


对比


下面根据小编收集到的信息,这里从原料、技术、整体工艺来对这三种工艺进行简单对比:

对比项目
传统热弯
热压
冷弯(cold form)
成型温度(℃)
600~700
600~700℃
室温
原材料
高铝玻璃
高铝玻璃
超薄、高韧性玻璃
设备尺寸
最大


设备成本
较高


成型周期
3H/24片(根据尺寸,每次成型数量会有变化)
6~7min/片
用时最短
良率

一般

工艺难点
1.黄光工艺
2.镀膜难(AR)
3.曲率小
1.抛光处理
2.黄光工艺
3.镀膜难(AR)
依靠贴合胶水粘接固定形变,玻璃非永久变形,应力集中问题等



艾邦创建了车载显示交流群,目前已有一汽、上汽、吉利、长城、长安、哈曼、马瑞利、华阳、德赛西威、航盛电子、天马、京东方、TPK、长信科技、信利、莱宝、蓝思、伯恩、特宜、胜利精密、星星科技、TDK、瓦克、3M、桐力光电、康宁、肖特、旭硝子、东旭、niebling、住友、赛贝尔等产业链上下游企业加入,欢迎各位朋友入扫码加群。

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