一, Fyzikálna korelácia medzi hrúbkou skla a optickými vlastnosťami
1. Fotoelastický efekt a fázové oneskorenie
Základným princípom displeja z tekutých kryštálov je ovládanie usporiadania molekúl tekutých kryštálov prostredníctvom elektrického poľa, čím sa mení stav polarizácie svetla, aby sa dosiahol displej. Keď je na sklenenom substráte vnútorné napätie, súčin jeho fotoelastického koeficientu (C) a hrúbky (d) (C × d) priamo určuje fázové oneskorenie (Δφ).
Namerané údaje určitého projektu automobilového prístroja ukazujú, že po zmenšení hrúbky skla z 1,1 mm na 0,55 mm sa rovnomernosť čiernej farby zlepší o 13 % a plocha úniku svetla sa zníži o 42 %. Toto zlepšenie sa priamo pripisuje inhibičnému účinku tenkého skla na fotoelastický efekt.
2. Kontrola javu dvojlomu
Pri namáhaní sklo podstúpi dvojlom napätia, čo spôsobí, že sa lineárne polarizované svetlo rozloží na dva lúče polarizovaného svetla so smermi vibrácií, ktoré sú na seba kolmé. Tento jav je výraznejší pri hrubom skle, prejavuje sa ako farebné halo na okrajoch zobrazovacej plochy (teda mura efekt). Pomocou analýzy konečných prvkov sa zistilo, že:
Pri zaťažení 0,5 MPa dosiahne rozdiel dvojlomu 1,1 mm skla 0,0012
Pri rovnakom namáhaní sa rozdiel dvojlomu skla 0,55 mm zníži na 0,0003
Po tom, čo výrobca zdravotníckych zariadení prijal 0,4 mm ultra-tenké sklo, sa čistota zobrazenia jeho elektrokardiogramového monitora zlepšila o tri úrovne, čím sa úplne eliminovalo vizuálne rušenie pri klinickom používaní.
2, Technická rovnováha medzi konštrukčným dizajnom a efektom zobrazenia
1. Hrúbkové prispôsobenie systému podsvietenia
Jas LCD s nefunkčnými kódmi závisí od konštrukcie modulu podsvietenia. Pri tradičnom podsvietení bočného vstupu existuje dynamická rovnováha medzi počtom svetelných guľôčok a hrúbkou skla:
Hrubé sklo (väčšie alebo rovné 1,1 mm): pojme viac guľôčok LED (zvyčajne väčšie alebo rovné 12), čím sa dosiahne jas nad 800 cd/m²
Tenké sklo (menej alebo rovné 0,7 mm): Lampové guľôčky s vysokou svetelnou účinnosťou (ako je balenie 0402) by sa mali používať v spojení so zjasňujúcim filmom, aby sa dosiahol jas 600 cd/m² pod 6-8 guľôčkami lampy.
Prípadová štúdia inteligentného domáceho termostatu ukazuje, že pri použití 0,55 mm skla a 6 LED diód s vysokým indexom podania farieb pri zachovaní jasu 550 cd/m² sa spotreba energie zníži o 27 % a rovnomernosť zobrazenia dosahuje 92 %.
2. Návrh kompenzácie mechanickej pevnosti
Hoci tenké sklo môže zlepšiť optický výkon, potrebuje štrukturálnu inováciu na kompenzáciu nedostatočnej pevnosti:
Vystuženie železného rámu: Pridajte 0,3 mm rám z nehrdzavejúcej ocele na vonkajšiu stranu 0,55 mm skla, aby ste zlepšili odolnosť proti nárazu na 1,5 J (požiadavka národnej normy 1,0 J)
Penový nárazník: Vložte 0,2 mm silikónovú penu medzi sklo a podsvietenie, aby absorbovala viac ako 85 % energie nárazu
Vystuženie polarizačnou fóliou: Použitím 180 μm hrubej polarizačnej fólie namiesto tradičného 120 μm modelu sa modul ohybu zvýši o 40 %
Testovanie priemyselného zariadenia HMI ukazuje, že optimalizovaná schéma skla s hrúbkou 0,7 mm znížila mieru zlyhania z 3,2 % na 0,5 % v testoch cyklovania teploty od -30 stupňov do +85 stupňov .
3, Presné požiadavky na kontrolu hrúbky vo výrobných procesoch
1. Presnosť procesu rezania
Kvalita rezu skla priamo ovplyvňuje efekt okrajov displeja. Súčasné porovnanie bežných procesov:
Typ procesu, presnosť rezu, šírka hrany, použiteľný rozsah hrúbky
Rezanie laserom ± 5 μm Menšie alebo rovné 15 μm 0,3-1,1 mm
Rezanie diamantovým kotúčom ± 15 μm 30-50 μm 0,5-2,0 mm
Po tom, čo výrobca spotrebnej elektroniky zaviedol laserové rezanie skla s hrúbkou 0,4 mm, sa výťažnosť produktu zvýšila zo 78 % na 92 %, pričom náklady na rezanie sa zvýšili o 0,3 USD. Prémia, ktorú priniesol vylepšený efekt zobrazenia, však dosiahla 2,5 amerického dolára.
2. Kontrola rovnomernosti povlaku
Odchýlka hrúbky povlaku AR/AF na povrchu skla musí byť kontrolovaná v rozmedzí ± 3 %, inak to spôsobí:
Thick coating (>15 μm): Priepustnosť svetla sa zníži o 5% -8%, čo vykazuje zahmlený vzhľad
Tenký náter (<8 μ m): Reduced anti reflection effect and increased ambient light interference
Istý projekt automobilového prístroja zlepšil presnosť kontroly hrúbky povlaku z ± 8 % na ± 2 % zavedením spektrálneho snímača konfokálneho posunu a zvýšil skóre čitateľnosti pri silnom svetle z 3,2 bodu (na 5-bodovej stupnici) na 4,7 bodu.
4, Stratégia výberu hrúbky pre typické aplikačné scenáre
1. Oblasť spotrebnej elektroniky
Smartfóny, nositeľné zariadenia a ďalšie produkty, ktoré sa snažia o extrémnu tenkosť a tenkosť, bežne používajú sklo s hrúbkou 0,4 – 0,55 mm:
Výhody: Celkovú hrúbku je možné regulovať medzi 1,7-2,0 mm, čo vyhovuje potrebám prenosnosti
Výzva: Na kompenzáciu pevnosti je potrebné použiť technológiu balenia COG (Chip On Glass).
Puzdro: Istá značka inteligentného náramku využíva technológiu 0,4 mm sklo + COG na dosiahnutie 1,5 mm ultra-tenkého dizajnu s výdržou batérie až 14 dní
2. Pole priemyselného riadenia
Produkty, ktoré kladú dôraz na spoľahlivosť, ako sú priemyselné riadiace zariadenia a lekárske prístroje, často používajú sklo s hrúbkou 0,7 – 1,1 mm
Výhody: Viac ako 3-násobne zvýšená odolnosť proti nárazu so životnosťou až 100 000 hodín
Inovácia: Optimalizácia konštrukcie železného rámu prostredníctvom štrukturálnej simulácie na dosiahnutie úrovne ochrany IP67 na 1,1 mm skle
Prípad: Ovládací panel určitého CNC obrábacieho stroja je vyrobený z 0,9 mm skla a pracuje nepretržite 5 rokov bez poruchy v prostredí kvapaliny na rezanie kovov
