本发明属于钢化玻璃生产
技术领域：
，具体涉及一种用于指纹识别的盖板玻璃及其制备方法。
背景技术：
：随着2013年，苹果iPhone5S引入指纹技术以后，手机的开机设置也从最初的数字密码、图形解锁演变到了现在的指纹识别，手机也变得越来越安全了。短短两三年光景，千元机、甚至百元机也已经有了大量机型搭载了指纹识别技术，可以说指纹识别几乎已成为了手机的必备功能。指纹识别的功能也从之前的单一解锁，到现在的解锁、支付以及启动各种应用等等功能，保护用户信息安全的同时极大地方便了用户的日常使用。指纹识别市场潜力巨大，但在技术应用上却并不是那么容易。目前比较成熟的方案有蓝宝石、涂覆式(coating)、陶瓷盖板以及玻璃四种方案。涂覆式背面指纹识别方案由于涂层硬度不高，存在容易磨损和受汗水腐蚀等缺点，采用该方案的手机，使用一段时间后难免会有各种划痕出现。另外，由于涂覆指纹识别方案常用在手机的背面，且质感稍差，较容易破坏背面的整体美观。而蓝宝石盖板按压式指纹识别方案应用在手机的正面，将指纹放在正面不仅可以让手机的背面更为美观，同时更符合用户的使用习惯和审美。蓝宝石方案硬度高，耐腐蚀，但存在成本较高，抗摔能力不强的弱点，又因其穿透性较差，适用蓝宝石指纹识别芯片价格也较高，同时由于其韧性稍差，厚度无法进一步做薄(目前最薄厚度为0.175mm)，因此市面上又出现了氧化锆陶瓷和钢化玻璃两种蓝宝石盖板替代材料。氧化锆陶瓷虽然在性能上更优于钢化玻璃，但是由于价格贵、不好配色、产能紧张的原因难以大批量的普及，限制了其应用。在手机利润越来越低的情况下，以钢化玻璃为指纹识别盖板越来越受到手机制造商的重视和欢迎。钢化玻璃，其具有媲美蓝宝石的9H硬度，具有抗压、抗冲击、轻薄化等优点，但价格仅为蓝宝石的十几分之一，未来将有机会在智能手机应用逐步推广普及。现在的钢化玻璃盖板通常采用激光切割，但是，激光切割存在硬度差，容易造成断裂、崩边、大小面及黄边等诸多问题，良品率不高。技术实现要素：本发明针对现有技术存在的上述缺陷提供了一种用于指纹识别的钢化玻璃盖板及其制备方法。本发明通过CNC加工保证了指纹识别的钢化玻璃盖板的落球及静压测试，CNC精度高、崩边少、不存在烧边和黄边现象，通过CNC加工制备的钢化玻璃盖板具有保护边位、不刮手且不易破裂。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种指纹识别的盖板玻璃的制备方法，所述方法包括：1)在玻璃基材的表面涂覆保护油墨并干燥处理；所述玻璃基材为厚度0.1～0.25mm的肖特铝硅玻璃或肖特硼硅玻璃；2)通过数控机床将玻璃基材切割至适当大小，得到玻璃盖板；3)将经过步骤2)的切割后的玻璃盖板依次放入碱性池和酸性池中进行退保护油墨处理，然后用清水清洗干净；其中，所述碱性池中溶液的温度为65～75℃，碱性池中为pH值为11～13的氢氧化钠溶液，酸性池中溶液的温度为55～65℃，酸性池中为pH值为4～6的草酸溶液；4)将经过步骤3)退保护油墨处理后的玻璃盖板放入超声波清洗槽中进行清洗，清洗完成后放入慢拉槽中进行脱水处理，脱水处理后在烘干槽中烘干；其中，所述超声波清洗槽包括一个或多个药水超声波清洗槽以及两个以上的纯水超声波清洗槽，所述退保护油墨处理后的玻璃盖板先进入药水超声波清洗槽清洗，再进入纯水超声波清洗槽清洗；所述药水清洗槽的药水为pH为11～12，质量分数为2.5％的氢氧化钾(KOH)和/或氢氧化纳(NaoH)溶液；所述药水超声波清洗槽的清洗条件为50～60℃温度下，以20～45KHZ频率超声波处理3min；所述纯水超声波清洗槽的清洗步骤包括：将所述玻璃盖板先在温度为15～25℃的纯水超声波清洗槽以20～45KHZ的频率超声波处理3min，再在温度为55～70℃的纯水超声波清洗槽以20～45KHZ的频率超声波处理3min；5)将经过步骤4)处理后的玻璃盖板浸入钢化炉的硝酸钾溶液中进行钢化处理得到钢化玻璃盖板，其中钢化的温度为405℃，钢化时间为2h；优选地，所述钢化处理前还包括预热处理，所述预热处理为将经过步骤4)处理后的玻璃盖板置入预热温度为350±5℃的预热炉中预热30±5min，然后再将预热后的玻璃盖板置入钢化炉中；6)将经过步骤5)处理后的钢化玻璃盖板放入解水池中进行解水处理；其中，所述解水池的温度为65～75℃，解水时间为25～35min；所述解水池中注入纯水；7)镀膜：将经过步骤6)处理后的产品放入光学镀膜机中进行镀膜处理即得指纹识别的盖板玻璃；其中所述镀膜为防指纹镀膜(AF镀膜)，镀膜厚度为0.009～0.015mm。在根据本发明的一个实施方案中，所述步骤2)之前还包括：对经过涂覆保护油墨处理后的玻璃基材放置在开料机的开料台上开料，开料后的玻璃基材的长和宽比最终得到的指纹识别钢化玻璃盖板的长和宽大0.03～0.05MM；将开料后的玻璃基材放置在点胶机上进行点胶处理，并安装到模具中；然后将经过点胶处理后的玻璃基材放入隧道炉中将胶烘干；优选地，所述开料台的平面度误差≤0.05mm/m，开料深度为0.05mm，开料的气压为0.4～0.6mpa；优选地，所述点胶机的气压为0.15～0.5Mpa，所述点胶处理的点胶量为0.04g～0.12g；优选地，所述隧道炉内的UV能量为400±50mg。在根据本发明的一个实施方案中，在步骤7)之前还包括将完成解水的钢化玻璃盖板进行丝印；优选地，丝印前还包括对所述钢化玻璃盖板进行质检以检查所述钢化玻璃的外观和性能。在根据本发明的一个实施方案中，所述步骤1)中所述玻璃基材正面和反面的涂覆的保护油墨的厚度均为0.02～0.05mm；所述干燥处理的温度为155～165℃，时间为10～30min。在根据本发明的一个实施方案中，所述步骤1)中所述玻璃的正面干燥处理的时间为10min，对玻璃反面干燥处理的时间为30min。在根据本发明的一个实施方案中，步骤2)中所述数控机床对玻璃基材的切割包括第一次走刀切角、第二次走刀切角以及第三次走刀切角三个步骤；其中，所述第一次走刀切角预留0.30mm，走刀速度为800mm/min；所述第二次走刀切角预留0.1mm，走刀速度为1000mm/min；所述第三次走刀切角预留0.00mm，走刀速度为1200mm/min。在根据本发明的一个实施方案中，步骤3)中在碱性池中进行退保护油墨处理的时间为4分钟，在酸性池中进行退保护油墨处理的时间为4分钟。在根据本发明的一个实施方案中，所述步骤4)是通过依次进行的下述步骤实现的：A)将所述玻璃盖板在pH值为8～13的第一药水超声波清洗槽中清洗3min，所述第一药水超声波清洗槽中的温度为55±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为27.5±5KHZ；B)将所述玻璃盖板在pH值为8～13的第二药水超声波清洗槽中清洗3min，所述第二药水超声波清洗槽中的温度为55±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为28.0±5KHZ；C)将所述玻璃盖板在第一纯水超声波清洗槽中清洗3min，所述第一纯水超声波清洗槽中的温度为20±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为27.9±5KHZ；D)将所述玻璃盖板在第二纯水超声波清洗槽中清洗3min，所述第二纯水超声波清洗槽中的温度为20±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为39.6±5KHZ：E)将所述玻璃盖板在第三纯水超声波清洗槽中清洗3min，所述第三纯水超声波清洗槽中的温度为20±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为39.6±5KHZ；F)将所述玻璃盖板在第四纯水超声波清洗槽中清洗3min，所述第四纯水超声波清洗槽中的温度为60±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为39.6±5KHZ；G)将所述玻璃盖板在第五纯水超声波清洗槽中清洗3min，所述第五纯水超声波清洗槽中的温度为65±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为40.0±5KHZ：H)将所述玻璃盖板在慢拉槽中以75±5℃的温度处理1min；I)将所述玻璃盖板在第一烘干槽中以135±5℃的温度处理8min；优选地，还包括步骤J)在第二烘干槽中以135±5℃的温度处理8min。在根据本发明的一个实施方案中，所述步骤4)还包括第二次清洗流程，所述第二次清洗流程包括下述步骤：A′)将所述玻璃盖板在pH值为8～13的第一药水超声波清洗槽中清洗3min，所述第一药水超声波清洗槽中的温度为55±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为28.0±5KHZ；B′)将所述玻璃盖板在pH值为8～13的第二药水超声波清洗槽中清洗3min，所述第二药水超声波清洗槽中的温度为55±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为37.7±5KHZ；C′)将所述玻璃盖板在第一纯水超声波清洗槽中清洗3min，所述第一纯水超声波清洗槽中的温度为20±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为40.2±5KHZ；D′)将所述玻璃盖板在第二纯水超声波清洗槽中清洗3min，所述第二纯水超声波清洗槽中的温度为20±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为40.0±5KHZ；E′)将所述玻璃盖板在第三纯水超声波清洗槽中清洗3min，所述第三纯水超声波清洗槽中的温度为20±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为40.4±5KHZ；F′)将所述玻璃盖板在第四纯水超声波清洗槽中清洗3min，所述第四纯水超声波清洗槽中的温度为60±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为39.4±5KHZ；G′)将所述玻璃盖板在第五纯水超声波清洗槽中清洗3min，所述第五纯水超声波清洗槽中的温度为65±5℃，超声波发生器的功率为900W，频率为27.3±5KHZ；H′)将所述玻璃盖板在慢拉槽中以75±5℃的温度处理1min；I′)将所述玻璃盖板在第一烘干槽中以135±5℃的温度处理8min；优选地，还包括步骤J′)在第二烘干槽中以135±5℃的温度处理8min。本发明还提供了根据上述方法制备的指纹识别的盖板玻璃。与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：本发明提供玻璃解决指纹识别的盖板玻璃的生产工艺，该生产工艺具有操作方便且生产效率高的特点，可以替代价格昂贵的蓝宝石以及产能不足的陶瓷盖板，使指纹识别盖板的成本大幅降低，有效降低了指纹识别的应用成本，有利于指纹识别的推广普及。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。一、材料：玻璃基材：厚度0.1～0.25mm的肖特铝硅玻璃或肖特硼硅玻璃碱性池：将氢氧化钠与水的以质量比1∶10的比例混合，得到PH11～13的氢氧化钠溶液即为碱性池溶液；酸性池：将草酸与水以质量比1∶10的比例混合，得到PH4～6的草酸溶液即为酸性池溶液；清洗药水：pH为11～12，质量分数为2.5％的氢氧化钾(KOH)和/或氢氧化纳(NaoH)溶液；硝酸钾(potassiumnitrate)产地：以色列品牌：Haifa(海法)纯度：99.9％；二、设备：开料机，开料台的平坦度为≤0.05mm/米，开料深度为0.08mm，开料时的气压为0.4～0.6mpa；开料机中刀具的型号为J047405，刀具规格为2.0×0.65×0.8，走刀速度为1600mpss；刀具入库时需要检测，可参照刀具来料检测标准，开料完成后必须经过品质检验后方可流向下一道工序；模具和摆片治具：根据产品或客户定制产品的规格确定模具，所使用的模具的长和宽要比终产品的实际规格放大0.03～0.05mm。数控机床采用大宇数控4万转数控机床；超声波清洗槽为十一槽波达超声波振频37.5HZ；丝印机为东远丝印机，其行程为160M/min；光学镀膜机为南光镀膜机ZZS-1320。实施例1指纹识别的盖板玻璃的制备工艺S1、涂覆保护油墨：对即将进行加工的玻璃基材进行涂覆保护油墨以及干燥处理，其中对玻璃的正面以及反面涂膜厚度均为0.02～0.05mm，干燥处理的温度为155～165℃，干燥处理的时间为10～30min；S2、开料：将涂覆了保护油墨的玻璃基材放置在开料机的开料台上进行开料处理，开料台的平坦度为≤0.05mm/米，开料深度为0.08mm，开料时的气压为0.4～0.6mpa，开料机中刀具的型号为J047405，刀具规格为2.0×0.65×0.8，走刀速度为1600mpss；刀具入库时需要检测，可参照刀具来料检测标准，开料完成后必须经过品质检验后方可流向下一道工序；S3、点胶：对经过开料处理后的玻璃基材放置在点胶机上进行点胶处理，点胶处理时点胶机的气压为0.15～0.5Mpa，点胶处理时的点胶量为0.04g～0.12g，具体步骤为：1、确认摆片治具是否与点胶产品型号治具一致；2、产品CNC模具在点胶前确认尺寸是否符合CNC切割要求；3、产品CNC模具在点胶前检验是否平整，是否有毛刺；4、把检测OK的底座放在点胶机上；5、调试点胶机，确保点胶的胶量、厚度以及位置符合要求；6、调试完成点胶机后，开始点胶；7、把点好胶的模具和摆片治具合并；8、把合并好的模具流入下一道工序。S4、烘烤：将经过点胶处理后的玻璃基材放入隧道炉中以165℃烘烤6min，隧道炉内的UV能量为400±50mg，具体步骤为：1、产品在点胶后检测点胶位置，胶量是否合格；2、将点胶好的模具点胶面和摆片治具玻璃面对合；3、查看UV隧道炉各参数是否达到烘烤要求；4、对合好的模具和治具放入UV隧道炉烘烤；5、取出烘烤完成的模具；6、拆下摆片治具；7、底座和贴合在底座上的玻璃基材流向CNC数控机床切割；S5、切割：通过CNC数控机床对将经过烘烤处理后的玻璃进行切割处理，形成玻璃盖板，具体步骤为：1、启动CNC数控机床的电源，加载程序；2、将CNC模具和需要切割的玻璃装到适当位置，并调试好位置；3、调试好进刀位置后启动切割程序，开始切割；4、切割成型的玻璃做好初、中、终检测(外观，尺寸)，目视外观参照基准；5、首件确认OK后，开始生产；6、取下CNC模具，放入退胶池中退胶；7、退好胶的玻璃盖板流向下一道工序。S6、退保护油墨：将经过切割后形成的玻璃盖板分别依次放入碱性池和酸性池中进行退保护油墨处理，之后再用清水清洗干净，其中碱性池中溶液的温度为65～75℃，碱性池中的溶液的PH值为9～13，酸性池中溶液的温度为55～65℃，酸性池中溶液的PH值为4～6，具体步骤如下：1、打开电源，将碱性池的温度升温至65～75℃，溶液PH值为11～13；2、强插架后的玻璃盖板用提篮放入碱性池溶液当中，溶液要漫过玻璃盖板，浸泡时间为4分钟；3、再将玻璃盖板放入酸性池中，温度调整为55～65℃，溶液PH值调整为4～6，浸泡时间为4分钟；以中和玻璃盖板上的酸性物质。4、再将玻璃盖板用清水清洗干净；5、清洗干净的玻璃盖板流向下一道工序进行清洗处理。S7、清洗：将经过退保护油墨处理后的玻璃盖板依次放入多个超声波清洗槽中进行第一次清洗处理和第二次清洗处理，每次清洗完成后放入慢拉槽中进行脱水处理，脱水处理后再进行烘干处理；其中，每次清洗均设置有10个处理槽，前7个处理槽为超声波清洗槽，分别为A超声波清洗槽、B超声波清洗槽、C超声波清洗槽、D超声波清洗槽、E超声波清洗槽、F超声波清洗槽和G超声波清洗槽，第八个处理槽为H水槽，该H水槽为慢拉槽，第九个和第十个处理槽分别为I处理槽和J处理槽，且均为烘干槽。多道清洗逐个槽水纯度不一，每槽纯水逐步提升，A、B槽中的纯水为循环过滤，在超声波作用下软化附着在玻璃盖板表面的污垢。C、D、E槽纯水单向溢流振频冲击，对软化后的污垢进行粗洗。F、G槽通过独立纯水单向溢流加振频冲击对玻璃表面的污垢进行精细清洗。H槽独立慢拉自动脱水实现去污。每次清洗的具体的步骤为：1、打开电源开关及纯水开关；2、按清洗参数设置好各槽参数；3、将已插架好的玻璃盖板放入不锈钢提篮中，用手提住提篮放入超声波清洗槽中清洗；4、清洗完后，操作员将提篮提起放入慢拉槽进行脱水；5、拉开烘干槽盖子，将提篮提出取出玻璃盖板放入保鲜箱里，写上标识卡；6、药水每两天更换一次，每班测试pH值，当pH值低于标准要求时，需添加药水；7、纯水每四个小时更换一次，过滤棉芯每周更换一次。上述第一次清洗的具体清洗参数如下表1所示：表1第一次清洗的参数设置还可以设置第二次清洗流程，第二次清洗的具体的清洗参数如表2示：表2第二次清洗的参数设置S8、钢化：将经过清洗以及烘干处理后的玻璃盖板放入钢化炉中进行钢化处理得到钢化玻璃盖板，其中钢化的温度为405℃，钢化时间为2h；具体步骤如下：1、将插好玻璃盖板的钢化架，放置待钢化区；2、放入钢化笼，设定预热炉温度；3、用吊钩钩住放入预热炉内；4、设定钢化炉温度；5、钢化炉打开，将预热好的玻璃盖板转入钢化炉内；6、钢化后，放入退火槽退火；7、退火后，将钢化玻璃盖板转入解水槽；8、钢化液的高度460mm～550mm，高度低于460mm时一次加入150KG硝酸钾；使用七十天左右。上述钢化参数具体如表3所示：表3钢化参数设置S9、解水：将经过钢化处理后的钢化玻璃盖板放入注入纯水的解水池中进行解水的处理，以溶解钢化玻璃盖板表面残留的销酸钾，其中解水池的温度为65～75℃，解水时间为25～35min；具体的步骤如下：1、设定解水池温度，控制温度在66～75℃。2、待解水池加热后测实际水温有没有达到要求玻璃盖板放入解水池，使用挂钩工具。4、浸泡25～35min，取出，经超声波清洗后送到下一工序进行应力测试、落球测试以及静压测试。5、、测试OK后，流向下一道工序。S10、检验，对经过解水处理后的产品进行检验；S11、丝印：将经过检验合格后的产品进行丝印处理；检验包括以下内容：1、确认产品型号底座；2、确认丝印网版型号，并调整网板丝印区与图纸相符；3、确认符合材质油墨型号；4、确认材料的材质及厚度1∶1使其符合产品要求或客户定制要求；5、印刷产品时做好首件，确认色差；6、完成品终止后注意防止混装及撑握数量；7、油墨附着力确认，才可发到下一个工序、S12、镀膜：将经过丝印处理后的产品放入光学镀膜机中进行镀膜处理得到指纹识别的盖板玻璃，其中所述镀膜厚为0.009～0.015mm。具体的所述镀膜为将经过加工的氟高分子涂料附着在金属丝上面，再经过真空室高温溶解成纳米分子，附着产品表面形成一层AF镀膜。作为上述实施例的优选实施方式，步骤S1中对玻璃正面进行干燥处理的时间为10min，对玻璃反面进行干燥处理的时间为30min。作为上述实施例的优选实施方式，步骤S5中通过数控机床对将经过烘烤处理后的玻璃进行切割处理包括三次走刀切割处理，分别为第一次走刀切角、第二次走刀切角以及第三次走刀切角，其中，第一次走刀切角预留0.30mm，走刀速度为800mm/min，第二次走刀切角预留0.1mm，走刀速度为1000mm/min，第三次走刀切角预留0.00mm，走刀速度为1200mm/min。上述预留均为走刀切口与最终产品(即指纹识别钢化玻璃盖板成品)的边缘的距离，通过逐步的切角可有效防止减少成型后产品的崩边和砂边。作为上述实施例的优选实施方式，步骤S6中在碱性池中进行退保护油墨处理的时间为4分钟，在酸性池中进行退保护油墨处理的时间为4分钟。作为上述实施例的优选实施方式，步骤S13中的性能测试包括钢丝绒测试、红外感应透过测试、水滴角测试、铅笔硬度测试、水煮测试以及落球测试。实施例2本发明的指纹识别的盖板玻璃的性能测试将经过镀膜处理后的产品进行性能测试；性能测试的内容如下：1、确认产品型号及客户测试标准；2、确认仪器参数；3、确认测试材料是否具备齐全；4、确认测试手法是否合格；5、确认结果是否与产品一致；6、记录每项测试数据，判定结果；7、保留测试产品和报告，并存档。8、每批产品必须附检测报告。一、玻璃最大力测试测试方法：随机抽取样品，用10mm球形压头，以10mm/min速度以及大于10kg的力挤压镜片中间位置10次，10s/次，以测试后镜片表面无白点，无裂纹为合格。结果如表4所示。表4最大力测试结果二、掉落测试测试方法：随机抽取5批样品，用25g钢球从5cm高度砸一次，测试后AF镀膜面无白点，无破裂为合格。测试结果如表5所示。表5掉落测试结果样品1合格样品2合格样品3合格样品4合格样品5合格判定合格三、应力测试测试方法：通过玻璃表面应力测试仪对随机抽取的样品进行测试，具体为通过让光沿着玻璃表面传播，根据光弹性技术测出其表面的应力以及应力层深度。测试结果如表6所示。表6应力测试结果以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。当前第1页1 2 3