一, Corelația fizică dintre grosimea sticlei și proprietățile optice
1. Efect fotoelastic și întârziere de fază
Principiul de bază al afișajului cu cristale lichide este de a controla aranjarea moleculelor de cristale lichide printr-un câmp electric, schimbând astfel starea de polarizare a luminii pentru a obține afișarea. Când există stres intern pe substratul de sticlă, produsul dintre coeficientul fotoelastic (C) și grosimea (d) (C × d) determină direct întârzierea de fază (Δφ).
Datele măsurate ale unui anumit proiect de instrumente auto arată că, după reducerea grosimii sticlei de la 1,1 mm la 0,55 mm, uniformitatea negrului este îmbunătățită cu 13%, iar zona de scurgere a luminii este redusă cu 42%. Această îmbunătățire este direct atribuită efectului inhibitor al sticlei subțiri asupra efectului fotoelastic.
2. Controlul fenomenului de birefringenţă
În condiții de stres, sticla va suferi birefringență la stres, determinând descompunerea luminii polarizate liniar în două fascicule de lumină polarizată cu direcții de vibrație perpendiculare unul pe celălalt. Acest fenomen este mai pronunțat în sticla groasă, manifestată ca halouri colorate la marginile zonei de afișare (adică efectul mura). Prin analiza cu elemente finite s-a constatat că:
Sub un stres de 0,5 MPa, diferența de birefringență a sticlei de 1,1 mm ajunge la 0,0012
Sub același stres, diferența de birefringență a sticlei de 0,55 mm scade la 0,0003
După ce un producător de echipamente medicale a adoptat sticlă ultra-subțire de 0,4 mm, claritatea afișajului monitorului său de electrocardiogramă a fost îmbunătățită cu trei niveluri, eliminând complet interferența vizuală în utilizarea clinică.
2, Echilibrul tehnic între proiectarea structurală și efectul de afișare
1. Potrivirea grosimii sistemului de iluminare de fundal
Luminozitatea ecranului LCD cu coduri sparte depinde de designul modulului de iluminare de fundal. În iluminarea de fundal tradițională cu intrare laterală, există un echilibru dinamic între numărul de margele luminoase și grosimea sticlei:
Sticlă groasă (mai mare sau egală cu 1,1 mm): poate găzdui mai multe margele LED (de obicei, mai mare sau egală cu 12), atingând luminozitate peste 800 cd/m²
Sticlă subțire (mai mică sau egală cu 0,7 mm): Perle de lampă cu eficiență luminoasă ridicată (cum ar fi ambalajul 0402) trebuie utilizate împreună cu o peliculă de strălucire pentru a obține o luminozitate de 600 cd/m² sub 6-8 margele de lampă.
Un studiu de caz al unui termostat pentru casă inteligentă arată că folosind sticlă de 0,55 mm și 6 LED-uri cu indice mare de redare a culorilor, menținând în același timp o luminozitate de 550 cd/m², consumul de energie este redus cu 27%, iar uniformitatea afișajului ajunge la 92%.
2. Proiectare de compensare a rezistenței mecanice
Deși sticla subțire poate îmbunătăți performanța optică, are nevoie de inovații structurale pentru a compensa rezistența insuficientă:
Întărirea cadrului din fier: adăugați cadru din oțel inoxidabil de 0,3 mm pe partea exterioară a sticlei de 0,55 mm pentru a îmbunătăți rezistența la impact la 1,5 J (cerință standard națională 1,0 J)
Tampon de spumă: introduceți spumă de silicon de 0,2 mm între sticlă și lumină de fundal pentru a absorbi peste 85% din energia de impact
Întărirea peliculei polarizante: Folosind un film polarizat de 180 μm grosime în loc de modelul tradițional de 120 μm, modulul de îndoire este crescut cu 40%
Testarea unui dispozitiv HMI industrial arată că schema de sticlă optimizată de 0,7 mm a redus rata de eșec de la 3,2% la 0,5% în testele de ciclu de temperatură de la -30 de grade la +85 grade .
3, Cerințe de precizie pentru controlul grosimii în procesele de fabricație
1. Precizia procesului de tăiere
Calitatea tăierii sticlei afectează direct efectul de margine a afișajului. Comparația curentă a proceselor principale:
Tipul procesului, precizia de tăiere, lățimea muchiei, intervalul de grosime aplicabil
Tăiere cu laser ± 5 μ m Mai puțin sau egal cu 15 μ m 0,3-1,1 mm
Tăiere cu roată diamantată ± 15 μ m 30-50 μ m 0,5-2,0 mm
După ce un producător de electronice de larg consum a adoptat tăierea cu laser a sticlei de 0,4 mm, randamentul produsului a crescut de la 78% la 92%, cu o creștere a costului de tăiere unică de 0,3 dolari SUA. Cu toate acestea, prima adusă de efectul de afișare îmbunătățit a ajuns la 2,5 dolari SUA.
2. Controlul uniformității acoperirii
Abaterea de grosime a acoperirii AR/AF pe suprafața sticlei trebuie controlată cu ± 3%, altfel va cauza:
Thick coating (>15 μ m): Transmitanța luminii scade cu 5% -8%, prezentând un aspect cețos
Acoperire subțire (<8 μ m): Reduced anti reflection effect and increased ambient light interference
Un anumit proiect de instrumente auto a îmbunătățit acuratețea controlului grosimii acoperirii de la ± 8% la ± 2% prin introducerea unui senzor de deplasare confocală spectrală și a crescut scorul de lizibilitate în lumină puternică de la 3,2 puncte (pe o scară de 5 puncte) la 4,7 puncte.
4, Strategia de selecție a grosimii pentru scenarii tipice de aplicare
1. Domeniul Electronice de Consum
Smartphone-urile, dispozitivele portabile și alte produse care urmăresc subțiri și subțiri extreme folosesc de obicei sticlă de 0,4-0,55 mm:
Avantaje: Grosimea totala poate fi controlata intre 1.7-2.0mm, satisfacand nevoile de portabilitate
Provocare: Trebuie să utilizați tehnologia de ambalare COG (Chip On Glass) pentru a compensa rezistența
Carcasă: o anumită marcă de brățară inteligentă adoptă sticlă de 0,4 mm + tehnologia COG pentru a obține un design ultra-subțire de 1,5 mm, cu o durată de viață a bateriei de până la 14 zile
2. Domeniul de control industrial
Produsele care pun accentul pe fiabilitate, cum ar fi echipamentele de control industrial și instrumentele medicale, folosesc adesea sticlă de 0,7-1,1 mm.
Avantaje: rezistență crescută la impact de peste 3 ori, cu o durată de viață de până la 100000 de ore
Inovație: optimizarea designului cadrului din fier prin simulare structurală pentru a atinge nivelul de protecție IP67 pe sticlă de 1,1 mm
Carcasă: Panoul de operare al unei anumite mașini-unelte CNC este fabricat din sticlă de 0,9 mm și a funcționat continuu timp de 5 ani fără defecțiuni într-un mediu fluid de tăiere a metalelor
