

近期多项媒体及供应链消息指向,苹果首款折叠屏手机最快可能在今年秋季亮相。外界普遍预计,该产品将采用类似书本的横向折叠设计,并把减少屏幕折痕、控制整机厚度和提高长期可靠性作为主要卖点。

图1 书本式折叠屏与透明聚合物保护层示意
不过,截至目前苹果尚未正式确认这款产品及其发布时间,市场也存在因工程和量产问题推迟上市的不同判断。因此,“苹果即将发布折叠iPhone”仍属于有较多报道支持、但尚未获得官方确认的市场预期。
无论最终发布时间是在今年还是稍晚,苹果进入折叠屏市场,都可能把一个已经存在多年的产品形态重新推到聚光灯下。处理器、摄像头和操作系统固然重要,但折叠设备最难回避的问题始终是那块每天被反复弯折的屏幕:怎样减少折痕,怎样避免玻璃破裂,怎样在经历数十万次开合后仍保持透明、平整和可靠?
在这一背景下,一项关于聚氨酯丙烯酸酯涂层的新研究,为折叠屏超薄玻璃的保护提供了新的材料思路。
需要说明的是,目前没有公开资料表明这项研究已经进入苹果供应链。本文并非判断苹果将采用该材料,而是以折叠iPhone的市场预期为切口,观察聚氨酯在柔性显示领域可能打开的应用空间。
苹果为什么迟迟没有进入折叠屏市场?
折叠屏手机早已不是新鲜事物。三星、华为、荣耀、OPPO、vivo和谷歌等品牌均已推出相关产品,但苹果一直没有正式入场。
多年来,关于苹果折叠屏的消息反复出现,其发布时间也多次被市场推迟。部分报道将原因指向折叠屏仍未完全解决的几个问题:内屏折痕明显、铰链与屏幕寿命不足、机身过厚,以及超薄玻璃在长期使用中的可靠性风险。
对普通折叠屏产品而言,折痕可以被理解为现阶段技术限制;但如果苹果希望把首款折叠产品放在更高端的市场位置,屏幕观感、结构耐久性和长期使用体验就必须经受更严格的检验。
因此,苹果是否入场不仅取决于能不能做出一台可以折叠的手机,更取决于能否把折叠结构带来的妥协控制在消费者可以接受的范围内。
而在所有问题中,屏幕保护材料是无法绕开的一环。
折叠屏越来越薄,玻璃却不能只追求“薄”
超薄玻璃(UTG)已经成为折叠显示的重要基材。玻璃经过减薄后可以实现弯曲,同时仍能保持较好的透明度、平整度和触感。
但玻璃越薄,对表面划伤、局部按压和冲击缺陷就越敏感。日常使用中的跌落、反复开合以及异物挤压,都可能使微小损伤逐渐扩展,最终形成裂纹。
因此,超薄玻璃通常需要增加保护层。传统PET保护膜具有成熟、易加工等优势,但在高频弯折条件下,可能面临折痕、起层以及长期光学稳定性等问题。下一代保护材料不能只是覆盖在玻璃表面,还需要同时承担增强、缓冲和损伤控制等功能。
这正是聚氨酯涂层可以发挥作用的地方。
近期发表于《Progress in Organic Coatings》的一项研究,开发出一种三官能聚醚胺基聚氨酯丙烯酸酯(PEUA)UV固化涂层,可直接应用于超薄玻璃表面。
实验中,涂覆该材料的超薄玻璃在3毫米弯折半径下完成20万次向内折叠,未出现明显折痕或涂层脱落;在更加严苛的1.5毫米弯折半径下,涂层虽然出现应力发白,但经过短时热处理后可以恢复透明。
高模量与高韧性,为什么可以同时实现?
折叠屏保护材料面临一个典型矛盾:材料太硬,容易在弯折中开裂;材料太软,又难以为玻璃提供足够支撑,也容易留下压痕和折痕。
此次研究中的PEUA树脂主要由丙烯酸羟乙酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚醚胺构建,并通过UV固化形成交联网络。

图2 聚氨酯丙烯酸酯涂层分散弯折应力的结构示意
其中,IPDI形成的刚性链段为涂层提供结构支撑,有助于提升模量和抗形变能力;柔性的聚醚胺链段则可以吸收并分散弯折和冲击产生的能量,降低应力在局部集中。二者共同作用,使涂层在硬度和韧性之间取得平衡。
测试数据显示,该涂层在550纳米波长下的透光率超过92%,储能模量约为2.18 GPa,玻璃化转变温度约为140℃。一层厚度约40微米的涂层,可以使超薄玻璃的落笔冲击失效高度提高16厘米。
更值得关注的是破坏方式的变化。未经保护的超薄玻璃受到冲击后,容易形成向外扩展的放射状裂纹;增加PEUA涂层后,损伤更多表现为局部、没有继续扩展的压痕。
这说明涂层并不是简单增加了一层厚度,而是在改变冲击能量向玻璃内部传递的方式。
20万次折叠和“热恢复”意味着什么?
对于折叠屏材料而言,20万次弯折是一个具有代表性的耐久性指标。假设用户每天开合手机100次,20万次大致相当于五年多的使用量。
当然,实验室折叠测试与真实使用不能简单等同。实际手机还会经历不同角度、不同速度和不同温度下的开合,也会受到跌落、灰尘、汗液、油脂和清洁剂等影响。
但这项测试至少表明,聚氨酯丙烯酸酯涂层具备承受长期机械循环的潜力。
在极端弯折条件下出现的应力发白能够通过短时加热恢复,则进一步体现了聚氨酯网络的可调节性。弯折可能使涂层内部形成暂时性的微观结构变化,而加热为聚合物链段重新运动和排列提供了条件,从而恢复光学透明度。
这种能力的价值,不只是让表面重新变得透明。它意味着部分由极端形变引起的光学缺陷可能具有一定可逆性,保护层不再只是被动承受损伤,而是具备了功能恢复空间。
如果未来能够将这种恢复能力与手机自身产生的热量、受控加热程序或其他修复机制结合,折叠屏保护材料的设计逻辑可能进一步发生变化。不过,这仍属于值得探索的应用方向,目前尚不能视为成熟的终端方案。
苹果入场,可能放大高性能聚氨酯材料的价值
苹果进入一个产品领域,往往不只意味着增加一个新品牌,还可能推动供应链标准、消费者认知和产业投资发生变化。
如果折叠iPhone正式发布,市场关注点可能从“有没有折叠屏”转向“折叠屏是否足够可靠”。折痕控制、玻璃保护、铰链寿命、光学胶稳定性和整机轻薄化,都将成为材料企业需要回答的问题。
对聚氨酯行业而言,这类应用的意义不在于消耗多少吨材料,而在于聚氨酯正在从传统的大宗材料走向高性能电子功能层。
进入折叠显示领域后,客户购买的不再只是树脂,而是透明度、模量、韧性、附着力、耐黄变、弯折寿命和加工效率的综合解决方案。这将对IPDI、聚醚胺、UV固化树脂、光引发体系以及精密涂布配方提出更高要求。
其材料用量可能远低于软泡、硬泡等传统市场,但单位价值、技术门槛和客户认证难度更高。企业之间的竞争重点,也会由单纯的产能和价格,进一步延伸至分子结构设计、应用验证和终端协同开发能力。
从论文走向手机量产,还有多远?
首先是长期可靠性。20万次机械折叠验证了材料的耐弯折潜力,但还需要观察涂层在高低温循环、湿热、紫外照射和长期使用后是否会黄变、开裂或失去附着力。
其次是加工稳定性。折叠屏对涂层厚度均匀性、表面缺陷和光学一致性的要求极高。实验室可以制备出性能良好的样品,并不代表在大面积连续涂布中仍能保持相同良率。
再次是系统兼容性。保护涂层需要与超薄玻璃、柔性OLED、触控层、光学胶和其他功能膜层共同工作。单一材料性能再好,如果影响触控响应、屏幕显示、整机厚度或后续贴合工艺,也难以进入终端产品。
此外,短时加热恢复在手机中如何实现,也需要考虑温度、能耗、屏幕安全和用户体验。
因此,这项成果更适合被理解为一条具有产业化潜力的新路线,而不是已经成熟的折叠屏解决方案。
结语
苹果首款折叠屏手机能否如市场预期在今年亮相,仍需等待官方答案。但折叠设备对材料可靠性的要求已经十分明确:屏幕不仅要能够弯曲,还要在长期使用后保持透明、平整和安全。
超薄玻璃解决了柔性显示的基础问题,而聚氨酯丙烯酸酯涂层则有望进一步补足玻璃在韧性、冲击保护和功能恢复方面的短板。
从泡沫到涂层,从结构材料到电子功能层,聚氨酯的应用边界仍在扩展。未来真正具有吸引力的增量市场,未必都来自更大的材料用量,也可能来自更高的性能、更深的技术壁垒,以及材料与终端产品之间更紧密的结合。
