【行业】盖板玻璃行业-应用扩张,国产替代(43页)

智能手机催生盖板玻璃推广应用。2007年iPhone一代问世开启了智能手机的风潮,亦催生了盖板玻璃的推广应用(康宁第一代大猩猩玻璃与iphone一代同年问世)。智能手机大屏化、精密触控与高耐磨性等要求使得电容屏逐渐替代电阻屏成为主流触控屏,从结构上来看,电容屏触控膜组有盖板、传感器模块、液晶面板三部分组合而成,无论是何种触控解决方案,盖板玻璃都是电容屏必不可少的一部分,这是由于玻璃材质在在透光性、硬度、化学性能等多方面等很优越,对电容屏能起到很好的防护作用。

二步法化学强化可以实现玻璃DOL和CS的同步增加。化学强化是增强玻璃机械强度的重要方法,将玻璃置于熔盐,使熔盐中半径大的离子与玻璃表面半径小的碱金属离子发生交换,并在玻璃表面形成压应力(compressive stress,CS),压应力可有效封闭玻璃表面微裂纹,阻止和延缓微裂纹向玻璃内部扩展,从而提高玻璃的抗弯、抗压、抗冲击、抗划伤等机械性能;离子交换扩散到玻璃内部的深度用离子交换层深度(depth of layer,DOL)表示,离子交换层深度可有效抵抗冲击或玻璃表面划伤,是防御微裂纹侵入张应力层的有效屏障;CS和DOL是玻璃化学强化的2个重要指标,其提升能有效地增加盖板玻璃耐划伤与抗冲击等性能。

钠钙→钠铝→锂铝,材料&强化工艺的升级驱动抗冲击性能提升。(1)钠钙硅酸盐玻璃是最为普通和传统的化学强化玻璃品种,经过一步法化学强化后,玻璃表面的CS<450 Mpa,DOL<10 μm,而由于钠钙硅酸盐玻璃互扩散系数比较小,二步法化学强化未能取得显著成效;(2)2007年iPhone1搭配的康宁大猩猩玻璃即钠铝硅酸盐玻璃,其Al2O3质量分数≥5%,玻璃体系中[AlO4]的存在利于离子交换效率提升,且随着Al2O3质量分数的增多(超过13%称为高铝),得到玻璃的CS和DOL均有提升,典型体系下经过一步强化后,CS=861MPa,DOL=39μm;(3)二步法实现的前提在于玻璃化学组成,锂铝硅酸盐玻璃中Li2O能促进玻璃二步法化学强化效果,典型体系下经过二步强化后,CS=917MPa,DOL=136μm。

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