减薄液和玻璃基板的减薄方法
【专利摘要】本发明涉及玻璃基板制造技术领域，尤其涉及减薄液和玻璃基板的减薄方法，用于蚀刻玻璃基板的减薄液包括如下质量百分比组分：10～30％的HF、2～10％的NaCl、6～25％的NH4HF2、6～17％的强酸和余量的水。本发明的减薄液，根据不同物质反应生成物的利用价值，进行综合考虑，利用其进行的金属基板减薄工作，生产工艺较简单，生产良率高，效率快，还可以满足大批量生产的需要，可以进一步降低触对控产品的玻璃基板的减薄厚度。
【专利说明】
减薄液和玻璃基板的减薄方法
技术领域
[0001] 本发明设及玻璃基板制造技术领域，尤其设及减薄液和玻璃基板的减薄方法。
【背景技术】
[0002] 近年来触摸屏的发展极为迅速，随着对多媒体信息查询的与日俱增，人们对触摸 屏的应用越来越多。它能够满足人们快速查阅有用信息的需求，且正在走向一条大众化应 用的道路。早期的显示器件主要W电阻触摸屏为主，现如今在苹果公司的带动下电容触摸 屏W其计算准确，高灵敏性，操作灵活等特点，越来越受到人们的青睐。触摸屏的主要部件 电容式传感器在制作时根据要实现的功能，预先设计好相对应的线路图，再通过黄光制程 将设计好的线路图做到对应的玻璃上，从而实现应有的触控功能，目前市场上的电子产品， 都具有触控功能，手机是主要产品之一。
[0003] 随着现代科技的发展，电子显示设备越来越趋向轻薄化，通常我们触摸屏的玻璃 基板厚度都在0.33mm W上，如果想使用更加轻薄的基板，那么减薄就成为一条不可缺少的 工艺路线。在触控屏功能片的生产加工中，玻璃基板的减薄效果的好坏成为生产中的重要 环节，他直接影响到产品的质量，目前触控玻璃减薄的方式主要分为两种:一种是采用物理 氧化姉抛光的方式进行减薄，用抛光方式减薄每片耗时约2~化，运样方式因为效率太低， 不具有大批量生产的可能性;另一种是采用氨氣酸(HF)酸蚀刻的方式减薄玻璃的厚度，运 种方式效率较高，可W满足量产的需求。该路线也逐渐成为业内减薄玻璃基板的首选工艺 路线。近年来随着W手机、平板为代表的超薄触控产品的发展，传统的〇.33mmW上的产品已 经没有趋于饱和，没有任何竞争优势，要想在此有很大的发展已是不可能，结合整个市场的 行情，要想产品更加轻薄，构思一条高效、快速的减薄方案已经是迫在眉睫。
[0004] 现有技术的采用HF的混酸进行减薄的主要原理是:含HF的混酸与玻璃中的Si化W 及其他的金属氧化物发生反应，使玻璃的表层剥离，从而实现玻璃基板的减薄。目前市场上 玻璃减薄液的配方主要配方是：10%~20%的册，10%~20%的强酸化25〇4、册1、刪〇3、 也P〇4) ,60%~80%的水。使用该配方作为玻璃减薄液的减薄效率极低、废料处理成本高，主 要是因为:一、该工艺方案的减薄液在反应中生成的化Si〇4(玻璃砂)影响玻璃蚀刻速率与表 面质量，容易使产品出现凸点或是蚀刻不均的现象;二、该反应中生产的也SiFs溶解在减薄 液中，使玻璃的减薄效果变差，减薄液无法继续使用而造成废液;=、该方案会产生大量无 法利用的危险废弃物，处理成本很高。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种减薄液和玻璃基板的减薄方法，旨在解决现有技术的 减薄液的减薄效果差、减薄速度慢和产生大量危险废弃物的技术问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明的技术方案是:减薄液，包括如下质量百分比组分：
[0007] HF 10~30%
[000引
[0009] 3分比组分：
[0010]
[00川 3分比组分：
[0012]
[0013] 优选地，所述强酸为出S化和肥1中的一种或者两种。
[0014] 更优选地，所述强酸由1~7 %的出S〇4和5~10 %的肥1组成。
[0015] 本发明的有益效果:本发明的减薄液中，NH4HF2作为缓蚀剂，为减薄液补充F，使酸 液更加持久耐用，提升酸液的利用率，提高减薄效果；因为减薄液进行工作时反应生成的 出SiFs会使玻璃的减薄效果变差，减薄液无法继续使用而变成废液;而本发明实施例的配方 中的化Cl能够与此SiFs反应，生成可沉淀的化2SiFs，运样可W去除减薄液中的出SiFs，促进 反应的进行，提升减薄速度;最后，本发明实施例的减薄液工作时产生化2SiF6废弃物代替传 统的H4Si化废弃物，该化2SiF6废弃物可W通过进一步的提纯，从而进行再次销售，基本可W 实现零排放，并且原减薄液通过原料的补加可W进行循环再利用。
[0016] 本发明的另一技术方案是:玻璃基板的减薄方法，包括如下步骤：
[0017] 封胶:提供一待减薄的玻璃基板，对该玻璃基板进行封胶处理并露出需要进行减 薄的表面；
[0018] 减薄:将完成所述封胶步骤后的所述玻璃基板置于上述的减薄液内进行蚀刻；
[0019] 清洗:对完成所述减薄步骤后的所述玻璃基板进行清洁、洗净。
[0020] 进一步地，所述减薄步骤中，完成蚀刻后的所述玻璃基板的厚度均匀性<0.05%。
[0021] 进一步地，所述减薄步骤中，所述减薄液的溫度为25~32°C。
[0022] 进一步地，所述减薄步骤中，所述减薄液的浓度偏差为±4~±6%。
[0023] 进一步地，所述减薄步骤中，所述玻璃基板置于所述减薄液内的蚀刻时长为180~ 280s。
[0024] 进一步地，所述减薄步骤中，所述玻璃基板置于所述减薄液内的蚀刻速率为12~ 20]im/min。
[0025] 通过本发明的玻璃基板的减薄方法对玻璃基板进行减薄工作，可W保证在减薄过 程中减少危险废弃物的产生，还能够提升减薄速度和提高减薄效果，满足大批量的生产需 求。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明实施例提供的玻璃基板的减薄方法的流程图。
【具体实施方式】
[0027] 为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，W下结合 实施例与附图1，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W解释本发明，并不用于限定本发明。
[002引 女货扣立施仿Il抵化的}成强、谅包妊了席县巧分比组分.
[0029] 12 本发明实施例的配方中，NH祖F2作为缓蚀剂，为减薄液补充F，使酸液更加持久耐 用，提升酸液的利用率，提高减薄效果；因为减薄液进行工作时反应生成的此SiFs会使玻璃 的减薄效果变差，减薄液无法继续使用而变成废液;而本发明实施例的配方中的化Cl能够 与出SiFs反应，生成可沉淀的NasSiFs,运样可W去除减薄液中的出SiFs,促进反应的进行，提 升减薄速度；最后，本发明实施例的减薄液工作时产生化2SW6废弃物代替传统的H4Si化废 弃物，该化2SiF6废弃物可W通过进一步的提纯，从而进行再次销售，基本可W实现零排放， 并且原减薄液通过原料的补加可W进行循环再利用。 2 本实施例中，进一步地，所述减薄液包括如下质量百分比组分： HF 10-15% NaCl 2 ~6%
[003^ NH4HF2 (，~16% 强酸 6~12% 水 余量。
[0033] 本实施例中，进一步地，所述减薄液包括如下质量百分比组分： HF 15 ~30% NaCl 6-10%
[0034] 胤;耶2 16-25% 强酸 12~17% 氷 余量。
[0035] 也就是说，在本实施例提供的减薄液中；
[0036] HF 的质量百分比可 W 选为 10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%、 28% 或者 30%;
[0037] NaCl 的质量百分比可 W 选为;2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9% 或者 10%;
[003引畑4册2 的质量百分比可 W 选为 6%、8%、10%、12%、14%、16%、18%、20%、21%、 23% 或者 25%;
[0039] 强酸的质量百分比可 W 选为6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、 15%、16% 或者 17%;
[0040] 其余量则选用水;水优选采用纯水。
[0041] 优选地，所述强酸为出S化和肥1中的一种或者两种。具体的，一、强酸可W全部选择 采用出S〇4;二、强酸可W全部选择采用HCl ;S、强酸可W选用此S〇4和HCl的混合物，具体的， 强酸由1~7 %的此S〇4和5~10%的HCl组成，即在减薄液中，此S化的质量百分比为1~7%、 肥1的质量百分比为5~10%。
[0042] 例如，混合的此S〇4和HCl中，此S〇4占本实施例提供的减薄液的质量百分比为6%、 HCl占本实施例提供的减薄液的质量百分比为6%;或者，出S〇4占本实施例提供的减薄液的 质量百分比为8%、肥1占本实施例提供的减薄液的质量百分比为5%;或者出S〇4占本实施例 提供的减薄液的质量百分比为3%、HC1占本实施例提供的减薄液的质量百分比为7%; 肥S化占本实施例提供的减薄液的质量百分比为10%、HC1占本实施例提供的减薄液的质量 百分比为7 %。
[0043] 本实施例提供的减薄液采用上述的强酸，可W避免在工作过程中产生含憐的废弃 物，因为憐作为水体富营养化的主要元素，在每个地方都实行严格的排放标准，避免了憐的 排放，从而能够达到排放的要求，有利于环境的保护。
[0044] 本实施例提供的减薄液中，HF酸在溶液中为主要的活性成分，因为W氨键形式存 在的H-F键比HF分子中的H-F键更加脆弱，与Si化反应时更容易断裂，玻璃基板的主要成分 主要是Si化，因此，在减薄液当中HF充当反应主体部分，而加入的强酸可W增加溶液中的r (氨离子），由于r的增加使得与玻璃主要成分Si化发生反应的活性最高的成分氣化氨根 (HF2^)络合离子增加，此外也由于H+对玻璃基板的蚀刻反应有一定的催化作用，再加上Cr 和S〇42項畫根离子的引入改变了部分反应生成物，该酸根离子组成的盐类更容易从玻璃表面 去除，运样减薄的玻璃基板的平整度比较容易控制。而化Cl的作用是可W在减薄液中与 出SiFs反应生成化2SiFs沉淀，运样可W将减薄液中妨碍减薄效果的此SiFs去除，促进反应的 进行，并且化2SiFs可W经过进一步的处理制成纯净的化2SiFs进行销售，基本上可W实现零 排放。减薄液中的NH祖F2作为缓蚀剂，在溶液中NH4HF泼生电离产生H+、r和NH+4，NH祖F河W 补充反应过程中F的损耗，运样就可W避免单纯的由HF提供F，因 F的损耗使酸液无法使 用，而变成废液。F的缓慢释放可W让酸液更加持久耐用，提升酸液的利用率。
[0045] 具体由W下反应式进行比对表示：
[0046] 传统的减薄液配方中主要生成的反应式为：
[0047] 4HF+Si化一 H4SWU+SiF4;该反应的生成物是沉淀物H4Si化，该沉淀物的沉积严重 影响减薄效果，很难过滤，且沉淀物H4Si化没有利用价值，只能废弃。
[0048] 而本发明实施例提供的减薄液的配方中主要生成的反应式为：
[0049] 4HF+Si〇2 一 SiF4 巧出 0;
[0化0] SiF4+2HF 一出 SiFs;
[(K)引]出SiFs+化Cl 一化2SiF6l+2HCl;因其具有化Cl,可W和HsSiFs反应生成沉淀物 化2SiFs，从而去除沉淀物出SiFs,促进配方中的反应式都偏右进行，运样可W加快整个反应 的进行。
[0化2] 另夕h因为化2SiF6是一种弱电解质，电离时产生化+和SiFs2-离子(化2SiF6一2化++ SiFs2-)，由于在金属基板减薄液中，具有强电解质的化Cl，其电离时可W产生化+和Cl--离子 (化Cl一化++C广），因为在弱电解质(化2SiF6)的溶液中加入含有相同离子的易容强电解质 (化Cl),可W使弱电解质(NasSiFs)的电离度降低，使化2SiF6的电离方程式向左偏移，降低 化2SiF6的电离程度，进而提高了沉淀物化2SiF6的去除效果，W利于提高整个减薄工作的进 行。
[0053] 本发明实施例提供的减薄液，根据不同物质反应生成物的利用价值，进行综合考 虑，利用其进行的金属基板减薄工作，生产工艺较简单，生产良率高，效率快，还可W满足大 批量生产的需要，可W进一步降低对触控产品的玻璃基板的减薄厚度。
[0054] 本发明实施例提供的减薄液，彻底解决了玻璃基板减薄过程中生成的中间产物、 废弃物难W处理的问题，并且减薄液的利用率也大幅提升，由此可W大大提高企业的竞争 力。
[0055] 本发明实施例提供的减薄液，配方中使用化学物品价格也比较低廉，工作中的生 成物经过进一步处理W后还可W销售，基本可W实现零排放。
[0056] 如图1所示，本发明实施例还提供了一种玻璃基板的减薄方法，包括如下步骤：
[0057] 封胶:提供一待减薄的玻璃基板，对该玻璃基板进行封胶处理并露出需要进行减 薄的表面;具体的，玻璃基板的四周侧需要进行封胶处理，接着可W采用UV固化；
[0058] 减薄:将完成所述封胶步骤后的所述玻璃基板置于上述的减薄液内进行蚀刻；具 体的，减薄液对玻璃基板进行快速有效的蚀刻，从而对玻璃基板实现厚度的减薄；
[0059] 清洗:对完成所述减薄步骤后的所述玻璃基板进行清洁、洗净;完成蚀刻减薄后的 玻璃基板经过清洗后，风干，W便于进行下一步骤的生产加工。
[0060] 本实施例中，所述减薄步骤中，完成蚀刻后的所述玻璃基板的厚度均匀性< 0.05%。具体的，通过上述的方法完成蚀刻减薄后的玻璃基板，其表面的厚度均匀性< 0.05%，表面无凸起，且不会出现凹点和裂纹扩大的现象，厚度均匀性非常好。
[0061] 本实施例中，所述减薄步骤中，所述减薄液的溫度为25~32°C。具体的，保持在上 述溫度下的减薄液对玻璃基板进行减薄工作，可W确保减薄液中各成分的化学性能更加稳 定，对玻璃基板的减薄效果更加，速度更快。
[0062] 更具体的，减薄液的溫度可 W为25 °C、26 °C、27 °C、28 °C、29 °C、30 °C、3rC 或者32 〇C。
[0063] 本实施例中，所述减薄步骤中，所述减薄液的浓度偏差为±4~±6%。具体的，在 上述浓度偏差范围值内的减薄液具有更加的浸润性，能够与玻璃基板需要减薄的表面进行 更好的接触，提升对玻璃基板的减薄质量。
[0064] 更具体的，减薄液的浓度偏差可W为±4%、±5%或者±6%。
[0065] 本实施例中，所述减薄步骤中，所述玻璃基板置于所述减薄液内的蚀刻时间为180 ~280s。具体的，一般将玻璃基板浸泡在本实施例提供的减薄液中180~280s即可完成减薄 工作，因为本实施例提供的减薄液具有更快的减薄速度，能够在较短的时间内完成对玻璃 基板的减薄工作。
[0066] 更具体的，玻璃基板置于减薄液内的蚀刻时间长度可W为180s、190s、200s、210s、 220s、230s、240s、250s、260s、270s 或者 280s。
[0067] 本实施例中，所述减薄步骤中，所述玻璃基板置于所述减薄液内的蚀刻速率为12 ~20wii/min。具体的，采用上述的减薄液对玻璃基板进行蚀刻减薄工作，可W使得蚀刻减薄 的速率达到12~20皿/min,远远比传统的4~7皿/min的蚀刻速率快很多，适合对玻璃基板 进行大批量的生产，为企业带来更高的经济效益。
[006引更具体的，玻璃基板置于减薄液内的蚀刻速率达到12]im/min、1化m/min、14]im/ 111；[]1、15皿/111；[]1、16皿/111；[]1、17皿/111；[]1、18皿/111；[]1、19皿/111；[]1或者20皿/111；[]1。
[0069] 通过本发明实施例提供的玻璃基板的减薄方法对玻璃基板进行减薄工作，可W保 证在减薄过程中减少危险废弃物的产生，还能够提升减薄速度和提高减薄效果，满足大批 量的生产需求。
[0070] 当然，在进行封胶步骤前，可W先对玻璃基板进行清洗并风干。W及在完成清洗步 骤后，可W继续进行下一步工序的研磨抛光处理，质量检测，最后进行包装入库。
[0071] W下列举六个具体实施例：
[0072] 实施例一：
[0073] 减薄液各组分的质量百分比为：10 %的HF、6 %的此S〇4、4 %的化C1、10 %的NH祖F2 和余量的水。在溫度为25°C条件下对玻璃基板进行蚀刻减薄工作，减薄蚀刻时长为180s，蚀 刻速率达到15wii/min，减薄后的玻璃基板的厚度均匀性<0.08%，在± 5%的浓度偏差内保 持减薄速率相对稳定，减薄液的利用率在20%。
[0074]实施例二：
[00巧]减薄液各组分的质量百分比为：15%的HF、10%的出S化、8 %的化Cl、12%的畑4HF2 和余量的水。在溫度为27°C条件下对玻璃基板进行蚀刻减薄工作，减薄蚀刻时长为200s，蚀 刻速率达到12wii/min，减薄后的厚度均匀性<0.08%，在±4%的浓度偏差内保持减薄速率 相对稳定，减薄液的利用率在20%。
[0076] 实施例
[0077] 减薄液各组分的质量百分比为：20 %的HF、6 %的此S04、6 %的肥1、5 %的化Cl、8 % 的畑4脈和余量的水。在溫度为28°C条件下对玻璃基板进行蚀刻减薄工作，减薄蚀刻时长为 220s，蚀刻速率达到20皿/min,减薄后的玻璃基板的厚度均匀性<0.08%，在±6%的浓度 偏差内保持减薄速率相对稳定，减薄液的利用率在20%。
[007引实施例四：
[00巧]减薄液各组分的质量百分比为:20 %的HF、8 %的出S化、5 %的肥1、3 %的NaCl、10 % 的畑4脈和余量的水。在溫度为30°C条件下对玻璃基板进行蚀刻减薄工作，减薄蚀刻时长为 240s，蚀刻速率达到18皿/min,减薄后的玻璃基板的厚度均匀性<0.05%，在±5%的浓度 偏差内保持减薄速率相对稳定，减薄液的利用率在20%。
[0080] 实施例五：
[0081 ] 减薄液各组分的质量百分比为：25%的HF、8%的HCl、6%的化Cl、15%的NH4HF2和 余量的水。在溫度为3rC条件下对玻璃基板进行蚀刻减薄工作，减薄蚀刻时长为260s，蚀刻 速率达到15皿/min，减薄后的玻璃基板的厚度均匀性<0.08%，在±5%的浓度偏差内保持 减薄速率相对稳定，减薄液的利用率在20%。
[0082] 实施例六：
[0083] 减薄液各组分的质量百分比为:30%的HF、8%的HCl、7%的化Cl、20%的NH4HF2和 余量的水。在溫度为32°C条件下对玻璃基板进行蚀刻减薄工作，减薄蚀刻时长为280s，蚀刻 速率达到15皿/min，减薄后的玻璃基板的厚度均匀性<0.08%，在±5%的浓度偏差内保持 减薄速率相对稳定，减薄液的利用率在20%。
[0084] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本发明，凡在本发明的思 想和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 减薄液，用于蚀刻玻璃基板，其特征在于:所述减薄液包括如下质量百分比组分： HF 10~30% ^aCl 2- 10% HH4HF2 6-25% 强酸 6~17% 水 余量。2. 根据权利要求1所述的减薄液，其特征在于:所述减薄液包括如下质量百分比组分： HF 10~15% NaCI 2-6% _ΗΡ2 6'、16% 强酸 6~12% 水 佘量'β3. 根据权利要求1所述的减薄液，其特征在于:所述减薄液包括如下质量百分比组分： HF 15 ~30% NaCI 6-10% NH4HF2 16~25% 强酸 12~17% 水 余東。4. 根据权利要求1~3任一项所述的减薄液，其特征在于:所述强酸为H2S〇4和HC1中的一 种或者两种。5. 根据权利要求1~3任一项所述的减薄液，其特征在于:所述强酸由1~7 %的出5〇4和5 ~10%的HC1组成。6. 玻璃基板的减薄方法，其特征在于:包括如下步骤： 封胶:提供一待减薄的玻璃基板，对该玻璃基板进行封胶处理并露出需要进行减薄的 表面； 减薄:将完成所述封胶步骤后的所述玻璃基板置于权利要求1~5任一项所述的减薄液 内进行蚀刻； 清洗:对完成所述减薄步骤后的所述玻璃基板进行清洁、洗净。7. 根据权利要求6所述的玻璃基板的减薄方法，其特征在于:所述减薄步骤中，完成蚀 刻后的所述玻璃基板的厚度均匀性<0.05%。8. 根据权利要求6所述的玻璃基板的减薄方法，其特征在于:所述减薄步骤中，所述减 薄液的温度为25~32 °C。9. 根据权利要求6所述的玻璃基板的减薄方法，其特征在于:所述减薄步骤中，所述减 薄液的浓度偏差为±4~±6%。10. 根据权利要求5所述的玻璃基板的减薄方法，其特征在于:所述减薄步骤中，所述玻 璃基板置于所述减薄液内的蚀刻时长为180~280s;所述玻璃基板置于所述减薄液内的蚀 刻速率为12~20ym/min。
【文档编号】C03C15/00GK105924016SQ201610270502
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】黄亮, 蒋蔚, 陈凯, 许东东, 黄受林, 黄海东
【申请人】深圳力合光电传感股份有限公司