超薄板ガラスメーカー ディスプレイ用ガラス・カバーガラスの特注製造

超薄板ガラスとは、厚さ1.1 mm以下のガラス基材を指し、特殊用途では0.03 mmほどの薄さのものもあります。アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラスなどの材料から、フュージョンドロー法や化学的薄板化などの高精度な加工工程によって製造されます。超薄板ガラスは、光学的透明性、化学強化後の機械的強度、一般的なガラスパネルに比べた軽量性を兼ね備える点が評価されています。

厚さは0.03 mm～1.1 mmです。厚さ0.1 mmのガラス板は名刺よりも薄く、人の髪の毛の太さとほぼ同じです。

主な材料は、アルミノシリケートガラス (Corning Gorilla Glassシリーズ — 高い耐擦傷性)、ホウケイ酸ガラス (実験室・医療用途に適した熱安定性)、ソーダ石灰ガラス (民生用電子機器向けで費用対効果に優れる) です。材料は用途に応じて選びます。

超薄板ガラスは、フュージョンドロー法などの高精度な成形方法で製造され、フュージョンドロー法では、溶融ガラスをくさび形の溝の両側に流し、底部で融合させることで、清浄で高品質な表面を持つ、薄く均一なガラス板を形成します。成形後はイオン交換による化学強化を行い、ガラス表面のナトリウムイオンを、より大きなカリウムイオンに置き換えることで圧縮応力層を形成し、機械的強度を大幅に高めます。

SCHOTTやCorningなどの専門メーカーが市販している超薄板ガラスには、厚さ0.03 mmのものもあります。ほとんどの産業用・OEM用途では、取り扱いやすさと要求性能を両立できる0.1 mm～0.7 mmのガラスが実用的な選択肢です。SW Glassは、ディスプレイ、センサー、カバーガラスの用途向けに、厚さ0.1 mmからの特注超薄板ガラスを供給しています。

超薄板ガラスは、スマートフォンやタブレットのディスプレイ用カバーガラス、自動車用メーターパネルやヘッドアップディスプレイ、医療診断機器の画面、産業用HMIタッチパネル、折りたたみ機器のディスプレイ、光学センサー窓、スマートホームの操作パネルなど、幅広い分野で使われています。用途ごとに異なる特性が活かされ、ディスプレイ用途では光学的透明性が優先され、自動車用途では温度サイクルに対する耐久性が、医療機器では生体適合性が求められます。

はい、超薄板ガラスは複数の方法で、ご指定の形状に切断できます。ダイヤモンド工具を用いたCNC加工では、高精度な切り抜きや端面の形状加工が可能です。レーザー切断では、複雑な形状でも、より厳しい公差に対応できます。厚さ0.3 mm未満のガラスでは、端部の欠けを最小限に抑えるため、ウォータージェット切断や、切り込みを入れて折り割る方法が選ばれることもあります。SW Glassは自動CNCシステムを使用し、厚さわずか0.1 mmのガラスでも、寸法精度を厳しい公差内に維持しています。

超薄板ガラスは本物のガラスであり、ポリマーやプラスチック積層材で代用したものではありません。一部の折りたたみ機器では画面保護材としてポリイミド中間膜が使われてきましたが、超薄板ガラスは、どのプラスチック代替材と比べても耐擦傷性、光学的透明性、表面硬度に優れています。SamsungのUltra Thin Glass (UTG) やSCHOTTの超薄板フレキシブルガラスなどの製品は、化学強化によって割れずに曲げられる本物のガラスです。

厚さ1.1 mm未満のガラスは、超薄板ガラスと呼ばれます。曲げて使用する用途では、フレキシブルガラス、曲げられるガラス、折りたたみガラスと呼ばれます。ブランド製品には、Corning Willow GlassやSCHOTT UTGがあります。

化学強化ガラスは、380 °C～450 °Cの溶融カリウム塩浴にガラスを浸す、イオン交換工程を経て作られます。ガラス表面の小さなナトリウムイオンが、より大きなカリウムイオンに置き換わることで、亀裂や破損に耐える圧縮応力層が形成されます。この工程は、光学的な歪みを生じさせずに薄い基材を強化できる点で、熱強化処理と異なります。SW Glassは、450 MPaを超える圧縮応力と、8マイクロメートルを超える応力層深さを実現しています。これらの値を満たす厚さ0.5 mmの化学強化パネルは、同じ厚さの未処理パネルなら何度も粉砕されるほどの局所的な衝撃に耐えられます。この処理の効果は恒久的で、経時劣化しないため、耐久性が重視されるあらゆる高性能な超薄板ガラス用途で、優先的に選ばれる強化方法となっています。