在玻璃和玻璃制品表面形成精细图案的方法技术

一种在玻璃和玻璃制品表面形成精细图案的方法，适用于艺术玻璃和玻璃制品的制造。其方法为：（１）在玻璃或玻璃制品表面形成感光层。（２）对原稿图像进行加网处理制成底版。（３）用加网底版对感光层进行曝光。（４）曝光后的玻璃或玻璃制品进行显影，干燥，坚膜处理。（５）把表面带有感光图案的玻璃或玻璃制品用化学或物理的方法进行表面处理。（６）去除表面残留的感光层、清洗、干燥。本发明专利技术的优点是：（１）可以在玻璃和玻璃制品表面良好再现原稿图像的明暗层次，忠实地复制原稿。（２）无手工加工环节，适合机械化批量化生产。（３）加工成本低廉。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种在玻璃和玻璃制品表面形成具有照片效果的精细图案的方法。本专利技术涉及一种用感光性保护膜在玻璃和玻璃制品(以下简称玻璃)表面形成感光图案，然后进行化学或物理的表面处理，使玻璃表面产生具有照片效果的精细图案的方法。二、技术背景在玻璃表面形成各种图案的所谓艺术玻璃，近年来在建筑、装饰、家具、日用品、艺术品等领域中正在得到越来越多的应用。艺术玻璃的制造方法目前主要有彩色印刷法、蚀刻印刷法、喷砂法、磨砂法、磨刻法、立线彩晶法等。在这些方法中，由于加工工艺的限制，加工的图案，大多为粗旷的条块状结构，要使图案显现出如照片那样的明暗层次和色调变化几乎是不可能的，因而使艺术玻璃的艺术表现力和感染力受到很大影响。如所周知，一般印刷在纸上的图案是可以良好再现原稿的照片效果的，有的甚至非常逼真。这其中的关键是纸上印刷品在印刷制版时对原稿进行了加网的图像处理。所谓加网是把图像的明暗色调分解成无数的网点，每一个网点成为图像的基本印刷单元。网点多，空白少，图像的就深；网点少，空白多，图像的色调就浅。这样通过网点在图像上复盖率的变化，一次印刷就可以同时显现图像的明暗和色调变化。加网的线数越高，显示图像的基本单元越小，图像的细微层次表达得越精细。在玻璃彩色印刷或蚀刻印刷中，由于所用玻璃色釉或玻璃蒙砂膏是有一定颗粒度或粘调度的介质，同时受到印后需要加热烧结或印刷丝网目数的限制，采用加网版印刷在实际生产中很难实现。其它的如喷砂法、磨刻法、立线彩晶法等就更无法使用了。感光蚀刻工艺是金属微加工领域中的一项精密加工技术。把感光材料涂复或粘贴在金属表面，把带有图案的底片盖在感光材料上用紫外线曝光，显影后就在金属表面形成与底片图案相应的由感光材料构成的图案。通过化学蚀刻，有感光材料保护的金属被保留，无感光材料保护的金属被蚀刻，最后得到与底片一致的精密金属蚀刻件。如果利用金属感光蚀刻工艺的原理，把感光材料涂复在玻璃表面，然后利用加网印刷工艺的原理，把加网底片盖在感光层上进行曝光，那么在玻璃表面形成具有照片效果的精细图案是完全可能的。本专利技术就是根据上述设想而完成的一种采用加网图像底版进行感光和表面处理的在玻璃表面形成具有照片效果的精细图案的方法。
技术实现思路
本专利技术所提供的在玻璃表面形成精细图案的方法，包括下列几个步骤(1)在玻璃表面形成感光层。(2)对图像进行加网处理制成底版。(3)用加网底版在紫外光下对玻璃表面的感光层进行曝光。(4)曝光后的玻璃进行显影、干燥、坚膜处理。(5)把表面带有感光图案的玻璃用化学或物理的方法进行表面处理。(6)去除玻璃表面残留的感光层、清洗、干燥。本专利技术所提供的在玻璃表面形成精细图案的方法的优点是(1)可以在玻璃表面良好再现原稿图像的明暗层次，忠实地复制原稿。(2)无手工加工环节，适合机械化，批量化生产。(3)加工成本低廉。下面，根据上述加工步骤，对本
技术实现思路
作详细说明。(1)在玻璃表面形成感光层。具有紫外线，近紫外线感光特性的所有感光材料，如在蛋白质、虫胶、聚乙烯醇等的水溶液中加入重铬酸盐感光剂的水溶性感光胶、在感光性树脂中加入增感剂等的溶剂性感光胶，感光干膜等都可以用来在玻璃表面形成感光层。从生产性和经济性考虑，水溶性感光胶比溶剂性感光胶适宜，液态涂复的感光胶比热压贴膜的感光干膜适宜。感光材料的分辩率、抗蚀性，在玻璃表面的附着力等是选择感光材料的重要指标。通常适合于金属感光蚀刻工艺的感光材料在这些性能方面都可以符合本专利技术对玻璃表面感光层的要求。但是，欲加工的图案越精细，所用感光材料的以上诸特性应该越高。把感光材料涂复在玻璃表面的工艺，按各感光材料的使用说明进行。(2)制作加网底版加网底版是在图像上叠加网线制成的。加网可在照相机上利用网屏，或在电脑激光制版机上通过网点发生器进行。常用的加网线数(线/时)有60、80、100、120、133、150、175和200等八种。网点线数越高，图像细微层次的表达越精细。通常120线以上的加网底版已经可以充分显现图像的照片效果。本专利技术方法可以适用全部八种加网线数，也可以适用更高的线数。(3)曝光把底版正面(药膜面)盖在感光层表面，用适当的方式(例如抽真空)压紧。在波长为320～480nm的紫外光和近紫外光下曝光。不同的感光材料具有的敏感感光波长区不同。不同的紫外光光源(如高压汞灯，碘镓灯等)发生的紫外光峰值波长也不同。使所用的感光材料与光源在紫外光波长上相匹配可以得到最佳曝光效果。曝光时间与感光材料、光源强度、曝光距离、感光层厚度以及底版线数等诸多因素有关。通常合适的曝光时间需要通过预备性实验确定。(4)显影、坚膜水溶性紫外光感光材料通常用稀的弱硷性水溶液，例如5％碳酸氢钠水溶液显影。溶剂性感光材料通常用感光材料特定的溶剂显影。把曝光后的玻璃浸在(或用喷淋)显影液中，经过一段时间，感光层就显现出与底版黑白相反的图案。显影时间合适，图案空白处应无感光层残留。清洗后、烘干。为提高图案耐表面处理的性能，本专利技术对显影后的玻璃进行坚膜处理。即在烘箱中把玻璃烘一定时间。坚膜的具体温度和时间是按照感光材料推荐的工艺执行的。(5)化学或物理的表面处理1、化学表面处理例如把坚膜后的玻璃浸入玻璃蒙砂液中进行蒙砂处理。在蒙砂液中氟离子的作用下，玻璃表面无感光层保护的部分，逐渐变成半透光的乳白色蒙砂状态，而有感光层保护的部分保持玻璃原样不变。结果在玻璃表面形成了由不同复盖率的乳白色蒙砂点构成的与底版图像明暗、层次完全相同的图案。本专利技术所用化学处理液一玻璃蒙砂液，玻璃蒙砂膏和可以形成深度蚀刻的凹刻液等都是市售产品。处理工艺按产品规定执行。把坚膜后的玻璃浸在(或采用喷射)化学镀金属溶液中进行金属的化学镀反应，使玻璃表面形成不同复盖率的金属小点，也可以进行本专利技术的化学表面处理。2、物理表面处理例如把坚膜后的玻璃放入离子蒸镀设备中进行离子蒸镀氮化钛。在反应气氛下，玻璃表面无感光层保护的部分沉积上一层金黄色的氮化钛层，而有感光层保护的部分氮化钛沉积在感光层表面，感光层下面的玻璃保持原样不变。清洗后在玻璃表面形成了由不同复盖率的金黄色氮化钛点构成的与底版图像明暗，层次完全相同的图案。用真空蒸镀或磁控溅射镀工艺也可进行本专利技术的物理表面处理。物理表面处理的工艺，根据不同处理设备和镀层的具体要求进行。所有耐硷性的，具有悦目色彩的金属、合金、或化合物镀层都可用于在坚膜玻璃表面形成图案。(6)去膜表面处理后，玻璃表面的感光层已失去作用，应予以去除以露出下面玻璃的原表面。去膜可以用湿法或干法工艺进行。从生产性和经济性考虑，湿法工艺比干法工艺适宜。例如水溶性紫外光感光材料通常可以在50℃以上的5％氢氧化钠水溶液中进行去膜。提高去膜液温度比提高去膜液浓度通常能更有效地提高去膜效率。去膜后，清洗、烘干，就得到了表面具有照片效果的精细图案的艺术玻璃。在上述加工步骤中，改换或变通工艺而得到派生产品的制造方法，也属于本专利技术的内容(1)在蒙砂(或凹刻)处理后形成的凹点中填入适当涂料(例如凹印油黑)形成带有色彩的精细图案的方法。(2)在表面带有透明导电膜(例如ITO膜)的玻璃上，应用上述工序，但显影、坚膜后进行电化学处理-电镀而形成由电镀层金属点构成精细图案的方法。(3)在表面蒙砂处理的玻璃上，应用上述工序，然后进行凹刻处理而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在玻璃和玻璃制品（以下简称玻璃）表面形成精细图案的方法。其特征是包括下列步骤：（１）在玻璃表面形成感光层。（２）对原稿图像进行加网处理制成底版。（３）用加网底版在紫外光下对玻璃表面的感光层进行曝光。（４）曝光后的玻璃进行显影、干燥、坚膜处理。（５）把表面带有感光图案的玻璃用化学或物理的方法进行表面处理。（６）去除玻璃表面残留的感光层，清洗、干燥。其结果是在玻璃表面形成与底版图像明暗，层次完全相同的具有照片效果的精细图案。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高国梁，黄俊卿，
申请(专利权)人：高国梁，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]