折りたたみガラスがスマートフォンをどう変えたか — Samsung UTG、Corning、SCHOTTを比較

現在販売されている折りたたみスマートフォンは、いずれも同じ設計上の難題を抱えています。それは、割れずに曲がるほどディスプレイ用ガラスを薄くしながら、落下や日常的なポケット内の摩擦に耐える強度も確保することです。Samsung Display、Corning Incorporated、SCHOTT AGは、この課題に根本的に異なる方法で取り組んできました。以下では、宣伝文句ではなく公開仕様と実機データを基に、各社の超薄板ガラス技術を比較します。

折りたたみガラスとは何か、曲げられるガラスはどのような仕組みで機能するのか？

折りたたみガラスとは、一般に厚さ25～100マイクロメートルで、繰り返し曲げてもひびが入らない超薄板ガラスです。この厚さの超薄板ガラスは、従来のスマートフォンの硬いパネルよりも、柔軟な高分子中間膜に近い挙動を示します。Journal of the American Ceramic Societyに掲載された2026年の研究は、ヤング率を低減した超薄板フレキシブルガラスなら、ガラスとプラスチックを分ける光学特性や表面特性を維持しながら、折りたたみディスプレイ用途に必要な変形しやすさを実現できると結論づけています。 曲げられるガラスの技術を支える原理は、表面応力です。板状のガラスを曲げると、外側の表面には引張力が働いて伸び、内側の表面は圧縮されます。亀裂は引張側から発生します。 曲げ半径が同じなら、ガラスが薄いほど外側表面に生じるひずみは小さくなります。このため、厚さ30 µmのガラスは平らになるまで折りたためる一方、厚さ500 µmのガラスは砕けます。 ただし、折りたたみガラスの耐久性は厚さだけでは説明できません。メーカーは、材料の表面特性を変えるイオン交換工程である化学強化によって超薄板ガラスを補強しており、ガラスを約410 °Cの溶融硝酸カリウム（KNO₃）浴に浸します。この工程で、ガラス表面の小さなナトリウムイオン（Na⁺）が大きなカリウムイオン（K⁺）に置き換わり、圧縮応力層が形成されます。 Korean Ceramic Societyが公表した研究によると、この工程によって最大300～2,000 MPaの圧縮応力が生じ、繰り返し折り曲げた際の亀裂進展に耐えられます。

Samsung UTG・Corning・SCHOTT — 仕様比較一覧

折りたたみガラス市場では、異なる三つのアプローチが主流となっています。Samsung Displayは、一般消費者向けの折りたたみ端末用UTGガラスを初めて商用化しました。SCHOTTは、世界で最も薄いガラスの製造でギネス世界記録を保持しています。そして、Gorilla Glassを開発したCorning Incorporatedは、独自のイオン交換強化工程を用いて厚さが場所によって異なるガラスを開発しています。各社が公開している仕様を以下で比較します。

曲げ半径、厚さ、折り曲げ耐久回数

折りたたみ端末に使う超薄板ガラスの性能は、曲げ半径、厚さ、折り曲げ耐久回数という三つの数値で決まります。これらは相互に依存しており、一つを変えるとほかの項目でトレードオフが生じます。 SamsungがGalaxy Z Flip 5からZ Flip 6への移行時にUTGの厚さを30 µmから50 µmへ増やした判断は、このトレードオフを示しています。ガラスを厚くすると曲げ半径がわずかに大きくなり、折り目も目立ちますが、耐落下性が向上し、使用に伴う画面の変形も抑えられます。Android Headlinesは、Z Flip 6の厚くなったUTGパネルにより、画面の硬度と耐傷性が向上し、中央の折り目も軽減されると報じています。 SCHOTTは、化学強化後に1 mm未満という業界最小の曲げ半径を実現できるとしています。この数値はXensation Flex製品シリーズのもので、端末メーカーの要件に応じてガラスの厚さを25～210 µmに調整できます。公表されている折り曲げ耐久回数は300,000+回で、Samsungの200,000+回を上回りますが、両社の試験手順が異なる可能性があり、単純な比較は困難です。 今後の動向については、SamsungがGalaxy Z Fold 8向けにデュアルUTG構造を開発しているとTrendForceが報じています。Samsungは、特性の異なる超薄板ガラスを二枚重ねることで、200,000回超の折り曲げ耐久回数を維持しながら、Z Fold 7と比べて折り目の目立ちやすさをさらに20%低減することを目指しています。

耐傷性と表面硬度

折りたたみスマートフォンの所有者から最も多く寄せられる不満は耐傷性ですが、その原因はしばしば誤解されています。折りたたみ画面で目にする傷は、通常、ガラス自体ではなく、カバーガラスの上に重ねられた柔らかい保護用中間膜に生じています。 化学強化された超薄板ガラスのモース硬度は6～7に達し、一般的なスマートフォン用ガラスと同等です。ただし、折りたたみスマートフォンのメーカーは、衝撃を吸収してガラスの破損を防ぐため、UTGの上に薄い高分子保護層を設けており、通常は熱可塑性ポリウレタン（TPU）または無色ポリイミド（CPI）が使われます。 この保護用中間膜の鉛筆硬度はおよそ2Hで、モース硬度ではわずか2～3に相当します。The VergeがZ Flipの分解記事で説明したように、その下のガラスには確かに耐傷性がありますが、上の中間膜はほかのプラスチック表面と同じくらい簡単に傷がつきます。 SCHOTTの化学強化では、ガラスの組成と加工条件に応じて端部強度が4～10倍になります。Samsungは、UTGに硬化材料を注入する独自の強化工程によって、ガラス全体で均一な硬度を実現しています。どちらの方法も、ガラスの耐久性を高めて高分子保護層が最も弱い箇所となる状態を作り、最終的にはその保護層を不要にするという同じ目標を掲げています。

折りたたみガラスの製造方法

人の髪の毛よりも薄いガラスを製造するには極めて高精度な製造工程が必要で、実現できる施設は世界でもごくわずかです。主な製造方法であるダウンドロー法とフュージョンドロー法には、折りたたみ画面の技術において、それぞれ異なる利点があります。

ダウンドロー法（SCHOTT）

SCHOTTは、溶融ガラスを成形ゾーンで垂直下方に流し、連続したリボン状のガラスを作るダウンドロー法を採用しています。最終的な厚さは、精密な温度制御と引き下げ速度によって決まります。SCHOTTの方法では厚さ25～210 µmのリボン状ガラスを製造でき、中間膜のようにガラスをリールに巻き取るリール・ツー・リール加工にも対応できるため、大量生産が可能です。

フュージョンドロー法（Corning）

Corningのフュージョンドロー法では、溶融ガラスをV字型の溝に供給し、両側を流れ下る二つの流れを底部で融合させます。ガラス表面が装置に触れないため、成形後の研磨が不要で、光学的透明性を確保するうえで大きな利点となります。業界報道によると、フュージョンドロー装置の価格は装置ごとに$200 millionを超え、この革新的な技術が民生用電子機器に大規模に普及するまで時間を要している理由の一端がうかがえます。

最終工程：化学強化

成形方法にかかわらず、すべての折りたたみガラスには化学強化が施されます。一般的な工程では、約410 °Cの溶融硝酸カリウム（KNO₃）浴にガラスを4～16時間浸します。このイオン交換工程では、ガラス表面の小さなナトリウムイオンが塩浴中の大きなカリウムイオンに置き換わり、ガラス表面に圧縮応力層が形成されます。その応力の公表値は、ガラスの組成と処理時間に応じて300～2,000 MPaです。 Korean Ceramic Societyの研究では、従来の浸漬法は溶液の抵抗によって厚さ50 µm未満のガラスを損傷する場合があるため、超薄板向けの代替法としてKNO₃のスプレー塗布が登場していると指摘しています。

各社の折りたたみガラスはどのスマートフォンに採用されているか？

スマートフォン市場の折りたたみ端末は、もはやSamsungの独占ではなく、UTGのサプライチェーンにもその変化が表れています。現在は複数のガラスサプライヤーがOEM契約を競い、各端末メーカーはさまざまな端末設計、ガラスの調達先、目標厚さを検討しています。 このサプライチェーンで意外なのは、Samsungが必ずしも自社のガラスを使っているわけではないことです。韓国の業界誌THE ELECは、2021年のGalaxy Z Fold 3向けUTGをSCHOTTが全量供給したと報じています。一方、Nippon Electric Glassは2025年にDinorex UTGで市場に参入し、第四の主要サプライヤーとして、XiaomiなどのOEMが折りたたみ端末を設計する際の調達先の選択肢を広げました。 2026年9月の発売が広く報じられているAppleの折りたたみiPhoneには、超薄板ガラスを用いたSamsung Displayの画面技術が採用される見込みです。MacRumorsによると、Appleはディスプレイの折り目を見えなくすることを目指し、折り曲げる箇所は柔軟性を持たせるために薄く、それ以外は剛性を確保するために厚くした、厚さが均一でない超薄板フレキシブルガラスパネルを試験しています。

折りたたみガラスとプラスチック製ディスプレイの比較 — ガラスが優れる理由

UTGが商用化される前は、すべての折りたたみスマートフォンがディスプレイのカバーに無色ポリイミド（CPI）を使っていました。初期モデルの初代Galaxy Fold（2019年）とMotorola Razr（2019年）は、どちらもプラスチックに依存していました。本物のガラスへの切り替えで複数の問題が解消された一方、新たな制約も生まれ、それが今も折りたたみディスプレイ業界の変化を促しています。 PMCで公開されたフレキシブルディスプレイのカバー材料に関する研究のデータでは、透過率はUTGが91～92%、CPIが87～90%です。この差は数値上は小さく見えても、直射日光の下でははっきりとわかります。透過率が高いほど色が明るく鮮やかになり、屋外での視認性も向上するため、日々何百回も操作するモバイル端末では重要です。 2021年以降に発売された主要な折りたたみスマートフォンは、いずれも構造を支えるカバー層に、CPI単体ではなくUTGを採用しています。CPIは今もガラス上の薄い保護コーティングとして使われていますが、プラスチックだけで構成された折りたたみ画面の時代は事実上終わりました。

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