CN108357206B - 玻璃盖板油墨层开孔的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及玻璃盖板油墨层开孔的方法，透明玻璃盖板上覆有油墨层；将油墨层面正对于激光器的出光口；激光于油墨层面加工，激光器出光做划线动作，线扫描路径为目标开孔形状的边缘轮廓，激光作用在油墨层上形成与目标开孔一致的形状，激光划线处油墨全部去除，形成环形隔离带，环形隔离带内的油墨层与环形隔离带外的油墨层隔离开；将透明玻璃盖板翻转，玻璃面正对于激光器的出光口；针对环形隔离带内要去除的油墨层，激光器做面扫描，激光面扫描精确覆盖环形隔离带内油墨区域；面扫描后，油墨层可自行剥落。采用正反两面分别加工的方式，在面扫描去除环形隔离带内区域油墨层的工艺中采用低功率、离焦的加工方式，保证玻璃盖板的透过率。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃盖板油墨层开孔的方法。
背景技术
随着科技以及经济的发展，移动终端设备逐渐盛行，移动终端设备配件中油墨玻璃盖板市场日益扩大。因为移动终端设备(手机、便携电脑、智能手表等等)基本都配备有摄像头、闪光灯以及各种光线传感器，这就使得油墨玻璃盖板生产厂家需要在盖板玻璃上开各种形貌尺寸的孔，开孔位置不能有油墨的存在，以便光线可以透过玻璃。现有传统技术是在盖板上丝印油墨形成油墨层，且对需要开孔的位置处不丝印油墨，以实现油墨玻璃盖板的开孔。但该方式工艺复杂且成本高，另外丝印的方式不能很好的适用于3D盖板玻璃，在3D盖板玻璃曲面部分很难实现高精度的孔位定制。除了丝印方案目前也有越来越多的厂家转而使用激光加工的方案。
激光加工可以较好的解决丝印方案的繁琐以及无法满足3D盖板玻璃开孔的弊端，但是目前的激光方案是采用从单一方向直接灼烧油墨，去除空位上的油墨以实现开孔，由于该方案是直接将油墨层灼烧掉所以需要较高的激光功率这就不可避免的造成玻璃的损伤(轻微毛化、变色、透过率不够)，工业水平以及标准的不断提高也给激光加工去油墨带来了很大的挑战，要实现高透过率、玻璃无损伤变色的激光加工方案亟待实现。
目前镭射去除油墨开孔的方法极易造成玻璃的损伤，不能够满足日益严苛的行业标准。主要表现为镭射于油墨面照射，要保证油墨的完整去除，镭射功率一般会比较高，去除油墨后不可避免的要作用于玻璃表面，这样导致玻璃表面形成肉眼不可见的毛化层，且能量密度非常高，玻璃受到热效应的影响极易变色发黄，最终导致玻璃盖板开孔透过率不达标且透射光容易雾化。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种玻璃盖板油墨层开孔的方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
玻璃盖板油墨层开孔的方法，特点是：
透明玻璃盖板上覆有油墨层；
将透明玻璃盖板的油墨层面正对于激光器的出光口；
激光于油墨层面加工，激光器出光做划线动作，线扫描路径为目标开孔形状的边缘轮廓，激光作用在油墨层上形成与目标开孔一致的形状，激光划线处油墨全部去除，形成环形隔离带，环形隔离带内的油墨层与环形隔离带外的油墨层隔离开；
将透明玻璃盖板翻转，以玻璃面正对于激光器的出光口；
针对环形隔离带内要去除的油墨层，激光器做面扫描，激光面扫描精确覆盖环形隔离带内油墨区域；
激光加工面扫描后，油墨层可自行剥落。
进一步地，上述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其中，透明玻璃盖板上通过喷涂、丝印或电镀方式附着有油墨层。
进一步地，上述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其中，激光器为纳秒紫外激光器或者皮秒紫外激光器。
进一步地，上述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其中，透明玻璃盖板翻转后使需要加工的油墨层区域下方悬空。
进一步地，上述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其中，激光器出光功率为2W以下。
进一步地，上述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其中，以油墨与透明玻璃盖板的接触面为基准面，激光加工时，基准面远离激光焦点，即离焦加工。
进一步地，上述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其中，离焦的距离范围为100um～2000um。
进一步地，上述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其中，透明玻璃盖板的上下表面及内部均未在激光的焦深范围内。
进一步地，上述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其中，所述油墨层为黑色、白色、灰色或者彩色，透明玻璃盖板为2D透明玻璃盖板、2.5D透明玻璃盖板或3D透明玻璃盖板。
进一步地，上述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其中，油墨层剥落后激光持续面扫描1～3个周期，使油墨无残留。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
①本发明采用正反两面分别加工的方式，先做划线动作，线扫描加工路径为目标开孔形状的边缘轮廓，激光划线处油墨全部去除，形成圆环形隔离带，圆环形隔离带内的油墨层与圆环形隔离带外的油墨层隔离开；再将透明玻璃盖板翻转，玻璃面正对于激光器的出光口，针对环形隔离带内要去除的油墨层，进行面扫描，环形隔离带内区域油墨层自然剥落，从而形成开孔；
②在面扫描去除环形隔离带内区域油墨层的工艺中采用低功率、离焦的加工方式，透明玻璃盖板的上下表面及内部均未在激光的焦深范围内，避免了激光对玻璃盖板的灼伤，最大程度上保证了玻璃盖板的透过率；
③有效避免了现有技术开孔方式容易造成玻璃损伤、变色、透过率低等问题。
附图说明
图1：本发明的流程示意图；
图2：覆油墨的玻璃盖板截面示意图；
图3：激光于油墨面加工示意图；
图4：激光于油墨层加工后在油墨层形成的效果图；
图5：激光于玻璃面加工示意图；
图6：激光由玻璃面加工，加工后目标区域内的油墨层脱落示意图；
图7：激光加工完成后的效果图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明具体实施方案。
玻璃盖板油墨层开孔的工艺流程，如图1所示；
如图2，透明玻璃盖板2上覆有油墨层1，可采用喷涂、丝印或电镀方式附着有油墨层1，油墨层1为黑色、白色、灰色或者彩色，透明玻璃盖板2为2D透明玻璃盖板、2.5D透明玻璃盖板或3D透明玻璃盖板；
如图3，将透明玻璃盖板的油墨层1正对于激光器3的出光口；激光器为纳秒紫外激光器或者皮秒紫外激光器，
激光于油墨层面加工，激光器输出光束4做划线动作，线扫描加工路径5为目标开孔形状的边缘轮廓，激光作用在油墨层上形成与目标开孔一致的圆(本实施例以常见的圆孔为例，实际可加工任意形状)，激光划线处油墨全部去除，形成圆环形隔离带6，圆环形隔离带6内的油墨层与圆环形隔离带6外的油墨层隔离开；
其中，激光的出光功率划线速度以及扫描次数视油墨层厚度工艺而定，最终使得激光划线处油墨被全部去除，由于激光与玻璃作用的区域仅仅只有一个圆环的面积，所以激光在划线的过程中对玻璃的损伤可以忽略不计，从而激光加工方式的选择宽容度较高(功率、速度、扫描次数等工艺参数)，只需确保玻璃不出现裂纹或崩边即可。
激光划线后最终在油墨面形成的形貌效果，如图4，激光划线处油墨被全部去除，形成圆环形隔离带6。
如图5，通过机台自动化装置将透明玻璃盖板2翻转，以玻璃面正对于激光器3的出光口；由于玻璃盖板透明，在加工机台高倍镜头下可以轻易观察到上述工艺步骤中刻蚀出的圆环形隔离带的形貌，可以通过机台自动化方式精准的找到圆环的中心位置。
其中，透明玻璃盖板翻转后使需要加工的油墨层区域下方悬空，确保油墨面1不能与其他物体直接接触。激光出光，为了避免激光灼伤透明玻璃盖板，激光器出光功率为2W以下。激光加工方式为，针对圆环形隔离带6内要去除的油墨层，激光器3做面扫描，可以为横向、竖向、斜向、弧向等扫描方式，激光面扫描精确覆盖圆环形隔离带内油墨区域，确保激光面扫描精确覆盖圆环形隔离带内圆形区域，且不能超出圆环范围，以确保孔的形状精度。
以油墨与透明玻璃盖板的接触面为基准面，激光加工时，基准面远离激光焦点，即离焦加工，离焦的距离范围为100um～2000um；具体离焦量根据激光器的加工焦深以及玻璃面板厚度，同时保证透明玻璃盖板2的上下表面及内部均未在激光的焦深范围内。
如图6，激光加工面扫描后(扫描次数可视具体情况而定)，圆环形隔离带内圆形区域油墨层7可自行剥落。油墨层剥落后激光持续面扫描1～3个周期，使油墨无残留。
激光加工完成后的效果，如图7所示，形成圆形开孔8。
综上所述，本发明采用正反两面分别加工的方式，先将油墨层正对于激光器的出光口，做划线动作，线扫描加工路径为目标开孔形状的边缘轮廓，激光划线处油墨全部去除，形成圆环形隔离带，圆环形隔离带内的油墨层与圆环形隔离带外的油墨层隔离开；再将透明玻璃盖板翻转，玻璃面正对于激光器的出光口，针对环形隔离带内要去除的油墨层，进行面扫描，环形隔离带内区域油墨层自然剥落，从而形成开孔。在面扫描去除环形隔离带内区域油墨层的工艺中采用低功率、离焦的加工方式，透明玻璃盖板的上下表面及内部均未在激光的焦深范围内，避免了激光对玻璃盖板的灼伤，最大程度上保证了玻璃盖板的透过率。有效避免了现有技术开孔方式容易造成玻璃损伤、变色、透过率低等问题。
需要说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在申请专利范围中。
Claims (8)
1.玻璃盖板油墨层开孔的方法，其特征在于：
透明玻璃盖板上覆有油墨层；
将透明玻璃盖板的油墨层面正对于激光器的出光口；
激光于油墨层面加工，激光器出光做划线动作，线扫描路径为目标开孔形状的边缘轮廓，激光作用在油墨层上形成与目标开孔一致的形状，激光划线处油墨全部去除，形成环形隔离带，环形隔离带内的油墨层与环形隔离带外的油墨层隔离开；
将透明玻璃盖板翻转，以玻璃面正对于激光器的出光口；
针对环形隔离带内要去除的油墨层，激光器做面扫描，激光面扫描精确覆盖环形隔离带内油墨区域；
激光加工面扫描后，油墨层可自行剥落；
以油墨与透明玻璃盖板的接触面为基准面，激光加工时，基准面远离激光焦点，即离焦加工；透明玻璃盖板的上下表面及内部均未在激光的焦深范围内。
2.根据权利要求1所述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其特征在于：透明玻璃盖板上通过喷涂、丝印或电镀方式附着有油墨层。
3.根据权利要求1所述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其特征在于：激光器为纳秒紫外激光器或者皮秒紫外激光器。
4.根据权利要求1所述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其特征在于：透明玻璃盖板翻转后使需要加工的油墨层区域下方悬空。
5.根据权利要求1所述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其特征在于：激光器出光功率为2W以下。
6.根据权利要求1所述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其特征在于：离焦的距离范围为100um～2000um。
7.根据权利要求1所述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其特征在于：所述油墨层为黑色、白色、灰色或者彩色，透明玻璃盖板为2D透明玻璃盖板、2.5D透明玻璃盖板或3D透明玻璃盖板。
8.根据权利要求1所述的玻璃盖板油墨层开孔的方法，其特征在于：油墨层剥落后激光持续面扫描1～3个周期，使油墨无残留。
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