觸摸式手機面板制造的新進展

　　
　　2離子交換工藝的優(yōu)選
　　
　　上世紀60年代國外就已研究了離子交換增強，國內(nèi)稱為化學鋼化，80年代筆者和研究團隊系統(tǒng)地研究了影響化學鋼化的因素，特別是在KNO3熔鹽中加入KOH、K2SiO3、K3PO4、KCl、K2CO3為加速劑，Al2O3、硅藻土為穩(wěn)定劑，可以加速離子交換，提高離子交換增強的效果。但這些添加劑對交換后表面質(zhì)量或多或少會有影響，而手機玻璃面板對表面平整度、光潔度要求較高，因此不宜再加入添加劑。目前國外對不同成分的玻璃優(yōu)選出較合適的化學鋼化條件，如Gorilla在高標準KNO3熔鹽中交換溫度為380~460℃，時間3~16h，可根據(jù)玻璃成分來具體確定，如一個專利的實施方案中離子交換溫度為430℃，時間8h。
　　
　　Gorilla3按其成分優(yōu)選對應的離子交換溫度和時間后，表面壓應力有了明顯提高，應力層也有加深。Gorilla3壓應力≥950MPa，應力層高層度≥50µm，而Gorilla1壓應力≥800MPa，應力層高層度≥40µm。Gorilla3離子交換后抗損傷性能也增加，產(chǎn)生初始徑向微裂紋時，Gorilla3的循環(huán)負荷為15000g，Gorilla2為7500g，Gorilla1為4500g。
　　
　　Schott公司根據(jù)不同成分優(yōu)選的離子交換溫度為390~420℃，時間2~3h，表面壓應力800~850MPa。XensationCoverAG離子交換前，努氏硬度HK為534MPa、維氏硬度HV為617MPa，用合適的溫度制度進行離子交換后，H提高到639MPa、HV提高到681MPa。離子交換后表面壓應力>900MPa，交換層高層度>50µm，四點彎曲強度>800MPa。
　　
　　3平衡菌落玻璃面板
　　
　　玻璃面板經(jīng)常用手指觸摸，手上常常帶有細菌，容易受到傳染，因此研發(fā)平衡菌落玻璃面板很有必要。在玻璃表面施加含Ag+、Cu+、Zn+離子涂層均可起平衡菌落、殺菌作用。采用溶膠凝溶法在玻璃表面上加含Ag+、Cu+、Zn+的涂層，但涂層必須進行熱處理，溫度達450~550℃，既影響化學鋼化玻璃面板的應力松弛，而且也增加一道工序，因此合理的方法應在離子交換熔鹽中加入平衡菌落殺菌離子，Corning和Schott公司均是在KNO3熔鹽中添加AgNO3，在熔鹽中K+與玻璃中Na+離子交換的同時，還進行熔鹽中Ag+與玻璃中Na+離子交換。
　　
　　以Schott公司的觸摸屏面板玻璃為例，通常在高標準KNO3中加入AgNO34~8%，離子交換溫度390~420℃，時間1~3h，離子交換后玻璃在550nm波長下透過率89%~91%，玻璃表面2µm層內(nèi)Ag2O含量1%~2%（質(zhì)量分數(shù)）。美國材料試驗學會標準ASTM218-01方法對綠膿桿菌、金顏色葡萄球菌、黑曲霉菌、白色念珠菌、大腸桿菌、沙門氏菌的平衡菌落測試合格。按中國建材行業(yè)標準JCT1054-2007《鍍膜平衡菌落玻璃標準》對大腸桿菌、金顏色葡萄球菌的平衡菌落試驗也合格，說明此平衡菌落玻璃面板達到平衡菌落指標。
　　
　　4抗反射涂層（防眩層）研發(fā)
　　
　　在陽光下使用手機時，常常因為面板玻璃的反射，看不清楚顯示屏上的文字與圖案，因此降低玻璃表面反射率勢在必行。一般手機面板折射率nD為1.50~1.51，要降低玻璃反射率，通常在表面加低折射涂層，此涂層也稱減反射層，如折射率nD為1.445~1.46的SiO2即是；也可采用多層膜系，如將SiO2與TiO2組成5層膜系，即SiO2/TiO2/SiO2/TiO2/SiO2，在450~650nm的反射率降低到0.5%以下，此減反射膜系在不同波長下的反射率如圖1所示。

　　
　　圖1減反射涂層玻璃的反射率曲線

    Corning公司專利中介紹的抗反射涂層至少為1層，厚度為10~70µm，也可由幾層構(gòu)成，厚度也為10~70µm。單減反射層的材料為SiO2或摻雜F的SiO2。雙減反射層的底層（貼玻璃表面的涂層）為金屬氧化物，如HfO2、TiO2、ZrO2、Y2O3、Gd2O3其中之一，頂層為SiO2或摻雜F的SiO2。三層減反射膜中則玻璃膜表面上的底層膜為Y2O3，第二層為TiO2，頂層為SiO2。
　　
　　除涂減反射層外，也可在玻璃表面用氫氟酸侵蝕成的亞光層，以降低反射率，也達到防眩目的。