自2010年，苹果手机的出现，开启了智能手机的发展浪潮，随之而来的是各种手机硬件与软件的快速变革。比如说“曲面屏”就是由三星首先推动的一次手机革命，在好几年里甚至一直是高端手机的标配。

三星Galaxy

曲面屏的主要优势是外观漂亮，能够给用户带来比普通屏幕更好的视觉开阔感，有效减少视觉失真。然而，缺点就是增加了手机的成本，因其复杂的制备工艺和更加严格的质量要求，导致其加工难度高、效率低，曲面抛光（扫光）是其中重要的步骤。

一、曲面盖板玻璃的组成

盖板玻璃（Cover Lens），也称为TP盖板玻璃，是指手机、平板电脑以及车载屏等显示屏幕的最外层玻璃，作用是保护电容式触摸屏外层。由于盖板是直接与外界接触，所以除了对材料的表面光洁度、厚度有要求外，还需要好具有高硬度、抗压、耐刮等特征。玻璃盖板相对于其它材质的盖板在这些重要参数上均有一定的优势，特别是钢化后的玻璃其防刮性能优异，逐渐成为各触控技术的主流保护方案。

OLED面板的结构示意图

2015年三星公司推出的旗舰机型，三星发布GALAXY S6和S6Edge两款手机，均采用了双曲面侧屏设计，随后各大手机厂商相继跟进。从近期各厂家推出的旗舰机型来看，大部分均采用了曲面盖板玻璃的设计，具有外观颜值高、操作快捷以及屏占比高等优点，以下是不同表面形状的盖板玻璃的简单对比。

盖板玻璃分类示意图

另外以下是加工厂家常用的 3D 玻璃加工工序

1.开料

利用CNC将整块玻璃剪裁至合适大小（含加工余量）

2.精雕

使用精密CNC铣削设备，对开料后玻璃粗坯进行精密仿型加工，把尺寸控制在尺寸公差要求范围内。

3.热弯

把外形尺寸加工好的盖板玻璃加热到软化点后，让玻璃沿模具的弧面进行形变处理，形成最终的 3D 特征。

4.抛光

将热弯后进行抛光，使其达到一定的表面光洁度的要求。

5.检测、钢化

针对抛光后的玻璃进行表面平整检测，合格品进行钢化，否则需进行再次抛光。

6.后处理

主要包括丝印、AF 镀膜、镀膜后清洗、成品包装等步骤。

二、曲面玻璃可用的抛光技术

从广泛的意义上来说，抛光过程是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法，利用抛光工具和磨料颗粒或其它抛光介质对工件表面进行的修饰加工。目前被广泛采用的抛光技术主要有机械抛光、化学抛光、电解抛光、超声抛光、流体抛光和磁研磨抛光几种。目前市场上对盖板玻璃广泛采用的抛光方式是化学机械抛光。

但3D玻璃由于其结构的特殊性，无法使用传统平面抛光使用的研磨毡作为加工工具——因为抛光过程中面接触时，玻璃的弧形边缘有可能无法充分接触，将导致曲面部分的表面粗糙度要高于平面部分的表面粗糙度，若想要曲面得到理想的表面粗糙度，就需要曲面部分与抛光垫进行充分的摩擦接触。因此业界为了满足曲面玻璃的结构要求，目前它的抛光主要使用毛刷（或胶丝）代替传统平面研磨毡进行“曲面抛光”。

曲面抛光工艺示意图

三、曲面玻璃选用的抛光料

曲面手机玻璃是一种铝硅酸盐玻璃，主要成分是二氧化硅，抛光过程中使用的抛光液有效成分为CeO₂——这是因为CeO₂具有较为适中的硬度，而且由于Ce元素具有多种价态且不同价态间易转化，容易将玻璃表面物质氧化或络合，因此被广泛应用于手机屏幕、光学玻璃、液晶显示器和硬盘等产品的化学机械抛光中。

CeO₂抛光原理：抛光液带动CeO₂抛光粉高速旋转运动产生液流动能，会破坏玻璃表面及亚表面晶体的结合能，CeO₂抛光粒所带的动能越大，对玻璃表面的去除效果也越强。同时，由于抛光液带有一定粘性，在抛光垫和玻璃表面之间会产生一个速度差，抛光粒也会带有一定速度，因而撞击在玻璃表面上会产生一个切削力，抛光粒的形状一般都是带有棱角的不规则形状，这样也会增加对玻璃表面的机械去除作用。

影响CeO₂抛光性能的因素有：

1.粒度分布

稀土抛光材料的粒度分布是影响抛光性能的重要指标，合适的粒度分布才能获得较好的光洁度和较快的加工速度。文献研究表明，颗粒中的粗大颗粒是影响抛光质量的因素，粗大颗粒越大，数量越多越容易在抛光件表面形成划伤，在不改变加工工艺的情况下，降低粒度分布中D100是有效降低粗大颗粒影响的有效手段。随着玻璃制备工艺以及CNC加工设备的发展，玻璃加工对减薄的需求越来越低，对表面质量的要求越来越高，抛光材料生产往往采用控制D100的大小来实现表面质量的控制。

2.化学成分

稀土抛光材料化学成分是影响化学活性的重要因素。稀土抛光材料的粉体的化学成分主要包括稀土元素和非稀土元素。

稀土元素：铈元素是稀土抛光材料中最重要的组成元素，研究表明抛光材料的加工速度随铈含量的提升为逐渐增加并逐渐趋向于平缓，当含量超过80%后铈含量的增加对加工速度无明显影响。而镧元素能够与氟元素相结合生成氟氧化镧铈相，使氟稳定的存在粉体中，在保证氟元素作用的同时，与氟化镧（氟化铈）相比，其具有更好的表面质量。

非稀土元素：稀土抛光材料中非稀土元素主要为氟元素。氟元素最常见的掺杂元素，相关研究表明，F元素掺杂能够促进抛光粉晶体的晶化，稳定晶体颗粒尺寸，同时一定量的氟的加入，提高化学腐蚀作用，提升抛光速度。

3.物相结构及微观结构

抛光材料粉体中的氧化铈晶粒的晶型和微观结构对化学活性和物理磨削作用均有影响，进而决定了粉体的加工速度和表面质量。李学舜认为最适合抛光的CeO₂为面心立方萤石结构的氧化铈晶体，同时微观结构呈葡萄状抛光材料更加适于抛光。

资料来源：

赵延. 手机曲面玻璃用稀土抛光浆料配制及抛光性能研究[D]. 内蒙古:内蒙古科技大学,2021.

王远,李焕峰. 曲面手机玻璃的一种抛光工艺[J]. 玻璃,2017,44(4):40-43. DOI:10.3969/j.issn.1003-1987.2017.04.010.

粉体圈NANA 整理

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