CN111993745A - 一种玻璃面板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃面板的制备方法，相对传统工艺采用CNC加工局部凸台，本发明使用键合工艺，仅需要将两个或多个平面玻璃的外形加工即可，大幅缩短了时间，提升了效率，玻璃强度不会降低，而且本发明解决在制作非平面玻璃盖板过程中效率低、成型产品平整性和厚度均匀性跟实际需求差距大等诸多问题。

Description

一种玻璃面板的制备方法
技术领域
本发明涉及平板玻璃制备领域，具体涉及一种玻璃面板的制备方法。
背景技术
手机、电脑、IPAD等电子产品作为现在经常使用的智能设备，其外壳设置尤为重要。目前，现有的手机、显示屏等电子产品外壳使用的材质一般玻璃、陶瓷、金属和塑料。但是，随着无线充电和4G、5G材料的兴起，金属会屏蔽电磁波导致无法进行无线充电和4G、5G信号传输，逐步被淘汰。陶瓷和玻璃比重较大，但是，陶瓷易碎，而常规的平面玻璃也越来越不能满足人们的需要。因为随着手机曲面玻璃越来越普遍，摄像头功能的增强，手机后盖出现了局部凸台，平板电脑也出现了局部凸台，继续相应的面板来满足高清晰图像和激光雷达扫描仪的需求。
但是，现有带有局部凸台的传统玻璃盖板的工艺方法，大都为CNC雕刻成型，通过CNC将整块玻璃通过外形去料、抛光、强化等工艺后而得到玻璃盖板，CNC技术加工时间长、制造效率低，并且加工出来的平整度远远不及平磨平整度。尤其是CNC加工局部凸台时，将厚的玻璃去除多余的部分保留凸台部分，局部平台越小，加工时间越长。且CNC加工局部凸台时，新产生的平面会产生大量的微裂纹、划伤，降低玻璃的强度，在靠近凸台附近特别是拐角区域，因为需要很多刀轮痕迹拼接而成，因此会很多刀轮痕迹。不仅如此，在CNC加工局部凸台时，需要进行非平面的抛光，不仅抛光效率低，而且凹面的区域很难抛光，玻璃良率和强度会下降，因为使用非平面的抛光，其平整性和厚度均匀性远远不及平磨工艺。
发明内容
本发明提供一种玻璃面板的制备方法，解决在制作非平面玻璃盖板过程中效率低、成型产品平整性和厚度均匀性跟实际需求差距大等诸多问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种玻璃面板的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：物料准备，根据不同实际需求，使用两块或多块的平板玻璃；
步骤二：平板玻璃的贴合面粗糙度和平整度处理，根据不同实际需求，使用相关平板玻璃粗糙度和平整度工艺，将步骤一准备的平板玻璃的贴合面经过处理，使平板玻璃的贴合面的粗糙度达到0.1-1000nm，平整度达到0.1-10um；
步骤三：设置保护层，根据不同实际需求，使用相关设置保护层工艺，在步骤二处理后的平板玻璃的贴合面上设置保护层；
步骤四：外形加工，根据不同实际需求，使用相关外形加工工艺将步骤三处理后的平板玻璃的整体切割成所需要的外形或在平板玻璃的表面加工成所需要的凸、凹形状；
步骤五：褪除保护层，根据不同的实际需求，使用相关褪除工艺，将步骤四处理后的平板玻璃的贴合面上的保护层褪除；
步骤六：贴合，根据不同的实际需求，使用相关贴合工艺，将步骤五处理后的平板玻璃的贴合面相互贴合；
步骤七：键合，根据不同的实际需求，使用相关键合工艺，将步骤六处理后的平板玻璃的贴合面键合在一起；
步骤八：通过步骤一至步骤七，最终形成所需的玻璃面板。
优选的，所述步骤二中的使用相关平板玻璃粗糙度和平整度工艺包括粗磨工艺和精磨工艺。
优选的，如果步骤一准备的平板玻璃的贴合面的粗糙度和平整度已经已经分别达到0.1-1000nm和0.1-10um，则不需要进行粗磨工艺和精磨工艺；如果步骤一准备的平板玻璃的贴合面的粗糙度和平整度已经分别达到1-1000nm和10-1000um，则可以不用进行粗磨工艺，直接进行精磨工艺。
优选的，所述步骤三中设置保护层工艺为丝印工艺或贴保护膜工艺。
优选的，所述丝印工艺为丝印保护油。
优选的，所述保护油为高温水解的保护油，并通过UV固化形成。
优选的，所述保护油的UV固化条件为1-10 000mW/c㎡，固化时间为5-1800s。
优选的，所述步骤四中外形加工工艺为激光加工工艺、CNC工艺、研磨工艺或抛光工艺。
优选的，所述步骤六中贴合工艺为真空条件下贴合工艺、大气条件下贴合工艺或在液体介质中贴合工艺。
优选的，所述大气条件下贴合工艺的环境设置是大气压力为105-840Pa，湿度为国家室内空气质量标准要求的30-100％，温度为5℃-150℃。
优选的，在液体介质中贴合工艺中使用的液体介质为水、水溶液或者水溶液悬浮物，或者为有机溶剂。
优选的，所述有机溶剂为乙醇、异丙醇等有机溶剂。
优选的，在液体介质中贴合工艺所使用的液体介质，需要事先通过相关净化工艺处理，使液体介质达到实际需求的纯度、颗粒数。
优选的，所述步骤七中键合工艺为将步骤六处理后的平板玻璃放置到治具中，然后，通过高温键合或使用真空退火炉进行键合。
优选的，所述高温键合的键合温度为100-1200℃。
优选的，放置平板玻璃到的所述治具的材质为石墨、石英玻璃、蓝宝石、铝合金或不锈钢。
优选的，通过所述的玻璃面板的制备方法制备的玻璃面板的平整度小于等于1um，厚度波动性小于等于2um。
本发明实现的有益效果：(1)传统工艺采用CNC加工局部凸台时长为600-1200s，本发明使用键合工艺，仅需要将两个或多个平面玻璃的外形加工即可，大幅缩短了时间，提升了效率。(2)传统工艺采用CNC加工局部凸台时，玻璃的强度会降低20-50％。而本发明使用键合工艺，仅需要加工两个平面玻璃的外形，不需要进行面的加工，玻璃强度不会降低。(3)传统CNC加工局部凸台时，靠近凸台附近特别是拐角区域，因为需要很多刀轮痕迹拼接而成，因此会很多刀轮痕迹，产生率几乎100％。而本发明使用键合工艺，仅需要加工两个平面玻璃的外形，不需要进行面的加工，贴合会进行键合，产品不会出现刀轮痕迹。(4)传统CNC加工局部凸台后，需要进行非平面的抛光，不仅抛光效率低，而且凹面的区域很难抛光，玻璃良率仅70％，强度会下降20-30％。而本发明使用键合工艺，玻璃外观良率可以达到90％以上，强度不会下降。(5)传统工艺使用非平面的抛光，玻璃的平整度仅100um，厚度波动性相差200um。而本发明使用键合工艺，玻璃的平整度可以降低到1um以下，厚度波动性可降低到2um以下。(6)传统工艺CNC加工局部凸台，需要去掉厚玻璃大概一半的部分，即会产生一倍玻璃产品的玻璃渣，而本发明的键合工艺仅在CNC加工外形产生不到1％的玻璃渣。(7)传统工艺CNC加工局部凸台加工时间长是键合工艺的4-11倍，即同样的产量CNC加工局部凸台需要的CNC机台是键合工艺的4-11倍，本发明可以大幅提高效率。
附图说明
图1为本发明玻璃面板的制备方法的流程图。
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。具体如下：
具体实施方式一
如图1所示的玻璃面板的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：物料准备，根据不同实际需求，使用两块或多块的平板玻璃；本实例中采用两块平板玻璃。
步骤二：平板玻璃的贴合面粗糙度和平整度处理，根据不同实际需求，使用相关平板玻璃粗糙度和平整度工艺：包括但不限于粗磨工艺和精磨工艺，将步骤一准备的平板玻璃的贴合面经过处理，使平板玻璃的贴合面的粗糙度达到0.1-1000nm，平整度达到0.1-10um；如果步骤一准备的平板玻璃的贴合面的粗糙度和平整度已经已经分别达到0.1-1000nm和0.1-10um，则不需要进行粗磨工艺和精磨工艺；如果步骤一准备的平板玻璃的贴合面的粗糙度和平整度已经分别达到1-1000nm和10-1000um，则可以不用进行粗磨工艺，直接进行精磨工艺。本实施例中，步骤一准备的平板玻璃的贴合面的粗糙度和平整度为0.1nm和0.1um，已经已经分别达到0.1-1000nm和0.1-10um，不需要进行粗磨工艺和精磨工艺。
步骤三：设置保护层，根据不同实际需求，使用相关设置保护层工艺：包括但不限于丝印工艺或贴保护膜工艺，在步骤二处理后的平板玻璃的贴合面上设置保护层；其中，丝印工艺包括但不限于丝印保护油，若为丝印保护油，则保护油为高温水解的保护油，并通过UV固化形成，保护油的UV固化条件为1-10 000mW/c㎡，固化时间为5-1800s。本实施例中设置保护层工艺为丝印工艺，丝印保护油，保护油的UV固化条件为1mW/c㎡，固化时间为5s。
步骤四：外形加工，根据不同实际需求，使用相关外形加工工艺：包括但不限于激光加工工艺、CNC工艺、研磨工艺或抛光工艺，将步骤三处理后的平板玻璃的整体切割成所需要的外形或在平板玻璃的表面加工成所需要的凸、凹形状。本实施例中外形加工工艺为CNC工艺，通过CNC将步骤三处理后的平板玻璃的整体切割成所需要的外形或在平板玻璃的表面加工成所需要的凸、凹形状。
步骤五：褪除保护层，根据不同的实际需求，使用相关褪除工艺，将步骤四处理后的平板玻璃的贴合面上的保护层褪除。
步骤六：贴合，根据不同的实际需求，使用相关贴合工艺：包括但不限于真空条件下贴合工艺、大气条件下贴合工艺或在液体介质中贴合工艺，将步骤五处理后的平板玻璃的贴合面相互贴合；其中，若为大气条件下贴合工艺，则其环境设置是大气压力为105-840Pa，湿度为国家室内空气质量标准要求的30-100％，温度为5℃-150℃。若为在液体介质中贴合工艺，则在液体介质中贴合工艺中使用的液体介质包括但不限于：在水、水溶液或者水溶液悬浮物，或者为乙醇、异丙醇等有机溶剂，且在液体介质中贴合工艺所使用的液体介质，需要事先通过相关净化工艺处理，使液体介质达到实际需求的纯度、颗粒数，如通过过滤、杀菌等各种处理系统来控制液体的纯度、颗粒数，能够最大限度降低贴合时的气泡和异物，如果平板玻璃在键合时有缺陷，平板玻璃可以重新拆开重新进行贴合。本实施例中，贴合工艺为真空条件下贴合工艺。
步骤七：键合，根据不同的实际需求，使用相关键合工艺：包括但不限于将步骤六处理后的平板玻璃放置到治具中，然后，通过高温键合或使用真空退火炉进行键合，将步骤六处理后的平板玻璃的贴合面键合在一起；其中，若为高温键合，则高温键合的键合温度为100-1200℃。放置平板玻璃到的治具的材质包括但不限于石墨、石英玻璃、蓝宝石、铝合金或不锈钢，只要能满足耐高温且与不能和平板玻璃发生反应即可。若使用真空退火炉进行键合，可以获得良好的外观。本实例中，键合工艺为将步骤六处理后的平板玻璃放置到治具中，然后，通过高温键合，将步骤六处理后的平板玻璃的贴合面键合在一起。高温键合的键合温度为100℃。治具的材质为石墨。
步骤八：通过步骤一至步骤七，最终形成所需的玻璃面板，玻璃面板的平整度小于等于1um，厚度波动性小于等于2um。本实施例最终形成的玻璃面板平整度为0.1um，厚度波动性为0.1um。
具体实施方式二
具体实施方式二和具体实施方式一设置条件基本一致，主要区别在于：在步骤一中，本实例中采用三块平板玻璃。在步骤二中，在步骤一准备的平板玻璃为免磨玻璃，贴合面的粗糙度和平整度为1000nm和10um，已经已经分别达到0.1-1000nm和0.1-10um，不需要进行粗磨工艺和精磨工艺。在步骤三中，设置保护层工艺为丝印工艺，丝印保护油，保护油的UV固化条件为10000mW/c㎡，固化时间为1800s。在步骤四中，外形加工工艺为激光加工工艺，通过激光加工工艺将步骤三处理后的平板玻璃的整体切割成所需要的外形或在平板玻璃的表面加工成所需要的凸、凹形状。在步骤六中，贴合工艺为大气条件下贴合工艺，环境设置是大气压力为105Pa，湿度为国家室内空气质量标准要求的30％，温度为5℃。在步骤七中，键合工艺为将步骤六处理后的平板玻璃放置到治具中，然后，通过高温键合，将步骤六处理后的平板玻璃的贴合面键合在一起。高温键合的键合温度为1200℃。治具的材质为蓝宝石。在步骤八中，本实施例最终形成的玻璃面板平整度为1um，厚度波动性为2um。
具体实施方式三
具体实施方式三和具体实施方式一设置条件基本一致，主要区别在于：在步骤一中，本实例中采用四块平板玻璃。在步骤二中，在步骤一准备的平板玻璃的贴合面的粗糙度和平整度分别达到1-1000nm和10-1000um，不需要进行粗磨工艺，直接进行精磨工艺。在步骤三中，设置保护层工艺为丝印工艺，丝印保护油，保护油的UV固化条件为5000mW/c㎡，固化时间为900s。在步骤四中，外形加工工艺为CNC工艺和抛光工艺，通过CNC工艺将步骤三处理后的平板玻璃的整体切割成所需要的外形或在平板玻璃的表面加工成所需要的凸、凹形状。在步骤六中，贴合工艺为在液体介质中贴合工艺，在液体介质中贴合工艺中使用的液体介质为水，水事先通过相关净化工艺处理，使其达到实际需求的纯度、颗粒数。在步骤七中，键合工艺为将步骤六处理后的平板玻璃放置到治具中，然后，通过高温键合，将步骤六处理后的平板玻璃的贴合面键合在一起，高温键合的键合温度为500℃。治具的材质为石英玻璃。在步骤八中，本实施例最终形成的玻璃面板平整度为0.5um，厚度波动性为1um。
具体实施方式四
具体实施方式四和具体实施方式三设置条件基本一致，主要区别在于：在步骤一中，在步骤二中，在步骤一准备的平板玻璃的贴合面的粗糙度和平整度没有达到1-1000nm和10-1000um，则需要进行粗磨工艺，然后进行精磨工艺。在步骤三中，设置保护层工艺为贴保护膜工艺，将独立的保护膜直接贴合在平板玻璃的贴合面上。在步骤四中，外形加工工艺为CNC工艺和研磨工艺，通过CNC工艺将步骤三处理后的平板玻璃的整体切割成所需要的外形或在平板玻璃的表面加工成所需要的凸、凹形状。在步骤六中，贴合工艺为在液体介质中贴合工艺，在液体介质中贴合工艺中使用的液体介质为水溶液，水溶液事先通过相关净化工艺处理，使其达到实际需求的纯度、颗粒数。在步骤七中，键合工艺为将步骤六处理后的平板玻璃放置到治具中，然后，使用真空退火炉进行键合，将步骤六处理后的平板玻璃的贴合面键合在一起。治具的材质为铝合金。在步骤八中，本实施例最终形成的玻璃面板平整度为0.3um，厚度波动性为0.5um。
具体实施方式五
具体实施方式五和具体实施方式二设置条件基本一致，主要区别在于：在步骤六中，贴合工艺为大气条件下贴合工艺，环境设置是大气压力为840Pa，湿度为国家室内空气质量标准要求的100％，温度为150℃。
具体实施方式六
具体实施方式六和具体实施方式五设置条件基本一致，主要区别在于：在步骤六中，贴合工艺为大气条件下贴合工艺，环境设置是大气压力为420Pa，湿度为国家室内空气质量标准要求的65％，温度为25℃。
具体实施方式七
具体实施方式七和具体实施方式四设置条件基本一致，主要区别在于：在步骤六中，贴合工艺为在液体介质中贴合工艺，在液体介质中贴合工艺中使用的液体介质为75％的乙醇有机溶剂。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种玻璃面板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：物料准备，根据不同实际需求，使用两块或多块的平板玻璃；
步骤二：平板玻璃的贴合面粗糙度和平整度处理，根据不同实际需求，使用相关平板玻璃粗糙度和平整度工艺，将步骤一准备的平板玻璃的贴合面经过处理，使平板玻璃的贴合面的粗糙度达到0.1-1000nm，平整度达到0.1-10um；
步骤三：设置保护层，根据不同实际需求，使用相关设置保护层工艺，在步骤二处理后的平板玻璃的贴合面上设置保护层；
步骤四：外形加工，根据不同实际需求，使用相关外形加工工艺将步骤三处理后的平板玻璃的整体切割成所需要的外形或在平板玻璃的表面加工成所需要的凸、凹形状；
步骤五：褪除保护层，根据不同的实际需求，使用相关褪除工艺，将步骤四处理后的平板玻璃的贴合面上的保护层褪除；
步骤六：贴合，根据不同的实际需求，使用相关贴合工艺，将步骤五处理后的平板玻璃的贴合面相互贴合；
步骤七：键合，根据不同的实际需求，使用相关键合工艺，将步骤六处理后的平板玻璃的贴合面永久键合在一起；
步骤八：通过步骤一至步骤七，最终形成所需的玻璃面板。
2.根据权利要求1所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的使用相关平板玻璃粗糙度和平整度工艺包括粗磨工艺和精磨工艺。
3.根据权利要求2所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：如果步骤一准备的平板玻璃的贴合面的粗糙度和平整度已经分别达到0.1-1000nm和0.1-10um，则不需要进行粗磨工艺和精磨工艺；如果步骤一准备的平板玻璃的贴合面的粗糙度和平整度已经分别达到1-1000nm和10-1000um，则可以不用进行粗磨工艺，直接进行精磨工艺。
4.根据权利要求1所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：所述步骤三中设置保护层工艺为丝印工艺或贴保护膜工艺。
5.根据权利要求4所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：所述丝印工艺为丝印保护油。
6.根据权利要求5所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：所述保护油为高温水解的保护油，并通过UV固化形成。
7.根据权利要求6所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：所述保护油的UV固化条件为1-10 000mW/c㎡，固化时间为5-1800s。
8.根据权利要求1所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：所述步骤四中外形加工工艺为激光加工工艺、CNC工艺、研磨工艺或抛光工艺。
9.根据权利要求1所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：所述步骤六中贴合工艺为真空条件下贴合工艺、大气条件下贴合工艺或在液体介质中贴合工艺。
10.根据权利要求9所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：所述大气条件下贴合工艺的环境设置是大气压力为105-840Pa，湿度为国家室内空气质量标准要求的30-100％，温度为5℃-150℃。
11.根据权利要求9所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：在液体介质中贴合工艺中，使用的液体介质为水、水溶液或者水溶液悬浮物，或者为有机溶剂。
12.根据权利要求11所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为乙醇或者异丙醇。
13.根据权利要求9或11或12所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：在液体介质中贴合工艺所使用的液体介质，需要事先通过相关净化工艺处理，使液体介质达到实际需求的纯度、颗粒数。
14.根据权利要求1所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：所述步骤七中键合工艺为将步骤六处理后的平板玻璃放置到治具中高温键合。
15.根据权利要求14所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：所述高温键合的键合温度为100-1200℃。
16.根据权利要求14所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：放置平板玻璃到的所述治具的材质为石墨、石英玻璃、蓝宝石、铝合金或不锈钢。
17.根据权利要求1-16任意一项所述的玻璃面板的制备方法，其特征在于：通过所述的玻璃面板的制备方法制备的玻璃面板的平整度小于等于1um，厚度波动性小于等于2um。
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