玻璃原本平淡無奇，當應用于電子設備中時，便變得不再普通。

　　在電子玻璃細分領域中，有兩片玻璃非常重要：一片是托在屏幕下的玻璃基板，另一片是蓋在屏幕上的玻璃蓋板。就是這兩片薄薄的玻璃，卻在很長一段時間內，成為擋在我國顯示產業中兩堵透明的墻。如今，隨著國內電子產業和玻璃企業的快速崛起，這兩堵墻已經被擊破。

　　大尺寸玻璃基板成功突圍

　　由于對性能的要求十分嚴苛，電子玻璃的制造工藝一直是行業中的難題，高端技術專利長期掌握在美國康寧、日本旭硝子(AGC)、日本電氣硝子、日本板硝子(NSG)等少數國外公司手中，這些上游制造企業擁有很強的議價能力。

　　以液晶面板為例，顯示玻璃基板在其上游原材料成本中占比超過15%，面板成品的分辨率、透光度、厚度、重量、可視角度等指標都與所采用的玻璃基板質量密切相關。顯示玻璃基板之于液晶面板產業的意義，相當于硅晶圓之于半導體產業。

　　中國科學院院士歐陽鐘燦在接受《中國電子報》采訪時曾感慨：“美日企業經過20多年技術研發和積累，壟斷了全球玻璃基板市場，獲取高額的利潤。沒有自己的玻璃基板企業，平板顯示產業的發展很容易被別人‘卡脖子’。”

　　顯然，玻璃基板這條路中國必須要走通，雖然萬分艱難。

　　國內企業經過多年摸索，終于在2008年等來彩虹集團的第一塊液晶玻璃基板產品下線。此后，彩虹集團、中國建材集團、東旭集團等中國企業開始大力推進玻璃基板的國產化進程，部分企業成長迅速，掌握了浮法和溢流法工藝，能夠批量生產G6代線及以下尺寸的玻璃基板。不過，這樣還不夠。

　　隨著人們對顯示產品的要求越來越高，面板也向著大尺寸和超高清進化。而玻璃基板的尺寸越大，生產難度亦越高。

　　“從G6代跨度到G8.5代，對玻璃制造商來說是大挑戰。”彩虹顯示器件股份有限公司總經理李淼在接受《中國電子報》記者采訪時表示，G8.5代玻璃尺寸2200mm×2500mm，面積是6代玻璃的兩倍，厚度降低至0.5毫米，其制造難度之大可想而知。

　　“大尺寸玻璃基板生產難度的確很大。”北京交通大學教授徐征告訴《中國電子報》記者，雖然G8.5相比G6面積增加一倍，但是對單張玻璃的微缺陷數量要求卻保持不變，缺陷密度要求大幅下降，工藝實現難度更大。此外，大尺寸玻璃基板的板厚均勻性和平整度要求維持不變，控制的精細程度要求更加苛刻。因此，之前G8.5代+液晶玻璃基板是我國顯示面板制造關鍵材料配套率最低的一環。

　　為了推進我國高世代玻璃基板發展，中國企業與多家掌握核心技術的美日企業建立了高世代玻璃基板的合作關系，但實際上，這些合資與合作主要集中在玻璃基板冷端的后段工序，玻璃基板中最核心的前段熱端工序還得靠我們自己摸索。

圖為彩虹液晶玻璃基板生產產線

　　在十多年的產業積累和持續技術攻關下，國內G8.5代玻璃基板終于實現了突破。

　　2019年6月份，我國首個G8.5代液晶玻璃基板在凱盛集團旗下全資子公司蚌埠玻璃工業設計研究院生產線點火，這意味著我國首次實現G8.5代液晶超薄浮法玻璃基板國產化，打破國外壟斷。2020年，彩虹股份首條溢流法G8.5玻璃基板生產線在彩虹合肥基地成功量產;2022年，其G8.5+大噸位液晶玻璃基板達產速度達到國際同行最好水平;今年2月，彩虹股份G8.5二期順利點火投產。

　　彩虹電子玻璃研究院副院長王答成向《中國電子報》透露，彩虹的玻璃可以說是完全自主知識產權的產品，從源頭實現自給自足。溢流磚是玻璃基板生產中的一個關鍵材料，要在高溫環境下用三年以上。從2014年開始，彩虹與國內生態鏈企業聯合研發，圍繞結構和工藝進行設計，最后獲得了成功。“關鍵材料你有可能花幾倍的代價也未必能夠買到，它的研發成功對產業風險的降低和G8.5的采用提供了信心”。王答成說。

　　超薄玻璃蓋板刷新紀錄

　　我國玻璃基板在尺寸方面不斷蓄力突破的同時，玻璃蓋板也正在厚度上下著苦功。

　　一般把0.1～1.1毫米厚度的玻璃稱為超薄玻璃(UTG)。在智能手機行業中，超薄玻璃主要被用于屏幕蓋板材料，除了可以提高屏下指紋識別的速度與準確度外，UTG在耐刮擦、硬度、光學性能、平整度、外觀及觸感等方面具有優勢。

　　然而，超薄玻璃與玻璃基板一樣，因為研發過程需要多學科、多領域的高度復合集成，工藝技術復雜、生產難度極大，核心技術長期被美國、日本少數幾家公司所壟斷。

　　早在2005年，日本玻璃制造商日本電氣硝子就開發出了0.1毫米厚的超薄玻璃板，2008年更是開發出可以在圓柱上卷起的0.05毫米超薄玻璃;美國材料制造商康寧在2012年也發布了厚度為0.1毫米的超薄柔軟性玻璃Willow Glass，并逐漸將其應用于智能手機、平板電腦以及筆記本電腦等高性能便攜設備的OLED和LCD屏幕上。

　　相較之下，我國在2013年以前甚至還沒有生產1.1毫米以下厚度超薄玻璃的能力，所有的超薄玻璃都需要進口，導致產品價格常年居高不下。

　　2018年，凱盛科技突破了百余項技術瓶頸后，終于將玻璃厚度一降再降，最終成功生產出僅0.12毫米、相當于A4紙厚度的超薄玻璃，柔韌性很好，被彎曲成環狀也不會折斷。

　　“這是我們運用浮法玻璃生產工藝，也就是熔融的玻璃液自由流淌到錫液上進行展薄、拉伸的成形方法。”中國工程院院士、中國建材集團總工程師彭壽介紹稱，在突破原料提純、玻璃組分及配方、新型熔化、超薄成形等系列技術瓶頸后，我國擁有了這一技術的自主知識產權，創造了浮法技術工業化生產的世界最薄玻璃紀錄。

　　業內人士指出，0.12毫米超薄電子玻璃的成功量產，不僅標志著中國打破了發達國家長期對超薄玻璃技術的封鎖，而且還打通了從實驗室到產業化的“最后一公里”，實現了從跟跑、并跑到領跑的跨越。

　　既然超薄玻璃能卷曲，那么能否像A4紙一樣近乎折疊呢?此后，凱盛科技開始向可折疊玻璃進軍。

　　就在上個月舉行的2023中關村論壇上，凱盛科技“30微米柔性可折疊玻璃”被作為重大成果發布。30微米，也就是0.03毫米，這是目前工業化最薄的可折疊玻璃。

圖為30微米柔性可折疊玻璃

　　中國建材集團凱盛科技股份有限公司副總經理張少波在接受《中國電子報》記者采訪時表示：“就是這張厚度只有A4紙的四分之一的極薄玻璃，卻能在連續彎折40萬次后還能保證玻璃性能無變化，主要性能指標和產品良率達全球頂尖水平。另外，玻璃彎折半徑可達到0.5毫米，將其用在折疊屏手機上基本實現了嚴絲合縫。”張少波說，而屏幕越薄，意味著手機整體也就越輕薄。

　　近年來，超薄玻璃UTG正逐漸被折疊屏手機廠商所推崇。三星已將Fold 2和Fold 3從初代開始使用的CPI材料換成了UTG材料。OPPO Find N、vivo X Fold、小米Mix Fold 2等產品也都選擇了UTG玻璃蓋板。有消息稱，華為也將更新Mate X/XS的外折疊設計，并首次采用由凱盛科技獨家供應的UTG蓋板。

　　無疑，UTG作為折疊屏手機差異化的下一個關鍵點將逐漸成為手機廠商的新寵。

　　對于產品和技術為未來發展，張少波透露，隨著生產線的不斷優化，預計今年年底凱盛科技還可實現30微米超薄玻璃的一次成型。此外，凱盛科技還將努力研發出10微米的超薄玻璃，作為半導體的襯底材料，助力國產半導體行業的發展。

　　玻璃基板大小從最初的G5、G6到G7.5再到G8.5，玻璃蓋板厚度從最初的1.1毫米到0.12毫米再到30微米，中國企業用十余年的潛心修煉，證明了在技術能力和工程能力上已迎頭趕上，甚至有望超越。

　　作者：谷月　　來源：中國電子報、電子信息產業網