电子信息显示用超薄玻璃基板现状解析

庄波，赵益平

（南京中电熊猫平板显示科技有限公司，江苏 南京 210033）

0 引言

目前，随着科学技术的不断发展，电子设备以极快的速度进行更新换代，电子设备变得越来越轻薄。针对这种情况，人们对于电子信息显示用超薄玻璃基板的要求也随之提高。目前，我国超薄玻璃的市场一直被国外企业垄断，国产超薄玻璃发展缓慢。为此，我国针对这一情况开展了研讨工作，致力于研制出符合社会发展水平的电子信息显示用超薄玻璃基板，阻止国外企业对我国市场的垄断，符合信息化发展的潮流。

1 超薄玻璃基板的工艺现状

超薄玻璃基板需要保持在0.1-1.5毫米之间，厚度在0.5毫米以下的玻璃具有挠性，而厚度在0.1毫米以下的玻璃能够弯曲。技术人员为了制作符合条件的超薄玻璃基板，需要将熔炉的温度达到1650摄氏度，在狭小的空间中进行烧制。由于玻璃中含有高浓度的三氧化铝，因此，玻璃在烧制的过程中黏度会比较大。因此，需要在特定的窑炉里进行烧制。目前，超薄玻璃基板的烧制方式有流孔下引法、熔融溢流法以及浮法三种[1]。

第一，流孔下引法：流孔下引法是日本制造超薄玻璃板的主要方法，指的是将融化好的玻璃液体通过铂合金制成的孔槽向下流。流孔下引法的优点是模板容易制造，能够快速的制作直径小于0.6毫米的玻璃基板。但是，这种方法不能生产出宽度较大的玻璃，而且生产出的玻璃会出现厚度不均匀的现象，目前已经被淘汰了。因此，日本现在已经转变了生产方式，改为使用熔融溢流法进行超薄玻璃板的制作。

第二，熔融溢流法：熔融溢流法是美国与日本进行超薄玻璃板制作的主要方法。利用熔融溢流法制造玻璃指的是将融化好的玻璃液体从溢流槽的一端注入到溢流槽中，将溢流槽填满，玻璃液体在溢流槽中向下流，最后汇合到溢流槽底端，形成玻璃基板的形状。熔融溢流法的优点是能够通过改变溢流槽中的温度对玻璃基板的厚度进行调整，能够制造出超薄玻璃基板，而且，熔融溢流法在生产玻璃的过程中不与玻璃进行接触，因此，能够有效的保证玻璃表面不被破坏，可以免去抛光这一步骤，提高了玻璃基板制造的效率。但是，在利用熔融溢流法生产玻璃基板的过程中，受到引流槽尺寸的约束，不能制造出较宽的玻璃基板，而且产量较小，且不能制作有碱玻璃。

第三，浮法：浮法是日本使用的制造玻璃基板的方法，主要原理是将玻璃溶液放入液态的锡槽中，并将锡槽放平，利用液体本身的重力将液体摊平，最后，再用拉边机将玻璃拉成相应的宽度、长度与厚度。浮法的优点是制造的玻璃基板宽度较宽，且平整度好，适用于各种玻璃基板的制作。但是浮法的缺点是玻璃液体会与金属接触，影响了玻璃基板的质量，在玻璃成型后需要进行抛光，降低了玻璃基板制作的效率。在制作较宽的玻璃基板时能够使用浮法进行制作，但是需要对制作工艺以及设备参数进行提高，保证玻璃基板的质量。

2 玻璃基板的市场现状

2.1 产业链现状

电子信息显示屏的产业链分为上游、中游以及下游三部分。其中，玻璃基板的材料生产是上游部分，面板的生产与组装是中游部分，电子信息产品的生产是下游部分[2]。在进行生产的过程中，产品研发者需要根据超薄玻璃基板的尺寸决定电子信息显示面板的代数，即G代关系。生产者需要根据不同的代数对面板进行切割，这关系到电子信息产业获取的经济效益。随着我国科技水平的不断提高，对于超薄玻璃基板制作工艺的要求也在不断提高。因此，越来越多的生产者逐渐放弃熔融溢流制造法，采用浮法进行超薄玻璃基板的制作。

2.2 市场占有率现状

超薄玻璃基板的制造需要拥有强大的技术进行支撑，对工艺以及资产的要求极高，因此，这种技术只被较少的国家与企业掌握。据研究表明，全球超薄玻璃基板的供应商主要有美国的康宁以及日本的旭硝子以及电气硝子。这三家供应商提供的超薄玻璃基板占市场供应总量的百分之九十五。

2.3 供求现状

据调查结果显示，目前超薄玻璃基板的供应量逐渐提高，能够与电子信息显示面板的生产相匹配[3]。随着时代的发展，人们对于超薄玻璃基板的需求逐渐增加。从2011年至2020年，全球超薄玻璃基板的需求量从3亿平方米上升到如今的6亿平方米，足足翻了一倍，以平均每年百分之四十五的速度稳步增长。从2011年至2020年，超薄玻璃基板的供应量以每年百分之二十七的速度增长，基本上能够与需求量持平，但是，存在部分尺寸供应不平衡的现象，需要受到重视。

2.4 生产线分布现状

随着经济全球化进程的逐渐加快，超薄玻璃基板的产业已经向韩国以及中国过渡，目前，韩国、日本、中国已经成为超薄玻璃基板的主要产地。从目前超薄玻璃基板的生产场地来看，生产者注重超薄玻璃基板在生产过程中的运输成本，为节约生产成本，超薄玻璃基板工厂一般设在电子信息显示面板厂附近。

3 超薄玻璃基板的发展趋势

3.1 尺寸与厚度

随着显示器技术的不断发展，对于超薄玻璃基板尺寸的要求也在逐渐提高。在G8代到来后，超薄玻璃基板的尺寸已经接近三米的高度了，G10面积已经能够达到3米乘3.32米了，在对超薄玻璃基板进行制造的过程中，也需要考虑超薄玻璃基板的宽度。浮法能够有效的生产出宽度较大的超薄玻璃基板，最宽的能够达到5米[4]。熔融溢流法能够形成表面均匀的高质量超薄玻璃基板，宽度也能达到3米，能够满足高世代的基本要求。在对超薄玻璃基板生产的过程中，受到当前大尺寸与轻薄化的要求，为了降低生产成本，逐渐生产出更加轻薄的超薄玻璃基板，能够达到0.4毫米，其中最薄的能够达到0.1毫米。

3.2 热稳定性强

超薄玻璃基板在进行制作的过程中需要进行两次热处理，要在400至700度的高温下进行制作，会对超薄玻璃基板与沟通层产生膨胀，同时，膨胀的幅度会随着时间的变化而变化。如果玻璃的热稳定性不足的话，会导致生产出的超薄玻璃基板表面产生瑕疵，影响制作工艺。超薄玻璃基板的热稳定性主要取决于玻璃的黏度。要想制造出优质的超薄玻璃基板，就需要降低玻璃的膨胀度，提高玻璃应变点的温度。浮法工艺的生产过程比较长，能够拥有更加优秀的热稳定性，更容易制造出优质的超薄玻璃基板。熔融溢流法生产的玻璃加工时间较短，不能形成良好的热稳定性[5]。

3.3 线体寿命提高

在制作超薄玻璃基板的时候，需要对线体的制作过程投入较多的资金，如果线体的寿命较短，会降低超薄玻璃基板的使用寿命，从而提高超薄玻璃基板制作的成本。玻璃液体在长期高温的环境下生产，线体浸泡在玻璃液体中，会对线体产生侵蚀，影响线体的寿命。生产者为了提高线体的寿命，往往会选用耐火性强、溢流砖材料的线体。同时，生产者对贵金属的加工工艺进行提高，能够降低挥发速率。目前现今的企业已经能够将线体的寿命增加到了5年[6]。

4 结论

综上所述，随着电子设备生产技术的逐渐提高，对于电子信息显示用超薄玻璃基板就有了更加严格的要求，对于超薄玻璃基板厚度、波纹度、翘度以及缺陷程度等都有严格的要求。在电子设备越来越轻薄的趋势下，厂家生产出更薄的电子信息显示用超薄玻璃基板是时代发展的必然要求，不仅能够满足市场的需求，还能提高我国超薄玻璃基板的生产技术水平，促使企业的结构优化调整，引领一条相关产业链的发展。