一, Den fysiske sammenhæng mellem glastykkelse og optiske egenskaber
1. Fotoelastisk effekt og faseforsinkelse
Kerneprincippet i flydende krystal display er at kontrollere arrangementet af flydende krystal molekyler gennem et elektrisk felt og derved ændre lysets polarisationstilstand for at opnå display. Når der er indre spænding på glassubstratet, bestemmer produktet af dets fotoelastiske koefficient (C) og tykkelse (d) (C × d) direkte faseforsinkelsen (Δφ).
De målte data fra et bestemt bilinstrumentprojekt viser, at efter at have reduceret glastykkelsen fra 1,1 mm til 0,55 mm, er den sorte ensartethed forbedret med 13 %, og området med lyslækage er reduceret med 42 %. Denne forbedring tilskrives direkte den hæmmende effekt af tyndt glas på den fotoelastiske effekt.
2. Kontrol af dobbeltbrydningsfænomen
Under stress vil glas undergå stress dobbeltbrydning, hvilket får lineært polariseret lys til at nedbrydes til to stråler af polariseret lys med vibrationsretninger vinkelret på hinanden. Dette fænomen er mere udtalt i tykt glas, manifesteret som farvede glorier ved kanterne af visningsområdet (dvs. mura-effekt). Gennem finite element analyse blev det fundet, at:
Under en spænding på 0,5 MPa når dobbeltbrydningsforskellen på 1,1 mm glas 0,0012
Under samme belastning falder dobbeltbrydningsforskellen på 0,55 mm glas til 0,0003
Efter at en producent af medicinsk udstyr tog i brug 0,4 mm ultra-tyndt glas, blev displayets klarhed på dens elektrokardiogrammonitor forbedret med tre niveauer, hvilket fuldstændigt eliminerede visuel interferens ved klinisk brug.
2, Engineering balance mellem strukturelt design og display effekt
1. Tykkelsestilpasning af baggrundsbelysningssystem
Lysstyrken på LCD'et med ødelagte koder afhænger af baggrundsbelysningsmodulets design. I traditionel sideindgangsbaggrundsbelysning er der en dynamisk balance mellem antallet af lysperler og glassets tykkelse:
Tykt glas (større end eller lig med 1,1 mm): kan rumme flere LED-perler (normalt større end eller lig med 12), hvilket opnår lysstyrke over 800 cd/m ²
Tyndt glas (mindre end eller lig med 0,7 mm): Lampeperler med høj lyseffektivitet (såsom 0402-emballage) bør bruges sammen med en lysende film for at opnå en lysstyrke på 600 cd/m ² under 6-8 lampeperler
Et casestudie af en smart home-termostat viser, at ved brug af 0,55 mm glas og 6 LED'er med højt farvegengivelsesindeks, mens en lysstyrke på 550 cd/m² opretholdes, reduceres strømforbruget med 27 %, og skærmens ensartethed når 92 %.
2. Mekanisk styrkekompensationsdesign
Selvom tyndt glas kan forbedre den optiske ydeevne, har det brug for strukturel innovation for at kompensere for utilstrækkelig styrke:
Jernrammeforstærkning: Tilføj 0,3 mm rustfri stålramme på ydersiden af 0,55 mm glas for at forbedre slagfastheden til 1,5J (national standardkrav 1,0J)
Skumbuffer: Indsæt 0,2 mm silikoneskum mellem glasset og baggrundsbelysningen for at absorbere over 85 % af slagenergien
Polariserende filmforstærkning: Ved at bruge en 180 μm tyk polariserende film i stedet for den traditionelle 120 μm model øges bøjningsmodulet med 40 %
Testen af en industriel HMI-enhed viser, at det optimerede 0,7 mm glasskema har reduceret fejlraten fra 3,2 % til 0,5 % i temperaturcyklustests fra -30 grader til +85 grader .
3, Præcisionskrav til tykkelseskontrol i fremstillingsprocesser
1. Skæreprocess nøjagtighed
Kvaliteten af glasskæring påvirker direkte skærmkanteffekten. Nuværende sammenligning af almindelige processer:
Procestype, skærenøjagtighed, kantbredde, anvendeligt tykkelsesområde
Laserskæring ± 5 μ m Mindre end eller lig med 15 μ m 0,3-1,1 mm
Diamanthjulskæring ± 15 μ m 30-50 μ m 0,5-2,0 mm
Efter at en forbrugerelektronikproducent tog laserskæring af 0,4 mm glas, steg produktudbyttet fra 78 % til 92 %, med en enkelt skæreomkostningsstigning på 0,3 amerikanske dollars. Præmien som følge af den forbedrede skærmeffekt nåede dog op på 2,5 amerikanske dollars.
2. Belægningsensartethedskontrol
Tykkelsesafvigelsen af AR/AF-belægning på glasoverfladen skal kontrolleres inden for ± 3 %, ellers vil det forårsage:
Thick coating (>15 μm): Lystransmittans falder med 5 % -8 %, hvilket viser et tåget udseende
tynd belægning (<8 μ m): Reduced anti reflection effect and increased ambient light interference
Et bestemt bilinstrumentprojekt forbedrede nøjagtigheden af belægningstykkelseskontrol fra ± 8 % til ± 2 % ved at introducere en spektral konfokal forskydningssensor og øgede læsbarhedsscore under stærkt lys fra 3,2 point (på en 5-punkts skala) til 4,7 point.
4, Tykkelsesvalgsstrategi for typiske anvendelsesscenarier
1. Forbrugerelektronikområdet
Smartphones, bærbare enheder og andre produkter, der forfølger ekstrem tyndhed og tyndhed, bruger almindeligvis 0,4-0,55 mm glas:
Fordele: Den samlede tykkelse kan styres mellem 1,7-2,0 mm, hvilket opfylder behovene for bærbarhed
Udfordring: Behov for at bruge COG (Chip On Glass) emballageteknologi for at kompensere for styrke
Etui: Et bestemt mærke af smart armbånd anvender 0,4 mm glas+COG-teknologi for at opnå et 1,5 mm ultra-tyndt design med en batterilevetid på op til 14 dage
2. Industrielt kontrolfelt
Produkter, der lægger vægt på pålidelighed, såsom industrielt kontroludstyr og medicinske instrumenter, bruger ofte 0,7-1,1 mm glas
Fordele: Øget slagfasthed med mere end 3 gange, med en levetid på op til 100.000 timer
Innovation: Optimering af jernrammedesignet gennem strukturel simulering for at opnå IP67-beskyttelsesniveau på 1,1 mm glas
Etui: Betjeningspanelet på en bestemt CNC-værktøjsmaskine er lavet af 0,9 mm glas og har arbejdet kontinuerligt i 5 år uden fejl i et miljø med metalskærevæske
