<meter id="pryje"><nav id="pryje"><delect id="pryje"></delect></nav></meter>
          <label id="pryje"></label>

          新聞中心

          EEPW首頁 > 元件/連接器 > 設(shè)計應用 > 電視機背板采用鋼化玻璃的可行性研究

          電視機背板采用鋼化玻璃的可行性研究

          作者:李圣,趙麗,陳偉雄,朋朝明(深圳創(chuàng)維-RGB電子有限公司 硬件研究院,深圳518108) 時間:2023-07-26 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏
          編者按:鋼化玻璃由于其外觀現(xiàn)代、工期短、自重輕等特點,在國內(nèi)外引起廣泛的關(guān)注,并已在電子產(chǎn)品中廣泛應用,包括手機、PAD、筆記型電腦及可穿戴產(chǎn)品等。電視機后背板采用鋼化玻璃,迎合了工業(yè)造型設(shè)計潮流。但由于玻璃的特殊性及結(jié)構(gòu)裝配等技術(shù)問題,需要綜合評估其應用可行性。本文就電視機背板采用鋼化玻璃的風險點進行簡要分析,并提出關(guān)鍵技術(shù)針對性的改善措施。


          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202307/448977.htm

          1 開發(fā)背景

          作為電視機后背板,玻璃是一種針對金屬背板與玻璃聯(lián)接的新思維、新工藝創(chuàng)新,能夠迎合目前超窄超薄設(shè)計需求,在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面是一次前沿探索,將突破傳統(tǒng)裝配方式,使電視機產(chǎn)品更高檔、美觀,并能體現(xiàn)市場差異化,提升市場競爭優(yōu)勢。

          早期,日本索尼公司推出該工藝為電視機配套,由于該公司在電視行業(yè)玻璃貼合方面有絕對技術(shù)優(yōu)勢,導入該工藝技術(shù)配套有一定的技術(shù)儲備。因工藝可行性問題,國內(nèi)競品企業(yè)無法配套該技術(shù),我公司以索尼公司為該創(chuàng)新技術(shù)標桿,突破技術(shù)瓶頸,啟動一系列該工藝可行性應用研究,為后續(xù)玻璃作為后背板提供技術(shù)儲備。

          2 研究事項與

          2.1 安全性能及防爆膜性能

          強度雖然比普通玻璃強,但是有自爆(自己破裂)的可能性,而普通玻璃不存在自爆;并且通過鋼化爐(物理鋼化)后的平板玻璃,一般都會有變形,變形程度由設(shè)備與技術(shù)人員工藝水平?jīng)Q定,在一定程度上會影響結(jié)構(gòu)裝配效果,需要與玻璃廠商一道其鋼化安全性能及裝配效果。

          針對的自爆風險,評估在鋼化玻璃一側(cè)貼裝防爆膜,要求貼合邊緣平整均勻,無明顯毛邊毛刺,膜面要求無劃傷、氣泡、雜物、折痕等。

          2.2 鋼化玻璃遮光性及性能

          由于鋼化玻璃后背板作為模組一體機使用,要具有很好的遮光效果,需要評估合理的工藝配套及檢測手段以達到效果。另外,鋼化玻璃的表面處理在電視機背板上應用主要涉及到油墨,但鋼化前與鋼化后的表面處理在外觀和性能上有一定差異,需要是否符合創(chuàng)新外觀效果及品質(zhì)要求。

          2.3 鋼化玻璃后背板工藝制程

          鋼化玻璃后背板將與模組一體以體現(xiàn)其效果,制作工藝直接關(guān)系到模組品質(zhì),采用合理的工藝制程配套顯得尤為重要,直接關(guān)系到配套廠家實力、成品品質(zhì)、產(chǎn)能和成本等。

          2.4 膠帶/黏接性能

          結(jié)合/ 膠帶特性和研發(fā)經(jīng)驗,優(yōu)化工藝裝配方式,選擇出合理的黏接載體,并保證產(chǎn)品品質(zhì),主要驗證膠帶及膠帶配合等兩種方式。

          2.5 鋼化玻璃后背板的結(jié)構(gòu)設(shè)計

          由于鋼化玻璃需要物理鋼化處理,對產(chǎn)品的形位公差及尺寸公差都會產(chǎn)生一定影響,并且不同材質(zhì)熱膨脹系數(shù)不一致會導致性能測試出現(xiàn)開裂、變形及脫落等風險,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案對工藝可行性研究尤為重要。2022.

          3 可行性評估驗證

          結(jié)合造型及結(jié)構(gòu)需求,將以50 英寸(注:1 英寸=2.54 cm)為評估機型,結(jié)合上游市場玻璃原片的標準厚度,評估厚度為2.0 mm、2.5 mm、3.0 mm(外形尺寸為:LXW = 1 061 mm×575 mm)進行可行性評估驗證,考慮到玻璃的結(jié)構(gòu)強度和面積,采用物理鋼化進行鋼化處理的同時要協(xié)調(diào)玻璃廠商進行前期玻璃打樣及驗證。

          3.1 玻璃安全性能驗證

          由于背板玻璃配套厚度較薄,行業(yè)規(guī)定厚度為3.0 mm 以下的玻璃只能實現(xiàn)物理半鋼化及化學鋼化,結(jié)合玻璃特性及成本考慮,主要評估采用物理鋼化后的安全性能。相關(guān)驗證方案見表1。

          表1 3種厚度的安全性比較

          1690341578222746.png

          注:①測試方法參照《GB/T17841-2008 半鋼化玻璃》進行;②數(shù)據(jù)由玻璃廠商提供。

          為了防止玻璃自爆引起的碎片飛濺,需要貼裝防爆膜。防爆膜貼在玻璃表面的金屬薄膜上,它是一種安全裝置,又稱防爆片或爆破片。外在壓力超過一定限度時,薄膜先被沖破,因而可以降低玻璃所受的壓力,增加整體強度。

          一般來說,防爆膜結(jié)構(gòu)有抗磨層、帶色PET 安全基層、復合膠黏劑、UV 吸收層、透明PET 安全基層、安裝膠黏劑層及PET 離型膜等。

          貼膜施工有較高的技術(shù)要求,要求貼合邊緣平整均勻,無明顯毛邊毛刺,膜面要求無劃傷、氣泡、雜物、折痕等。此項工藝須委托專業(yè)廠商,工作人員應嚴格按照相關(guān)規(guī)范進行操作。當完成貼膜施工后,應請有關(guān)部門做相應的質(zhì)量檢驗。

          3.2 鋼化玻璃遮光性及性能評估

          作為模組一體用后背板,玻璃的遮光性要求較高,要求在1 200 LUX,觀察距離30 cm,不得有漏光等風險,另外,性能需要符合測試要求,主要針對其油墨絲印后的附著力進行驗證,主要問題有:

          ①采用低溫油墨絲印,其油墨附著力差;

          ②采用高溫油墨絲印,附著力測試能通過,但漏光嚴重,存在色差。

          從問題點看,低溫油墨絲印遮光性較好,但附著性較差;高溫油墨絲印附著性較好,但遮光性較差。其主要原因與油墨、印刷工藝、烘烤溫度和加工環(huán)境等有很大關(guān)系。

          3.2.1 油墨對性能影響

          玻璃絲印簡要工藝制程為:將油墨印刷到玻璃的表面,再采用油墨的固化措施,印制油墨牢固附著在玻璃表面。

          玻璃絲印用兩種油墨,一種是無機色素經(jīng)過研磨達到一定細度,再加入丙烯酸樹脂,絲印在玻璃表面,經(jīng)高溫(600 ℃以上)烘烤1~2 min,墨層和玻璃表層熔化在一起,牢度極佳。這種油墨的耐熱溫度就在600 ℃以上,但是配套成本較高。另一種是以高分子化合物為黏結(jié)劑的無機玻璃低溫油墨,應用的油墨是網(wǎng)印之后在180~200 ℃烘烤10 min,這種油墨的耐熱溫度相對要低,但是烘烤時間較長,油墨的牢度和硬度較差,絲印前及絲印后色差較小,兩種油墨都能耐低濃度的電解質(zhì)及乙醇、丙酮、苯類、環(huán)己酮等溶劑的腐蝕。

          3.2.2 環(huán)境對絲印性能影響

          玻璃高溫絲印油墨對環(huán)境要求較高,如果環(huán)境中有顆粒狀粉塵存在,容易導致油墨在玻璃表面局部未附著及產(chǎn)生氣泡,再通過高溫烘烤,塵點局部出現(xiàn)油墨收縮和氣泡破裂,造成烘烤后出現(xiàn)針孔漏光。

          玻璃板在印刷前應經(jīng)過前處理使其表面潔凈后,馬上進行印刷。如玻璃經(jīng)過處理后,不馬上進行印刷,會被再次污染。前處理可去除油脂等污垢,同時也可除去附著在表面上的灰塵。要特別注意,在用手搬玻璃時,指紋也會附著在印刷面上,導致印刷時形成針孔,建議絲印工序在無塵室進行,以提升產(chǎn)品良率。

          3.2.3 靜電對絲印性能影響

          靜電電流一般很小,電位差卻非常大,可出現(xiàn)吸引、排斥、導電、放電等現(xiàn)象,給絲印帶來不良影響。印刷時,絲網(wǎng)因刮板橡膠的加壓刮動使橡膠部分和絲網(wǎng)帶電。絲網(wǎng)自身帶電會影響正常著墨,產(chǎn)生堵版故障,在承印物輸出的瞬間會被絲網(wǎng)吸住。

          防止靜電產(chǎn)生的方法有調(diào)節(jié)溫度、濕度及降低絲印網(wǎng)距、減少印刷速度等。

          油墨絲印是玻璃制程中的關(guān)鍵工序,如何達到高品質(zhì)效果是本次應用研究重點。通過與廠商樣品工藝驗證及探討,目前品質(zhì)有較大改善。

          3.3 鋼化玻璃防靜電評估

          考慮到后續(xù)在整機模組中使用,容易在絲印面產(chǎn)生靜電,需要加貼一層PE 防靜電膜,防止靜電產(chǎn)生對電子元器件性能/ 光學性能等的影響。

          靜電的基本物理特性為:吸引或排斥,與大地有電位差(電壓非常高)會產(chǎn)生放電電流。

          防靜電膜是在PE 原料中加入防靜電劑,使其表面電阻達到0 ~ 10 Ω 而本身摩擦不產(chǎn)生靜電,經(jīng)高溫定型后經(jīng)久耐磨,從而起到良好的抗靜電電效果,避免靜電對電子元器件的損傷。

          3.4 高溫油墨對外觀影響

          目前,與創(chuàng)新部門確認玻璃背板配套顏色為黑色和白色兩種,主要針對白色油墨絲印驗證,通過多次油墨調(diào)整來看,始終存在色差。產(chǎn)生色差主要為玻璃材料(普通玻璃偏綠)、透過率及高溫油墨絲印等原因,針對此現(xiàn)象,廠家采用超白玻進行絲印,因為超白玻透光率較高,相對普通玻璃效果明顯改善,但制造工藝控制復雜,其成本是普通玻璃的2 倍,且厚度只能大于3.0 mm以上,結(jié)合成本及造型綜合考慮,共同協(xié)商,接受采用普通玻璃配套,但色差需要嚴格管控。

          3.5 鋼化玻璃后背板工藝制程

          鋼化玻璃后背板工藝制程涉及普通玻璃外形加工、鋼化、油墨絲印、貼覆防爆膜及貼覆防靜電膜等工序,具體工藝流程如圖2 所示。

          image.png

          圖2 鋼化玻璃后背板工藝制程

          目前,大片玻璃一般都采用平面鋼化爐,合理設(shè)置好鋼化熱處理參數(shù)后,將玻璃平放在加熱輥道上,通過自動化方式進行鋼化,鋼化變形主要來自兩方面:輥道的精度及熱處理應力不均。

          控制鋼化玻璃平整度對策:

          ①鋼化爐中的加熱輥道足夠預熱,使得輥道受熱均勻,消除應力;

          ②定期檢測加熱輥道的平行度,盡量將鋼化玻璃彎曲度控制在允許范圍。

          ●   貼裝膜片:該工序?qū)ぷ鳝h(huán)境及貼膜前處理要求較高,要求貼合后四周整齊,不得有毛邊、折皺、氣泡、翹起等不良;另外,所選定的防爆膜要滿足一定的防刮、耐磨及耐酸堿等性能要求。

          ●   包裝:采用木箱包裝,以便于裝卸、運輸。玻璃與玻璃之間、玻璃與箱架之間應采用防護措施,保證在運輸、周轉(zhuǎn)中不產(chǎn)生不良品。

          3.6 膠帶/膠黏劑黏接性能評估

          裝配結(jié)構(gòu)采用膠帶/ 膠黏劑方式將玻璃與中框(材料:AL6063,表面處理:黑色陽極)進行黏接裝配,需要綜合考慮電視機使用年限,及人為損壞、環(huán)境變化或者原有的膠黏劑超過質(zhì)保使用的年限(10 ~ 12 年)等一系列因素,容易使膠黏劑發(fā)生塑性變形、起泡、龜裂以及老化等破損的現(xiàn)象,粘結(jié)作用減弱甚至消失,致使玻璃后背板裝配松動、結(jié)構(gòu)變形等損害現(xiàn)象,增加玻璃脫落風險。

          結(jié)合以上問題,協(xié)調(diào)品牌膠黏劑/ 膠帶廠家提供不同性質(zhì)的膠黏劑及膠帶進行可行性驗證,前期制作一批鋁質(zhì)工件及玻璃小樣進行摸底測試,黏接寬度為8 mm,另外同步進行玻璃與47E860 中框黏接應用性測試,通過全套氣候測試驗證是否有異常[1],相關(guān)方案驗證見表2。

          表2 不同性質(zhì)的膠帶、膠黏劑的比較

          1690342049705780.png

          通過驗證,其結(jié)論為:

          ①玻璃采用2.5 mm 普通浮法玻璃進行物理半鋼化處理;

          ②玻璃背板采用高溫油墨絲印工藝;

          ③裝配方式采用膠帶+ 膠水方式進行裝配。

          :由于鋼化玻璃最大品質(zhì)風險為自爆,只能控制玻璃自爆率,根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗,普通鋼化玻璃自爆率在1‰~ 3‰左右,無法達到100%合格,需要供貨商重點管控半鋼化工藝制程,降低自爆風險,(例如:玻璃原材料一致性;熱處理制程及溫度 烘烤時間等控制(不能急冷急熱,保證鋼化表面應力均勻等)。

          3.7 鋼化玻璃后背板的結(jié)構(gòu)設(shè)計

          在玻璃與金屬黏接中,由于膠黏劑具有流動性及固化開放時間,結(jié)構(gòu)的合理性設(shè)計對黏接性能及量產(chǎn)性是關(guān)鍵因素,主要需要考慮以下幾個方面:

          ①玻璃后背板需要能快速、準確定位,盡量減少輔助治具的設(shè)計難度;

          ②由于玻璃熱膨脹系數(shù)大于金屬鋁合金熱膨脹系數(shù),需要預留間隙吸收;

          ③需要設(shè)計合理的施膠面,保證其合理量達到最優(yōu)的黏接強度。

          3.7.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

          通過前期系列可靠性評估及驗證,現(xiàn)按2 種結(jié)構(gòu)設(shè)計方案配套評估,如圖2、圖3 和表3 所示。

          image.png

          image.png

          圖2 方案一:截面剖視示意圖

          image.png

          image.png

          圖3 方案二:截面剖視示意圖

          表3 2種方案的比較

          1690342232232397.png

          4 結(jié)束語

          電視機后背板采用鋼化玻璃驗證工作是一項系統(tǒng)而又復雜的工作,既有玻璃原片、配套輔材及生產(chǎn)工藝、性能標準化的合理性驗證,又有玻璃與不同材料的裝配方式及量產(chǎn)可行性評估,與塑膠后殼裝配相比,具有技術(shù)含量高、施工難度和技術(shù)要求復雜多變的特點。此外,由于受到玻璃大尺寸的局限性,后期還要對量產(chǎn)線體重新規(guī)劃,包括生產(chǎn)環(huán)境的改造升級,設(shè)備引進,品質(zhì)管理文件的制作等,還需要投入更多的精力對量產(chǎn)性進行可行性評估。

          參考文獻:

          [1]彩色電視機環(huán)境試驗要求和方法:Q/SCWB2041-2010[Z].深圳創(chuàng)維-RGB電子有限公司新品質(zhì)量部.

          (本文來源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2022年1月期)



          評論


          相關(guān)推薦

          技術(shù)專區(qū)

          關(guān)閉
          看屁屁www成人影院,亚洲人妻成人图片,亚洲精品成人午夜在线,日韩在线 欧美成人 (function(){ var bp = document.createElement('script'); var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0]; if (curProtocol === 'https') { bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js'; } else { bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js'; } var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(bp, s); })();