东丽华副总经理陈芳华：全球首创 以钾宝-BT离子应对3D玻璃强度的挑战
11月17日至19日，深圳会展中心盛大启幕第十二届中国国际显示大会（CIDC2016），以下为东丽华科技副总经理陈芳华的演讲分享。
各位领导、各位专家，大家周末好！感谢深圳市平板显示行业协会给我们提供这么一个平台，也很感谢，应我老板邀请跟大家讲一下我们公司开发的钾宝-离子筛这个产品。钾宝是强化玻璃离子交换盐浴添加剂，是屏幕破碎解决方案。这个产品是东丽华全球首创产品。
首先介绍一下东丽华科技有限公司，我们成立于2008年，是一家以研发、贸易、加工、技术支持和服务为一体的方案提供商，国家级高新科技企业，我们公司主营产品为电子类、化工类、塑胶、电子玻璃、工程陶瓷、纳米材料，重点围绕平板显示领域、触摸屏面板以及玻璃面板生产制作提供解决方案和相关原辅材料。
东丽华公司扎根产业，以客户延伸、产品延伸为策略，同一个产品用于多样客户，同一个客户应用我们多种核心材料，目前公司拥有一支专业精干高素质团队，拥有中国发明专利3项通过，审批中的发明专利7项，有4项为优先国际发明专利。秉承为客户创造价值的理念，以技术为导向，向合作伙伴和客户提供高性价比的方案和服务。
讲钾宝这个材料之前，我有一点背景介绍一下。刚才孙院长提到3D玻璃预计在2017年会大批量走入市场，以及前面祐尼三的李博士提到，3D玻璃遇到常见问题，破碎、破屏率。这个事情在我们终端里面，像华为、三星、OPPO，屏幕破碎是首要返修和投诉的对象。我们提出常见解决方案只有两种，从应用端来看，在玻璃交换过程中，在玻璃强化制程过程中，提高CS（表面压应力）和DOL（应力层深度）。第二，提高表面硬度、减少微裂纹。目前流行玻璃，从开始Sodalime玻璃到现在市场上流行康宁，从中铝硅演变到高铝硅，市场上对破屏率还是有一定的要求。
强化玻璃离子交换原理，我用两个问题总结这张图，强化玻璃离子交换原理我们明白两个道理就可以了，第一，离子为什么可以被交换？第二，离子为什么要交换？是因为我们现在用的常规硝酸钾钾离子半径大于纳离子半径，所以玻璃可以被强化。玻璃为什么被强化，就是提高玻璃表面强度，玻璃大半径离子交换小半径离子过程中，可以产生CS压应力，才能提高玻璃强度。
回到主题，为什么屏幕会频繁出现破碎，为什么又会成为华为、OPPO、小米一直困扰的问题，我们做过这样一个理性测试，也做过这样一个分析。我们同一机型，以华为P9为例，这个产品同样的结构设计，所有设备和制程都是固定并受严格管控情况下，所有原材料都是一致且合格管理下，所有部件品质都在严格管控下，以确保一切合格和一致，唯一有一个动因不能被固定和保持一致，那就是玻璃表面压应力CS值。
手机中只有CS值是动态因素，因为在现有的钢化盐浴中，CS离子在交换过程中不断降低。我们浴盐的标准，纳离子浓度越来越高的情况下，即垃圾离子含量越来越高，CS越来越低，直接影响了我们CS值。CS值是抗击冲击强度关键因素，像我们做加工过程中，我们有接三星、OPPO、华为订单，终端会给我们一个指标值，我们一般都会对CS、DOL都有一个标准，一般会上到图纸。目前整个业界对这个标准，只要高铝硅玻璃基板，对CS是800正负100范围，对钠离子锁定在1.5万或最多2万。终端认为合格的产品全部是这一段内都是合格的。但是前面讲到CS越低，对玻璃破屏率越高。所以说这一段基本上在中端，他想剔除但又不能剔除的一个比较困扰的问题，这就是为什么同样P9手机，为什么同时跌下去，我的不碎，而你的碎。是因为我们强化过程中这一段全是中段标准，出货当合格品出货，如果你手机正好这个点上，从口袋跌落就容易碎。
为了解决这个问题，终端也想结合问题，目前终端有一个改变的部分，缩小控制CS分布。目前流行的玻璃工艺分两段，一部分是做单次强化玻璃，还有二强工艺玻璃。我们目前推荐对单强玻璃，CS在800-850区间，二强玻璃700到800内。我们让终端把标准收紧，控制破屏产生。理解强化过程中，我提到一个，玻璃强化过程中表面会产生压应力，如果CS过高，内部照应力过大，玻璃容易自爆。所以建议在折衷的区间范围内，不是特别高，也不是特别低，特别低碎，特别高容易自爆。
为了让终端区实现让每一个手机都是安全的，我们提出了这个标准。这个标准如何实现呢？这就是今天演讲的主角，东丽华公司开发的钾宝这个产品，可以让这个标准实现。钾宝是一种浴盐添加剂，常规浴盐硝酸钾，是硝酸钾浴盐添加剂产品，外形是片装的，属于陶瓷类。具有较小的离子筛结构，可以吸收垃圾干扰例子，保证盐浴在新的状态水平中。钾宝目前这个产品得到了苹果、三星甚至华为的一些验证。行业里面可能会发生一些小小的变化，对spak这块进行改变。钾宝经过验证，得出六个方面评价：他比较安全、制程过程中提高生产效率和良率、收窄CS分布以减少破屏率，使用过程中降低生产成本，作业安全，我们是在线式使用，操作也比较简单。
钾宝的使用，做制造加工、做强化的会比较关心这个问题，使用钾宝这个产品和传统盐浴会有什么不一样。现有传统强化盐浴更替，我们一般用的是硝酸钾，生命周期25天。当CS值低于客户标准750兆帕，就要全部加入新硝酸钾，这是高温进行，整个过程需要5天。玻璃强化温度基本430-450度之间，所以浴盐更换温度非常高，人工操作，非常高危。钾宝制程，这个架子就是我们用强化玻璃的架子，只是下面加了一个窄体网，把钾宝放进去，你怎么强化玻璃的就怎么使用钾宝，跟强化玻璃制程类似，比较方便。
接下来有两个数据是钾宝在离子交换过程中在线应用数据，我不仔细跟大家讲了，只是讲一个比较简短的。前面讲过了，终端对垃圾离子管控一般要小于等于2万PPM，我们这里做的一个极限测试，纳离子浓度已经到了2.7万，我们把钾宝按照4.3%投放比例投放，用420度温度4个小时交换，一个做了4次交换，做完一次再增加4.3%，再做第三次、第四次，一共添加了四个百分之4.3，纳离子浓度下降到6500，提升到823兆帕。嘉宝功效非常明显。直接把不合格产品变成优质产品。
第二组数据，1.2万PPM以内的，接近终端标准边缘内了，根据终端现有普遍状况做了一个测试，走线图跟刚才的类似。
这是对加工厂商比较关心的话题，我们也做了相应的数据测试，有些人会问到钾宝这个东西投到玻璃强化炉，会不会对玻璃原液造成污染，钾宝吸收的是杂质离子，不会引来其他外来离子在盐浴中，不会带来外来干扰。
对超薄玻璃，CS是抗冲击强度关键因素。700-900的CS值都是终端认可的标准。黄色区域是容易破碎的。如果玻璃CS低于800兆帕，我们加入4.3-4.5%钾宝，CS值就被拉回到绿色区域，就可以完全解决终端面临的破屏问题。如果CS值跑到更低一点的CS值，我们拉回到823兆帕的话，添加钾宝的量增多就可以了，进行两次添加。就可以回归到优质产品行列。
这是钾宝在硝酸钾浴盐使用方法是两种，一种是日常化使用方法。一个是常规性的。这个是我们的强化玻璃提篮，我们把钾宝放在提篮里，然后放到钢化炉里，每日每班定制定量使用钾宝，我们标准一般是430度3-4小时。我们把钾宝这个产品随着玻璃一起放在硝酸钾溶液里，每炉强化完，下一炉再添加置换钾宝。相当于钾宝是在线式，一直随着玻璃。这样做出来产品稳定性高，CS就会一直不会有很大的波动，简单讲，盐浴一直在这个区间内，如果垃圾离子出来，下面的钾宝就把垃圾离子吸收里，CS值恒定，破碎率就有一定保障性。
这个是集中提纯使用方法。根据玻璃特性有不一样，现在玻璃基本上走两个路线，一个是一强玻璃，一个是二强玻璃。根据玻璃特性本身不一样，我们用两种方法使用钾宝。这个集中提纯方法，垃圾离子已经到了1.5万或者2万的时候，用提篮装置放进去，用钾宝常规使用方法和标准条件放在浴盐里面进行一次性使用。不管用那种提纯方法，我们对钾宝都有一定的指导。
我们经过数轮测试，最开始对苹果这边，他非常感兴趣，他第一方案采用的就是我们钾宝。跟苹果做认证过程中，我们也遇到了钾宝一些常见疑问。这里我简短讲一下，回头这份资料也可以分享给大家。第一个问题，钾宝碎片会不会划伤玻璃？钾宝是陶瓷，钾宝莫氏硬度为5.5，比玻璃低。钾宝就算在强化炉散落，也会到炉底，不会产生摩擦。他只会对纳这些垃圾离子吸附，不会引入其他离子。，它是陶瓷产品，存放不会存在危险性。提纯后的硝酸钾与正常的硝酸钾并无区别，正常使用即可。钾宝的添加比例如何选择？这个跟我们刚才前面讲的两种使用方法有关系，如果是集中提出式的，建议添加比例在垃圾离子到了一定浓度后，我们建议添加比例是5-10%。日常化的这种添加量要少一点，原则就是多次少量。每天倒班的时候置换一次。钾宝的优势有那些？前面讲了六大优势。操作简单、安全、效率高、节约时间、保证CS稳定性、提高品质。钾宝最佳应用工艺？我们也分两段，玻璃怎么强化，我们钾宝跟着玻璃制程同步走，节约实际工厂加工和应用。第一部分就是预热，玻璃预热300度或者400度，我们钾宝也就预热这个温度。提纯工艺390度到480度，推荐是450度，反应时间5-10小时。有些客人强化炉温度可以升的480，我们就建议在480度反应。有些可能只有420，420也是可以的，原则是温度越高反应速度越快。温度低，时间放长一点也可以显示它的功能。常规问题中遇到的一个问题，如何在反应时对钾宝进行振荡。其实钾宝放在钢化炉里，如果用手提方式去振，整个反应过程中会更充分。有刚才提到钾宝有一个载具，设计有什么要求？横截面越大越好，硝酸钾与钾宝交换反应过程中接触越充分、反应越快。
这就是钾宝应用参数说明，刚才已经讲了一部分，预热，根据客户现场温度进行配置。预热0.5-1个小时。反应温度390-480，建议450，温度越高反应越快。反应时间5-10小时。保守值小于等于10小时。如果纳离子浓度不是特别高，想达到标准不是特别高，你1、2小时也可以反应完毕。振荡频率，根据条件允许情况下，基本上30-60分钟振荡一次，建议是45分钟，这个操作也比较简单，就是一个工人巡视的时候提起来振两次就可以了。具体的载具，要求孔距2-3毫米不锈钢网。
这是钾宝注意事项，选炉过程中注意液面高度。建议保持在30厘米以下。载具2-3厘米，分多层。填装，要带手套，防止划伤。填装小于30毫米。顶部留有大于30毫米空间。提纯过程中，每隔30-60分钟继续反应，保持振荡。CS测试跟玻璃材质有一定关系。
我对钾宝这个产品做一个结论性说明：钾宝制程环保，安全、效率高。钾宝很容易对外来离子浓度管控，降低破屏现象。钾宝比传统硝酸钾盐浴更换更低的成本。针对锂离子玻璃来说，锂离子活性非常高，采用钾宝去除锂离子是非常好的选择。降低破屏概率建议的方法，将目前CS值从750改到800兆帕。将目前杂质含量低值原来控制在1.5万，现在控制在1万PPM。使用钾宝日常在线干扰离子，以减少破屏率。
再次感谢各位领导给这次机会，未来东丽华我们将在产品和技术上进一步研发和开发，为产业作出更大贡献，为科技广泛交叉深度交融中不断深进。
来源：第十二届中国国际显示大会（CIDC2016）文字实录
高精尖人才集结号吹响！
不用看JD！只要你是面板界精英，小C君倾力免费为你谋得高薪好职位
简历请投递至hr@cinno.co
点击查看往期精彩内容：