控制板, 显示器

显示器盖板玻璃简介

盖板玻璃(Cover Lens)主要用作触控屏幕的最外层,其主要原料为超薄平板玻璃,具有抗冲击、耐刮擦、防油污、防指纹、透光率高等特性,目前广泛应用于各类具有触控显示功能的电子消费产品。

1.玻璃的分类

a.钠钙玻璃:主要成分为SiO₂,附加含量为15%的Na₂O和16%的CaO。
b. 铝硅酸盐玻璃:主要由SiO₂和Al₂O₃组成。
c. 石英玻璃:SiO₂ 含量超过 99.5%。
d. 高硅玻璃:含有约96%的SiO₂。
e. 铅硅酸盐玻璃:主要由SiO₂和PbO组成。
f. 硼硅酸盐玻璃:主要由SiO₂和B₂O₃组成。
g. 磷酸盐玻璃:主要成分为五氧化二磷(P₂O₅)。

类型 c 到 g 在显示中很少使用,因此这里不再讨论。

2. 玻璃原料加工工艺

浮法玻璃

浮法玻璃采用海砂、石英砂岩粉、纯碱、白云石等原料生产,在熔炉中混合、高温​​熔化,熔融的玻璃不断从熔炉中流出,浮在熔融金属槽表面,形成均匀厚度的平板玻璃带,经火焰抛光,冷却硬化后与熔融金属分离,再经退火、切割,制成透明无色的平板玻璃。浮法玻璃的成型过程在有保护气体的锡槽中完成,从而形成玻璃的锡侧与空气侧的区别。

b.溢出过程:

溢流工艺中,熔融玻璃从进料段进入溢流通道,沿长溢流槽表面向下流动,汇聚在溢流槽下方楔形体的底部,形成玻璃带,经退火后即为平板玻璃。此工艺是目前制造超薄盖板玻璃的流行工艺,加工良率高,品质优良,整体性能优异。与浮法玻璃不同,溢流玻璃没有锡面或空气面。

3. 钠钙玻璃简介

a.又称钠玻璃(英文:soda-lime glass),采用浮法加工而成,故又称浮法玻璃。由于玻璃中含有微量铁离子,从侧面看呈绿色,故又称绿玻璃。

b. 钠钙玻璃厚度:0.3–10.0 毫米

c. 钠钙玻璃品牌:

  • 日本品牌:旭硝子(AGC)、日本板硝子(NSG)、中央硝子(CENTRAL)等。
  • 中国品牌:南玻集团、信义玻璃、洛阳玻璃、中航三鑫、金晶集团等。
  • 台湾品牌:台湾玻璃(TGC)。

4.高铝硅酸盐玻璃(高铝玻璃)简介

a. 高铝玻璃品牌美国:康宁大猩猩玻璃,由康宁公司生产的一种环保型铝硅酸盐玻璃。日本:龙迹玻璃,由AGC公司生产,这种玻璃通常被称为“龙迹玻璃”。中国:熊猫玻璃,由旭虹公司生产,是一种高铝玻璃。其他制造商包括南玻集团和旗滨集团。

b.盖板玻璃加工涉及盖板玻璃加工的公司包括蓝思科技、博恩光学、深圳欣濠、智泰光电、江西星辰、比亚迪等。

5. 玻璃的化学强化

a. 原理:

将玻璃浸入熔融盐浴(KNO₃)中。高浓度的 K⁺ 离子渗透到玻璃表面并取代玻璃中的 Na⁺ 离子。由于 K⁺ 的离子半径大于 Na⁺ 的离子半径,这种取代会增加玻璃的表面密度,从而在表面产生压应力。此过程通过化学强化提高了玻璃的强度。

 

b. 化学强化检测项目

层深度(DOL):表示玻璃经过强化后的应力层的深度。

压缩应力(CS):表示化学强化玻璃的表面压缩应力。

表面硬度:使用铅笔硬度测试进行评估。

落球试验:一种评估玻璃抗冲击性能的破坏性试验。

请注意:

  1. 根据我们的项目经验,我们建议如下:

    a. IK1.1 使用04毫米厚的玻璃。

    b. 对于IK1.8,请使用06毫米厚的玻璃。

    c. IK3.0 使用08毫米厚的玻璃。

    d. 对于IK6.0,请使用10毫米厚的玻璃。

  2. 物理钢化玻璃 主要推荐用于安全至上的客户。这是因为,物理钢化玻璃破碎后会碎成小颗粒,而化学钢化玻璃则会碎成锋利的碎片,造成安全隐患。
  3. 对于化学强化玻璃为了增强安全性,在表面进行光学粘合或施加防碎膜可以防止玻璃碎片在破碎时散落。

6. 玻璃盖板生产工艺流程

切割→CNC(刨边、钻孔、磨边、倒角)→超声波清洗→化学强化→超声波清洗→毛坯玻璃全检→丝网印刷→烘烤→玻璃全检→超声波清洗→表面AR镀膜→AF防指纹镀膜→玻璃全检→镀膜包装。

关键步骤解释如下:

a.切割

使用金刚石砂轮刀将原始玻璃板切割,然后将其切成矩形块,每边比最终产品尺寸大 20-30 毫米。

b. CNC(成型、钻孔、修边和倒角)

采用高硬度的金刚石砂轮高速旋转,在良好的冷却润滑条件下对玻璃基片进行机械磨削,以达到所需的结构尺寸。设计不同的刀具形状和粒度以满足不同的加工要求。

c. 化学强化

在高温下,玻璃与KNO₃发生离子交换,KNO₃中的离子取代了玻璃中的离子,由于取代离子的原子半径较大,钢化后玻璃表面会产生压应力,当玻璃受到外力作用时,这层压应力可以抵消部分拉应力,防止玻璃破裂,而这种压应力又可以增加玻璃的抗弯曲、抗冲击性能。影响化学钢化玻璃强度性能的因素(如落球试验、四点弯曲试验)包括:1)玻璃的钢化性能指标(DOL、CS);2)玻璃内部及表面缺陷(微裂纹、划痕);3)CNC加工过程中形成的边缘崩边、隐藏损伤;4)玻璃原料本身的固有缺陷(原料中的杂质、不平整部位、气泡、夹杂物等,这些属于不可控因素)。

d. 抛光

使用配备有抛光垫和抛光粉的双面磨床对玻璃材料进行研磨和抛光。此过程可去除表面杂质和微裂纹,提高玻璃表面的光滑度并降低粗糙度。抛光粉的主要成分是二氧化铈。二氧化铈抛光粉颗粒呈多边形,边缘清晰,平均直径约为2微米,莫氏硬度为7-8。二氧化铈抛光粉的粒度和纯度直接影响抛光效果。

e.超声波清洗

当高频振动(28-40 kHz)传递到清洗介质时,液体介质会产生近乎真空的空化气泡,这些气泡在碰撞、融合、消散的过程中,会在液体内部产生数千个大气压的局部压力爆发,如此高的压力使周围的物质发生各种物理和化学变化,这一过程称为“空化”。空化可以破坏物质分子中的化学键,导致物理变化(溶解、吸附、乳化、分散)和化学变化(氧化、还原、分解、合成),有效去除污染物并清洁产品。

f. 印刷

印刷的原理是利用感光材料制作模版,将油墨置于网框内,用刮刀施加压力,将油墨从网孔中推到承印物上,形成与原设计完全相同的图案和文字。

g. 涂层

在真空条件下(10⁻³Pa),电子枪发射高速电子束轰击镀膜材料并加热,使其蒸发沉积在基材表面,形成薄膜。镀膜设备主要由真空系统、蒸发系统、膜厚监控系统组成。常见的镀膜有AF(防指纹)、AR(防反射)、AG(防眩光)等功能性膜、高硬度膜、NCVM(非导电真空镀膜)等装饰性膜、彩虹膜等。

7.IK评级

IK 等级是一种国际分类,表示电气外壳针对外部机械冲击提供的保护程度。

IK 等级定义为 IK00 至 IK10。IK 等级量表确定了外壳抵抗冲击能量水平的能力,以焦耳 (J) 为单位,符合 IEC 62262 (2002)。

IEC 62262 规定了测试时外壳的安装方式、所需的大气条件、测试冲击的数量和分布以及每个 IK 等级要使用的冲击锤。测试由夏比摆锤冲击试验机进行。

IK00 未受保护

IK01 防止0.14焦耳的冲击。
相当于 0.25 公斤重的物体从受冲击表面上方 56 毫米处落下所受的冲击。

IK02 防止0.2焦耳的冲击。
相当于 0.25 公斤重的物体从受冲击表面上方 80 毫米处落下所受的冲击。

IK03 防止0.35焦耳的冲击。
相当于 0.25 公斤重的物体从受冲击表面上方 140 毫米处落下所受的冲击。

IK04 防止0.5焦耳的冲击。
相当于 0.25 公斤重的物体从受冲击表面上方 200 毫米处落下所受的冲击。

IK05 防止0.7焦耳的冲击。
相当于 0.25 公斤重的物体从受冲击表面上方 280 毫米处落下所受的冲击。

IK06 防止1焦耳的冲击。
相当于 0.25 公斤重的物体从受冲击表面上方 400 毫米处落下所受的冲击。

IK07 防止2焦耳的冲击。
相当于 0.5 公斤重的物体从受冲击表面上方 400 毫米处落下所受的冲击。

IK08 防止5焦耳的冲击。
相当于 1.7 公斤重的物体从受冲击表面上方 300 毫米处落下所受的冲击。

IK09 防止10焦耳的冲击。
相当于 5 公斤重的物体从受冲击表面上方 200 毫米处落下所受的冲击。

IK10 防止20焦耳的冲击。
相当于 5 公斤重的物体从受冲击表面上方 400 毫米处落下所受的冲击。

 

如果您对显示器盖板玻璃有任何疑问,请联系 Orient Display, 支持工程师

 

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