一, fizinė koreliacija tarp stiklo storio ir optinių savybių
1. Fotoelastinis efektas ir fazės vėlavimas
Pagrindinis skystųjų kristalų ekrano principas yra kontroliuoti skystųjų kristalų molekulių išdėstymą per elektrinį lauką, taip keičiant šviesos poliarizacijos būseną, kad būtų rodomas ekranas. Kai yra vidinis stiklo pagrindo įtempis, jo fotoelastinio koeficiento (C) ir storio (d) (C × d) sandauga tiesiogiai lemia fazės vėlavimą (Δφ).
Tam tikro automobilio prietaiso projekto išmatuoti duomenys rodo, kad sumažinus stiklo storį nuo 1,1 mm iki 0,55 mm, juodos spalvos tolygumas pagerėja 13%, o šviesos nutekėjimo plotas sumažėja 42%. Šis pagerėjimas tiesiogiai siejamas su plono stiklo slopinamu poveikiu fotoelastingam efektui.
2. Dvigubo lūžio reiškinio kontrolė
Esant įtampai, stiklas patiria dvigubą įtempių lūžį, todėl tiesiškai poliarizuota šviesa suskaidys į du poliarizuotos šviesos pluoštus, kurių vibracijos kryptys yra statmenos viena kitai. Šis reiškinys ryškesnis storame stikle, pasireiškiantis spalvotomis aureolėmis ekrano zonos kraštuose (ty mura efektas). Atlikus baigtinių elementų analizę buvo nustatyta, kad:
Esant 0,5 MPa įtempiui, 1,1 mm stiklo dvigubo lūžio skirtumas pasiekia 0,0012
Esant tokiam pat įtempimui, 0,55 mm stiklo dvigubo lūžio skirtumas sumažėja iki 0,0003
Medicinos įrangos gamintojui pritaikius 0,4 mm itin-ploną stiklą, elektrokardiogramos monitoriaus ekrano aiškumas pagerėjo trimis lygiais, visiškai pašalinant regėjimo trukdžius klinikinio naudojimo metu.
2, Inžinerinė pusiausvyra tarp konstrukcijos dizaino ir ekrano efekto
1. Foninio apšvietimo sistemos storio atitikimas
Skystųjų kristalų ekrano su sugadintais kodais ryškumas priklauso nuo foninio apšvietimo modulio konstrukcijos. Tradiciniame šoninio įėjimo foniniame apšvietime yra dinamiška pusiausvyra tarp šviesos karoliukų skaičiaus ir stiklo storio:
Storas stiklas (didesnis arba lygus 1,1 mm): gali tilpti daugiau šviesos diodų karoliukų (paprastai didesnis arba lygus 12), o šviesumas didesnis nei 800 cd/m²
Plonas stiklas (mažesnis arba lygus 0,7 mm): didelio šviesos efektyvumo lempos karoliukai (pvz., 0402 pakuotė) turėtų būti naudojami kartu su šviesinančia plėvele, kad po 6–8 lempos karoliukais būtų pasiektas 600 cd/m² ryškumas.
Išmaniojo namo termostato atvejo analizė rodo, kad naudojant 0,55 mm stiklą ir 6 aukšto spalvų perteikimo indekso šviesos diodus, išlaikant 550 cd/m² ryškumą, energijos suvartojimas sumažėja 27%, o ekrano vienodumas siekia 92%.
2. Mechaninio stiprumo kompensavimo projektas
Nors plonas stiklas gali pagerinti optines charakteristikas, jam reikia struktūrinių naujovių, kad kompensuotų nepakankamą stiprumą:
Geležinio rėmo sutvirtinimas: išorinėje 0,55 mm stiklo pusėje pridėkite 0,3 mm nerūdijančio plieno rėmą, kad padidintumėte atsparumą smūgiams iki 1,5 J (nacionalinio standarto reikalavimas 1,0 J)
Putų buferis: tarp stiklo ir foninio apšvietimo įdėkite 0,2 mm silikono putų, kad sugertų daugiau nei 85 % smūgio energijos
Poliarizacinės plėvelės sutvirtinimas: vietoj tradicinio 120 μm modelio naudojant 180 μm storio poliarizacinę plėvelę, lenkimo modulis padidinamas 40 %
Pramoninio HMI įrenginio bandymai rodo, kad optimizuota 0,7 mm stiklo schema sumažino gedimų dažnį nuo 3,2 % iki 0,5 % atliekant temperatūros ciklo bandymus nuo -30 laipsnių iki +85 laipsnio.
3, Gamybos procesų storio kontrolės tikslumo reikalavimai
1. Pjovimo proceso tikslumas
Stiklo pjovimo kokybė tiesiogiai veikia ekrano krašto efektą. Dabartinis pagrindinių procesų palyginimas:
Proceso tipas, pjovimo tikslumas, krašto plotis, taikomas storio diapazonas
Pjovimas lazeriu ± 5 μm Mažiau arba lygus 15 μm 0,3–1,1 mm
Deimantinio disko pjovimas ± 15 μm 30-50 μm 0,5-2,0 mm
Plataus vartojimo elektronikos gamintojui pradėjus 0,4 mm stiklo pjovimą lazeriu, produkto išeiga padidėjo nuo 78% iki 92%, o vieno pjovimo sąnaudos padidėjo 0,3 JAV dolerio. Tačiau priemoka, kurią atnešė patobulintas ekrano efektas, siekė 2,5 JAV dolerio.
2. Dangos vienodumo kontrolė
AR/AF dangos storio nuokrypis ant stiklo paviršiaus turi būti kontroliuojamas ± 3%, kitaip tai sukels:
Thick coating (>15 μm): šviesos pralaidumas sumažėja 5% -8%, todėl atrodo miglota
plona danga (<8 μ m): Reduced anti reflection effect and increased ambient light interference
Tam tikras automobilių prietaisų projektas pagerino dangos storio kontrolės tikslumą nuo ± 8 % iki ± 2 %, įdiegdamas spektrinio konfokalinio poslinkio jutiklį, o įskaitomumo balą stiprioje šviesoje padidino nuo 3,2 balo (5 balų skalėje) iki 4,7 balo.
4, storio pasirinkimo strategija tipiškiems taikymo scenarijams
1. Buitinės elektronikos sritis
Išmanieji telefonai, nešiojami prietaisai ir kiti gaminiai, kurie yra itin ploni ir ploni, dažniausiai naudoja 0,4–0,55 mm stiklą:
Privalumai: bendras storis gali būti valdomas nuo 1,7 iki 2,0 mm, atitinkantis nešiojamumo poreikius
Iššūkis: norint kompensuoti stiprumą, reikia naudoti COG (Chip On Glass) pakavimo technologiją
Atvejis: tam tikros prekės ženklo išmaniosios apyrankės naudoja 0,4 mm stiklo + COG technologiją, kad būtų pasiektas 1,5 mm itin plonas dizainas, o akumuliatoriaus veikimo laikas iki 14 dienų
2. Pramonės valdymo laukas
Produktuose, kuriuose pabrėžiamas patikimumas, pavyzdžiui, pramoninėje valdymo įrangoje ir medicinos prietaisuose, dažnai naudojamas 0,7–1,1 mm stiklas
Privalumai: daugiau nei 3 kartus didesnis atsparumas smūgiams, tarnavimo laikas iki 100 000 valandų
Naujovė: geležies rėmo konstrukcijos optimizavimas naudojant konstrukcinį modeliavimą, kad būtų pasiektas IP67 apsaugos lygis ant 1,1 mm stiklo
Atvejis: Tam tikro CNC staklių valdymo skydelis pagamintas iš 0,9 mm stiklo ir 5 metus be gedimų veikia metalo pjovimo skysčio aplinkoje.
