隨著光電產業的液晶應力不斷發展,電子產品向超薄化、玻璃高清晰、基板經驗交流一體屏方向發展,分析對液晶玻璃基板的對策品質要求也日益提高。應力是液晶應力影響基板玻璃成型品質的主要因素,為滿足客戶需要,玻璃提升產品競爭力,基板經驗交流提高玻璃基板應力的分析管控水平,應了解應力的對策分類及影響因素,不斷優化玻璃基板的液晶應力應力,提升產品的玻璃競爭力。
基板玻璃應力主要分為熱應力和機械應力。基板經驗交流由于溫度梯度造成的分析應力,稱為熱應力。對策其中溫度較高的部分,形成壓應力;溫度較低的部分,形成拉應力。因外力作用產生的應力,稱為機械應力。
熱應力:又分為較好應力和殘余應力。在生產過程中主要清理的是殘余應力,而影響殘余應力的主要因素為:退火爐內溫度的變化,導致玻璃基板退火不完全,應力變大;厚薄不同的玻璃散熱不一致造成退火橫向溫度不同,形成相鄰非常大的拉應力、壓應力;玻璃基板形狀的不穩定,導致爐內玻璃基板形狀與退火溫度曲線不匹配,在形狀變化區形成差異非常大的拉應力;爐體所在區域環境壓力差變化,導致退火溫度整體升高或降低,形成不穩定的拉應力、壓應力。
(1)退火爐溫度:退火溫度對應力的影響:退火溫度變化,玻璃基板退火點隨著變化,引起玻璃基板退火不完全,導致應力變化,如圖1所示。正常退火溫度,應力數值穩定且小;異常退火溫度,應力數值及散差大。
圖1退火溫度與應力關系
對策:
①根據理論退火溫度曲線推算出符合產線實際退火曲線溫度;
②調整退火爐高度控制退火速率;
③設定產線退火點溫度控制范圍,并制定調整方案。
(2)厚度:厚度對應力的影響:①厚度較厚區域,溫度高,散熱慢,多造成壓應力,且壓應力數值非常大(如圖2所示,應力圖中淺色圓圈表示);②厚度較薄區域,溫度低,散熱快,多造成拉應力,且拉應力數值非常大(如圖2所示,應力圖中深色圓圈表示)。
圖2應力與厚度間關系
對策:
①較薄的區域,升高對應退火區加熱器功率來提高玻璃板溫度,改變退火橫向溫差;調整定型區冷卻風量以增加玻璃基板厚度,改變該區域玻璃基板厚度分布;
②較厚的區域,減少對應退火區加熱器功率來降低玻璃板溫度,改變退火橫向溫差;調整定型區冷卻風量以降低玻璃基板厚度,改變該區域玻璃基板厚度分布。
(3)BOW形:玻璃基板在退火爐內橫向溫差作用下,由于爐體左右溫差不同在玻璃基板上形成的凹凸面稱為BOW形,如圖3所示。在液晶玻璃生產中,非接觸面稱為A面,接觸面稱為B面,故A面形成凸起形稱為A-BOW,B面形成凸起形稱為B-BOW,而兩面均有凸起形稱為S-BOW。在正常生產過程中只有A-BOW是具備合格品的先決條件。BOW形變化,即玻璃的形狀改變會產生機械應力,同時也會造成退火爐內部氣流的改變,退火爐橫向的溫差也會改變,從而產生熱應力。
圖3 BOW形的分類
BOW形對應力的影響:
①A-BOW中應力呈現拉應力、壓應力交叉出現,應力值相對穩定;
②B-BOW中應力兩端呈壓應力,中間呈拉應力,且應力數值偏大(200 psi以上);
③S-BOW中應力中S-BOW處呈拉應力,A-BOW處呈拉應力、壓應力交叉出現,且應力數值偏大(200 psi以上)。
對策:
①BOW形變化,可通過使用專項使用工具進行處理,使其恢復正常A-BOW狀態;
②通過升高退火爐中間功率,做大BOW形,穩定形狀;
③通過大幅度整體升高定型功率,提升定型爐內BOW形穩定性;
④調整分段式牽引輥位置參數干涉玻璃基板形狀,迫使玻璃基板穩定。
機械應力:目前液晶基板采用溢流下拉法生產的玻璃基板厚度0.4~0.5 mm,此厚度下的玻璃基板不利于形狀穩定。切割需要把A-BOW的玻璃基板緊貼到水平的砧板條上,當橫切機切割完成后,水平的玻璃基板恢復至A-BOW形狀,其必然存在晃動,故切割后晃動量產生的機械力越大,影響應力越大。橫切機及機器人工作示意圖見圖4。
圖4橫切機及機器人工作示意圖
玻璃基板晃動對應力的影響:玻璃基板晃動大,玻璃基板上出現應力超出管控范圍的點,且呈隨機分布趨勢。
對策:
①在監控玻璃基板的視頻中設定標尺,時刻監控玻璃基板的晃動情況,晃動超出標尺查找原因并做出相應調整;
②通過工藝優化減小BOW形,減小切割后BOW形恢復反彈力,減小晃動。
液晶玻璃生產中應力形成原因錯綜復雜,當遇到應力偏大時應理清頭緒,具體問題具體分析,遵循適當的問題排查步驟,及時有效發現問題癥結所在來解決問題,為液晶玻璃的穩定生產提供保障。