玻璃蚀刻液及玻璃蚀刻方法
【专利摘要】本发明提供了一种玻璃蚀刻液，所述玻璃蚀刻液由按以下重量百分含量计的成分组成：全氟烷烃20～40％、无机酸10～15％和纯水45～70％，所述无机酸为盐酸、稀硫酸、磷酸或者硝酸。一种玻璃蚀刻方法，包括：按以下重量百分含量计的成分：全氟烷烃20～40％、无机酸10～15％和纯水45～70％制备玻璃蚀刻液，所述无机酸为盐酸、稀硫酸、磷酸或者硝酸；采用所述玻璃蚀刻液蚀刻玻璃。本发明的玻璃蚀刻液的配比合理，玻璃蚀刻液配方中不包含氢氟酸，使得玻璃蚀刻液的安全性高，同时避免氟硅酸结晶造成的玻璃的外观不良。本发明的玻璃蚀刻方法的安全性高，生产可控性高，制备的产品的品质优良，均匀性好，良率高。
【专利说明】玻璃蚀刻液及玻璃蚀刻方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于玻璃蚀刻领域，具体涉及一种玻璃蚀刻液及玻璃蚀刻方法。
【背景技术】
[0002] 移动终端轻薄化要求日益提高，智能手机、平板电脑等新兴消费类电子产品的显 示屏、触控屏往往只有〇. 4_?0. 6_厚度，且在降低显示屏、触控屏厚度及重量的同时，强 度标准却未降低。因此，在电子行业，特别是触控显示行业，需要经常使用玻璃蚀刻对玻璃 产品进行加工，提升产品的性能。目前玻璃蚀刻主要有以下三种工艺：
[0003] 1、传统的薄膜场效应晶体管（Thin Film Transistor,TFT)及彩色滤光片（Color Filter，CF)厚度一般在0. 5mm左右，加上中间填充液晶厚度一般达到1. 0mm?1. 4mm左右。 满足显示器件轻薄化需求最经济实惠的方法一般是通过化学试剂进行玻璃减薄，即使用氢 氟酸对TFT及CF进行蚀刻，可以减薄40 %左右。
[0004] 2、单片式触控面板（One Glass Solution, 0GS)触摸屏的强度提升一般也是通过 使用氢氟酸蚀刻0GS触摸屏边缘缺陷和裂痕部分实现，将缺陷、裂痕消除，来提升0GS触摸 屏的强度。氢氟酸蚀刻0GS触摸屏边缘厚度为30 μ m?70 μ m。
[0005] 3、抗眩光玻璃的生产一般也是通过使用氢氟酸蚀刻玻璃表面来实现的。使用氢氟 酸将玻璃表面进行腐蚀，腐蚀后产生的微小凹凸，将原来的镜面反射转变为漫反射，达到防 眩光的效果。
[0006] 但以上三种工艺均存在以下问题：
[0007] 1、玻璃与氢氟酸反应，生成氟硅酸。随着反应的进行，蚀刻液中氟硅酸浓度增加， 超过氟硅酸溶解度临界点后，在玻璃边缘形成氟硅酸白色结晶，会隔绝玻璃和氢氟酸，影响 结晶所在区域蚀刻进行，导致不同区域玻璃蚀刻程度不一致，影响产品最终性能。如图1所 不，为现有技术的玻璃蚀刻液蚀刻玻璃的过程中反应时间与玻璃质量损失的关系图。从图 1可以看出，玻璃质量的损失比理论值偏小，即实际反应速率比理论值偏小。随着时间的增 力口，氟硅酸结晶越多，实际反应速度越低。
[0008] 2、氟硅酸结晶体随着体积的增大，会影响外观，且常规清洗无法清洗掉，包括常见 的酸性、碱性、中性清洗液，酒精擦拭等均无法清洁氟硅酸。
[0009] 3、氢氟酸是一种高危害的强酸，又称"腐骨酸"，对皮肤有强烈刺激性和腐蚀性，估 计人摄入1. 5g氢氟酸可致立即死亡。且使用后的氢氟酸难以处理，容易污染环境。
【发明内容】
[0010] 本发明实施例的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种在不使用氢氟酸的 前提下，提高玻璃蚀刻的效率、品质，同时提高外观良率的玻璃蚀刻液。
[0011] 本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述的玻璃蚀刻液的安全性高、生产 可控性高的玻璃蚀刻方法。
[0012] 为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下：
[0013] 一种玻璃蚀刻液，所述玻璃蚀刻液由按以下重量百分含量计的成分组成：全氟烷 烃20?40%、无机酸10?15%和纯水45?70 %，所述无机酸为盐酸、稀硫酸、磷酸或者硝 酸。
[0014] 以及，一种玻璃蚀刻方法，包括：按以下重量百分含量计的成分：全氟烷烃20? 40%、无机酸10?15%和纯水45?70%制备玻璃蚀刻液，所述无机酸为盐酸、稀硫酸、磷 酸或者硝酸；采用所述玻璃蚀刻液蚀刻玻璃。
[0015] 上述实施例的玻璃蚀刻液的配比合理，玻璃蚀刻液配方中不包含氢氟酸，使得玻 璃蚀刻液的安全性高，同时避免氟硅酸结晶造成的玻璃的外观不良。
[0016] 上述实施例的玻璃蚀刻方法采用的玻璃蚀刻液配比合理，采用该玻璃蚀刻液的蚀 刻方法的安全性高，生产可控性高，制备的产品的品质优良，均匀性好，良率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0018] 图1为现有技术的玻璃蚀刻液蚀刻玻璃的过程中反应时间与玻璃质量损失的关 系图；
[0019] 图2为本发明实施例的玻璃蚀刻方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0021] 本发明实例提供了一种玻璃蚀刻液。该玻璃蚀刻液由按以下重量百分含量计的成 分组成：全氟烷烃20?40%、无机酸10?15%和纯水45?70%。具体的，无机酸为盐酸、 稀硫酸、磷酸或者硝酸。无机酸也可以是其他可以溶解H 2SiF6的酸，但不能是氢氟酸。
[0022] 全氟烷烃的重量百分含量越高，蚀刻速率越快；全氟烷烃的重量百分含量越低， 蚀刻速率越慢。当全氟烷烃的重量百分含量达到30%以上时，适合蚀刻量较大（200μπι) 的TFT减薄。当全氟烷烃的重量百分含量为25 %?35 %时，适合0GS的边缘二次强化 (50?70 μ m)。当全氟烷烃的重量百分含量为20 %?25 %时，适合玻璃表面抗眩光处理 (Anti-glare glass，AG)。当全氟烷烃的重量百分含量低于20%时，则蚀刻速率偏慢，不利 于大量生产；当全氟烷烃的重量百分含量高于40%，则蚀刻速率偏快，不利于生产精细控 制，会降低产品良率。
[0023] 本发明实施例的玻璃蚀刻液在玻璃蚀刻的过程中，全氟烷烃用于与玻璃反应；无 机酸能将反应产生的氟硅酸晶体溶解，生成氟化氢与四氯化硅，保证反应的顺利进行，同时 避免氟硅酸结晶造成的外观不良。该玻璃蚀刻液的成分中没有氢氟酸，安全性高。本发明 涉及的具体化学反应原理如下（以无机酸为盐酸为例）：
[0024] 首先是全氟烷烃电解，
【权利要求】
1. 一种玻璃蚀刻液，其特征在于，所述玻璃蚀刻液由按以下重量百分含量计的成分组 成：全氟烷烃20?40%、无机酸10?15%和纯水45?70%，所述无机酸为盐酸、稀硫酸、 磷酸或者硝酸。
2. 如权利要求1所述的玻璃蚀刻液，其特征在于：所述盐酸中HC1的质量百分含量为 15?35%;或者，所述稀硫酸中H2S0 4的质量百分含量为15?35%;或者，所述磷酸中Η3Ρ04 的质量百分含量为20?50% ;或者，所述硝酸中ΗΝ03的质量百分含量为20?50%。
3. 如权利要求1或2所述的玻璃蚀刻液，其特征在于，所述玻璃蚀刻液由按以下重量百 分含量计的成分组成： 全氟烷烃20%、盐酸10%和纯水70% ;或者， 全氟烧经30%、盐酸10%和纯水60% ;或者， 全氟烷烃35%、盐酸10%和纯水55% ;或者， 全氟烷烃40%、盐酸15%和纯水45%。
4. 一种玻璃蚀刻方法，其特征在于，包括： 按以下重量百分含量计的成分：全氟烷烃20?40%、无机酸10?15%和纯水45? 70%制备玻璃蚀刻液，所述无机酸为盐酸、稀硫酸、磷酸或者硝酸； 采用所述玻璃蚀刻液蚀刻玻璃。
5. 如权利要求4所述的玻璃蚀刻方法，其特征在于：所述盐酸中HC1的质量百分含量 为15?35% ;或者，所述稀硫酸中H2S04的质量百分含量为15?35% ;或者，所述磷酸中 Η3Ρ04的质量百分含量为20?50% ;或者，所述硝酸中ΗΝ03的质量百分含量为20?50%。
6. 如权利要求4或5所述的玻璃蚀刻方法，其特征在于，所述玻璃蚀刻液由按以下重量 百分含量计的成分组成： 全氟烷烃20%、盐酸10%和纯水70% ;或者， 全氟烧经30%、盐酸10%和纯水60% ;或者， 全氟烷烃35%、盐酸10%和纯水55% ;或者， 全氟烷烃40%、盐酸15%和纯水45%。
7. 如权利要求4或5所述的玻璃蚀刻方法，其特征在于：所述蚀刻玻璃的过程中，所述 玻璃蚀刻液的温度为20°C?60°C。
8. 如权利要求4或5所述的玻璃蚀刻方法，其特征在于：所述玻璃在蚀刻槽内蚀刻，所 述蚀刻槽内的温差在5 %以内。
9. 如权利要求8所述的玻璃蚀刻方法，其特征在于：所述蚀刻槽内的气压为负气压。
【文档编号】C03C15/00GK104230175SQ201410451708
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】陈志雄, 杨顺林, 廖昌, 刘昆 申请人:长沙市宇顺显示技术有限公司, 深圳市宇顺电子股份有限公司