2024年4月18日发(作者：)

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浅析TP玻璃刀轮切割工艺

广东科技学院陈绒

［摘要］

电容式触控屏利用人体的电流感应进行工作。其主要工序分为：清洗、蚀刻（或激光光刻）、丝印、镀膜、切割、绑定、贴合、包

装。切割工艺分为刀轮划线和裂片。介绍TP触触屏玻璃切割原理、玻璃裂片。切割良率及切割质量的讨论———断面边缘的分

析，裂片后的断面质量决定其切割效果——微裂纹决定其主要切割质量。其影响玻璃切割质量的参数主要有：刀轮角度、刀轮研磨

方式、切割平台平面度、切割压力、平台真空吸咐玻璃能力、切割深度、平台与被切割玻璃之间的垫层。

［关键词］

电容触摸屏切割工艺微裂纹

电容式触控屏利用人体的电流感应进行工作。其主要工序分为：

清洗、蚀刻（或激光光刻）、丝印、镀膜、切割、绑定、贴合、包装。切割工

艺分为刀轮划线和裂片。在TP生产中切割工序后的产品相当于成品，

没有其它磨边等工序辅助，其切割质量决定其生产成本等综合因素。

所以切割工序为其重要一环。切割刀轮主要分合金刀轮与钻石刀轮。

因合金刀轮比钻石头刀轮价格相差很大,在实际生产中,合金刀轮性能

有时优于钻石刀轮,所以本次讨论合金刀轮的切割。

一、切割原理

根据脆性材料断裂的微裂纹理论,脆性材料的断裂可以分为两个

过程,一是微裂纹的产生;二是微裂纹的扩展。微裂纹端部的应力由微

裂纹的长度(2c)和端部曲率半径共同决定,具体关系如下:

δm=δ[1+2(CP)

1/2

](1)

δm微裂纹尖端处的最大应力

δ外界施加应力

P曲率半径

公式(1)表明:当外力施加于脆性材料时,微裂纹尖端应力将成倍数

增加,并且随着外力的增大,微裂纹的长度2c也在增长,即微裂纹扩展。

另外脆性材料断裂的微裂纹理论还表明,存在一个临界长度,当微裂纹

的长度大于临界长度后,它就会自动迅速扩展从而使材料断裂。在此

过程中,微裂纹尖端应力和释放出的弹性应变能也愈来愈大,从而导致

微裂纹增殖,产生分支,形成许多新表面,使表面粗糙呈波纹贝壳状,以便

能吸收更多的弹性应变能。

基于以上理论:玻璃切割机切割时,首先使用具有特定硬度的刀轮,

在一定的压力下,划过玻璃表面,在玻璃表面形成一道切槽。产生微裂

纹，然后在玻璃表面已有切割线的另一面施加一定的压力,利用裂片力

矩使在切割时形成的纵向微裂纹贯穿整个玻璃的厚度,使其达到分离

的目的。

图1表示切割示意图,图示表示刀轮垂直于被切割玻璃窗。切割

时,刀轮在玻璃上划过,产生一定深度的痕迹,使用力扭达到玻璃分离的

目的。

图3

三、切割良率及切割质量的讨论——断面边缘的分析

裂片后的断面质量决定其切割效果——微裂纹决定其主要切割质

量。

切割后玻璃断面在影像仪中分析可知:在镜面区的外围有外观像

贝壳的区域,在显微镜下呈现很多放射状的线条,像鸡颈毛那样,这个贝

壳状区还可细分为两个部分,即:靠近镜面区的部分,放射状的细条细而

密,因此叫雾状区;在雾状区的外围；放射状线条粗而疏,像鸡颈羽毛状

分布,这个区就叫做颈毛区。再从损坏断裂的玻璃分析得知:,镜面区是

断裂开始的地点(断裂源),此后裂痕向四周传播,从而形成上述的辐射状

线条。在雾状区,裂痕的传播速度增加,而在颈毛区传播速度达到最大

值。所有这些,集中到一点,即镜面区是相当于未断裂前试样表面上的一

点。在负荷的作用下断裂就从这个点开始。这个点,在强度上是弱点所

在，也就是(微裂纹)。表面微裂纹深度约5um,宽度为0.01-0.02um。

下面以切割厚0.50mm的玻璃为例，讨论其切割良率及切割质量。

影响参数主要如下：

⑴刀轮角度

⑵刀轮研磨方式

⑶切割平台平面度

⑷切割压力

⑸平台真空吸咐玻璃能力

⑹切割深度

⑺平台与被切割玻璃之间的垫层

①刀轮角度、切割深度、切割压力

图1

二、玻璃裂片

玻璃裂片是指被切割玻璃划过线后,在划线痕迹两边施加力扭使

其达到分离的目的。

裂片过程中垂直裂纹纵向贯穿整个玻璃，使玻璃断裂。横向微裂

纹大裂片过程中沿玻璃表面横向扩展，形成玻璃屑。以下图示为裂片

后玻璃断面情况。

图4图5

由图4与图5玻璃断面与受力分析：

刀轮的角度越小，切割的深度越大，产生Lateralcrack的临界压力

值越小。由于切割深度可以由加大刀轮的下压量和增大切割压力来获

得，因此在刀轮的选择上应首先考虑刀轮角度对Lateralcrack的影响。

所以刀轮的角度是否适合所切割的玻璃，也就是刀轮的角度对切痕、切

割深度、纵向微裂纹和横向微裂纹的影响等。

切断的首要步骤是选择合适类型的刀轮，生产线考虑生产效率的

因素，一般通过试验选择最佳合适刀轮进行切割。但即使同样的切断

压力条件下，切割效果也不相同：115°较120°的刀轮形成的Ribmark和

垂直裂纹更大，玻璃更容易分断，但通过观察玻璃切割边缘外观可以发

现玻璃外观效果更好一些。一般玻璃较厚的基板使用锐利的刀轮，薄

型玻璃基板使用钝角刀轮切割。但具体类型需根据切割效果及玻璃外

观状况的试验结果来选定。

以下表1为玻璃厚度与刀轮角度、切割压力关系表:图2

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表1

玻璃厚度(mm)

0.4~1

1~2

2~2.5

3~4.0

5以上

切割轮的角度(度)

115°

120°

148°

150°

154°

切割压力(Bar)

0.8～1.1

1.1～1.5

1.5～2.0

2.5～3.0

3.5～4.0

刀轮

名称

表2

单片切

刀轮刀轮切割总生产片不良数切割良

割总长

角度片数行长(m)数(片)(片)率

(m)

27299.6%

中刃口合金

120°

刀轮

②刀轮研磨方式

由切割理论可知，刀轮的材料硬度应大于玻璃硬度，因此制作刀轮

的材料有超硬合金、金刚石镀膜(Coatingdiamond)和金刚石(Diamond)。

各种刀轮材料的硬度按由大到小的顺序为：

金刚石>金刚石薄膜>超硬合金

对刀轮的研磨一般有放射研磨、斜线研磨、犁地研磨、刃菱研磨、镜

面研磨五种方法，采用不同的研磨方法时研磨出的刀轮会呈现不同的

纹路。不同的研磨方式决定其刀轮刃口质量，在TP生产实际当中，应

根据玻璃性质，用不同刃口刀轮对其切割试验，选择最佳刀轮对其进行

切割。

③切割平台平面度、平台真空吸附玻璃能力、平台与被切割玻璃之

间的垫层

以平台尺寸：510×450mm为例

±0.02mm平台平面度应达到的要求：

平台平面是决定其切割的重要参数，当切割玻璃的平台粗糙，导致

玻璃切割后，在掰料时玻璃周边凹凸不平，玻璃断面质量差。

平台与被切割玻璃之间的垫层作用为：保护其切割平台和避免玻

璃与平台直接接触，可以优化切割质量。

平台真空吸附玻璃能力：若平台真空吸附较弱，切割时玻璃容易跑

位。导致损坏玻璃。若平台真空吸附较强，切割玻璃时，切割痕迹容易

产生点状碎口。所以平台真空吸附玻璃能力也是实际生产当中玻璃切

割的重要影响因素。

四、总结

1.表2为某公司生产平板电脑部分生产数据

图6图7

2.本文主要介绍触摸屏切割及合金刀轮切割使用情况，得出以下

结论：

①影响触摸屏切割工序的因素比较多，主要为刀轮研磨方式、切割

平台平面度、切割深度、切割压力等。

②显微镜下分析断面微裂纹为切割工序分析的主要参数。

③触摸屏产品切割工序良率选择合适切割条件,良率可达99%以上。

参考文献

［1］杨虹.TFT-LCD应用发展趋势［J］.液晶与显示,2002,17(2):

143-147.

［2］刘珍,杨梁.硅基TFT有源矩阵液晶显示技术［J］.液晶与显示，

1999,14(2):137-143.

［3］-LCDtechnology［J］.ThinSolidFilms，1999,

(341):140-147.

［4］牟强.液晶电视的广视角技术［J］.液晶与显示,2005,20(1):672711.

［5］王海欣,黄海宏.液晶显示器的汉字显示方法［J］.液晶与显示,

2005,20(2):15521581.

［6］范志新.液晶器件工艺基础［M］.北京:北京邮电大学出版社,

2000:33323351.

实境模拟问诊训练，提高医学生综合素质

汕头大学医学院临床技能中心吴丽萍许杰州吴凡施楚君陈晓勤

［摘要］

在教学中，由SP模拟病人，医学生扮演医生在模拟诊室进行全方位实境模拟问诊训练，强化医学生问诊实践技能。提高了

医学生病史采集技巧及临床沟通能力，有助于培养医学生良好的职业素养及道德风范。

［关键词］

实境模拟医学生问诊技能

1.传统教学的弊端

问诊又称病史采集，是医生通过对患者或有关人员的系统询问而

获取资料的过程。问诊技巧与获取病史资料的数量和质量密切相关，

对医生的临床诊断意义重大，而且涉及到一般交流技能、医患关系、医

学知识、仪表礼节以及提供咨询和健康教育等诸多方面

[1]

，是最基本、最

实用的临床基本技能之一。

传统教学中，问诊是以理论讲授症状学为主，缺乏临床实践。学生

虽能记住“主诉、现病史、既往史”等一个个概念，但真正面对病人时，却

常常面红耳赤、尴尬相对、沉默无语；或者问题古怪，让人莫名奇妙，难

以回答；诸如：“你发烧了，对吗？”、“你咳痰是浆液性还是粘液性？”更有

甚者，态度生硬，令人不快。如：“你的姓名、年龄、职业、家庭住址”，“你

要认真回答，否则后果自负”。糟糕的问诊不仅直接影响临床诊断、治

疗质量，更影响了医患之间正常的沟通，为医患矛盾及医患纠纷的产生

埋下隐患。这种理论不能联系实际、基础与临床脱节的教学模式，不符

合现代“生物—心理—社会”医学模式的需求，改革势在必行。

2.改革背景

自2002年始，汕头大学医学院对传统课程体系进行了深入改革，

实施了以临床基本技能为龙头的新教学模式，并建立了功能齐全的临

床技能中心，突出学生早期接触临床的理念，强调学生的各种临床技能

训练

[2]

。改革后的临床基本技能课，对问诊内容及技巧进行系统讲授，

并将所学症状按系统编为难易程度不同的病例，如：急性气管炎、急性

胃肠炎、慢性胆囊炎、风湿性心脏病二尖瓣狭窄等。采用实境模拟问诊

教学法，强化学生的问诊及沟通技能，收到良好成效，使之成为教学改

革中成绩突出的又一亮点。

3.改革措施

3.1问诊场景模拟

汕头大学医学院临床技能中心，完全模拟医院门诊诊室而建有6

间标准诊室。每间诊室均备有检查床、工作桌椅、阅片灯、体格检查器

械（听诊器、血压计、体温表、叩诊锤等），并设有洗手池、毛巾、洗手液

等。上课时，先理论讲授1～1.5学时，随后学生分为4～6组，每组6-8

人，于标准诊室内进行模拟问诊训练1.5～2学时。学生进入诊室，就像

进入医院的真实环境，学生训练不只是上课，而是进行真实的诊疗活

动，真正达到了“将医院设在课堂，将课堂搬进医院”的真实效果。

3.2病人模拟

模拟诊室，有标准化病人（Standardizedpatient,即SP）所扮演的模拟

病人正在候诊。经过特殊培训的标准化病人，不仅完全记住了所模拟

病人的个人资料、病史信息、家庭背景、社会经历等，在学生问诊时，能

就相关问题对答如流；而且能模拟被问诊“病人”的表情、动作、呻吟声

等。如“急性气管炎”病人，讲话时声音略显嘶哑并不时手捂嘴巴连声

咳嗽；“慢性胆囊炎”患者，手按腹部，痛苦呻吟，不时催促：“医生，能不

能快些，肚子痛死了！”；有时，病人还会对医生的问题不耐烦，不满地说

“医生，肚子痛要问这么多吗？”、“这病和我家里人有关系吗？何必这么

复杂，快些给我止痛吧！”；如学生提问时使用医学术语，病人会假装不

理解，问“医生，什么浆液性、粘液性？我不懂”，如有诱导性提问，病人

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