Las pantallas de próxima generación contarán con mayor resolución y rendimiento, pero llegar allí requerirá un cambio a tamaños de píxeles individuales más pequeños y un ajuste de la tolerancia para la relajación del vidrio. Los fabricantes de pantallas pueden tener en cuenta un cierto nivel de relajación en el vidrio, refiriéndose al reordenamiento intermolecular, si es conocido y reproducible. Pero las fluctuaciones en este comportamiento de relajación tienden a introducir incertidumbre en el proceso de fabricación, posiblemente provocando una desalineación de los píxeles dentro de las pantallas.

Estas fluctuaciones son causadas por ligeras variaciones en el historial térmico del vidrio, y, lamentablemente, nadie ha realizado nunca un estudio sistemático de lo que gobierna las fluctuaciones en el comportamiento de relajación del vidrio.

Pero ahora, esta semana en el Revista de física química un dúo de investigadores de Corning Inc., un fabricante de vidrio, y la Universidad de Tecnología de Qilu en China, informa sobre una nueva técnica de modelado para cuantificar y predecir las fluctuaciones de relajación del vidrio. Significativamente, su estudio proporciona una mejor comprensión de los orígenes físicos de estas fluctuaciones.

"El vidrio es un material termodinámicamente inestable que se relaja continuamente hacia el estado líquido sobreenfriado, "dijo John Mauro, director de investigación senior de investigación sobre vidrio en Corning Inc. "Esta relajación es un proceso espontáneo que se acelera durante el tratamiento térmico".

Los fabricantes de pantallas planas calientan el vidrio para depositar los transistores de película delgada para la pantalla. El vidrio puede relajarse durante el proceso de tratamiento térmico, y esta relajación normalmente implica una ligera contracción en el volumen del vidrio. Si no está controlado, esta contracción puede provocar una desalineación de píxeles y una pantalla que no funcione.

Qiuju Zheng, profesor asociado en la Universidad Tecnológica de Qilu, y se cree que Mauro es el primero en explorar las fluctuaciones en el comportamiento de relajación del vidrio al enfocarse en cuánto varía la magnitud de la relajación debido a las ligeras variaciones térmicas experimentadas por el vidrio, ya sea durante la formación inicial del vidrio o durante la fabricación del panel. proceso. Su trabajo también tiene relevancia industrial directa, por lo que la determinación de los parámetros que controlan las fluctuaciones de relajación debería ayudar a guiar la composición del vidrio en el futuro.

Según Mauro, los conocimientos adquiridos a partir de este trabajo "ya se están poniendo en práctica en el desarrollo de nuestros sustratos de vidrio de próxima generación para pantallas de alto rendimiento". También dijo, "Hay muchas otras propiedades del vidrio que nos interesan, y esto proporciona un componente importante para un conjunto más amplio de modelos que utilizamos para ayudar a guiar el diseño y desarrollo de nuevas composiciones de vidrio de alta tecnología ".

Los investigadores ahora esperan abordar una "gran brecha restante en la construcción de la conexión entre la física de la relajación del vidrio y la química del vidrio subyacente". "dijo Mauro.

La ciencia de estos efectos de relajación de vidrio se centra en cambios sutiles, normalmente se mide en términos de partes por millón de deformación lineal.

"Dado que estos efectos son tan sutiles, todavía no entendemos qué está cambiando en la estructura de vidrio subyacente para facilitar esta relajación en términos de qué elementos del vidrio están experimentando ligeras reorganizaciones en las configuraciones de unión, y por qué, "Dijo Mauro." Construir este puente entre la física del vidrio y la química del vidrio es el próximo gran desafío que debemos emprender ".