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液晶显示玻璃基板双刀轮切割机理

作　者: 卿剑波
导　师: 万珍平
学　校: 华南理工大学
专　业: 机械工程
关键词: 双刀轮液晶显示玻璃印压实验玻璃切割
分类号: TQ171.73
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 34次
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内容摘要

液晶显示（LCD）玻璃现已在光通讯、光电子、信息存储、宇航、微电子及生命科学领域中得到广泛的应用。通常生产中在较大的玻璃上加工得到多个液晶显示器，然后通过切割得到小单元。切割作为液晶显示器件制造工艺中重要步骤之一，目前主要的加工方法有激光切割技术、高压水射流切割技术以及机械切割技术等。激光切割是一个高度非线性过程，在切割中受到众多因素的影响，从而使得激光加工具有不稳定性。高压水射流在切割过程中存在切割速率低，加工精度差等不足，在切割过程中影响切割质量的参数多，同时水射流切割设备相对于其他设备价格高。机械切割技术作为发展最成熟，在生产中使用做多的一种，存在较大的残余应力,极易产生断片,边缘碎屑。目前机械切割中使用的刀轮主要有普通刀轮和高渗透刀轮两种，相对于普通刀轮而言，利用高渗透刀轮切割玻璃可以得到更深的垂直裂纹，这样就有利于后期的裂片过程。但是由于国外专利技术壁垒以及技术现状，目前我国的高渗透刀轮主要依赖于进口，而高渗透刀轮的价格是普通刀轮的几十倍。针对此种现状，开发出一种新的加工技术方法显得非常的必要。本文针对上述现状，提出了一种新的玻璃切割方法双刀轮切割LCD玻璃基板即利用普通刀轮在玻璃的同一位置处以不同下压量切割玻璃，后一次切割以前一次切割的下压量为基准面进切割。利用该种方法切割液晶玻璃基板，可以得到高质量的玻璃切割质量，实现高效、高精度、低成本切割。本文主要研究内容有：（1）通过设计印压系统装置以不同角度的对称楔形压头对液晶玻璃基板进行静载印压实验，利用数字显微镜及相关测量软件对裂纹的产生以及扩展进行观察分析。研究利用压头印压液晶玻璃基板的裂纹产生规律及扩展情况。（2）研究产生中位裂纹的临界载荷，利用临界载荷以下的载荷首先印压LCD玻璃试件，使试件表面产生塑性刻痕。（3）利用对称楔形压头对玻璃基板进行二次印压实验，对裂纹的产生以及扩展做定量和定性研究。同时在同一实验条件下对比一次印压与二次印压实验裂纹产生和扩展规律以及对在同一载荷下裂纹的大小。利用二次印压实验对LCD玻璃基板的机理进行深入系统的研究，并在此基础上提出进一步改进刀轮的方法。（4）此基础上创新性提出了一种新的液晶玻璃切割方法即双刀轮切割玻璃，研究双刀轮切割机理。对比在同一切割条件下，观察双刀轮和普通刀轮以及高渗透刀轮裂纹的渗透率大小以及表面切割质量,研究各刀轮在不同结构参数下的裂纹扩展情况及切割机理。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
第一章绪论  11-25
  1.1 研究背景与意义  11-12
  1.2 液晶显示器的发展  12-13
  1.3 液晶显示器的构成  13-15
  1.4 LCD 玻璃基板的切割研究现状  15-21
    1.4.1 激光加工技术  15-17
    1.4.2 水射流切割  17-18
    1.4.3 机械切割技术  18-21
  1.5 玻璃印压的国内外研究现状  21-23
  1.6 研究目标和内容  23-25
第二章液晶显示玻璃可加工性探讨  25-30
  2.1 玻璃的力学性质及脆性  25
  2.2 玻璃的断裂性质  25-26
  2.3 Griffith 断裂机理  26-27
  2.4 LCD 玻璃基板的性质  27-30
第三章液晶显示玻璃印压实验研究  30-43
  3.1 实验装置  30-33
    3.1.1 印压系统  31-32
    3.1.2 测力系统  32
    3.1.3 显微观察系统  32-33
  3.2 对称楔形压头设计  33-34
  3.3 印压实验方法  34-35
  3.4 玻璃的抛光处理与清洗  35-36
  3.5 对称楔形压头印压 LCD 玻璃基板的显微观察  36-41
  3.6 对称楔形压头印压玻璃研究  41-42
  3.7 本章小结  42-43
第四章二次印压实验研究  43-50
  4.1 对称楔印压玻璃临界载荷值  43-44
  4.2 二次印压 LCD 玻璃的研究  44-48
  4.3 本章小结  48-50
第五章液晶显示玻璃双刀轮切割机理  50-61
  5.1 玻璃切割机理  50-51
  5.2 玻璃切割装置  51-53
  5.3 实验刀轮的选择  53
  5.4 切割速度对垂直裂纹的影响  53-54
  5.5 下压量对裂纹的影响  54-58
  5.6 玻璃断面质量分析  58-60
  5.7 本章小结  60-61
结论与展望  61-63
参考文献  63-67
攻读硕士期间取得的研究成果  67-69
致谢  69-70
附件  70

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