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玻璃里的黑科技!超薄玻璃发展现状及技术成果分析

更新时间:2019-12-27 13:24:34点击次数:142次字号:T|T
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。

中玻网】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、可再生能源、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年全球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。

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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极为不利,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陷,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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超薄玻璃制造公司

康宁

康宁一直是苹果手机玻璃盖板的供应商。康宁已开发出厚度约为0.1毫米超薄可弯曲玻璃,其弯曲半径可以达到5毫米。这不是第1款可弯曲的玻璃,康宁前几年推出过一款称作Willow的玻璃类型,不过现在的这种超薄可弯曲玻璃比Willow玻璃更薄,且具有更好的弯曲能力。

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康宁公司在玻璃制造领域有着160多年经验,他们出名的是世界上大多数手机屏幕使用的大猩猩玻璃。另外,爱迪生发明的白炽灯玻璃外壳也来自于他们。

旭虹光电

旭虹光电团队经过核心技术攻坚一举打破国际技术垄断,成为国内第1家具备高铝盖板玻璃自主知识产权和量产能力的企业。

目前该公司已在盖板玻璃领域多面出击,正布局耐摔玻璃和锂铝硅玻璃、超薄玻璃、曲面玻璃、车载及防眩玻璃的生产,还将在防眩玻璃及柔性玻璃产业上增加投入,争取在2020年实现产品量产。

公开资料显示,旭虹光电是东旭光电的主要控股子公司之一。数年前并入上市公司时,东旭集团承诺旭虹光电2017年到2019年实际净利润分别不低于7500万元、9800万元和1.15亿元。

亚玛顿

公司先后被评为高新技术企业、国家火炬计划重点高新技术企业、江苏省创新型企业等;作为代表光伏玻璃的企业,亚玛顿曾打破多项国外垄断技术。

凭借在太阳能材料行业前沿领域的巨大研发投入,通过采用先进的大尺寸薄型热钢化技术,将钢化玻璃减薄至2mm及以下,搭载高性能减反射镀薄膜玻璃技术、超薄物理钢化玻璃技术、无框超轻双玻组件技术等,助力光伏行业进入“轻量化”时代。

公司产品定位为超薄大尺寸显示屏玻璃、大尺寸电视机玻璃前后盖板、超大尺寸触控玻璃、导光板玻璃、全贴合产品等。

产品应用

1华为Mate XS超薄玻璃全新设计

新一代的Mate XS显示屏将使用超薄玻璃面板,不仅可以更好的消除折痕,还提供了更好的耐磨性质,毕竟与Mate X相似,Mate XS也是采用的外折方案,更好的屏幕耐磨性质,这一点是必须的。这款全新的折叠手机Mate XS,将会于2020年3月份正式发售。

目前在售的Mate X与三星Galaxy Fold均采用的“塑料屏”,这种屏幕极易刮花。

2日本DNP开发出高机能盖板玻璃

DNP开发的“高机能玻璃盖板”用薄膜覆盖玻璃边缘和玻璃四角的构造,在防止因事故造成玻璃溅散,且采用比钢化玻璃更便宜的钠钙玻璃,大幅度削减了成本。

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DNP的“高机能玻璃盖板”的特征

1.事故撞击时,防止破裂的玻璃四处溅散。

2.采用了比钢化玻璃廉价的钠钙玻璃,大幅度削减成本。

3.采用了兼具低反射率和耐摩擦性的DNP“防反射薄膜”。

4.可用于无边框显示屏。

5.除了车载用途,也可以用于笔记本电脑。

3不碎“弹簧玻璃”登场

德国激光源和设备厂商LPKF公开了可将可折叠用玻璃的弯曲部分制作为弹簧玻璃的LIDE(The Laser-Induced Deep Etching)技术。LPKF公司凭借该技术在今年5月于美国举行的国际信息显示学会(SID)的显示周期间,作为推出核心技术的创业公司,被授予了“SID Honorary Award”奖项。

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弹簧玻璃是可弥补此盖板玻璃此种缺陷的一种技术。将激光照射在可折叠手机的弯曲部分,像橡胶一样使得玻璃产生弹性,可以伸缩。

4 Pavonine开发出超薄玻璃偏光板

Pavonine Korea持续投入研发,成功开发出了既具有价格竞争力又具备可利用性的新型偏光板。

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Pavonine Korea开发的产品通过在厚度为50㎛,尺寸为370×470㎜的玻璃薄板上复制100以上纳米Pitch的纳米图案制作成偏光板。是在印刷的纳米图案上涂布金属的反射型偏光板,可用于目前的PVA偏光板难以实现的各种尖端产品上。

5中建材蚌埠院“超薄触控玻璃关键技术与成套装备开发及产业化”成果

蚌埠院通过改革科研体制、强化激励措施、打造创新平台,使人才、技术、资本充分融合,在超薄触控玻璃高端化升级方面每年向前跨越一大步,实现了从1.1毫米超薄到0.12毫米极薄的跨越,屡次刷新世界纪录。超薄触控玻璃的成功问世凝聚了200多名科研人员和凯盛工匠的智慧与心血,先后突破1000多项关键技术瓶颈,研发攻坚和工程建设成为了中国创造和中国制造的“凯盛加速度”


 
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