CN108602714A - 使玻璃变薄的方法 - Google Patents
使玻璃变薄的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108602714A CN108602714A CN201780008960.4A CN201780008960A CN108602714A CN 108602714 A CN108602714 A CN 108602714A CN 201780008960 A CN201780008960 A CN 201780008960A CN 108602714 A CN108602714 A CN 108602714A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sheet glass
- glass
- thickness
- microns
- etchant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0075—Cleaning of glass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
- H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
提供了使玻璃变薄的方法,包括通过使玻璃片进行蚀刻工艺来减小玻璃片的厚度的方法。所述方法可包括使玻璃片沿着传送路径通过蚀刻区多次,直到将玻璃片的初始厚度减小到玻璃片的最终预定厚度;以及在每次通过蚀刻区后对玻璃片进行洗涤。
Description
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119要求于2016年1月29日提交的系列号为62/288773的美国临时申请的优先权权益,本申请以该申请的内容为基础,并且通过引用的方式全文纳入本文。
技术领域
本公开一般地涉及使玻璃变薄的方法,更具体地,涉及通过使玻璃片进行蚀刻工艺来降低玻璃片厚度的方法。
背景技术
玻璃片普遍用于各种应用,例如显示应用,包括液晶显示器(LCD)、电泳显示器(EPD)、有机发光二极管显示器(OLED)、等离子体显示器面板(PDP)等。
玻璃片可通过各种玻璃成形技术来成形,包括狭缝拉制、浮法、下拉、熔合下拉和上拉。在一些应用中,期望提供厚度比可通过各种现有的玻璃成形技术容易获得的厚度更小的超薄玻璃片。例如,当与厚度大于300微米的相对较厚的玻璃片比较时,厚度小于或等于300微米、小于或等于200微米、小于或等于100微米、小于或等于75微米、或小于或等于50微米的越薄玻璃片可具有增强的挠性。因此,超薄玻璃片可获得相对较小的弯曲半径而不会产生原本可在相对较厚的玻璃片中产生的不可接受的应力水平。因此,超薄玻璃片可以特别适合包括对玻璃片进行弯曲和折叠的应用,包括各种显示应用。
为了形成超薄玻璃片,已知使用常规玻璃成形技术首先形成高品质玻璃片。然后可以使具有初始厚度的玻璃片进行加工技术以降低初始厚度,从而获得具有最终期望厚度的超薄玻璃片。使玻璃片变薄的现有技术常涉及在垂直浴工艺中对玻璃片进行垂直蚀刻,随后机械抛光玻璃片以改进玻璃片的厚度均匀性(例如减少厚度差异性)并改进玻璃片的光学品质。然而,可能难以使用这些现有加工技术,或者在一些情况中不能使用这些现有加工技术来降低玻璃片的初始厚度,同时还要满足在某些应用中期望的相对紧密的容差控制、减少厚度差异性和增强光学清晰度参数。
发明内容
本公开提供了降低之前形成的玻璃片的厚度以提供高品质的超薄玻璃片的方法,该超薄玻璃片具有原本通过常规玻璃变薄技术不能获得的相对紧密的容差控制,有所降低的厚度差异性以及增强的光学清晰度。本公开的概念可以根据下述一个或多个示例性实施方式实施。
实施方式1.一种通过使玻璃片进行蚀刻工艺来降低玻璃片厚度的方法,所述方法包括以下步骤:
使玻璃片沿着传送路径通过蚀刻区多次,直到将玻璃片的初始厚度降低到玻璃片的最终预定厚度;和
在每次通过蚀刻区后洗涤玻璃片。
实施方式2.如实施方式1所述的方法,其中,所述蚀刻区包括多个蚀刻区,使玻璃片沿着传送路径通过多个蚀刻区中的每个蚀刻区至少一次以包括多次,并且在每次通过多个蚀刻区中的每个蚀刻区后洗涤玻璃片。
实施方式3.如实施方式1或实施方式2所述的方法,还包括以下步骤:
在玻璃片第一次通过蚀刻区期间,将玻璃片的第一主表面暴露于第一蚀刻剂,以及将玻璃片的第二主表面暴露于第二蚀刻剂;然后
在玻璃片下一次通过蚀刻区期间,将玻璃片的第一主表面暴露于第二蚀刻剂,以及将玻璃片的第二主表面暴露于第一蚀刻剂。
实施方式4.如实施方式3所述的方法,其中,从布置在传送路径上方的顶部喷洒器向玻璃片提供第一蚀刻剂,并且其中,从布置在传送路径下方的底部喷洒器向玻璃片提供第二蚀刻剂。
实施方式5.如实施方式4所述的方法,其中,来自顶部喷洒器的第一蚀刻剂的第一流速小于来自底部喷洒器的第二蚀刻剂的第二流速。
实施方式6.如实施方式1-5中任一个实施方式所述的方法,其还包括以下步骤:
在连续两次通过蚀刻区之间,通过使玻璃片围绕平行于玻璃片主表面的轴旋转180度来翻转玻璃片。
实施方式7.如实施方式6所述的方法,其还包括以下步骤:
在下一次通过蚀刻区之前,通过使玻璃片围绕垂直于玻璃片主表面的轴旋转180度来对玻璃片进行重新定向。
实施方式8.如实施方式1-5中任一个实施方式所述的方法,其还包括以下步骤:
在连续两次通过蚀刻区之间,通过使玻璃片围绕垂直于玻璃片主表面的轴旋转180度来对玻璃片进行重新定向。
实施方式9.如实施方式1-5中任一个实施方式所述的方法,其还包括以下步骤:
在通过蚀刻区的各连续次之间,进行以下至少一者:通过使玻璃片围绕平行于玻璃片主表面的轴旋转180度来翻转玻璃片,和通过使玻璃片围绕垂直于玻璃片主表面的轴旋转180度来对玻璃片进行重新定向。
实施方式10.如实施方式1-9中任一个实施方式所述的方法,其中,包含最终预定厚度的玻璃片包括DOI,所述DOI大于或等于约98.5。
实施方式11.如实施方式10所述的方法,其中,在不使玻璃片进行机械抛光工艺的情况下获得DOI。
实施方式12.如实施方式1-11中任一个实施方式所述的方法,其中,玻璃片的最终预定厚度的厚度差异性中的至少一种厚度差异性为约3微米至约9微米,并且玻璃片的初始厚度的第一厚度差异性与玻璃片的最终预定厚度的第二厚度差异性之间的差的绝对值为约0微米至约7微米。
实施方式13.如实施方式12所述的方法,其中,在不使玻璃片进行机械抛光工艺的情况下获得厚度差异性和第一厚度差异性以及第二厚度差异性中的至少一种。
实施方式14.如实施方式1-13中任一个实施方式所述的方法,其还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,使玻璃片的厚度减小约20微米至约40微米。
实施方式15.如实施方式1-14中任一个实施方式所述的方法,其还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,以约10微米/分钟至约20微米/分钟的速率减小玻璃片的厚度。
实施方式16.如实施方式1-13中任一个实施方式所述的方法,其中,玻璃片的初始厚度与玻璃片的最终预定厚度之间的差大于0微米且小于或等于约150微米,所述方法还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,使玻璃片的厚度减小约20微米至约40微米;以及
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,以约10微米/分钟至约15微米/分钟的速率减小玻璃片的厚度。
实施方式17.如实施方式1-13中任一个实施方式所述的方法,其中,玻璃片的初始厚度与玻璃片的最终预定厚度之间的差大于0微米且小于或等于约150微米,所述方法还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,使玻璃片的厚度减小约20微米至约30微米;以及
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,以约10微米/分钟至约20微米/分钟的速率减小玻璃片的厚度。
实施方式18.如实施方式1-13中任一个实施方式所述的方法,其中,玻璃片的初始厚度与玻璃片的最终预定厚度之间的差大于约150微米且小于或等于约300微米,所述方法还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,使玻璃片的厚度减小约20微米至约30微米;以及
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,以约10微米/分钟至约15微米/分钟的速率减小玻璃片的厚度。
实施方式19.如实施方式1-13中任一个实施方式所述的方法,其中,玻璃片的初始厚度与玻璃片的最终预定厚度之间的差大于约150微米且小于或等于约300微米,所述方法还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,使玻璃片的厚度减小约20微米;以及
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,以约10微米/分钟至约20微米/分钟的速率减小玻璃片的厚度。
实施方式20.如实施方式1-13中任一个实施方式所述的方法,其中,玻璃片的初始厚度与玻璃片的最终预定厚度之间的差大于约300微米,所述方法还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,使玻璃片的厚度减小大于0微米至小于约30微米;以及
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,以约10微米/分钟至约15微米/分钟的速率减小玻璃片的厚度。
实施方式21.如实施方式1-20中任一个实施方式所述的方法,其中,在使玻璃片通过蚀刻区的步骤期间,将玻璃片暴露于包含约10%HF至约20%HF的蚀刻剂。
实施方式22.如实施方式1-20中任一个实施方式所述的方法,其中,在使玻璃片通过蚀刻区的步骤期间,将玻璃片暴露于包含约15%HF至约20%HF的蚀刻剂。
实施方式23.如实施方式1-20中任一个实施方式所述的方法,其中,在使玻璃片通过蚀刻区的步骤期间,将玻璃片暴露于包含约15%HF的蚀刻剂。
附图说明
参照附图阅读以下具体实施方式,可以更好地理解本公开的实施方式的上述特征、方面和优点以及其他的特征、方面和优点,其中:
图1示出了根据本文所述实施方式的示例性玻璃蚀刻器的侧视示意图;
图2示出了根据本文所述实施方式的示例性蚀刻室的侧视剖面示意图;
图3示出了根据本文所述实施方式的图2的示例性蚀刻室的顶视剖面图;
图4示出了根据本文所述实施方式,针对进行了示例性蚀刻工艺的玻璃片获得的DOI值的图;
图5示出了根据本文所述实施方式,针对进行了示例性蚀刻工艺的玻璃片获得的DOI值的另一图;
图6示出了根据本文所述实施方式,针对进行了示例性蚀刻工艺的玻璃片获得的DOI值的另一图;以及
图7示出了根据本文所述实施方式,针对进行了示例性蚀刻工艺的玻璃片获得的DOI值的另一图。
本文所用的方向术语(例如上、下、左、右、前、后、顶、底)仅仅是参照绘制的附图而言,并不用来暗示绝对的取向。
具体实施方式
下文将参照附图更完整地描述本公开的主题,附图中示出了要求保护的主题的示例性实施方式。只要可能,在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。但是,所要求保护的主题可以以许多不同的形式实施,并且不应被解读成限定于本文列出的实施方式。示例性实施方式使得本公开透彻而完整,并且能够向本领域技术人员完整地展示所要求保护的主题的范围。
除了其他特征之外,玻璃可以包括高耐刮擦性、高强度、高耐久性和高光学清晰度,这使得玻璃适于各种应用,包括例如商用电子器件和显示器产业。这些应用可包括用于下述的盖板玻璃:手机、平板电脑、笔记本电脑、电视、监视器和具有触摸功能和观看功能的其他装置。随着技术的进步,装置可以制得越来越薄且越来越轻。另外,一些应用可能要求玻璃可弯折、可挠、可弯曲及可折叠。可向一些应用提供超薄玻璃(例如厚度小于或等于300微米、小于或等于200微米、小于或等于100微米、小于或等于75微米或小于或等于50微米的玻璃)。在其他实施方式中,玻璃(例如超薄玻璃)可以是经过化学强化的。另外,相比于一些材料(例如聚合物和塑料材料),玻璃可具有更高的光学透射性、更高的耐磨性和更高的溶剂耐久性。
在一些实施方式中,可期望控制以下至少一种:玻璃厚度、玻璃的厚度均匀性、玻璃的光学清晰度和玻璃强度。例如,玻璃厚度可与玻璃的弯曲应力直接相关,其中对于给定的弯曲半径,较薄的玻璃能导致较低的弯曲应力。类似地,玻璃的对应弯曲刚度可随着玻璃厚度的减小而减小。因此,薄玻璃对于各种应用是理想的,包括要求挠性玻璃经受弯曲和其他诱导应力的应用。通常,通过如下方法来制造玻璃:使熔融玻璃流入成形体中,其中可以通过各种带成形工艺形成玻璃带,例如狭缝拉制、浮法、下拉、熔合下拉或者上拉。然后可以分离玻璃带以提供适合进一步加工成所需显示应用的玻璃片。在成形后,可以使用各种技术降低(例如变薄)玻璃片的厚度。本公开涉及蚀刻的方法和设备,所述蚀刻包括向玻璃施加化学物质(如酸、腐蚀性化学物质)以移除材料及降低玻璃的厚度。在一些实施方式中,可在蚀刻工艺之前已经经历过加工的玻璃片上进行蚀刻。在其他实施方式中,可在如成形状态时的,在蚀刻工艺之前未经历过加工的玻璃片上进行蚀刻。
如图1所示,该图示意性地例示了根据本文公开的一些实施方式的玻璃蚀刻器100。玻璃蚀刻器100可通过使玻璃片110进行蚀刻工艺100a来减小玻璃片110的厚度114。玻璃片110可包括第一主表面111和第二主表面112,第一主表面111和第二主表面112之间的距离限定了玻璃片110的厚度114。另外,在使玻璃片110进行蚀刻工艺100a之前,玻璃片110可具有初始厚度113,并且在使玻璃片110进行一次或多次蚀刻工艺110a之后,玻璃片110可具有最终预定厚度115。通过减小玻璃片110的厚度114,玻璃片110的最终预定厚度115可小于玻璃片110的初始厚度113。
关于指玻璃片110厚度的本文所用术语厚度(例如初始厚度113、厚度114、最终预定厚度115),除非另外说明,应理解该术语旨在表示玻璃片110的平均厚度。例如,玻璃片110的第一主表面111与玻璃片110的第二主表面112之间的实际厚度可以在玻璃片110上的九个位置处测量(例如左上、上部中心、右上、左中、中心、右中、左下、下部中心和右下),并且进行平均以确定玻璃片110的厚度(例如初始厚度113、厚度114、最终预定厚度115)。此外,除非另有说明,否则,应理解,厚度差异性——包括玻璃片110的初始厚度113的初始厚度差异性和玻璃片110的最终预定厚度115的最终厚度差异性对应于总厚度差异性(TTV),其定义为玻璃片110的最大尺寸与最小尺寸之间的差(例如从九个位置中的一个位置获得的最大实际厚度减去从九个位置中的一个位置获得的最小实际厚度)。类似地,除非另有说明,否则,应理解,均匀性对应于最大尺寸与最小尺寸之间的差除以最大尺寸与最小尺寸的和。
光学表面品质可基于本领域已知的鲜映度(DOI)标准来确定。除非另有说明,否则DOI是无单位数值,旨在表示在透射或反射期间,因散射而使光传播方向与常规方向的偏差(例如,镜面反射角)的量化。DOI可描述来自或通过表面的反射或透射图像的视觉失真(例如,模糊)。DOI为100可定义为表面完美地反射或透射图像而没有任何失真,而DOI为零可定义为不表现出图像清晰度的表面。在一些实施方式中,不可接受的DOI值可以在微观尺度上对应于在玻璃上观察到的桔皮样外观。可通过光学、机械、表面指示测量装置或技术中的任何一种或多种来获得、测量、采集及以其他方式确定任意上述值。在一些实施方式中,除非另有说明,否则本文给出的具体的DOI值使用购自英国东萨西克斯郡海上圣伦纳兹的罗点仪器公司(Rhopoint Instruments)的Rhopoint IQ(测角光度计)手持式计来获得。
在一些实施方式中,玻璃片110的初始厚度113可为约100微米至约700微米,例如约200微米至约700微米,例如约300微米至约700微米,例如约400微米至约700微米,例如约500微米至约700微米,以及例如约600微米至约700微米。在一些实施方式中,玻璃片110的最终预定厚度115可为约40微米至小于700微米,例如约40微米至约600微米,例如约40微米至约500微米,例如约40微米至约400微米,例如约40微米至约300微米,例如约40微米至约250微米,以及例如约40微米至约200微米。在另外的实施方式中,玻璃片110的最终预定厚度115可以为约40微米至约150微米,例如约50微米至约150微米,例如约75微米至约150微米,例如约100微米至约150微米。在另外的实施方式中,玻璃片110的最终预定厚度115可以为约40微米至约100微米,例如约50微米至约100微米,例如约75微米至约100微米。在另外的实施方式中,玻璃片110的最终预定厚度115可以为约40微米至约75微米,例如约50微米至约75微米,例如约40微米至约50微米。
应理解,可使用本文公开的方法和设备将具有任何初始厚度113的任何玻璃变薄到任何最终预定厚度115,包括初始厚度113,范围和子范围,以及最终预定厚度115,范围和本文未明确公开的子范围。
本文公开了使玻璃变薄的方法和设备,包括通过使玻璃片110进行蚀刻工艺100a来减小玻璃片110的厚度114的方法和设备。应理解,可进行本文公开的方法和设备以控制玻璃的各种特性或性质,从而在具有或不具有蚀刻后处理(例如机械抛光)的情况下,获得具有所需尺寸(例如,最终预定厚度115)、所需尺寸变化(例如厚度均匀性)和所需光学清晰度(例如DOI)的玻璃片110。例如,使玻璃变薄的方法和设备,包括通过使玻璃片110进行蚀刻工艺100a来减小玻璃片110的厚度114的方法和设备,可从玻璃片110中移除一定量的材料(例如玻璃),同时保持可接受的品质、厚度差异性和均匀性,包括玻璃片110的最终预定厚度115的蚀刻后厚度差异性,其可小于、等于、或大于玻璃片110的初始厚度113的蚀刻前厚度差异性并且在可接受的范围内。
玻璃蚀刻器100可包括在玻璃蚀刻器100中按顺序布置的装载工位101、包括蚀刻区102a的蚀刻室102、隔离区103、用于洗涤104a玻璃片110的洗涤室104、干燥室105和卸载工位106中的任何一个或多个。虽然玻璃蚀刻器100被描述成具有预定数目的工位、室和区(例如装载工位101、蚀刻室102、隔离区103、洗涤室104、干燥室105和卸载工位106),但这不应限制本文所附权利要求的范围,因为任意数目的工位、室和区(例如装载工位101、蚀刻室102、隔离区103、洗涤室104、干燥室105和卸载工位106)可在单个玻璃蚀刻器100中提供以减小玻璃片110的厚度114,从而获得玻璃片110的最终预定厚度115。例如,单个玻璃蚀刻器100可单独包括一套或组合地包括多套装载工位101、包括蚀刻区102a的蚀刻室102、隔离区103、用于洗涤104a玻璃片110的洗涤室104、干燥室105和卸载工位106,它们分别在玻璃蚀刻器100中按顺序布置。
另外,还设想了包括任意一个或多个工位、室和区(例如装载工位101、蚀刻室102、隔离区103、洗涤室104、干燥室105和卸载工位106)的多个玻璃蚀刻器100或其部分可彼此相邻布置和/或彼此连接,以对玻璃片110进行如本文公开的加工,从而减小玻璃片110的厚度114以获得玻璃片110的最终预定厚度115。因此,在一些实施方式中,蚀刻区102a可包括多个蚀刻区,并且玻璃片110可通过多个蚀刻区中的每个蚀刻区至少一次。在一些实施方式中,使玻璃片110通过多个蚀刻区中的每个蚀刻区至少一次可对应于使玻璃片110通过蚀刻区102a多次。然后可在每次通过多个蚀刻区中的每个蚀刻区后洗涤104a玻璃片110。
因此,在一些实施方式中,可在第一玻璃蚀刻器中使玻璃片110进行蚀刻工艺100a,所述第一玻璃蚀刻器包括装载工位101、包括蚀刻区102a的蚀刻室102、隔离区103、用于洗涤104a玻璃片110的洗涤室104、干燥室105和卸载工位106中的任何一个或多个。接着可在第二玻璃蚀刻器中使玻璃片110进行另一个蚀刻工艺(例如与蚀刻工艺100a相同或相似的蚀刻工艺),所述第二玻璃蚀刻器包括装载工位101、包括蚀刻区102a的蚀刻室102、隔离区103、用于洗涤104a玻璃片110的洗涤室104、干燥室105和卸载工位106中的任何一个或多个。例如,可使玻璃片110通过第一玻璃蚀刻器中的第一蚀刻区,然后在第一玻璃蚀刻器中的第一洗涤区洗涤,接着通过第二玻璃蚀刻器中的第二蚀刻区,然后在第二玻璃蚀刻器中的第二洗涤区洗涤。在另外的实施方式中可提供任意数目的另外的玻璃蚀刻器,应理解第一玻璃蚀刻器、第二玻璃蚀刻器和任意另外的玻璃蚀刻器可包括相同或相似特征,包括本文公开的示例性玻璃蚀刻器100的任何一个或多个特征。这样的实施方式可以被理解为对应于包括多于一个如图1所示的玻璃蚀刻器100或其部分的装置,例如其按顺序布置,使得玻璃片110可以通过多个蚀刻区并在每次通过多个蚀刻区中的每个蚀刻区之后进行清洗。另外,在一些实施方式中,可在所述多个玻璃蚀刻器中的任何一个或多个玻璃蚀刻器中,使玻璃片110进行蚀刻工艺100a一次或多次而不偏离所附权利要求书的范围。
玻璃蚀刻器100还可包括限定传送路径108a的传送器108,该传送路径108a可沿着玻璃蚀刻器100的水平方向109从装载工位101(在该装载工位101处可将玻璃片110装载到玻璃蚀刻器100中)延伸到卸载工位106(在该卸载工位106处可卸载玻璃片110并从玻璃蚀刻器100中取出玻璃片110)。传送器108可使玻璃片110移动通过蚀刻室102、隔离区103、洗涤室104和干燥室105中的一个或多个,以对玻璃片110进行加工。传送器108可包括布置在玻璃片110上方和下方的带、辊和轮,以在水平方向109上沿着传送路径108a水平移动(例如传送、运载、传递)玻璃片110通过玻璃蚀刻器100,从而使玻璃片110进行蚀刻工艺100a中的一个或多个阶段。在一些实施方式中,传送器108可接触玻璃片110的第一主表面111和第二主表面112,以使玻璃片110沿着传送路径108a移动通过玻璃蚀刻器100。在其他实施方式中,可沿着传送路径108a布置多个玻璃蚀刻器(例如按顺序布置),并且传送器108可使玻璃片110沿着传送路径108a移动通过多个玻璃蚀刻器。
在另外的实施方式中,传送器108可使玻璃片110在沿着传送路径108a的正方向上(例如水平方向109)移动通过玻璃蚀刻器100,沿着传送路径108a的与正方向相反的反方向上移动通过玻璃蚀刻器100,以及沿着传送路径108a的正方向与沿着传送路径108a的反方向的组合移动通过玻璃蚀刻器100。例如,传送器108可使玻璃片110在沿着传送路径108a的正方向上通过玻璃蚀刻器100,以使玻璃片110依次通过例如包括蚀刻区102a的蚀刻室102,然后通过用于洗涤104a玻璃片110的洗涤室104。当玻璃片110在洗涤室104中洗涤后,接着可例如使传送器108反向,以使玻璃片110以与沿着传送路径108a的正方向相反的反方向返回通过玻璃蚀刻器100,从而可使玻璃片110以相反方向再次通过例如包括蚀刻区102a的蚀刻室102。在一些实施方式中,可沿着传送路径108a,在蚀刻室102的任意侧上提供洗涤室(例如洗涤室104)。例如,可在与洗涤室104相对的蚀刻室102的一侧上提供另外的洗涤室(未示出),使得当玻璃片110由传送器108在反方向上移动通过蚀刻室102时,玻璃片110可随后在另外的洗涤室中洗涤。另外的洗涤室可包括与用于洗涤104a玻璃片110的洗涤室104的特征相同或相似的任意一个或多个特征。另外,传送器108可使玻璃片110重复向前和向后移动,以使玻璃片110依次通过包括蚀刻区102a的蚀刻室102、洗涤室104和另外的洗涤室一次或多次,从而减小玻璃片110的厚度114并获得玻璃片110的最终预定厚度115。
装载工位101可包括支承传送器108的框架,在传送器108上可传送玻璃片110;以及开口,通过该开口,玻璃片110可行进到蚀刻室102中。装载工位101还可包括一个或多个传感器,以确定在装载工位101中是否存在玻璃片110,从而例如控制一个或多个特征的开/关操作和玻璃蚀刻器100及蚀刻工艺100a的操作。在其他实施方式中,可提供厚度传感器以确定玻璃片110的厚度114。在一些实施方式中,厚度传感器可检测是否达到了玻璃片110的最终预定厚度115,并且厚度传感器可随后向玻璃蚀刻器100提供信号来终止操作,从而可从玻璃蚀刻器100中取出具有最终预定厚度115的玻璃片110。相反,在一些实施方式中,如果厚度传感器检测到仍未达到玻璃片110的最终预定厚度115,则厚度传感器可向玻璃蚀刻器100提供信号来开始或继续操作,以通过使玻璃片110进行蚀刻工艺100a来减小玻璃片110的厚度114。
包括蚀刻区102a的蚀刻室102可包括盖子、防溅盖、用于排出烟气的排气口、用于排出液体的排放口、用于收集液体的贮槽、用于泵送液体的泵、用于控制蚀刻室102温度的加热和冷却旋管或管、喷洒管、喷嘴、控制或调节喷洒压力的阀、喷洒泵、压力计、用于喷洒泵的溶液过滤***(例如筛、网、过滤器)、用于确定温度或液位的传感器、以及一个或多个电动机或致动器以例如振荡喷洒管和喷嘴或为传送器108提供动力。蚀刻剂可以为任意腐蚀性化学物质,包括各种浓度的酸。例如,蚀刻剂可包括氢氟酸(HF)或任意其他腐蚀性化学物质、稳定剂和水。稳定剂可包括硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)或任意其他合适的稳定剂。
转到图2,该图示意性地例示了玻璃蚀刻器100的包括蚀刻区102a的蚀刻室102的侧视剖面。如图所示,传送器108可延伸通过蚀刻室102以沿着传送路径108a在水平方向109上将玻璃片110传送通过蚀刻区102a。另外,可在传送路径108a的上方提供包含对应的顶部喷嘴121的一个或多个顶部喷洒器120。包括一个或多个顶部喷嘴121的所述一个或多个顶部喷洒器120可将第一蚀刻剂121a喷洒到玻璃片110上,以从玻璃片110中移除材料层并减小玻璃片110的厚度114。类似地,可在传送路径108a的下方提供包含对应的底部喷嘴123的一个或多个底部喷洒器122。包括一个或多个底部喷嘴123的所述一个或多个底部喷洒器122可将第二蚀刻剂123a喷洒到玻璃片110上,以从玻璃片110中移除材料层并减小玻璃片110的厚度114。例如,当将玻璃片110传送通过蚀刻区102a,并且玻璃片110的第一主表面111面向所述一个或多个顶部喷洒器120及对应的顶部喷嘴121时,包括顶部喷嘴121的所述一个或多个顶部喷洒器120可以将第一蚀刻剂121a喷洒到玻璃片110的第一主表面111上。因此,顶部喷嘴121可以被定向成在玻璃片110的第一主表面111的方向上引导喷洒第一蚀刻剂121a,从而主要首先冲击在玻璃片110的第一主表面111上。类似地,当将玻璃片110传送通过蚀刻区102a,并且玻璃片110的第二主表面112面向所述一个或多个底部喷洒器122及对应的底部喷嘴123时,包括底部喷嘴123的所述一个或多个底部喷洒器122可以将第二蚀刻剂123a喷洒到玻璃片110的第二主表面112上。因此,底部喷嘴123可以被定向成在玻璃片110的第二主表面112的方向上引导喷洒第二蚀刻剂123a,从而主要首先冲击在玻璃片110的第二主表面112上。
有利的是,在玻璃片110通过蚀刻区102a的各连续次之间,在玻璃片110连续次向前/向后通过蚀刻区102a之间,和/或在玻璃片110通过多个蚀刻区的各连续次之间所发生的玻璃片110的翻转可补偿蚀刻剂施加到玻璃片110上的任何差异。例如,尽管尽了最大努力,所述一个或多个顶部喷洒器120、顶部喷嘴121、底部喷洒器122和底部喷嘴123可能以不均匀的图案将对应的第一蚀刻剂121a和第二蚀刻剂123a分布到玻璃片110上,从而导致玻璃片110的厚度114不均匀地减小。蚀刻剂的这种不均匀分布可至少部分基于喷洒压力,各喷嘴之间的差异、转速的精确度和喷洒器的振荡,以及在蚀刻工艺100a期间可遇到的任何其他工艺特征和变量。另外,至少基于作用在水平蚀刻工艺100a上的重力作用,施加于玻璃片110的面向上的主表面的第一蚀刻剂121a以及第一蚀刻剂副产物(例如污泥)可能趋向于淤积、聚集和保留在玻璃片110的面向上的主表面上;而施加于玻璃片110的面向下的主表面的第二蚀刻剂123a以及第二蚀刻剂副产物(例如污泥)可能趋向于从玻璃片110的面向下的主表面掉落和滴落。
因此,对于玻璃片110每次通过蚀刻区102a或通过多个蚀刻区,第一蚀刻剂121a和第一蚀刻剂副产物暴露于对应的玻璃片110的面向上的主表面的持续时间可比第二蚀刻剂123a和第二蚀刻剂副产物暴露于对应的玻璃片110的面向下的主表面的持续时间更长。玻璃片110暴露于蚀刻剂的持续时间的差异可导致玻璃片110的厚度114的减小有差异。类似地,由于第一蚀刻剂121a和第一蚀刻剂副产物可能趋向于淤积、聚集和保留在玻璃片110的面向上的主表面上,因此,在第一蚀刻剂121a和第一蚀刻剂副产物已经淤积、聚集和保留在玻璃片110的面向上的主表面上的区域中,新鲜的第一蚀刻剂121a可能不能接触玻璃片110的面向上的主表面。相反,由于第二蚀刻剂123a和第二蚀刻剂副产物可能趋向于从玻璃片110的面向下的主表面掉落和滴落,因此,在第二蚀刻剂123a和第二蚀刻剂副产物已经从玻璃片110的面向下的主表面掉落或滴落的区域中,新鲜的第二蚀刻剂123a可接触玻璃片110的面向下的主表面。玻璃片110暴露于新鲜的蚀刻剂的差异可导致玻璃片110的厚度114的减小有所差异。因此,在玻璃片110通过蚀刻区102a的各连续次之间,在玻璃片110连续次向前/向后通过蚀刻区102a之间,和/或在玻璃片110通过多个蚀刻区的各连续次之间所发生的玻璃片110的翻转可使玻璃片110的主表面111、112平等地暴露于各工艺特征和变量,从而最大程度地减少蚀刻剂施加到玻璃片110的主表面111、112上的差异,并因此改进蚀刻工艺100a,包括玻璃片110的光学清晰度和厚度差异性。
另外,改变施加到玻璃片110上的第一蚀刻剂121a和第二蚀刻剂123a的量(例如流速)可最大程度地减小蚀刻剂施加到玻璃片110上的差异,因而改进蚀刻工艺100a,包括玻璃片110的光学清晰度和厚度差异性。例如,在另一个实施方式中,为了至少部分补偿第一蚀刻剂121a淤积、聚集和保留在玻璃片110的面向上的主表面上,以及补偿第二蚀刻剂123a从玻璃片110的面向下的主表面掉落和滴落,来自所述一个或多个顶部喷洒器120的第一蚀刻剂121a的第一流速可小于来自所述一个或多个底部喷洒器122的第二蚀刻剂123a的第二流速。将第一蚀刻剂121a的流速调整到小于第二蚀刻剂123a的流速可以是因为对应的玻璃片110的面向上的主表面和玻璃片110的面向下的主表面暴露于蚀刻剂的持续时间不同,以最大程度地减小将蚀刻剂施加到玻璃片110上的任何差异,并因此改进蚀刻工艺100a,包括玻璃片110的光学清晰度和厚度差异性。
另外,如图3所示,该图例示了蚀刻室102的顶部剖面图,玻璃片110可包括第一主表面111、第二主表面112、第一侧面130、与第一侧面130相对的第二侧面132,与第一侧面130相邻的第三侧面131,以及与第三侧面131相对的第四侧面133。在玻璃片110第一次通过蚀刻区102a期间,可如图所示将玻璃片110提供给玻璃蚀刻器100,使得第一主表面111面向所述一个或多个顶部喷洒器120和对应的顶部喷嘴121而待暴露于第一蚀刻剂121a,并且使第二主表面112面向所述一个或多个底部喷洒器122和对应的底部喷嘴123(示于图2,在图3的视图中被隐藏)而待暴露于第二蚀刻剂123a。在玻璃片110第一次通过蚀刻区102a之后,并且在玻璃片110接着第二次通过蚀刻区102a之前,可手动或通过机器使玻璃片110翻转(例如围绕平行于玻璃片110的主表面的轴旋转180度),然后可将玻璃片110提供给玻璃蚀刻器100,使得第一主表面111面向所述一个或多个底部喷洒器122和对应的底部喷嘴123(示于图2,在图3的视图中被隐藏)而待暴露于第二蚀刻剂123a,并且使第二主表面112面向所述一个或多个顶部喷洒器120和对应的顶部喷嘴121而待暴露于第一蚀刻剂121a。在随后的玻璃片110通过蚀刻区102的任何一次或多次中,可使玻璃片110再次翻转(例如围绕平行于玻璃片110的主表面的轴旋转180度),使得在玻璃片110连续次地通过蚀刻区102a期间,玻璃片110的第一主表面111和玻璃片110的第二主表面112分别暴露(例如交替暴露)于第一蚀刻剂121a和第二蚀刻剂123a。
在其他实施方式中,在蚀刻工艺100a期间,在玻璃片110通过蚀刻区102a的连续各次之间,在玻璃片110连续次地向前/向后通过蚀刻区102a之间,和/或在玻璃片110通过多个蚀刻区的连续各次之间,可对玻璃片110重新定向(例如,围绕垂直于玻璃片110的主表面的轴旋转180度)任何一次或多次,以使玻璃片110的主表面(例如第一主表面111、第二主表面112)的不同区域暴露于的喷洒杆和喷嘴与在玻璃片110先前一次(例如紧衔的上一次)通过蚀刻区102a期间主表面的不同区域暴露于的喷洒杆和喷嘴不相同。例如,就玻璃片110沿着传送路径108a通过蚀刻区102a的水平方向109而言,在玻璃片110第一次通过蚀刻区102a期间,玻璃片110的第一主表面111可被暴露于来自所述一个或多个顶部喷洒器120的第一蚀刻剂121a,并且玻璃片110的第二主表面112可被暴露于来自所述一个或多个底部喷洒器122的第二蚀刻剂123a。在该第一次通过期间,玻璃片110的第一侧面130可以为通过蚀刻区102a的前边缘,而玻璃片110的第二侧面132可以为通过蚀刻区102a的后边缘。在第二次通过期间,虽然玻璃片110的第一主表面111可被再次暴露于来自所述一个或多个顶部喷洒器120的第一蚀刻剂121a,并且玻璃片110的第二主表面112可被暴露于来自所述一个或多个底部喷洒器122的第二蚀刻剂123a,但是可对玻璃片110进行重新定向(例如围绕垂直于玻璃片110的主表面的轴旋转180度),使得在第二次通过期间,玻璃片110的第二侧面132可以为通过蚀刻区102a的前边缘,而玻璃片110的第一侧面130可以为通过蚀刻区102a的后边缘。
在其他实施方式中,在蚀刻工艺100a期间,在玻璃片110通过蚀刻区102a的连续各次之间,可使玻璃片110以围绕垂直于玻璃片110的主表面的轴成任何角度(例如旋转15度、30度、45度、90度等)重新定向任何一次或多次,以使玻璃片110的主表面(例如第一主表面111、第二主表面112)的不同区域暴露于的喷洒杆和喷嘴与在玻璃片110先前一次(例如紧衔的上一次)通过蚀刻区102a期间主表面的不同区域暴露于的喷洒杆和喷嘴不相同。
有利的是,在玻璃片110通过蚀刻区102a的各连续次之间,在玻璃片110连续次向前/向后通过蚀刻区102a之间,和/或在玻璃片110通过多个蚀刻区的各连续次之间所发生的玻璃片110的翻转和重新定向中的至少一种可补偿蚀刻剂施加到玻璃片110上的任何差异。例如,尽管尽了最大努力,所述一个或多个顶部喷洒器120、顶部喷嘴121、底部喷洒器122和底部喷嘴123可能以不均匀的图案将对应的第一蚀刻剂121a和第二蚀刻剂123a分布到玻璃片110上,从而导致玻璃片110的厚度114不均匀地减小。蚀刻剂的这种不均匀分布可至少部分基于喷洒压力,各喷嘴之间的差异、转速的精确度和喷洒器的振荡,以及在蚀刻工艺100a期间可遇到的任何其他工艺特征和变量。因此,在玻璃片110通过蚀刻区102a的各连续次之间,在玻璃片110连续次向前/向后通过蚀刻区102a之间,和/或在玻璃片110通过多个蚀刻区的各连续次之间所发生的玻璃片110的翻转和重新定向中的至少一种可使玻璃片110的主表面111、112平等地暴露于各工艺特征和变量,从而最大程度地减少蚀刻剂施加到玻璃片110的差异,并因此改进蚀刻工艺100a,包括玻璃片110的光学清晰度和厚度差异性。
可重复多次这种多次通过的蚀刻工艺100a,以在每次通过期间减小玻璃片110的厚度114,直到可获得玻璃片110的最终预定厚度115。应理解的是,在玻璃片110通过蚀刻区102a的各连续次之间,在玻璃片110连续次向前/向后通过蚀刻区102a之间,和/或在玻璃片110通过多个蚀刻区的各连续次之间,可以任何顺序进行玻璃片110的翻转和/或重新定向的任意组合(例如围绕平行于玻璃片110的主表面的轴旋转180度;围绕垂直于玻璃片110的主表面的轴旋转180度、90度等;围绕平行于玻璃片110的主表面的轴旋转180度;以及围绕垂直于玻璃片110的主表面的轴旋转180度、90度等),以将玻璃片110的第一主表面111(以及第一主表面111的一个或多个区域)和玻璃片110的第二主表面112(以及第二主表面112的一个或多个区域)暴露于来自任何一个或多个顶部喷洒器120和对应的顶部喷嘴121的第一蚀刻剂121a的喷洒以及来自于任何一个或多个底部喷洒器122和对应的底部喷嘴123的第二蚀刻剂123a的喷洒中的任何一种或全部组合。
在一些实施方式中,蚀刻室102可包括任何数目的喷洒器(例如顶部喷洒器120、底部喷洒器122)以及任何数目的对应的顶部喷嘴121和底部喷嘴123。喷嘴(例如顶部喷嘴121和底部喷嘴123中的至少一种)可以为锥形喷嘴,其喷洒角在约45度至约90度的范围内,但是在另外的实施方式中可以提供其他喷洒角。另外,为了控制工艺参数,可以塞住或以其他方式停用一个或多个喷嘴和/或一个或多个喷洒器,以防止蚀刻剂从喷嘴和喷洒器喷洒出。在一个实施方式中,可提供四个顶部喷洒器120,并且除一个顶部喷洒器120外,可塞住其余全部顶部喷洒器120。该一个顶部喷洒器120可包括四个45度、0.5加仑/分钟(gpm)的锥形喷嘴。在另一个实施方式中,可提供四个底部喷洒器122。其中的三个底部喷洒器122可包括四个90度、0.75gpm锥形喷嘴,而其中的一个底部喷洒器122可包括六个90度、0.75gpm锥形喷嘴。具有六个喷嘴的底部喷洒器122可与所述一个顶部喷洒器120垂直对齐。考虑了喷洒器和喷嘴的其他构造,并且它们被认为落在本公开的范围内。
隔离区103可从玻璃片110中清洗掉或移除残余蚀刻剂(例如第一蚀刻剂121a、第二蚀刻剂123a),随后玻璃片110再进入洗涤室104,在洗涤室104中可使玻璃片110进行洗涤104a。隔离区103可包括清洗玻璃片110的喷嘴以及将清洗液和蚀刻剂排出玻璃蚀刻器100的排放口。
洗涤室104可包括喷洒管、喷嘴、泵、给水器和流动控制阀,以完成玻璃片110的洗涤104a。喷嘴可将流体喷到玻璃片110上,以从玻璃片110中洗掉蚀刻剂和蚀刻剂副产物(例如污泥)。在一些实施方式中,流体可包括水和/或清洁剂(例如洗涤剂)。通过从玻璃片110中洗掉蚀刻剂和蚀刻剂副产物,可使玻璃片110的厚度114的减小临时停止(例如,如果期望玻璃片110随后通过蚀刻区102a数次)或永久停止(例如如果已经获得了玻璃片110的最终预定厚度115)。在玻璃片110随后每一次通过蚀刻区102a之前,先在洗涤室104中洗涤104a玻璃片110可通过确保在玻璃片110连续每次通过蚀刻区102a之前,玻璃片110的第一主表面111和玻璃片110的第二主表面112清洁掉了残余蚀刻剂和蚀刻剂副产物,来改进蚀刻工艺100a的质量和均匀性。
因此,通过频繁以及在玻璃片110后续每次通过蚀刻区102a之前洗涤104a玻璃片110,可在玻璃片通过蚀刻区102a的每一连续次期间,使新鲜的蚀刻剂均匀地接触玻璃片110。其他蚀刻工艺(例如垂直浴)可使蚀刻剂和蚀刻剂副产物(例如污泥)保留在玻璃片110上较长的持续时间,从而防止了新鲜蚀刻剂接触玻璃片110并使玻璃片110的厚度114不整齐和不均匀地减小,有利的是,相比于这些其他蚀刻工艺,进行本公开的蚀刻工艺100a的玻璃片110的厚度差异性可有所减小。
干燥室105可包括风扇、鼓风机和涡轮机,以将气体吹到玻璃片110上,从而从玻璃片110中移除液体,包括清洗液、洗涤液和残留的蚀刻剂。卸载工位106可包括支承传送器108的框架,在传送器108上可传送玻璃片110;以及开口,通过该开口,玻璃片110可行进离开干燥室105。卸载工位106还可包括一个或多个传感器,以确定在卸载工位106中是否存在玻璃片110,从而例如控制一个或多个特征的开/关操作和玻璃蚀刻器100及蚀刻工艺100a的操作。
另外,玻璃蚀刻器100可包括控制器107以控制玻璃蚀刻器100和蚀刻工艺100a的一个或多个操作,包括装载工位101、蚀刻室102和蚀刻区102a、隔离区103、洗涤室104和洗涤104a、干燥室105、卸载工位106和传送器108中的任何一个或多个操作。例如,控制器107可包括以下一种或多种:微控制器、可编程逻辑控制器(PLC)、离散控制器、电路、计算机或其他机械或电子控制特征,包括主动或被动用户界面,通过该主动或被动用户界面,机器人或人类用户可选择、调整、启动、停止或以其他方式控制玻璃蚀刻器100和蚀刻工艺100a的任何一个或多个操作。在另外的实施方式中,玻璃蚀刻器100可以在具有或不具有控制器的情况下部分或完全地的手动操作。
本文所述的主题和功能操作的实施方式可以数字电路、计算机软件、固件、硬件中的任何一种或多种,包括一种或多种的任意组合来实施,包括本说明书所公开的结构和它们的结构等同物。本文所述的主题的实施方式可作为一个或多个计算机程序产品应用,(例如在有形程序载体上编码的计算机程序指令的一个或多个模块,由数据处理设备执行或者用于控制数据处理设备的操作)。有形程序载体可以为计算机可读介质。计算机可读介质可以为机器可读存储装置、机器可读存储基材、存储器装置中的任何一种或多种,包括它们中的一种或多种的任意组合。
术语“处理器”或“控制器”可涵盖用于处理数据的所有设备、装置和机器,作为示例性实施方式,包括可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。处理器除了硬件外可包括为所涉及的计算机程序创建执行环境的代码,(例如包括处理器固件、协议栈、数据库管理***和操作***中的任何一种或多种的代码,包括含有它们中的一种或多种的任意组合的代码)。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言编写,包括编译或解释语言,或者声明或过程语言,并且可以任何形式部署,包括作为独立程序或作为模块、部件、子程序或适用于计算环境的其他单元。计算机程序不必对应于文件***中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据的文件中的一部分中(例如,存储在标记语言文件中的一个或多个脚本),储存在专用于所涉及的程序的单一文件中,或者存储在多个协调文件中(例如,存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)。计算机程序可以部署在一台计算机上或多台计算机上执行,这些计算机位于一个站点或跨多个站点分布并且通过通信网络互连。
本文所述的程序和逻辑流程可通过一个或多个可编程的处理器执行,所述一个或多个可编程的处理器执行一个或多个计算机程序以通过操作输入数据并生成输出信息来执行功能。程序和逻辑流程还可以通过专用逻辑电路[例如,FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)]来执行,并且设备也可以作为专用逻辑电路运用。
作为示例性实施方式,适于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。一般来说,处理器能够接收来自只读存储器、随机存取存储器或两者的指令和数据。计算机的基本元件包括用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个数据存储装置。一般而言,计算机还将包括或操作性地连接至用于存储数据的一个或多个大容量存储装置(例如磁盘、磁光盘或光盘),以从一个或多个大容量存储装置中接收数据或向一个或多个大容量存储装置传输数据,或者既接收数据又传输数据。然而,计算机不需要具有这样的装置。
适于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的数据存储器,包括非易失性存储器、介质和存储装置,作为示例性实施方式,包括半导体存储装置,(例如EPROM,EEPROM和闪存装置);磁盘,(例如内部硬盘或可移动磁盘);磁光盘;以及CD ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或者并入专用逻辑电路中。
为了提供与用户的互动,本文所述的主题的实施方式可在计算机上实施,该计算机具有为用户显示信息的显示装置[例如LCD(液晶显示器)监视器]以及供用户为计算机提供输入信息的键盘和定点装置(例如鼠标或轨迹球)。其他类型的装置也可用于提供与用户的互动;例如,可以以任何形式接收来自用户的输入,包括声音、语音或触觉输入。
本文所述的主题的实施方式可在计算***中实施,所述计算***包括后端部件(例如作为数据服务器),或者包括中间设备部件(例如应用服务器),或者包括前端部件(例如具有图形用户界面或网页浏览器的客户端计算机),用户通过该客户端计算机可与本文描述的主题的实施过程互动),或者一种或多种这种后端部件、中间设备或前端部件的任意组合。所述***的部件可通过数字数据通信(包括通信网络)的任何形式或介质互连。通信网络的实施方式包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”),包括互联网。计算***可包括客户端和服务器。客户端和服务器一般可彼此远离且通常可以通过通信网络互动。凭借在各自计算机上运行且具有客户端-服务器关系的计算机程序,可建立客户端和服务器之间的关系。
在一些实施方式中,玻璃蚀刻器100可以由金属和塑料中的至少一种构建,包括钛、PVC和纤维玻璃中的至少一种。玻璃蚀刻器100可包括另外的特征,包括但不限于开/关切换器、模拟读出、数字读出、控制电位计、状态灯、指示灯、互锁灯和其他指示旋钮、开关、传感器和信号。另外,例如相比于可用于使玻璃片110变薄的浸没蚀刻工艺和机械抛光工艺,本文公开的蚀刻工艺100a可在持续相对更快的基础上使玻璃片变薄,因而节约了时间,降低了成本并增加了产量和输出。应理解的是,玻璃蚀刻器100的前述特征是示例性特征,并且不旨在限制本公开的范围。因此,本文考虑了玻璃蚀刻器100的其他特征和构造,并且可包括任何相同、相似或不同的特征,包括本文已经有所描述的特征以及本文未明确提供的特征。
因此,应理解的是,可至少基于玻璃片110的尺寸或任意其他参数对玻璃蚀刻器100的特征和构造进行选择、控制、调整、改变和修改,所述其他参数包括所需尺寸特征、光学清晰度或可对选择、控制、调整、改变和修改玻璃蚀刻器100的任何一个或多个特征和构造至少部分进行指示的玻璃片110的其他特征。因此,还可在其他实施方式中提供其他玻璃蚀刻器,包括本文未明确描述的玻璃蚀刻器,以用于进行蚀刻工艺100a。此外,在蚀刻工艺100a之前、期间和之后,可对本文公开的玻璃蚀刻器100的任意特征,包括本文未明确描述的特征,进行修改、改变和调整,以包括一个或多个不同特征和构造来根据蚀刻工艺100a加工玻璃而不会偏离本公开的范围。
通过使玻璃片110进行蚀刻工艺100a来减小玻璃片110的厚度114的方法可包括以下步骤:使玻璃片110沿着传送路径108a通过蚀刻区102a多次,直到可将玻璃片110的初始厚度113减小到玻璃片110的最终预定厚度115;以及在每次通过蚀刻区102a之后对玻璃片110进行洗涤104a。
所述方法还可包括以下步骤:在玻璃片110第一次通过蚀刻区102a期间,使玻璃片110的第一主表面111暴露于第一蚀刻剂121a,以及使玻璃片110的第二主表面112暴露于第二蚀刻剂123a,然后在玻璃片110下一次通过蚀刻区102a期间,使玻璃片110的第一主表面111暴露于第二蚀刻剂123a,以及使玻璃片110的第二主表面112暴露于第一蚀刻剂121a。在一个实施方式中,可从布置在传送路径108a上方的所述一个或多个顶部喷洒器120向玻璃片110提供第一蚀刻剂121a,并且可从布置在传送路径108a下方的所述一个或多个底部喷洒器122向玻璃片110提供第二蚀刻剂123a。在另一个实施方式中,来自顶部喷洒器120的第一蚀刻剂121a的第一流速可小于来自底部喷洒器122的第二蚀刻剂123a的第二流速。
在一个实施方式中,所述方法还可包括以下步骤:在玻璃片110连续两次通过蚀刻区102a之间,在玻璃片110连续次向前/向后通过蚀刻区102a之间,和/或在玻璃片110连续次地通过多个蚀刻区之间,通过使玻璃片110围绕平行于玻璃片110的主表面(例如第一主表面111、第二主表面112)的轴旋转180度来翻转玻璃片110。在另一个实施方式中,所述方法还可包括以下步骤:在玻璃片110下一次通过蚀刻区102a之前,在玻璃片110下一次向前/向后通过蚀刻区102a之前,和/或在玻璃片110下一次通过多个蚀刻区之前,通过使玻璃片110围绕垂直于玻璃片110的主表面(例如第一主表面111、第二主表面112)的轴旋转180度、90度等来对玻璃片110进行重新定向
在另一个实施方式中,所述方法还可包括以下步骤:在玻璃片110连续两次通过蚀刻区102a之间,在玻璃片110连续次向前/向后通过蚀刻区102a之间,和/或在玻璃片110连续次地通过多个蚀刻区之间,通过使玻璃片110围绕垂直于玻璃片110的主表面(例如第一主表面111、第二主表面112)的轴旋转180度来对玻璃片110进行重新定向。在另一个实施方式中,所述方法还可包括以下步骤:在玻璃片110连续每次通过蚀刻区102a之间,在玻璃片110连续次向前/向后通过蚀刻区102a之间,和/或在玻璃片110连续次地通过多个蚀刻区之间,进行以下至少一种:通过使玻璃片110围绕平行于玻璃片110的主表面(例如第一主表面111、第二主表面112)的轴旋转180度来使玻璃片110翻转,和通过使玻璃片110围绕垂直于玻璃片110的主表面(例如第一主表面111、第二主表面112)的轴旋转180度来对玻璃片110进行重新定向。
在一个实施方式中,包含最终预定厚度115的玻璃片110可包括可大于或等于约98.5的DOI。在另一个实施方式中,可在不使玻璃片110进行机械抛光工艺的情况下获得所述DOI。出于本申请的目的,机械抛光工艺意为使玻璃片的表面与固体物体(例如工具的研磨表面、磨料粉)机械接合以对玻璃片的表面进行加工而减小玻璃片的厚度或增加玻璃片的表面光滑度的工艺。
根据本文公开的实施方式,由示例性蚀刻工艺100a获得的代表性数据样本示于表1。表1中的数据是在以下条件下获得的:90华氏度的工艺温度,沿着所述一个或多个顶部喷洒器120和所述一个或多个底部喷洒器122的方向125以25个循环/分钟进行喷洒振荡,并且在蚀刻区102a中的停留时间为四分钟。在通过具有不同蚀刻剂浓度(例如%HF、%HNO3)——其由所述一个或多个顶部喷洒器120和所述一个或多个底部喷洒器122提供——的蚀刻区102a多次(例如通过次数)后,具有所示的初始厚度113的熔合拉制玻璃片变薄到75微米。如表1的第一行数据所示,当使用具有10%HF和5%HNO3的蚀刻剂通过15次而使初始厚度为400微米的玻璃片变薄到75微米时,获得了大于或等于约98.5的DOI值。
应理解,数据以及用于获得表1的数据的工艺参数仅是出于例示的目的提供,并且不旨在限制本公开的范围,另有说明的除外。
表1
在另一个实施方式中,可获得以下至少一项:(i)玻璃片110的最终预定厚度115的厚度差异性可以为约4微米至约9微米,和(ii)玻璃片110的初始厚度113的第一厚度差异性与玻璃片110的最终预定厚度115的第二厚度差异性之间的差的绝对值为约0微米至约7微米。在另一个实施方式中,在不使玻璃片110进行机械抛光工艺的情况下可获得厚度差异性和第一厚度差异性以及第二厚度差异性中的至少一种。例如,根据本文公开的实施方式,由示例性蚀刻工艺100a获得的代表性数据样本示于表2。当通过具有不同蚀刻剂浓度(例如%HF)的蚀刻区102a多次(例如通过次数)而使具有所示初始厚度113的玻璃组成不同(例如购自纽约州康宁镇康宁股份有限公司的玻璃编号2319、EAGLE)的熔合拉制玻璃片变薄到75微米时,获得表2中的数据。如表2中的数据所示,获得的玻璃片110的最终预定厚度115的厚度差异性(例如蚀刻后的平均TTV)为约3微米至约9微米。另外,获得了(i)玻璃片110的初始厚度113的第一厚度差异性(例如蚀刻前的平均TTV)与(ii)玻璃片110的最终预定厚度115的第二厚度差异性(例如蚀刻后的平均TTV)之间的差的绝对值,其以ΔTTV示出,并且为约0微米至约7微米。在一些实施方式中,玻璃片110的最终厚度容差和最终厚度差异性可至少部分基于玻璃片110的初始厚度容差和初始厚度差异性,使得通过较好地控制玻璃片110的初始厚度113(例如使差异性变小),可同样减小玻璃片110的最终预定厚度115的蚀刻后的总厚度容差和最终厚度差异性。
应理解,数据以及用于获得表2的数据的工艺参数是出于例示的目的来提供,并且不旨在限制本公开的范围,另有说明的除外。
表2
在一个实施方式中,所述方法还可包括以下步骤:控制蚀刻工艺100a以使玻璃片110每次通过蚀刻区102a时,玻璃片110的厚度114减小约20微米至约40微米。在另一个实施方式中,所述方法还可包括以下步骤:控制蚀刻工艺100a以使玻璃片110每次通过蚀刻区102a时,以约10微米/分钟至约20微米/分钟的速率来减小玻璃片110的厚度114。
例如,蚀刻剂的浓度可至少部分地控制玻璃片110可被蚀刻的速率,包括可从玻璃片110中移除材料的速率以及可使玻璃片110的厚度114减小的速率。玻璃片110的组成也可至少部分控制玻璃片110可被蚀刻的速率。在一些实施方式中,蚀刻剂可包括20%HF–10%HNO3,当将该蚀刻剂施加于具有特定组成的玻璃时,可获得约20微米/分钟的蚀刻速率。在其他实施方式中,蚀刻剂可包括15%HF–7.5%HNO3,当将该蚀刻剂施加于具有特定组成的玻璃时,可获得约15微米/分钟的蚀刻速率。在其他实施方式中,蚀刻剂可包括10%HF–5%HNO3,当将该蚀刻剂施加于具有特定组成的玻璃时,可获得约10微米/分钟的蚀刻速率。其他实施方式可以使用包括HF/HNO3的比值为2:1的蚀刻剂。HF的浓度可直接控制玻璃片110可被蚀刻的速率,由此,更高的酸浓度可获得更快的(例如更具侵蚀性的)蚀刻速率,而更低的酸浓度可获得更慢的(例如不那么有侵蚀性的)蚀刻速率。在一些实施方式中,更低的蚀刻速率可提供对移除材料控制得更好的蚀刻工艺100a——使得玻璃片110的厚度差异性更小且光学清晰度更佳;而更快的蚀刻速率可提供对移除材料控制得不那么好的蚀刻工艺100a——使得玻璃片110的厚度差异性更大并使光学清晰度降低。然而,更低的蚀刻速率也可导致需要更长的加工时间来移除相当量的材料,因而降低了工艺产量和输出;而更高的蚀刻速率可使得需要更短的加工时间来移除相当量的材料,因而增加了工艺产量和输出。本文公开的设备和方法提供了工艺时间和工艺质量中的至少一个之间的平衡,并且可包含约20%HF至约10%HF的蚀刻剂浓度。因此,在一些实施方式中,包含小于10%HF的蚀刻剂浓度虽然能够产生高品质的变薄玻璃片110,但是也可能提供了对于实际应用来说太慢的玻璃片110的蚀刻速率。类似地,在一些实施方式中,包含大于20%HF的蚀刻剂浓度虽然能够提供更快的玻璃片110的蚀刻速率,但是也可能产生了对于特定应用来说具有不可接受的品质的玻璃片110。
另外,可对蚀刻区102a中的蚀刻剂和/或环境的温度进行控制,以控制玻璃片110可被蚀刻的速率。例如,可以提供高达约130华氏度的蚀刻剂温度。在其他实施方式中,可以提供约90华氏度、或约80华氏度至约120华氏度的蚀刻剂温度。更高的温度可对应于更快的蚀刻速率。例如,在固定酸浓度下,可观察到蚀刻剂温度从90华氏度改变到120华氏度可使玻璃片110可被蚀刻的速率大致乘以2。
另外,也可控制传送器108的速度。在一些实施方式中,可将传送器108的速度调整到约1英寸/分钟至约25英寸/分钟。至少基于蚀刻室102的已知长度和玻璃片110可被蚀刻的已知速率,可对传送器108的速度进行选择,以在玻璃片110多次通过蚀刻区102a中的每次中移除目标量的材料。例如,可至少部分基于蚀刻剂的化学物质浓度、蚀刻剂的温度和玻璃片110的组成来确定已知蚀刻速率。相应地,可确定玻璃片110在蚀刻室102中的停留时间并应用该停留时间在每次通过蚀刻区102a时从玻璃片110中移除选定量的材料,以生产玻璃片110,在使玻璃片110进行蚀刻工艺100a多次后,该玻璃片110具有最终预定厚度115。
在玻璃片110每次通过蚀刻区102a时移除的材料量,以及由此造成的玻璃片110的厚度114的减小可影响玻璃片110的厚度差异性和光学清晰度。例如,在单次期间移除过多的材料可造成蚀刻剂副产物过量积聚在玻璃片110上,由于新鲜的蚀刻剂接触玻璃片110的能力降低,因此这导致材料的不整齐及不均匀移除。另一方面,在单次通过期间移除过少的材料可导致需要高的通过次数来获得玻璃片110的最终预定厚度115,使得工艺过慢而不能用于实际应用。因此,在玻璃片110每次通过蚀刻区102a时使玻璃片110的厚度114减小约20微米至约40微米,以及在玻璃片110每次通过之后频繁洗涤104a玻璃片110,可至少在工艺时间和工艺品质之间建立平衡。相应地,在一些实施方式中,在每次通过蚀刻区102a时从玻璃片110的厚度114中移除小于20微米虽然能够形成高品质的变薄玻璃片110,但是可导致蚀刻工艺100a过慢而不能用于实际应用。类似地,在一些实施方式中,在每次通过蚀刻区102a时从玻璃片110的厚度114中移除大于40微米虽然能够获得较快的加工时间,但是可能生产出对于特定应用来说具有不可接受的品质的玻璃片110。
在另外的实施方式中,可将所述一个或多个顶部喷洒器120和所述一个或多个底部喷洒器122的喷洒压力一起或单独地从约5磅/平方英寸表压(psig)调整到约30psig。可以对喷洒压力进行选择以例如从玻璃片110的主表面洗去蚀刻副产物(例如污泥),从而改进蚀刻工艺100a的均匀性,由此降低玻璃片110的厚度差异性并同时保持玻璃片110的高的光学清晰度。在一些实施方式中,可以选择低的喷洒压力,以限制施加于玻璃片110及施加在玻璃片110上的冲击、作用力和应力。顶部喷嘴121和底部喷嘴123可以为锥形或扇形图案的喷嘴以及为具有特定喷洒角和流速的任意其他喷嘴。另外,所述一个或多个顶部喷洒器120和所述一个或多个底部喷洒器122可围绕相应的轴(例如图3中用箭头125例示)旋转或振荡(例如通过电动机来操作),以将蚀刻剂均匀地喷洒到玻璃片110上,从而在玻璃片110的整个第一主表面111和玻璃片110的整个第二主表面112上方实现完全覆盖。所述一个或多个顶部喷洒器120和所述一个或多个底部喷洒器122的振荡还可有助于从玻璃片110的主表面移除和洗去蚀刻副产物(例如污泥)。
另外,移除的总材料(例如玻璃片110的初始厚度与玻璃片110的最终预定厚度115之间的差)可影响玻璃片110的厚度差异性和光学清晰度。例如,在玻璃片110通过蚀刻区102a一次期间实现的玻璃片110的厚度114的任何差异对在连续每次通过期间玻璃片110的厚度差异性有累积(例如附加)影响,使得在某些条件下,在蚀刻工艺100a期间从玻璃片110移除的总材料越多,累积影响越大,从而导致最终预定厚度115具有更大的最终厚度差异性。因此,可至少部分基于待从玻璃片110移除的材料总量来控制蚀刻工艺100a,以减轻蚀刻工艺100a对玻璃片110的厚度差异性和光学清晰度的累积影响。例如,在一些实施方式中,如果在蚀刻工艺100a期间可从玻璃片110移除大量材料,则如上所述,当使玻璃片110通过多次时,可控制蚀刻工艺100a,以在每次通过时改进厚度差异性和光学清晰度,从而减轻累积影响。同样地,在一些实施方式中,如果在蚀刻工艺100a期间可从玻璃片110移除较少量的材料,则如上所述,可控制蚀刻工艺100a,以提高蚀刻工艺100a的加工速度,或许会影响每次通过时的厚度差异性和光学清晰度,但不会影响太大,而在使玻璃片110进行多次通过后,在考虑累积影响时不会得到不可接受的厚度差异性和光学清晰度。
在一个实施方式中,在使玻璃片110通过蚀刻区102a的步骤期间,可将玻璃片110暴露于包含约10%HF至约20%HF的蚀刻剂(例如第一蚀刻剂121a、第二蚀刻剂123a)。在另一个实施方式中,在使玻璃片110通过蚀刻区102a的步骤期间,可将玻璃片110暴露于包含约15%HF至约20%HF的蚀刻剂(例如第一蚀刻剂121a、第二蚀刻剂123a)。在另一个实施方式中,在使玻璃片110通过蚀刻区102a的步骤期间,可将玻璃片110暴露于包含约15%HF的蚀刻剂(例如第一蚀刻剂121a、第二蚀刻剂123a)。
图4-7示出了沿着X轴标识的各种玻璃片在Y轴上的DOI的示例性数据。每个图包括图例,其中“MN”标识为数据组中的最小值,“MX”标识为数据组中的最大值,“MD”表示数据组中的中间值,“Q1”是数据组的第一四分位数,并且“Q3”是数据组中的第三四分位数。
具体地,参考图4,401表示用作基线以比较其他数据的商购屏幕保护件的DOI数据;402表示初始厚度为200微米,变薄到100微米,以及经受包含15%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除20微米的玻璃片的DOI数据;403表示初始厚度为200微米,变薄到100微米,以及经受包含15%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除30微米的玻璃片的DOI数据;404表示初始厚度为200微米,变薄到100微米,以及经受包含15%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除40微米的玻璃片的DOI数据;405表示初始厚度为200微米,变薄到69微米,以及经受包含15%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除20微米的玻璃片的DOI数据;406表示初始厚度为200微米,变薄到69微米,以及经受包含15%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除30微米的玻璃片的DOI数据;以及407表示初始厚度为200微米,变薄到69微米,以及经受包含15%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除40微米的玻璃片的DOI数据。如图所示,402、403、404、405、406和407中的每一者的所有数据点包括的DOI值大于或等于约98.5,因此与代表基线的商购屏幕保护件401的DOI数据相当。应理解,数据以及用于获得图4的数据的工艺参数仅是出于例示的目的提供,并且不旨在限制本公开的范围,另有说明的除外。
如图4的数据(例如402、403、404、405、406和407中的每一个)所证明的,在一个实施方式中,玻璃片110的初始厚度113与玻璃片110的最终预定厚度115之间的差可大于0微米且小于或等于约150微米,并且所述方法还可包括以下步骤:控制蚀刻工艺100a以在玻璃片110每次通过蚀刻区102a时,使玻璃片110的厚度114减小约20微米至约40微米,以及控制蚀刻工艺100a以在玻璃片110每次通过蚀刻区102a时,以约10微米/分钟至约15微米/分钟的速率减小玻璃片110的厚度114。
图5示出了沿着X轴标识的各种玻璃片在Y轴上的DOI的数据。具体地,501表示用作基线以比较其他数据的商购屏幕保护件的DOI数据;502表示初始厚度为200微米,变薄到100微米,以及经受包含20%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除20微米的玻璃片的DOI数据;503表示初始厚度为200微米,变薄到100微米,以及经受包含20%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除30微米的玻璃片的DOI数据;504表示初始厚度为200微米,变薄到100微米,以及经受包含20%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除40微米的玻璃片的DOI数据;505表示初始厚度为200微米,变薄到69微米,以及经受包含20%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除20微米的玻璃片的DOI数据;506表示初始厚度为200微米,变薄到69微米,以及经受包含20%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除30微米的玻璃片的DOI数据;以及507表示初始厚度为200微米,变薄到69微米,以及经受包含20%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除40微米的玻璃片的DOI数据。如图所示,502、503、505和506中的每一者的所有数据点包括的DOI值大于或等于约98.5,因此与代表基线的商购屏幕保护件501的DOI数据相当;而504和507各自包括至少一个DOI值小于约98.5的数据点,因此比不上代表基线的商购屏幕保护件501的DOI数据。应理解,数据以及用于获得图5的数据的工艺参数仅是出于例示的目的提供,并且不旨在限制本公开的范围,另有说明的除外。
如图5的数据(502、503、505和506中的每一个)所证明的,在另一个实施方式中,玻璃片110的初始厚度113与玻璃片110的最终预定厚度115之间的差可大于0微米且小于或等于约150微米,并且所述方法还可包括以下步骤:控制蚀刻工艺100a以在玻璃片110每次通过蚀刻区102a时,使玻璃片110的厚度114减小约20微米至约30微米,以及控制蚀刻工艺100a以在玻璃片110每次通过蚀刻区102a时,以约10微米/分钟至约20微米/分钟的速率减小玻璃片110的厚度114。
图6示出了沿着X轴标识的各种玻璃片在Y轴上的DOI的数据。具体地,601表示用作基线以比较其他数据的商购屏幕保护件的DOI数据;602表示初始厚度为400微米,变薄到100微米,以及经受包含15%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除20微米的玻璃片的DOI数据;603表示初始厚度为400微米,变薄到100微米,以及经受包含15%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除30微米的玻璃片的DOI数据;604表示初始厚度为400微米,变薄到100微米,以及经受包含15%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除40微米的玻璃片的DOI数据;605表示初始厚度为400微米,变薄到69微米,以及经受包含15%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除20微米的玻璃片的DOI数据;606表示初始厚度为400微米,变薄到69微米,以及经受包含15%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除30微米的玻璃片的DOI数据;以及607表示初始厚度为400微米,变薄到69微米,以及经受包含15%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除40微米的玻璃片的DOI数据。如图所示,602、603、605和606中的每一者的所有数据点包括的DOI值大于或等于约98.5,因此与代表基线的商购屏幕保护件601的DOI数据相当;而604和607各自包括至少一个DOI值小于约98.5的数据点,因此比不上代表基线的商购屏幕保护件601的DOI数据。应理解,数据以及用于获得图6的数据的工艺参数仅是出于例示的目的提供,并且不旨在限制本公开的范围,另有说明的除外。
如图6的数据(例如,分别为602和603)所证明的,在另一个实施方式中,玻璃片110的初始厚度113与玻璃片110的最终预定厚度115之间的差可大于约150微米且小于或等于约300微米,并且所述方法还可包括以下步骤:控制蚀刻工艺100a以在玻璃片110每次通过蚀刻区102a时,使玻璃片110的厚度114减小约20微米至约30微米,以及控制蚀刻工艺100a以在玻璃片110每次通过蚀刻区102a时,以约10微米/分钟至约15微米/分钟的速率减小玻璃片110的厚度114。
另外,如图6的数据(例如,分别为605和606)所证明的,在另一个实施方式中,玻璃片110的初始厚度113与玻璃片110的最终预定厚度115之间的差可大于约300微米,并且所述方法还可包括以下步骤:控制蚀刻工艺100a以在玻璃片110每次通过蚀刻区102a时,使玻璃片110的厚度114减小大于0微米至小于约30微米,以及控制蚀刻工艺100a以在玻璃片110每次通过蚀刻区102a时,以约10微米/分钟至约15微米/分钟的速率减小玻璃片110的厚度114。
图7示出了沿着X轴标识的各种玻璃片在Y轴上的DOI的数据。具体地,701表示用作基线以比较其他数据的商购屏幕保护件的DOI数据;702表示初始厚度为400微米,变薄到100微米,以及经受包含20%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除20微米的玻璃片的DOI数据;703表示初始厚度为400微米,变薄到100微米,以及经受包含20%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除30微米的玻璃片的DOI数据;704表示初始厚度为400微米,变薄到100微米,以及经受包含20%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除40微米的玻璃片的DOI数据;705表示初始厚度为400微米,变薄到69微米,以及经受包含20%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除20微米的玻璃片的DOI数据;706表示初始厚度为400微米,变薄到69微米,以及经受包含20%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除30微米的玻璃片的DOI数据;以及707表示初始厚度为400微米,变薄到69微米,以及经受包含20%HF的蚀刻剂处理,并且每次通过移除40微米的玻璃片的DOI数据。如图所示,702的所有数据点包括的DOI值均大于或等于约98.5,因此与代表基线的商购屏幕保护件701的DOI数据相当;而703、704、705、706和707中的每一者包括至少一个DOI值小于约98.5的数据点,因此比不上代表基线的商购屏幕保护件701的DOI数据。应理解,数据以及用于获得图7的数据的工艺参数仅是出于例示的目的提供,并且不旨在限制本公开的范围,另有说明的除外。
如图7的数据(例如702)所证明的,在另一个实施方式中,玻璃片110的初始厚度113与玻璃片110的最终预定厚度115之间的差可大于约150微米且小于或等于约300微米,并且所述方法还可包括以下步骤:控制蚀刻工艺100a以在玻璃片110每次通过蚀刻区102a时,使玻璃片110的厚度114减小约20微米,以及控制蚀刻工艺100a以在玻璃片110每次通过蚀刻区102a时,以约10微米/分钟至约20微米/分钟的速率减小玻璃片110的厚度114。
本文公开的玻璃片110可从较大的玻璃片中分离出来,或者可从玻璃带中分离出来,所述玻璃带例如通过如下步骤来制造:使熔融玻璃流入成形体中,以及通过任意玻璃带成形工艺来生产玻璃带,包括狭缝拉制、浮法、下拉、熔合下拉或者上拉。在一些实施方式中,可在玻璃片110从玻璃带中分离出来之后即使其进行蚀刻工艺100a而无需任何预加工。在其他实施方式中,可使用一种或多种常规蚀刻或机械抛光工艺将玻璃片110预先变薄到中等厚度(例如对应于玻璃片110的初始厚度113),然后再进行本文公开的蚀刻工艺100a。在其他实施方式中,在进行了蚀刻工艺100a之后,可使玻璃片110经历离子交换工艺,以增加玻璃片110的表面强度和边缘强度中的至少一种。
可以在基本上不偏离本文所述精神和各种原理的情况下,对上述实施方式进行许多变化和修改。所有这些变化和修改旨在包括在本公开和下述权利要求的范围内。因此,对本领域的技术人员而言,显而易见的是可以在不偏离要求保护的主题的精神和范围的情况下进行各种修改和变动。
Claims (23)
1.一种通过使玻璃片进行蚀刻工艺来减小玻璃片厚度的方法,所述方法包括以下步骤:
使玻璃片沿着传送路径通过蚀刻区多次,直到将玻璃片的初始厚度减小到玻璃片的最终预定厚度;以及
在每次通过蚀刻区后洗涤玻璃片。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述蚀刻区包括多个蚀刻区,使玻璃片沿着传送路径通过多个蚀刻区中的每个蚀刻区至少一次以包括多次,并且在每次通过多个蚀刻区中的每个蚀刻区后洗涤玻璃片。
3.如权利要求1或权利要求2所述的方法,其还包括以下步骤:
在玻璃片第一次通过蚀刻区期间,将玻璃片的第一主表面暴露于第一蚀刻剂,以及将玻璃片的第二主表面暴露于第二蚀刻剂;然后
在玻璃片下一次通过蚀刻区期间,将玻璃片的第一主表面暴露于第二蚀刻剂,以及将玻璃片的第二主表面暴露于第一蚀刻剂。
4.如权利要求3所述的方法,其中,从布置在传送路径上方的顶部喷洒器向玻璃片提供第一蚀刻剂,并且其中,从布置在传送路径下方的底部喷洒器向玻璃片提供第二蚀刻剂。
5.如权利要求4所述的方法,其中,来自顶部喷洒器的第一蚀刻剂的第一流速小于来自底部喷洒器的第二蚀刻剂的第二流速。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其还包括以下步骤:
在连续两次通过蚀刻区之间,通过使玻璃片围绕平行于玻璃片主表面的轴旋转180度来翻转玻璃片。
7.如权利要求6所述的方法,其还包括以下步骤:
在下一次通过蚀刻区之前,通过使玻璃片围绕垂直于玻璃片主表面的轴旋转180度来对玻璃片进行重新定向。
8.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其还包括以下步骤:
在连续两次通过蚀刻区之间,通过使玻璃片围绕垂直于玻璃片主表面的轴旋转180度来对玻璃片进行重新定向。
9.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其还包括以下步骤:
在通过蚀刻区的各连续次之间,进行以下至少一者:通过使玻璃片围绕平行于玻璃片主表面的轴旋转180度来翻转玻璃片,和通过使玻璃片围绕垂直于玻璃片主表面的轴旋转180度来对玻璃片进行重新定向。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法,其中,包含最终预定厚度的玻璃片包括的DOI大于或等于约98.5。
11.如权利要求10所述的方法,其中,在不使玻璃片进行机械抛光工艺的情况下获得所述DOI。
12.如权利要求1-11中任一项所述的方法,其中,玻璃片的最终预定厚度的厚度差异性中的至少一种厚度差异性为约3微米至约9微米,并且玻璃片的初始厚度的第一厚度差异性与玻璃片的最终预定厚度的第二厚度差异性之间的差的绝对值为约0微米至约7微米。
13.如权利要求12所述的方法,其中,在不使玻璃片进行机械抛光工艺的情况下获得厚度差异性和第一厚度差异性以及第二厚度差异性中的至少一种。
14.如权利要求1-13中任一项所述的方法,其还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,使玻璃片的厚度减小约20微米至约40微米。
15.如权利要求1-14中任一项所述的方法,其还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,以约10微米/分钟至约20微米/分钟的速率减小玻璃片的厚度。
16.如权利要求1-13中任一项所述的方法,其中,玻璃片的初始厚度与玻璃片的最终预定厚度之间的差大于0微米且小于或等于约150微米,所述方法还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,使玻璃片的厚度减小约20微米至约40微米;以及
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,以约10微米/分钟至约15微米/分钟的速率减小玻璃片的厚度。
17.如权利要求1-13中任一项所述的方法,其中,玻璃片的初始厚度与玻璃片的最终预定厚度之间的差大于0微米且小于或等于约150微米,所述方法还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,使玻璃片的厚度减小约20微米至约30微米;以及
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,以约10微米/分钟至约20微米/分钟的速率减小玻璃片的厚度。
18.如权利要求1-13中任一项所述的方法,其中,玻璃片的初始厚度与玻璃片的最终预定厚度之间的差大于约150微米且小于或等于约300微米,所述方法还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,使玻璃片的厚度减小约20微米至约30微米;以及
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,以约10微米/分钟至约15微米/分钟的速率减小玻璃片的厚度。
19.如权利要求1-13中任一项所述的方法,其中,玻璃片的初始厚度与玻璃片的最终预定厚度之间的差大于约150微米且小于或等于约300微米,所述方法还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,使玻璃片的厚度减小约20微米;以及
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,以约10微米/分钟至约20微米/分钟的速率减小玻璃片的厚度。
20.如权利要求1-13中任一项所述的方法,其中,玻璃片的初始厚度与玻璃片的最终预定厚度之间的差大于约300微米,所述方法还包括以下步骤:
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,使玻璃片的厚度减小大于0微米至小于约30微米;以及
控制蚀刻工艺以在玻璃片每次通过蚀刻区时,以约10微米/分钟至约15微米/分钟的速率减小玻璃片的厚度。
21.如权利要求1-20中任一项所述的方法,其中,在使玻璃片通过蚀刻区的步骤期间,将玻璃片暴露于包含约10%HF至约20%HF的蚀刻剂。
22.如权利要求1-20中任一项所述的方法,其中,在使玻璃片通过蚀刻区的步骤期间,将玻璃片暴露于包含约15%HF至约20%HF的蚀刻剂。
23.如权利要求1-20中任一项所述的方法,其中,在使玻璃片通过蚀刻区的步骤期间,将玻璃片暴露于包含约15%HF的蚀刻剂。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201662288773P | 2016-01-29 | 2016-01-29 | |
US62/288,773 | 2016-01-29 | ||
PCT/US2017/015012 WO2017132303A1 (en) | 2016-01-29 | 2017-01-26 | Methods for thinning glass |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108602714A true CN108602714A (zh) | 2018-09-28 |
Family
ID=57966207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780008960.4A Pending CN108602714A (zh) | 2016-01-29 | 2017-01-26 | 使玻璃变薄的方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11001522B2 (zh) |
EP (1) | EP3408240B1 (zh) |
JP (1) | JP7023847B2 (zh) |
KR (1) | KR102643138B1 (zh) |
CN (1) | CN108602714A (zh) |
TW (1) | TWI725112B (zh) |
WO (1) | WO2017132303A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111061089A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-24 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种显示装置 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3931160A1 (en) * | 2019-03-01 | 2022-01-05 | Zygo Corporation | Method for figure control of optical surfaces |
CN109879601A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-06-14 | 合肥伟仕泰克电子材料有限公司 | 一种玻璃减薄生产线及使用方法 |
CN113237317B (zh) * | 2021-04-15 | 2022-12-23 | 重庆市开州区荣邦服饰有限公司 | 一种不易堵塞的纺织品用蒸汽烘干设备 |
US20230215727A1 (en) * | 2022-01-05 | 2023-07-06 | Polar Semiconductor, Llc | Forming passivation stack having etch stop layer |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6197209B1 (en) * | 1995-10-27 | 2001-03-06 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Method of fabricating a substrate |
JP2006265017A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Nishiyama Stainless Chem Kk | ガラス表面のエッチング方法 |
CN101007710A (zh) * | 2006-01-25 | 2007-08-01 | 西山不锈化学股份有限公司 | 用于制造显示器用的玻璃基板的方法和玻璃基板 |
US20080044956A1 (en) * | 2006-07-04 | 2008-02-21 | Nec Corporation | Apparatus for etching substrate and method of fabricating thin-glass substrate |
CN102076625A (zh) * | 2008-06-25 | 2011-05-25 | 旭硝子株式会社 | 无碱玻璃基板的蚀刻方法及显示装置 |
CN102786227A (zh) * | 2012-07-27 | 2012-11-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种玻璃面板支撑装置及玻璃面板减薄设备 |
CN203360279U (zh) * | 2013-07-25 | 2013-12-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 基板减薄固定工具及基板减薄装置 |
CN104379527A (zh) * | 2012-06-14 | 2015-02-25 | 株式会社Nsc | 化学研磨装置 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3539886A1 (de) * | 1985-11-11 | 1987-05-14 | Hoellmueller Maschbau H | Verfahren und vorrichtung zum aetzen eines zumindest teilweise aus metall, vorzugsweise kupfer, bestehenden aetzguts |
US4985111A (en) * | 1990-03-02 | 1991-01-15 | Chemcut Corporation | Process and apparatus for intermittent fluid application |
JPH06227842A (ja) | 1993-02-01 | 1994-08-16 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | フロート板ガラス物品の表面スズ除去方法 |
DE19549045C1 (de) | 1995-12-28 | 1997-06-05 | Jenoptik Jena Gmbh | Einrichtung zur Handhabung von scheibenförmigen Objekten |
JPH09186128A (ja) * | 1996-01-05 | 1997-07-15 | Canon Inc | 被処理体の処理装置及び処理方法 |
US6673195B2 (en) * | 2001-03-30 | 2004-01-06 | Industrial Technologies Research Institute | Apparatus and method for etching glass panels |
CN1797221B (zh) * | 2004-12-30 | 2010-05-12 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 湿蚀刻设备及湿蚀刻方法 |
JP4712454B2 (ja) | 2005-06-21 | 2011-06-29 | 西山ステンレスケミカル株式会社 | ガラス表面の研磨方法 |
US8795769B2 (en) * | 2005-08-02 | 2014-08-05 | New Way Machine Components, Inc. | Method and a device for depositing a film of material or otherwise processing or inspecting, a substrate as it passes through a vacuum environment guided by a plurality of opposing and balanced air bearing lands and sealed by differentially pumped groves and sealing lands in a non-contact manner |
KR101387711B1 (ko) | 2007-04-10 | 2014-04-23 | 에프엔에스테크 주식회사 | 평판디스플레이 유리기판 에칭장치 |
KR20090008945A (ko) * | 2007-07-19 | 2009-01-22 | 삼성전자주식회사 | 기판 식각 장치 |
KR101177544B1 (ko) * | 2010-06-28 | 2012-08-27 | 주식회사 지디 | 화학적 에칭 방식에 의한 전자 제품의 커버용 유리를 형상 가공하는 장치 |
JP2013001593A (ja) | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Febacs:Kk | 基板処理装置 |
US9145332B2 (en) * | 2012-08-16 | 2015-09-29 | Infineon Technologies Ag | Etching apparatus and method |
KR101469000B1 (ko) * | 2013-07-17 | 2014-12-04 | 주식회사 엠엠테크 | 글라스 박형화 장치 및 그 방법 |
US20160347643A1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-01 | Asahi Glass Company, Limited | Glass substrate manufacturing method |
-
2017
- 2017-01-24 TW TW106102519A patent/TWI725112B/zh active
- 2017-01-26 EP EP17703610.0A patent/EP3408240B1/en active Active
- 2017-01-26 US US16/072,985 patent/US11001522B2/en active Active
- 2017-01-26 KR KR1020187024917A patent/KR102643138B1/ko active IP Right Grant
- 2017-01-26 WO PCT/US2017/015012 patent/WO2017132303A1/en active Application Filing
- 2017-01-26 JP JP2018539114A patent/JP7023847B2/ja active Active
- 2017-01-26 CN CN201780008960.4A patent/CN108602714A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6197209B1 (en) * | 1995-10-27 | 2001-03-06 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Method of fabricating a substrate |
JP2006265017A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Nishiyama Stainless Chem Kk | ガラス表面のエッチング方法 |
CN101007710A (zh) * | 2006-01-25 | 2007-08-01 | 西山不锈化学股份有限公司 | 用于制造显示器用的玻璃基板的方法和玻璃基板 |
US20080044956A1 (en) * | 2006-07-04 | 2008-02-21 | Nec Corporation | Apparatus for etching substrate and method of fabricating thin-glass substrate |
CN102076625A (zh) * | 2008-06-25 | 2011-05-25 | 旭硝子株式会社 | 无碱玻璃基板的蚀刻方法及显示装置 |
CN104379527A (zh) * | 2012-06-14 | 2015-02-25 | 株式会社Nsc | 化学研磨装置 |
CN102786227A (zh) * | 2012-07-27 | 2012-11-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种玻璃面板支撑装置及玻璃面板减薄设备 |
CN203360279U (zh) * | 2013-07-25 | 2013-12-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 基板减薄固定工具及基板减薄装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111061089A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-24 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种显示装置 |
CN111061089B (zh) * | 2019-12-13 | 2021-04-27 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种显示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017132303A1 (en) | 2017-08-03 |
TW201739717A (zh) | 2017-11-16 |
US11001522B2 (en) | 2021-05-11 |
US20190047906A1 (en) | 2019-02-14 |
JP2019504815A (ja) | 2019-02-21 |
TWI725112B (zh) | 2021-04-21 |
JP7023847B2 (ja) | 2022-02-22 |
KR102643138B1 (ko) | 2024-03-04 |
EP3408240A1 (en) | 2018-12-05 |
KR20180102190A (ko) | 2018-09-14 |
EP3408240B1 (en) | 2020-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108602714A (zh) | 使玻璃变薄的方法 | |
JP2019504815A5 (zh) | ||
WO2022062227A1 (zh) | 玻璃盖板及其制备方法 | |
KR100835745B1 (ko) | 하향식 유리 박형화 방법 | |
JP6863343B2 (ja) | ガラス積層体、ディスプレイ用前面板、表示装置およびガラス積層体の製造方法 | |
WO2016069113A1 (en) | Anti-glare substrates with a uniform textured surface and low sparkle and methods of making the same | |
TW200924044A (en) | Apparatus for and method of processing substrate | |
JP2006265017A (ja) | ガラス表面のエッチング方法 | |
KR102583402B1 (ko) | 학습 완료된 모델 생성 방법, 이상 요인 추정 장치, 기판 처리 장치, 이상 요인 추정 방법, 학습 방법, 학습 장치, 및 학습 데이터 작성 방법 | |
JP2018519989A (ja) | ガラスシートをクリーニングする装置および方法 | |
CN102486905B (zh) | 窗口面板、窗口面板集成型触摸屏面板及二者的制造方法 | |
JP2012140292A (ja) | ガラス基板製造方法 | |
JP2007222754A (ja) | スピン洗浄装置 | |
CN107428598A (zh) | 生产防眩光表面的设备和方法 | |
CN102513940A (zh) | 用于屏幕面板低反射高透度的玻璃生产方法 | |
WO2015159927A1 (ja) | エッチング装置、エッチング方法、基板の製造方法、および基板 | |
JP2018020942A (ja) | ペン入力装置、ペン入力装置用ガラス基板及びその製造方法 | |
CN112876088B (zh) | 一种用于玻璃的制作方法、玻璃以及电子设备 | |
TWM530322U (zh) | 液刀式玻璃蝕刻設備 | |
TWI649285B (zh) | 水平式玻璃蝕刻的方法 | |
CN105924016A (zh) | 减薄液和玻璃基板的减薄方法 | |
TW201221494A (en) | Glass-etching device and method for etching glass | |
JP2016155728A (ja) | ガラス基板製造装置およびガラス基板製造方法 | |
TWI378906B (zh) | ||
CN205451014U (zh) | 一种耐刮伤涂层结构的触摸屏 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |