CN106082688B - 一种用于玻璃盖板强化的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于玻璃盖板强化的装置及方法，其中，用于与待强化的玻璃盖板连接构成环形结构的挡板，在所述环形结构的一侧用于注入强化液以在环形结构的两侧形成强化液势能差，强化液在挡板两侧流动以便于对玻璃盖板进行蚀刻。本发明打破了玻璃盖板两侧联通部分表面张力，使蚀刻液能够顺利地从一侧流通到另一侧以便于对于玻璃盖板进行强化。

Description

一种用于玻璃盖板强化的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种用于玻璃盖板强化的装置以及相应地用于玻璃盖板强化的方法。

背景技术

随着科学技术的进步，玻璃盖板(cover glass)被越来越多的应用在电子产品例如手机等的普通显示屏上。玻璃盖板一般为光学玻璃，其具有保护显示模组、搭载触控传感器层或装饰图层、机构组装载体等作用。

玻璃盖板的种类可根据作用概括性地分为两类：纯粹用于保护显示模组的传统玻璃盖板和作为触控元件载体的传感器盖板。相比较而言，传统玻璃盖板的作用是保护显示模组免遭外力、水汽、颗粒等的破坏，如非touch模组盖板、In-cell盖板、On-cell盖板；而传感器盖板的作用除了显示模组免遭外力、水汽、颗粒物等的破坏之外，还需要搭载传感器结构，此类传感器盖板例如OGS Glass、GF Glass等。但是无论对于何种玻璃盖板而言，玻璃盖板最初的保护功能都是极为重要的一个功能。

随着人机交互功能的发展，对玻璃盖板进行打孔(这些孔例如为麦克风孔、HOME键孔等，孔的形状可以为圆形、长条形等等)的需求呈日益上升的趋势。对玻璃盖板进行打孔必将破坏通孔周围的玻璃的结构，带来崩角、裂纹等缺陷，因此在对玻璃盖板进行打孔后，需要对通孔周围的玻璃结构进行强化。对于玻璃盖板而言，在切割玻璃盖板过程中会导致边缘的结构发生变化，因而同时还需要对玻璃盖板的边缘进行强化。

按照强化的原理分类，对玻璃盖板进行强化的方法分为物理强化和化学强化两种,两种强化方法的特点如下：

物理强化：使用具有一定刚度的毛刷对玻璃盖板边缘进行打磨，以减轻或消除切割或磨边造成的边缘崩角、裂纹等缺陷。该强化方法的缺点在于由于通孔的尺寸较小(以圆形麦克风为例，通孔直径一般为0.8mm～1.2mm)，此方法无法强化通孔的位置，容易引起玻璃盖板以想要进行强化的通孔为中心开始破裂。

化学强化：将玻璃盖板浸泡在强酸溶液中，利用强酸溶液对玻璃进行蚀刻，从而达到减轻或消除崩角、裂纹等缺陷的目的。OGS结构将触控元件做在玻璃表面，在进行化学强化时为了避免在蚀刻过程中触控元件遭到破坏，需要在进行化学强化之前在玻璃表面贴附耐酸的抗酸膜，而露出需要强化的边缘、通孔等位置。化学强化方法理论上可以强化通孔位置，但是由于通孔处玻璃与强酸液体表面张力的存在，通孔处的酸液流动性非常差，通孔强化的蚀刻速度明显要慢于边缘位置的蚀刻速度，造成了通孔强化不足。如果单纯地延长蚀刻时间，则会造成边缘过分强化。

发明内容

为了克服上述缺陷中的部分或全部，本发明提供了一种用于玻璃盖板强化的装置，其包括：用于与待强化的玻璃盖板连接构成环形结构的挡板；与所述环形结构接合形成用于容纳强化液的容纳腔的底部，所述容纳腔通过环形结构间隔开；用于向所述环形结构的一侧注入强化液的注入管道，所述强化在玻璃盖板的两侧形成强化液势能差以使所述强化液能够通过所述玻璃盖板上的通孔从所述环形结构的一侧流动至另一侧。

所述装置优选地包括如下特征：

所述挡板为相互独立的多个挡板，相邻档板之间形成用于插入一个所述玻璃盖板的空隙，在挡板的侧面形成用于接收玻璃盖板的槽口；

所述挡板和底部之间设置有能够对挡板位置进行调整的构件；

所述槽口为上下贯通的槽口；

各所述挡板分别包括：相连的第一弯折部和第二弯折部，所述第一弯折部和所述第二弯折部二者之间形成夹角，并且各所述挡板的第一弯折部和所述第二弯折部形成的夹角的角度为180°*(n-2)/2，其中n为挡板总个数；

所述注入管道一端用于和强化液源连通，所述注入管道的另一端伸入到所述容纳腔内并位于所述环形结构的一侧，所述注入管道上还设置有第一双向泵；

所述的用于玻璃盖板强化的装置，还包括：用于将所述环形结构的另一侧的强化液抽出的流出管道，所述流出管道的一端伸入到所述容纳腔内并位于所述环形结构的另一侧，所述流出管道的另一端与所述强化液源连通；

所述容纳腔内对应所述流出管道的一端处形成下凹平台；并且/或者，所述流出管道上设置有第二双向泵。

本发明还涉及一种对玻璃盖板进行强化的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一：将玻璃盖板与挡板接合形成封闭的环形结构，并将所述环形结构与底部接合形成用于容纳强化液的容纳腔，所述容纳腔通过环形结构间隔开；

步骤二：在环形结构的一侧的容纳腔注入强化液，同时在环形结构的两侧的容纳腔之间形成强化液势能差；

步骤三：强化液从环形结构的一侧的容纳腔通过玻璃盖板上的通孔向另一侧的容纳腔流动，对玻璃盖板的进行强化；

步骤四：强化完成后，从环形结构回收强化液。

将玻璃盖板与挡板接合时，优选地使通孔的高度尽可能地低。

本发明提出的一种用于玻璃盖板强化的装置及相应的强化方法通过在玻璃盖板两侧形成的蚀刻液的势能差，打破了玻璃盖板通孔处的表面张力，使通孔处的强化液能够顺利流通以便于对于玻璃盖板进行强化。

附图说明

图1是未安装有要强化的盖板的根据本发明的装置的示意图；

图2是已安装有要强化的盖板的根据本发明的装置的示意图。

图3是未与盖板接合的挡板的结构示意图；

图4是已与盖板接合的挡板的结构示意图；

图5是挡板的第一示例性结构的示意图；

图6是挡板的第二示例性结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对于本发明的内容作进一步地详细阐述。

如图1和2所示，示出了根据本发明的一种用于玻璃盖板强化的装置。所述装置包括若干个挡板1，当装置没有处于工作状态时，挡板1形成不完整的环形结构，在图3中示出了该环形结构的放大视图。挡板1的侧面两两相对以用于接收要进行强化的玻璃盖板2，挡板1与底部7形成用于强化液/刻蚀液的容纳腔，在图示的实施例中，所形成的容纳腔通过该环形结构间隔成两部分。优选地为了更好的接收玻璃盖板2，在挡板1的侧面设置槽口3。图5是未设置有槽口3的挡板1的放大视图，图6是已设置有槽口3的挡板1的放大视图。

当对玻璃盖板2进行强化时，将玻璃盖板2插入到两个挡板1之间，并且更优选地插入到挡板1中槽口3中，形成封闭的环形结构，图4示出了该封闭环形结构的放大视图，该环形结构的下方设置有底部7以形成容纳强化液/蚀刻液的容纳腔。在对玻璃盖板2进行强化的过程中，在封闭的环形结构两侧的容纳腔中的液体具有液面差，因此环形结构两侧具有势能差，该势能差迫使液体在环形结构的一侧通过玻璃盖板2中的通孔4向另一侧流动，从而对玻璃盖板4中通孔4周围的结构进行强化。玻璃盖板2与槽口3之间的接合方式也可以不采用槽口，而采用现有技术已知的任何可能的接合方式。

优选地，每个挡板1都是独立制造的，在具体强化应用中将它们装配在一体。为了适应玻璃盖板2的不同尺寸，底部7和挡板1之间设置有对挡板1的位置进行调整(例如减小或扩大挡板之间的距离)的构件来配适玻璃盖板2的更大或更小的尺寸。如图5和图6所示，挡板1具有互相连接的第一弯折部8和第二弯折部9，第一弯折部8和第二弯折部9的角度根据进行一次蚀刻所蚀刻的玻璃盖板的数目(该数目与挡板1的数目相等)而调整。在图1和图2所示的优选实施例中，挡板1为8个尺寸相同的挡板，而第一弯折部8和第二弯折部9成135°。可以想到的是挡板1可以采取不同个数，如第一弯折部8和第二弯折部9成90°的4个挡板，第一弯折部8和第二弯折部9成108°的5个挡板，第一弯折部8和第二弯折部9成120°的6个挡板，挡板第一弯折部8和第二弯折部9所成的角度为180°*(n-2)/n，其中n为挡板个数。根据希望每次所蚀刻的玻璃盖板2的数目，来对挡板1的数目以及第一弯折部8和第二弯折部9所成角度作出调整。

在优选实施例中槽口3为上下贯通的槽口，并且槽口3至少上部贯通(即在玻璃盖板2的插入方向贯通)。可以想到的是在玻璃盖板2与挡板1的接合中，强化液在接合边缘是能够渗透的，以在对玻璃盖板2中的小孔进行强化的同时也对玻璃盖板2的边缘也进行强化。在挡板1的下部槽口3可以有较短的不贯通部分，即强化液可以从玻璃盖板2的下边缘部分缓慢地流出来对玻璃盖板的下部边缘进行强化，也就是说在对玻璃盖板2中通孔4进行强化的同时也可以对其下部边缘进行强化。

在将玻璃盖板2与挡板1接合时，优选使玻璃盖板2中通孔4处于尽可能低的位置，这样可以最大的利用环形结构两侧的液体所形成的势能差，从而打破在通孔4处的液体张力，便于液体从通孔4的一侧向另一侧流动，对于玻璃盖板2中通孔4处的玻璃结构进行强化。

如图1和图2所示，在所形成的环形结构的一侧设置注入管道5，而在另一侧设置流出管道6。优选地，注入管道5设置于环形结构的内侧，而流出管道6设置于环形结构的外侧，在此种布置中底部7与环形结构购构成的容纳腔在环形结构的外侧形成凹陷平台以接收从环形结构内侧注入的强化液。而可以想到的是，也可以采用相反的布置，即将注入管道5设置于环形结构的外侧，而将流出管道6设置于环形结构的内侧，此时需要在环形结构的外侧设置较高的筒体结构以容纳足够多的强化液。尽管在图1和2示出的实施例中，注入管道5和流出管道6的数目均为1个，但是可以想到可以设置多个注入管道5和流出管道6。在图示的优选实施例中，注入管道5与流出管道6均在上方延伸，可以想到的是注入管道4与流出管道5均与强化液源流体联通，这样就可以反复应用强化液，来提高强化液的利用率。可以在注入管道5和流出管道6中均设置有泵来引导强化液的流动，即注入管道5的泵迫使强化液进入环形结构，而流出管道6中的泵迫使强化液离开环形结构。优选地，在注入管道5中设置的泵为双向泵，这样，既可以沿注入管道5注入强化液，也可以沿注入管道5回收强化液，使回收速度加快。也可以设想流出管道6向下延伸并且引导强化液，此时液体可仅仅利用自身的重力而流动而不再另外设置水泵。

考虑到常见玻璃盖板2的厚度为0.55mm，0.7mm，1.1mm，优选地设置槽口3的厚度为1.2mm以容纳不同厚度的玻璃盖板2。

使用根据图示的装置进行玻璃盖板2强化的过程如下：

首先将玻璃盖板2与挡板1接合形成如图2所示的封闭的环形结构；将该环形结构与底部7接合形成用于容纳强化液的容纳腔；

然后，在环形结构的一侧注入强化液，这时环形结构的两侧的容纳腔形成强化液势能差；图1和图2所示的实施例中，使用注入管道5向环形结构的内侧注入强化液，环形结构内侧的液面高于外侧的液面，在环形接结构内外两侧液面差构成了在玻璃盖板2的通孔4两侧的势能差；

在上述步骤中形成的势能差使得强化液从环形结构的一侧通过环形盖板2上的通孔4向另一侧流动，在图示的实施例中，强化液从玻璃盖板2的内侧向外侧流动，同时对玻璃盖板2-特别是玻璃盖板2中的通孔4的位置进行强化；可以想到的是强化液也可以反向流动。

最后在强化完成后，从环形结构回收强化液；在图示的实施例中，可以从注入管道6和流出管道5同时回收强化液。然而也可以仅仅通过流出管道5回收强化液。

所述的强化液优选为蚀刻液，并且更进一步优选地为HF-HCL蚀刻液。相应地，所述装置由耐腐蚀材料制成，例如由PVC材料制成。

显然，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可对上文所公开的实施例作出各种修改和变型。根据本说明书所公开的对本发明的实践，本发明的其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。本说明书及其公开的示例应被认为只是例示性的，本发明的真正范围由所附权利要求及其等同物指定。

Claims (10)

1.一种用于玻璃盖板强化的装置，其特征在于，其包括：用于与待强化的玻璃盖板连接构成环形结构的挡板；与所述环形结构接合形成用于容纳强化液的容纳腔的底部，所述容纳腔通过环形结构间隔开；用于向所述环形结构的一侧注入强化液的注入管道，所述强化液在玻璃盖板的两侧形成强化液势能差以使所述强化液能够通过所述玻璃盖板上的通孔从所述环形结构的一侧流动至另一侧。

2.根据权利要求1所述的用于玻璃盖板强化的装置，其特征在于，所述挡板为相互独立的多个挡板，相邻档板之间形成用于插入一个所述玻璃盖板的空隙，在挡板的侧面形成用于接收玻璃盖板的槽口。

3.根据权利要求2所述的用于玻璃盖板强化的装置，其特征在于，所述挡板和底部之间设置有能够对挡板位置进行调整的构件。

4.根据权利要求2所述的用于玻璃盖板强化的装置，其特征在于，所述槽口为上下贯通的槽口。

5.根据权利要求2所述的用于玻璃盖板强化的装置，其特征在于，各所述挡板分别包括：相连的第一弯折部和第二弯折部，所述第一弯折部和所述第二弯折部二者之间形成夹角，并且各所述挡板的第一弯折部和所述第二弯折部形成的夹角的角度为180°*(n-2)/n，其中n为挡板总个数。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于玻璃盖板强化的装置，其特征在于，所述注入管道一端用于和强化液源连通，所述注入管道的另一端伸入到所述容纳腔内并位于所述环形结构的一侧，所述注入管道上还设置有第一双向泵。

7.根据权利要求1所述的用于玻璃盖板强化的装置，其特征在于，还包括：用于将所述环形结构的另一侧的强化液抽出的流出管道，所述流出管道的一端伸入到所述容纳腔内并位于所述环形结构的另一侧，所述流出管道的另一端与所述强化液源连通。

8.根据权利要求7所述的用于玻璃盖板强化的装置，其特征在于，所述容纳腔内对应所述流出管道的一端处形成下凹平台；并且/或者，所述流出管道上设置有第二双向泵。

9.一种对玻璃盖板进行强化的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一：将玻璃盖板与挡板接合形成封闭的环形结构，并将所述环形结构与底部接合形成用于容纳强化液的容纳腔；

步骤二：在环形结构的一侧的容纳腔注入强化液，同时在环形结构的两侧形成强化液势能差；

步骤三：强化液从环形结构的一侧的容纳腔通过玻璃盖板上的通孔向另一侧的容纳腔流动，对玻璃盖板的进行强化；

步骤四：强化完成后，从环形结构回收强化液。

10.根据权利要求9所述的一种对玻璃盖板进行强化的方法，其特征在于，将玻璃盖板与挡板接合时，使通孔的高度尽可能地低。