CN108033686A - 一种玻璃基板减薄蚀刻液 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种玻璃基板减薄蚀刻液，该蚀刻液由包括如下重量百分比的原料制备得到：四丁基氟化铵:10‑20％，有机酸:1‑10％，无机酸:1‑10％，金属螯合剂:1‑7％，表面活性剂:1‑5％，聚乙烯醇(PVA):1‑2％，及余量的水。该玻璃基板减薄蚀刻液通过优化配方，由四丁基氟化铵提供F^‑，有机酸和无机酸可提供H⁺，同样达到了蚀刻玻璃的效果，还避免使用氢氟酸。

Description

一种玻璃基板减薄蚀刻液

技术领域

本发明涉及玻璃基板减薄生产技术领域，尤其是涉及一种玻璃基板减薄蚀刻液。

背景技术

平板显示领域中，包括等离子体显示、触摸屏、液晶显示等制备工艺过程中，为了进一步减轻显示器件的重量，生产厂家越来越多的采用将玻璃基板进行减薄的方法。玻璃基板减薄的方法通常有两种，一种是物理抛光研磨，另一种是化学蚀刻减薄，其中，化学蚀刻减薄是最为广泛应用的。目前，所使用的减薄蚀刻液基板采用的都是以氢氟酸为主要成分，但氢氟酸的毒性大、易挥发，尤其是在配置时需采用较高的温度和浓度，不仅生产过程中危险性高，而且会对环境造成巨大污染。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种玻璃基板减薄蚀刻液，通过优化配方，由四丁基氟化铵提供F^-，有机酸和无机酸可提供H⁺，同样达到了蚀刻玻璃的效果，还避免使用氢氟酸。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种玻璃基板减薄蚀刻液，该蚀刻液由包括如下重量百分比的原料制备得到：四丁基氟化铵:10-20％，有机酸:1-10％，无机酸:1-10％，金属螯合剂:1-7％，表面活性剂:1-5％，聚乙烯醇(PVA):1-2％，及余量的水。

进一步，该蚀刻液由包括如下重量百分比的原料制备得到：四丁基氟化铵:10-20％，有机酸:5-10％，无机酸:5-10％，金属螯合剂:1-7％，表面活性剂:1-5％，聚乙烯醇(PVA):1-2％，及余量的水。

进一步，所述金属螯合剂为氨基三乙酸(NTA)或乙二胺四乙酸(EDTA)。

进一步，所述有机酸为甲酸、乙酸、草酸、丙酸、乙二酸、丁二酸、水杨酸、山梨酸、柠檬酸、苹果酸、苯甲酸或甲磺酸中的一种或几种的混合物。

进一步，所述无机酸为盐酸、硝酸、硫酸或磷酸中的一种或几种的混合物。

进一步，所述表面活性剂为烷基硫酸钠、阴离子聚丙烯酰胺、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚羧酸钠、脂肪醇硫酸钠中的一种或几种。

进一步，该蚀刻液由包括如下步骤的制备方法制备得到：

(1)将四丁基氟化铵、金属螯合剂加入水中，搅拌使其完全溶解；

(2)将有机酸和无机酸混合后加入步骤(1)得到的水溶液中稀释；

(3)然后将表面活性剂、聚乙烯醇(PVA)加入步骤(2)得到的溶液中，搅拌均匀。

相对于现有技术，本发明所述的玻璃基板减薄蚀刻液具有以下优势：

本发明所述的玻璃基板减薄蚀刻液设计了全新的蚀刻液配方，采用四丁基氟化铵，在水中能够电离出F^-，同时添加了提供H⁺的有机酸和无机酸，使蚀刻液具有蚀刻的作用，而且四丁基氟化铵是不完全电离，随着反应的进行不断的电离，起到了缓冲的作用，保证了蚀刻速率温度，在整个反应中还不含氢氟酸，大大降低了蚀刻液的毒性，生产员工操作更加安全可靠；有机酸属于弱酸，也能够减缓反应速度，既满足了蚀刻要求又避免了蚀刻速度过快影响基材表面结构的问题；金属螯合剂能够与蚀刻时产生的金属离子形成螯合物，更容易被水溶解，从而解决了时刻过程中副产物难溶的问题，避免产物附着在玻璃基板表面，提高了蚀刻速率和蚀刻效果；表面活性剂也能够对玻璃表面起到清洁的作用。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

一种玻璃基板减薄蚀刻液，该蚀刻液由包括如表1所示的重量百分比的原料制备得到：

表1实施例1的蚀刻液的配方

实施例2

一种玻璃基板减薄蚀刻液，该蚀刻液由包括如表2所示的重量百分比的原料制备得到：

表2实施例2的蚀刻液的配方

实施例3

一种玻璃基板减薄蚀刻液，该蚀刻液由包括如表3所示的重量百分比的原料制备得到：

表3实施例3的蚀刻液的配方

实施例4

一种玻璃基板减薄蚀刻液，该蚀刻液由包括如表4所示的重量百分比的原料制备得到：

表4实施例4的蚀刻液的配方

实施例1-4所述的玻璃基板减薄蚀刻液由包括如下步骤的制备方法制备得到：

(1)将四丁基氟化铵、金属螯合剂加入水中，搅拌使其完全溶解；

(2)将有机酸和无机酸混合后加入步骤(1)得到的水溶液中稀释；

(3)然后将表面活性剂、聚乙烯醇(PVA)加入步骤(2)得到的溶液中，搅拌均匀。

处理方法：

1)按照实施例1-4的配方配置玻璃基板减薄蚀刻液各1000L，并取现有蚀刻液1000L；

2)采用5块板硝子AN100相同厂家相同批次的玻璃基板，厚度为1.000mm，尺寸为730mm×920mm，编号为I～V，清洗干净后，分别放入含有实施例1-4蚀刻液和现有蚀刻液的蚀刻槽内，蚀刻10分钟，蚀刻温度控制在25-30℃，再将玻璃基板竖直放入蚀刻篮子中，完全浸泡在蚀刻槽内，蚀刻过程中对蚀刻酸液进行鼓泡，鼓泡量为100L/min。

3)蚀刻30分钟后，取出玻璃基板，用去离子水冲洗并烘干，并测量玻璃基板的厚度，如表5。

表5玻璃基板的厚度数据

	I	II	III	IV	V
						厚度/mm	0.94	0.95	0.94	0.96	0.92
厚度非均匀性	小于1％	小于1％	小于1％	小于1％	大于1％

从表5中可以看出，在相同的时间里，在实施例1-4所配置的蚀刻液中的玻璃蚀刻后的厚度比现有的蚀刻液中蚀刻的厚度厚，说明所采用的四丁基氟化铵和有机酸起到了缓蚀作用，而且蚀刻后的厚度非均匀性也比现有的蚀刻液效果好。

表6实施例1-4实验结果

编号	与玻璃反应速度	实际效果
			I	2.8μm/min	玻璃表面未见凸起、划伤缺口未见明显放大
II	2.6μm/min	玻璃表面未见凸起、划伤缺口未见明显放大
			III	2.7μm/min	玻璃表面未见凸起、划伤缺口未见明显放大
IV	2.5μm/min	玻璃表面未见凸起、划伤缺口未见明显放大
			V	3.1μm/min	玻璃表面有微小凸起、划伤缺口未见明显放大

从表6中可以看出，实施例1-4所配置的蚀刻液的反应速率比现有的蚀刻液的反应速率要慢，具有缓蚀效果，而且蚀刻效果也比现有的蚀刻液好，既满足了蚀刻要求又避免了蚀刻速度过快影响基材表面结构的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种玻璃基板减薄蚀刻液，其特征在于：该蚀刻液由包括如下重量百分比的原料制备得到：四丁基氟化铵:10-20％，有机酸:1-10％，无机酸:1-10％，金属螯合剂:1-7％，表面活性剂:1-5％，聚乙烯醇(PVA):1-2％，及余量的水。

2.根据权利要求1所述的玻璃基板减薄蚀刻液，其特征在于：该蚀刻液由包括如下重量百分比的原料制备得到：四丁基氟化铵:10-20％，有机酸:5-10％，无机酸:5-10％，金属螯合剂:1-7％，表面活性剂:1-5％，聚乙烯醇(PVA):1-2％，及余量的水。

3.根据权利要求1或2所述的玻璃基板减薄蚀刻液，其特征在于：所述金属螯合剂为氨基三乙酸(NTA)或乙二胺四乙酸(EDTA)。

4.根据权利要求1或2所述的玻璃基板减薄蚀刻液，其特征在于：所述有机酸为甲酸、乙酸、草酸、丙酸、乙二酸、丁二酸、水杨酸、山梨酸、柠檬酸、苹果酸、苯甲酸或甲磺酸中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1或2所述的玻璃基板减薄蚀刻液，其特征在于：所述无机酸为盐酸、硝酸、硫酸或磷酸中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求1或2所述的玻璃基板减薄蚀刻液，其特征在于：所述表面活性剂为烷基硫酸钠、阴离子聚丙烯酰胺、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚羧酸钠、脂肪醇硫酸钠中的一种或几种。

7.根据权利要求1或2所述的玻璃基板减薄蚀刻液，其特征在于：该蚀刻液由包括如下步骤的制备方法制备得到：

(1)将四丁基氟化铵、金属螯合剂加入水中，搅拌使其完全溶解；

(2)将有机酸和无机酸混合后加入步骤(1)得到的水溶液中稀释；

(3)然后将表面活性剂、聚乙烯醇(PVA)加入步骤(2)得到的溶液中，搅拌均匀。