触摸屏手机玻璃面板的主要性能及制备工艺

周晓峰，吴春阳

（1.汕头超声显示器技术有限公司，广东汕头515065；2.汕头超声显示器（二厂）有限公司，广东汕头515065）

触摸屏手机玻璃面板的主要性能及制备工艺

周晓峰1，吴春阳2

（1.汕头超声显示器技术有限公司，广东汕头515065；2.汕头超声显示器（二厂）有限公司，广东汕头515065）

分析了触摸屏手机玻璃面板的主要性能，研究了触摸屏手机玻璃面板的制备工艺。

触摸屏玻璃；玻璃面板；性能

引言

按照触摸屏工作的原理可以将其划分为四种，即电阻式、电容式、红外线式以及表面声波触摸屏。而其中电阻式触摸屏和电容式触摸屏是当前手机应用的主流，可以统称为触摸屏玻璃面板。随着手机市场的繁荣与兴盛，触摸屏手机玻璃面板的制备工艺成为人们关注的焦点，因此探讨其主要性能及制备工艺具有重要的现实意义。

1 触摸屏手机玻璃面板的主要性能

随着手机制造技术的进一步发展，智能机等高端手机逐渐成为人们青睐的对象，为了满足人们的个性化需求，对手机触摸屏玻璃面板的性能要求也逐步提高。对于现在的3G、4G手机而言，触摸屏手机面板必须在性能上满足以下几点要求[1]：

1）具有较高的透过率和较低的反射率，并且能够阻挡眩光，可以清晰地将信息文字显示出来；2）要求较小的脆性，可以抵抗比较高的冲击力，具有较强的断裂韧性；较高的硬度，抗磨损性能好，避免被轻易划伤；3）热稳定性好，不会因为高温产生变形弯曲的现象，尺寸稳定性好；4）能够防水雾、防油污，并能抵抗一定的指纹污染；5）具有较高的平整度，尽量低的粗糙度；6）尽量实现轻薄化、轻量化，以便最终减少手机的体积与质量，确保携带方便；7）保证手机玻璃面板的绿色环保，无毒害污染等问题。

总之，作为触摸屏手机玻璃面板，就必须在弹性模量、硬度、断裂韧性、抗冲击强度以及物理、化学稳定性、透明度和脆性、反射率等方面具有较好的表现。

2 触摸屏手机玻璃面板的制备工艺

2.1 触摸屏手机玻璃面板的成型工艺

一般来说，触摸屏手机玻璃面板使用的材质为1.1mm以下的薄玻璃面板，最主要的成型工艺主要包括溢流下拉法、浮法以及窄缝下拉法三种[2]。

1）溢流下拉法。溢流下拉法生产的玻璃主要为铝硅酸盐玻璃，是最早用于触摸屏手机玻璃面板的制备工艺。此工艺诞生于20世纪的70年代，由美国康宁公司研制出溢流熔合装置而诞生，并在20世纪80年代形成规模，实现了工业化生产。溢流下拉法通常生产TFT-LCD液晶玻璃基板，并将其用作保护屏玻璃。溢流下拉法的具体工艺：首先把玻璃液进行搅拌和澄清，然后利用铂金通道将其置入溢流槽之中。溢流槽满后槽中的玻璃液就会从槽的两边向外溢出，然后经过溢流槽的锥形部分以均匀的状态往下不断流动，并于锥形的下部融合。最后通过拉引车辊的牵引带动作用，将融合好的玻璃拉成玻璃板。此时的玻璃板因为处于高温环境下，经过火抛所形成的原始面比较纯净、平整，因此不需要再次进行抛光打磨。

2）浮法。浮法诞生于1960年，主要得名于玻璃液漂浮于金属熔液表面。基本而言，浮法玻璃制备主要过程完成于熔融锡的表面，其中熔融锡是作为浮抛介质存在的。因为锡的性质导致其在1 000℃时密度大于玻璃液密度，并且在锡槽中始终处于液体状态，玻璃液就会漂浮于其上，并会在表面张力与重力的双重作用下形成玻璃薄板，并且锡面光滑，所形成的玻璃面板也比较光滑。虽然浮法玻璃最早应用于建筑玻璃的制造，但是现阶段也开始制造手机触摸屏玻璃面板。相较于传统的浮法工艺，制造手机玻璃面板所需要的技术标准更高[3]。第一，熔化温度上，需要比普通浮法更高的温度，因此需要在熔化阶段使用全氧燃烧、电助熔等方式提高温度。第二，在澄清问题上，需要进一步优化澄清剂的配方，提高澄清效果。第三，玻璃面板的成型温度比普通浮法要求得更高，因此需要重新设计锡槽的功率分布。

3）窄缝下拉法。窄缝下拉法由德国肖特公司研制，就是把已经熔化搅拌好的玻璃液置入带有狭窄漏板的槽体之中，然后借助重力与机械设备，引导玻璃液经过此漏板后经过滚轮压制形成玻璃薄板。窄缝下拉法生产的触摸屏手机玻璃面板主要为超薄型的钠钙硅玻璃。

2.2 触摸屏手机玻璃面板的化学钢化工艺分析

触摸屏手机使用的玻璃面板必须经过化学钢化工艺加工处理，便于提高其安全性与硬度。所谓的化学钢化法，也称为离子交换增强法，主要就是借助离子交换的方法把玻璃面板表面的碱金属离子较换成其他碱金属离子，从而提高面板的强度。在触摸屏手机中使用的基板玻璃与保护玻璃其成分不同，因而在化学钢化处理后其硬度也不尽相同，一般来说作为保护玻璃的铝硅酸盐玻璃钢化后效果最好。目前来说，市面上流通的几种保护屏玻璃在经过化学钢化处理后其增强应力可以高达800 Mpa。但是也存在一些不良厂商为了节省成本，使用钠钙硅玻璃进行钢化后作为触摸屏的盖板玻璃，这样就可能导致玻璃面板的性能下降。随着触摸屏手机的进一步发展，化学钢化玻璃的标准与要求也进一步增强，现阶段各研究机构与相应企业都在改善化学钢化玻璃的工艺，以便提高玻璃的强度与质量[4]。

3 结语

随着手机制造技术的进一步升级，对触摸屏手机玻璃面板的要求也越来越高。这就要求我们必须关注触摸屏玻璃面板的性能，综合国内外先进的制备工艺，及时取长补短，实现触摸屏手机玻璃面板制备工艺的升级。只有这样才能推动手机进一步向轻薄化、智能化与个性化迈进，才能保证其耐用性与安全性，从而促进智能手机实现持续化进步与发展。

[1]卢家锋,幸锋,曾宪明,等.触屏玻璃精密加工技术与工具研究进展[J].超硬材料工程,2016(4):51-55.

[2]马伟.玻璃钢面板的制造工艺研究[J].中国高新技术企业,2016(5): 83.

[3]董胜敏,王承遇.触摸屏手机用曲面玻璃[J].玻璃与搪瓷,2015(3): 25-28.

[4]李兆发,繆耀军,朱必锋,等.基于LabVIEW的玻璃厚度测量[J].仪器仪表用户,2016(10):5-7.

（编辑：王红霖）

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

周晓峰（1989—），男，广东汕头人，本科，主要从事电容触摸屏设计开发。