摘 要

通过对玻璃力学性能的研究和分析，可以得出当玻璃的厚度减薄，其弯曲变形可以加大；并且由于厚度效应^[1]的存在，厚度薄的玻璃弯曲强度大大高于普通玻璃，弹性模量和硬度不变，裂纹扩展速度也随之减慢很多（即厚度越薄，弯曲强度越大）。因此柔性玻璃将会在柔性显示、有机薄膜太阳能电池等方面具有很好的应用前景。而作为至今为止制备柔性玻璃的最优工艺——狭缝下拉法还有很多的条件设定需要我们去总结。

论文主要通过使用数值模拟的方法，采用FLOW-3D软件来研究不同的狭缝宽度和辊轮的牵引速度对柔性玻璃狭缝下拉法成形过程的影响。本实验改变了狭缝的宽度、辊轮的位置、辊轮的温度以及辊轮的转速。通过分析成形过程中柔性玻璃带的温度、粘度和速度等来观察这些条件的改变对狭缝下拉法制备超薄柔性玻璃的成形过程的影响。

研究结果表明：（1）在1.25mm-3.0mm范围内适当的增加铂金狭缝的宽度可制备出更长的柔性玻璃带；但若实际生产手机屏幕的柔性玻璃基板，可以选择1.5mm铂金狭缝，因为此宽度的铂金狭缝生产出的柔性玻璃带更薄而且其粘度也会更均匀。（2）辊轮离狭缝的距离适当的近一些会使柔性玻璃的温度下降的更慢，其粘度比均匀，其柔性玻璃的性质会更适合现实生活生产中所需要的制造手机屏幕等的超薄柔性玻璃。（3）当柔性玻璃液的初始温度、空气介质温度相同以及辊轮的位置和转速相同时，适当的降低辊轮的温度会提高狭缝下拉法制备柔性玻璃的成功率以及制备更薄的柔性玻璃。（4）当柔性玻璃液初始温度为1050℃，空气介质温度为730℃，辊轮间距为0.75mm，辊轮距狭缝距离为100mm，辊轮温度1000℃时，选择0.8rad/s周围的转速会比其他转速更有利于狭缝下拉法制备超薄柔性玻璃的成形过程。

本文的特色：本文创新性的使用FLOW-3D软件来模拟不同的狭缝宽度和辊轮牵引速度对柔性玻璃狭缝下拉法成形过程的影响，这大大减少了人力和物力的投入，并且节约了时间，这就降低了研发成本，缩短了绝大多数产品的研发周期，增加产品的市场竞争力。

关键词：柔性玻璃，FLOW-3D软件，狭缝下拉法，狭缝宽度，牵引速度。

Abstract

Through the study and analysis of the mechanical properties of glass, it can be concluded that when the thickness of the glass is thin and the bending deformation can be increased. Due to the thickness effect, the glass bending strength is much higher than that of ordinary glass, the elastic modulus and hardness are not changed, crack propagation speed also slows down a lot (that is, the thinner the thickness, the greater the bending strength). So flexible glass will be in the flexible display, organic thin film solar cells and so has a good application prospects. And so far as the optimal process for producing a flexible glass——slit down method, there are many conditions that we need to set summary

In this paper, FLOW-3D software is used to study the effect of different slit width and roller traction speed on the forming process of flexible glass slabs by using numerical simulation method. The influence of these conditions on the forming process of ultra-thin flexible glass was studied by analyzing the temperature, viscosity and speed of the flexible glass ribbon during the forming process.

The results show that: (1) In the range of 1.25mm-3.0mm, the width of the platinum slit can be increased to prepare a longer flexible glass ribbon. However, if the actual production of mobile phone screen flexible glass substrate, you can choose 1.5mm platinum slit, because the width of the platinum slit to produce a flexible glass with thinner and its viscosity will be more uniform. (2) The distance of the roller from the slit is appropriative close to make the temperature of the flexible glass drop more slowly, the viscosity ratio than the uniform, the nature of its flexible glass will be more suitable for real life in the production of mobile phone screen, such as ultra-thin flexible glass. (3) When the initial temperature of the flexible glass, the same temperature of the air medium and the position and speed of the roller are the same, the appropriate reduction in the temperature of the roller increases the success rate of the preparation of the flexible glass by the slit down method and the preparation of the thinner flexible glass. (4) When the initial temperature of the flexible glass is 1050°C, the air medium temperature is 730°C, the roller pitch is 0.75 mm, the distance between the roll distance is 100mm, and the roller temperature is 1000°C, Select 0.8rad/s peripheral speed of the rotational speed would be more beneficial than other the speed of slit down the preparation of ultra-thin flexible glass forming process.

The features of this paper: The innovative use of FLOW-3D software to simulate the different slit width and roller traction speed on the flexible glass slit down the forming process of the impact, which greatly reduces the human and material resources, and save the Time, which reduces the cost of research and development, shorten the vast majority of product development cycle, increase the market competitiveness of products.

Key words: flexible glass, FLOW-3D software, slit down method, slit width, traction speed.

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 4

1.3 研究目的和意义 5

1.4 研究基本内容及目标 5

1.4.1研究基本内容 5

1.4.2研究目标 6

第二章 模拟软件 7

2.1 SolidWorks软件 7

2.2 FLOW-3D软件 8

2.2.1 控制方程 8

2.2.2 FLOW-3D软件介绍 9

第三章 狭缝下拉数值模型 10

3.1 玻璃参数 10

3.1.1 几种超薄柔性玻璃的对比 10

3.1.2 玻璃的工艺参数 11

3.2 铂金狭缝模型 13

3.3 模型设置 13

第四章 模拟结果及分析 16

4.1狭缝宽度对柔性玻璃成形过程的影响 16

4.2辊轮设置对超薄柔性玻璃成形过程的影响 19

4.2.1辊轮的位置对超薄柔性玻璃成形过程的影响 19

4.2.2辊轮的温度对超薄柔性玻璃成形过程的影响 20

4.2.3辊轮的转速对超薄柔性玻璃成形过程的影响 22

第五章 结论 25

参考文献 26

致 谢 28

第一章 绪论

1.1 研究背景

进入21世纪，信息技术达到史无前例的高速发展时期，各种信息终端已经将人们的生活所笼罩，手机、电脑等己成为许多人群的生活必需品。随着信息技术及其附属产业的高速发展，也不断提升了电子产品的生产规模和市场空间，从而也间接带动了形形色色的显示器行业的快速发展。超薄玻璃基板是生产液晶显示器、等离子显示器等产品的基础材料，因为在生产切割过程中会出现或多或少的损耗，所以每生产一片显示面板至少需要使用两片超薄玻璃，粗略计算，生产1平方米的显示器需要近2.5平方米的超薄玻璃。近年来，随着平板显示器技术的迅猛发展，人们对超薄玻璃需求量也日益增加^[2]。根据中国光学光电子行业协会液晶分会(CODA)发布的资料显示，中国显示面板在2013年的出货量大约为2200万平方米，可是玻璃基板的供给量却少于900万平方米^[3]，仅从这项数据对比就可清晰地看出，中国大陆的玻璃基板供应存在巨大缺口，造成如此大的供应缺口主要是由于技术限制，国内能提供合格超薄玻璃的生产线均为6代线及以下，而在更先进的生产线的生产的玻璃基板供应方面，国内玻璃厂能做到的却是空白，依然只是康宁^[4]、旭硝子和电气硝子等国外顶端公司占据技术垄断的地位。

随着对柔性显示技术的研究不断深入，其发展速度越来越快，人们对柔性基板的需求同样也更加迫切。实验表明，将玻璃厚度减薄到一定极限时，玻璃表现出很好的柔韧性，因此可以推断超薄玻璃是理想的柔性基板材料之一，这就将我们对柔性玻璃的研究推上了历史的新高度。要成功的研究透彻柔性超薄玻璃各种性能并且实现大规模化生产，其成形、等工艺技术仍需要不断地研发和改进。虽然柔性超薄玻璃在许多领域具有很好的应用前景，可是要占领柔性基板市场，要加大对玻璃力学性能研究的力度，要不断提高玻璃的柔韧性至关重要。