凯盛科技张少波：柔性玻璃关键技术工艺发展趋势丨2023EGC

凯盛科技张少波：柔性玻璃关键技术工艺发展趋势丨2023EGC2023年6月8日，由势银（TrendBank）联合凯盛科技股份有限公司主办的“2023势银电子玻璃产业大会（EGC）”在安徽蚌埠龙子湖迎宾馆隆重举行，此次会议主题为“寻求制胜市场的应用逻辑”。在本次大会上，凯盛科技股份有限公司副总经理、超薄柔性玻璃(UTG)事业部总经理张少波发表了题为《柔性玻璃关键技术工艺发展趋势》的演讲。张少波表示：计划到今年年底，一次成型产线可以点火，进行试生产，力争到明年一季度出来符合要求的一次成型玻璃原材。这一条生产线也是我们国家第一条，也是唯一一条设计生产一次成型的柔性玻璃。一次成型柔性玻璃出来以后，可以解决现在UTG厚加工方面，因为存在着减薄，造成成本高、良率损失大的问题，大幅提升良率，降低成本，推动UTG产业提升和发展。以下是演讲全文：谢谢各位来宾，各位行业界的同仁，非常高兴，去年我们参加了势银在芜湖的行业产业大会，很多去年结识老朋友今天也来参会了，而且今天又结识了很多朋友，我想这个行业的进步离不开大家共同的努力。去年我参加了芜湖的会议，也是技术发展的相关趋势，去年的报告上比较浅层次给大家报告了我们的工作和取得的进展，也有后续的发展规划，过了一年时间，今年我又来做报告，可能方向更加明确了，下面我再具体地汇报一下我们的工作。我的报告重点还是把我们柔性玻璃的原片技术、加工技术、应用发展趋势跟大家分享一下。一、柔性玻璃折叠显示应用历程数字技术赋能使得我们的显示向着泛在化、精细化、超清技术新兴产业深度融合。我们在生活中，确确实实体会到显示无处不在。显示技术呈现多元化的趋势，很多显示技术现在是并行的过程，并行过程中又有很多不同的元素在里面，孰优孰劣，还没有最终的结论。显示形态柔性化和异形化在行业里成为我们关注的热点和焦点。国家层面对新型现实与战略性电子材料给予了高度重视，我们集团的8.5代OLED基板以及超薄柔性玻璃一次成形技术，去年被列入了“十四五”重点专项。二、柔性玻璃原片技术下午第一场演讲是肖特的和博士，肖特在玻璃行业是一个受人尊重的企业，尤其是2020年，肖特采用了独有的狭缝下拉工艺技术，生产出了30μm一次成型玻璃，三星折叠手机率先使用了UTG技术。日本NEG公司同时推出两款UTG超薄柔性玻璃，现在可以采用卷对卷和片材的生产，目前可以做到300-200μm的厚度。康宁公司采用独有的专利溢流法，生产出一次成型的50μm厚度原片，目前从公开资料里了解道康宁公司现在的一次成型厚度是50μm，用在30μm的折叠手机上，可能是在韩国的减薄公司进行减薄，一部分用于三星的折叠手机上。凯盛科技目前采用自己的原材生产UTG产品，采用浮法工艺，在高强高铝玻璃生产线采用自己独有的料方和自主知识产权工艺，生产出200μm的专门为UTG特制的UTG原片。浮法工艺优势是原材玻璃尺寸可以做的很大，原片尺寸可以做到1米1×1米2，原材利用率很高。同时结合顶喷式减薄方式，把产品进一步减薄到30-70μm。凯盛科技在技术创新方面，一直在努力，在不断地推进技术进步。刚才介绍了我们采用浮法工艺，生产UTG专用原片，去年又专门立项，建设直接一次成形30μm的生产线项目，这个生产线项目完全采用从原料配方到溶化、成形、退火、热端收片，全制程，完全具有自主专利产权的工艺技术，来生产一次成形的30μm玻璃。这个项目，目前土建基本完成了，后续有内部生产线的安装工作。计划到今年年底，一次成型产线可以点火，进行试生产，力争到明年一季度出来符合要求的一次成型玻璃原材。这一条生产线也是我们国家第一条，也是唯一一条设计生产一次成型的柔性玻璃。一次成型柔性玻璃出来以后，可以解决现在UTG厚加工方面，因为存在着减薄，造成成本高、良率损失大的问题，大幅提升良率，降低成本，推动UTG产业提升和发展。目前采用200μm的玻璃，采用顶喷式的化学减薄工艺，解决了行业里目前并存的减存工艺，有小片浸泡式减薄、顶喷固定夹双面减薄、顶喷旋转式双面减薄、顶喷固定夹单面减薄、水平式单面减薄，这几种减薄孰优孰劣，我不发表个人意见。从行业目前大的趋势来看，顶喷式逐渐成为行业主流工艺。采用减薄工艺，我们制成了30μm柔性玻璃，在行业里有多不同的声音，很多人认为通过减薄法获得的柔性玻璃，是不是从外观，从微观方面，跟一次成型的玻璃会存在很大差异，它的外观质量、微观品质达不到一次成型玻璃的品质。针对这些问题，我们也做了深入的分析，通过微观检测，原片和减薄后进行测试对比，它的粗糙度在一个数量级上，数据差不多，钢化后的数据也是一个数量级，通过这个情况可以看出来经过减薄的玻璃，完全可以和一次成型的玻璃相等同，大家对我们减薄后的玻璃要有信心。三、柔性玻璃加工技术介绍目前行业里比较成熟的工艺是叠层法，把几片、几十片超薄柔性玻璃通过光学胶粘接在一起，经过锻切、边角部处理，再经过分片处理，化强，获得UTG成品。工序比较多，但是较为成熟。行业内还有通过曝光显影蚀刻法，从我的角度来看，这不是新的工艺，2010至2012年期间，我了解到日本、韩国就有一些厂家采用这种工艺来制作直板硬屏手机盖板。但是用在柔性超薄玻璃上也是可行的，制程工序非常多。激光切割法是比较成熟的技术，用在UTG的切割是这两年逐渐兴起的，主要依托高速激光技术成熟，在切柔性超薄玻璃上，不管是速度，还是平整度上，都有很大的提升，通过我们对激光工艺的探索，发现激光工艺核心技术点不在切割玻璃上，而是切割完以后，边部处理是核心工艺之所在。激光工艺优点是制程节省了很多，生产效率、加工一致性、综合成本较前面两种工艺，会有很大的提升。以上几种工艺的对比，叠层工艺制造工序较多，加工周期长，更换时比较复杂。曝光显影存在的问题也是制程比较多，工序复杂，每一种规格的产品都要制作掩膜板，在更换尺寸方面比较复杂，优点是可以实现批量量产化自动化生产。激光切割法，优点是减少了很多制程，改变尺寸只是敲敲电脑，编程修改一下，很快可以调整产品的尺寸。激光切割法可以实现连线的自动化生产、大规模自动化量产，新的工艺激光法在我们的合作伙伴那儿已经开始验证了。跟大家说明一下，激光切割玻璃，加工UTG，很多年前友商就提出了这个工艺，困扰激光工艺的难点是激光切割完后，它的断面是一个直边，后续的弯折性能存在不确定性，模组贴合也存在问题，我们研发了后续修复工艺制程，可以做出需要的R角，R角非常接近前面两种工艺的形状，完美地解决了激光工艺存在的问题。四、柔性玻璃应用技术发展趋势1、一次成形目前主流工艺是溢流法、狭缝下拉法、微浮法，最后是凯盛具有自主知识产权的瀑布流法，来生产一次成形玻璃原材，一次成形玻璃原材一定最后会取代二次减薄工艺。一次成形大大减少了生产工艺，大幅提升玻璃原材强度，目的是大幅降低制造成本。2、功能拓展化高强：玻璃网络结构致密性调控，微玻璃缺陷消除，表面复合增强。应用场景拓展：创新研发OLED柔性玻璃基板、柔性玻璃偏光片、柔性太阳能电池玻璃基板等新型UTG应用。3、大尺寸化上午联想专家特别提到后续折叠笔记本的形态，包括卷曲电视、车载柔性UTG应用，对柔性玻璃基板大尺寸方面提出了更高的要求。4、精密化激光切割计划：运用超快激光对柔性玻璃边缘进行切割，具有崩边小、精度高等优点；卷对卷工艺：通过连续成卷的方式规模化制备柔性玻璃，可与一次成型工艺匹配研发、运用；表面镀膜技术：保护柔性玻璃表面，改善玻璃的表面特性，在更多领域得到应用。5、其他弯折形态上午很多专家多次提到UTG涂层和UFG方案，我们和合作伙伴在开展这方面的研发，取得了一些进展，涂层方面跟材料厂商多次配合，做了很多方案，要想得到后续的产业化应用，还需要行业共同努力，以及终端经过测试后给予我们更多的指导。五、公司介绍中国建材集团是全球最大的综合性建材产业集团，也是世界领先的新材料开发商和综合服务商，我们在水泥、商混、玻璃纤维、玻璃工程技术服务方面规模居世界第一。我们的空心玻璃微珠、石英玻璃等大批新材料都在天宫/天舟、运载火箭、深海探测方面得到大量的应用。凯盛集团作为中国建材集团全资企业集团，是以中国玻璃新材料研究总院为核心建立的中国建材集团玻璃新材料创新平台、产业平台、开放平台。新冠之前，中国90%都是用的肖特的药用玻璃管，新冠期间我们也建成了自己的药用玻璃生产线，后续我们要跟和总分享这个市场。凯盛科技股份是凯盛科技集团“31”战略布局中显示材料和应用材料的核心的研发和产业平台，以创新为基因，持续开展“国产替代”科技型上市公司。凯盛科技股份现在在凯盛科技集团“31”战略布局下，目前可以从砂子开始，有各种不同的玻璃，还有后续的后加工、显示模组，形成了一个完整的产业链。还有以锆系材料为龙头的新材料板块，有先进技术研究中心，跟合作伙伴开展新的技术研发。集团有17个国家级科研平台，集团有17个国家级科研平台，有以中国工程院院士彭寿院士为核心的人才团队，集团获得国家科技进步一等奖2项，二等奖3项。另外我们也是国内唯一实现显示产业所需盖板玻璃、触控玻璃、TFT玻璃产业化的企业，形成了显示玻璃加工、触控玻璃模组完整的产业链。集团有近3000多件专利，构筑未来发展的核心竞争力，形成了世界一流的显示和应用材料产业集群。这里特别强调一下，我们的UTG采用自己的高强玻璃生产线，有一条70吨的高强玻璃生产线，明天大家可以去参观这一条生产线，我们的UTG原材就是在这条什么线生产的，目前这条生产线最薄可以实现0.2毫米的极限产品。浮法线出来的原片玻璃，厚度差可以控制在2μm，为UTG后制程打下了非常好的基础，创造了很好的条件。另外，这条线可以生产锂铝硅玻璃，铝含量达到22%，锂含量达到4%，希望需终端厂家可以给我们更大的支持，我们玻璃可以给大家进行测试，如果满足大家的需求，希望我们的锂铝玻璃可以给大家提供更好的服务。UTG项目一期投资一个亿，目前已经建成，具备量产条件，年产200万片，一期主流工艺采用叠层工艺，目前具备了量产工艺。二期总投资10.25亿，目前厂房土建已经完成，