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Physical analysis
3D玻璃面板的轮廓测量方法
手机的曲面玻璃面板,被称为3D玻璃面板。3D玻璃面板通常由平面与曲面结合构成(如右图所示),与人体呈弧形特征相符,可以有效提升使用的舒适性,同时外观上,可以以多面的形式显示,打破传统的平面显示功能。从而张显高端、时尚、美观的独特魅力。
3D玻璃面板的加工,目前业内一般采用直接热压方式,或者是机械加工方式成型。采用热压成型方法时,成型后玻璃容易产生应力,并且成型玻璃外观有严重麻点、压痕等缺陷,而且成型后的曲面玻璃良率低,上下表面还会存在不平整的问题,影响曲面玻璃外观质量。采用机械加工方法一般加工工时较长,成本较高,而且曲面的研磨抛光比较复杂。
2、轮廓测量方法
一般来说,表面轮廓(形貌)指的是平面与实际表面相交所得的轮廓。表面轮廓的测量仪器从测量功能上区分,一般有二维测量和三维测量;从测量方法上区分则有接触式(如探针轮廓仪)和非接触式(如干涉仪、共聚焦显微镜)。这里简单介绍几种常用的表面轮廓测量仪器及其优缺点。
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金相显微镜(Metallographic microscope)主要反映和表征构成材料的相组成物、组织组成物、晶粒(亦包括可能存在的亚晶)、非金属夹杂物乃至某些晶体缺陷(例如位错)的数量、形貌、大小、分布、取向、空间排布状态等。金相显微镜的优点是能够直观反映表面形貌,但并不能建立三维形貌。
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数码显微镜(Digital Microscope)将精锐的光学显微镜技术、先进的光电转换技术、液晶屏幕技术完美地结合在一起而开发研制成功的一项高科技产品,可以对微观领域的研究从传统的普通的双眼观察到通过显示器上再现,从而提高了工作效率。数码显微镜的优点是比金相显微镜更为立体反映表面形貌,虽然具有三维的堆栈功能,但同样不能建立三维形貌,主要是因为玻璃的透光性,导致图像难以堆栈。
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探针轮廓仪(Stylus Profiler)的原理是当触针沿被测表面轻轻滑过时,由于表面有微小的峰谷使触针在滑行的同时,还沿峰谷作上下运动。触针的运动情况就反映了表面轮廓的情况。探针轮廓仪的优点是不受光媒介的影响,利用物理探针可以真实反映表面轮廓,但仅限于局部(线扫),未能快速得到较大范围内的三维数据。
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白光共聚焦显微镜(Confocal white light microscope)用于测量异常粗糙表面到光滑表面的形貌。即使不接触样本表面,精细的表面结构也变得清晰可见。在几秒钟内,便按照设定的程序垂直扫描样本,期间表面上的每个点经过焦平面。焦点之外的所有图像信息均被过滤掉,所摄取的共焦图像以高分辨率和高对比度的三维形式提供样本的详细信息。白光共聚焦显微镜的优点是可以得到完整的三维形貌,但由于光源的特性,在陡坡位置的数据失真。
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激光共聚焦显微镜(Confocal laser scanning microscope)的工作原理与白光共聚焦一样,最大不同之处是照明光源不同。激光扫描共焦显微镜的照明光源是激光,即单色光。其实际成像过程是根据被观察物体对该单色激光的反射光的强弱来成像的。激光共聚焦显微镜的优点是可以得到完整的三维形貌,同时光源采用更为波长更小的激光,在陡坡位置的数据可以更准确的反映。
综上所述,不同方测量法各有不同,现将不同测量方法的功能特点做如下归纳(见表2-1)。
3 、结论
对比几种测量仪器的分析结果,可以发现不同仪器均有各自的特点。主要有两方面的差异:
①表面形貌,例如金相显微镜能快速提供直观的平面图像,便于实验人员进一步分析。
②三维数据,例如激光共聚焦,利用激光作为光源,能更准确分析三维形貌。
通过对3D玻璃面板的轮廓测量分析,实验人员可以更加了解实验设备的性能,掌握不同实验设备的量测条件以及参数设定。按照现有的实验条件,利用激光共聚焦的性能优越性,可以快速测量3D玻璃面板的表面轮廓,并将其作为常规的监控手段。
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SEM-STEM原理及应用分析
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