蓝宝石触屏面板的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蓝宝石片的制备方法，尤其涉及一种蓝宝石触屏面板的制备方法，属于蓝宝石加工技术领域。
【背景技术】
[0002]现代生活中，手机、平板电脑等电子产品已经成为人们必不可少的电子产品，而大屏幕已成为手机等电子产品的发展趋势，这就对触摸屏面板的强度及透光性要求越来越尚O
[0003]随着科技的进步，蓝宝石材质的触屏面板应用越来越广泛。蓝宝石具有很好的热特性，极好的电气特性和介电特性，可以在高温下保持高强度、优良的热属性和透过率，并且防化学腐蚀。用蓝宝石为原料制成的触屏面板，清晰度高、立体感好、表面耐划伤，消费者满意度高。
[0004]中国专利文献ZL201420600055.1公开了一种高强度手机触摸屏，包括触摸屏和壳体，触摸屏的下表面内嵌有彩带，壳体采用包裹的方式与触摸屏连接，壳体的上表面外侧设有凸起，触摸屏包括盖板玻璃、蓝宝石层、偏光片、触摸传感器和绝缘保护层，盖板玻璃上表面覆盖有类金刚石薄膜，蓝宝石层设在盖板玻璃下方，偏光片设在蓝宝石层下方，触摸传感器设在偏光片下方的触屏区内，偏光片下方的非触屏区内设有遮光材料层，遮光材料层下方设有触摸传感器与FPC之间的连接线路，绝缘保护层从下面覆盖触摸传感器及连接电路。本实用新型不易破损、功能性强，强度高，透光性好，防辐射，防反光，功能十分多样，满足人们的使用需求。但该发明的触摸屏仍存在质量差，成品率低的问题。
【发明内容】
[0005]本发明解决的技术问题是:提出一种成片质量高，废品率低，生产效率高的蓝宝石触屏面板的制备方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是:一种蓝宝石摄触屏面板的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤:
步骤一、晶体生长；在晶体生长炉的坩祸内装入纯净的Al2O3原料，所述坩祸上方设有可旋转和升降的提拉杆，提拉杆的下端夹设有C晶向的籽晶；将晶体生长炉内抽真空并通入保护气体，升温至2100?2200°C，使得Al2O3熔融，控制熔体的液面温度为2055°C，将籽晶置于Al2O3熔体的上表面使其与熔体接触，持续0.5?Ih ;待籽晶与熔体充分沾润后，提拉并转动籽晶，从而实现缩颈一扩肩一等径生长；缩颈阶段，控制熔体的液面温度为2050°C，以3?5mm/h的速度向上提拉籽晶，以45?48r/min的速度转动籽晶；扩肩阶段，控制熔体的液面温度为2048°C，以8?10mm/h的速度向上提拉籽晶，以50?55r/min的速度转动籽晶；等径阶段，控制熔体的液面温度为2052°C，以5?8mm/h的速度向上提拉籽晶，以48?50r/min的速度转动籽晶；待晶体生长结束后，将晶体生长炉内的温度降至1580?1680°C，再对晶体进行退火处理，控制温度以80?100°C /h的速度缓慢降温并持续18?22h，从而得到晶体；
步骤二、晶体掏棒；对晶体进行定向，然后使用掏棒机进行掏棒，从而得到C向晶棒； 步骤三、晶体切割；采用金刚砂线切割设备对晶棒进行切割，从而得到晶片；
步骤四、激光取片；将抛光后的晶片放入激光切割机中并通入保护气体，将晶片按需求切割成相应大小；
步骤五、研磨；采用研磨机对晶片进行研磨；研磨时，加入研磨液，研磨盘对晶片加压至0.02?0.022Mpa，研磨盘的转速为1000?1200rpm/min ;研磨完成后用无水乙醇清洗；所述研磨液组分包括:0.5?2%的颗粒大小为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，其余为去离子水；
步骤六、倒角；采用数控机床的金刚石砂轮对晶片的边角进行倒角处理，；
步骤七、退火；将晶片放入退火炉内，以180?220°C /h的速度进行升温将温度升至1600°C，升温时在300°C、800°C、1600°C分别保温2?6h，然后以200°C的温度进行降温，降温时在1000°C、500°C分别保温2?3h冷却至室温取出；
步骤八、双面化学抛光；先用无水乙醇对晶片进行清洗，然后将清洗后的晶片放入双面抛光机中固定；抛光时，加入抛光液，抛光盘对晶片加压至0.12?0.15 Mpa，抛光盘的转速为1000?1500rpm/min、将抛光好的晶片用无水乙醇清洗后，在室温下进行自然冷却；所述抛光液组分包括:0.5?2%的颗粒大小为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%的纳米二氧化硅，使得抛光液PH值为11.0?13.0的碱性溶液，其余为去离子水；抛光过程中不断补充碱性溶液以保持抛光液的PH值；
步骤九、涂油墨；将镀膜后的晶片盖上镂空板，在晶片的边缘处刷涂油墨且重复刷涂三层；
步骤十、热烘；将涂完油墨的晶片放入热烘机中热烘2?3h后，空冷至室温。
[0007]对上述技术方案的改进为:所述步骤一中，将晶体生长炉内的温度降至1600°C，再对晶体进行退火处理，控制温度以100°C /h的速度缓慢降温并持续22h。
[0008]对上述技术方案的改进为:所述步骤三中，金刚砂线的直径为0.14?0.16mm，金刚砂线上金刚石的粒径为30?40 μ m，金刚砂线在切割时以12?15m/s的速度运动，晶体相对于金刚砂线的移动速度为0.2?0.3mm/min，切割时不断向金刚砂线喷洒切割液，所述切割液中含有粒径为20?30 μπι的金刚石颗粒和粒径为50?60 μπι的刚玉颗粒。
[0009]对上述技术方案的改进为:所述步骤四中，激光束的直径为0.015?0.02mm，切割速度为3?5mm/s。
[0010]对上述技术方案的改进为:所述步骤四中，所述保护气体为氮气。
[0011]对上述技术方案的改进为:所述步骤五中，所述研磨液中含有粒径为3?6 μπι的氧化铝颗粒。
[0012]对上述技术方案的改进为:所述步骤七中，升温时，在300°C保温2h，在800°C保温3h，在 1600°(:保温411。
[0013]对上述技术方案的改进为:所述步骤八中，所述碱性溶液为Κ0Η。
[0014]对上述技术方案的改进为:所述步骤八中，所述抛光液PH值为12.0。
[0015]对上述技术方案的改进为:所述步骤八中，抛光盘对晶片加压至0.135Mpa。本发明具有积极的效果:
(I)本发明的触屏面板制备方法，先激光取片再研磨、抛光，可以提高研磨、抛光的生产效率，由于蓝宝石硬度大，抛光时必须施加较大的压力，在抛光之前退火有利于消除线切害J、研磨等机械加工工序所产生的内应力，使得晶片在抛光时不宜碎裂，有效提高成品率。
[0016](2)本发明的触屏面板制备方法，严格控制晶体生长时的界面温度、拉升速度、旋转速度和退火参数，将界面温度控制在2048?2052°C，拉升速度控制在3?10mm/h，旋转速度控制在45?55r/min，退火温度控制在1580?1680°C (优选1600°C)，以80?100°C/h的速度缓慢降温并持续18?22h，从而使得晶体的产能高，缺陷密度低，质量好，成品率高，可以大大地降低生产成本。
[0017](3)本发明的触屏面板制备方法，严格控制研磨和抛光的参数以及研磨液和抛光液的成分，有利于提尚研磨和抛光的效率，提尚研磨和抛光的成品率，制备出的晶片结构完整，无物理损伤，表面细腻，光滑，形变小。研磨液和抛光液中，适量的立方氮化硼粉末充当磨料，硬度高，耐磨性好；烷基酚聚氧乙烯醚、甘油、聚丙二醇400和去离子水形成的悬浮液黏度和界面膜性质稳定，使得磨料悬浮稳定，均匀度好，不会粘并，有利于提高研磨和抛光的质量和效率。适量的烷基酚聚氧乙烯醚是一种非离子表面活性剂，其性质稳定，具有分散、乳化、润湿等多种性能，是悬浮液获得