式手术平衡菌落涂层
摘要:本文评述触摸式手机面板玻璃的触摸成分与性质,离子交换工艺,式手术平衡菌落涂层,机面抗反射膜涂层以及离子注入改性的板制发展。较后指出超薄可弯曲玻璃以及蓝宝石-玻璃所组成的造的展玻叠层材料是今后面板的发展趋势。
关键词:手机面板玻璃;玻璃成分;离子交换;离子注入;平衡菌落涂层;抗反射膜
0引言
2013年1月,新进笔者应的璃技邀请,在西湖论坛上作了“触摸式手机玻璃面板技术发展”的触摸专题报告,引起同行的式手术兴趣,点击数达到11600多次,机面目前触摸式手机玻璃面板制造有了新进展,板制以Corning(康宁)公司为例,造的展玻由Gorilla(大猩猩)1、新进2玻璃,璃技2013年发展到Gorilla3玻璃,触摸还有Willow(柳树)超薄式可桡玻璃、Eagle(鹰)XG玻璃、Lotus(莲花)玻璃,以及较近在环保署(ERA)注册的平衡菌落大猩猩玻璃(Antimicrobial Gorilla Glass)。德国Schott(肖脱)公司除了Xensation Cover 3D、Xensation Touch玻璃外,还研发了防眩光玻璃(Xensation AG)和平衡菌落玻璃。日本旭硝子主要生产Dragontrail(升龙或译龙尾)玻璃,日本电子硝子(NEG)则生产T2X玻璃。
在市场占有率方面,Corning公司占53%左右,排名靠前,日本旭硝子为第二。到了2014年8月,世界上有33品牌、2450型号、27亿台设备采用Gorilla玻璃。如诺基亚Lumia1020、1320;三星GalaxyS4、S5;HTCOneN8、E8;魅族MX3、MX2;还有LG、宏基、华硕、联想等手机均采用Gorilla玻璃面板,黑苺手机原先屏幕为TouchonLens,现在也改用Gorilla3,目前采用Gorilla玻璃的智能手机占大部分国家60%以上,无需贴膜保护。
苹果i-Phone6原计划用蓝宝石(有的文献或网站上称为蓝宝石玻璃,实际上是合成蓝宝石)为面板,因蓝宝石硬度为9,玻璃为7,蓝宝石比玻璃抗磨,苹果i-Phone5主键(home)具有指纹识别功能,采用蓝宝石能减少键磨损,避免表面划伤而影响识别效果;在摄像头以蓝宝石作保护盖板,防止照相镜头磨损,提高拍摄功能。但合成蓝宝石价格昂贵,4吋屏幕成本约40美元,而Gorilla玻璃仅为其;蓝宝石重量比玻璃高1.6倍,透明度也不及玻璃,生产时的能耗大,设备要投入巨资,这些因素均制约了合成蓝宝石在大屏幕手机上的应用,所以苹果6仍以玻璃为屏幕。
本文阐述玻璃面板成分与性能、离子交换与离子注入工艺、防眩膜与平衡菌落玻璃面板方面的新进展。
1玻璃成分与性能的改进
手机面板玻璃为达到高度度、高硬度、抗磨损的性能需要,并能进行离子交换增强工艺要求,通常采用碱铝硅酸盐成分系统。此成分系统在离子交换前硬度、强度、抗磨损性能就比较好,离子交换后更增强此类性能。国内文献上介绍的Gorilla、Xensation和Dragontrail的性能见表1。
表1 国内介绍的三种面板玻璃成分(质量分数/%)
牌号SiO2 B2O3 Al2O3CaOMgO Li2O Na2O K2O
Gorilla60~65 1~3 13~15 0~1 3~5 13~15 2~4
Xensation58~6213~15 3~4 1~5 5~8 11~13
Dragontrail60~64 9~13 0~1 4~7 8~12 3~7
国外各企业实际成分与表1有很大偏差,即使国内对国外产品进行化学成分分析,认为已掌握了国外产品的成分,但分析成分并不等于企业的生产成分。从Gorilla为例,实际成分比表1介绍的成分要复杂,Gorilla2、3即是通过对Gorilla1的成分调整,使性能比Gorilla1有了明显的提高,因此不能忽视成分的作用。2013年研发的Gorilla3比Gorilla2、1的性能有以下改进。
(1)Gorilla3密度较小、质量较轻Gorilla1的密度为2.44g/cm3,Gorilla2为2.42g/cm3,Gorilla3仅有2.39g/cm3,即Gorilla3比Gorilla1的密度降低2.05%,更符合手机、平板电脑轻薄化的要求。
(2)Gorilla3软化点较高Gorilla1的软化点为852℃,Gorilla2为895℃,Gorilla3为900℃。面板玻璃软化点的升高,适合高像素手机和平板电脑屏幕显示器热加工的需要。
(3)Gorilla3的热稳定性好Gorilla3的线膨胀系数为75.8×10-7/℃,Gorilla2为81.4×10-7/℃,Gorilla1为84.5×10-7/℃。面板玻璃的线膨胀系数降低,受热后尺寸变化小,良好的尺寸稳定性有利于OGS(oneglasssolution)整体化单片玻璃触摸显示屏的制作。
(4)Gorilla3强度增加未化学增强前,Gorilla比3Gorilla2抗断裂强度就高50%。
(5)Gorilla3不易划伤Gorilla2受4N力即有明显划伤,而Gorilla3受7N力才有明显划伤。Gorilla3抗磨能力比Gorilla2提高3倍,肉眼可见刻痕减少40%。
从以上性能数据的改变可以看出成分调整的重要性。
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