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玻璃提升产品竞争力

随着光电产业的液晶应力不断发展,电子产品向超薄化、玻璃高清晰、基板经验交流一体屏方向发展,分析对液晶玻璃基板的对策品质要求也日益提高。应力是液晶应力影响基板玻璃成型品质的主要因素,为满足客户需要,玻璃提升产品竞争力,基板经验交流提高玻璃基板应力的分析管控水平,应了解应力的对策分类及影响因素,不断优化玻璃基板的液晶应力应力,提升产品的玻璃竞争力。

  基板玻璃应力主要分为热应力和机械应力。基板经验交流由于温度梯度造成的分析应力,称为热应力。对策其中温度较高的部分,形成压应力;温度较低的部分,形成拉应力。因外力作用产生的应力,称为机械应力。

  热应力:又分为较好应力和残余应力。在生产过程中主要清理的是残余应力,而影响残余应力的主要因素为:退火炉内温度的变化,导致玻璃基板退火不完全,应力变大;厚薄不同的玻璃散热不一致造成退火横向温度不同,形成相邻非常大的拉应力、压应力;玻璃基板形状的不稳定,导致炉内玻璃基板形状与退火温度曲线不匹配,在形状变化区形成差异非常大的拉应力;炉体所在区域环境压力差变化,导致退火温度整体升高或降低,形成不稳定的拉应力、压应力。

  (1)退火炉温度:退火温度对应力的影响:退火温度变化,玻璃基板退火点随着变化,引起玻璃基板退火不完全,导致应力变化,如图1所示。正常退火温度,应力数值稳定且小;异常退火温度,应力数值及散差大。

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  图1退火温度与应力关系

  对策:

  ①根据理论退火温度曲线推算出符合产线实际退火曲线温度;

  ②调整退火炉高度控制退火速率;

  ③设定产线退火点温度控制范围,并制定调整方案。

  (2)厚度:厚度对应力的影响:①厚度较厚区域,温度高,散热慢,多造成压应力,且压应力数值非常大(如图2所示,应力图中浅色圆圈表示);②厚度较薄区域,温度低,散热快,多造成拉应力,且拉应力数值非常大(如图2所示,应力图中深色圆圈表示)。

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  图2应力与厚度间关系

  对策:

  ①较薄的区域,升高对应退火区加热器功率来提高玻璃板温度,改变退火横向温差;调整定型区冷却风量以增加玻璃基板厚度,改变该区域玻璃基板厚度分布;

  ②较厚的区域,减少对应退火区加热器功率来降低玻璃板温度,改变退火横向温差;调整定型区冷却风量以降低玻璃基板厚度,改变该区域玻璃基板厚度分布。

  (3)BOW形:玻璃基板在退火炉内横向温差作用下,由于炉体左右温差不同在玻璃基板上形成的凹凸面称为BOW形,如图3所示。在液晶玻璃生产中,非接触面称为A面,接触面称为B面,故A面形成凸起形称为A-BOW,B面形成凸起形称为B-BOW,而两面均有凸起形称为S-BOW。在正常生产过程中只有A-BOW是具备合格品的先决条件。BOW形变化,即玻璃的形状改变会产生机械应力,同时也会造成退火炉内部气流的改变,退火炉横向的温差也会改变,从而产生热应力。

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  图3 BOW形的分类

  BOW形对应力的影响:

  ①A-BOW中应力呈现拉应力、压应力交叉出现,应力值相对稳定;

  ②B-BOW中应力两端呈压应力,中间呈拉应力,且应力数值偏大(200 psi以上);

  ③S-BOW中应力中S-BOW处呈拉应力,A-BOW处呈拉应力、压应力交叉出现,且应力数值偏大(200 psi以上)。

  对策:

  ①BOW形变化,可通过使用专项使用工具进行处理,使其恢复正常A-BOW状态;

  ②通过升高退火炉中间功率,做大BOW形,稳定形状;

  ③通过大幅度整体升高定型功率,提升定型炉内BOW形稳定性;

  ④调整分段式牵引辊位置参数干涉玻璃基板形状,迫使玻璃基板稳定。

  机械应力:目前液晶基板采用溢流下拉法生产的玻璃基板厚度0.4~0.5 mm,此厚度下的玻璃基板不利于形状稳定。切割需要把A-BOW的玻璃基板紧贴到水平的砧板条上,当横切机切割完成后,水平的玻璃基板恢复至A-BOW形状,其必然存在晃动,故切割后晃动量产生的机械力越大,影响应力越大。横切机及机器人工作示意图见图4。

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  图4横切机及机器人工作示意图

  玻璃基板晃动对应力的影响:玻璃基板晃动大,玻璃基板上出现应力超出管控范围的点,且呈随机分布趋势。

  对策:

  ①在监控玻璃基板的视频中设定标尺,时刻监控玻璃基板的晃动情况,晃动超出标尺查找原因并做出相应调整;

  ②通过工艺优化减小BOW形,减小切割后BOW形恢复反弹力,减小晃动。

  液晶玻璃生产中应力形成原因错综复杂,当遇到应力偏大时应理清头绪,具体问题具体分析,遵循适当的问题排查步骤,及时有效发现问题症结所在来解决问题,为液晶玻璃的稳定生产提供保障。

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