Forståelse af glas afslapning og hvorfor det er vigtigt for næste generations skærme

Næste generations skærme har øget opløsning og ydeevne, men at komme dertil vil kræve et skift til mindre individuelle pixelstørrelser og en stramning af tolerancen for glasrelaksation. Displayproducenter kan stå for et vist niveau af afslapning i glasset, henviser til den intermolekylære omlægning, hvis det er kendt og reproducerbart. Men udsving i denne afslapningsadfærd har en tendens til at indføre usikkerhed i fremstillingsprocessen, muligvis føre til fejljustering af pixels inden for skærme.

Disse udsving er forårsaget af små variationer i glassets termiske historie, og desværre har ingen nogensinde foretaget en systematisk undersøgelse af, hvad der styrer udsving i glasets afslapningsadfærd.

Men nu, denne uge i Journal of Chemical Physics en forskningsduo fra Corning Inc., en glasproducent, og Qilu University of Technology i Kina, rapporterer om en ny modelleringsteknik til at kvantificere og forudsige udsving i glasrelaksation. Væsentligt, deres undersøgelse giver en bedre forståelse af disse udsvinges fysiske oprindelse.

"Glas er et termodynamisk ustabilt materiale, der konstant slapper af mod den afkølede flydende tilstand, "sagde John Mauro, senior forskningschef for glasforskning hos Corning Inc. "Denne afslapning er en spontan proces, der accelereres under varmebehandling."

Skabere af fladskærms-skærme opvarmer glasset for at aflevere tyndfilmstransistorer til displayet. Glas kan slappe af under varmebehandlingsprocessen, og denne afslapning involverer typisk en svag krympning af glassets volumen. Hvis ukontrolleret, denne krympning kan føre til fejljustering af pixels og et ikke -fungerende display.

Qiuju Zheng, lektor ved Qilu University of Technology, og Mauro menes at være de første til at undersøge udsvingene i glasets afslapningsadfærd ved at fokusere på, hvor meget afslapningens størrelse varierer på grund af små termiske variationer, som glasset oplever - enten under den første glasdannelse eller under panelfremstillingen behandle. Deres arbejde har også direkte industriel relevans, hvorved bestemmelse af de parametre, der styrer afslapningsudsving, skal være med til at styre fremtidig glaskomposition.

Ifølge Mauro, indsigten fra dette arbejde er "allerede ved at blive udviklet til vores næste generations glasunderlag til højtydende displays." Han sagde også, "Der er mange andre egenskaber ved glasset, som vi er interesserede i, og dette giver en vigtig komponent til et større sæt modeller, som vi bruger til at hjælpe med at guide design og udvikling af nye højteknologiske glaskompositioner. "

Forskerne ser nu frem til at løse et tilbageværende "stort hul i opbygningen af ​​forbindelsen mellem fysik i glasrelaksation og den underliggende glaskemi, "sagde Mauro.

Videnskaben om disse glasafslapningseffekter er centreret omkring subtile ændringer, typisk målt i dele pr. million lineær stamme.

"Da disse effekter er så subtile, vi forstår stadig ikke, hvad der ændrer sig i den underliggende glasstruktur for at lette denne afslapning med hensyn til hvilke elementer i glasset, der undergår lette omlejringer i bindingskonfigurationer, og hvorfor, "Mauro sagde." At bygge denne bro mellem glasfysik og glaskemi er den næste store udfordring, vi bør løfte. "