采编 / 刘颖

来源 / 人才头条

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根据国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要，未来将在前沿科技和产业变革领域组织实施未来产业的孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业，加强前沿技术多路径探索、交叉融合和颠覆性技术供给。在国家颠覆性创新核心领域中包含8大颠覆性科学技术发展方向，其中首位就是柔性电子。而柔性玻璃的出现使得纤薄、轻巧的柔性电子产品成为可能。

2022年，折叠屏手机成为手机行业新的市场爆发点，其价格也在从奢侈品逐步转向亲民；消费者方面，人们对折叠屏的兴趣也在升温。许多行业内人士认为，2022年即将成为折叠屏元年。

有别于化学减薄方法制备柔性玻璃，河北省沙河玻璃技术研究院柔性玻璃研发团队采用狭缝下拉法一次成型技术路线，针对玻璃组分、成型设备、温度场流场控制等进行了系统的数值仿真、物理模拟及热态实验研究，建设了国内首条狭缝下拉法试验线，历时5年，已获得对狭缝下拉法制备柔性玻璃成型过程的规律性认识，初步形成具有自主知识产权的超薄柔性玻璃狭缝下拉成型技术。

图源/受访者

什么是UTG？

UTG是指厚度≤0.1 mm的超薄柔性玻璃，是近年来国际上最新研发的兼具玻璃和塑料优点的一种极具应用价值的新材料，是玻璃制造业的一次重大技术革新。

UTG耐高温（500度以上）、气密性高、表面硬度高、透过率高，是折叠、弯曲电子显示的理想材料。同时在柔性印刷领域，柔性玻璃的耐高温性能可满足部分光电子器件必须进行高温处理的要求，其突出的弯曲性能以及卷绕性能使得采用连续式“卷对卷”印刷工艺来制备各类光电子器件成为可能，是薄膜太阳能电池器件等的优选基材和覆面材料。

在空间环境领域，航天器在轨飞行期间要经历复杂恶劣的空间环境，包括高真空、热循环、带电粒子辐射、原子氧、空间碎片和等离子体环境等。耐辐射UTG质量小，可起到截止紫外线，并防止电池受到空间高能物体冲击的作用。

与传统相比一次成型技术有何优势？

UTG制备方法主要有浮法、溢流下拉法、狭缝下拉法、再拉法和化学减薄法。目前国内UTG制备都是采用“玻璃原片+化学减薄”二次成型工艺，存在产品良率低、制备大片难度大、原材料浪费、涉酸等问题。狭缝下拉法这种一次成型技术相比其他技术具有投资建设时间短、所需空间小、投资金额少、可生产其他工艺方法所不能达到的玻璃厚度等优点，非常适用于个性化UTG的制备。

图源/受访者

团队构成丰富 研发能力强大

团队项目负责人袁坚教授是国家十三五重点研发计划柔性玻璃项目的课题负责人，项目团队成员涉及配方开发、模拟仿真、工艺设计、装备设计、仪表控制等领域。同时项目团队依托沙河玻璃技术研究院，并获得了国家重点研发计划（2016YFB0303700）“高世代电子玻璃基板和盖板核心技术开发及产业化示范” 项目、河北省外专局2017年引智项目（冀财社[2016]114号）“柔性玻璃和印刷光电子技术及高端装备的研究”和2016年河北省省级省校合作开发项目“柔性玻璃基础研究与关键制备技术研发”的支持。

据市场研究未来（MRFR）的综合研究报告，2024年全球超薄玻璃市场规模将预计达207.998亿美元，年复合增长率达11.88%；预计到2024年，由于便携式设备使用量的增加，触摸屏显示将继续保持其主导地位，预计该市场规模可达63.782亿美元，到2025年全球可折叠手机出货量将达1亿台。

三星首次采用UTG技术

目前，大部分第一代折叠手机产品选择的柔性盖板材料都是CPI，这是一种具备高耐热、高可靠、耐弯折特性的一种薄膜。2020年6月，三星推出折叠屏手机Galaxy Z Flip，这款手机首次采用“UTG+保护膜”的复合型结构，是业界首次实现超薄柔性玻璃盖板的量产和商用。

相比CPI材质，UTG具有不易产生划痕，触摸手感更接近于用户习惯的直板智能手机特点。另外，在透光性方面，由于CPI本身依旧是薄膜，透光率普遍小于90%，而透光率超过90%的UTG凭借着玻璃材质的先天优势，能够为用户带来更好的观感体验。未来UTG代替CPI成为折叠屏手机的一大核心部件已成为必然趋势。

UTG一次成型技术国外垄断

当前，全球市场可以量产UTG产品的仅有美国康宁和德国肖特，他们分别采用溢流和狭缝下拉一次成型技术进行生产。而德国肖特UTG产品使用权被三星独家买断，美国康宁也与三星公司建立了UTG供应链。

国内柔性玻璃制备以二次成型工艺为主流。2020年8月13日，凯盛科技股份有限公司宣布开发出国内唯一全国产化的“原片配方开发、原片生产、UTG 减薄、UTG 成型、柔性贴合”全套超薄柔性玻璃生产工艺技术，另外长信科技、沃格光电等企业也宣布制备出UTG。

图源/受访者

国内首次开展狭缝下拉法一次成型工艺研发

河北省沙河玻璃技术研究院研发团队自主研发的使用狭缝下拉法实现的一次成型技术制备UTG在国内尚属首次，相比于二次成型技术，生产成本更低，利润空间巨大，具有十分广阔的市场发展前景。

除此之外柔性玻璃还可配合其他柔性电子产业实现在电视、可穿戴设备、车载显示器、VR等消费电子领域的突破，同时对航空航天、军事、工业等领域的发展也具有重大作用。在科技与新材料的不断发展下，未来产业将整体提升社会发展水平、更好地满足人们的需求。