2024年7月10日发(作者：卫凝丝)

Architectural & Functional Glass №12 2020

我国平板显示器光电玻璃减薄现状及趋势

刘志海

0　引　言

随着信息技术发展和消费者消费需求的升级，人

们对移动终端轻薄化要求日益提高，也是未来平板显

示产品的发展趋势。轻薄化的TFT-LCD、OLED或其

它平板显示技术的各类终端消费电子产品，具有诸多

优点，对于零售商来说，轻薄的设备等同于更少的包

装材料和运输浪费；对于终端市场消费者来说，更为

轻薄的设备意味着更好的便携性和多功能性。所以

普遍采用减薄平板显示器（FPD）光电玻璃，来实现平

板显示产品轻薄化的目的，成为目前业界主要的核心

竞争要素。

很难加工更薄的玻璃基板

一方面，由于平板显示器世代线投资规模较大，

其生产平板显示器面板时使用的超薄玻璃一般为

0.5mm或0.4mm的标准尺寸，虽然对生产线进行改造

使其能加工更薄的超薄玻璃，但是设备的改造成本很

高。另一方面，大片轻薄玻璃在传送过程中容易出现

漂浮效应，同时，受玻璃自身重量等方面的影响，当

白玻璃厚度小于0.3mm条件下，平板显示器高世代线

使用机械手对大片白玻璃加工时，玻璃会发生弯曲变

形，两块玻璃难以准确贴合，会影响产品良率，提高

成本。

（3）平板显示器生产设备改进，增加生产成本

如果直接使用超薄玻璃基板，面板生产商为了防

止玻璃基板的漂浮效应，需要使用载板搭载超薄玻璃

基板进行传送，对平板显示器生产设备改进的相关投

资、时间成本，以及直接采购超薄玻璃基板增加的原

材料成本，远超过使用常规白玻璃（0.4mm或0.5mm）

生产平板显示器光电玻璃后再进行薄化的成本。

鉴于上述原因，目前市场上满足显示器件轻薄化

需求较为经济的方法是，通过化学或物理方法对制程

的平板显示器光电玻璃进行薄化。

1　平板显示器光电玻璃薄化的技术途径及分析

1.1　光电玻璃薄化的技术途径

目前，平板显示器光电玻璃薄化的主要技术途径

有两个：一是采用不同的玻璃制备方法直接制成超薄

玻璃或极超薄玻璃；二是在TFT与彩色滤光片制程完

成后，通过化学刻蚀或物理方法进行研磨等方式进行

玻璃基板减薄。

1.2　光电玻璃薄化的技术途径分析

（1）直接使用超薄玻璃，影响生产成本

目前，平板显示器制造商如直接使用超薄玻璃生

产平板显示器光电玻璃，虽然可以消减由蚀刻时间和

化学蚀刻剂的节省带来的潜在成本，但由于较薄的玻

璃基板价格较高，反而会影响平板显示器制造商的盈

利能力。

（2）平板显示器生产设备受生产良率及成本制约，

- 2 -

2　平板显示器光电玻璃减薄定义及主要方法

2.1　光电玻璃减薄定义

平板显示器光电玻璃减薄，也称为平板显示器光

电玻璃薄化，是指在平板显示器面板制程完成后，用

化学蚀刻或物理研磨方法对玻璃基板进行减薄，以达

建筑玻璃与工业玻璃2020，№12

到产品轻薄化的效果，如图1所示。

M2

玻璃基板

平板

N2

显示

面板

M1

液晶

N1

减薄前液晶面板

减薄后液晶面板

图1　平板显示器光电玻璃减薄示意图

2.2　光电玻璃减薄的主要技术

2.2.1　光电玻璃减薄分类

目前，在薄化行业中根据不同产品的薄化制程的

要求，行业中主要蚀刻减薄需求有三种：双面减薄、

单面减薄、不对称减薄。

按加工方式化分为化学蚀刻薄化技术和物理研

磨薄化技术。目前，平板显示器光电玻璃薄化使用较

为广泛的是两者相结合的方式，且以化学蚀刻为主，

辅以物理研磨的方式对蚀刻后的玻璃表面进行修复。

2.2.2　化学蚀刻薄化技术及原理

平板显示器光电玻璃化学蚀刻薄化技术一般是

应用氢氟酸（HF）与二氧化硅（SiO）

2

发生反应并使其

溶解的原理，对面板表面进行咬蚀而将面板厚度减

薄。由于面板玻璃主要的成分是二氧化硅（SiO

2

），不

含其它重金属等物质，因此蚀刻过程产生的废液主要

是含氟废液，呈酸性。工作时蚀刻液浓度约为10%，

温度为28

℃

，反应方程式为：

SiO

2

+6HF

→

H

2

SiF

6

+2H

2

O

2.2.3　物理研磨薄化技术

物理研磨薄化技术是通过机械研磨作用在玻璃

基板上，通过物理的方式减薄平板显示器光电玻璃。

目前，物理研磨薄化技术主要通过机械设备抛光方

式，通过使用抛光粉加纯水形成抛光液的加工介质，

在一定的压力下流经机台盛盘与平板显示器光电玻

璃之间，借机台运转做相对运动，使硬质磨粒直接接

触玻璃基板表面进而切削平板显示器光电玻璃表面

厚度，也可以利用本制程的原理做短时间抛光以削减

表面伤痕，对平板显示器光电玻璃表面品质进行优

化。

物理研磨薄化方式对平板显示器光电玻璃进行

薄化处理虽然可行，但由于需要薄化的通常为大张基

板，物理研磨方式生产效率较低且成本较高。

2.3　光电玻璃化学蚀刻减薄的主要方式

化学蚀刻减薄的主要方式主要有浸泡式（槽式）

和流片式（喷洒式）两种。其中流片式（喷洒式）又可

分为喷淋式和瀑布流式两种。

2.3.1　浸泡式（槽式）

浸泡式（槽式）就是将一片或数片平板显示器光

电玻璃基板完全浸没在放有HF或HF混酸等蚀刻液

的特制的反应槽中，利用基本HF化学腐蚀原理，通

过相关设备和工艺控制来实现平板显示器光电玻璃

基板均匀薄化。实际生产中主要采用多片直立浸泡

式，一般为使刻蚀液内的成分保持均匀，在槽子底部

加气管来进行鼓泡， 利用气泡在刻蚀槽内的流动带

动刻蚀液的流动，进而保证玻璃面板各处厚度的均匀

性，如图2所示。

图2　多片浸泡式示意图

浸泡式（槽式）化学蚀刻减薄方法的优点在于工

艺简单，并且可以同时减薄多个玻璃基板。

浸泡式（槽式）化学蚀刻减薄方法的缺点：（1）减

薄玻璃基板所需要的时间长；（2）在制程中，由于玻璃

表面承受力不均，很容易造成玻璃表面粗糙；（3）因原

蚀刻溶液与蚀刻反应生成物仍都留于化学槽内，致使

仍浸泡于蚀刻溶液中的玻璃基板，其表面容易再次反

应附着，而造成反应速率不一；（4）鼓泡的气泡引起玻

璃基板所产生的残余物与玻璃基板表面碰撞，或者产

生各种颗粒，以致在玻璃基板的表面上形成划痕或者

在玻璃基板的内表面上形成颗粒，需后期进行清洗。

2.3.2　喷淋式

喷淋式又可分为水平喷淋式和侧喷式两种。

（1）水平喷淋式

水平喷淋式是利用玻璃与化学液产生化学反应，

对着水平摆放的玻璃基板上端喷洒蚀刻溶液，由喷洒

力来加速蚀刻反应，并将玻璃基板表面上的化学反应

- 3 -

Architectural & Functional Glass №12 2020

生成物予以带走，来实现玻璃基板减薄，如图3所示。

图3　单片水平喷淋式示意图

水平喷淋式的优点：由于反应生成物及时被带

走，避免了蚀刻溶液有效浓度的降低，并免除了生成

物附着于玻璃基板上的问题，蚀刻溶液可有效回收利

用。由于每次可仅针对单一玻璃表面作蚀刻处理，因

此，可处理两面不同蚀刻要求的玻璃基板。无需使用

支具，因此不会留下支具痕迹，能够降低产品不良率。

水平喷淋式的缺点：（1）单片水平喷洒在带走玻

璃基板表面反应物时，其喷洒面积及受力不易控制，

使得玻璃基板表面的承受力不均，而容易造成涡型；

2）由于外围喷洒下来的化学液，也会往玻璃内部延

伸，因此，玻璃中心的化学液不易流动，而使得中心

面积与外围的反应速率不一，致使玻璃均匀性变差，

蚀刻薄化后，须再次研磨。

2010年，日本NSC株式会社研发了单片式化学

蚀刻的量产技术，并实现1500mm

×

1850mm（G6尺寸）

的大型玻璃基板的均匀薄化加工。因为采用平放玻

璃的处理方式，玻璃基板不会产生翘曲，且可实现厚

度为50

μ

m的超薄化加工。

（2）直立侧喷式

单片直立式是将喷嘴设置在玻璃基板两侧，喷嘴

将蚀刻溶液喷射在玻璃基板的两个表面以蚀刻玻璃

基板的表面，利用蚀刻溶液对玻璃基板产生化学反

应，由此减薄玻璃基板，如图4所示。

图4　直立侧喷式示意图

- 4 -

直立侧喷式的优点：完全避免了生成物在玻璃基

板上在附着，具有可处理大尺寸玻璃基板、可同时处

理两面不同蚀刻要求，蚀刻溶液可有效回收利用等。

直立侧喷式的缺点：由于喷射压力高，会生成少

量残余物生成，会在玻璃基材表面产生酒窝形划痕及

凹点，需后续研磨拋光处理。当薄化后，玻璃不易完

全直立固定，且若玻璃未完全直立并形成弧度将造成

容易摔片及蚀刻不均。

2.3.3　瀑布流式

瀑布流式又可分为顶部自由落下式和顶喷式两

种。其基本原理是将化学蚀刻液，采用顶部供液方式

在被蚀刻玻璃表面均匀形成瀑布流，并不断冲刷，使

其连续不断地发生化学反应，达到液晶面板和玻璃基

板减薄的效果，并通过流动的液体带走沉淀物，经过

过滤后循环使用。

（1）顶部自由落下式

顶部自由落下式，常被称为瀑布流式。其是将蚀

刻溶液以固定流速或可变流速沿着玻璃基板的一个

或两个侧面从玻璃基板上部流到下部，由此依靠重力

作用沿着玻璃基板的两个侧面均匀流动，并因此精确

控制蚀刻厚度， 如图5所示。

图5　顶部自由落下式示意图

顶部自由落下式的优点：在处理中几乎不会产生

残余物，划痕和凹点少，无需后期的磨抛处理，有利

于制备高强度的玻璃基板。可以实现单面蚀刻、双面

蚀刻和非对称面蚀刻减薄。另外，可实现生产流程自

动化控制的无人值守作业。不受压力影响，减薄厚度

极限可达0.1mm。

顶部自由落下式的缺点：需要特别的支具固定玻

璃。

（2）顶喷式

顶喷式是将被蚀刻的玻璃基板等产品通过特定

（

建筑玻璃与工业玻璃2020，№12

的匣具垂直固定，通过专用喷头等喷淋装置以近似于

雾状的喷淋方式从顶部将蚀刻液均匀的喷洒在蚀刻

产品表面，并在蚀刻产品的表面的形成瀑布状蚀刻

流，实现类同于双面瀑布流蚀刻的自动化减薄，如图

6所示。同时通过形成的瀑布蚀刻流冲刷带走蚀刻后

的反应物，避免反应物在蚀刻产品表面的沉积和粘

附，有效提高蚀刻减薄效率和减薄产品的良率。

图6　顶喷式示意图

顶喷式的优点：顶喷式工艺是目前较先进的精密

减薄工艺技术，形成的瀑布流可有效冲刷带走蚀刻后

的反应沉积物，避免产生外观缺陷。减薄后玻璃基板

表面平整度高，能有效避免蚀刻后的液晶基板表面大

量损伤，而且研磨抛光率低，保证了减薄后玻璃基板

的强度，为后续模组制程的高良品率提供了保证。可

实现双面减薄、单面减薄、局部减薄等，受压力影响，

目前减薄技术工艺减薄厚度极限大约在0.2mm。

顶喷式的缺点：减薄过程中使用特定材质的卡匣

装置，将蚀刻的玻璃面板固定进行单面或双面蚀刻减

薄。

3　平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄的发展过程

自1973年5月日本夏普公司推出了世界第一款

平板显示器应用产品，即使用液晶显示屏作为显示装

置的小型电子计算器以来，“轻、薄、时尚、高精度、高

品质”就一直是人们对平板显示器产品的诉求和主

要的研究课题。

平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄技术始于上

世纪90年代初的日本。随着2009年iPAD的发布，玻

璃减薄市场开始爆发。2014年，随着苹果iTV问世，

智能电视轻薄化需求将愈加明显，光电玻璃屏的厚度

已从1996年的1.1mm降至目前0.5mm，在手机等便携

式设备中应用的玻璃厚度更下降至0.3mm、0.2mm甚

至0.1mm。

3.1　世界平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄的发展

过程

3.1.1　日本光电玻璃化学蚀刻减薄的发展过程

平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄技术始于日

本。《世界机电技术》1992年第3期（沈冰摘译自日刊

《M

＆

E，1991，No.8》）《便携式微机轻薄化技术》 的文

章介绍，1991年日本富士通公司最近开发的重990g、

A4纸大小、厚度26.5mm的轻薄型便携式微机“FMR-

CARD”的LCD （液晶显示）单元，总厚由原来8～10mm

减为4mm，重量由257g减为115g，其中LCD板由

1.1mm减为0.7mm。

《国外科技动态》1995年03期发表王萍、酉星

的短文《液晶超薄玻璃》中提到，1992年日本三和

冷冻工业公司就研制出450mm

×

520mm的0.3mm的

液晶用超薄玻璃。随后，美国的柯尼卡公司研制出

200mm

×

200mm的0.2mm的玻璃。日本三和冷冻工

业公司生产工艺是在0.7mm的薄玻璃上浇注氢氟酸

液或是将玻璃板泡在氢氟酸液体中，并将药品的温度

要严格控制在1

℃

至-1

℃

的范围内。其目的是避免液

晶画面上的文字出现重影现象。

在平板显示器 International 2007大会上，夏普演

示了新近研发成功的2.2英寸超薄液晶面板，其厚度

仅仅0.68mm。

日本Micro技术研究所开发出了用于平板显示器

等的玻璃底板加工至20

μ

m厚度的技术，并在“JPCA

Show 2010”（2010年6月）上展出了将其用作有机EL

面板及彩色滤光片的实例。

NSC作为液晶基板或玻璃的化学蚀刻薄化产业

的先锋企业，一直致力于以“非常大且无限薄”的

标志使平板显示器基板玻璃变大和变薄。2001年

研发了批量式化学蚀刻的量产技术；2007年，通过

减薄成功生产了厚度为50

μ

m的超薄玻璃；2010年

研发了单片式化学蚀刻的量产技术，并成功确立了

1500mm

×

1850mm的大型尺寸玻璃板的薄化量产技

术。因为采用平放玻璃的处理方式，玻璃基板不会产

生翘曲且可实现厚度为50

μ

m的超薄化加工。

据OLED-info报道，2018年3月AGC开发出了

一种柔性高、厚度极低的玻璃，适用于可折叠屏幕手

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Architectural & Functional Glass №12 2020

机.这种玻璃厚度仅为0.07mm，可以承受超过1200兆

帕斯卡的弯曲应力。玻璃可以弯至2.5mm或更低的

曲率半径。这种玻璃采用了特殊的化学强化手段，比

一般的化学强化玻璃的抗冲击性高80%。所以它比

一般玻璃更难摔碎。

另外，2016年4月东京大学宣布，与LAN TECHNICAL

SERVICE公司合作开发出了新技术，能够不使用粘

合剂，在常温下粘合超薄玻璃和搬运用玻璃基板，而

且，经过加热处理后，还能在常温下从搬运用玻璃基

板上剥离超薄玻璃。利用这项技术，在生产过程中就

可以直接使用难以处理的超薄玻璃，不仅有望大幅革

新柔性显示器等超薄显示器的生产工序，还有望为降

低环境负荷作出巨大贡献。

3.1.2　韩国光电玻璃化学蚀刻减薄的发展过程

有资料显示，1999年韩国化学蚀刻正式投入量产。

在平板显示器International 2007大会上，韩国三

星SDI展出了厚度为0.37mm的2.4寸有机EL面板，

其TFT的玻璃底板厚0.05mm，有机EL元件的封裝采

用了透明薄膜，还采用了防反射用偏光板和強化用金

属边框。

2019年12月三星显示器公司通过合作基金，向

2010年成立的DowooInsys公司注资135亿韩元，成为

占有27.7%股权的大股东。2018年Dowooinsys开发

出适用于折叠式智能型手机的100

μ

m强化玻璃，预

计未来有可能进一步减小到30

μ

m，有消息称三星大

概率在Galaxy Fold2中采用UTG。

3.2　我国平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄的发展

过程

3.2.1　台湾地区光电玻璃化学蚀刻减薄的发展过程

2004年我国台湾的规模超过韩国成为最大的减

薄基地。比如台湾上市公司悦城科技95%以上的收

入源于减薄业务，2009～2012年间，其收入复合增长

率达到了113%。

在平板显示器 International 2007大会上，台湾友

达光电（AUO）展出了厚度为0.69mm的1.9寸的可携

式产品用液晶面板。

弘塑2009年成立GSD部门，主要业务为TFT-

LCD薄化设备，其中设备规划以G4.5（730mm

×

920

mm）和G5.0（1300mm

×

1100mm）玻璃尺寸为主，由

- 6 -

1.0mm减薄至0.4mm和0.

６

mm，薄化后的玻璃厚度均

匀值可达减薄后之10%，并且无水波纹路、支具接触

纹路玻璃砂残留等缺陷。

台湾正大国际广电公司2006年开始进入玻璃减

薄行业， 开发化学减薄及减薄后抛光技术、物理减薄

技术。2007年物理减薄量产，2009年4月生产化学减

薄产品（TFT CELL化学减薄及减薄后拋光）。

3.2.2　大陆平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄的发

展过程

（1）大陆光电玻璃化学蚀刻减薄的企业情况

大陆地区相对于日本、韩国和我国台湾地区，玻

璃化学蚀刻减薄技术开发应用稍晚。2007年国内第

一台槽式氢氟酸玻璃减薄蚀刻生产线在比亚迪投入

生产。2008年7月比亚迪股份有限公司液晶显示器

减薄生产线扩建，加工能力由240万片/年增加到360

万片/年。同年，莱宝科技公司在光明工厂TFT-LCD

生产车间内自建了显示屏薄化车间，具备月产1万片

薄化产品的产能；8月蚌埠高华电子股份公司从深圳

搬迁至蚌埠并运行投产；2008年9月扬州百德光电减

薄蚀刻生产线试产，2009年2月量产。

2010年8月沃格光电首条3.5代尺寸TFT-LCD玻

璃薄化产线投入生产。2010年11月，开始投建4条

G4.5代尺寸薄化生产线。同年2010年11月优尼科2

条4代化学薄化线投入试产，采用台湾浸泡工艺，对

液晶面板减薄。

2011年长信科技开始进入光电玻璃减薄业务。

2012年方兴科技系数控股子公司华益公司和安徽今

上公司进入光电玻璃减薄业务。2013年京东方子公

司合肥京东方光电科技有限公司投资建设了TFT-

LCD六代线玻璃减薄配套项目，用以承接京东方内部

的部分玻璃减薄业务需求。

截至2019年底，我国大陆地区从事液晶平板玻

璃减薄生产的企业有50余家，其中主要竞争厂家有

芜湖长信科技股份有限公司、广州盛诺电子科技有限

公司、江西沃格光电科技有限公司、湖北优尼科光电

技术有限公司、扬州百德光电有限公司和比亚迪股份

有限公司等。

（2）大陆平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄的产

出情况

建筑玻璃与工业玻璃2020，№12

来自中国光学光电子行业协会液晶分会资料显

示，2018年，中国大陆地区对玻璃基板的需求量约

为2.6亿平方米，其中8.5代玻璃基板的需求量为2.33

亿平方米，而国产TFT-LCD玻璃基板年供给量不足

4000万平方米，且均为6代线及以下。到2020年我

国8.5代及以上TFT-LCD玻璃基板市场需求将超3亿

平方米，占全球总需求量49.6%，市场空间和发展潜

力巨大。

目前，我国大陆地区从事液晶平板玻璃减薄生产

的企业有50余家，产能近5000万片（第5代0.5mm基

准）。相关数据如表1所示。

表1　大陆平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄行业产能情况

年度2015年2016年2017年2018年2019年

产能（万片）341284893

表2　凯盛科技与沃格光电减薄玻璃产销情况

年度2016年2017年2018年2019年

凯盛

产量（万片）136.70 145.57 132.15 126.34

科技

销量（万片）136.76 144.89 132.07 118.77

沃格

产量（万片）196.02 304.46 297.14 250.61

光电

销量（万片）194.86 301.25 296.44 252.06

从表2看出，2019年凯盛科技与沃格光电减薄玻

璃产销量均有所下降，说明我国大陆光电减薄玻璃销

量除受中华映管破产影响外，主要是减薄玻璃厂产能

扩充迅猛所造成的各企业销量被摊薄。

（3）减薄玻璃标准情况

2012年10月，由工投科技公司品质、研发团队共

同承担起草的业内首个平板显示器光电玻璃减薄质

量检验标准《TFT-LCD薄化液晶面板》正式通过成都

市质检局的认定备案（备案号：B5101242074—2012），

标志着减薄行业内首个减薄质量检验企业标准正式

出台，同时为公司承接客户订单建立起了一个可供第

三方监督的法律依据。

2017年1月，减薄液晶显示盒系列标准研讨会在

江苏举行。来自全国平板显示器件标委会、赛迪智库、

武汉华星光电等行业组织、企业的相关代表出席了会

议。会议同期成立了减薄液晶显示盒标准工作组，并

就工作组未来推动行业标准建设的工作内容和步骤

形成统一意见，表示将平稳有序地推进TFT-LCD减

薄行业标准建设。

4　影响平板显示器光电玻璃减薄发展的主要因素

分析

平板显示器光电玻璃减薄的目的是使显示产品

更加轻薄化，而使显示产品更加轻薄化的途径，除了

平板显示器光电玻璃减薄外，还有直接使用更薄的玻

璃基板或使用可以代替玻璃基板的新材料。

4.1　超薄玻璃基板原片的不断研发

2008年10月举行的横滨平板显示器 International

2008展会上，日本电气硝子展出了仅0.05mm厚的无

碱玻璃底板，采用溢流法制成，可以卷成大卷。

2011年10月举行的横滨平板显示器 International

2011展会上，日本电气硝子展出了第11代玻璃基板，

面积为3000mm

×

3320mm

×

0.5mm。其展位上还展出

了8.5代面积为2200mm

×

2500mm

×

0.2mm的超薄玻

璃基板样品和面向卷对卷方式的显示器生产用厚度

为40

μ

m的玻璃卷试制样品。2011年11月日本AGC

开发的0.28mm厚触摸传感器基板用钠钙玻璃，采用

浮法工艺进行量产。同年12月，AGC公司宣布，通过

浮法玻璃生产工艺，成功开发出厚度仅为0.1mm的超

薄玻璃。

2012年康宁公司发布willow-glass（垂柳），厚度为

0.1mm。可以在表面或边缘加装一层塑料来提高其

柔性。大多数文献中，实验者们所使用的都是这款柔

性玻璃。

2013年德国肖特公司已经开始批量供应

0.025～0.1mm厚的柔性玻璃，宽约500mm，长数百米。

2014年6月日本AGC公司成功推出长度100m、

宽度1150mm、厚度仅为0.05mm的卷状超薄浮法玻

璃。同年日本电气硝子公司用溢流法制出0.03mm厚

的柔性玻璃“G-leaf”，并用其制成了0.09mm厚度的

柔性有机显示器。

我国蚌埠中建材信息显示材料有限公司分别于

2015年3月成功拉引出0.2mm超薄浮法电子玻璃，

2016年4月，0.15mm超薄浮法电子玻璃下线，2018年

4月0.12mm超薄浮法电子玻璃下线。

薄型玻璃基板能够改善液晶面板的视角特性，且

无需经过化学蚀刻制程，减轻环境负荷，对平板显示

器光电玻璃减薄行业发展格局可能造成较大的影响。

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Architectural & Functional Glass №12 2020

表3　可折叠手机面板及盖板使用及供应情况

品牌

品名

折叠类型

展开尺寸/英寸

面板供应商

盖板类型

盖板供应商

发布时间

Galaxy Fold

内折

7.3

韩国SDC

CPI

住友化学

2019.2.21

三星

Galaxy Z Flip

内折

6.7

韩国SDC

PET+UTG

韩国Dowooinsys

2020.2.12

Mate X

外折

8

京东方

CPI

韩国科隆

2019.2.24

华为

Mate Xs

外折

8

京东方

CPI+CPI

韩国科隆

2020.2.24

Razr

内折

6.2

CPI

韩国科隆

2019.11.14

摩托罗拉柔宇科技

Flexpai

外折

7.8

CPI

韩国科隆

2018.10.31

京东方+TCL，华星柔宇科技

4.2　颠覆性的替代新材料的出现

4.2.1　平板显示器光电玻璃基板材料

无论是平板显示器光电玻璃薄型轻量化，还是提

高平板显示器光电玻璃耐冲击性、实现柔性，以替代

玻璃基板为目标的塑料基板均具有优势。尽管玻璃

基板迄今一直被几乎所有平板显示器光电玻璃广泛

使用，但也始终伴随着塑料基板开发研究。

2004年8月台湾工研院电子所成功研发出台湾

地区第一片4.1英寸高对比塑料软性基板液晶显示器

雏形。

2006年8月日本电气、夏普、住友化学、日立显

示器和东丽等14家日本电子和化学厂商决定共同筹

资31亿日元，联手研究开发清晰度与现在的液晶显

示器相同，而且可以折叠、厚度只有1mm的超薄液晶

平板显示器光电玻璃。这种超薄显示板将采用树脂

来代替玻璃基板，可以卷成圆筒，也可以折叠，计划4

年内完成。

2007年12月台“工研院”正式发表以全塑胶基

板制作的可挠曲彩色显示器，该可挠曲彩色显示器，

由于上下板均采用塑料基板。

2010年5月惠普信息表面实验室总监卡尔·陶

斯格表示，将用塑料基板取代显示器中的玻璃基板。

陶斯格和他的团队开始研究用50

μ

m厚的超薄塑料制

造显示器组件。

2011年日本索尼公司发布的可弯曲电子屏，它

采用塑料底板，实现了厚度仅为150

μ

m、重量仅为

20g的薄型化和轻量化。

2015年2月LG Display（LGD）宣布，开发出新

的OLED技术，用塑胶基板取代玻璃基板，新的塑胶

OLED面板，预定今年七月量产。

2017年1月日本显示公司（JDI）宣布其成功研发

- 8 -

出了可弯曲式塑料平板显示器光电玻璃，屏幕大小为

5.5英寸，分辨率为1080P。除了可弯曲的特性之外，

这款显示屏在液晶面板两侧都采用了塑料材质，因此

其抗摔性也非常高。

尽管目前塑料基板尚未产业化，但对平板显示器

光电玻璃减薄行业潜在的影响是存在的。

4.2.2　平板显示器光电玻璃盖板材料

尽管超薄玻璃具有很好的性能优势，但是其本身

易碎的特点仍是一大缺陷。比如，目前还不能单独应

用于折叠显示屏中。

如表3所示，2019年2月三星、华为先后发布了

Galaxy Fold、Mate X可折叠屏手机，这两款可折叠手

机的保护盖板均使用透明聚酰亚胺（CPI）。2020年

2月三星可折叠屏手机Galaxy Z Flip引入超薄玻璃

（UTG）盖板，改变CPI一元的市场格局。与CPI相比，

UTG更坚硬，不易被刮擦，透明度和耐热性均超过

CPI，但是UTG也有缺点，就是更容易破裂，而且越薄

越容易破裂。二者性能比较如表4所示。

表4　可折叠手机盖板UTG和CPI性能比较

性能参数

透光率/%

折射率/%

耐用性

温度性能

抗冲击性

弯曲性能

附加膜

触摸感

可量产性

1.47

耐高温（600

℃

）

薄、耐冲击性较弱、易碎

可弯曲性好

需要

优

量产企业少

UTG（超薄玻璃）

91.5～92

CPI（透明聚酰亚胺）

87～90

1.76

耐热温度低（300

℃

）

耐冲击性弱、易碎

可弯曲性更好

不需要

良

量产技术成熟

硬度高、耐刮、不易起折痕易刮、容易起折痕

目前，尽管可折叠屏手机UTG盖板和CPI盖板各

自的利弊较为明显，但可折叠屏手机盖板主要用CPI

（下转第13页）

建筑玻璃与工业玻璃2020，№12

20

℃

的5+12A+5的中空玻璃计算为实例进行了计算，

结果证明该方法可快速收敛得到准确计算结果。

（4）选取了几类典型的玻璃配置将提出的计算方

法与主流计算软件计算结果进行了比较，证明了该方

法计算结果的准确性。

论文提出的基于热阻的温度分布的中空玻璃传

热系数迭代计算方法对于中空玻璃保温性能评价、相

关工具的开发和建筑节能工作的推进具有重要意义。

参考文献

[1] GB/T 11944—2012， 中空玻璃[S].北京：中国标准出版社，

2013.

[2] 卢洁.塑料门窗节能减排成效显著[J].保温材料与节能技

术，2009（2）：32.

[3] 刘万奇.建筑门窗幕墙热工计算及分析系统的设计与实现

[D].北京：北京邮电大学，2010.

[4] BS EN 673：2011， Glass in building - Determination of

thermal transmittance （U value） - Calculation method[S].

[5] ISO 10292：1994， Glass in building - Calculation of steady-

state U values （thermal transmittance） of multiple glazing[S].

[6] BS EN ISO 10077-1：2017， Thermal performance of

windows doors and shutters - Calculation of thermal transmittance

Part1：General[S].

[7] ISO 15099：2003， Thermal performance of windows， doors

and shading devices- Detailed Calculations[S].

[8] NFRC 300—2001， Standard Test Method for Determining

the Solar Optical Properties of Glazing Materials and Systems[S].

[9] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T

22476—2008，中空玻璃稳态U值（传热系数）的计算及测

定[S].北京：中国标准出版社，2009.

[10] 中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 113—2015，建

筑玻璃应用技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2015.

[11] 中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ/T 151—2008，

建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程[S].北京：中国建筑工业出

版社，2008.

[12] 章熙民，任泽霈，梅飞鸣.传热学（第五版）[M].北京：

中国建筑工业出版社，2007，07.

[13] 雷克，吴杰，张其林， 等.玻璃幕墙传热系数计算方法及

工程应用[J].土木建筑与环境工程，2013，35（2）：66～72.

[14] 雷克，张其林，庞绍华.框式玻璃幕墙热工性能的数值

模拟方法[J].同济大学学报（自然科学版），2014，42（2）：

298～304.

（上接第8页）

的现实境况，或给UTG的前景造成较大的不确定

性。同时也给UTG提出了课题方向，或难以突破、

或替代CPI、或两者融合，业内外都在拭目以待。

器薄型化的发展而发展成一个新兴产业。随着移动

互联网的推动、5G通信网络升级、数字信息显示与大

数据时代的到来，移动智能终端等新兴消费类电子产

品市场需求呈现较快增长，给光电玻璃薄化行业带来

发展机遇。同时也需考虑产能迅速扩充，将加剧行业

的市场竞争。

5　结　语

平板显示器光电玻璃薄化行业伴随着平板显示

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- 13 -

2024年7月10日发(作者：卫凝丝)

Architectural & Functional Glass №12 2020

我国平板显示器光电玻璃减薄现状及趋势

刘志海

0　引　言

随着信息技术发展和消费者消费需求的升级，人

们对移动终端轻薄化要求日益提高，也是未来平板显

示产品的发展趋势。轻薄化的TFT-LCD、OLED或其

它平板显示技术的各类终端消费电子产品，具有诸多

优点，对于零售商来说，轻薄的设备等同于更少的包

装材料和运输浪费；对于终端市场消费者来说，更为

轻薄的设备意味着更好的便携性和多功能性。所以

普遍采用减薄平板显示器（FPD）光电玻璃，来实现平

板显示产品轻薄化的目的，成为目前业界主要的核心

竞争要素。

很难加工更薄的玻璃基板

一方面，由于平板显示器世代线投资规模较大，

其生产平板显示器面板时使用的超薄玻璃一般为

0.5mm或0.4mm的标准尺寸，虽然对生产线进行改造

使其能加工更薄的超薄玻璃，但是设备的改造成本很

高。另一方面，大片轻薄玻璃在传送过程中容易出现

漂浮效应，同时，受玻璃自身重量等方面的影响，当

白玻璃厚度小于0.3mm条件下，平板显示器高世代线

使用机械手对大片白玻璃加工时，玻璃会发生弯曲变

形，两块玻璃难以准确贴合，会影响产品良率，提高

成本。

（3）平板显示器生产设备改进，增加生产成本

如果直接使用超薄玻璃基板，面板生产商为了防

止玻璃基板的漂浮效应，需要使用载板搭载超薄玻璃

基板进行传送，对平板显示器生产设备改进的相关投

资、时间成本，以及直接采购超薄玻璃基板增加的原

材料成本，远超过使用常规白玻璃（0.4mm或0.5mm）

生产平板显示器光电玻璃后再进行薄化的成本。

鉴于上述原因，目前市场上满足显示器件轻薄化

需求较为经济的方法是，通过化学或物理方法对制程

的平板显示器光电玻璃进行薄化。

1　平板显示器光电玻璃薄化的技术途径及分析

1.1　光电玻璃薄化的技术途径

目前，平板显示器光电玻璃薄化的主要技术途径

有两个：一是采用不同的玻璃制备方法直接制成超薄

玻璃或极超薄玻璃；二是在TFT与彩色滤光片制程完

成后，通过化学刻蚀或物理方法进行研磨等方式进行

玻璃基板减薄。

1.2　光电玻璃薄化的技术途径分析

（1）直接使用超薄玻璃，影响生产成本

目前，平板显示器制造商如直接使用超薄玻璃生

产平板显示器光电玻璃，虽然可以消减由蚀刻时间和

化学蚀刻剂的节省带来的潜在成本，但由于较薄的玻

璃基板价格较高，反而会影响平板显示器制造商的盈

利能力。

（2）平板显示器生产设备受生产良率及成本制约，

- 2 -

2　平板显示器光电玻璃减薄定义及主要方法

2.1　光电玻璃减薄定义

平板显示器光电玻璃减薄，也称为平板显示器光

电玻璃薄化，是指在平板显示器面板制程完成后，用

化学蚀刻或物理研磨方法对玻璃基板进行减薄，以达

建筑玻璃与工业玻璃2020，№12

到产品轻薄化的效果，如图1所示。

M2

玻璃基板

平板

N2

显示

面板

M1

液晶

N1

减薄前液晶面板

减薄后液晶面板

图1　平板显示器光电玻璃减薄示意图

2.2　光电玻璃减薄的主要技术

2.2.1　光电玻璃减薄分类

目前，在薄化行业中根据不同产品的薄化制程的

要求，行业中主要蚀刻减薄需求有三种：双面减薄、

单面减薄、不对称减薄。

按加工方式化分为化学蚀刻薄化技术和物理研

磨薄化技术。目前，平板显示器光电玻璃薄化使用较

为广泛的是两者相结合的方式，且以化学蚀刻为主，

辅以物理研磨的方式对蚀刻后的玻璃表面进行修复。

2.2.2　化学蚀刻薄化技术及原理

平板显示器光电玻璃化学蚀刻薄化技术一般是

应用氢氟酸（HF）与二氧化硅（SiO）

2

发生反应并使其

溶解的原理，对面板表面进行咬蚀而将面板厚度减

薄。由于面板玻璃主要的成分是二氧化硅（SiO

2

），不

含其它重金属等物质，因此蚀刻过程产生的废液主要

是含氟废液，呈酸性。工作时蚀刻液浓度约为10%，

温度为28

℃

，反应方程式为：

SiO

2

+6HF

→

H

2

SiF

6

+2H

2

O

2.2.3　物理研磨薄化技术

物理研磨薄化技术是通过机械研磨作用在玻璃

基板上，通过物理的方式减薄平板显示器光电玻璃。

目前，物理研磨薄化技术主要通过机械设备抛光方

式，通过使用抛光粉加纯水形成抛光液的加工介质，

在一定的压力下流经机台盛盘与平板显示器光电玻

璃之间，借机台运转做相对运动，使硬质磨粒直接接

触玻璃基板表面进而切削平板显示器光电玻璃表面

厚度，也可以利用本制程的原理做短时间抛光以削减

表面伤痕，对平板显示器光电玻璃表面品质进行优

化。

物理研磨薄化方式对平板显示器光电玻璃进行

薄化处理虽然可行，但由于需要薄化的通常为大张基

板，物理研磨方式生产效率较低且成本较高。

2.3　光电玻璃化学蚀刻减薄的主要方式

化学蚀刻减薄的主要方式主要有浸泡式（槽式）

和流片式（喷洒式）两种。其中流片式（喷洒式）又可

分为喷淋式和瀑布流式两种。

2.3.1　浸泡式（槽式）

浸泡式（槽式）就是将一片或数片平板显示器光

电玻璃基板完全浸没在放有HF或HF混酸等蚀刻液

的特制的反应槽中，利用基本HF化学腐蚀原理，通

过相关设备和工艺控制来实现平板显示器光电玻璃

基板均匀薄化。实际生产中主要采用多片直立浸泡

式，一般为使刻蚀液内的成分保持均匀，在槽子底部

加气管来进行鼓泡， 利用气泡在刻蚀槽内的流动带

动刻蚀液的流动，进而保证玻璃面板各处厚度的均匀

性，如图2所示。

图2　多片浸泡式示意图

浸泡式（槽式）化学蚀刻减薄方法的优点在于工

艺简单，并且可以同时减薄多个玻璃基板。

浸泡式（槽式）化学蚀刻减薄方法的缺点：（1）减

薄玻璃基板所需要的时间长；（2）在制程中，由于玻璃

表面承受力不均，很容易造成玻璃表面粗糙；（3）因原

蚀刻溶液与蚀刻反应生成物仍都留于化学槽内，致使

仍浸泡于蚀刻溶液中的玻璃基板，其表面容易再次反

应附着，而造成反应速率不一；（4）鼓泡的气泡引起玻

璃基板所产生的残余物与玻璃基板表面碰撞，或者产

生各种颗粒，以致在玻璃基板的表面上形成划痕或者

在玻璃基板的内表面上形成颗粒，需后期进行清洗。

2.3.2　喷淋式

喷淋式又可分为水平喷淋式和侧喷式两种。

（1）水平喷淋式

水平喷淋式是利用玻璃与化学液产生化学反应，

对着水平摆放的玻璃基板上端喷洒蚀刻溶液，由喷洒

力来加速蚀刻反应，并将玻璃基板表面上的化学反应

- 3 -

Architectural & Functional Glass №12 2020

生成物予以带走，来实现玻璃基板减薄，如图3所示。

图3　单片水平喷淋式示意图

水平喷淋式的优点：由于反应生成物及时被带

走，避免了蚀刻溶液有效浓度的降低，并免除了生成

物附着于玻璃基板上的问题，蚀刻溶液可有效回收利

用。由于每次可仅针对单一玻璃表面作蚀刻处理，因

此，可处理两面不同蚀刻要求的玻璃基板。无需使用

支具，因此不会留下支具痕迹，能够降低产品不良率。

水平喷淋式的缺点：（1）单片水平喷洒在带走玻

璃基板表面反应物时，其喷洒面积及受力不易控制，

使得玻璃基板表面的承受力不均，而容易造成涡型；

2）由于外围喷洒下来的化学液，也会往玻璃内部延

伸，因此，玻璃中心的化学液不易流动，而使得中心

面积与外围的反应速率不一，致使玻璃均匀性变差，

蚀刻薄化后，须再次研磨。

2010年，日本NSC株式会社研发了单片式化学

蚀刻的量产技术，并实现1500mm

×

1850mm（G6尺寸）

的大型玻璃基板的均匀薄化加工。因为采用平放玻

璃的处理方式，玻璃基板不会产生翘曲，且可实现厚

度为50

μ

m的超薄化加工。

（2）直立侧喷式

单片直立式是将喷嘴设置在玻璃基板两侧，喷嘴

将蚀刻溶液喷射在玻璃基板的两个表面以蚀刻玻璃

基板的表面，利用蚀刻溶液对玻璃基板产生化学反

应，由此减薄玻璃基板，如图4所示。

图4　直立侧喷式示意图

- 4 -

直立侧喷式的优点：完全避免了生成物在玻璃基

板上在附着，具有可处理大尺寸玻璃基板、可同时处

理两面不同蚀刻要求，蚀刻溶液可有效回收利用等。

直立侧喷式的缺点：由于喷射压力高，会生成少

量残余物生成，会在玻璃基材表面产生酒窝形划痕及

凹点，需后续研磨拋光处理。当薄化后，玻璃不易完

全直立固定，且若玻璃未完全直立并形成弧度将造成

容易摔片及蚀刻不均。

2.3.3　瀑布流式

瀑布流式又可分为顶部自由落下式和顶喷式两

种。其基本原理是将化学蚀刻液，采用顶部供液方式

在被蚀刻玻璃表面均匀形成瀑布流，并不断冲刷，使

其连续不断地发生化学反应，达到液晶面板和玻璃基

板减薄的效果，并通过流动的液体带走沉淀物，经过

过滤后循环使用。

（1）顶部自由落下式

顶部自由落下式，常被称为瀑布流式。其是将蚀

刻溶液以固定流速或可变流速沿着玻璃基板的一个

或两个侧面从玻璃基板上部流到下部，由此依靠重力

作用沿着玻璃基板的两个侧面均匀流动，并因此精确

控制蚀刻厚度， 如图5所示。

图5　顶部自由落下式示意图

顶部自由落下式的优点：在处理中几乎不会产生

残余物，划痕和凹点少，无需后期的磨抛处理，有利

于制备高强度的玻璃基板。可以实现单面蚀刻、双面

蚀刻和非对称面蚀刻减薄。另外，可实现生产流程自

动化控制的无人值守作业。不受压力影响，减薄厚度

极限可达0.1mm。

顶部自由落下式的缺点：需要特别的支具固定玻

璃。

（2）顶喷式

顶喷式是将被蚀刻的玻璃基板等产品通过特定

（

建筑玻璃与工业玻璃2020，№12

的匣具垂直固定，通过专用喷头等喷淋装置以近似于

雾状的喷淋方式从顶部将蚀刻液均匀的喷洒在蚀刻

产品表面，并在蚀刻产品的表面的形成瀑布状蚀刻

流，实现类同于双面瀑布流蚀刻的自动化减薄，如图

6所示。同时通过形成的瀑布蚀刻流冲刷带走蚀刻后

的反应物，避免反应物在蚀刻产品表面的沉积和粘

附，有效提高蚀刻减薄效率和减薄产品的良率。

图6　顶喷式示意图

顶喷式的优点：顶喷式工艺是目前较先进的精密

减薄工艺技术，形成的瀑布流可有效冲刷带走蚀刻后

的反应沉积物，避免产生外观缺陷。减薄后玻璃基板

表面平整度高，能有效避免蚀刻后的液晶基板表面大

量损伤，而且研磨抛光率低，保证了减薄后玻璃基板

的强度，为后续模组制程的高良品率提供了保证。可

实现双面减薄、单面减薄、局部减薄等，受压力影响，

目前减薄技术工艺减薄厚度极限大约在0.2mm。

顶喷式的缺点：减薄过程中使用特定材质的卡匣

装置，将蚀刻的玻璃面板固定进行单面或双面蚀刻减

薄。

3　平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄的发展过程

自1973年5月日本夏普公司推出了世界第一款

平板显示器应用产品，即使用液晶显示屏作为显示装

置的小型电子计算器以来，“轻、薄、时尚、高精度、高

品质”就一直是人们对平板显示器产品的诉求和主

要的研究课题。

平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄技术始于上

世纪90年代初的日本。随着2009年iPAD的发布，玻

璃减薄市场开始爆发。2014年，随着苹果iTV问世，

智能电视轻薄化需求将愈加明显，光电玻璃屏的厚度

已从1996年的1.1mm降至目前0.5mm，在手机等便携

式设备中应用的玻璃厚度更下降至0.3mm、0.2mm甚

至0.1mm。

3.1　世界平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄的发展

过程

3.1.1　日本光电玻璃化学蚀刻减薄的发展过程

平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄技术始于日

本。《世界机电技术》1992年第3期（沈冰摘译自日刊

《M

＆

E，1991，No.8》）《便携式微机轻薄化技术》 的文

章介绍，1991年日本富士通公司最近开发的重990g、

A4纸大小、厚度26.5mm的轻薄型便携式微机“FMR-

CARD”的LCD （液晶显示）单元，总厚由原来8～10mm

减为4mm，重量由257g减为115g，其中LCD板由

1.1mm减为0.7mm。

《国外科技动态》1995年03期发表王萍、酉星

的短文《液晶超薄玻璃》中提到，1992年日本三和

冷冻工业公司就研制出450mm

×

520mm的0.3mm的

液晶用超薄玻璃。随后，美国的柯尼卡公司研制出

200mm

×

200mm的0.2mm的玻璃。日本三和冷冻工

业公司生产工艺是在0.7mm的薄玻璃上浇注氢氟酸

液或是将玻璃板泡在氢氟酸液体中，并将药品的温度

要严格控制在1

℃

至-1

℃

的范围内。其目的是避免液

晶画面上的文字出现重影现象。

在平板显示器 International 2007大会上，夏普演

示了新近研发成功的2.2英寸超薄液晶面板，其厚度

仅仅0.68mm。

日本Micro技术研究所开发出了用于平板显示器

等的玻璃底板加工至20

μ

m厚度的技术，并在“JPCA

Show 2010”（2010年6月）上展出了将其用作有机EL

面板及彩色滤光片的实例。

NSC作为液晶基板或玻璃的化学蚀刻薄化产业

的先锋企业，一直致力于以“非常大且无限薄”的

标志使平板显示器基板玻璃变大和变薄。2001年

研发了批量式化学蚀刻的量产技术；2007年，通过

减薄成功生产了厚度为50

μ

m的超薄玻璃；2010年

研发了单片式化学蚀刻的量产技术，并成功确立了

1500mm

×

1850mm的大型尺寸玻璃板的薄化量产技

术。因为采用平放玻璃的处理方式，玻璃基板不会产

生翘曲且可实现厚度为50

μ

m的超薄化加工。

据OLED-info报道，2018年3月AGC开发出了

一种柔性高、厚度极低的玻璃，适用于可折叠屏幕手

- 5 -

Architectural & Functional Glass №12 2020

机.这种玻璃厚度仅为0.07mm，可以承受超过1200兆

帕斯卡的弯曲应力。玻璃可以弯至2.5mm或更低的

曲率半径。这种玻璃采用了特殊的化学强化手段，比

一般的化学强化玻璃的抗冲击性高80%。所以它比

一般玻璃更难摔碎。

另外，2016年4月东京大学宣布，与LAN TECHNICAL

SERVICE公司合作开发出了新技术，能够不使用粘

合剂，在常温下粘合超薄玻璃和搬运用玻璃基板，而

且，经过加热处理后，还能在常温下从搬运用玻璃基

板上剥离超薄玻璃。利用这项技术，在生产过程中就

可以直接使用难以处理的超薄玻璃，不仅有望大幅革

新柔性显示器等超薄显示器的生产工序，还有望为降

低环境负荷作出巨大贡献。

3.1.2　韩国光电玻璃化学蚀刻减薄的发展过程

有资料显示，1999年韩国化学蚀刻正式投入量产。

在平板显示器International 2007大会上，韩国三

星SDI展出了厚度为0.37mm的2.4寸有机EL面板，

其TFT的玻璃底板厚0.05mm，有机EL元件的封裝采

用了透明薄膜，还采用了防反射用偏光板和強化用金

属边框。

2019年12月三星显示器公司通过合作基金，向

2010年成立的DowooInsys公司注资135亿韩元，成为

占有27.7%股权的大股东。2018年Dowooinsys开发

出适用于折叠式智能型手机的100

μ

m强化玻璃，预

计未来有可能进一步减小到30

μ

m，有消息称三星大

概率在Galaxy Fold2中采用UTG。

3.2　我国平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄的发展

过程

3.2.1　台湾地区光电玻璃化学蚀刻减薄的发展过程

2004年我国台湾的规模超过韩国成为最大的减

薄基地。比如台湾上市公司悦城科技95%以上的收

入源于减薄业务，2009～2012年间，其收入复合增长

率达到了113%。

在平板显示器 International 2007大会上，台湾友

达光电（AUO）展出了厚度为0.69mm的1.9寸的可携

式产品用液晶面板。

弘塑2009年成立GSD部门，主要业务为TFT-

LCD薄化设备，其中设备规划以G4.5（730mm

×

920

mm）和G5.0（1300mm

×

1100mm）玻璃尺寸为主，由

- 6 -

1.0mm减薄至0.4mm和0.

６

mm，薄化后的玻璃厚度均

匀值可达减薄后之10%，并且无水波纹路、支具接触

纹路玻璃砂残留等缺陷。

台湾正大国际广电公司2006年开始进入玻璃减

薄行业， 开发化学减薄及减薄后抛光技术、物理减薄

技术。2007年物理减薄量产，2009年4月生产化学减

薄产品（TFT CELL化学减薄及减薄后拋光）。

3.2.2　大陆平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄的发

展过程

（1）大陆光电玻璃化学蚀刻减薄的企业情况

大陆地区相对于日本、韩国和我国台湾地区，玻

璃化学蚀刻减薄技术开发应用稍晚。2007年国内第

一台槽式氢氟酸玻璃减薄蚀刻生产线在比亚迪投入

生产。2008年7月比亚迪股份有限公司液晶显示器

减薄生产线扩建，加工能力由240万片/年增加到360

万片/年。同年，莱宝科技公司在光明工厂TFT-LCD

生产车间内自建了显示屏薄化车间，具备月产1万片

薄化产品的产能；8月蚌埠高华电子股份公司从深圳

搬迁至蚌埠并运行投产；2008年9月扬州百德光电减

薄蚀刻生产线试产，2009年2月量产。

2010年8月沃格光电首条3.5代尺寸TFT-LCD玻

璃薄化产线投入生产。2010年11月，开始投建4条

G4.5代尺寸薄化生产线。同年2010年11月优尼科2

条4代化学薄化线投入试产，采用台湾浸泡工艺，对

液晶面板减薄。

2011年长信科技开始进入光电玻璃减薄业务。

2012年方兴科技系数控股子公司华益公司和安徽今

上公司进入光电玻璃减薄业务。2013年京东方子公

司合肥京东方光电科技有限公司投资建设了TFT-

LCD六代线玻璃减薄配套项目，用以承接京东方内部

的部分玻璃减薄业务需求。

截至2019年底，我国大陆地区从事液晶平板玻

璃减薄生产的企业有50余家，其中主要竞争厂家有

芜湖长信科技股份有限公司、广州盛诺电子科技有限

公司、江西沃格光电科技有限公司、湖北优尼科光电

技术有限公司、扬州百德光电有限公司和比亚迪股份

有限公司等。

（2）大陆平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄的产

出情况

建筑玻璃与工业玻璃2020，№12

来自中国光学光电子行业协会液晶分会资料显

示，2018年，中国大陆地区对玻璃基板的需求量约

为2.6亿平方米，其中8.5代玻璃基板的需求量为2.33

亿平方米，而国产TFT-LCD玻璃基板年供给量不足

4000万平方米，且均为6代线及以下。到2020年我

国8.5代及以上TFT-LCD玻璃基板市场需求将超3亿

平方米，占全球总需求量49.6%，市场空间和发展潜

力巨大。

目前，我国大陆地区从事液晶平板玻璃减薄生产

的企业有50余家，产能近5000万片（第5代0.5mm基

准）。相关数据如表1所示。

表1　大陆平板显示器光电玻璃化学蚀刻减薄行业产能情况

年度2015年2016年2017年2018年2019年

产能（万片）341284893

表2　凯盛科技与沃格光电减薄玻璃产销情况

年度2016年2017年2018年2019年

凯盛

产量（万片）136.70 145.57 132.15 126.34

科技

销量（万片）136.76 144.89 132.07 118.77

沃格

产量（万片）196.02 304.46 297.14 250.61

光电

销量（万片）194.86 301.25 296.44 252.06

从表2看出，2019年凯盛科技与沃格光电减薄玻

璃产销量均有所下降，说明我国大陆光电减薄玻璃销

量除受中华映管破产影响外，主要是减薄玻璃厂产能

扩充迅猛所造成的各企业销量被摊薄。

（3）减薄玻璃标准情况

2012年10月，由工投科技公司品质、研发团队共

同承担起草的业内首个平板显示器光电玻璃减薄质

量检验标准《TFT-LCD薄化液晶面板》正式通过成都

市质检局的认定备案（备案号：B5101242074—2012），

标志着减薄行业内首个减薄质量检验企业标准正式

出台，同时为公司承接客户订单建立起了一个可供第

三方监督的法律依据。

2017年1月，减薄液晶显示盒系列标准研讨会在

江苏举行。来自全国平板显示器件标委会、赛迪智库、

武汉华星光电等行业组织、企业的相关代表出席了会

议。会议同期成立了减薄液晶显示盒标准工作组，并

就工作组未来推动行业标准建设的工作内容和步骤

形成统一意见，表示将平稳有序地推进TFT-LCD减

薄行业标准建设。

4　影响平板显示器光电玻璃减薄发展的主要因素

分析

平板显示器光电玻璃减薄的目的是使显示产品

更加轻薄化，而使显示产品更加轻薄化的途径，除了

平板显示器光电玻璃减薄外，还有直接使用更薄的玻

璃基板或使用可以代替玻璃基板的新材料。

4.1　超薄玻璃基板原片的不断研发

2008年10月举行的横滨平板显示器 International

2008展会上，日本电气硝子展出了仅0.05mm厚的无

碱玻璃底板，采用溢流法制成，可以卷成大卷。

2011年10月举行的横滨平板显示器 International

2011展会上，日本电气硝子展出了第11代玻璃基板，

面积为3000mm

×

3320mm

×

0.5mm。其展位上还展出

了8.5代面积为2200mm

×

2500mm

×

0.2mm的超薄玻

璃基板样品和面向卷对卷方式的显示器生产用厚度

为40

μ

m的玻璃卷试制样品。2011年11月日本AGC

开发的0.28mm厚触摸传感器基板用钠钙玻璃，采用

浮法工艺进行量产。同年12月，AGC公司宣布，通过

浮法玻璃生产工艺，成功开发出厚度仅为0.1mm的超

薄玻璃。

2012年康宁公司发布willow-glass（垂柳），厚度为

0.1mm。可以在表面或边缘加装一层塑料来提高其

柔性。大多数文献中，实验者们所使用的都是这款柔

性玻璃。

2013年德国肖特公司已经开始批量供应

0.025～0.1mm厚的柔性玻璃，宽约500mm，长数百米。

2014年6月日本AGC公司成功推出长度100m、

宽度1150mm、厚度仅为0.05mm的卷状超薄浮法玻

璃。同年日本电气硝子公司用溢流法制出0.03mm厚

的柔性玻璃“G-leaf”，并用其制成了0.09mm厚度的

柔性有机显示器。

我国蚌埠中建材信息显示材料有限公司分别于

2015年3月成功拉引出0.2mm超薄浮法电子玻璃，

2016年4月，0.15mm超薄浮法电子玻璃下线，2018年

4月0.12mm超薄浮法电子玻璃下线。

薄型玻璃基板能够改善液晶面板的视角特性，且

无需经过化学蚀刻制程，减轻环境负荷，对平板显示

器光电玻璃减薄行业发展格局可能造成较大的影响。

- 7 -

Architectural & Functional Glass №12 2020

表3　可折叠手机面板及盖板使用及供应情况

品牌

品名

折叠类型

展开尺寸/英寸

面板供应商

盖板类型

盖板供应商

发布时间

Galaxy Fold

内折

7.3

韩国SDC

CPI

住友化学

2019.2.21

三星

Galaxy Z Flip

内折

6.7

韩国SDC

PET+UTG

韩国Dowooinsys

2020.2.12

Mate X

外折

8

京东方

CPI

韩国科隆

2019.2.24

华为

Mate Xs

外折

8

京东方

CPI+CPI

韩国科隆

2020.2.24

Razr

内折

6.2

CPI

韩国科隆

2019.11.14

摩托罗拉柔宇科技

Flexpai

外折

7.8

CPI

韩国科隆

2018.10.31

京东方+TCL，华星柔宇科技

4.2　颠覆性的替代新材料的出现

4.2.1　平板显示器光电玻璃基板材料

无论是平板显示器光电玻璃薄型轻量化，还是提

高平板显示器光电玻璃耐冲击性、实现柔性，以替代

玻璃基板为目标的塑料基板均具有优势。尽管玻璃

基板迄今一直被几乎所有平板显示器光电玻璃广泛

使用，但也始终伴随着塑料基板开发研究。

2004年8月台湾工研院电子所成功研发出台湾

地区第一片4.1英寸高对比塑料软性基板液晶显示器

雏形。

2006年8月日本电气、夏普、住友化学、日立显

示器和东丽等14家日本电子和化学厂商决定共同筹

资31亿日元，联手研究开发清晰度与现在的液晶显

示器相同，而且可以折叠、厚度只有1mm的超薄液晶

平板显示器光电玻璃。这种超薄显示板将采用树脂

来代替玻璃基板，可以卷成圆筒，也可以折叠，计划4

年内完成。

2007年12月台“工研院”正式发表以全塑胶基

板制作的可挠曲彩色显示器，该可挠曲彩色显示器，

由于上下板均采用塑料基板。

2010年5月惠普信息表面实验室总监卡尔·陶

斯格表示，将用塑料基板取代显示器中的玻璃基板。

陶斯格和他的团队开始研究用50

μ

m厚的超薄塑料制

造显示器组件。

2011年日本索尼公司发布的可弯曲电子屏，它

采用塑料底板，实现了厚度仅为150

μ

m、重量仅为

20g的薄型化和轻量化。

2015年2月LG Display（LGD）宣布，开发出新

的OLED技术，用塑胶基板取代玻璃基板，新的塑胶

OLED面板，预定今年七月量产。

2017年1月日本显示公司（JDI）宣布其成功研发

- 8 -

出了可弯曲式塑料平板显示器光电玻璃，屏幕大小为

5.5英寸，分辨率为1080P。除了可弯曲的特性之外，

这款显示屏在液晶面板两侧都采用了塑料材质，因此

其抗摔性也非常高。

尽管目前塑料基板尚未产业化，但对平板显示器

光电玻璃减薄行业潜在的影响是存在的。

4.2.2　平板显示器光电玻璃盖板材料

尽管超薄玻璃具有很好的性能优势，但是其本身

易碎的特点仍是一大缺陷。比如，目前还不能单独应

用于折叠显示屏中。

如表3所示，2019年2月三星、华为先后发布了

Galaxy Fold、Mate X可折叠屏手机，这两款可折叠手

机的保护盖板均使用透明聚酰亚胺（CPI）。2020年

2月三星可折叠屏手机Galaxy Z Flip引入超薄玻璃

（UTG）盖板，改变CPI一元的市场格局。与CPI相比，

UTG更坚硬，不易被刮擦，透明度和耐热性均超过

CPI，但是UTG也有缺点，就是更容易破裂，而且越薄

越容易破裂。二者性能比较如表4所示。

表4　可折叠手机盖板UTG和CPI性能比较

性能参数

透光率/%

折射率/%

耐用性

温度性能

抗冲击性

弯曲性能

附加膜

触摸感

可量产性

1.47

耐高温（600

℃

）

薄、耐冲击性较弱、易碎

可弯曲性好

需要

优

量产企业少

UTG（超薄玻璃）

91.5～92

CPI（透明聚酰亚胺）

87～90

1.76

耐热温度低（300

℃

）

耐冲击性弱、易碎

可弯曲性更好

不需要

良

量产技术成熟

硬度高、耐刮、不易起折痕易刮、容易起折痕

目前，尽管可折叠屏手机UTG盖板和CPI盖板各

自的利弊较为明显，但可折叠屏手机盖板主要用CPI

（下转第13页）

建筑玻璃与工业玻璃2020，№12

20

℃

的5+12A+5的中空玻璃计算为实例进行了计算，

结果证明该方法可快速收敛得到准确计算结果。

（4）选取了几类典型的玻璃配置将提出的计算方

法与主流计算软件计算结果进行了比较，证明了该方

法计算结果的准确性。

论文提出的基于热阻的温度分布的中空玻璃传

热系数迭代计算方法对于中空玻璃保温性能评价、相

关工具的开发和建筑节能工作的推进具有重要意义。

参考文献

[1] GB/T 11944—2012， 中空玻璃[S].北京：中国标准出版社，

2013.

[2] 卢洁.塑料门窗节能减排成效显著[J].保温材料与节能技

术，2009（2）：32.

[3] 刘万奇.建筑门窗幕墙热工计算及分析系统的设计与实现

[D].北京：北京邮电大学，2010.

[4] BS EN 673：2011， Glass in building - Determination of

thermal transmittance （U value） - Calculation method[S].

[5] ISO 10292：1994， Glass in building - Calculation of steady-

state U values （thermal transmittance） of multiple glazing[S].

[6] BS EN ISO 10077-1：2017， Thermal performance of

windows doors and shutters - Calculation of thermal transmittance

Part1：General[S].

[7] ISO 15099：2003， Thermal performance of windows， doors

and shading devices- Detailed Calculations[S].

[8] NFRC 300—2001， Standard Test Method for Determining

the Solar Optical Properties of Glazing Materials and Systems[S].

[9] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T

22476—2008，中空玻璃稳态U值（传热系数）的计算及测

定[S].北京：中国标准出版社，2009.

[10] 中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 113—2015，建

筑玻璃应用技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2015.

[11] 中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ/T 151—2008，

建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程[S].北京：中国建筑工业出

版社，2008.

[12] 章熙民，任泽霈，梅飞鸣.传热学（第五版）[M].北京：

中国建筑工业出版社，2007，07.

[13] 雷克，吴杰，张其林， 等.玻璃幕墙传热系数计算方法及

工程应用[J].土木建筑与环境工程，2013，35（2）：66～72.

[14] 雷克，张其林，庞绍华.框式玻璃幕墙热工性能的数值

模拟方法[J].同济大学学报（自然科学版），2014，42（2）：

298～304.

（上接第8页）

的现实境况，或给UTG的前景造成较大的不确定

性。同时也给UTG提出了课题方向，或难以突破、

或替代CPI、或两者融合，业内外都在拭目以待。

器薄型化的发展而发展成一个新兴产业。随着移动

互联网的推动、5G通信网络升级、数字信息显示与大

数据时代的到来，移动智能终端等新兴消费类电子产

品市场需求呈现较快增长，给光电玻璃薄化行业带来

发展机遇。同时也需考虑产能迅速扩充，将加剧行业

的市场竞争。

5　结　语

平板显示器光电玻璃薄化行业伴随着平板显示

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