Черные технологии внутри стекла! Анализ состояния разработки и технических достижений ультратонкого стекла

С постоянным развитием отрасли дисплеев технологии обработки электронного стекла также обновлялись и совершенствовались. В ближайшие годы общий рынок продукции для обработки электронного стекла будет демонстрировать стабильную и развивающуюся тенденцию. Ультратонкое электронное стекло, как один из основных материалов для панелей дисплеев электронных продуктов, таких как смартфоны, телевизоры и компьютеры, имеет огромный рыночный спрос в Китае и демонстрирует ежегодный рост.

Толщина ультратонкого стекла может достигать 2 мм или менее, что даже тоньше, чем человеческий волос. Ультратонкое стекло обладает преимуществами легкости, хорошей атмосферостойкости и термостабильности, высокой гибкости и широко используется во многих отраслях, таких как автомобилестроение, электроника, биотехнологии, возобновляемые источники энергии и строительство.

Институциональный анализ основан на толщине ультратонкого стекла, при этом продукция толщиной 0,5-1,0 мм занимает долю рынка. Ожидается, что размер рынка ультратонкого стекла в большинстве стран достигнет 20,7998 миллиардов долларов США в 2024 году при среднегодовом темпе роста 11,88%. Основной областью применения являются сенсорные экраны.

Традиционный рынок продукции для обработки ультратонкого электронного стекла в основном относится к существующим рынкам, таким как смартфоны, смарт-телевизоры и компьютеры. Смартфоны включают в себя множество продуктов для обработки электронного стекла, включая подложечное стекло, цветное фильтрующее стекло, ITO-проводящее стекло, стекло световодной пластины, а также переднее и заднее защитное стекло мобильных телефонов. Они являются одной из важных областей применения электронного стекла. Крупномасштабное, интеллектуальное и высококачественное развитие смартфонов, особенно в области 5G-связи, создало огромный рыночный спрос на обработку электронного стекла.

Проблемы, существующие в продукции для обработки ультратонкого электронного стекла, в основном включают два аспекта: проблемы рынка, вызванные новыми дисплейными технологиями; вопросы оборудования, сырья и технологий, применяемых в процессе обработки. Хотя TFT-LCD оставалась основной технологией отображения в последние 5 лет, технология OLED-дисплеев, как новый рынок технологий, быстро развивается, а доля рынка выросла с 4,0% в 2018 году до 13,8% в 2023 году.

Еще одна проблема, связанная с продукцией для обработки ультратонкого электронного стекла, заключается в использовании оборудования, сырья и технологических вопросах в процессе обработки. Наша страна уже может производить различные экраны, что неразрывно связано с прогрессом технологии обработки электронного стекла. Однако основное оборудование и некоторые основные материалы, используемые в процессе обработки электронного стекла, необходимо импортировать, что не способствует текущему и будущему развитию и будет серьезно препятствовать развитию технологии обработки электронного стекла и расширению соответствующих рынков продукции.

Классификация ультратонкого стекла

В зависимости от различных химических составов ультратонкое стекло можно разделить на ультратонкое стекло, содержащее щелочь, и ультратонкое стекло, не содержащее щелочь.

Ультратонкое стекло, содержащее щелочь, относится к ультратонкому стеклу, содержащему оксиды щелочных металлов в своем химическом составе, а именно натриево-кальциево-силикатное стекло или алюмосиликатное стекло. Ультратонкое стекло, не содержащее щелочь, обычно относится к твердому боратному стеклу, которое содержит B2O3 в своем стеклянном составе и обладает такими преимуществами, как высокая прозрачность и хорошие фотоэлектрические характеристики.

Технология обработки ультратонкого стекла

Обработка ультратонкого электронного стекла подразумевает использование плоских электронных стеклянных материалов, современных научно-технических методов, таких как физические и химические методы и их комбинации, для переработки стекла в стеклянные изделия с новыми структурами, функциями или формами, повышения технического уровня и добавленной стоимости стеклянных изделий, а также расширения областей применения стеклянных материалов.

Основные методы получения пластин ультратонкого стекла включают метод флотации, метод вытягивания с переливом и метод вертикального вытягивания.

1. Резка и обработка ультратонкого электронного стекла в основном включает две части: во-первых, резка исходного стеклянного листа; во-вторых, резка обработанного электронного стекла.

В настоящее время существуют два основных метода резки ультратонкого электронного стекла: традиционная резка твердым сплавом или алмазным кругом и новая лазерная резка.

2. Когда ультратонкое электронное стекло используется в качестве защитного стекла экрана, оно должно обладать высокой ударной прочностью и износостойкостью. Однако стекло является хрупким материалом с такими дефектами, как трещины Гриффита на поверхности, и оно склонно к разрушению при воздействии небольших внешних напряжений. Для повышения прочности и износостойкости стекла необходимо его упрочнение.

Химическое упрочнение — это процесс помещения стекла в расплавленную щелочную соль для обмена небольших ионов на поверхности стекла на большие ионы в расплавленной соли. Из-за изменения объема после обмена на поверхности стекла образуется сжимающее напряжение, а внутри — растягивающее напряжение, что повышает прочность стекла.

3. Нанесение покрытия на стекло — это процесс нанесения одного или нескольких слоев металла, металлических соединений или других веществ на поверхность стекла. Технология нанесения покрытия на стекло может быть разделена на метод химического осаждения из паровой фазы, метод физического осаждения из паровой фазы и метод золь-гель в зависимости от метода производства. Среди них метод магнетронного распыления в методе физического осаждения из паровой фазы широко используется в качестве метода нанесения покрытия на ультратонкое электронное стекло благодаря своим преимуществам высокой скорости образования пленки, низкой температуры нанесения покрытия, хорошей адгезии пленки и нанесения покрытия на большие площади.

Процесс горячего формования — это процесс нагрева и размягчения плоского стекла в форме, а затем отжига для получения изогнутого стекла (также известного как 3D-стекло). Процесс включает нагрев, формование, отжиг, охлаждение и т. д.

Отечественные ультратонкие продукты

Группа Luobo выпустила продукцию из стекла толщиной 0,5 мм в 2009 году, и каждый последующий год Luobo выпускала ультратонкие стеклянные изделия. В 2015 году были разработаны инновационные стеклянные изделия толщиной 0,28 мм и 0,25 мм; после выпуска ультратонких изделий толщиной 0,3 мм в 2014 году институт Бенбу также выпустил стеклянные изделия толщиной 0,2 мм в 2015 году; группа Dongxu успешно произвела стеклянные изделия толщиной 0,4 мм в 2014 году и в настоящее время проводит исследования по производству ультратонких изделий меньшей толщины. В 2018 году дочерняя компания China National Building Materials Group, Bengbu Zhongcai, выпустила ультратонкое электронное сенсорное стекло толщиной 0,12 мм.