现代生活中，各式各样的显示屏无处不在，手机、电视、电脑、电纸书……随着技术的迭代进步，新型显示的应用领域也在进一步拓展，进入车载显示、虚拟现实、可穿戴设备等新兴领域，为用户带来更为丰富和沉浸式的视觉体验。

各式各样的屏幕背后都离不开一样东西——信息显示玻璃。玻璃的主要原料石英砂怎样变成多彩屏幕？曾经昂贵的液晶电视如今为什么价格变得亲民？透过一块块新奇的屏幕能窥见怎样的未来生活？带着这些疑问，记者在多地进行了探访。

玻璃基板变得更大——  
随着国产技术进步，20年间液晶电视机价格下降超过90%

“现在98英寸液晶电视也就五六千元，回想我2006年买的第一台40英寸液晶电视，花了1.3万元。”北京市朝阳区居民孙女士感慨，现在购买一台40英寸液晶电视只要千元左右，20年间液晶电视的价格下降超过90%。

这背后，最重要的原因是国产技术的进步。液晶显示技术起源自欧美，后来在日本、韩国率先实现产业化。玻璃是信息显示领域的关键基础材料，20多年前，我国电视机、电脑屏幕几乎全靠进口。

“那时候，市场上销售的大尺寸液晶电视，价格普遍在万元左右。”中国工程院院士、888电子集团首席科学家彭寿回忆。

液晶显示面板的核心部件是TFT—LCD玻璃基板。长2.5米、宽2.2米的8.5代TFT—LCD玻璃基板，相当于6个50英寸电视大小，是信息显示玻璃行业“皇冠上的明珠”。长期以来，这项国家战略性玻璃新材料一直被国外垄断，其核心技术被美国康宁、日本旭硝子等少数几家国外企业控制，玻璃基板成为严重制约我国显示产业发展的“卡脖子”问题。

以料方开发为例，外国企业在全球范围内申请了大量配方专利，进行严密布局，大幅挤压开发空间。我国TFT—LCD玻璃基板配方研发工作不够系统，缺乏针对浮法工艺的玻璃配方开发。彭寿带领项目团队经过上千次配方试验，最终研制出了自主产权的配方。

“不同范围的粒径组合，一天需要筛选几十组。”团队成员仲召进查看着当时的实验记录本介绍，经过无数次的挫折、失败、思考与从头再来，终于探索出适用于TFT—LCD玻璃熔制工艺的硅质原料及最优粒度级配方。

2019年9月，团队自主研发生产的中国首片具有自主知识产权的8.5代TFT—LCD浮法玻璃基板成功下线，意味着我国自主研发的高世代液晶玻璃基板实现工业化生产。“这项技术突破有效打破了国外垄断、挤压了其高额利润空间，显著降低我国相关制造企业生产成本，带来了显著的经济效益与社会效益。”中建材玻璃新材料研究院集团有限公司（以下简称“中研院”）副总工程师杨建强说。

前不久，记者跟随中国质量万里行促进会组织开展的“中国质量奖获奖企业媒体行活动”，走进8.5代TFT—LCD浮法玻璃基板生产线，颇感震撼。在上千摄氏度的高温熔窑中，石英砂、纯碱、石灰石等原料熔化为火红的“岩浆”。玻璃液缓缓流入锡槽，漂浮在相对密度更大的锡液表面，在重力和表面张力的作用下，被摊平成为0.5毫米厚的8.5代玻璃基板，其厚度波动小于±0.005毫米。玻璃液成型、退火后被引上过渡辊台，再经过切割、研磨、清洗、检验等环节，变成一块块巨大的玻璃基板。

业内专家表示，中国液晶显示产业拥有近20条生产线，产能约占全球70%，实现了从“解决有无”到“追求创新”的跨越。

超薄玻璃变得更柔——  
厚度仅是普通打印纸的1/4，卷成轴后可以轻易穿过一枚戒指

在寒冷的天气下，手机折叠屏容易碎吗？记者来到中研院先进玻璃材料全国重点实验室寻找答案，这里曾研发出工业化最薄的30微米可折叠玻璃。

在这里，记者触摸到30微米的超薄柔性玻璃时，对薄如蝉翼有了具象化的感受。这块30微米的超薄柔性玻璃，厚度仅是普通打印纸的1/4，卷成轴后可以轻易穿过一枚戒指。

中研院副总经理单发勇介绍，这片超薄柔性玻璃，连续弯折百万次也不会破损断裂，在柔性和可折叠方面的性能表现已达全球顶尖水平。

“这么薄，会不会容易碎？”记者问。单发勇坦言，30微米柔性可折叠玻璃需要在原本就已经足够轻薄的高铝硅玻璃原片的基础上进行减薄处理；诓ＡУ奈锢硇灾，在变薄的过程中，玻璃的透明度和柔韧度会提高，但是玻璃也会随之变得易碎。

“既要减薄，又要保证玻璃不易碎，这个过程难度不小。玻璃的强度和韧性与制作时的工艺参数密切相关。”单发勇介绍，研发团队对各项工艺参数逐一攻破、反复调试，柔性玻璃的成品不断升级：从可折叠20万次到40万次，再到100万次；弯折半径从3毫米到1毫米，再到0.5毫米。每一项数值细微进步的背后，都是研发团队刻苦攻关的成果。

“在常温下不容易碎，但在低温下会不会容易碎？”记者追问。单发勇拿出两块柔性折叠屏说：“柔性折叠屏用的材料有两种，一种是有机材料，就是CPI有机材料，在极度低温下很脆，容易碎。”

“还有一种是我们生产的超薄柔性玻璃（UTG），本身作为无机材料，耐候性相对于有机材料而言更加优秀。”单发勇给记者展示手中的UTG屏，“我们通过超薄厚度降低应力，化学强化阻挡裂纹，高铝配方提升韧性，再加上无缺陷的制备工艺，让其在常规零下温度下也具备优异的抗折性能。日常使用中，折叠屏手机在低温下应避免强行弯折，以防止膜层或铰链损坏，而非担心UTG碎裂。”

时钟倒拨回2019年。当时，国外公司生产销售的0.1毫米超薄玻璃价格高达1000元/平方米，0.1毫米以下的产品更是比黄金还贵，且受到垄断。2020年，中研院联合相关企业开展攻关，率先开发出30微米柔性可折叠玻璃，改写了超薄玻璃技术的“世界版图”，形成了覆盖“高强玻璃—极薄薄化—高精度后加工”的全国产化柔性可折叠玻璃产业链，为下游产业降低成本近千亿元。

如今，折叠手机、折叠笔记本电脑已大规模量产，卷轴电视机、卷曲显示屏、柔性医疗检测装备等也从概念变成了实物。重量小于250克、可滑移卷曲超20万次的“全球首款车载滑移卷曲AMOLED显示屏”已被应用于国内知名车企。

玻璃变得更“聪明”——  
火车车窗变触摸屏，汽车车窗能当“移动电源”，建筑玻璃会发电

“看到车窗玻璃上有电子时钟，我就尝试点了点，没想到发现了新大陆。”从河南郑州到开封的城际列车上，乘客孟女士发现列车车窗变身智慧屏幕，不仅可以查看到站信息，还能看视频，可以像“刷手机”一样“刷车窗”，还可以点击“车窗切换”，把电子屏幕变成透明车窗，继续欣赏车窗外的风景，累了想休息还能自由控制进光模式。

这款智慧车窗采用OLED自发光技术，不仅实时显示车次、站名等信息，更是一块可触控的“魔法屏”，带给乘客沉浸式的视听体验。

玻璃正在变得更“聪明”、更节能、更多样。

在汽车上，一块玻璃可以是“防晒衣”，镀膜隔热前挡可以阻隔车外太阳辐射向车内传递，太阳能隔绝率大于60%；可以是“移动电源”，在玻璃夹层中加入太阳能电池组件，将太阳能转化为电能，为车载电器提供能源；还可以是“ETC卡槽”，将ETC芯片直接嵌入前挡玻璃，可获得更好的通行稳定性。“过去，抗冲击、防破碎是消费者对汽车玻璃的核心诉求，而今，玻璃已成为集成多元科技的‘智能终端’。”福耀集团汽玻工程研究院院长沈俊龙说。

在建筑上，一块玻璃可以是美丽的“铠甲”，微晶玻璃不仅色彩丰富，还耐磨、耐酸、耐碱、抗冻、抗热；还可以是“发电站”，在玻璃基板上镀一层铜铟镓硒薄膜，原本绝缘的普通玻璃就变成了发电玻璃。

“这种玻璃可以在弱光条件下实现光电转换，即‘有光就有电’。安徽蚌埠奥体中心安装了888电子发电玻璃，面积5000多平方米，年发电量约68万千瓦时，年节约原煤255吨，减少二氧化碳排放475吨。”单发勇说。

未来玻璃还会有哪些变身？彭寿说：“我们正加速11/10.5代液晶玻璃基板、OLED玻璃基板、半导体玻璃、空间站玻璃等尖端材料的研发与产业化攻关，坚持以创新链驱动工程链、以工程链催化产业链，不仅要在玻璃新材料领域不断攀登新高峰，还要让玻璃更好地服务人们的美好生活。”