摘要：本文评述触摸式手机面板玻璃的成分与性质，离子交换工艺，抗菌涂层，抗反射膜涂层以及离子注入改性的发展。最后指出超薄可弯曲玻璃以及蓝宝石-玻璃所组成的叠层材料是今后面板的发展趋势。
关键词：手机面板玻璃；玻璃成分；离子交换；离子注入；抗菌涂层；抗反射膜
0引言
2013年1月，笔者应中国玻璃网的邀请，在西湖论坛上作了“触摸式手机玻璃面板技术发展”的专题报告，引起同行的兴趣，点击数达到11600多次，目前触摸式手机玻璃面板制造有了新进展，以Corning（康宁）公司为例，由Gorilla（大猩猩）1、2玻璃，2013年发展到Gorilla3玻璃，还有Willow（柳树）超薄式可桡玻璃、Eagle（鹰）XG玻璃、Lotus（莲花）玻璃，以及最近在环保署(ERA)注册的抗菌大猩猩玻璃(Antimicrobial Gorilla Glass)。德国Schott（肖脱）公司除了Xensation Cover 3D、Xensation Touch玻璃外，还研发了防眩光玻璃(Xensation AG)和抗菌玻璃。日本旭硝子主要生产Dragontrail（升龙或译龙尾）玻璃，日本电子硝子(NEG)则生产T2X玻璃。
在市场占有率方面，Corning公司占53%左右，排名第一，日本旭硝子为第二。到了2014年8月，世界上有33品牌、2450型号、27亿台设备采用Gorilla玻璃。如诺基亚Lumia1020、1320；三星GalaxyS4、S5；HTCOneN8、E8；魅族MX3、MX2；还有LG、宏基、华硕、联想等手机均采用Gorilla玻璃面板，黑苺手机原先屏幕为TouchonLens，现在也改用Gorilla3，目前采用Gorilla玻璃的智能手机占全球60%以上，无需贴膜保护。
苹果i-Phone6原计划用蓝宝石（有的文献或网站上称为蓝宝石玻璃，实际上是合成蓝宝石）为面板，因蓝宝石硬度为9，玻璃为7，蓝宝石比玻璃抗磨，苹果i-Phone5主键(home)具有指纹识别功能，采用蓝宝石能减少键磨损，避免表面划伤而影响识别效果；在摄像头以蓝宝石作保护盖板，防止照相镜头磨损，提高拍摄功能。但合成蓝宝石价格昂贵，4吋屏幕成本约40美元，而Gorilla玻璃仅为其；蓝宝石重量比玻璃高1.6倍，透明度也不及玻璃，生产时的能耗大，设备要投入巨资，这些因素均制约了合成蓝宝石在大屏幕手机上的应用，所以苹果6仍以玻璃为屏幕。
本文阐述玻璃面板成分与性能、离子交换与离子注入工艺、防眩膜与抗菌玻璃面板方面的新进展。
1玻璃成分与性能的改进
手机面板玻璃为达到高强度、高硬度、抗磨损的性能需要，并能进行离子交换增强工艺要求，通常采用碱铝硅酸盐成分系统。此成分系统在离子交换前硬度、强度、抗磨损性能就比较好，离子交换后更增强此类性能。国内文献上介绍的Gorilla、Xensation和Dragontrail的性能见表1。
表1 国内介绍的三种面板玻璃成分（质量分数/%）
牌号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
国外各企业实际成分与表1有很大偏差，即使国内对国外产品进行化学成分分析，认为已掌握了国外产品的成分，但分析成分并不等于企业的生产成分。从Gorilla为例，实际成分比表1介绍的成分要复杂，Gorilla2、3即是通过对Gorilla1的成分调整，使性能比Gorilla1有了明显的提高，因此不能忽视成分的作用。2013年研发的Gorilla3比Gorilla2、1的性能有以下改进。
（1）Gorilla3密度最小、质量最轻Gorilla1的密度为2.44g/cm3，Gorilla2为2.42g/cm3，Gorilla3仅有2.39g/cm3，即Gorilla3比Gorilla1的密度降低2.05%，更符合手机、平板电脑轻薄化的要求。
（2）Gorilla3软化点最高Gorilla1的软化点为852℃，Gorilla2为895℃，Gorilla3为900℃。面板玻璃软化点的升高，适合高像素手机和平板电脑屏幕显示器热加工的需要。
（3）Gorilla3的热稳定性好Gorilla3的线膨胀系数为75.8×10-7/℃，Gorilla2为81.4×10-7/℃，Gorilla1为84.5×10-7/℃。面板玻璃的线膨胀系数降低，受热后尺寸变化小，良好的尺寸稳定性有利于OGS(oneglasssolution)一体化单片玻璃触摸显示屏的制作。
（4）Gorilla3强度增加未化学增强前，Gorilla比3Gorilla2抗断裂强度就高50%。
（5）Gorilla3不易划伤Gorilla2受4N力即有明显划伤，而Gorilla3受7N力才有明显划伤。Gorilla3抗磨能力比Gorilla2提高3倍，肉眼可见刻痕减少40%。
从以上性能数据的改变可以看出成分调整的重要性。
