觸摸屏手機(jī)玻璃面板的主要性能及制備工藝

周曉峰，吳春陽(yáng)

（1.汕頭超聲顯示器技術(shù)有限公司，廣東汕頭515065；2.汕頭超聲顯示器（二廠）有限公司，廣東汕頭515065）

觸摸屏手機(jī)玻璃面板的主要性能及制備工藝

周曉峰1，吳春陽(yáng)2

（1.汕頭超聲顯示器技術(shù)有限公司，廣東汕頭515065；2.汕頭超聲顯示器（二廠）有限公司，廣東汕頭515065）

分析了觸摸屏手機(jī)玻璃面板的主要性能，研究了觸摸屏手機(jī)玻璃面板的制備工藝。

觸摸屏玻璃；玻璃面板；性能

引言

按照觸摸屏工作的原理可以將其劃分為四種，即電阻式、電容式、紅外線式以及表面聲波觸摸屏。而其中電阻式觸摸屏和電容式觸摸屏是當(dāng)前手機(jī)應(yīng)用的主流，可以統(tǒng)稱為觸摸屏玻璃面板。隨著手機(jī)市場(chǎng)的繁榮與興盛，觸摸屏手機(jī)玻璃面板的制備工藝成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，因此探討其主要性能及制備工藝具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 觸摸屏手機(jī)玻璃面板的主要性能

隨著手機(jī)制造技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，智能機(jī)等高端手機(jī)逐漸成為人們青睞的對(duì)象，為了滿足人們的個(gè)性化需求，對(duì)手機(jī)觸摸屏玻璃面板的性能要求也逐步提高。對(duì)于現(xiàn)在的3G、4G手機(jī)而言，觸摸屏手機(jī)面板必須在性能上滿足以下幾點(diǎn)要求[1]：

1）具有較高的透過(guò)率和較低的反射率，并且能夠阻擋眩光，可以清晰地將信息文字顯示出來(lái)；2）要求較小的脆性，可以抵抗比較高的沖擊力，具有較強(qiáng)的斷裂韌性；較高的硬度，抗磨損性能好，避免被輕易劃傷；3）熱穩(wěn)定性好，不會(huì)因?yàn)楦邷禺a(chǎn)生變形彎曲的現(xiàn)象，尺寸穩(wěn)定性好；4）能夠防水霧、防油污，并能抵抗一定的指紋污染；5）具有較高的平整度，盡量低的粗糙度；6）盡量實(shí)現(xiàn)輕薄化、輕量化，以便最終減少手機(jī)的體積與質(zhì)量，確保攜帶方便；7）保證手機(jī)玻璃面板的綠色環(huán)保，無(wú)毒害污染等問(wèn)題。

總之，作為觸摸屏手機(jī)玻璃面板，就必須在彈性模量、硬度、斷裂韌性、抗沖擊強(qiáng)度以及物理、化學(xué)穩(wěn)定性、透明度和脆性、反射率等方面具有較好的表現(xiàn)。

2 觸摸屏手機(jī)玻璃面板的制備工藝

2.1 觸摸屏手機(jī)玻璃面板的成型工藝

一般來(lái)說(shuō)，觸摸屏手機(jī)玻璃面板使用的材質(zhì)為1.1mm以下的薄玻璃面板，最主要的成型工藝主要包括溢流下拉法、浮法以及窄縫下拉法三種[2]。

1）溢流下拉法。溢流下拉法生產(chǎn)的玻璃主要為鋁硅酸鹽玻璃，是最早用于觸摸屏手機(jī)玻璃面板的制備工藝。此工藝誕生于20世紀(jì)的70年代，由美國(guó)康寧公司研制出溢流熔合裝置而誕生，并在20世紀(jì)80年代形成規(guī)模，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。溢流下拉法通常生產(chǎn)TFT-LCD液晶玻璃基板，并將其用作保護(hù)屏玻璃。溢流下拉法的具體工藝：首先把玻璃液進(jìn)行攪拌和澄清，然后利用鉑金通道將其置入溢流槽之中。溢流槽滿后槽中的玻璃液就會(huì)從槽的兩邊向外溢出，然后經(jīng)過(guò)溢流槽的錐形部分以均勻的狀態(tài)往下不斷流動(dòng)，并于錐形的下部融合。最后通過(guò)拉引車輥的牽引帶動(dòng)作用，將融合好的玻璃拉成玻璃板。此時(shí)的玻璃板因?yàn)樘幱诟邷丨h(huán)境下，經(jīng)過(guò)火拋所形成的原始面比較純凈、平整，因此不需要再次進(jìn)行拋光打磨。

2）浮法。浮法誕生于1960年，主要得名于玻璃液漂浮于金屬熔液表面。基本而言，浮法玻璃制備主要過(guò)程完成于熔融錫的表面，其中熔融錫是作為浮拋介質(zhì)存在的。因?yàn)殄a的性質(zhì)導(dǎo)致其在1 000℃時(shí)密度大于玻璃液密度，并且在錫槽中始終處于液體狀態(tài)，玻璃液就會(huì)漂浮于其上，并會(huì)在表面張力與重力的雙重作用下形成玻璃薄板，并且錫面光滑，所形成的玻璃面板也比較光滑。雖然浮法玻璃最早應(yīng)用于建筑玻璃的制造，但是現(xiàn)階段也開始制造手機(jī)觸摸屏玻璃面板。相較于傳統(tǒng)的浮法工藝，制造手機(jī)玻璃面板所需要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)更高[3]。第一，熔化溫度上，需要比普通浮法更高的溫度，因此需要在熔化階段使用全氧燃燒、電助熔等方式提高溫度。第二，在澄清問(wèn)題上，需要進(jìn)一步優(yōu)化澄清劑的配方，提高澄清效果。第三，玻璃面板的成型溫度比普通浮法要求得更高，因此需要重新設(shè)計(jì)錫槽的功率分布。

3）窄縫下拉法。窄縫下拉法由德國(guó)肖特公司研制，就是把已經(jīng)熔化攪拌好的玻璃液置入帶有狹窄漏板的槽體之中，然后借助重力與機(jī)械設(shè)備，引導(dǎo)玻璃液經(jīng)過(guò)此漏板后經(jīng)過(guò)滾輪壓制形成玻璃薄板。窄縫下拉法生產(chǎn)的觸摸屏手機(jī)玻璃面板主要為超薄型的鈉鈣硅玻璃。

2.2 觸摸屏手機(jī)玻璃面板的化學(xué)鋼化工藝分析

觸摸屏手機(jī)使用的玻璃面板必須經(jīng)過(guò)化學(xué)鋼化工藝加工處理，便于提高其安全性與硬度。所謂的化學(xué)鋼化法，也稱為離子交換增強(qiáng)法，主要就是借助離子交換的方法把玻璃面板表面的堿金屬離子較換成其他堿金屬離子，從而提高面板的強(qiáng)度。在觸摸屏手機(jī)中使用的基板玻璃與保護(hù)玻璃其成分不同，因而在化學(xué)鋼化處理后其硬度也不盡相同，一般來(lái)說(shuō)作為保護(hù)玻璃的鋁硅酸鹽玻璃鋼化后效果最好。目前來(lái)說(shuō)，市面上流通的幾種保護(hù)屏玻璃在經(jīng)過(guò)化學(xué)鋼化處理后其增強(qiáng)應(yīng)力可以高達(dá)800 Mpa。但是也存在一些不良廠商為了節(jié)省成本，使用鈉鈣硅玻璃進(jìn)行鋼化后作為觸摸屏的蓋板玻璃，這樣就可能導(dǎo)致玻璃面板的性能下降。隨著觸摸屏手機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，化學(xué)鋼化玻璃的標(biāo)準(zhǔn)與要求也進(jìn)一步增強(qiáng)，現(xiàn)階段各研究機(jī)構(gòu)與相應(yīng)企業(yè)都在改善化學(xué)鋼化玻璃的工藝，以便提高玻璃的強(qiáng)度與質(zhì)量[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著手機(jī)制造技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)，對(duì)觸摸屏手機(jī)玻璃面板的要求也越來(lái)越高。這就要求我們必須關(guān)注觸摸屏玻璃面板的性能，綜合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的制備工藝，及時(shí)取長(zhǎng)補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)觸摸屏手機(jī)玻璃面板制備工藝的升級(jí)。只有這樣才能推動(dòng)手機(jī)進(jìn)一步向輕薄化、智能化與個(gè)性化邁進(jìn)，才能保證其耐用性與安全性，從而促進(jìn)智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)持續(xù)化進(jìn)步與發(fā)展。

[1]盧家鋒,幸鋒,曾憲明,等.觸屏玻璃精密加工技術(shù)與工具研究進(jìn)展[J].超硬材料工程,2016(4):51-55.

[2]馬偉.玻璃鋼面板的制造工藝研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2016(5): 83.

[3]董勝敏,王承遇.觸摸屏手機(jī)用曲面玻璃[J].玻璃與搪瓷,2015(3): 25-28.

[4]李兆發(fā),繆耀軍,朱必鋒,等.基于LabVIEW的玻璃厚度測(cè)量[J].儀器儀表用戶,2016(10):5-7.

（編輯：王紅霖）

Main Performance and Preparation Process of Touch Screen Mobile Phone G lass Panel

Zhou Xiaofeng1，Wu Chunyang2
(1.Shantou Ultrasonic Display Technology Co.,Ltd.,Shantou Guangdong 515065; 2.Shantou Ultrasound Display(Two Factory)Co.,Ltd.,Shantou Guangdong 515065)

This paper analyzes themain performance of the touch screen mobile phone glass panel,and studies the preparation process of the touch screenmobile phone glass panel.

touch screen glass;glass panel;performance

TQ171.7

A

2095-0748(2016)24-0077-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.24.32

2016-11-29

周曉峰（1989—），男，廣東汕頭人，本科，主要從事電容觸摸屏設(shè)計(jì)開發(fā)。