本發(fā)明涉及玻璃柔性測定技術領域,具體涉及一種測定玻璃柔性的方法及其應用。
背景技術:
目前,柔性顯示是電子顯示技術發(fā)展的一個潮流,應用于柔性顯示的玻璃基板厚度一般在0.07-0.1mm,它要求有良好的柔性,彎曲半徑是衡量玻璃基板柔性的一個重要參數(shù),彎曲半徑越小玻璃基板的柔性越好。
成品柔性玻璃基板尺寸大、厚度薄且均勻,彎曲半徑易于測試且重現(xiàn)性高。但在柔性顯示玻璃開發(fā)過程中,人工熔制的玻璃尺寸小、厚度大,無法成型出生產線上那樣尺寸大、厚度薄且均勻的玻璃板來提供實驗參考數(shù)據,也沒有一種可以用于測定該人工熔制的玻璃的柔性的可行性方法。因此,在當前玻璃基板柔性化的發(fā)展潮流下,需要研發(fā)一種便捷、準確、精確的方法來測量人工熔制的玻璃的彎曲半徑,以此來衡量比較不同的料方和工藝制度下人工熔制的玻璃的柔性。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術存在的上述問題,提供一種測定玻璃柔性的方法及其應用,該方法能夠解決柔性顯示玻璃研發(fā)過程中人工熔制的塊狀玻璃無法測量玻璃柔性來提供實驗參考數(shù)據的問題,且該方法測量準確、具有較高的測量精度和可靠性,對柔性顯示玻璃的性能研究具有很高的實用價值。
在玻璃的研發(fā)過程中,首先要確定、設計玻璃組分的種類和各組分的用量范圍,然后計算出一系列的實驗玻璃料方,對各實驗玻璃料方需要先人工熔制出相應料方的玻璃塊,測試其各項性能,然后根據性能測試結果對實驗玻璃料方進行進一步的確定或改進,該過程需要重復進行,直至確定最終的玻璃料方和/或制備工藝。對于柔性顯示玻璃的研發(fā),由于人工熔制的玻璃塊的柔性無法測量,導致研發(fā)工作不能順利開展。而本發(fā)明的發(fā)明人在研究中創(chuàng)造性發(fā)現(xiàn),通過首先將玻璃拉制成厚度均勻的玻璃絲帶并進行退火處理、然后測量玻璃絲帶厚度方向上的彎曲半徑的方法,可以獲得用于衡量、確定玻璃柔性的指標-玻璃絲帶的彎曲半徑。其中,當玻璃絲帶的厚度與相同料方的玻璃基板的厚度相近(厚度差不大于0.01mm,優(yōu)選不大于0.003mm)時,玻璃絲帶沿厚度方向的彎曲半徑與玻璃基板的彎曲半徑密切相關,可以反映出玻璃的柔性,能夠有效的解決柔性顯示玻璃研發(fā)過程中人工熔制玻璃無法測量玻璃柔性來提供實驗參考數(shù)據的問題,且該測定方法操作簡單,具有較高的測量準確度、精度和可靠性,對柔性顯示玻璃性能研究具有很高的實用價值。
因此,為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明一方面提供了一種測定玻璃柔性的方法,該方法包括:
(1)將玻璃拉制成厚度均勻的玻璃絲帶;
(2)將玻璃絲帶進行退火處理;
(3)將步驟(2)得到的玻璃絲帶沿厚度方向彎曲,直至玻璃絲帶斷裂,測定并記錄斷裂時玻璃絲帶彎曲段內側的最小彎曲半徑,記為玻璃絲帶的彎曲半徑,用于確定玻璃的柔性。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述玻璃絲帶為扁平狀玻璃絲帶。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述玻璃絲帶的厚度為0.05-0.2mm,進一步優(yōu)選為0.05-0.12mm。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述玻璃絲帶的寬度不小于厚度,進一步優(yōu)選為不小于厚度的2倍,更進一步優(yōu)選為厚度的5-50倍。
優(yōu)選地,步驟(1)中,所述玻璃絲帶的長度不小于50mm,進一步優(yōu)選為100-500mm。
優(yōu)選地,步驟(2)中,所述退火處理的方法包括:在玻璃退火點溫度±5℃下將玻璃絲帶退火5-40分鐘,然后隨爐自然冷卻至室溫。
優(yōu)選地,該方法還包括:將多個同批次的步驟(1)得到的玻璃絲帶重復進行步驟(2)-(3),得到彎曲半徑的多個數(shù)值,獲得所述多個數(shù)值的平均值,并以該平均值作為玻璃絲帶的最終彎曲半徑,用于確定玻璃的柔性。
優(yōu)選地,所述多個為至少3個,進一步優(yōu)選為6-15個。
優(yōu)選地,所述多個同批次的步驟(1)得到的玻璃絲帶之間的厚度差不大于0.01mm,進一步優(yōu)選不大于0.003mm。
優(yōu)選地,在步驟(1)的拉制過程中,將玻璃絲帶的表面進行拋光處理。
本發(fā)明第二方面提供了本發(fā)明所述的方法在設計玻璃料方和/或制備工藝中的應用。
本發(fā)明提供了一種通過測定玻璃絲帶彎曲半徑來確定玻璃柔性的測定方法,有效的解決了柔性顯示玻璃研發(fā)過程中人工熔制玻璃無法測量玻璃柔性來提供實驗參考數(shù)據的問題,且該測定方法操作簡單,具有較高的測量準確度、精度和可靠性,對柔性顯示玻璃性能研究具有很高的實用價值。
具體地,根據本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式,該方法具有如下優(yōu)點:
(1)玻璃絲帶的表面在拉制過程中已進行過火拋光處理,避免了表面微裂紋缺陷對測量結果的影響,使彎曲半徑測量結果更準確。
(2)玻璃絲帶制備方法簡單,測定方法易于實現(xiàn)。
(3)測量結果重現(xiàn)性高,具有巨大的實用價值。
(4)該測定方法操作簡單,具有較高的測量準確度、測量精度和可靠性,對柔性顯示玻璃性能研究具有很高的實用價值。
具體實施方式
在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值,這些范圍或值應當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說,各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間,以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍,這些數(shù)值范圍應被視為在本文中具體公開。
第一方面,本發(fā)明提供了一種測定玻璃柔性的方法,該方法包括:
(1)將玻璃拉制成厚度均勻的玻璃絲帶;
(2)將玻璃絲帶進行退火處理;
(3)將步驟(2)得到的玻璃絲帶沿厚度方向彎曲,直至玻璃絲帶斷裂,測定并記錄斷裂時玻璃絲帶彎曲段內側的最小彎曲半徑,記為玻璃絲帶的彎曲半徑,用于確定玻璃的柔性。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,步驟(1)中,所述玻璃絲帶為扁平狀玻璃絲帶。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,步驟(1)中,所述玻璃絲帶的厚度為0.05-0.2mm,進一步優(yōu)選為0.05-0.12mm。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,步驟(1)中,所述玻璃絲帶的寬度不小于厚度,進一步優(yōu)選為不小于厚度的2倍,更進一步優(yōu)選為厚度的5-50倍(可以為厚度的5倍、8倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍、35倍、40倍、45倍、50倍或前述任意兩個數(shù)值構成的范圍中的任意數(shù)值)。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,步驟(1)中,所述玻璃絲帶的長度不小于50mm,進一步優(yōu)選為100-500mm。
其中,步驟(1)中,將玻璃拉制成厚度均勻的玻璃絲帶的方法可以為本領域的各種常規(guī)方法,例如可以使用拉絲機將人工熔制的不同料方的玻璃拉制成厚度均勻的玻璃絲帶,并將玻璃絲帶的長度、寬度、厚度控制在上述條件內。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,步驟(2)中,所述退火處理的方法包括:在玻璃退火點溫度±5℃下將玻璃絲帶退火5-40分鐘,然后隨爐自然冷卻至室溫。
本發(fā)明的方法中,本領域技術人員應該理解的是,步驟(3)中,玻璃絲帶斷裂是指玻璃絲帶出現(xiàn)斷開現(xiàn)象或裂開現(xiàn)象,斷開是指玻璃絲帶被斷開為至少2段,裂開是指玻璃絲帶出現(xiàn)肉眼可見的裂紋。
本發(fā)明的方法中,步驟(3),玻璃絲帶彎曲段內側的最小彎曲半徑可以采用一種彎曲半徑的測量工具(如曲半徑測試儀)進行測量,可以一直使用該測量工具測定整個彎曲過程中的彎曲半徑,并記錄斷裂時玻璃絲帶彎曲段內側的最小彎曲半徑,記為玻璃絲帶的彎曲半徑。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,該方法還包括:將多個同批次的步驟(1)得到的玻璃絲帶重復進行步驟(2)-(3),得到彎曲半徑的多個數(shù)值,獲得所述多個數(shù)值的平均值,并以該平均值作為玻璃絲帶的最終彎曲半徑,用于確定玻璃的柔性。優(yōu)選地,所述多個為至少3個,進一步優(yōu)選為6-15個。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,所述多個同批次的步驟(1)得到的玻璃絲帶之間的厚度差不大于0.01mm,進一步優(yōu)選不大于0.003mm。厚度可以采用千分表進行測量,并將厚度差控制在前述范圍內。
本發(fā)明的方法中,優(yōu)選情況下,在步驟(1)的拉制過程中,將玻璃絲帶的表面進行拋光處理。
第二方面,本發(fā)明提供了上述方法在設計玻璃料方和/或制備工藝中的應用。
實施例
以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述,但并不因此限制本發(fā)明。以下實施例中,如無特別說明,各材料和儀器均可通過商購獲得,各方法均為本領域常規(guī)方法。
用拉絲機將人工熔制的不同料方的玻璃拉制成厚度均勻的扁平狀玻璃絲帶,截取玻璃絲帶,厚度、寬度、長度分別見表1,把截取好的玻璃絲帶直接放入玻璃退火點溫度下的爐膛中,退火一定時間(具體退火時間見表1),玻璃絲帶隨爐降至室溫后取出,將玻璃絲帶沿厚度方向彎曲,直至玻璃絲帶斷裂,測定并記錄玻璃絲帶斷裂時彎曲段內側的最小彎曲半徑,作為玻璃絲帶的彎曲半徑。
其中,表1為前述方法測量的不同料方玻璃拉制的扁平狀玻璃絲帶沿厚度方向的彎曲半徑。表2為相同料方玻璃在生產線上成型為玻璃基板的彎曲半徑。
表1
表2
從表1和表2可以看出,玻璃絲帶的厚度與相同料方的玻璃基板的厚度相近(厚度差不大于0.01mm,優(yōu)選不大于0.003mm)時,本發(fā)明的測定方法所測量的玻璃絲帶沿厚度方向的彎曲半徑與生產線上玻璃基板的彎曲半徑極相近且誤差很小,可以準確反映出玻璃的柔性,該測量方法對玻璃柔性的測定具有一定的指導意義。
精密度分析
對同批次的玻璃絲帶的彎曲半徑進行11次平行測定(樣品編號分別對應1#-11#),測定結果分別如表3-5所示,其中,表3是對a配方中玻璃絲帶厚度×寬度×長度(mm)為0.125×4.29×250的玻璃絲帶進行的平行測定,表4是對b配方中玻璃絲帶厚度×寬度×長度(mm)為0.146×5.57×300的玻璃絲帶進行的平行測定,表5是對c配方中玻璃絲帶厚度×寬度×長度(mm)為0.062×1.66×120的玻璃絲帶進行的平行測定。
表3
表4
表5
由表3-表5的數(shù)據可知,本發(fā)明的方法,離散性好,精密度高,可信度高,相對標準偏差(0.5%以下)很小,重現(xiàn)性高,結果可信度高,完全能滿足生產的需求。
本發(fā)明的測定玻璃柔性的方法,能夠解決柔性顯示玻璃研發(fā)過程中人工熔制的塊狀玻璃無法測量玻璃柔性來提供實驗參考數(shù)據的問題,且該方法測量準確、具有較高的測量精度和可靠性,對柔性顯示玻璃的性能研究具有很高的實用價值。
以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,但是,本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明的技術構思范圍內,可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型,包括各個技術特征以任何其它的合適方式進行組合,這些簡單變型和組合同樣應當視為本發(fā)明所公開的內容,均屬于本發(fā)明的保護范圍。