玻璃里的黑科技！超薄玻璃发展现状及技术成果分析

2024-03-28 18:00

随着显示产业的不断发展，电子玻璃加工技术也随之更新进步。在未来几年内，电子玻璃加工产品市场整体上呈现稳中发展的趋势。超薄电子玻璃作为智能手机、电视、电脑等电子产品的显示面板原材料之一，在我国拥有巨大的市场需求，且呈逐年增加趋势。

　　超薄玻璃的厚度可达到2mm及以下，甚至比头发丝还薄。超薄玻璃具有质轻、耐候和热稳定性佳，柔韧度高的优点，并广泛适用于汽车、电气电子、生物技术、可更新能源、建筑施工等众多行业。

　　机构分析基于超薄玻璃的厚度，0.5-1.0 mm厚度段的产品占据了市场份额，2024年大部分国家超薄玻璃市场规模将预计达207.998亿美元，年复合增长率达11.88％，触摸显示屏是主要应用领域。

　超薄电子玻璃加工产品传统市场主要是指现有的智能手机、智能电视、电脑等市场。智能手机包含基板玻璃、彩色滤光玻璃、ITO导电玻璃、导光板玻璃、手机前后盖板玻璃等多种电子玻璃加工产品，是电子玻璃重要的应用领域之一。智能手机大尺寸化、智能化、高清化，尤其是5G通讯，给电子玻璃加工带来了巨大的市场需求。

　　超薄电子玻璃加工产品存在的问题主要包括两方面：新的显示技术带来的市场问题；加工过程中应用的设备原料及技术问题。虽然TFT-LCD在近5年内依然是主流显示技术，但OLED显示技术作为新兴技术市场在迅速增长，市场占有率从2018年的4.0%提升至2023年的13.8%。

　　超薄电子玻璃加工产品存在的另一个问题则是加工过程中应用的设备原料及技术问题。我国已经可生产各种屏幕，这离不开电子玻璃加工技术的进步。但电子玻璃加工过程中的核心设备、使用的一些核心原料，均需要进口，这对于目前和将来的进一步发展都较为不利，将会严重阻碍电子玻璃加工技术的发展和相应产品市场的开拓。

　　超薄玻璃的分类

　　按照化学成分的不同，超薄玻璃可分为含碱超薄玻璃和无碱超薄玻璃。

　　含碱超薄玻璃指的是化学组成中含有碱金属氧化物的超薄玻璃，即钠钙硅玻璃或铝硅酸盐玻璃。无碱超薄玻璃通常是指硬质硼酸盐玻璃，其玻璃成分中含有B2O3，具有透光率高，光电性能好等优点。

　　超薄玻璃的加工技术

　　超薄电子玻璃加工是指以平板电子玻璃原片为基材，采用物理方法、化学方法及其组合等现代科学技术，对玻璃进行再加工，将其制成具有新的结构、功能或形态的玻璃产品，提高玻璃产品的技术含量和附加值，从而扩大玻璃材料的应用领域。

　　超薄玻璃原片的制备方法主要有浮法、溢流下拉法和垂直引上法等。

　　1、超薄电子玻璃的切割加工主要包括两部分：一是玻璃原片的切割；二是加工后的电子玻璃的切割。

　　目前，超薄电子玻璃切割方式主要有两种：传统的硬质合金或金刚石刀轮切割，以及新兴的激光切割等。

　　2、超薄电子玻璃用作保护屏玻璃时，需要有较高的耐冲击强度及耐磨性，但玻璃为脆性材料，表面存在格列菲斯裂纹等缺点，受到较小外部应力时就容易发生断裂，需要通过强化提升玻璃强度及耐磨性。

　　化学强化是将玻璃置于熔融碱盐中，使玻璃表层中的小离子与熔盐中的大离子交换，由于交换后体积发生变化，在玻璃表面形成压应力，内部形成张应力，从而达到提高玻璃强度的效果。

　　3、玻璃镀膜是指在玻璃表面涂覆一层或多层金属、金属化合物或其他物质的工艺过程。玻璃的镀膜技术按照生产方法可分为化学气相沉积法、物理蒸气沉积法和溶胶-凝胶法等，其中物理蒸气沉积法中的磁控溅射法因其成膜速率高、镀膜温度低、膜的粘附性好、可大面积镀膜等优点，而被广泛用作超薄电子玻璃镀膜方法。

　　热弯工艺是将平板玻璃放在模具中加热软化成型，再经退火制成的曲面玻璃（又称3D玻璃）的工艺过程，其过程包括加热、成型、退火、冷却等。

　　国内超薄产品

　　洛玻集团在2009年推出0.5mm的玻璃产品，在以后的每年洛玻都推出了超薄玻璃产品，在2015年研发创新0.28mm、0.25mm玻璃产品；蚌埠院在2014年推出0.3mm超薄产品后，2015年又推出了0.2mm的玻璃产品；东旭集团在2014年成功拉制出0.4mm厚度的玻璃产品，目前正在研究生产出厚度更薄的超薄产品。2018年，中国建材集团所属蚌埠中建材制成了0.12mm超薄电子触控玻璃。

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