【中玻網】摘要：本文評述觸摸式手機面板玻璃的成分與性質，離子交換工藝，平衡菌落涂層，抗反射膜涂層以及離子注入改性的發展。較后指出超薄可彎曲玻璃以及藍寶石-玻璃所組成的疊層材料是今后面板的發展趨勢。
　　
　　關鍵詞：手機面板玻璃；玻璃成分；離子交換；離子注入；平衡菌落涂層；抗反射膜
　　
　　0引言
　　
　　2013年1月，筆者應中玻網的邀請，在西湖論壇上作了“觸摸式手機玻璃面板技術發展”的專題報告，引起同行的興趣，點擊數達到11600多次，目前觸摸式手機玻璃面板制造有了新進展，以Corning（康寧）公司為例，由Gorilla（大猩猩）1、2玻璃，2013年發展到Gorilla3玻璃，還有Willow（柳樹）超薄式可橈玻璃、Eagle（鷹）XG玻璃、Lotus（蓮花）玻璃，以及較近在環保署(ERA)注冊的平衡菌落大猩猩玻璃(Antimicrobial Gorilla Glass)。德國Schott（肖脫）公司除了Xensation Cover 3D、Xensation Touch玻璃外，還研發了防眩光玻璃(Xensation AG)和平衡菌落玻璃。日本旭硝子主要生產Dragontrail（升龍或譯龍尾）玻璃，日本電子硝子(NEG)則生產T2X玻璃。
　　
　　在市場占有率方面，Corning公司占53%左右，排名靠前，日本旭硝子為第二。到了2014年8月，世界上有33品牌、2450型號、27億臺設備采用Gorilla玻璃。如諾基亞Lumia1020、1320；三星GalaxyS4、S5；HTCOneN8、E8；魅族MX3、MX2；還有LG、宏基、華碩、聯想等手機均采用Gorilla玻璃面板，黑苺手機原先屏幕為TouchonLens，現在也改用Gorilla3，目前采用Gorilla玻璃的智能手機占大部分國家60%以上，無需貼膜保護。
　　
　　蘋果i-Phone6原計劃用藍寶石（有的文獻或網站上稱為藍寶石玻璃，實際上是合成藍寶石）為面板，因藍寶石硬度為9，玻璃為7，藍寶石比玻璃抗磨，蘋果i-Phone5主鍵(home)具有指紋識別功能，采用藍寶石能減少鍵磨損，避免表面劃傷而影響識別效果；在攝像頭以藍寶石作保護蓋板，防止照相鏡頭磨損，提高拍攝功能。但合成藍寶石價格昂貴，4吋屏幕成本約40美元，而Gorilla玻璃僅為其；藍寶石重量比玻璃高1.6倍，透明度也不及玻璃，生產時的能耗大，設備要投入巨資，這些因素均制約了合成藍寶石在大屏幕手機上的應用，所以蘋果6仍以玻璃為屏幕。
　　
　　本文闡述玻璃面板成分與性能、離子交換與離子注入工藝、防眩膜與平衡菌落玻璃面板方面的新進展。
　　
　　1玻璃成分與性能的改進
　　
　　手機面板玻璃為達到高度度、高硬度、抗磨損的性能需要，并能進行離子交換增強工藝要求，通常采用堿鋁硅酸鹽成分系統。此成分系統在離子交換前硬度、強度、抗磨損性能就比較好，離子交換后更增強此類性能。國內文獻上介紹的Gorilla、Xensation和Dragontrail的性能見表1。
　　
　　表1  國內介紹的三種面板玻璃成分（質量分數/%）
　　
　　牌號SiO2    B2O3  Al2O3CaOMgO  Li2O  Na2O  K2O
　　
　　Gorilla60~65  1~3  13~15   0~1  3~5  13~15  2~4
　　
　　Xensation58~6213~15  3~4  1~5 5~8  11~13
　　
　　Dragontrail60~64   9~13   0~1  4~7  8~12   3~7
　　
　　國外各企業實際成分與表1有很大偏差，即使國內對國外產品進行化學成分分析，認為已掌握了國外產品的成分，但分析成分并不等于企業的生產成分。從Gorilla為例，實際成分比表1介紹的成分要復雜，Gorilla2、3即是通過對Gorilla1的成分調整，使性能比Gorilla1有了明顯的提高，因此不能忽視成分的作用。2013年研發的Gorilla3比Gorilla2、1的性能有以下改進。
　　
　　（1）Gorilla3密度較小、質量較輕Gorilla1的密度為2.44g/cm3，Gorilla2為2.42g/cm3，Gorilla3僅有2.39g/cm3，即Gorilla3比Gorilla1的密度降低2.05%，更符合手機、平板電腦輕薄化的要求。
　　
　　（2）Gorilla3軟化點較高Gorilla1的軟化點為852℃，Gorilla2為895℃，Gorilla3為900℃。面板玻璃軟化點的升高，適合高像素手機和平板電腦屏幕顯示器熱加工的需要。
　　
　　（3）Gorilla3的熱穩定性好Gorilla3的線膨脹系數為75.8×10-7/℃，Gorilla2為81.4×10-7/℃，Gorilla1為84.5×10-7/℃。面板玻璃的線膨脹系數降低，受熱后尺寸變化小，良好的尺寸穩定性有利于OGS(oneglasssolution)整體化單片玻璃觸摸顯示屏的制作。
　　
　　（4）Gorilla3強度增加未化學增強前，Gorilla比3Gorilla2抗斷裂強度就高50%。
　　
　　（5）Gorilla3不易劃傷Gorilla2受4N力即有明顯劃傷，而Gorilla3受7N力才有明顯劃傷。Gorilla3抗磨能力比Gorilla2提高3倍，肉眼可見刻痕減少40%。
　　
　　從以上性能數據的改變可以看出成分調整的重要性。