废料排出装置及废料排出方法、激光切割系统与流程

文档序号:28495637发布日期:2022-01-15 04:01阅读:196来源:国知局
1.本技术涉及显示
技术领域
:,特别是涉及一种废料排出装置及废料排出方法、激光切割系统。
背景技术
::2.随着信息时代的不断发展,用户对屏占比的要求越来越高,使得电子设备的全面屏显示受到业界越来越多的关注。传统的电子设备如手机、平板电脑等,由于需要集成诸如前置摄像头、听筒以及红外感应元件等,故而可通过在显示屏上开槽(notch)或打孔,在槽区或孔区设置摄像头、红外感应元件等感光器件,外界光线可通过屏幕上的开槽或开孔进入位于屏幕下方的感光器件。3.在制作上述显示屏时,需要按照开槽或开孔的轮廓形状,对显示面板进行激光切割。然而,激光切割过程中容易出现孔区部分点位无法切断或切割后的废料(dummy)无法移除的问题。技术实现要素:4.基于此,有必要提供一种废料排出装置及废料排出方法、激光切割系统,以解决孔区部分点位无法切断或切割后的废料无法移除的问题。5.根据本技术实施例的一个方面,提供一种废料排出装置,包括:6.载台,用于承载具有虚设部的显示面板,所述载台设有与所述虚设部一一对应的排料通道;7.排料辅助单元,位于所述载台下方,所述排料辅助单元包括:8.第一运动机构;以及9.顶针,连接于所述第一运动机构,所述顶针被配置为由所述第一运动机构驱动沿第一方向移动,可以使所述顶针穿入所述排料通道并抵触于所述虚设部;10.其中,所述第一方向与所述排料通道的轴线方向平行。11.上述废料排料装置,在切割状态,顶针被配置为在第一运动机构驱动下穿入排料通道而抵触于虚设部,在排废状态,顶针被配置为在第一运动机构驱动下从所述排料通道移出,利于虚设部的排出。这样,一方面可以避免在切割过程中虚设部未切断的部分偏离激光焦点,保证虚设部可以被完全切断。另一方面,顶针的抵触还可以使虚设部受到支撑,不会发生倾斜或塌陷,虚设部材料吸收的激光热量更均匀,改善虚设部材料切割过程中发生轻微热熔粘连而造成虚设部无法移除的问题。12.在一实施例中,在切割状态,所述顶针被配置为在第一运动机构驱动下沿第一方向向上移动以穿入所述排料通道而抵触于所述虚设部;13.在排废状态,所述顶针被配置为在第一运动机构驱动下沿第一方向向下移动以从所述排料通道移出。14.在一实施例中,在切割状态,所述顶针的抵触端与所述排料通道的上端平齐。15.在一实施例中,所述顶针的抵触端设有真空吸附孔。16.在一实施例中,所述排料辅助单元还包括连接于所述第一运动机构的旋转机构;17.所述顶针连接于所述旋转机构,且被配置为由所述旋转机构驱动绕一旋转轴线作旋转运动;18.其中,所述旋转轴线与所述第一方向相垂直。19.在一实施例中,在切割状态,所述旋转机构驱动所述顶针旋转以使所述顶针的抵触端朝向所述排料通道;所述旋转机构在所述第一运动机构驱动下沿第一方向向上移动以使所述顶针的抵触端穿入所述排料通道;20.在排废状态,所述旋转机构在所述第一运动机构驱动下沿第一方向向下移动以使所述顶针移出所述排料通道;所述旋转机构驱动所述顶针旋转以使所述顶针的抵触端朝向背离所述载台的一侧。21.在一实施例中,所述第一运动机构包括:22.导轨,所述旋转机构可移动地连接于所述导轨;23.驱动组件,与所述旋转机构连接,以驱动所述旋转机构沿第一方向移动。24.在一实施例中,所述虚设部朝向所述载台的正投影,落入所述排料通道的范围内。25.在一实施例中,所述废料排出装置还包括:26.废料腔,位于所述载台下方,且与所述排料通道连通,所述排料辅助单元设置于所述废料腔内;以及27.集尘器,与所述废料腔连接,用以提供废料吸力。28.根据本技术实施例的另一个方面,提供一种废料排出方法,包括:29.将具有虚设部的待切割显示面板置于所述载台上,并控制第一运动机构驱动顶针朝向所述排料通道移动以使所述顶针穿入所述排料通道并抵触于所述虚设部;其中,所述虚设部与所述排料通道一一对应;30.在待切割显示面板切割完毕后,控制第一运动机构驱动所述顶针朝背离所述排料通道的一侧移动以使所述顶针移出所述排料通道。31.根据本技术实施例的又一个方面,提供一种激光切割系统,包括激光发生器以及如上述的废料排出装置;32.所述激光发生器位于所述载台上方,且被配置为用以激光照射所述显示面板以切割所述虚设部。附图说明33.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:34.图1为本技术一实施例中提供的一种电子设备的结构示意图;35.图2为本技术另一实施例中提供的另一种电子设备的结构示意图;36.图3为图2所示的电子设备的分解示意图;37.图4为理想状态下虚设部从显示面板的开孔切割分离的状态示意图;38.图5为切割不良状态下虚设部与显示面板的开孔之间的状态示意图;“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。57.相关技术中,通过在显示面板上开槽或开孔,在开槽或开孔处设置摄像头、听筒以及红外感应元件等。例如,对于实现摄像功能的电子设备来说,外界光线可通过屏幕上的开槽或开孔处进入位于屏幕下方的感光器件。通常,在制作此类显示面板时,需要按照槽或孔的轮廓进行切割。其中,激光切割开槽或开孔,是指激光经聚焦后作为高强度热源对材料进行加热,使激光作用区内材料熔化或汽化继而蒸发,从而形成孔、洞、槽的激光加工过程。例如,相关技术中,使用激光器输出连续激光,在显示面板上沿需要开孔或开槽的边缘区域进行高温聚焦,进行材料消熔,实现打孔或开槽。58.具体地,在激光切割过程中,可以通过输出脉冲激光光束在待打孔的显示面板上沿预成型孔的边界进行扫描。如此,利用脉冲激光光束的特性,不会对待打孔的显示面板的表面产生破坏,也不会对待打孔的显示面板的内部产生较大的应力,且加工表面不会由于破坏严重而较差,保证打孔加工表面的品质。其中,激光器发射的激光聚焦形成一个微米级的光斑,通过控制单元控制激光光斑按照固定轨迹重复扫描,逐层剥离显示面板的材料,从而最终将显示面板的孔区的废料(dummy)切除。59.但是,本技术的发明人研究发现,利用脉冲激光光束重复扫描直接切割成孔存在切割废料(dummy)无法移除的问题。进一步研究发现,废料(dummy)无法移除的一个原因在于,切割过程中废料(dummy)部分区域达到断裂阈值(见图5),先行断裂,导致未切断的部分偏离激光焦点,造成孔区部分点位无法切断。废料(dummy)无法移除的另一个原因在于,孔区材料切割过程中发生轻微热熔粘连现象。60.相关技术中提供了一种激光切割方式,以解决上述问题,首先,输出脉冲激光光束在待打孔的显示面板上进行扫描,形成预成型孔的边界切割槽。然后,输出co2激光光束,使co2激光光束与预成型孔相对准,对预成型孔的显示面板进行预定时间的加热。最后,对预成型孔的显示面板进行冷却,使预成型孔的废料从待打孔的显示面板上脱落。如此,利用高温汇聚加热后迅速冷却,通过热胀冷缩原理使预成型孔处的废料能够从显示面板脱落,保证打孔的实现。该种切割方式,虽然一定程度上能够解决废料(dummy)无法移除的问题,但采用了不同的激光发生器,且切割步骤繁琐,增加了生产成本,且仍然无法有效解决孔区部分点位无法切断的问题。61.相关技术中提供另一种激光切割方式,通过增加外部激光光路的稳定性,保证激光光束的稳定性、光斑均一性,增加光路监控反馈装置,以保证废料(dummy)能够良好的被移除。但该种激光切割方式,对激光切割系统的要求显著提升,不利于降低生产成本。62.为了解决上述问题,本技术实施例提供了一种废料排出装置,利用设置排料辅助单元,在切割状态,控制顶针穿入载台的排料通道以抵触虚设部,从而避免在切割过程中虚设部未切断的部分偏离激光焦点。同时,顶针的抵触使虚设部使虚设部的材料吸收均匀,改善了虚设部材料切割过程中发生轻微热熔粘连而导致的废料(dummy)无法移除的问题。此外,设置排料辅助单元相较于改变工艺制程、增加不同的激光发生器,能够有效控制生产成本。63.本技术实施例中的显示面板,可以为被动发光式显示面板或主动发光式显示面板。其中,被动发光式显示面板例如为液晶(liquidcrystaldisplay,简称lcd)面板。主动发光式显示面板例如为:有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,简称oled)显示面板、微型发光二极管(mircolight-emittingdiode,简称mircoled)显示面板或迷你发光二极管(minilight-emittingdiode,简称miniled)显示面板。64.本技术实施例提供的电子设备,包括但不限于移动电话、无线装置、个人数据助理(portableandroiddevice,缩写为pad)、手持式或便携式计算机、gps(globalpositioningsystem,全球定位系统)接收器/导航器、相机、mp4(全称为mpeg-4part14)视频播放器、摄像机、电视监视器、平板显示器、计算机监视器、美学结构(例如,对于显示一件珠宝的图像的显示器)等。本技术实施例对上述电子设备的具体形式不做特殊限制。以下为了方便说明,是以电子设备为手机终端为例进行的说明。65.图1示出了本技术一实施例中提供的一种电子设备的结构示意图;图2示出了本技术另一实施例中提供的另一种电子设备的结构示意图;图3为图2所示的电子设备的分解示意图;图示出了理想状态下虚设部从显示面板的开孔切割分离的状态示意图;图5示出了切割不良状态下虚设部与显示面板的开孔之间的状态示意图;图6示出了本技术一实施例中的废料排放装置的结构示意图。66.参阅图1~图3,本技术提供的至少一实施例中的电子设备100包括显示面板10、中框20以及后壳30。67.中框20位于显示面板10和后壳30之间,显示面板10、后壳30分别与中框20相连接。其中,后壳30和中框20之间形成的容纳腔能够容纳电池、感光器件(例如摄像头,图未示出),以及pcb等电子元器件。可以理解,本技术以该实施方式为例,但并不限定于此。68.示例的,pcb安装在中框20或后壳30上。pcb上通常设置有应用处理器(applicationprocessor,简称ap)。显示面板10可以通过柔性电路板(flexibleprintedcircuit,简称fpc)与pcb相耦接。69.显示面板10上设有通孔16,在通孔16中可设置有诸如摄像头以及光传感器等感光器件。此时,诸如摄像头及光传感器等感光器件能够透过该通孔16对外部光线进行采集等操作。可以理解,显示面板10中的通孔16的数量在此不作限定,例如在图2所示的实施例中,通孔16可以为多个,可以设置例如听筒、扬声器等其他功能器件。具体地,显示面板10包括显示区域12和至少部分地围绕显示区域12的非显示区域14,显示区域12通过排布于显示区域12的多个子像素来显示图像。具体到一些实施例中,显示区域12可以为矩形,非显示区域14环绕显示区域12设置,当然,显示区域12和非显示区域14的形状和布置包括但不限于上述的示例,例如,当显示面板10用于佩戴在用户上的可穿戴设备时,显示区域12可以具有像手表一样的圆形形状;当显示基板用于车辆上进行显示时,显示区域12及非显示区域14可采用例如圆形、多边形或其他形状。70.其中,通孔16可设置在显示区域12,亦可设置于非显示区域14,例如,在如图1和图2所示的实施例中,通孔16设置于显示区域12。虚设部18(见图4)位于孔区,用以激光切割和去除,以形成开孔,从而使例如听筒、扬声器或感光器件等功能器件可以设置于开孔中。71.本技术一实施例中的显示面板10,至少包括基板和封装层,封装层覆盖显示区域12以对显示区域12封装,以防止外部水分或氧气渗透到易受到外部水分或氧气影响的发光元件中。基板可以包括衬底、阵列层组(图未标)、设置于衬底上的功能层以及发光元件。衬底可以是用来支撑形成在其表面上的膜层,阵列层组中含有薄膜晶体管和导线,以控制每个发光元件的发射,或者可以控制每个发光元件发射时发射的量,功能层可以包括例如缓冲层、平坦化层、像素定义层等。72.需要指出,薄膜晶体管及上述膜层是本领域的技术人员熟知的,且不是本技术的重点,故不在此赘述其具体结构和作用。73.应当理解的是,虚设部18位于通孔16,用以激光切割和去除,以形成开孔,因此,切割虚设部18需要至少切穿包括衬底、缓冲层、平坦化层、封装层等功能层。而各功能层由于具有不同的功能或作用,所采用的材料不尽不同,例如,在一些实施例中,衬底至少包括一层有机层和一层无机层,有机层提供柔性,无机层起到隔绝水氧的作用。进一步研究发现,激光光斑按照预设轨迹重复扫描以逐层剥离膜层材料的过程中,由于各膜层材质具有差异,如图5所示,容易出现虚设部18的部分区域达到断裂阈值,先行断裂,从而导致激光偏离焦点,造成虚设部18的部分点位无法切断,或者是发生热熔粘连现象而导致后续虚设部18无法移除。74.如图6所示,本技术实施例提供的激光切割系统,包括激光发生器(图未示)和废料排出装置200。75.废料排出装置200包括载台220和位于所述载台220下方的排料辅助单元240。载台220用于承载具有前述虚设部18的显示面板10,且设有与所述虚设部18一一对应的排料通道222。排料辅助单元240包括第一运动机构242和顶针246,顶针246连接于第一运动机构242,且可以被配置为由第一运动机构242驱动沿第一方向朝向所述排料通道222向上移动,以使所述顶针246穿入所述排料通道222并所述虚设部18抵触。76.其中,所述第一方向与所述排料通道222的轴线方向平行。77.激光发生器位于载台220上方,且被配置为用以激光照射显示面板10以切割所述虚设部18。在沿着虚设部18的边界移动期间,激光发生器可用激光照射虚设部18的边界,虚设部18可由激光切割。可以理解,为保证激光切割质量,显示面板10需要与激光光束保持基板垂直,因此,载台220具有水平承载面和与水平承载面相对的背面,排料通道222贯穿该水平承载面和背面,显示面板10水平地布置于该承载面上。虚设部18与排料通道222一一对应,虚设部18切割完成后,可以通过该排料通道222排废。作为一种实施方式,载台220的承载面还设有多个吸附孔(图未示),该真空吸附孔可以通过提供预设吸附力将显示面板10定位于载台220的承载面上。78.较佳地,每一个虚设部18的形状、大小与排料通道222相配,以使虚设部18能够顺利从排料通道222排出。具体到实施例中,虚设部18朝向载台220的正投影,落入对应的排料通道222的范围内。例如,在一些实施方式中,虚设部18朝向载台220的正投影基本上与排料通道222重叠,作为另一种实施方式,虚设部18朝向承载面的正投影的边界轮廓可以与排料通道222在承载面正投影的边界之间具有预设间隙,从而避免虚设部18排废过程中与排料通道222内壁发生干涉而导致排废不畅。79.示例地,排料通道222的径向尺寸d满足以下条件:2毫米≤d≤4毫米,如此便于设置感光器件、扬声器等功能器件。相应地,虚设部18的径向尺寸h亦满足条件:2毫米≤h≤4毫米。可以理解,由于虚设部18的径向尺寸和排料通道222的径向尺寸均处于2毫米~4毫米的范围内,则顶针246的径向尺寸亦可设置为在2毫米~4毫米,如此,可实现对虚设部18的良好的支撑。80.特别指出的是,上述的尺寸设计仅针对目前市场上较为常见的感光器件、扬声器等功能部件而言,并不能作为对虚设部18、排料通道222的尺寸的限制。其中,顶针246的径向尺寸与虚设部18的径向尺寸之差不易过大,以便于保证顶针246对虚设部18的支撑性。81.上述废料排料装置,在切割状态,顶针246被配置为在第一运动机构242驱动下向上移动穿入排料通道222而抵触于虚设部18,在排废状态,顶针246被配置为在第一运动机构242驱动下向下移动从所述排料通道222移出,使虚设部18能够排出。这样,一方面可以避免在切割过程中虚设部18未切断的部分偏离激光焦点,保证虚设部18可以被完全切断。另一方面,顶针246的抵触还可以使虚设部18受到支撑,不会发生倾斜或塌陷,虚设部18材料吸收的激光热量更均匀,改善了虚设部18材料切割过程中发生轻微热熔粘连而导致的无法移除的问题。82.在一些实施例中,顶针246的抵触端设有真空吸附孔。具体地,该真空吸附孔通过管路与真空源相连,以在顶针246抵触于虚设部18时能够将虚设部18稳定地吸附固定于顶针246的抵触端。如此,可以提高顶针246对虚设部18的支撑性,进一步地避免在切割过程中虚设部18未切断的部分偏离激光焦点。此外,当顶针246移出排料通道222,可以将虚设部18一同吸附并移出排料通道222后,将虚设部18释放以便于废料收集。83.应当理解的是,作为一种优选地实施方式,在切割状态,所述顶针246的抵触端与所述排料通道222的上端平齐。如此,便于顶针246对虚设部18有效的支撑。在另一些实施方式中,例如,顶针246的抵触端设有真空吸附孔,此时,顶针246的抵触端亦可以距排料通道222的上端预设距离,亦能通过真空吸附力将虚设部吸附于顶针246的抵触端,从而起到支撑作用。可选地,该预设距离小于或等于1毫米,若该预设距离大于1毫米,会存在无法有效吸附虚设部18的情况发生。84.容易理解,当虚设部18被切割时,还可能产生污染物颗粒。一些实施例中,该废料排出装置200还可以包括废料腔260和集尘器(图未示),该废料腔260位于载台220下方,且与排料通道222连通,集尘器与所述废料腔260连接,用以在排废状态提供废料吸力,污染物颗粒可通过排料通道222和废料腔260被吸到集尘器。本技术的发明人进一步研究发现,采用传统的吸尘排废,污染物颗粒可以经过排料通道222排至废料腔260,但当虚设部18未被切断或发生粘连,虚设部18难以依靠自重和吸力通过排料通道222排出。本技术的一些实施例中,排料辅助单元240设置于所述废料腔260内,当顶针246插入排料通道222内,则顶针246与排料通道222内壁之间会存在围绕顶针246的吸附间隙。此时,对应虚设部18的底部靠近其周向边缘的位置会受到抽吸力作用,如此,进一步地保证虚设部18能够被顺利移出排料通道222。85.具体到顶针246的抵触端设有真空吸附孔的实施例中,在排废状态,利用顶针246的吸附和集尘器的抽吸力的共同作用下,即使虚设部18存在轻微粘连,虚设部18也可以被顺利移出排料通道222,且不会损坏显示面板10的开孔边缘。86.一些实施例中,排料辅助单元240还包括连接于第一运动机构242的旋转机构244,所述顶针246连接于所述旋转机构244,且被配置为由旋转机构244驱动绕一旋转轴线作旋转运动,旋转轴线与第一方向相垂直。具体地,顶针246包括彼此垂直的连接部2462和顶抵部2464,所述连接部2462传动连接于旋转机构244的旋转输出端,以绕该旋转轴线转动,顶抵部2464远离连接部2462的一端作为用于与虚设部18相接触的抵触端。在切割状态,旋转机构244驱动顶针246沿预设方向旋转以使顶针246的抵触端朝向排料通道222,旋转机构244在第一运动机构242驱动下移动以使顶针246的抵触端穿入排料通道222。在排废状态,旋转机构244在第一运动机构242驱动下移动以使顶针246移出排料通道222,旋转机构244驱动顶针246沿与预设方向相反的方向旋转以使顶针246的抵触端朝向背离载台220的一侧,便于虚设部18的收集。87.进一步地,第一运动机构242包括导轨241和驱动部件243,旋转机构244可移动地连接于导轨241,驱动部件243与旋转机构244连接,以驱动旋转机构244沿第一方向移动。具体到实施例中,导轨241固定连接于废料腔260的内壁,且沿第一方向延伸,旋转机构244滑动连接于导轨241上,驱动组件可以包括伸缩气缸,从而驱动旋转机构沿第一方向上下移动。作为另一种实施方式,驱动组件可以包括驱动电机和传动机构,驱动电机输出旋转输出,传动机构将驱动电机的旋转输出转化为旋转机构244沿第一方向的直线运动,例如,驱动电机可以为伺服电机,传动机构可以包括滚珠丝杠。88.图7示出了本技术一实施例中的废料排放方法的流程框图;图8示出了本技术另一实施例中的废料排放方法的流程框图。89.参阅图7和图8,基于同样的发明构思,本技术还提供一种废料排出方法,该废料排出方法包括:90.s110:将具有虚设部18的待切割显示面板10置于所述载台220上,并控制第一运动机构242驱动顶针246朝向所述排料通道222移动以使所述顶针246穿入所述排料通道222并抵触于所述虚设部18;91.具体到一些实施例中,虚设部18与排料通道222一一对应,旋转机构244驱动顶针246沿预设方向旋转以使顶针246的抵触端朝向排料通道222,旋转机构244在第一运动机构242驱动下移动以使顶针246的抵触端穿入排料通道222。92.可以理解,在另一些实施例中,亦可首先控制第一运动机构242驱动旋转机构244沿第一方向朝向载台220移动,然后控制旋转机构244驱动顶针246沿预设方向旋转,以使顶针246的抵触端正对排料通道222,接着控制第一运动机构242沿第一方向朝向载台220继续移动,从而使顶针246的抵触端穿入排料通道222。93.s120:在待切割显示面板10切割完毕后,控制第一运动机构242驱顶针246朝背离排料通道222的一侧移动以使所述顶针246移出排料通道222;94.具体到一些实施例中,在排废状态,旋转机构244在第一运动机构242驱动下沿第一方向朝向背离载台220的一侧移动,以使顶针246移出排料通道222。当顶针246移出排料通道222,旋转机构244驱动顶针246沿与预设方向相反的方向旋转以使顶针246的抵触端翻转朝向背离载台220的一侧,便于虚设部18的收集。95.一些实施例中,该废料排出方法还包括:96.s130:控制集尘器开启,以提供废料吸力;97.具体地,废料腔260位于载台220下方,且与排料通道222连通,集尘器与所述废料腔260连接,用以在排废状态提供废料吸力,污染物颗粒可通过排料通道222和废料腔260被吸到集尘器,虚设部18可以落入废料腔260并最终便于废料收集盒内收集。98.本技术实施例提供的废料排出方法所能实现的有益效果,与上述一些实施例提供的废料排出装置200所能达到的有益效果相同,在此不做赘述。99.在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下,除非使用了明确的限定用语,例如“仅”、“由……组成”等,否则还可以添加另一部件。除非相反地提及,否则单数形式的术语可以包括复数形式,并不能理解为其数量为一个。100.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。101.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12当前第1页12
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