Vilka är de tre tillverkningsprocesserna för glastäckplåten?

Täckplåtar av glas är oumbärliga skyddande och dekorativa komponenter för hemelektronik, bilskärmar, smarta hemenheter och industriella pekskärmar. De fungerar som det yttersta gränssnittet mellan elektroniska enheter och användare och utför kärnfunktioner som reptålighet, fallmotstånd, ljustransmission och estetisk presentation. Prestanda, utseende hållbarhet och användningsscenarier för glastäckplåtar bestäms helt av deras tillverkningsprocesser.

Inom den moderna precisionstillverkningsindustrin bygger produktionen av högkvalitativa glastäckplåtar huvudsakligen på tre mogna och vanliga processer: floatglasprocess, överflödesneddragningsprocess och kemisk förstärkningsprocess. Varje process har unika tekniska principer, produktionsfördelar, prestandaegenskaper och riktade applikationsområden. Att förstå dessa tre kärnprocesser är väsentligt för elektroniktillverkare, inköpsingenjörer och industriutövare att välja lämpliga glastäckmaterial och optimera produktkvaliteten.

Anti-reflekterande beläggning (AR)

Obehandlat glas reflekterar cirka 8 % av det synliga ljuset – 4 % från varje luft-till-glas-gränssnitt. För skärmar tvättar den reflektionen bort kontrasten och tvingar användarna att öka ljusstyrkan, vilket tar ur batteriet. AR-beläggning minskar reflektion till under 1 % per yta.

AR-beläggning använder tunnfilmsinterferens. Lager av material med alternerande brytningsindex – vanligtvis kiseldioxid och niobpentoxid – avsätts på glaset. Varje lager är exakt en fjärdedels våglängd av synligt ljus tjockt. Ljus som reflekteras från toppen och botten av varje lager stör destruktivt och eliminerar reflektionen.

Deponeringsmetoden är elektronstråleavdunstning eller sputtering inuti en vakuumkammare. Glaskåpor laddas på roterande kupoler eller planetariska fixturer. Ångan färdas i raka linjer och kondenserar på det svala glaset.

En typisk AR-stack har 4 till 7 lager. Fler lager ger bredare bandbredd (täcker hela synligt spektrum) men ökar kostnaden och cykeltiden. Kvalitetsinspektion mäter reflektans med en spektrofotometer. Bra AR-beläggningar visar mindre än 0,5 % genomsnittlig reflektion från 450nm till 650nm.

Anti-Fingerprint Coating (AF)

Oljiga fingeravtryck är fienden till alla pekskärmar. AF-beläggning gör glaset oljeavvisande och hydrofobt (vattenavvisande). Fingeravtryck torkas enkelt bort och fläckar är mindre synliga.

Beläggningen är en fluorpolymer - typiskt ett perfluorpolyeter (PFPE) derivat. Appliceringsmetoderna varierar. Vakuumavdunstning är vanligt för produktion av stora volymer. En liten degel som innehåller fast PFPE värms upp inuti en vakuumkammare. Materialet avdunstar och binder kemiskt till glasytan och bildar ett monoskikt med en tjocklek av cirka 2 till 5 nanometer. Våtsprutning och termisk härdning fungerar för lägre volymer. Den flytande AF-lösningen sprayas eller spinnbeläggs på glas och gräddas sedan vid 120°C till 150°C i 30 minuter. Resultatet är liknande men något mindre hållbart än vakuumdeponerad AF.

Hållbarheten mäts med ett stålullsnötningstest. En 1 kg vikt med stålullsdyna gnuggar fram och tillbaka över den belagda ytan. Bra AF-beläggningar överlever 3 000 till 5 000 cykler samtidigt som de bibehåller en vattenkontaktvinkel över 100 grader. Obehandlat glas har en kontaktvinkel runt 30 grader – vatten sprider sig.

Antireflexbeläggning (AG)

Bländning kommer från spegelreflektion – släta ytor som reflekterar ljus som en spegel. AG-beläggning skapar en mikroskopisk textur som sprider reflekterat ljus. Resultatet är en matt finish som förblir läsbar i starkt solljus eller takbelysning.

Det finns två metoder. Den första är kemisk etsning. Glaset doppas i ett bad av fluorvätesyra eller ammoniumbifluorid. Syran angriper selektivt glasytan och skapar slumpmässiga toppar och dalar. Grovheten styrs av syrakoncentration, temperatur och uppehållstid. Efter etsning får glaset ett frostat utseende. Den andra metoden är spraybeläggning av kiseldioxidnanopartiklar. En suspension av nanopartiklar sprayas på glaset och bakas. Partiklarna självmonterar till ett grovt lager. Denna metod erbjuder bättre likformighet men lägre nötningsbeständighet än etsad AG. AG minskar klarheten något eftersom ljus sprids i såväl transmission som reflektion. För högupplösta skärmar är en kompromiss AG med måttlig grovhet (Ra 0,1 till 0,3 mikrometer) vanligt.

Slutsats

Floatglasprocessen, överflödes-neddragningsprocessen och den kemiska förstärkningsprocessen utgör de tre tekniska grundpelarna i modern glastäcktillverkning. Varje process spelar en oersättlig roll i industrikedjan, och täcker hela produktionsbehovet från lågkostnads ​​massproduktion till högkvalitativ precisionsanpassning.

Med den kontinuerliga uppgraderingen av hemelektronik mot lättvikts, vikbar och högupplöst display, upprepar och optimerar de tre stora processerna också ständigt. Överflödesprocessen utvecklas mot tunnare tjocklek och högre planhet, flytprocessen förbättrar kontinuerligt ytprecisionen för att minska prestandagapet med avancerade processer, och den kemiska förstärkningsprocessen utvecklas mot djupare spänningsskikt och högre slaghållfasthet. För globala elektroniktillverkare är en tydlig förståelse av egenskaperna hos de tre processerna nyckeln till att välja högkostnadsprodukter av glastäckplåt och optimera produktens kärnkonkurrenskraft.