手机用玻璃研制的五大趋势

自进入21世纪以来，手机由功能型向智慧型和智能型转变，从而推动手机玻璃的跨越式发展。本文为此对手机玻璃发展五大趋势进行探讨。（1）手机玻璃超薄（Ultra-thin）化，从毫米尺度到微米尺度：第一代智能手机i-Phone主屏幕3.5英吋，内置摄像头，厚11.6mm，重135g；到第四代i-Phone4，主屏幕还是3.5英吋，但摄像为双摄，厚度减至9.3mm，虽然摄像头增加，其他功能也有所提高，重量却为137g，仅比第一代增加了2g；而第十三代i-Phone11的主屏幕增加到6.1英吋，后置双摄，还有广角及超广角镜头和其他新功能，但由于部件的轻薄化和集成化，虽然功能提高，厚度仅增加至8.3mm，重量才提高到194g。5G手机OPPORen3/3厚度仅为7.7mm，重171g。2020年9月即将发行新型号i-Phone屏幕6吋，厚度才7.4mm，比i-Phone11Pro.Max厚度8.1mm减少了10%，由此可见轻薄化是手机的发展趋势。目前国外超薄玻璃用小浮法、狭缝下拉、再拉法、垂直上拉法、溢流下拉法等。这些超薄玻璃制造方法中，实际应用为溢流下拉法与小浮法。（2）手机玻璃由2D（平面）到3D（3.5D）曲面屏：传统的手机玻璃是2D平面显示屏，顶部设有听筒、传感器与前置镜头，四周还有边框，占屏的面积比较多。2008年以来，研发者有了手机采用非平面显示器的设想，曲面屏幕会更符合消费者的习惯，圆润的棱角不仅手感舒适，还可提高防撞功能。曲面显示器的基板必须也是曲面的，于是就发展了曲面手机玻璃。2011年NokiaLumia800手机率先应用了2.5D（2.5Dimensional）曲面显示器以后，三星、LG、HTC也采用曲面显示器。曲面手机玻璃通常有单弧形、双弧形两大类。单弧形（2.5D曲面）主屏为平面向边缘弯曲，此类比较多见，如三星GalaxyNoteEdge曲面侧屏手机，屏玻璃向右侧单向弯曲，增加了触摸面积，相应的电容触摸屏也更多，圆滑边角，适合手掌的弧线。双弧形有左右向中心弯曲和上下向中心弯曲为3D曲面，此类不常见。（3）手机玻璃的硬度、耐刮磨性和抗摔性不断提高：手机每年实际在使用中常常不慎坠地平均为7次，平均高度为1.6m或以上高度，而大多数还是从1m或1m以下坠落，手机玻璃必须能经受多次坠地的伤害，因此手机玻璃的抗摔性成为重要指标。为了提高手机玻璃盖板的硬度、耐磨划性和抗摔性，一方面是优选玻璃成分，采用高铝硅酸盐成分和锂铝硅酸盐成分，另一方面通过离子交换进行化学钢化。我国工信部对手机盖板高铝硅酸盐玻璃和锂铝硅酸盐玻璃的技术指标要求见表1。表1中对耐磨划性及抗摔性未提出具体指标，盖板玻璃制造企业可根据手机制造单位协议制定指标。

表1中国工信部提出的手机玻璃盖板的各项技术指标（4）手机玻璃的柔性化、可弯曲化、折叠化：随着手机流行的柔性显示屏、曲面显示屏和折叠屏的发展，很多手机企业申请了各种类型的可折叠屏专利，如“单向”可折叠屏，可“上”至“下”或“左”至“右”折叠；双向折叠屏既可“上”至“下”，也可“左”至“右”；抽屉屏如屏幕像抽屉一样可以拉伸。这些均需要采用柔性手机玻璃。手机的柔性化、可弯曲与折叠化不仅是对盖板玻璃的要求，也是对显示屏用基板玻璃的要求。华为与京东方合作折叠手机屏厚仅0.03mm，折叠半径1mm；柔宇科技PlexPai显示屏仅有0.01mm厚度。三星GalaxyFold手机折屏选用聚酰亚胺（Polyimide简称PI），具有超薄可弯曲的效果，其性能与Corning的Lotus，对比如表2所示。

表2聚酰亚胺（PI）与Lotus玻璃性能（5）手机玻璃的多功能和集成化：手机盖板玻璃、触摸屏玻璃、显示器玻璃、后盖玻璃从一种功能向多种功能转变，而且摸索集成化道路。现代盖板玻璃将化学增强、抗眩光（AG）、抗反