藍寶石無邊框觸屏面板的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種藍寶石片的制備方法，尤其涉及一種藍寶石無邊框觸屏面板的制備方法，屬于藍寶石加工技術領域。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)代生活中，手機、平板電腦等電子產品已經成為人們必不可少的電子產品，而大屏幕已成為手機等電子產品的發(fā)展趨勢，這就對觸摸屏面板的強度及透光性要求越來越尚O
[0003]隨著科技的進步，藍寶石材質的觸屏面板應用越來越廣泛。藍寶石具有很好的熱特性，極好的電氣特性和介電特性，可以在高溫下保持高強度、優(yōu)良的熱屬性和透過率，并且防化學腐蝕。用藍寶石為原料制成的觸屏面板，清晰度高、立體感好、表面耐劃傷，消費者滿意度高。
[0004]中國專利文獻ZL201420600055.1公開了一種高強度手機觸摸屏，包括觸摸屏和殼體，觸摸屏的下表面內嵌有彩帶，殼體采用包裹的方式與觸摸屏連接，殼體的上表面外側設有凸起，觸摸屏包括蓋板玻璃、藍寶石層、偏光片、觸摸傳感器和絕緣保護層，蓋板玻璃上表面覆蓋有類金剛石薄膜，藍寶石層設在蓋板玻璃下方，偏光片設在藍寶石層下方，觸摸傳感器設在偏光片下方的觸屏區(qū)內，偏光片下方的非觸屏區(qū)內設有遮光材料層，遮光材料層下方設有觸摸傳感器與FPC之間的連接線路，絕緣保護層從下面覆蓋觸摸傳感器及連接電路。本實用新型不易破損、功能性強，強度高，透光性好，防輻射，防反光，功能十分多樣，滿足人們的使用需求。但該發(fā)明的觸摸屏仍存在質量差，成品率低的問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明解決的技術問題是:提出一種成片質量高，廢品率低，生產效率高的藍寶石無邊框觸屏面板的制備方法。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出的技術方案是:一種藍寶石攝觸屏面板的制備方法，其特征在于，包括以下具體步驟:
步驟一、晶體生長；在晶體生長爐的坩禍內裝入純凈的Al2O3原料，所述坩禍上方設有可旋轉和升降的提拉桿，提拉桿的下端夾設有C晶向的籽晶；將晶體生長爐內抽真空并通入保護氣體，升溫至2100?2200°C，使得Al2O3熔融，控制熔體的液面溫度為2055°C，將籽晶置于Al2O3熔體的上表面使其與熔體接觸，持續(xù)0.5?Ih ;待籽晶與熔體充分沾潤后，提拉并轉動籽晶，從而實現(xiàn)縮頸一擴肩一等徑生長；縮頸階段，控制熔體的液面溫度為2050°C，以3?5mm/h的速度向上提拉籽晶，以45?48r/min的速度轉動籽晶；擴肩階段，控制熔體的液面溫度為2048°C，以8?10mm/h的速度向上提拉籽晶，以50?55r/min的速度轉動籽晶；等徑階段，控制熔體的液面溫度為2052°C，以5?8mm/h的速度向上提拉籽晶，以48?50r/min的速度轉動籽晶；待晶體生長結束后，將晶體生長爐內的溫度降至1580?1680°C，再對晶體進行退火處理，控制溫度以80?100°C /h的速度緩慢降溫并持續(xù)18?22h，從而得到晶體；
步驟二、晶體掏棒；對晶體進行定向，然后使用掏棒機進行掏棒，從而得到C向晶棒； 步驟三、晶體切割；采用金剛砂線切割設備對晶棒進行切割，從而得到晶片；
步驟四、激光取片；將拋光后的晶片放入激光切割機中并通入保護氣體，將晶片按需求切割成相應大小；
步驟五、研磨；采用研磨機對晶片進行研磨；研磨時，加入研磨液，研磨盤對晶片加壓至0.02?0.022Mpa，研磨盤的轉速為1000?1200rpm/min ;研磨完成后用無水乙醇清洗；所述研磨液組分包括:0.5?2%的顆粒大小為10?20 μ m的立方氮化硼粉末，14?16%的烷基酚聚氧乙烯醚，4?6%的甘油，9?11%的聚丙二醇400，其余為去離子水；
步驟六、倒邊；采用數控機床的金剛石砂輪對晶片的四周和邊角進行倒邊處理；
步驟七、退火；將晶片放入退火爐內，以180?220°C /h的速度進行升溫將溫度升至1600°C，升溫時在300°C、800°C、1600°C分別保溫2?6h，然后以200°C的溫度進行降溫，降溫時在1000°C、500°C分別保溫2?3h冷卻至室溫取出；
步驟八、雙面化學拋光；先用無水乙醇對晶片進行清洗，然后將清洗后的晶片放入雙面拋光機中固定；拋光時，加入拋光液，拋光盤對晶片加壓至0.12?0.15 Mpa，拋光盤的轉速為1000?1500rpm/min、將拋光好的晶片用無水乙醇清洗后，在室溫下進行自然冷卻；所述拋光液組分包括:0.5?2%的顆粒大小為I?6 μ m的立方氮化硼粉末，14?16%的烷基酚聚氧乙烯醚，4?6%的甘油，9?11%的聚丙二醇400，0.5?2%的納米二氧化硅，使得拋光液PH值為11.0?13.0的堿性溶液，其余為去離子水；拋光過程中不斷補充堿性溶液以保持拋光液的PH值；
步驟九、涂油墨；將鍍膜后的晶片蓋上鏤空板，在晶片的邊緣處刷涂油墨且重復刷涂三層；
步驟十、熱烘；將涂完油墨的晶片放入熱烘機中熱烘2?3h后，空冷至室溫。
[0007]對上述技術方案的改進為:所述步驟一中，將晶體生長爐內的溫度降至1600°C，再對晶體進行退火處理，控制溫度以100°C /h的速度緩慢降溫并持續(xù)22h。
[0008]對上述技術方案的改進為:所述步驟三中，金剛砂線的直徑為0.14?0.16mm，金剛砂線上金剛石的粒徑為30?40 μ m，金剛砂線在切割時以12?15m/s的速度運動，晶體相對于金剛砂線的移動速度為0.2?0.3mm/min，切割時不斷向金剛砂線噴灑切割液，所述切割液中含有粒徑為20?30 μπι的金剛石顆粒和粒徑為50?60 μπι的剛玉顆粒。
[0009]對上述技術方案的改進為:所述步驟四中，激光束的直徑為0.015?0.02mm，切割速度為3?5mm/s。
[0010]對上述技術方案的改進為:所述步驟四中，所述保護氣體為氮氣。
[0011]對上述技術方案的改進為:所述步驟五中，所述研磨液中含有粒徑為3?6 μπι的氧化鋁顆粒。
[0012]對上述技術方案的改進為:所述步驟七中，升溫時，在300°C保溫2h，在800°C保溫3h，在 1600°(:保溫411。
[0013]對上述技術方案的改進為:所述步驟八中，所述堿性溶液為Κ0Η。
[0014]對上述技術方案的改進為:所述步驟八中，所述拋光液PH值為12.0。
[0015]對上述技術方案的改進為:所述步驟八中，拋光盤對晶片加壓至0.135Mpa。本發(fā)明具有積極的效果:
(I)本發(fā)明的觸屏面板制備方法，先激光取片再研磨、拋光，可以提高研磨、拋光的生產效率，由于藍寶石硬度大，拋光時必須施加較大的壓力，在拋光之前退火有利于消除線切害J、研磨等機械加工工序所產生的內應力，使得晶片在拋光時不宜碎裂，有效提高成品率。
[0016](2)本發(fā)明的觸屏面板制備方法，嚴格控制晶體生長時的界面溫度、拉升速度、旋轉速度和退火參數，將界面溫度控制在2048?2052°C，拉升速度控制在3?10mm/h，旋轉速度控制在45?55r/min，退火溫度控制在1580?1680°C (優(yōu)選1600°C)，以80?100°C/h的速度緩慢降溫并持續(xù)18?22h，從而使得晶體的產能高，缺陷密度低，質量好，成品率高，可以大大地降低生產成本。
[0017](3)本發(fā)明的觸屏面板制備方法，嚴格控制研磨和拋光的參數以及研磨液和拋光液的成分，有利于提尚研磨和拋光的效率，提尚研磨和拋光的成品率，制備出的晶片結構完整，無物理損傷，表面細膩，光滑，形變小。研磨液和拋光液中，適量的立方氮化硼粉末充當磨料，硬度高，耐磨性好；烷基酚聚氧乙烯醚、甘油、聚丙二醇400和去離子水形成的懸浮液黏度和界面膜性質穩(wěn)定，使得磨料懸浮穩(wěn)定，均勻度好，不會粘并，有利于提高研磨和拋光的質量和效率。適量的烷基酚聚氧乙烯醚是一種非離子表面活性劑，其性質穩(wěn)定，具有分散、乳化、潤濕等多種性能，是懸浮液獲得優(yōu)異性能最主要的成分