CN101514081A - 瀑布式层流蚀刻切割方法 - Google Patents

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Abstract

瀑布式层流蚀刻切割方法，包含以下步骤：首先在薄形化玻璃基板的背面粘贴一层底层保护膜，再将与切割晶粒的形状相同的面层保护膜设置在薄形化玻璃基板的正面；然后将该薄形化玻璃基板采用面层保护膜朝上的方式固定在载物台上，最后用蚀刻溶液呈瀑布流经薄形化玻璃基板的正面，将末被面层保护膜保护的玻璃蚀刻掉，揭开面层保护膜，即得到完整晶粒形状的晶粒。采用上述方法后，可以使切割产生的切割道很窄，从而减少了对产品的伤害，非机械力切割也避免了传统切割存在的崩角和分层现象。完成后的产品也不需要磨边，节省了时间和作业成本。蚀刻液可以反复利用也降低了成本。

Description

瀑布式层流蚀刻切割方法
技术领域
本发明涉及光学玻璃蚀刻技术领域，特别是一种从光学玻璃上切割晶粒的瀑布式层流蚀刻切割方法。
背景技术
目前在液晶显示器轻量、薄型化及广视角、高亮度的趋势下，液晶制造商纷纷针对不同的零组件使用薄形化的手段。而玻璃基板薄形化的工艺目前比较成熟，基本都是以化学溶液(例如氟化氢溶液)对玻璃基板进行等向性蚀刻，利用蚀刻时间等控制手段来逐渐薄化玻璃基板，再配合物理性蚀刻进一步薄化玻璃基板。采用上述技术，玻璃基板的厚度已从1995年的1.2mm发展到目前的0.1mm。
但是目前将玻璃基板加工成所需要的晶粒方法只有如下几种：1、采用仿形车边磨削来进行外形切割，倒角等。2、采用激光切割来进行切割。3、采用水切割方式进行切割(即通过超高压发生器将水加压到300MPa以上，通过一个专用的切割喷射出极细的高压水流对玻璃基板进行加工)。但上述方式设备投资大，且都只能单片处理，不能适用大规模的生产，生产成本同样很高。
中国专利公开号为CN1986873A公开的手机视窗防护屏的制备方法，采用CNC加工技术对超薄玻璃按产品的设计尺寸和形状进行切割，倒角。
上述薄形玻璃基板的切割方法普遍存在着有可能造成的崩角和切割中有可能造成分层，完成后的产品需要磨边，同时增加了时间和作业成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用薄形化玻璃基板来制备晶粒的瀑布式层流蚀刻切割方法。采用该方法不会造成崩角和切割中的分层，无需磨边，同时减少了作业时间和成本。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
瀑布式层流蚀刻切割方法，包含以下步骤：首先在薄形化玻璃基板的背面粘贴一层底层保护膜，再将与切割晶粒的形状相同的面层保护膜设置在薄形化玻璃基板的正面；然后将该薄形化玻璃基板采用面层保护膜朝上的方式固定在载物台上，最后用蚀刻溶液呈瀑布流流经薄形化玻璃基板的正面，将末被面层保护膜保护的玻璃蚀刻掉，揭开面层保护膜，即得到完整晶粒形状的晶粒。
在上述方法中，所述薄形化玻璃基板呈倾斜状固定于载物台上，优选的角度为5°-10°。这样基于倾斜状态的薄形化玻璃基板，能使蚀刻该薄形化玻璃基板所产生的生成物，随着剩余的蚀刻溶液一起顺着该薄形化玻璃基板的倾斜方向流下，使得该生成物不会残留在该薄形化玻璃基板上。
所述面层保护膜可以采用粘贴的方法贴在薄形化玻璃基板的正面，也可以直接印刷到薄形化玻璃基板的正面。
所述底层保护膜可以采用粘贴的方法贴在薄形化玻璃基板的背面，也可以直接印刷到薄形化玻璃基板的背面。
所述蚀刻溶液从该薄形化玻璃基板上方均匀地释放。蚀刻速率控制在10μm/min-20μm/min。
所述蚀刻溶液为氟化氢溶液，而蚀刻该薄形化玻璃基板所产生的生成物为氟化硅。
采用上述方法后，可以使切割产生的切割道很窄，从而减少了对产品的伤害，非机械力切割也避免了传统切割存在的崩角和分层现象。完成后的产品也不需要磨边，节省了时间和作业成本。蚀刻液可以反复利用也降低了成本。
附图说明
图1为各种面层保护膜的形状示意图。
图2为欲加工的各种晶粒形状示意图。
图3为粘贴有面层保护膜的薄型化玻璃基板的正面示意图。
图4为印刷有面层保护膜的薄型化玻璃基板的正面示意图。
图5为印刷有面层保护膜和底层保护膜的薄型化玻璃基板的结构示意图。
图6为印刷有面层保护膜和底层保护膜的薄型化玻璃基板没有保护的玻璃被蚀刻掉的结构示意图。
图7为揭掉底层保护膜的晶粒结构示意图。
图8为本发明瀑布式层流蚀刻切割方法的示意图。
图9为本发明瀑布式层流蚀刻切割装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
请参阅图1和图2，图1为各种面层保护膜的形状示意图。图2为欲加工的各种晶粒形状示意图。如图1和图2所示，根据切割晶粒40的形状切割形状相同的面层保护膜60。这些面层保护膜60的形状可以是三角形、圆形、星形等。
参阅图3和图4，图4为印刷有面层保护膜的薄型化玻璃基板的正面示意图。图5为印刷有面层保护膜和底层保护膜的薄型化玻璃基板的结构示意图。面层保护膜60可以采用粘贴的方法贴在薄形化玻璃基板10的正面，也可以直接印刷到薄形化玻璃基板10的正面。
参阅图5，图5为印刷有面层保护膜和底层保护膜的薄型化玻璃基板的结构示意图。在薄形化玻璃基板10的背面粘贴或印刷一层底层保护膜50，再将面层保护膜20采用粘贴或印刷的方法贴在薄形化玻璃基板10的正面。
参阅图6，图6为印刷有面层保护膜和底层保护膜的薄型化玻璃基板没有保护的玻璃被蚀刻掉的结构示意图。用蚀刻溶液呈瀑布流经薄形化玻璃基板10的正面，将末被面层保护膜60保护的玻璃11蚀刻掉。
参阅图7，图7为揭掉底层保护膜的晶粒结构示意图。揭开面层保护膜60，即得到完整晶粒形状的晶粒40。
参阅图8，图8为本发明瀑布式层流蚀刻切割方法的示意图。如图8所示，本发明瀑布式层流蚀刻切割方法，主要使设置有面层保护膜60和底层保护膜50的薄形化玻璃基板10呈现倾斜状态，倾斜角度为5°-10°。然后再从薄形化玻璃基板10上方均匀地释放蚀刻溶液，蚀刻溶液呈瀑布流经薄形化玻璃基板10的正面，将末被面层保护膜60保护的玻璃蚀刻掉。若需要调整蚀刻速率时，可通过调整薄形化玻璃基板10的倾斜角度，改变蚀刻溶液停留在薄形化玻璃基板10之上的时间长短来控制蚀刻速率，蚀刻速率控制在10μm/min-20μm/min。
如此一来，本发明瀑布式层流蚀刻切割方法可基于倾斜状态的薄形化玻璃基板10，使得蚀刻薄形化玻璃基板10所产生的生成物，将随着剩余的蚀刻溶液一起顺着薄形化玻璃基板10的倾斜方向流下，以避免生成物和蚀刻溶液混合在一起，进而降低蚀刻溶液的浓度，而有较佳的回收使用条件，同时也解决了生成物附着在薄形化玻璃基板10上等等问题，若蚀刻薄形化玻璃基板10溶液为氢氟酸溶液时，蚀刻薄形化玻璃基板10所产生的生产物为氟化硅。
参阅图9，图9为本发明瀑布式层流蚀刻切割装置的示意图。本发明瀑布式层流蚀刻切割装置主要包含载物台14、蚀刻喷淋器12，并可选择性增加固定夹具16、反应室18、清洁喷淋器(未描绘)。
具体来说，当需要针对薄形化玻璃基板10蚀刻切割时，基于载物台14所提供的倾斜面14a，让摆放在倾斜面14a上的薄形化玻璃基板10呈现倾斜状态。由于蚀刻喷淋器12设置在载物台14的上方，所以可从已摆放的薄形化玻璃基板10上方均匀地呈瀑布释放蚀刻溶液，将末被面层保护膜20保护的玻璃蚀刻掉。与此同时，基于倾斜状态的薄形化玻璃基板10，蚀刻切割薄形化玻璃基板10所产生的生成物，将随着剩余的蚀刻溶液一起顺着薄形化玻璃基板10的倾斜方向流下，使得生成物不会残留在薄形化玻璃基板10上。
为了避免蚀刻切割薄形化玻璃基板10所产生的反应气体外洩，并且防止化学液体溅出，在本发明装置中的反应室18，除了具有足以容置载物台14、蚀刻喷淋器12的容置空间以外，在释放蚀刻溶液至薄形化玻璃基板10时，反应室18的壁面可防止蚀刻薄形化玻璃基板10所产生的反应气体外洩，并且防止化学液体溅出。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.瀑布式层流蚀刻切割方法，其特征在于，包含以下步骤：首先在薄形化玻璃基板的背面粘贴一层底层保护膜，再将与切割晶粒的形状相同的面层保护膜设置在薄形化玻璃基板的正面；然后将该薄形化玻璃基板采用面层保护膜朝上的方式固定在载物台上，最后用蚀刻溶液呈瀑布流经薄形化玻璃基板的正面，将末被面层保护膜保护的玻璃蚀刻掉，揭开面层保护膜，即得到完整晶粒形状的晶粒。
2.根据权利要求1所述的瀑布式层流蚀刻切割方法，其特征在于，所述薄形化玻璃基板呈倾斜状固定于载物台上；使蚀刻该薄形化玻璃基板所产生的生成物，随着剩余的蚀刻溶液一起顺着该薄形化玻璃基板的倾斜方向流下，使得该生成物不会残留在该薄形化玻璃基板上。
3.根据权利要求1所述的瀑布式层流蚀刻切割方法，其特征在于，薄形化玻璃基板倾斜角度为5°-10°。
4.根据权利要求1所述的瀑布式层流蚀刻切割方法，其特征在于，所述面层保护膜采用粘贴的方法贴在薄形化玻璃基板的正面。
5.根据权利要求1所述的瀑布式层流蚀刻切割方法，其特征在于，所述面层保护膜直接印刷到薄形化玻璃基板的正面。
6.根据权利要求1所述的瀑布式层流蚀刻切割方法，其特征在于，所述底层保护膜采用粘贴的方法贴在薄形化玻璃基板的背面。
7.根据权利要求1所述的瀑布式层流蚀刻切割方法，其特征在于，所述底层保护膜直接印刷到薄形化玻璃基板的背面。
8.根据权利要求1所述的瀑布式层流蚀刻切割方法，其特征在于，所述蚀刻溶液从该薄形化玻璃基板上方均匀地释放。
9.根据权利要求1所述的瀑布式层流蚀刻切割方法，其特征在于，蚀刻速率控制在10μm/min-20μm/min。
10.根据权利要求1所述的瀑布式层流蚀刻切割方法，其特征在于，所述蚀刻溶液为氟化氢溶液。
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