一 ความสัมพันธ์ทางกายภาพระหว่างความหนาของกระจกและคุณสมบัติทางแสง
1. ผลโฟโตอิลาสติกและการหน่วงเฟส
หลักการสำคัญของจอแสดงผลคริสตัลเหลวคือการควบคุมการจัดเรียงโมเลกุลคริสตัลเหลวผ่านสนามไฟฟ้า ซึ่งจะเป็นการเปลี่ยนสถานะโพลาไรเซชันของแสงเพื่อให้ได้การแสดงผล เมื่อมีแรงเค้นภายในบนพื้นผิวแก้ว ผลคูณของสัมประสิทธิ์โฟโตอิลาสติก (C) และความหนา (d) (C × d) จะกำหนดระยะหน่วงเฟส (Δφ) โดยตรง
ข้อมูลที่วัดได้ของโครงการอุปกรณ์สำหรับรถยนต์บางชิ้นแสดงให้เห็นว่าหลังจากลดความหนาของกระจกจาก 1.1 มม. เป็น 0.55 มม. ความสม่ำเสมอของสีดำจะดีขึ้น 13% และพื้นที่แสงรั่วลดลง 42% การปรับปรุงนี้มีสาเหตุโดยตรงจากผลการยับยั้งของกระจกบางต่อเอฟเฟกต์โฟโตอิลาสติก
2. การควบคุมปรากฏการณ์ไบรีฟริงเจนซ์
ภายใต้ความเครียด แก้วจะเกิดการสะท้อนกลับของความเครียด ส่งผลให้แสงโพลาไรซ์เชิงเส้นสลายตัวเป็นลำแสงโพลาไรซ์สองลำซึ่งมีทิศทางการสั่นตั้งฉากกัน ปรากฏการณ์นี้จะเด่นชัดกว่าในกระจกหนา โดยปรากฏเป็นรัศมีสีที่ขอบของพื้นที่แสดงผล (เช่น เอฟเฟกต์มูรา) จากการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์พบว่า:
ภายใต้ความเครียด 0.5MPa ความแตกต่างของกระจก 1.1 มม. ถึง 0.0012
ภายใต้ความเครียดเดียวกัน ความแตกต่างของกระจก 0.55 มม. จะลดลงเหลือ 0.0003
หลังจากที่ผู้ผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์นำกระจกบางพิเศษ 0.4 มม.-มาใช้ ความชัดเจนในการแสดงผลของเครื่องวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจได้รับการปรับปรุงขึ้นสามระดับ ซึ่งขจัดสัญญาณรบกวนทางสายตาในการใช้งานทางคลินิกโดยสิ้นเชิง
2 ความสมดุลทางวิศวกรรมระหว่างการออกแบบโครงสร้างและเอฟเฟกต์การแสดงผล
1. การจับคู่ความหนาของระบบแบ็คไลท์
ความสว่างของจอ LCD ที่มีรหัสเสียขึ้นอยู่กับการออกแบบโมดูลแบ็คไลท์ ในไฟแบ็คไลท์ทางเข้าด้านข้างแบบดั้งเดิม มีความสมดุลแบบไดนามิกระหว่างจำนวนเม็ดแสงและความหนาของกระจก:
กระจกหนา ( มากกว่าหรือเท่ากับ 1.1 มม.): สามารถรองรับลูกปัด LED ได้มากขึ้น (ปกติจะมากกว่าหรือเท่ากับ 12 เม็ด) โดยให้ความสว่างสูงกว่า 800cd/m²
แก้วบาง (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.7 มม.): ควรใช้ลูกปัดโคมไฟประสิทธิภาพการส่องสว่างสูง (เช่นบรรจุภัณฑ์ 0402) ร่วมกับฟิล์มปรับความสว่างเพื่อให้ได้ความสว่าง 600cd/m ² ภายใต้ลูกปัดโคมไฟ 6-8 ชิ้น
กรณีศึกษาของเทอร์โมสตัทสำหรับบ้านอัจฉริยะแสดงให้เห็นว่าการใช้กระจกขนาด 0.55 มม. และ LED ดัชนีการเรนเดอร์สีสูง 6 ดวง ในขณะที่ยังคงความสว่างไว้ที่ 550cd/m² การใช้พลังงานจะลดลง 27% และความสม่ำเสมอของจอแสดงผลสูงถึง 92%
2. การออกแบบการชดเชยความแข็งแรงทางกล
แม้ว่ากระจกบาง ๆ จะสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการมองเห็นได้ แต่จำเป็นต้องมีนวัตกรรมด้านโครงสร้างเพื่อชดเชยความแข็งแรงที่ไม่เพียงพอ:
การเสริมโครงเหล็ก: เพิ่มโครงสแตนเลส 0.3 มม. ที่ด้านนอกของกระจก 0.55 มม. เพื่อปรับปรุงความต้านทานแรงกระแทกถึง 1.5J (ข้อกำหนดมาตรฐานแห่งชาติ 1.0J)
บัฟเฟอร์โฟม: ใส่โฟมซิลิโคน 0.2 มม. ระหว่างกระจกและแบ็คไลท์เพื่อดูดซับพลังงานกระแทกมากกว่า 85%
การเสริมฟิล์มโพลาไรซ์: การใช้ฟิล์มโพลาไรซ์หนา 180 μ m แทนรุ่น 120 μ m แบบดั้งเดิม โมดูลัสการโค้งงอจะเพิ่มขึ้น 40%
การทดสอบอุปกรณ์ HMI ทางอุตสาหกรรมแสดงให้เห็นว่าโครงร่างกระจก 0.7 มม. ที่ได้รับการปรับปรุงได้ลดอัตราความล้มเหลวจาก 3.2% เหลือ 0.5% ในการทดสอบการหมุนเวียนของอุณหภูมิจาก -30 องศาถึง+85 องศา
3 ข้อกำหนดที่แม่นยำสำหรับการควบคุมความหนาในกระบวนการผลิต
1. ความแม่นยำของกระบวนการตัด
คุณภาพของการตัดกระจกส่งผลโดยตรงต่อเอฟเฟกต์ขอบจอแสดงผล การเปรียบเทียบกระบวนการกระแสหลักในปัจจุบัน:
ประเภทกระบวนการ ความแม่นยำในการตัด ความกว้างของคมตัด ช่วงความหนาที่ใช้ได้
การตัดด้วยเลเซอร์ ± 5 μ m น้อยกว่าหรือเท่ากับ 15 μ m 0.3-1.1 มม.
การตัดล้อเพชร ± 15 μ m 30-50 μ m 0.5-2.0 มม.
หลังจากที่ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคนำการตัดกระจกขนาด 0.4 มม. มาใช้ ผลผลิตของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นจาก 78% เป็น 92% โดยต้นทุนการตัดครั้งเดียวเพิ่มขึ้น 0.3 ดอลลาร์สหรัฐฯ อย่างไรก็ตาม ค่าพรีเมียมที่ได้จากเอฟเฟกต์การแสดงผลที่ได้รับการปรับปรุงนั้นสูงถึง 2.5 ดอลลาร์สหรัฐ
2. การควบคุมความสม่ำเสมอของการเคลือบผิว
ค่าเบี่ยงเบนความหนาของการเคลือบ AR/AF บนพื้นผิวกระจกจำเป็นต้องได้รับการควบคุมภายใน ± 3% มิฉะนั้นจะทำให้เกิด:
Thick coating (>15 μ m): การส่งผ่านแสงลดลง 5% -8% ซึ่งมีลักษณะเป็นหมอก
เคลือบบาง (<8 μ m): Reduced anti reflection effect and increased ambient light interference
โครงการเครื่องมือยานยนต์บางโครงการปรับปรุงความแม่นยำของการควบคุมความหนาของสีเคลือบจาก ± 8% เป็น ± 2% โดยการนำเซ็นเซอร์ดิสเพลสเมนต์คอนโฟคอลสเปกตรัม และเพิ่มคะแนนความสามารถในการอ่านภายใต้แสงจ้าจาก 3.2 จุด (ในระดับ 5 จุด) เป็น 4.7 จุด
4 กลยุทธ์การเลือกความหนาสำหรับสถานการณ์การใช้งานทั่วไป
1. สาขาเครื่องใช้ไฟฟ้า
สมาร์ทโฟน อุปกรณ์สวมใส่ได้ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่มีความบางและบางเป็นพิเศษมักใช้กระจกความหนา 0.4-0.55 มม.:
ข้อดี: สามารถควบคุมความหนารวมได้ระหว่าง 1.7-2.0 มม. ตอบสนองความต้องการในการพกพา
ความท้าทาย: จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ COG (Chip On Glass) เพื่อชดเชยความแข็งแกร่ง
กรณี: สร้อยข้อมืออัจฉริยะบางยี่ห้อใช้เทคโนโลยีแก้ว + COG ขนาด 0.4 มม. เพื่อให้ได้ดีไซน์ที่บางพิเศษ 1.5 มม.- พร้อมอายุการใช้งานแบตเตอรี่สูงสุด 14 วัน
2. สาขาควบคุมอุตสาหกรรม
ผลิตภัณฑ์ที่เน้นความน่าเชื่อถือ เช่น อุปกรณ์ควบคุมอุตสาหกรรมและเครื่องมือทางการแพทย์ มักใช้กระจกหนา 0.7-1.1 มม
ข้อดี: เพิ่มความทนทานต่อแรงกระแทกได้มากกว่า 3 เท่า โดยมีอายุการใช้งานยาวนานถึง 100,000 ชั่วโมง
นวัตกรรม: เพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบโครงเหล็กผ่านการจำลองโครงสร้างเพื่อให้ได้ระดับการป้องกัน IP67 บนกระจก 1.1 มม
กรณี: แผงควบคุมการทำงานของเครื่องมือกล CNC บางชนิดทำจากแก้ว 0.9 มม. และทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 5 ปีโดยไม่เกิดข้อผิดพลาดในสภาพแวดล้อมของของเหลวในการตัดโลหะ
