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我国超薄玻璃发展历程浅析

IT圈 admin 25浏览 0评论

2024年7月10日发(作者:偶颖然)

Architectural & Functional Glass №7 2020

我国超薄玻璃发展历程浅析

刘志海

1 超薄玻璃定义及分类

1.1 超薄玻璃定义

目前,业内对超薄玻璃的定义(特指厚度范围)虽

有大致的认同,但具体操作或应用中则显得较为模

糊,所以给定超薄玻璃厚度范围很有必要。

最早给出超薄玻璃厚度的标准文件应该是国家

标准GB/T 20314—2006《液晶显示器用薄浮法玻

璃》,在其“分类”中,规定厚度为1.30mm、1.10mm、

0.85mm、0.70mm、0.55mm。该标准超薄玻璃厚度定

义为等于和小于1.3mm的玻璃。

在2017年修订的GB/T 20314—2017《液晶显示

器用薄浮法玻璃》中,其“范围”修订为,本标准适用

于厚度不大于1.0mm的TN、STN型液晶显示用钠钙

硅薄浮法玻璃。即:超薄玻璃为厚度不大于1.0mm的

玻璃。

《产业结构调整指导目录(2011年本)》的“鼓励

类”中,“电子工业用超薄(1.3mm以下)……等特殊

浮法玻璃生产线”。2013年修正本保留这一定义。即:

超薄玻璃为厚度1.3mm以下的玻璃。

国家标准GB∕T 31958—2015《薄膜晶体管液

晶显示器用基板玻璃》,回避厚度。仅规定了厚度偏

差和厚薄差:“基板玻璃的厚度偏差应小于或等于标

称值的10%;厚薄差应小于或等于0.015mm”。

GB/T 34171—2017《薄与超薄玻璃弯曲性能实

验方法 三点弯曲法》的“术语和定义”中薄玻璃的

定义:“厚度大于或等于1.1mm且小于3mm的玻璃”;

超薄玻璃的定义:“厚度小于1.1mm的玻璃”。该标

准不仅给出了超薄玻璃的厚度定义,同时也给出了

薄玻璃的厚度定义。

- 2 -

GB/T 37788—2019《超薄玻璃弹性模量实验方

法》的“范围”是,“本标准适用于厚度0.1~1.1mm的

玻璃的弹性模量测试。”该标准超薄玻璃厚度定义为

0.1~1.1mm的玻璃。

综上,笔者认为,就当前技术及市场而言,其定

义应为厚度等于或小于1.1mm,且大于0.1mm的玻璃

为超薄玻璃;厚度大于1.1mm且小于3mm的玻璃为

薄玻璃;厚度等于或小于0.1mm的玻璃为柔性玻璃,

如表1所示。

表1 超薄玻璃厚度范围

薄玻璃

厚度h/mm1.1

h≤3

超薄玻璃

0.1

h≤1.1

柔性玻璃

h≤0.1

1.2 超薄玻璃分类

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硅酸

盐玻璃,其玻璃成分中含有B

2

O

3

,具有透光率高,光

电性能好等优点。

按制备方法可分为浮法、溢流下拉法、二次拉制

法、狭缝下拉法和二次抛光法超薄玻璃,目前我国主

要是浮法超薄玻璃和溢流法超薄玻璃。

2 超薄玻璃在我国的发展概述

2.1 有关超薄玻璃技术和产品的文献报道

《建材工业信息》1984年11期发表的邵忠“超薄

玻璃的制造方法”一文,是目前最早提及超薄玻璃的

文献。文中提到:“超薄玻璃指1mm厚度以下的平板

玻璃。这种薄玻璃主要用于手表、计算器的液晶显示

建筑玻璃与工业玻璃2020,№7

罩、基板玻璃、集成电路光电控制板和照相制板玻璃

等方面。最近出现了要求使用厚度在0.5mm以下的

超薄玻璃的动向”。该文主要介绍的是日本专利特开

昭58-9832,该专利提供了旭法、平拉、压延三种结合

的成形技术生产超薄玻璃方法。

《建材工业信息》1984年17期发表的赵开芝“生

产平板玻璃的一种新工艺方法”,文章较详介绍了美

国康宁公司的溢流下拉成形法, 并强调该法适宜于

生产1.5mm以下、表面质量高的薄玻璃。

《建材工业信息》1986年18期发表赵开芝的“超

薄平板玻璃的生产方法”,该文开头提到:“联邦德国

Eglasstrek有限公司最近建成投产了生产超薄平板玻

璃的直接电加热铂供料通路装置,用它生产的方法称

之为‘下拉法’”。也就是狭缝下拉法。

《玻璃译林》1991年第2期刊发晋占平、王途的

译文“浮法工艺生产低碱无碱超薄玻璃”,该文介绍

了日本旭硝子公司浮法工艺生产低碱无碱超薄玻璃

的情况。

2.2 我国超薄玻璃的生产探索情况

虽然本文已明确超薄玻璃定义为厚度等于或小

于1.1mm,且大于0.1mm的平板玻璃,但我国的超薄

玻璃生产经历了由薄到超薄的渐进过程。

2.2.1 我国薄玻璃的早期生产探索情况

1978年5月,大连玻璃厂为配合电子工业部搞大

规模集成电路,建成三机有槽制版玻璃生产线,生产

1.5~2mm薄玻璃。由于引上拉薄的产品常有线道、

气泡等缺陷,因此优质成品率较低。

1986年12月3日,秦皇岛耀华玻璃厂浮法玻璃

生产线成功地引出2mm的薄玻璃。该生产线1986年

10月30日引板,在生产出符合质量要求的6mm、5mm

玻璃之后,于当年11月25日引出3mm玻璃。

1987年4月30日洛阳玻璃厂第二浮法生产线批

量生产2mm,标志中国浮法技术的重大突破。

2.2.2 我国超薄玻璃的早期生产探索情况

1988年依安玻璃厂利用从比利时格拉威伯尔公

司西班牙CELO厂引进柯尔本技术和二手设备拉制了

2.0mm、1.5mm、1.2mm、1.0mm、0.9mm、0.8mm和0.7mm

等各种厚度的薄玻璃。

1988年四川玻璃厂将在从比利时引进“一窑一

线”平拉法平板玻璃改扩为“一窑两线”,并于1989

年拉制出填补国内生产空白的0.5~1mm的超薄超平

整度玻璃,打入国际市场。

2.3 我国新世纪以来超薄玻璃的发展情况

2.3.1 我国浮法超薄玻璃的发展现状

2001年9月,中国首条超薄浮法玻璃生产线在

洛玻龙门玻璃公司点火投产,相继生产出了1.1mm、

0.7mm的超薄浮法玻璃。2006年1月洛玻集团洛阳龙

海电子玻璃有限公司第二代提高型STN级电子玻璃

生产线建成投产,分别于2010年7月组织生产0.55mm

超薄玻璃,2012年1成功生产出0.45mmSTN级超薄

玻璃产品;2014年1月成功研制出0.33mm超薄电子

玻璃;2015年3月研制出0.25mm电子玻璃。洛玻全

资子公司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,创造了浮法技

术工业化生产的世界最薄玻璃纪录,成为目前国内唯

一具备生产0.12mm至1.1mm全系列超薄浮法电子玻

璃能力的高科技企业。2019年4月28日,洛玻集团

洛阳龙海电子玻璃有限公司第三代信息显示超薄基

板玻璃生产线成功点火,该生产线在智能化、绿色化、

高端化方面多项指标达到国际先进或领先水平。

南玻集团于2010年正式进军超薄电子玻璃市场,

拥有河北视窗、宜昌光电、清远新材料、咸宁光电四

家子公司,产品厚度为0.2~1.1mm,品种由普通钠钙

玻璃到中铝、超白超薄、高铝玻璃持续衍生,产品广

泛用于钢化玻璃保护膜、盖板玻璃、ITO导电玻璃等

领域。2014年底,宜昌南玻光电玻璃有限公司相继

成功生产出0.4mm、0.33mm、0.25mm超薄电子玻璃,

并于2015年4月,成功研发量产0.2mm超薄电子玻璃。

南玻集团作为国内量产0.2mm超薄电子玻璃的行业

领先企业,其0.2~0.4mm各厚度产品出货量均为全

国第一,尤其是主打产品0.25mm玻璃,国内市场占

有率更是达到80%以上。

信义玻璃控股有限公司第一条超薄电子玻璃生

产线已于2013年4月在信义电子玻璃(芜湖)有限公

司点火投产,同年7月该生产线连续实现0.7mm及

0.55mm超薄电子玻璃的成功拉引,并实现商品化生

- 3 -

Architectural & Functional Glass №7 2020

产。

除上述公司外,还有河南省海川电子玻璃有限公

司、旭硝子显示玻璃(惠州)有限公司、四川旭虹光电

科技有限公司等使用浮法生产超薄玻璃。2019年7

月20日醴陵旗滨电子玻璃有限公司65吨级高性能电

子玻璃线点火,2020年2月19日成功生产出0.33mm

的高铝超薄电子玻璃。

2.3.2 我国溢流法超薄玻璃的发展现状

彩虹集团有限公司2008年9月建成国内第一片

拥有自主知识产权的第5代液晶玻璃基板下线;2009

年9月相继试做成功0.63mm和0.5mm玻璃基板。

2010年9月彩虹集团液晶玻璃二期扩产项目的首座

池炉在江苏省张家港市顺利点火投产。2010年10月

彩虹(合肥) 第6代液晶玻璃基板项目首条生产线池炉

在合肥市新站平板显示工业园顺利点火,这是我国第

一条具有自主知识产权的第6代液晶玻璃基板生产

线。彩虹集团有限公司建成咸阳、合肥、张家港三大

基板玻璃产业基地,形成了从5代、6代、到7.5代液

晶显示用基板玻璃及触控显示用盖板玻璃,从0.7mm

厚度到0.4mm厚度的系列化产品规模;截至2018年

3月末,彩虹集团已建成11条液晶基板玻璃生产线(5

条5代、4条6代、1条7.5代、1条8.5代后端线),其中

3条生产线已经量产,6代基板玻璃生产线综合良品

率提高到75%以上。

彩虹集团有限公司经历5代和6代试水不佳业

绩,成效均未达预期,销售额仅为预期的5.6%的阵

痛之后,2016年4月,彩虹股份募集资金总额不超过

230亿元,拟用于增资咸阳光电建设8.6代TFT-LCD

项目、增资彩虹液晶建设8.5代液晶玻璃基板生产线

项目以及补充流动资金。2018年7月,彩虹股份与康

宁公司签订《合资企业合同》,双方共同出资分别在

四川省成都市双流区、陕西省咸阳市高新区设立和运

营中外合资公司。2019年9月30日,国家专项“中国

首条溢流法G8.5+基板玻璃产线”在彩虹(合肥)液晶

玻璃有限公司点火投产。2020年2月18日中国电子

旗下彩虹集团近期突破了G8.5+液晶基板玻璃技术

瓶颈,实现0.5mm产品成功下线,标志着我国向高世

代基板玻璃产业发展迈出了关键一步。

2008年12月20日,东旭集团建成国内首条自

主研发的液晶玻璃基板生产线;2010年5月,东旭集

团郑州旭飞光电科技有限公司在郑州建成国内首条

拥有完全自主知识产权的G5世代玻璃基板生产线;

2011年6月30日,东旭集团成都中光电项目实现国

内首条0.5mmG4.5液晶玻璃基板生产线产品的批量

销售;2011年5月28日石家庄旭新光电科技有限公

司首条生产线池炉点火,9月拉出第一片合格认证半

成品;2012年11月28日芜湖东旭光电科技有限公司

一期首台窑炉点火投产。

表2 我国超薄玻璃产品品种首条生产线或首家量产情况

浮法工艺

厚度

1.1mm

0.7mm

0.63mm

0.55mm

0.5mm

0.45mm

0.4mm

0.38mm

0.33mm

0.3mm

0.25mm

0.2mm

0.15mm

0.12mm

量产时间

2002.2.28

2004.8.29

-

2006.6.14

2010.7.15

2012.1.17

2013.9.2

-

2014.1.6

2015.2.22

2015.2.24

2015.3.28

2016.4.28

2018.4.19

蚌埠中建材信息显示材料有限公司电子信息

显示超薄玻璃基板生产线

洛玻集团洛阳龙海电子玻璃有限公司生产线

-

洛玻集团洛阳龙海电子玻璃有限公司生产线

首条量产生产线

洛玻集团龙玻公司超薄玻璃生产线

洛玻集团龙玻公司超薄玻璃生产线

-

洛玻集团龙玻公司超薄玻璃生产线

量产时间

-

2008.9.8

2009.9.24

-

2009.10.8

-

2011.9.26

2015.8.5

-

2014.10.13

-

-

-

-

-

彩虹集团电子股份有限公司

彩虹集团电子股份有限公司

-

彩虹集团电子股份有限公司

-

彩虹集团电子股份有限公司

郑州旭飞光电科技有限公司

-

成都中光电科技有限公司

-

-

-

-

溢流下拉工艺

首家量产公司

- 4 -

建筑玻璃与工业玻璃2020,№7

2012年6月,郑州旭飞光电科技有限公司5代玻

璃基板生产线已经实现稳定生产0.7mm、0.5mm厚

度等多品种玻璃基板。2013年11月22日,芜湖东旭

0.4mmG6代液晶玻璃基板试制成功下线;2014年10

月8日,东旭光电参股子公司成都中光电成功下线厚

度为0.3mm的第4.5代玻璃基板,2015年8月5日郑州

旭飞自主研发,厚度分别为0.38mm、0.3mm的第6代、

第5代玻璃基板成功下线。2015年10月30日,四川

旭虹光电科技有限公司0.3mm高铝盖板玻璃成功下

线,0.3mm硅铝玻璃是在0.4mm的基础上进行的。

截至目前,东旭光电拥有郑州、石家庄、芜湖、福

州四大液晶玻璃基板生产基地,建成产线共计20余

条,全面覆盖G5、G6和G8.5代液晶玻璃基板产品,量

产产能稳居国内第一、全球第四。此外,东旭光电还

拓展了以盖板玻璃及彩色滤光片为代表的新型显示

材料业务,有效增强公司在TFT-LCD领域的核心竞

争力。与北京工业大学、武汉理工大学等共同完成的

基板课题“光电显示用高均匀超净面玻璃基板关键

技术与设备开发及产业化”项目和盖板课题“高强超

薄浮法铝硅酸盐屏幕保护玻璃规模化生产成套技术

与应用开发”项目,分别获得国务院颁发的2018年度

“国家科学技术进步奖”一等奖和二等奖。

我国超薄玻璃产品品种首条生产线或首家量产

情况见表2。

2.3.3 我国超薄玻璃产能情况

目前,国内从事玻璃基板研究生产的约有10余

家。2019年我国超薄玻璃生产产能21430万平方米,

同比增长18.3%。其中钠钙硅超薄玻璃产能为8770

万平方米,同比增长16.0%;无碱玻璃基板9348万平

方米,同比增长14.6%;高铝盖板玻璃产能3312万平

方米,同比增长37.5%,如表3所示。

3 我国超薄玻璃标准及进出口情况

3.1 我国超薄玻璃标准情况

截至2020年3月底,我国现行及公布即将实施的

表4 我国现行及即将实施的超薄玻璃标准

序号标准名称标准编号

国际标准

1光伏组件用超薄玻璃SEMI PV63—0215

国际半导体设备与材料协会北美光

伏标准技术委员会

国家质量监督检验检疫总局国家标

准化管理委员会

国家质量监督检验检疫总局国家标

准化管理委员会

2015-2-11-

发布部门发布日期实施日期

国家标准

1

2

3

4

5

6

7

8

液晶显示器用薄浮法玻璃GB/T 20314—20172017-09-072018-08-01

2017-09-072018-08-01

薄与超薄玻璃弯曲性能试验方法

GB/T 34171—2017

三点弯曲法

超薄玻璃弹性模量试验方法GB/T 37788—2019

国家市场监督管理总局 国家标准化

2019-08-302020-07-01

管理委员会

国家市场监督管理总局 国家标准化

2019-08-302020-07-01

管理委员会

国家市场监督管理总局 国家标准化

2019-08-302020-07-01

管理委员会

国家市场监督管理总局 国家标准化

2020-03-312021-02-01

管理委员会

国家市场监督管理总局 国家标准化

2020-03-312021-02-01

管理委员会

国家市场监督管理总局 国家标准化

2020-03-312021-02-01

管理委员会

工业和信息化部

工业和信息化部

2018-04-302018-09-01

2016-01-152016-06-01

超薄玻璃硬度和断裂韧性试验方

GB/T 37900—2019

法 小负荷维氏硬度压痕法

超薄玻璃再热线收缩率测试方法

GB/T 37991—2019

膨胀仪法

超薄玻璃柔韧性试验方法 两点

弯曲法

GB/T 38686—2020

超薄玻璃再热线收缩率试验方法

GB/T 38711—2020

激光法

超薄玻璃导热系数试验方法 热

流法

超薄钢化玻璃

光伏组件用超薄玻璃

GB/T 38712—2020

行业标准

1

2

JC/T 2454—2018

SJ/T 11571—2016

- 5 -

Architectural & Functional Glass №7 2020

超薄玻璃标准共11项,其中国际标准1项,国家标准

8项,行业标准2项;现行标准5项,公布即将实施的

超薄玻璃标准6项,如表4所示。

表3 我国超薄玻璃产能情况

2016年

超薄玻璃产能

(万m

2

其中:钠钙硅超薄

玻璃

无碱玻璃基板

高铝盖板玻璃

13780

7183

4797

1800

2017年

17086

7558

7428

2100

2018年2019年

18121

7558

8155

2408

21430

8770

9348

3312

超薄玻璃进口量(万m

2

超薄玻璃出口量(万m

2

表5 我国近几年超薄玻璃进出口量

2017年

18960

252

2018年

19759

192

2019年

20533

1313

从表5看出,我国超薄玻璃的进口量连年增长,

说明市场空间和发展潜力巨大。有资料显示,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,占全球总需求量的49.6%。

4 结 语

超薄玻璃行业属于典型的技术密集型和资本密

集型行业,制造工艺复杂,拥有较高的技术门槛。期

待我国超薄玻璃企业加快对超薄玻璃的技术创新,不

断地提高超薄玻璃的性能,在超薄玻璃核心技术上有

更大、更多的突破。

3.2 我国超薄玻璃进出口情况

我国2019年进口超薄玻璃20533万平方米,同比

增长3.9%,出口超薄玻璃1313万平方米,同比增长

583.9%,如表5所示。

(上接第12页)

将10组样品送至中国建材检验认证股份有限公

司进行落球冲击性能测试,采用标准GB/T 5137.1—

2002《汽车安全玻璃试验方法第1部分:力学性能试

验》,按照标准要求,冲击钢球重量227g,每组6片样

品最多破碎一块为合格。测试结果见表4。从表4中

可以看出,玻璃表面应力为900MPa左右时,当应力

层深度超过46

μ

m,玻璃样品抗落球冲击性能有明显

下降,这是由于应力层过深时,玻璃中心张应力接近

或者超过本体强度,外力冲击后玻璃的平衡状态极易

表4 落球冲击测试结果

组号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

DOL/μm

34

36

38

42

43

46

48

52

54

55

冲击高度/m

4.8

5.2

5.8

6.2

6.2

6.2

5.0

4.4

3.4

3.2

227g钢球

备注

被破坏,很容易破碎。此外,应力层过浅,抗冲击

性能也较差,这是由于浅应力层对于表面裂纹扩展

约束能力较差,外力冲击下玻璃也容易碎裂。综合

以上结果分析,当玻璃表面应力为900MPa、应力层

深度为42~46

μ

m时抗冲击性能最佳。

3 结 论

(1)对于薄型高铝玻璃,由于化学钢化后表面应

力较高,应避免表面应力层过深,导致抗冲击性能变

差。

(2)考虑薄型高铝玻璃耐刮擦性能,表面应力层

应不宜过浅,兼顾抗冲击性能的前提下越深越好。

(3)通过理论计算和实验验证,1.8mm厚度高铝

玻璃进行化学钢化后,表面应力在900MPa左右、应

力层深度在42~44

μ

m时玻璃抗冲击性能最好。

参考文献

[1] 张峙琪,李伟捷,等.超薄玻璃化学钢化的研究进展[J].

玻璃与搪瓷,2009,37(04):40~45.

[2] 田英良,李俊杰,等.化学增强型超薄碱铝硅酸盐玻璃发

展概况与展望[J].燕山大学学报,2017,41(04):283~292.

[3] 刘志海,胡桂萍.钢化玻璃发展现状与趋势[J].玻璃,

2004,31(2):49~51.

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2024年7月10日发(作者:偶颖然)

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我国超薄玻璃发展历程浅析

刘志海

1 超薄玻璃定义及分类

1.1 超薄玻璃定义

目前,业内对超薄玻璃的定义(特指厚度范围)虽

有大致的认同,但具体操作或应用中则显得较为模

糊,所以给定超薄玻璃厚度范围很有必要。

最早给出超薄玻璃厚度的标准文件应该是国家

标准GB/T 20314—2006《液晶显示器用薄浮法玻

璃》,在其“分类”中,规定厚度为1.30mm、1.10mm、

0.85mm、0.70mm、0.55mm。该标准超薄玻璃厚度定

义为等于和小于1.3mm的玻璃。

在2017年修订的GB/T 20314—2017《液晶显示

器用薄浮法玻璃》中,其“范围”修订为,本标准适用

于厚度不大于1.0mm的TN、STN型液晶显示用钠钙

硅薄浮法玻璃。即:超薄玻璃为厚度不大于1.0mm的

玻璃。

《产业结构调整指导目录(2011年本)》的“鼓励

类”中,“电子工业用超薄(1.3mm以下)……等特殊

浮法玻璃生产线”。2013年修正本保留这一定义。即:

超薄玻璃为厚度1.3mm以下的玻璃。

国家标准GB∕T 31958—2015《薄膜晶体管液

晶显示器用基板玻璃》,回避厚度。仅规定了厚度偏

差和厚薄差:“基板玻璃的厚度偏差应小于或等于标

称值的10%;厚薄差应小于或等于0.015mm”。

GB/T 34171—2017《薄与超薄玻璃弯曲性能实

验方法 三点弯曲法》的“术语和定义”中薄玻璃的

定义:“厚度大于或等于1.1mm且小于3mm的玻璃”;

超薄玻璃的定义:“厚度小于1.1mm的玻璃”。该标

准不仅给出了超薄玻璃的厚度定义,同时也给出了

薄玻璃的厚度定义。

- 2 -

GB/T 37788—2019《超薄玻璃弹性模量实验方

法》的“范围”是,“本标准适用于厚度0.1~1.1mm的

玻璃的弹性模量测试。”该标准超薄玻璃厚度定义为

0.1~1.1mm的玻璃。

综上,笔者认为,就当前技术及市场而言,其定

义应为厚度等于或小于1.1mm,且大于0.1mm的玻璃

为超薄玻璃;厚度大于1.1mm且小于3mm的玻璃为

薄玻璃;厚度等于或小于0.1mm的玻璃为柔性玻璃,

如表1所示。

表1 超薄玻璃厚度范围

薄玻璃

厚度h/mm1.1

h≤3

超薄玻璃

0.1

h≤1.1

柔性玻璃

h≤0.1

1.2 超薄玻璃分类

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硅酸

盐玻璃,其玻璃成分中含有B

2

O

3

,具有透光率高,光

电性能好等优点。

按制备方法可分为浮法、溢流下拉法、二次拉制

法、狭缝下拉法和二次抛光法超薄玻璃,目前我国主

要是浮法超薄玻璃和溢流法超薄玻璃。

2 超薄玻璃在我国的发展概述

2.1 有关超薄玻璃技术和产品的文献报道

《建材工业信息》1984年11期发表的邵忠“超薄

玻璃的制造方法”一文,是目前最早提及超薄玻璃的

文献。文中提到:“超薄玻璃指1mm厚度以下的平板

玻璃。这种薄玻璃主要用于手表、计算器的液晶显示

建筑玻璃与工业玻璃2020,№7

罩、基板玻璃、集成电路光电控制板和照相制板玻璃

等方面。最近出现了要求使用厚度在0.5mm以下的

超薄玻璃的动向”。该文主要介绍的是日本专利特开

昭58-9832,该专利提供了旭法、平拉、压延三种结合

的成形技术生产超薄玻璃方法。

《建材工业信息》1984年17期发表的赵开芝“生

产平板玻璃的一种新工艺方法”,文章较详介绍了美

国康宁公司的溢流下拉成形法, 并强调该法适宜于

生产1.5mm以下、表面质量高的薄玻璃。

《建材工业信息》1986年18期发表赵开芝的“超

薄平板玻璃的生产方法”,该文开头提到:“联邦德国

Eglasstrek有限公司最近建成投产了生产超薄平板玻

璃的直接电加热铂供料通路装置,用它生产的方法称

之为‘下拉法’”。也就是狭缝下拉法。

《玻璃译林》1991年第2期刊发晋占平、王途的

译文“浮法工艺生产低碱无碱超薄玻璃”,该文介绍

了日本旭硝子公司浮法工艺生产低碱无碱超薄玻璃

的情况。

2.2 我国超薄玻璃的生产探索情况

虽然本文已明确超薄玻璃定义为厚度等于或小

于1.1mm,且大于0.1mm的平板玻璃,但我国的超薄

玻璃生产经历了由薄到超薄的渐进过程。

2.2.1 我国薄玻璃的早期生产探索情况

1978年5月,大连玻璃厂为配合电子工业部搞大

规模集成电路,建成三机有槽制版玻璃生产线,生产

1.5~2mm薄玻璃。由于引上拉薄的产品常有线道、

气泡等缺陷,因此优质成品率较低。

1986年12月3日,秦皇岛耀华玻璃厂浮法玻璃

生产线成功地引出2mm的薄玻璃。该生产线1986年

10月30日引板,在生产出符合质量要求的6mm、5mm

玻璃之后,于当年11月25日引出3mm玻璃。

1987年4月30日洛阳玻璃厂第二浮法生产线批

量生产2mm,标志中国浮法技术的重大突破。

2.2.2 我国超薄玻璃的早期生产探索情况

1988年依安玻璃厂利用从比利时格拉威伯尔公

司西班牙CELO厂引进柯尔本技术和二手设备拉制了

2.0mm、1.5mm、1.2mm、1.0mm、0.9mm、0.8mm和0.7mm

等各种厚度的薄玻璃。

1988年四川玻璃厂将在从比利时引进“一窑一

线”平拉法平板玻璃改扩为“一窑两线”,并于1989

年拉制出填补国内生产空白的0.5~1mm的超薄超平

整度玻璃,打入国际市场。

2.3 我国新世纪以来超薄玻璃的发展情况

2.3.1 我国浮法超薄玻璃的发展现状

2001年9月,中国首条超薄浮法玻璃生产线在

洛玻龙门玻璃公司点火投产,相继生产出了1.1mm、

0.7mm的超薄浮法玻璃。2006年1月洛玻集团洛阳龙

海电子玻璃有限公司第二代提高型STN级电子玻璃

生产线建成投产,分别于2010年7月组织生产0.55mm

超薄玻璃,2012年1成功生产出0.45mmSTN级超薄

玻璃产品;2014年1月成功研制出0.33mm超薄电子

玻璃;2015年3月研制出0.25mm电子玻璃。洛玻全

资子公司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,创造了浮法技

术工业化生产的世界最薄玻璃纪录,成为目前国内唯

一具备生产0.12mm至1.1mm全系列超薄浮法电子玻

璃能力的高科技企业。2019年4月28日,洛玻集团

洛阳龙海电子玻璃有限公司第三代信息显示超薄基

板玻璃生产线成功点火,该生产线在智能化、绿色化、

高端化方面多项指标达到国际先进或领先水平。

南玻集团于2010年正式进军超薄电子玻璃市场,

拥有河北视窗、宜昌光电、清远新材料、咸宁光电四

家子公司,产品厚度为0.2~1.1mm,品种由普通钠钙

玻璃到中铝、超白超薄、高铝玻璃持续衍生,产品广

泛用于钢化玻璃保护膜、盖板玻璃、ITO导电玻璃等

领域。2014年底,宜昌南玻光电玻璃有限公司相继

成功生产出0.4mm、0.33mm、0.25mm超薄电子玻璃,

并于2015年4月,成功研发量产0.2mm超薄电子玻璃。

南玻集团作为国内量产0.2mm超薄电子玻璃的行业

领先企业,其0.2~0.4mm各厚度产品出货量均为全

国第一,尤其是主打产品0.25mm玻璃,国内市场占

有率更是达到80%以上。

信义玻璃控股有限公司第一条超薄电子玻璃生

产线已于2013年4月在信义电子玻璃(芜湖)有限公

司点火投产,同年7月该生产线连续实现0.7mm及

0.55mm超薄电子玻璃的成功拉引,并实现商品化生

- 3 -

Architectural & Functional Glass №7 2020

产。

除上述公司外,还有河南省海川电子玻璃有限公

司、旭硝子显示玻璃(惠州)有限公司、四川旭虹光电

科技有限公司等使用浮法生产超薄玻璃。2019年7

月20日醴陵旗滨电子玻璃有限公司65吨级高性能电

子玻璃线点火,2020年2月19日成功生产出0.33mm

的高铝超薄电子玻璃。

2.3.2 我国溢流法超薄玻璃的发展现状

彩虹集团有限公司2008年9月建成国内第一片

拥有自主知识产权的第5代液晶玻璃基板下线;2009

年9月相继试做成功0.63mm和0.5mm玻璃基板。

2010年9月彩虹集团液晶玻璃二期扩产项目的首座

池炉在江苏省张家港市顺利点火投产。2010年10月

彩虹(合肥) 第6代液晶玻璃基板项目首条生产线池炉

在合肥市新站平板显示工业园顺利点火,这是我国第

一条具有自主知识产权的第6代液晶玻璃基板生产

线。彩虹集团有限公司建成咸阳、合肥、张家港三大

基板玻璃产业基地,形成了从5代、6代、到7.5代液

晶显示用基板玻璃及触控显示用盖板玻璃,从0.7mm

厚度到0.4mm厚度的系列化产品规模;截至2018年

3月末,彩虹集团已建成11条液晶基板玻璃生产线(5

条5代、4条6代、1条7.5代、1条8.5代后端线),其中

3条生产线已经量产,6代基板玻璃生产线综合良品

率提高到75%以上。

彩虹集团有限公司经历5代和6代试水不佳业

绩,成效均未达预期,销售额仅为预期的5.6%的阵

痛之后,2016年4月,彩虹股份募集资金总额不超过

230亿元,拟用于增资咸阳光电建设8.6代TFT-LCD

项目、增资彩虹液晶建设8.5代液晶玻璃基板生产线

项目以及补充流动资金。2018年7月,彩虹股份与康

宁公司签订《合资企业合同》,双方共同出资分别在

四川省成都市双流区、陕西省咸阳市高新区设立和运

营中外合资公司。2019年9月30日,国家专项“中国

首条溢流法G8.5+基板玻璃产线”在彩虹(合肥)液晶

玻璃有限公司点火投产。2020年2月18日中国电子

旗下彩虹集团近期突破了G8.5+液晶基板玻璃技术

瓶颈,实现0.5mm产品成功下线,标志着我国向高世

代基板玻璃产业发展迈出了关键一步。

2008年12月20日,东旭集团建成国内首条自

主研发的液晶玻璃基板生产线;2010年5月,东旭集

团郑州旭飞光电科技有限公司在郑州建成国内首条

拥有完全自主知识产权的G5世代玻璃基板生产线;

2011年6月30日,东旭集团成都中光电项目实现国

内首条0.5mmG4.5液晶玻璃基板生产线产品的批量

销售;2011年5月28日石家庄旭新光电科技有限公

司首条生产线池炉点火,9月拉出第一片合格认证半

成品;2012年11月28日芜湖东旭光电科技有限公司

一期首台窑炉点火投产。

表2 我国超薄玻璃产品品种首条生产线或首家量产情况

浮法工艺

厚度

1.1mm

0.7mm

0.63mm

0.55mm

0.5mm

0.45mm

0.4mm

0.38mm

0.33mm

0.3mm

0.25mm

0.2mm

0.15mm

0.12mm

量产时间

2002.2.28

2004.8.29

-

2006.6.14

2010.7.15

2012.1.17

2013.9.2

-

2014.1.6

2015.2.22

2015.2.24

2015.3.28

2016.4.28

2018.4.19

蚌埠中建材信息显示材料有限公司电子信息

显示超薄玻璃基板生产线

洛玻集团洛阳龙海电子玻璃有限公司生产线

-

洛玻集团洛阳龙海电子玻璃有限公司生产线

首条量产生产线

洛玻集团龙玻公司超薄玻璃生产线

洛玻集团龙玻公司超薄玻璃生产线

-

洛玻集团龙玻公司超薄玻璃生产线

量产时间

-

2008.9.8

2009.9.24

-

2009.10.8

-

2011.9.26

2015.8.5

-

2014.10.13

-

-

-

-

-

彩虹集团电子股份有限公司

彩虹集团电子股份有限公司

-

彩虹集团电子股份有限公司

-

彩虹集团电子股份有限公司

郑州旭飞光电科技有限公司

-

成都中光电科技有限公司

-

-

-

-

溢流下拉工艺

首家量产公司

- 4 -

建筑玻璃与工业玻璃2020,№7

2012年6月,郑州旭飞光电科技有限公司5代玻

璃基板生产线已经实现稳定生产0.7mm、0.5mm厚

度等多品种玻璃基板。2013年11月22日,芜湖东旭

0.4mmG6代液晶玻璃基板试制成功下线;2014年10

月8日,东旭光电参股子公司成都中光电成功下线厚

度为0.3mm的第4.5代玻璃基板,2015年8月5日郑州

旭飞自主研发,厚度分别为0.38mm、0.3mm的第6代、

第5代玻璃基板成功下线。2015年10月30日,四川

旭虹光电科技有限公司0.3mm高铝盖板玻璃成功下

线,0.3mm硅铝玻璃是在0.4mm的基础上进行的。

截至目前,东旭光电拥有郑州、石家庄、芜湖、福

州四大液晶玻璃基板生产基地,建成产线共计20余

条,全面覆盖G5、G6和G8.5代液晶玻璃基板产品,量

产产能稳居国内第一、全球第四。此外,东旭光电还

拓展了以盖板玻璃及彩色滤光片为代表的新型显示

材料业务,有效增强公司在TFT-LCD领域的核心竞

争力。与北京工业大学、武汉理工大学等共同完成的

基板课题“光电显示用高均匀超净面玻璃基板关键

技术与设备开发及产业化”项目和盖板课题“高强超

薄浮法铝硅酸盐屏幕保护玻璃规模化生产成套技术

与应用开发”项目,分别获得国务院颁发的2018年度

“国家科学技术进步奖”一等奖和二等奖。

我国超薄玻璃产品品种首条生产线或首家量产

情况见表2。

2.3.3 我国超薄玻璃产能情况

目前,国内从事玻璃基板研究生产的约有10余

家。2019年我国超薄玻璃生产产能21430万平方米,

同比增长18.3%。其中钠钙硅超薄玻璃产能为8770

万平方米,同比增长16.0%;无碱玻璃基板9348万平

方米,同比增长14.6%;高铝盖板玻璃产能3312万平

方米,同比增长37.5%,如表3所示。

3 我国超薄玻璃标准及进出口情况

3.1 我国超薄玻璃标准情况

截至2020年3月底,我国现行及公布即将实施的

表4 我国现行及即将实施的超薄玻璃标准

序号标准名称标准编号

国际标准

1光伏组件用超薄玻璃SEMI PV63—0215

国际半导体设备与材料协会北美光

伏标准技术委员会

国家质量监督检验检疫总局国家标

准化管理委员会

国家质量监督检验检疫总局国家标

准化管理委员会

2015-2-11-

发布部门发布日期实施日期

国家标准

1

2

3

4

5

6

7

8

液晶显示器用薄浮法玻璃GB/T 20314—20172017-09-072018-08-01

2017-09-072018-08-01

薄与超薄玻璃弯曲性能试验方法

GB/T 34171—2017

三点弯曲法

超薄玻璃弹性模量试验方法GB/T 37788—2019

国家市场监督管理总局 国家标准化

2019-08-302020-07-01

管理委员会

国家市场监督管理总局 国家标准化

2019-08-302020-07-01

管理委员会

国家市场监督管理总局 国家标准化

2019-08-302020-07-01

管理委员会

国家市场监督管理总局 国家标准化

2020-03-312021-02-01

管理委员会

国家市场监督管理总局 国家标准化

2020-03-312021-02-01

管理委员会

国家市场监督管理总局 国家标准化

2020-03-312021-02-01

管理委员会

工业和信息化部

工业和信息化部

2018-04-302018-09-01

2016-01-152016-06-01

超薄玻璃硬度和断裂韧性试验方

GB/T 37900—2019

法 小负荷维氏硬度压痕法

超薄玻璃再热线收缩率测试方法

GB/T 37991—2019

膨胀仪法

超薄玻璃柔韧性试验方法 两点

弯曲法

GB/T 38686—2020

超薄玻璃再热线收缩率试验方法

GB/T 38711—2020

激光法

超薄玻璃导热系数试验方法 热

流法

超薄钢化玻璃

光伏组件用超薄玻璃

GB/T 38712—2020

行业标准

1

2

JC/T 2454—2018

SJ/T 11571—2016

- 5 -

Architectural & Functional Glass №7 2020

超薄玻璃标准共11项,其中国际标准1项,国家标准

8项,行业标准2项;现行标准5项,公布即将实施的

超薄玻璃标准6项,如表4所示。

表3 我国超薄玻璃产能情况

2016年

超薄玻璃产能

(万m

2

其中:钠钙硅超薄

玻璃

无碱玻璃基板

高铝盖板玻璃

13780

7183

4797

1800

2017年

17086

7558

7428

2100

2018年2019年

18121

7558

8155

2408

21430

8770

9348

3312

超薄玻璃进口量(万m

2

超薄玻璃出口量(万m

2

表5 我国近几年超薄玻璃进出口量

2017年

18960

252

2018年

19759

192

2019年

20533

1313

从表5看出,我国超薄玻璃的进口量连年增长,

说明市场空间和发展潜力巨大。有资料显示,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,占全球总需求量的49.6%。

4 结 语

超薄玻璃行业属于典型的技术密集型和资本密

集型行业,制造工艺复杂,拥有较高的技术门槛。期

待我国超薄玻璃企业加快对超薄玻璃的技术创新,不

断地提高超薄玻璃的性能,在超薄玻璃核心技术上有

更大、更多的突破。

3.2 我国超薄玻璃进出口情况

我国2019年进口超薄玻璃20533万平方米,同比

增长3.9%,出口超薄玻璃1313万平方米,同比增长

583.9%,如表5所示。

(上接第12页)

将10组样品送至中国建材检验认证股份有限公

司进行落球冲击性能测试,采用标准GB/T 5137.1—

2002《汽车安全玻璃试验方法第1部分:力学性能试

验》,按照标准要求,冲击钢球重量227g,每组6片样

品最多破碎一块为合格。测试结果见表4。从表4中

可以看出,玻璃表面应力为900MPa左右时,当应力

层深度超过46

μ

m,玻璃样品抗落球冲击性能有明显

下降,这是由于应力层过深时,玻璃中心张应力接近

或者超过本体强度,外力冲击后玻璃的平衡状态极易

表4 落球冲击测试结果

组号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

DOL/μm

34

36

38

42

43

46

48

52

54

55

冲击高度/m

4.8

5.2

5.8

6.2

6.2

6.2

5.0

4.4

3.4

3.2

227g钢球

备注

被破坏,很容易破碎。此外,应力层过浅,抗冲击

性能也较差,这是由于浅应力层对于表面裂纹扩展

约束能力较差,外力冲击下玻璃也容易碎裂。综合

以上结果分析,当玻璃表面应力为900MPa、应力层

深度为42~46

μ

m时抗冲击性能最佳。

3 结 论

(1)对于薄型高铝玻璃,由于化学钢化后表面应

力较高,应避免表面应力层过深,导致抗冲击性能变

差。

(2)考虑薄型高铝玻璃耐刮擦性能,表面应力层

应不宜过浅,兼顾抗冲击性能的前提下越深越好。

(3)通过理论计算和实验验证,1.8mm厚度高铝

玻璃进行化学钢化后,表面应力在900MPa左右、应

力层深度在42~44

μ

m时玻璃抗冲击性能最好。

参考文献

[1] 张峙琪,李伟捷,等.超薄玻璃化学钢化的研究进展[J].

玻璃与搪瓷,2009,37(04):40~45.

[2] 田英良,李俊杰,等.化学增强型超薄碱铝硅酸盐玻璃发

展概况与展望[J].燕山大学学报,2017,41(04):283~292.

[3] 刘志海,胡桂萍.钢化玻璃发展现状与趋势[J].玻璃,

2004,31(2):49~51.

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