Репутация листового стекла как функционального, изящного и многоцелевого материала продолжает укрепляться. Оно активно применяется при строительстве зданий и сооружений, производстве мебели, изготовлении различных интерьерных предметов, аксессуаров и атрибутов современной жизни. В частности в архитектуре популярными стали инновационные листовые стекла с новыми потребительскими свойствами:
Особо прозрачные (особо чистые из кварцевого песка с низким содержанием железа);
Энергосберегающие стекла. Они отражает инфракрасное излучение, поддерживая оптимальную температуру внутри здания. Это помогает сократить тепловые потери и предотвратить перегрев зданий, что снижает потребление энергии на отопление и кондиционирование;
Антибликового стекла (витрины магазинов, музеи, зоопарки, ложи стадионов, смотровые площадки, автосалоны, витрины с ювелирными изделиями);
Стёкла с печатными изображениями;
Моллированные стёкла 3D-формы (цилиндрической, полусферической, конической, уголковой, фантазийной);
Смарт-стёкла с изменяемой прозрачностью. Они могут снижать энергопотребление на 20-30% за счёт эффективного регулирования солнечного освещения и теплопередачи, что уменьшает затраты на кондиционирование и отопление.
Мы уже рассказывали про смарт-стекла и энергосберегающие стёкла. В способах их производства применяются многие технологии, первоначально освоенные в полупроводниковой промышленности, в частности магнетронное напыление.
Стеклянные элементы интерьера с цветным или черно-белым рисунком — модный дизайнерский приём, главный тренд в оформлении квартир и домов. Используя технологию фотопечати на стекле и зеркалах можно фантазийно украшать разные изделия домашнего интерьера, в частности:
мебельные фасады и двери шкафов-купе;
столешницы;
душевые кабины и стеклянные дверцы для ванной;
стеклянные двери и перегородки;
кухонные фартуки;
ограждения лестниц;
стеклянные вазы и сосуды,
музыкальные инструменты.
Часто изображения носят эстетический смысл, но ещё значимее – функциональный. Разумеется, технология печати стала широко использоваться и в общественных зданиях – магазинах, клубах и ресторанах, вокзалах и аэропортах, театрах и музеях и т.п. Яркий пример – новое здание Третьяковской галереи на Кадашевской набережной (см. фото).
Ключевым элементом фасадного решения нового корпуса Третьяковской галереи стали «окна-картины» – крупноформатные стеклянные изделия с нанесенными на них репродукциями шедевров русской живописи. На стеклах с помощью цифровой печати воспроизведены фрагменты знаменитых полотен из коллекции Третьяковки. Среди них – «Грачи прилетели» Алексея Саврасова, «Богатыри» Виктора Васнецова, «Неизвестная» Ивана Крамского. Размеры репродукций впечатляют: от 770 на 6020 мм до 5870 на 5985 мм. При этом изображения полупрозрачны, что позволяет сохранить вид на город и создает дополнительный слой солнцезащиты для экспонатов музея. Похожие решения использованы при строительстве нового здания МГТУ им. Баумана, аэропорта «Платов» в Ростове-на-Дону, Международного аэропорта Ставрополь им. А. В. Суворова.
Главное для нас — печать на стекле является важным компонентом полупроводниковых устройств микроэлектроники, фотоники и фотовольтаики. В данной статье нас интересует только патентный аспект.
Патентный аспект
На портале Google.Patents поиск по запросу Printed glass показывает более 100 000 документов. Лидерами по количеству патентов указаны следующие компании:
Apple Inc. — 2,1%;
AGC Inc. — 2.1%.
Corning Incorporated — 1,3%;
Samsung Electronics Co., Ltd. — 1,1%;
На первом месте японская Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Ее основателю Ямадзаки Сюмпэю мы посвятили отдельный материал на Хабре.
В разрезе международной патентной классификации картина следующая:
Технология послойного синтеза B33Y — 17,7%;
Формование или соединение пластиков B29C — 17,3%;
Слоистые изделия или материалы B32B — 15,6%;
Печатные схемы; корпусы или детали электрических приборов H05K — 15,4%;
-
Полупроводниковые приборы H01L — 14,3%.
Возьмем наш любимый подкласс полупроводниковых устройств H01L, Google выдаёт более 30000 документов. Лидеры патентования — IT-компании во главе с фирмой Сюмпэя.
Semiconductor Energy Lab — 5,9%;
Ibiden Co., Ltd. — 2,7%;
Hitachi Ltd — 1,6%;
Cabot Corporation — 1,2%;
X-Celeprint Limited — 1,1%;
Sharp Kk — 1,1%;
Seiko Epson Corp — 1,1%;
Applied Materials Inc — 0,9%.
Динамика патентования в полупроводниках представлена на рис. 1.
Рисунок 1: Динамика мирового патентования изобретений на тему «Printed glass H01L»
Видно, что последние годы изобретательская активность падала. И что это значит? По версии экспертов Онлайн-Патент последние 10 лет оскуднело пространство для инноваций в области печати на стекле.
Так, за 2023 год учтено 2075 патентов, за 2024 год всего 784 патента. За 1-ый квартал 2025 г. google указал всего один патент «Printed glass H01L»: KR20250025396A Display apparatus (см. рис. ниже)
Между прочим, за 2024 год лидером патентования печати на стекле для полупроводниковых устройств вышла знаменитая Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. с 29 патентами.
А что в России?
В базе ФИПС в рефератах на изобретения РФ по запросу печать на стекле на май 2025 числилось 36 патентов, из которых 14 действующих. К нашей теме относятся следующие:
№2401703 (2010) Способ отверждения вещества УФ-излучением и устройство для его осуществления. Мирчев Владислав Юрьевич, ООО «Сан» (Новосибирск).
№2655992 (2018) Способ создания изгибов волноводов от Фонда перспективных исследований. Изобретение относится к области создания интегральных оптических волноводных микроструктур для прикладного использования в системах получения, обработки и передачи информации по оптическим каналам связи и другим областям науки и техники. Технический результат – уменьшение потерь оптических сигналов, проходящих через изгибы волноводов, которые созданы методом печати в объеме твердого прозрачного стекла.
№2694118 (2019). Способ изготовления фотовольтаических элементов с использованием прекурсора для жидкофазного нанесения полупроводниковых слоев р-типа. МИСИС.
№2715435 (2020). Способ лазерной печати фотоизображения на изделии из стекла. ЭН КАХ ЭНТЕРПРАЙЗ СДН БХД (MY). Технический результат – обеспечение лазерной печати монохромных или цветных фотоизображений и надписей непосредственно на поверхности изделия из стекла, с разрешением изображения по меньшей мере 3000 пикселей на дюйм (118 пикселей на миллиметр).
№2785983 (2022). Способ получения тонких плёнок на основе оксида индия-олова методом микроплоттерной печати. Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН. Изобретение относится к способу получения тонких пленок на основе оксида индия-олова с использованием метода микроплоттерной печати на поверхности подложек при термическом разложении органометаллических предшественников.
Прекратили действие, но могут быть восстановлены при оплате пошлины следующие патенты на изобретения (в основном принадлежат иностранцам, которые не платят пошлины в их оригинальном понимании экономических санкций против РФ):
№2407840 (2010) Защитное покрытие от износа. СЕНТЕР ФОР ЭБРЕЙСИВЗ ЭНД РИФРЭКТОРИЗ РИСЕРЧ ЭНД ДЕВЕЛОПМЕНТ С. А. Р. Р. Д. ГМБХ (AT).
№2676306 (2018) Оконные модули, изготовленные с использованием керамической фритты, которая растворяет покрытия, нанесенные методом физического осаждения из паровой фазы (PVD), и/или соответствующие способы. ГАРДИАН ИНДАСТРИЗ КОРП. (US), САНТР ЛЮКСАМБУРЖУА ДЕ РЕШЕРШ ПУР ЛЕ ВЕРР Э ЛЯ СЕРАМИК (С.Р.В.С.) САРЛ (LU)
№2734794 (2020). Способ печати эмали для ламинированного остекления, имеющего функциональные слои. СЭН-ГОБЭН ГЛАСС ФРАНС (FR).
№2760760 (2021) Ветровое стекло транспортного средства с двумерным кодом и способ его изготовления. СЭН-ГОБЭН ГЛАСС ФРАНС (FR). На вторую поверхность и/или четвертую поверхность нанесена печатью черная эмалевая краска, которая представляет собой двумерный код и содержит уникальную информацию о стекле и/или транспортном средстве.
Патенты РФ на изобретения, перешедшие в общественное достояние, принадлежали СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE), МЕРЦ УНД КРЕЛЛЬ ГМБХ УНД КО. КГАА (DE), В.К. ХЕРАЕУС ГМБХ (DE), ООО «Акристо» (Санкт-Петербург), АО «Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов «Плазма» (Рязань).
В базе ФИПС около 10 патентов на полезные модели по нашей теме, из которых только один условно действующий (из-за неуплаты пошлины может прекратить действие). Это №206301 (2021) Устройство окна с информационным табло для транспортных средств от ООО «РЭМ» (Новосибирск). На стекло окна нанесен рисунок, преимущественно трафаретной печатью красками методом шелкографии (рис. ниже).
В общественное достояние перешли патенты ООО «Часовой завод «НИКА» (Москва), Мебельной фабрики «Эльф» (Йошкар-Ола), ООО «Р-сенсорс» (Москва); как видно из названий бывших патентообладателей, имелась в виду печать на часовом, мебельном и сенсорном стекле.
Баз данных и топологий интегральных схем на тему печати на стекле в РФ нет.
Имеется всего одна программа для №2016617609 Лабораторная информационная система «ЛабФлоу». ООО «ОПТЭК». Она предназначена для применения в лабораториях и отделениях патологической анатомии, гистологии, цитологии, молекулярной биологии медицинских и исследовательских учреждений.
Заключение
Испокон веков для украшения и формирования информационных сообщений на силикатных субстратах, таких как стекло, керамика, фарфор, китайская кость, наносили рисунки и узоры. Современные технологии печати изображений на компьютерное, интерьерное, архитектурно-строительное стекло нашли широкое применение на новом, цифровом уровне с использованием инновационных устройств, с применением сложных физико-химических способов, например фотопечать с отвержением полимеров ультрафиолетовым светом, в частности полимеризация UV LED-красок в офсетной, листовой и ролевой печати; 3D-печать термопластами, в том числе с наполнителями; лазерная печать. Вещества для печати, так называемые чернила, зачастую имеют сложнейшие рецептуры, содержащие полимеры, например полиаминоамиды, резинаты металлов, металлорганические соединения, природные смолы, искусственные смолы, смоляные масла, органические красители и наполнители, тиксотропные средства, растворители и пеногасители. Как экзотика чернила содержат один или несколько растворимых соединений благородных металлов, выбранных из группы: золото, серебро, рутений, родий, палладий, осмий, иридий и платина; технический результат — препарат является устойчивым к старению.
В исследовании Screen Printing Glass Market by Product Type (Manual, Digital screen printing) by Application (Automotive, Construction, Decoration, Consumer Electronics) by Industry Analysis, Volume, Share, Growth, Challenges, Trends and Forecast 2025-2031, Regional Outlook (North America, Europe, Asia-Pacific, Middle-East, Africa) указываются перспективы в 4-х областях:
автомобильная промышленность,
строительство,
декорирование,
бытовая электроника.
Некоторые из ведущих игроков на рынке печати по стеклу — Pilkington, Asahi Glass, Saint-Gobain, Taiwan Glass, Glasswerks, Sefar AG, CSG, Xinyi, NorthGlass, Yaohua.
В России ряд компаний освоил технологии печати на стекле для архитектурно-строительных и декоративных применений, в частности ООО «Свеко Групп» (Москва), ООО «Ларта Гласс» (Рязань), ООО «УФ Принт» (Москва), ООО ««Стекло-Декор» (Санкт-Петербург). Но российских патентов у них нет; очевидно, используются иностранные оборудование, технологии, расходные материалы, например от вендоров Vitrex, Kincolor, Mimaki, Luminar, Fujifilm, Agfa, EFI, Durst, Gongzheng, Flora, Docan.
В области электроники и фотоники замечены единичные патенты РФ относительно печати по стеклу. При этом примерно половина всех патентов РФ принадлежит/принадлежала иностранным компаниям, специализирующимся в области промышленного стекла и электроники; после введения западных санкций патентообладатели перестали оплачивать пошлины. И патенты «подвисли» до 2026-2027 гг. В случае неуплаты все они довольно скоро перейдут в общественное достояние на территории России.