CN112919818A - 一种超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺,包括如下步骤:玻璃大板减薄→激光切割→点胶叠片→边缘处理→解胶分片→化学钢化→面蚀刻优化及超声清洗,操作方便,加工周期短,可实现量产规划,玻璃边缘及表面均得到相应的处理,良率较高,加工成品UTG具有较高的耐冲击强度及优异的弯折性能。
Description
技术领域
本发明属于电子产品玻璃盖板技术领域,尤其涉及一种超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺。
背景技术
随着电子产品的更新换代,人们对玻璃盖板的追求越趋于轻薄化,折叠屏的出现更是引起了社会各界的广泛关注,超薄玻璃盖板的出现在电子显示行业受到越来越多上市公司的热议。2020年Samsung Galaxy系列首次采用超薄玻璃运用到手机盖板中,由于其体积小,厚度薄,强度高,回弹性好,可同时兼顾手机及Ipad的使用效果,对可折叠电脑及卷轴显示了提供的新的方向,受到广大消费者的青睐。超薄玻璃(Ultra-Thin Glass,UTG)是指玻璃厚度小于100μm且具有柔性的玻璃,经过表面加工和边缘处理后的超薄玻璃由于具有高的耐冲击性及弯折性能等优势广泛的运用于各类电子行业中,为折叠显示屏行业划下了一个重大里程碑,成为继CPI盖板后在可折叠柔性领域具有重要地位。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
由于当前研究超薄玻璃的基本厚度为30-100μm,由于玻璃较脆,且厚度较薄,难以进行边缘处理,化学钢化及面蚀刻处理,UTG常规边缘处理法良率较低,成本浪费较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作方便,加工周期短,可实现量产规划,玻璃边缘及表面均得到相应的处理,良率较高,加工成品UTG具有较高的耐冲击强度及优异的弯折性能的超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺,包括如下步骤:
玻璃大板减薄→激光切割→点胶叠片→边缘处理→解胶分片→化学钢化→面蚀刻优化及超声清洗。
所述玻璃大板减薄为双面减薄,使用双面蚀刻工装及喷淋技术进行减薄;使用氢氟酸与玻璃表面二氧化硅反应生成氟硅酸达到玻璃减薄的效果。
所述激光切割采用全自动红外线切割,控制玻璃边缘崩边为10μm以下。
所述点胶叠片对超薄玻璃边缘进行处理,采用盖板-胶水-超薄玻璃-胶水-盖板堆叠方式,对玻璃进行叠片处理,叠片后使用紫外灯对其进行固化;之后对点胶叠片后的玻璃进行尺寸精准对位及玻璃磨边倒角。
点胶叠片过程中,玻璃盖板厚度在0.2-0.7mm之间,超薄玻璃厚度在30-100μm,点胶胶水的厚度在40-60μm。
所述边缘处理包括物理边缘抛光及化学蚀刻处理,其中物理抛光通过边抛机对叠片玻璃进行扫边处理,保证玻璃四边平滑无毛刺;化学蚀刻通过氢氟酸浸泡的方式对玻璃四边进行蚀刻处理,以修复玻璃四边微小的缺陷。
所述解胶分片为通过紫外光对玻璃进行光照,达到玻璃与胶水分离的效果。
所述化学钢化为在高温条件下进行钠钾离子交换的过程,利用两者体积差产生的挤压效应来提高玻璃表面强度及柔韧性。
所述面蚀刻优化为对钢化后成品玻璃进行表面微蚀刻处理,修复制程过程中产生的不良及钢化后放大的缺陷。
所述边缘处理中的化学蚀刻为浸泡式处理,对叠片玻璃四边进行蚀刻处理,去除玻璃磨边倒角后玻璃崩边及毛刺现象,蚀刻量在10-80μm,酸蚀速率在0.5-2μm/min。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果,操作方便,加工周期短,可实现量产规划,玻璃边缘及表面均得到相应的处理,良率较高,加工成品UTG具有较高的耐冲击强度及优异的弯折性能。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺的大板减薄双面蚀刻工装的结构示意图;
图2为超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺的玻璃点胶叠片结构的结构示意图;
图3为超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺的叠片玻璃化学边缘处理的结构示意图;
图4为超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺的钢化及超声清洗栏具的结构示意图;
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1-4,一种超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺,主要工段包括玻璃大板减薄,激光切割,点胶叠片,边缘处理,解胶分片,化学钢化,面蚀刻优化及超声清洗等;大板减薄主要原理为氢氟酸与玻璃表面二氧化硅反应生成氟硅酸达到玻璃减薄的效果,本专利所述减薄设备为先进喷淋线,对比传统浸泡方式,可量产400*500*0.1mm及以下的基板,具有在线加热、保温等功能,能够减少温度对产品的影响,同时具备在线过滤系统,过滤掉蚀刻反应物,有效减少对产品品质的影响;激光切割采用全自动红外线切割,能够精准有效的切除减薄过程带来的边缘不良,有效的控制玻璃边缘崩边为10μm以下,且具有对UTG加工各类异形能力,不受样品性质限制;叠片点胶工艺主要为针对UTG边缘进行处理,利用盖板/UV减黏胶/UTG/UV减黏胶/盖板等方式,对玻璃进行叠片处理,叠片后使用一定波长紫外灯对其进行固化,避免玻璃在CNC过程中出现开胶现象;CNC精雕技术主要为对点胶叠片后玻璃进行尺寸精准对位及玻璃磨边倒角;边缘处理主要包括物理边缘抛光及化学蚀刻处理,其中物理抛光主要是通过边抛机对叠片玻璃进行扫边处理,保证玻璃四边平滑无毛刺,化学蚀刻主要为通过氢氟酸浸泡的方式对玻璃四边进行蚀刻处理,以修复玻璃四边微小的缺陷;解胶分片主要为通过多波段光源波长和光累积量的紫外光对玻璃进行一定时间的光照,达到玻璃与与胶水分离的效果;化学钢化主要为在高温条件下进行钠钾离子交换的过程,利用两者体积差产生的挤压效应来提高玻璃表面强度及柔韧性;面蚀刻主要为对钢化后成品玻璃进行表面微蚀刻处理,主要目的为修复制程过程中产生的不良及钢化后放大的缺陷等问题;最后利用超声清洗对成品进行清洗烘干得到成品。
大板减薄为双面减薄,使用独特的双面蚀刻工装及先进的喷淋技术进行减薄,其中减薄双面蚀刻工装如图1所示,蚀刻过程简单,操作容易,且装载量较大,过程中可随时监控生产异常及时处理,本发明所述减薄蚀刻工装对应最大尺寸玻璃范围为500*500mm,板厚从1.0mm减薄到0.02mm之间均可实现,板厚公差可精准控制在±5μm之内。
叠层结构采用盖板-胶水-UTG-胶水-盖板堆叠方式,如图2所示,其中玻璃盖板对材质无要求,其厚度在0.2-0.7mm之间,UTG的厚度在30-100μm,点胶胶水的厚度在40-60μm,胶水太薄可能在后段加工中玻璃易分离,胶水过厚在后期解胶光照过程所需时间过长,且可能解胶过程可能会造成残胶产生,堆叠片数依据板厚变化而不同,平均可满足5-20片UTG的数量。点胶方式采用上下厚玻璃作为盖板,中间UTG加胶水相间堆叠而成,后经过一定波长的紫外光固化而成,单次可堆叠5-20片UTG的数量,具体依照玻璃数量而定。
边缘处理中的蚀刻采用的为浸泡式处理,如图3所示,对叠片玻璃四边进行蚀刻处理,去除CNC后玻璃崩边及毛刺现象,蚀刻量在10-80μm,具体的依照不同板厚而定,酸蚀速率在0.5-2μm/min,避免蚀刻速率过高造成边缘锯齿及边缘不良等现象,主要目的为对CNC精雕后玻璃边缘崩边进行处理,保证玻璃边缘光滑无毛刺,提高玻璃弯折性能。
化学钢化及超声清洗栏具工装如图4所示,对钢化栏具底齿和侧齿进行齿位加深防止玻璃在钢化过程出现跳齿现象,同时对栏具添加上卡,能够对每片超薄玻璃的不同部位进行限位约束,改善玻璃进行化学强化及清洗时因接触溶液向上浮起从而造成坏损;同时插片过程对栏具首位各插入一片挡板,防止玻璃因钢化过程浸入液体瞬间液体涌入冲倒玻璃造成制损;在钢化栏具各边缘均裹上耐高温石英绳,防止插片过程中超薄玻璃触碰到金属栏具造成玻璃边角坏损;另外在栏具底部设计了底框,防止玻璃钢化过程炸裂的碎玻璃掉入硝酸钾溶液中对后期钢化进程带来负面影响。采用专用设计栏具,能够同时对应超薄玻璃化学钢化及超声清洗工段,有效的保证各制程中的良率,栏具采用底齿,侧齿及上卡组合而成,能够有限的对UTG进行限位,且在刚性齿条上包裹耐高温柔性材料,减少制程过程制损。
面蚀刻优化主要为利用氢氟酸溶液对玻璃表面进行微蚀刻优化,改善UTG制程过程产生的不良及减少玻璃表面粗糙度,提升玻璃面冲击强度。
采用上述的方案后,加工工艺,操作方便,加工周期短,可实现量产规划,玻璃边缘及表面均得到相应的处理,良率较高,加工成品UTG具有较高的耐冲击强度及优异的弯折性能,能满足当前市场电子产品盖板类需求,具有较好的使用价值,本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,均在本发明的保护范围之内。能够对应板厚为30-100μm尺寸在50*50-200*200mm,且加工成品UTG具有较高的耐冲击强度及优异的弯折性能。
有效的解决了超薄玻璃边缘不良处理及表面粗糙度优化问题,所述工艺路线合理,在UTG生产制程中良品率极高,且成品玻璃具有较高的耐冲击性和优异的弯折性能,同时具有高的透过率和弯折强度,具备量产性,能够有效的解决塑料盖板折痕问题,为折叠屏电子设备打开了广阔的视野,并为柔性屏市场提供了一种新的可能性
上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺,其特征在于,包括如下步骤:
玻璃大板减薄→激光切割→点胶叠片→边缘处理→解胶分片→化学钢化→面蚀刻优化及超声清洗。
2.如权利要求1所述的超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺,其特征在于,所述玻璃大板减薄为双面减薄,使用双面蚀刻工装及喷淋技术进行减薄;使用氢氟酸与玻璃表面二氧化硅反应生成氟硅酸达到玻璃减薄的效果。
3.如权利要求2所述的超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺,其特征在于,所述激光切割采用全自动红外线切割,控制玻璃边缘崩边为10μm以下。
4.如权利要求3所述的超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺,其特征在于,所述点胶叠片对超薄玻璃边缘进行处理,采用盖板-胶水-超薄玻璃-胶水-盖板堆叠方式,对玻璃进行叠片处理,叠片后使用紫外灯对其进行固化;之后对点胶叠片后的玻璃进行尺寸精准对位及玻璃磨边倒角。
5.如权利要求4所述的超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺,其特征在于,点胶叠片过程中,玻璃盖板厚度在0.2-0.7mm之间,超薄玻璃厚度在30-100μm,点胶胶水的厚度在40-60μm。
6.如权利要求5所述的超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺,其特征在于,所述边缘处理包括物理边缘抛光及化学蚀刻处理,其中物理抛光通过边抛机对叠片玻璃进行扫边处理,保证玻璃四边平滑无毛刺;化学蚀刻通过氢氟酸浸泡的方式对玻璃四边进行蚀刻处理,以修复玻璃四边微小的缺陷。
7.如权利要求6所述的超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺,其特征在于,所述解胶分片为通过紫外光对玻璃进行光照,达到玻璃与胶水分离的效果。
8.如权利要求7所述的超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺,其特征在于,所述化学钢化为在高温条件下进行钠钾离子交换的过程,利用两者体积差产生的挤压效应来提高玻璃表面强度及柔韧性。
9.如权利要求8所述的超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺,其特征在于,所述面蚀刻优化为对钢化后成品玻璃进行表面微蚀刻处理,修复制程过程中产生的不良及钢化后放大的缺陷。
10.如权利要求9所述的超薄可折叠柔性玻璃盖板加工工艺,其特征在于,所述边缘处理中的化学蚀刻为浸泡式处理,对叠片玻璃四边进行蚀刻处理,去除玻璃磨边倒角后玻璃崩边及毛刺现象,蚀刻量在10-80μm,酸蚀速率在0.5-2μm/min。
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