显示用超薄电子玻璃性能评价方法及标准浅析

0引言随着电子显示产业快速发展，显示用电子玻璃产业规模也逐年攀升，电子显示产品应用无处不在，电子显示产品包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、信息查询机、电视等。显示用超薄玻璃是电子显示产品的关键材料，对电子显示产品轻薄化、触控化、高清显示等发展方向起着重要的作用。伴随着电子显示产品的快速发展，我国超薄电子玻璃行业发展迅猛，基本已经实现了从依赖进口到独立自主生产方向的转变，目前我国电子玻璃产量占据全球超薄玻璃出货量的60%以上，每年仍在增加。超薄玻璃产业的发展也离不开我国电子超薄玻璃标准化工作的建设。近年来，我国超薄玻璃标准化建设工作发展较为迅速，每年都会有一系列以超薄玻璃产品性能评价为主题的国家标准、行业标准发布，这也实现了标准服务与玻璃产业相互促进的良性循环。中国建材检验认证集团股份有限公司作为国内建材领域最具权威的第三方检测机构，于2019年5月5日成立了“国家建筑材料工业电子玻璃及智能玻璃（器件）质量监督检验评价中心”，这标志着我国有了专业的电子玻璃及智能玻璃（器件）质量检验评价平台。伴随着该电子玻璃检验中心的成立，电子玻璃相关的咨询和检测业务越来越多。1电子玻璃及产业概述电子玻璃是电子显示产品关键材料，随着显示产品的更新迭代，促使电子玻璃快速发展，相继出现了电子显像管玻璃、电子封接釉料玻璃、CRT玻璃、发光二极管玻璃、电子显示基板、盖板玻璃、触控玻璃、导光板玻璃等产品。电子显示玻璃渗透领域逐渐扩大，未来将会发展出建筑玻璃显示化、汽车玻璃显示化、无人驾驶机电子显示操控等。目前主流的电子显示屏器件采用的电子玻璃结构示意如图1所示。图1电子玻璃组件结构示意图2电子玻璃性能评价电子玻璃主要应用于高精度显示器件领域，该品种玻璃性能的检测评价具有一定的特殊性，很多都需要根据超薄电子显示玻璃及智能玻璃的轻薄化、大型化、功能化等方面按照特定的检测方法进行检测。本文将电子玻璃性能大致分为机械性能、热学性能、光学性能、化学稳定性、电学性能、工艺性能以及外观质量性能。（1）机械性能。机械性能是显示用超薄电子玻璃产品重要的性能参数。如盖板玻璃，常被用作电子显示产品的保护层玻璃，其玻璃的表面压应力、应力层深度性能以及抗冲击性能对于产品抗摔性能的评价具有重要的意义；维氏硬度，对于电子显示产品的触控保护和抗划伤性能评价具有重要作用；基板玻璃的弹性模量性能决定了玻璃产品的刚性，对于显示面板加工，承载电子显示器件起到重要作用。显示用超薄电子玻璃机械性能相关测试方法和参考标准见表1。表1机械性能相关测试方法和参考标准汇总（2）热学性能。显示用超薄电子玻璃材料的热学性能大致可分为平均线热膨胀系数、比热容、导热系数、热扩散系数、耐热冲击性能以及再热收缩率等。显示用超薄电子玻璃热学性能测试方法及参考标准汇总见表2。表2热学性能测试方法及参考标准汇总（3）光学性能。显示用超薄玻璃材料的光学性能大致可分为可见光透射比、550nm透射率、308nm透射率、羟基OH-1含量、折射率598.3nm、光弹常数等。光学性能测试方法及参考标准见表3。基板玻璃和盖板玻璃对可见光透射比，550nm透射率要求较高（T≥91%）。308nm透射率是OLED基板玻璃的关键光学性能，当柔性OLED紫外剥离步骤加工处理时，紫外线穿过玻璃载板，从载板剥离膜层，要求基板玻璃对于308nm波长具有高透过率（T≥70%），目前尚无标准对该性能进行限定。表3光学性能测试方法及参考标准汇总（4）化学稳定性。结合国内外电子玻璃产品性能信息以及标准化建设现状，将显示用超薄电子玻璃化学稳定性测试方法及参考标准汇总，见表4。表4化学稳定性测试方法及参考标准汇总化学稳定性是显示用超薄电子玻璃重要的性能。对于盖板玻璃，由于其在触控显示产品的最外侧，在保护产品不受损害的同时，玻璃还应具备良好的耐水、耐油污性能，以抵抗生活中接触液体的腐蚀，其次良好的化学稳定性也有利于玻璃原片的储存；对于基板玻璃，在面板加工的工艺过程中，玻璃片化学稳定性参数能够为玻璃表面进行刻蚀、加热、清洗等工艺流程设计提供参数依据。（5）电学性能。显示用超薄电子玻璃电学性能测试方法及参考标准见表5。表5电学性能测试方法及参考标准汇总电学性能是超薄电子玻璃的重要性能参数。以触控ITO镀膜玻璃为例，方电阻性能是其重要的性能参数。对于手机等移动终端产品，由于要实时实现接收和发射信号，且随着5G数据传输技术的发展和应用，对玻璃材料的介电性能要求也越来越高，但是目前现行的介电常数和介质损耗性能测试标准的频率很低（1kHz~1MHz），没有针对高频（如100MHz～40GHz）测试条件下的评价方法标准。（6）外观质量等产品性能。显示用超薄电子玻璃外观质量性能测试方法及标准汇总见表6。超薄电子玻璃对外观质量要求很高。以基板玻璃为例，对表面平整度、洁净度、表面及内部缺陷等要求极为苛刻；盖板玻璃经化学强化处理后，其表面容易产生翘曲缺陷，将严重影响触控显示终端产品的屏幕贴合质量，因此，行业内将翘曲值作为评价盖板玻璃外观优劣的关键参数。表6外观质量测试方法及参考标准汇总3结语显示用电子玻璃是高附加值的新型特种玻璃品种，伴随着显示器件的不断发展，其应用市场越来越广。结合电子玻璃近年来的发展以及我国电子玻璃标准体系不断完善，可总结出以下结论：（1）超薄电子玻璃属于高端玻璃材料，性能参数多于传统平板玻璃。我国超薄玻璃，尤其是基板玻璃，发展起步较晚，标准建