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超光滑和超精密的玻璃表面

发布时间:2016/6/16

玻璃表面的光滑程度,可以用平整程度或粗糙度来表示。平整度一般适用于平板玻璃,包括 LCD基片、FPD基片、光盘和磁盘的基片等。

制板玻璃的平整度要求(3〜5μm)/20mm,一般浮法玻璃可达到,不需抛光。平整度比此要 求还高,就属于超光滑表面,则需进行抛光。如ITO膜基片要求0. 15μm/20mm,无源阵列液晶 显不TN-LCD基板要求0. 2〜0. 25μm/20mm,STN-LCD要求0. 05〜0.1μm/20mm,光掩膜基片 要求50mmX152mm面积的平整度在lO^m以内,精度高的则要求在2Mm以内。

超光滑抛光指抛光后表面粗糙度很低,如北美地方标准委员会SEM 1对FPD平板玻璃显示 器普通型Genl]型的平均粗糙度要求艮<20nm,有源矩阵a-Si TFT的粗糙度小于5mn,有源矩 阵P-SiTFT的粗糙度也要求小于5nm。光盘和磁盘对基片的粗糙度要求更精密,表面粗糙度为 1〜6nm。对于这些高平整度和低粗糙的要求,普通的抛光技术是达不到的,于是就研发了新抛 光方法以得到超光滑和超精密的表面。

超精密加工是指加工精度为超精密,精密加工精度在5〜6级以上,加工表面粗糙度艮在 0. 8〜0. 01μm以下的加工工艺方法,超精密加工的粗糙度达到10-3μm精度指标。超精密抛光属 于超精密加工范围内,玻璃表面抛除量为分子级或原子级,表面粗糙度在纳米水平。

随着光学仪器的使用波段范围向紫外和X射线延伸,对光学部件表面粗糙度的要求也越来 越高。由于表面粗糙而造成的光线散射损失与波长的四次方成反比,所以如果表面粗糙度均方根 值为1〜2nm,对于白光或波长为832。8nm的激光来讲,此表面是非常光滑的,但对于波长为 0。8nm的X射线来讲,则是太粗糙了。近代超光滑技术发展可以达到很小的粗糙度,如采用浴 法拋光(BFT)方法,石英玻璃表面的粗糙度尺Rms可达到0. 27nm,采用浮法拋光,则表面粗糙度 可小于0. 2nm。

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