柔性玻璃加工技术分析

柔性玻璃加工技术分析

高强

洛阳北方玻璃技术股份有限公司  河南省洛阳市 471000

摘要:柔性玻璃具有较好的可弯折、柔韧性、强度大、回弹力好、不容易变化等特性,是较好的柔性显示材料。本文主要对柔性玻璃的生产工艺流程及加工工艺两方面进行了具体阐述。

关键词：柔性玻璃；生产工艺；加工技术

引言

柔性玻璃就是指薄厚≤0.1mm的纤薄玻璃，与磨抛减薄的玻璃对比时发现，柔性玻璃可立即拉扯成其他形状，能够实现回转式生产制造，拉制过的玻璃能够像塑料薄膜一样对折卷起来，为“卷对卷”制造的完成增添了无限潜能。柔性玻璃不仅易弯曲变形，而且还具有一般玻璃的强度、透光度、耐热性、电器设备绝缘层性能、闷热性能、易在空气中氧化和阳光照射环境下稳定的机械设备性能和化学性能。在今后的发展中，柔性玻璃将广泛用于柔性显现和柔性太阳能电池板行业。

1柔性玻璃的生产工艺

1.1一次成形法

依据销售市场的数据来看，目前能生产一次成型的柔性玻璃的厂家有:（1）肖特公司采用缝隙下拉的方法所生产制造的薄厚在0.03~0.1mm的柔性玻璃产品AS87，（2）日本电气硝子利用名字叫“溢流法”的专业技术生产制造出来的薄厚在30μm的匀称纤薄玻璃板商品G-Leaf。现阶段我国没有大量产出新产品，一次成型的专业技术仍然处于研发阶段。

1.1.1溢流下拉法

1967年由美国康宁公司研发创新的溢流下拉法是当今电子信息技术研发柔性玻璃最主要的生产方式,溢流下拉法就是把熔化的玻璃液依据拌和、混匀的方式由铂金安全通道引入溢流槽,装满后溢出来的玻璃液从槽两侧溢流,沿着锥型一部分均匀向下流动,在锥型部分下边融合在一起,并拉下去造成玻璃。溢流下拉法根据玻璃自身相互作用力开展拉薄,在成形和热处理环节上不与外部非均相页面开展接触,加工而成的玻璃板表层纯净无暇且光洁,无须再开展打磨抛光。该生产方式的优势是创造出来的玻璃厚薄非常薄,且玻璃双面可采取对辊控制,同步进行双面提温和制冷,此外，这种方式也特别适合缠绕。但是这种制作工艺也是会带来一些问题:一是在生产加工柔性玻璃基材的过程当中,一定要在稳定性相对较好的调节中将熔融玻璃的张力进行下拉并维持熔融玻璃的竖向承受力;二是溢流出通道全部板宽方位的玻璃液外总流量必须相等。三是总产值小,板宽受溢流槽型号规格限定,宽度只有浮法玻璃板宽的一半。

1.1.2狭缝下拉法

德国肖特公司在20新世纪中后期阶段创新研发出了狭缝下拉技术,并且还用此专业能力生产制造出了多种类型出色的特殊玻璃。现阶段肖特公司生产制造出的薄厚0.03~0.1mm的软性玻璃商品采用的就是此方法。狭缝下拉法就是把熔化的玻璃液导进铂合金所加工而成凹型槽中,装满后的玻璃液从铂金漏板缝隙中溢出来,依据推动边机、牵引辊等组织拉引成超薄玻璃。其具备资金分配小,占地总面积少,开发周期时间较短的特点。使用该方法生产柔性玻璃时，其表面的光滑度容易受间隙的构造的伤害和使用材料的伤害,其存在的不足之处是:一是由于肩负长时间且磁场较大的应力电磁场,铂金漏板非常容易变型,导致各缝隙的间隔不相同,穿过间隙的玻璃液也会带来厚薄不均等诸多问题,所以要将玻璃表面进行二次抛光处理,保证电子信息技术符合板材的应用规定。二是下拉玻璃时的黏度转变覆盖范围广,从低黏性范围到贴近固态的范围, 在整个制作过程中玻璃板材的变型不容易受控制。2004年,肖特企业申请办理了一项利用狭缝下拉法生产制造超薄玻璃板的专利。该专利权中确认了分路器、间隙喷嘴、铂金安全出口,导流器等基础设施。因为导流器的功效,当玻璃液从导流器两边间隙排出去时，会自动将排出去玻璃液开展抛光处理,大幅度提升了玻璃板的表面品质。

1.2二次成形制备方法

减薄法和二次拉引法都是二次成形制备方法。现阶段，两种方式中具备批量生产工作经历的是减薄法,三星GalaxyZFlip就是将其导进康宁柔性玻璃中应用减薄法创造出来的产品。有机化学减薄法挑选采用不同的硫酸液对夹层玻璃表面开展蚀刻来减薄钢化玻璃厚度,使之做到软性效果。这种方法特征是针对小批量玻璃生产制造水准规定比较小,厚薄融洽主观能动性高,小批量玻璃生产制造成本低;适合于客户的各种各样厚度和规格型号的规定。主要缺点有：蚀刻自身是一个不利于放大的过程，所制造出来的产品外型合格率比一次成型要弱,; 产品企业设备管理要求很高，大批量生产产品一致性较弱。据柔性玻璃减薄生产工艺流程不一样,分为浸泡式减薄法和顶喷式减薄法两种方式。浸泡式减薄法就是把玻璃基板彻底渗透到HF或HF混酸等蚀刻液中进行一定的机械设备生产制造、工艺控制,运用HF腐蚀的基本要素使玻璃基板达到匀称薄化的程度。其优势是工业设备简易,资金管理非常小。其主要缺点是单批产品投入量非常低,生产加工多生产批号产品质量一致性较弱,规模性减薄生产制造能力较弱,薄厚均匀度无法保证。顶喷式减薄法便是工业设备选用顶端喷洒的形式进行蚀刻减薄操作面板和玻璃基板。被蚀刻的玻璃基板等产品应用独特匣具竖直固定不动,使用专用喷嘴等喷淋装置,以无穷水雾的喷洒方法,将蚀刻药水均匀喷到蚀刻产品的表面,使蚀刻产品的表面出现瀑布状蚀刻流。通过所形成的爆布蚀刻流将蚀刻生成物冲刷掉,防止生成物在蚀刻产品表面造成堆积和粘连,全面提高蚀刻减薄高效率、提高减薄产品的合格率。顶喷式减薄法有着蚀刻产品尺寸大,一次蚀刻产品量多,产品薄厚均匀度非常好、外观检验检测优,蚀刻大批量生产的优势。同时也有着柔性玻璃薄厚匀称水准非常严格,机器的喷洒一致性要求比较高,设备维修管理难度高等不足。

2柔性玻璃加工方法

2.1化学强化

柔性玻璃的柔韧度很大程度上在于玻璃的厚度，当玻璃厚度低于100μm时，将会展现出出色的弯折特点，如肖特AS87eco柔性玻璃厚度为75μm时，其临界值弯曲半径可以达到3mm。当厚度达到一定程度时，可根据有机化学加强解决、也可以对特殊成分的玻璃(如碱铝硅酸盐玻璃) 进行韧性加强，进而提升柔性玻璃的弯曲性能以及其它物理力学性能。

2.2激光加工

柔性玻璃受成形方式(如二次再拉法、方法等)的影响，边缘就会产生缺点,所以必须要对边缘开展切割处理,消除拉边机造成的影响。又因一定要对柔性玻璃开展切割生产制造,变为独特造型的玻璃产品,如手机盖板的“水滴屏”、“曲面屏手机”等,必须对玻璃开展U形或O形切割,为外接的监控摄像机预埋件室内空间,而且对于独特方案设计还要开展L角、C角的切割。传统平板玻璃切割方式是金刚石刀轮或硬质合金刀具刀轮,这种方法优点在于使用便捷、生产加工质优价廉,但工业设备刀轮切割早就不能满足薄厚小于100μm柔性玻璃的切割,因此需要运用非接触式的激光发生器切割的方式对柔性玻璃二次加工。

2.3传送收卷

柔性玻璃的表面柔韧性具有一定破损性。在传递和运输过程中若遭到刮蹭损伤,也会导致表面产生微裂纹,在后期收卷过程中也会因地应力使微裂纹拓展而造成柔性玻璃裂开。柔性玻璃在开展“卷对卷”生产中务必解决表面刮蹭.因而,必须使用一种非接触式的传送设备来减少夹层玻璃与传送工具的使用接触损伤。边沿损伤损害也是比较大的,也一定要对边沿也开展充足维护。

2.4表面覆膜

柔性玻璃以其薄厚相对性比较薄,很容易遭到气体的水分、烟尘或其他环境污染颗粒物危害，这时候会导致其表面特性产生变化使玻璃丧失效应，所以在柔性玻璃生产制造出来之后要对表其面进行有效保护。因生产出来的柔性玻璃一般用于电子显示机器设备，如选用化学吸附的办法极有可能导致玻璃表面特性发生变化，因而最好的解决方法是采用物理吸附法,在其表面覆盖一层塑料薄膜用以保护玻璃再生表面。

结束语

随着柔性玻璃生产技术的持续完善,柔性玻璃的应用也得到了愈来愈多公司的高度关注。柔性玻璃是电子技术呈现出来的常见材料， 从其专业性开发角度来看,国内还处在柔性玻璃开发环节，而海外康宁、肖特、旭硝子、电气设备硝子等巨头公司已充裕熟识了柔性玻璃的整套生产技术。为了防止柔性玻璃生产制造技术与产品被海外龚断,我国应尽快加速开发和运用相关技术。

参考文献：

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