กระจกออปโตอิเล็กทรอนิกส์ Photoelectric glass

กระจกนำไฟฟ้า เป็นกระจกที่มีความต้านทานต่ำและสามารถนำไฟฟ้าได้ โดยเคลือบฟิล์มนำไฟฟ้าบนผิวกระจก ทำให้มีความแข็งแรงเชิงกลสูงและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี กระจกนำไฟฟ้าแบบโปร่งใสมีความสามารถในการส่งผ่านแสงสูงถึง 93% ตัวอย่างที่พบมาก ได้แก่ กระจก ITO และ FTO

กระจก ITO:กระจก ITO ผลิตโดยการเคลือบชั้น Indium Tin Oxide (ITO) ลงบนแผ่นกระจกชนิด soda-lime, borosilicate หรือ aluminosilicate ด้วยวิธีเคลือบสปัตเตอริงหรือการระเหย สำหรับจอ LCD จะมีการเคลือบชั้น SiO₂ ก่อนเคลือบ ITO เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของไอออนโซเดียมเข้าสู่โมดูล LCD

กระจก FTOกระจก FTO คือกระจกที่มีการเจือฟลูออรีนลงในชั้น Tin Oxide เรียกว่า Florine Doped Tin Oxide FTO มีความนำไฟฟ้าสูง เหมาะสำหรับการใช้งานหลายประเภท เช่น ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ หน้าจอสัมผัส เซลล์แสงอาทิตย์ฟิล์มบาง กระจกประหยัดพลังงาน ฉนวน RFI/EMI และงานด้านพลังงานเขียว ในการใช้งานด้านแสง กระจก FTO ต้องมีความโปร่งแสงดีในย่านแสงที่มองเห็น และสะท้อนแสงอินฟราเรดได้ดี คุณสมบัติหลักของ FTO ได้แก่: ① ความต้านทานแผ่นต่ำ ② ความโปร่งแสงสูง ③ ขนาดใหญ่ น้ำหนักเบา และบาง ④ ขึ้นรูปง่าย ทนการกระแทก

กระจกควอตซ์ หรือที่เรียกว่ากระจกการขยายตัวต่ำหรือกระจกทนความร้อนสูง เป็นกระจกพิเศษที่ประกอบด้วยซิลิคอนไดออกไซด์เพียงชนิดเดียว ผลิตจากคริสตัลควอตซ์ธรรมชาติ (เช่น คริสตัลหรือทรายควอตซ์บริสุทธิ์) หรือจากวัสดุสังเคราะห์ที่ผ่านการหลอมที่อุณหภูมิสูง กระจกควอตซ์จำแนกตามวิธีการผลิต การใช้งาน หรือรูปลักษณ์ เช่น กระจกควอตซ์โปร่งใสนำ้หลอม กระจกควอตซ์หลอม กระจกควอตซ์เผาแก๊ส กระจกควอตซ์สังเคราะห์ กระจกควอตซ์ทึบแสง กระจกควอตซ์ออปติคัล และกระจกควอตซ์สำหรับงานเซมิคอนดักเตอร์

กระจกควอตซ์มีคุณสมบัติทนความร้อนสูง (อุณหภูมิใช้งานปกติ 1100–1200°C ใช้งานระยะสั้นได้ถึง 1400°C), ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำ (1/10–1/20 ของกระจกทั่วไป มีความทนทานต่อแรงกระแทกจากความร้อนได้ดี), มีความเสถียรทางเคมีสูง (เป็นวัสดุที่มีความเป็นกรด ยกเว้นกรดไฮโดรฟลูออริกและกรดฟอสฟอริกร้อน กรดอื่นแทบไม่ทำปฏิกิริยากับกระจกควอตซ์ ที่อุณหภูมิห้อง ด่างและเกลือแทบไม่กัดกร่อนกระจกควอตซ์), และมีความสามารถในการส่งผ่านแสงสเปกตรัมสูง (ไม่เหลืองหรือเสื่อมสภาพจากรังสีเหมือนกระจกทั่วไป)

กระจกควอตซ์มีความเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีมากและมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ แม้ในสภาพอุณหภูมิสูง ความดันสูง และความถี่สูง กระจกควอตซ์ยังคงรักษาความเป็นฉนวนได้ดีโดยแทบไม่มีการสูญเสียพลังงาน ทำให้กระจกควอตซ์เป็นวัสดุฉนวนไฟฟ้าทนความร้อนสูงที่ยอดเยี่ยม

อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง

การผลิตชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์ให้แสงสว่าง อุปกรณ์สื่อสาร เลเซอร์ เครื่องมือออปติคัล อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ อุปกรณ์พลังงานสูงพิเศษ อุปกรณ์จ่ายพลังงานแบบพัลส์ คริสตัลเลเซอร์ คริสตัลทางการแพทย์ อุปกรณ์เคมีพลังงานสูง อิเล็กทรอนิกส์ โฟโตอิเล็กทรอนิกส์ วัสดุก่อสร้าง และงานด้านการป้องกันประเทศ

กระจกแผง หรือที่เรียกว่า กระจกปลอดด่าง (Alkali-free Glass) มีองค์ประกอบหลักคือซิลิกอนไดออกไซด์ อะลูมินา และโบโรนออกไซด์ และไม่มีส่วนผสมของธาตุด่าง เช่น โซเดียมและโพแทสเซียม กระจกชนิดนี้มักใช้เป็นแผ่นรองกระจกสำหรับ TFT-LCD และ OLED มีคุณสมบัติด้านแสงที่ดี พื้นผิวเรียบ และมีความโปร่งแสงสูง จึงถูกนำไปใช้ในหน้าต่างเครื่องมือและกระจกป้องกันของอุปกรณ์ต่าง ๆ อย่างแพร่หลาย

กระจกออปติก หรือที่เรียกว่า “กระจกใส” มีส่วนประกอบหลักคือซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO₂ หรือทรายควอตซ์) ในระหว่างกระบวนการหลอมจะมีการเติมสารอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของกระจกและตอบสนองความต้องการของระบบการสร้างภาพ กระจกออปติกสามารถเปลี่ยนทิศทางการแพร่กระจายของแสง รวมถึงการกระจายสเปกตรัมของรังสี UV แสงที่มองเห็น และอินฟราเรด เป็นวัสดุหลักในการผลิตเลนส์และเครื่องมือออปติก กระจกออปติกมีค่าดัชนีหักเหที่แม่นยำ ค่า Abbe สูง ความโปร่งใสยอดเยี่ยม และมีความสม่ำเสมอทั้งทางกายภาพและเคมี พร้อมค่าคงที่ทางแสงที่เฉพาะเจาะจงและถูกต้อง

กระจกพิเศษมีหลายประเภท เช่น BK7, BK9, B270, Engle2000, EXG, D263, LED, OLED และกระจกเทคนิคอื่น ๆ

กระจก BK7:หรือที่เรียกว่ากระจกใส เป็นกระจกคุณภาพสูง ใช้ในเลนส์และปริซึม มีความโปร่งใสสูงและมีสิ่งเจือปนน้อย เหมาะกับงานแสงเชิงเทคนิคและอุตสาหกรรมแสงสว่าง

กระจก B270:เป็นกระจกใสไม่มีสี มีความโปร่งแสงสูงกว่า 91% เหมาะสำหรับใช้ในงานวิทยาศาสตร์และอุปกรณ์วัดแสง

กระจก D263:เป็นกระจกชนิดอัลคาไลต่ำ มีความโปร่งใสสูง เหมาะสำหรับการตัด เจียร และขัดเงา

กระจก Engle2000:กระจกโซเดียมแคลเซียมคุณภาพสูง ทนสารเคมีและสภาพอากาศ เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และออปโตอิเล็กทรอนิกส์ เช่น TFT-LCD เซลล์แสงอาทิตย์ และวัสดุพื้นฐานอื่น ๆ

กระจก LED: หรือที่เรียกว่ากระจกเรืองแสง เป็นกระจกนิรภัยที่ประหยัดพลังงาน สามารถกรองรังสี UV และ IR ใช้ได้ทั้งในอาคารและกลางแจ้ง เช่น การออกแบบตกแต่งภายใน แสงสว่าง ป้ายโฆษณา และงานสถาปัตยกรรม

การเคลือบฟิล์มบางหลายชั้นช่วยเพิ่มหรือลดการสะท้อนแสง ป้องกันน้ำ ฝุ่น และแสงสีฟ้า ป้องกันรังสีสะท้อน คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และไฟฟ้าสถิต วัสดุเคลือบได้แก่ อะลูมิเนียม (Al) ทองคำ (Au) เงิน (Ag) นิกเกิล (Ni) โครเมียม (Cr) และทองแดง (Cu) ใช้วัสดุพื้นผิวเช่น อะลูมินา (Al₂O₃) อะลูมินัมไนไตรด์ (AlN) หรือซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) วัสดุไดอิเล็กทริกเช่น HfO₂, Al₂O₃, Ta₂O₅, SiO₂, TiO₂, ZrO₂, MgF₂ ใช้สำหรับการเคลือบกันแสงสะท้อน (AR) หรือฟิลเตอร์แสง วัสดุเช่น ซิลิกอน (Si), เจอร์เมเนียม (Ge), ซิงค์ซีลีไนด์ (ZnSe), ซิงค์ซัลไฟด์ (ZnS) ใช้ในช่วงรังสีอินฟราเรดระดับกลางถึงไกล