摘要：随着现代科技的迅猛发展，触摸屏已经是许多电子显示产品的首选。电容式触摸屏则成为全球主流的触摸屏技术，电容式触摸屏最外层的盖板玻璃是触摸屏的关键材料之一。这种玻璃要具备高强度、高硬度和高光洁度等特点，具有耐压、耐摔、耐划伤和抗冲击等性能。高铝硅玻璃可以作为此种触摸屏盖板玻璃材料，因而具有巨大的市场。对高铝硅触摸屏盖板玻璃的现状及我国现在的实际情况进行了分析。
关键词：触摸屏；盖板玻璃；生产工艺；发展现状
前言：电子显示产品，尤其是采用了触摸屏技术的便捷电子产品被广泛应用以来，其轻薄化已经成为发展的趋势。因为触摸屏表面保护玻璃要求厚度小于1mm，厚度差小于30um，平整度（波纹度）小于0.15um /20mm，所以我们需要一种高精度超薄平板玻璃产品。目前，高碱铝硅酸盐玻璃作为一种适合化学钢化的高强度玻璃，因其具有优良的力学性能，尤其在硬度、韧性和抗划伤等方面的突出表现，该玻璃将是手机、平板电脑等电子产品，特别是具有触摸屏幕和手写功能的显示产品优选保护盖板材料，能有效提高显示效果和延长使用寿命。
1超薄玻璃形成工艺
目前超薄玻璃生产线主要使用的成形工艺有：浮法工艺、窄缝下拉工艺和溢流引下工艺。
1.1 浮法工艺，该工艺是目前最著名、最成熟的平板玻璃制造技术。该工艺是将熔窑中的玻璃液输送至锡槽，浮在锡液表面，因粘度较高，可利用拉边设备等来控制玻璃的厚度；随着玻璃液流过锡槽距离的增加，便逐渐固化成形为平板玻璃，再利用辊道将固化后的玻璃板引出，接着进人退火窑退火，最后经过冷端的切割、拣选等后续加工工艺完成。浮法工艺技术是采用将玻璃液水平引出的方式，因此，比较容易利用加长水平方向的退火窑长度来达到退火的要求。采用此法的好处是产能较大，相应的单位能耗比较低，经济效益较高。
1.2 窄缝下拉工艺，此工艺是将较低粘度的玻璃液导入铂合金漏板槽中，利用重力和下拉牵引的力量将玻璃液从模具窄缝中拉出。玻璃的
厚度由模具窄缝的大小及拉引速度确定，产量由温度和窄缝开缝大小共同决定，玻璃翘曲度则由温度分布控制决定。且窄缝下拉法工艺造成其是在垂直的方向上退火，如果将其转为水平方向则必会增加玻璃表面与滚轮的接触等而产生翘曲，导致不合格率增加，因此建造窑炉和退火窑时必须采用挑高设计。但这样工程难度便大幅增加，投资成本也明显增加。且窄缝下拉法受工艺限制，每日仅可生产5～20t超薄平板玻璃，产量无法提升。以上种种都成为此工艺不可回避的缺点。
1.3 溢流下拉工艺，此工艺系采用一种名为“熔融泵”的设备，将玻
璃液输送到该设备的中心，再利用溢流的方式，将两股向外溢流的玻璃液于该设备的下方处再结合成平板玻璃。此工艺可以生产出具有双原始表面的超薄玻璃，在平面显示器制造过程中，不需注意如浮法工艺生产出的单原始表面，或和窄缝下拉工艺制出的和研磨介质有所接触而造成玻璃表面性质差异较大等缺点，可以免除研磨及抛光等深加工制程，现已成为超薄平板玻璃成形的高级技术。
2触摸屏盖板的发展
早期的触摸屏大多被装于工控计算机、POS机终端等工业或商用设备之中，采用的多是电阻式触摸屏技术，最外层的盖板一般采用表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、亚克力板或是钠钙玻璃。但这些产品的硬度及机械强度不高，表面抗划伤性和抗冲击性均较差。另外，有些 电子显示产品作为公共产品使用，常遇到使用环境恶劣或遭到人为破坏，显示屏幕经常出现破损和表面粗糙，影响整机的使用寿命及屏幕显示效果。随着触摸屏在大众电子消费产品中的普及，电容式触摸屏应用得越来越广泛，对于触摸屏盖板的要求也随之提高。以苹果公司的手机及平板电脑为代表的高端产品的盖板玻璃采用的是高铝硅玻璃，一些较为低端的触摸屏电子产品为了降低成本，选择经过化学强化的钠钙硅玻璃作为盖板玻璃。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆两种玻璃在性能方面存在较为明显的差异。实验室测得普通钠钙硅玻璃的一些机械性能，与日本旭硝子Dragontrail玻璃的差异。
3高铝硅触摸屏盖板玻璃在国内的发展状况
我国在高铝硅触摸屏盖板玻璃方面的研发起步较晚，截止目前，只有几家公司申报了相关专利，如成都光明光电（CN 2009 10301240.4）、苏州新吴（CN 200810147442.3）和海南中航特玻（CN 201110441314.1）。另外，北京工业大学也申报了相关的专利（CN 200910086806.6、CN 200910082223.6、CN 200920 107433.1、CN 201110062351.2）。成都光明光电2007年开始在实验室进行高铝硅玻璃的开发工作，取得不错的进展，目前推出了标号为铠甲（Loricae，之前称为MJB5）的盖板玻璃，该产品目前还没有商业化运行。苏州新吴公司借助科研合作方式与北京工业大学玻璃研究室进行合作，开展高铝硅触摸屏盖板玻璃的研发生产。2011年海南大学和海南中航特玻材料有限公司共同筹建了“海南省特种玻璃工程技术研发中心”和“海南省特种玻璃重点实验室”，
启动了触摸屏特种玻璃生产技术与装备应用开发项目，该项目已进入国家支撑计划项目筹备库。河北东旭集团也在积极关注高铝硅触摸屏玻璃，他们可能通过与国际和国内技术团队合作模式获取技术，并迅速启动该项目。近期国内还有几家公司有意进入该领域，包括深圳南玻和信义玻璃等公司。
4. 高铝硅触摸屏盖板玻璃面对的主要问题
4.1 与国外先进水平存在着差距，美国、日本、德国等国家的高铝硅触摸屏盖板玻璃生产工艺技术已经非常成熟，其产品都是高、精、尖玻璃产品，科技含量很高，代表了当今世界上玻璃生产的前沿技术。而我国高铝硅玻璃的研发起步较晚，国内还没有规模较大的生产线，前述几家公司都存在关键技术来源无法确定的问题。在玻璃熔化方面尚有一系列技术问题需要解决，还需要一系列与之配套的专有技术装备。
4.2 制约行业发展的因素，制约我国高铝硅触摸屏盖板玻璃发展有多个 因素：首先是该技术门槛较高，国外对于该技术实行严格的封锁，我国在研发方面没有成功经验可以借鉴，只能依靠自身力量进行集成开发；其次是该技术与原有浮法玻璃制造技术完全不在一个技术层面上，该技术是一种集多种学科理论与应用技术为一体的高难度、高复杂性、高风险性的技术新领域，而且在投人生产的过程中，对于特殊玻璃组分熔化、澄清控制、成型工艺控制、玻璃微缺陷控制和整线系统稳定性方面都有严格要求，从实验室研发到能够实现稳定、批量化生产要经过不断的尝试与改进，成本较高。
4.3 产业的发展趋势，虽然目前我国还没有高铝硅酸盐盖板玻璃的大型生产线，但是多家相关企业都在进行技术的研发。在国内外市场急需、产品效益极好的前提下，采用国内成熟的浮法玻璃生产工艺技术，在大量实验室分析、试验的基础上，引进国外较成熟的、我们所欠缺特种熔窑的设计和特种玻璃的熔化技术，联合研发、取长补短、融汇贯通、共同攻关，很快就能形成自有知识产权，占领市场，实现高铝硅触摸屏盖板玻璃的产业化。
结束语：高铝硅触摸屏盖板玻璃在玻璃市场上发展迅猛。为了打破国外垄断触摸屏盖板玻璃的现状，满足未来市场对高铝硅酸盐盖板玻璃的需求，针对目前国内的现状，相关企业和科研机构应该协同开发，突破各方面关键技术，形成具有独立自主知识产权的触摸屏特种玻璃成套工艺技术及装备。
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[4]田英良.程金树.张磊. 超薄铝硅酸盐玻璃生产关键技术探讨{J}.玻璃与搪瓷，2011（01）
论文作者:张云飞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/4
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