玻璃基板耐划痕检测方法和玻璃基板耐划痕检测装置与流程

本发明涉及玻璃检测领域，具体地涉及一种玻璃基板耐划痕检测方法和玻璃基板耐划痕检测装置。

背景技术：

随着显示屏技术的发展，平板电脑、智能手机、数码相机等电子设备中越来越多的采用了触摸屏。在触摸屏的发展初期，选用有机材料如塑料制品作为电子设备的保护盖板，但是塑料制品由于其自身的缺陷如易老化并且透过率差等，并未得到广泛的应用。

玻璃一直是电子设备的保护盖板中不可或缺的材料，另外，由于可通过化学钢化改变玻璃表面的组成可以提高玻璃的强度，使得玻璃在电子设备中备受青睐。在电子设备的使用过程中，往往与其他较硬的物件如钥匙接触后容易留下划痕，从而导致触摸屏表面粗糙，光洁度下降，影响了使用效果，更有甚者会导致电子设备的保护盖板破裂。

目前，国内外材料专家致力于耐划痕优良的玻璃基板的研究，在研究的过程中，需要对玻璃基板进行划痕检测。虽然现有一些材料耐划伤的测试设备如针对涂层的耐划伤的测试设备，但是这些设备的测试精度不高，并不适用于玻璃的耐划伤测试。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的不能准确表征玻璃基板的耐划痕性的问题，提供一种玻璃基板耐划痕检测方法，该玻璃基板耐划痕检测方法能准确表征玻璃基板的耐划痕性。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种玻璃基板耐划痕检测方法，其特征在于，所述玻璃基板耐划痕检测方法包括以下步骤：s10、在待检测的玻璃基板的表面刻划划痕；s20、测量所述划痕的宽度。

优选地，在所述步骤s10中，刻划的划痕的长度至少为50mm。

优选地，在所述步骤s10中，刻划划痕时的速度为3mm/s-6mm/s。

优选地，在所述步骤s10中，刻划划痕时的初始力为100克力，当待检测的玻璃基板的表面未留下划痕时，依次增加100-200克力直至在待检测的玻璃基板的表面留下划痕。

优选地，在所述步骤s20中，在所述划痕的两侧边画出平行线，在所述平行线的延伸方向上选取多处划痕并且测量相应处的划痕的宽度，最终计算得到所选取的多处划痕的宽度的算术平均值。

在上述技术方案中，通过在需要检测耐划痕性能的玻璃基板上刻划划痕，然后测量刻划出的划痕的宽度，便能够准确表征玻璃基板的耐划痕性能，具体来讲，所测量的宽度的数值较大，则表明玻璃基板的耐划痕性性能较差，反之，所测量的宽度的数值较小，则表明玻璃基板的耐划痕性性能较好。

本发明第二方面提供一种玻璃基板耐划痕检测装置，所述玻璃基板耐划痕检测装置用于实现本发明所提供的玻璃基板耐划痕检测方法，其中，所述玻璃基板耐划痕检测装置包括能够在所述待检测的玻璃基板的表面留下划痕的刻划机构以及带动所述刻划机构沿所述待检测的玻璃基板的表面往复移动的驱动机构。该玻璃基板耐划痕检测装置结构简单，便于操作，能够准确表征玻璃基板的耐划痕性。

优选地，所述驱动机构包括沿所述玻璃基板的长度或者宽度方向设置的导轨以及与所述导轨连接且与所述玻璃基板平行设置的导杆，其中，所述导杆能够沿所述导轨往复移动，所述刻划机构安装于所述导杆。

优选地，所述驱动机构包括与所述导轨电联接的控制器，并且/或者，所述导轨的两端设置有限位件。

优选地，所述玻璃基板耐划痕检测装置包括用于承载所述玻璃基板的承载台。

优选地，所述刻划机构包括垂直于所述玻璃基板的划针以及安装于所述导轨且带动所述划针进行伸缩运动的伸缩件。

优选地，所述伸缩件包括套设于所述划针外部的套筒、设置在所述划针和所述套筒之间的弹性件以及一面抵靠于所述划针的顶部且另一面承受压力的承载盘，其中，所述弹性件在所述承载盘所承受的压力的作用下能够带动所述划针伸缩运动。

优选地，所述弹性件包括套设于所述划针外部的弹簧，所述弹簧的两端分别抵靠于所述套筒底端和设置于所述划针外壁的凸缘。

附图说明

图1是本发明的优选实施方式的玻璃基板耐划痕检测装置的侧视结构示意图；

图2是图1所示的玻璃基板耐划痕检测装置的俯视结构示意图；

图3是实施例1中的玻璃基板被第一次刻划后留下的划痕在显微镜下的形貌图；

图4是实施例1中的玻璃基板被第二次刻划后留下的划痕在显微镜下的形貌图；

图5是实施例2中的玻璃基板被第一次刻划后留下的划痕在显微镜下的形貌图；

图6是实施例2中的玻璃基板被第二次刻划后留下的划痕在显微镜下的形貌图。

附图标记说明

10-刻划机构；100-划针；101-套筒；102-承载盘；11-驱动机构；110-导轨；111-导杆；12-承载台；13-控制器；14-玻璃基板。

具体实施方式

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图中所示的方位和实际中所示的方位理解。

本发明提供了一种玻璃基板耐划痕检测方法，所述玻璃基板耐划痕检测方法包括以下两个步骤：s10、在待检测的玻璃基板的表面刻划划痕；s20、测量所述划痕的宽度。通过在需要检测耐划痕性能的玻璃基板上刻划划痕，然后测量刻划出的划痕的宽度，便能够准确表征玻璃基板的耐划痕性能，具体来讲，所测量的宽度的数值较大，则表明玻璃基板的耐划痕性性能较差，反之，所测量的宽度的数值较小，则表明玻璃基板的耐划痕性性能较好。其中，可根据实际需求选择刻划划痕的装置，只要能够在玻璃基板的表面留下划痕即可。另外，可选用显微镜测量划痕的宽度。

为了进一步提高表征玻璃基板耐划痕性能的准确度，可首先在所述划痕的两侧边画出平行线，进一步地，可沿着所述划痕的轮廓画出平行线并使得刻划划痕时留下的崩边(在所述待测的玻璃基板上刻划划痕时会出现崩边现象)基本上都位于平行线之间，因此，可以明白的是，在所述划痕的两侧边画出平行线能够便于起到标识作用从而方便测量，尤其是当选用显微镜对所述划痕进行测量时，这种标识作用将更为显著。在所述划痕的两侧边画出平行线后，在所述平行线的延伸方向上选取多处如5处划痕并且测量相应处的划痕的宽度，最终计算得到所选取的多处划痕的宽度的算术平均值即对多处划痕的宽度求和后除以个数，例如当选取了5处划痕后，测量出每一处的划痕的宽度，然后对5处划痕的宽度求和再除以5。具体地，在沿着所述平行线的延伸方向选取划痕时，优选找出基本上不存在崩边的划痕，然后测量相应处的宽度，最终计算所选取的多处划痕的宽度的算术平均值。此外，还可在同一玻璃基板上刻划两条划痕，然后可按照上述方法计算出每一条划痕的多处的宽度的算术平均值，最终再计算出两条划痕的宽度的算术平均值以准确表征玻璃基板的耐划痕性。例如，首先测出其中一条划痕的多处的宽度的算术平均值，然后在计算出另一条划痕的多处的宽度的算术平均值，最终对两个算术平均值求和再除以2。

另外，在所述步骤s10中，刻划的划痕的长度优选至少为50mm，这样便于选取合适的位置以测量划痕的宽度以较为准确的表征玻璃基板的耐划痕性能，此外，当选用显微镜对划痕进行测量时，也便于观察划痕的形貌。

优选地，在所述步骤s10中，刻划划痕时的速度为3mm/s-6mm/s，这样不仅减少了刻划时出现的崩边现象，而且能够在不同的速度下表征所述玻璃基板的耐划痕性能。

为了在刻划划痕时选择合适的刻划力，刻划划痕时的初始力预设为100克力，当待检测的玻璃基板的表面未留下划痕时，依次增加100-200克力直至在待检测的玻璃基板的表面留下划痕。需要说明的是，在初始力的基础上每一次增加力时，都需要在玻璃基板的与前次不同的区域进行刻划。每次刻划之后，可在显微镜下观察玻璃基板以便准确得到能够在玻璃基板的表面留下划痕的力。

本发明还提供了一种玻璃基板耐划痕检测装置，所述玻璃基板耐划痕检测装置用于实现本发明所提供的玻璃基板耐划痕检测方法，如图1中所示，所述玻璃基板耐划痕检测装置包括能够在待检测的玻璃基板14的表面留下划痕的刻划机构10以及带动刻划机构10沿待检测的玻璃基板14的表面往复移动的驱动机构11。当需要在待检测的玻璃基板14的耐划痕性时，可将玻璃基板14放置在刻划机构10的下方，然后使得驱动机构11带动刻划机构10移动以在玻璃基板14表面留下划痕。

其中，驱动机构11的结构形式并不受到具体的限制，只要能够带动刻划机构10沿着玻璃基板14的表面往复移动即可。结合图1和图2中所示，驱动机构11可包括沿玻璃基板14的长度或者宽度方向设置的导轨110以及与导轨110连接例如可与导轨110垂直连接且与玻璃基板14平行设置的导杆111，其中，导杆111能够沿导轨110往复移动，刻划机构10安装于导杆111。当需要刻划划痕时，导杆111带动刻划机构10沿导轨110移动。

为了实现驱动机构11的自动作业，如图1中所示，可设置与导轨110电联接的控制器13，另外，还可在导轨110的两端设置限位件以便于控制导杆111的最大移动距离。

另外，还可设置用于承载玻璃基板14的承载台12。进一步地，承载台12可位于玻璃基板14的下方，当需要对玻璃基板14进行检测时，将玻璃基板14放置在承载台12上，然后在导杆111的作用下，刻划机构10沿导轨110移动，在玻璃基板14的表面进行刻划作业。在刻划划痕时，优选刻划机构10的移动速度为3mm/s-6mm/s。此外，还可在承载台12上设置粘结层如石蜡层以固定玻璃基板14。为了能够调整承载台12的高度，还可选用液压式的承载台12。

如图1中所示，刻划机构10可包括垂直于玻璃基板14的划针100以及安装于导轨110且带动划针100进行伸缩运动的伸缩件，这样，当将刻划机构10固定于导杆111之后，在所述伸缩件的作用下，能够便于调整划针100作用在玻璃基板14表面的刻划力。可以理解的是，将刻划机构10固定在导杆111上，同时将划针100固定在合适的位置以便能够在所述初始力如100克力的作用下接触玻璃基板14的表面，在所述初始力下检测时，所述伸缩件可在所述初始力的作用下带动划针100与玻璃基板14相接触，当无法留下划痕时，在玻璃基板14上选取与前次不同的刻划区域，增加预设力如100-200克力，再次在所述伸缩件的作用下带动划针100进行刻划作业，若还无法留下划痕，重复上述步骤，直到在玻璃基板14的表面留下划痕。因此，对所述伸缩件所施加的力能够全部作用在划针100上使得划针100在刻划时具有不同的刻划力，这样，划针100能够在玻璃基板14的表面留下划痕，并且还能够在不同的刻划力下检测玻璃基板14的耐划痕性。其中，划针100的材质可为金刚石。

进一步地，所述伸缩件可包括套设于划针100外部的套筒101、设置在划针100和套筒101之间的弹性件以及一面抵靠于划针100的顶部且另一面承受压力的承载盘102，其中，所述弹性件在承载盘102所承受的压力的作用下能够带动划针100伸缩运动。当对承载盘102施加力例如在承载盘102的顶面添加砝码时，弹性件100受力形变，砝码施加的力全部作用于划针100带动划针100向玻璃基板14的表面移动，当撤去砝码时，弹性件100恢复形变，划针100回归至原位。

出于便于安装以及成本的考虑，可选用弹簧作为所述弹性件，所述弹簧可套设于划针100的外部，并且所述弹簧的两端分别抵靠于套筒101底端和设置于划针100外壁的凸缘。需要指出的是，套筒101的底端设置为能够阻挡所述弹簧和划针100滑出。

另外，玻璃基板14可裁剪为长方形，进一步地，为了检测数据的准确性，所述长方形的长为10cm-50cm，宽为5cm-20cm。

下面将通过实施例进一步说明本发明的效果。

实施例

实施例1

利用本发明提供的玻璃基板耐划痕检测装置检测玻璃基板的耐划痕性能。将玻璃基板14放置在承载台12上，在承载盘102的顶面添加砝码直到使得承载盘102承受1千克力，同时控制导杆111的滑动速度为3mm/s，划针100在玻璃基板14的表面刻划出第一条划痕，之后，在玻璃基板14的不同区域处再次刻划出第二条划痕，然后在每一条划痕的两侧边画出平行线，再将玻璃基板14放置在显微镜下，第一条划痕和第二条划痕的形貌图分别如图3和图4中所示，在每一条划痕上选取5处基本没有崩边的划痕，然后测量相应处划痕的宽度并求算术平均值，检测结果如下表1中所示。其中，玻璃基板14为tft-lcd用玻璃。

表1

对两条划痕的选取的多处宽度求算术平均值为120.861μm。

实施例2

利用本发明提供的玻璃基板耐划痕检测装置检测玻璃基板的耐划痕性能。将玻璃基板14放置在承载台12上，在承载盘102的顶面添加砝码直到使得承载盘102承受1千克力，同时控制导杆111的滑动速度为3mm/s，划针100在玻璃基板14的表面刻划出第一条划痕，之后，在玻璃基板14的不同区域处再次刻划出第二条划痕，然后在每一条划痕的两侧边画出平行线，再将玻璃基板14放置在显微镜下，第一条划痕和第二条划痕的形貌图分别如图5和图6中所示，在每一条划痕上选取5处基本没有崩边的划痕，然后测量相应处划痕的宽度并求算术平均值，检测结果如下表2中所示。其中，玻璃基板14为钠钙玻璃。

表2

对两条划痕的选取的多处宽度求算术平均值为154.591μm。

结合图3-图6以及表1-表2中所示可以得知，在相同的条件下，通过比较最终的计算值，实施例1中的玻璃基板的耐划痕性优于实施例2中的玻璃基板的耐划痕性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。