CN110183113A - 防眩光玻璃的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防眩光玻璃的制备方法，包括如下步骤：S1、在清洗干净的玻璃基底表面溅射一层金属薄膜；S2、在镀膜的玻璃基底上形成一层图形化的光刻胶层；S3、以图形化的光刻胶层为掩膜，通过湿法腐蚀对金属薄膜进行刻蚀，待刻蚀完成后，去除图形化的光刻胶层，即得防眩光玻璃。本发明制备出的防眩光玻璃保留了原材料的基本物理性质，表面微米级的有序金属粒可以有效地降低产品的光反射率，因此具有高透光度、低反射率，制备过程简易可控，安全环保，同时，可以通过改变光刻掩膜板上的图形，得到不同形貌的防眩光表面。
Description
技术领域
本发明属于显示屏幕玻璃技术领域，涉及防眩光玻璃的制备方法。
背景技术
防眩光玻璃是一种低反射率，高透明度的特殊玻璃，英文名为：Anti-glareglass，其原理是使玻璃的反光表面变得凹凸不平，形成哑光低反射表面，继而提高显示画面的可视角度和亮度，减少屏幕反光，让图像更加清晰、色彩更加艳丽、颜色更加饱和，从而显著改善显示效果。防眩光玻璃多用于触屏、显示屏、触板、视窗等，如车载导航、仪器仪表屏幕、手机、电脑、广告屏幕等产品。现有技术主要采用化学蚀刻和高温热喷涂或者镀膜三种工艺来制得防眩光玻璃，化学蚀刻方法要使用大量的强酸强碱，可控性差，对环境污染极大，属于国家限制性方法。热喷涂方法制得的防眩光玻璃涂层耐磨性不够好，降低了其使用寿命和应用范围。镀膜工艺制备的防眩光玻璃在使用过一段时间后往往刮痕累累，且手触感不佳，所以应用范围较窄。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种工艺简单、可控性强、成本低、工艺稳定性好的能制备出表面均匀度好、透光率高且可控、反射率低、性能参数稳定的防眩光玻璃的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
防眩光玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1、在清洗干净的玻璃基底表面溅射一层金属薄膜；
S2、在镀膜的玻璃基底上形成一层图形化的光刻胶层；
S3、以图形化的光刻胶层为掩膜，通过湿法腐蚀对所述金属薄膜进行刻蚀，待刻蚀完成后，去除所述图形化的光刻胶层，即得防眩光玻璃。
上述的防眩光玻璃的制备方法，优选地，所述步骤S2中，所述形成图形化的光刻胶层的步骤包括：在经清洗的玻璃基底上形成光刻胶层，然后在采用设计好的图案掩膜板对所述玻璃基底的保护下，对所述玻璃基底进行光刻处理，得到待刻蚀区域，同时得到图形化的光刻胶层。
上述的防眩光玻璃的制备方法，优选地，所述的图案掩膜板为带有阵列图案的掩膜板，所述阵列图案为1μm×1μm～50μm×50μm方形图案阵列，或直径为1～50μm的圆形图案阵列，相邻图案之间的间距为1～50μm。
上述的防眩光玻璃的制备方法，优选地，所述步骤S1、S2和S3的工艺过程均在洁净等级1000级以上的洁净间完成。
上述的防眩光玻璃的制备方法，优选地，所述步骤S1中，所述的玻璃基底为无机硅玻璃或有机透明玻璃；所述有机透明玻璃的材质为聚对苯二甲酸乙二脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或由聚甲基丙烯酸甲酯与聚碳酸酯组成的混合物。
上述的防眩光玻璃的制备方法，优选地，所述步骤S1中，所述溅射的工艺参数为：氩气流量为35～50sccm，所述金属薄膜的生长速率为40±5nm/min。
上述的防眩光玻璃的制备方法，优选地，所述步骤S1中，所述的金属薄膜为铬膜、钛膜、镍膜中的任意一种。
上述的防眩光玻璃的制备方法，优选地，所述步骤S2中，所述的光刻胶为AZ1500光刻胶或AZ1350光刻胶；胶厚为1～2μm。
上述的防眩光玻璃的制备方法，优选地，所述步骤S1中，所述金属薄膜的厚度为0.1～1μm。
上述的防眩光玻璃的制备方法，优选地，所述步骤S3中，当金属薄膜为铬膜时，所述湿法腐蚀的刻蚀液为硝酸铈铵、冰醋酸与去离子水的混合液。
本发明的有益效果是：
（1）本发明采用等离子溅射工艺在玻璃基底上镀上一层金属或者多层金属膜层，然后通过光刻工艺形成刻蚀区域，湿法腐蚀出所需图形，最后除去光刻胶，得到有特定金属图形的防眩光表面。本发明制备出的防眩光玻璃保留了原材料的基本物理性质，不会损害玻璃的强度和透明度以及触感，且由于产品表面为金属阵列，而不是整张薄膜，因此不会出现划痕累累的情况。与化学刻蚀方法相比，本发明采用光刻胶保护所需金属阵列，得到的是均匀有序的带有特定金属图案的表面，可控性更好，且膜层厚度较薄，刻蚀区域较少，所需化学刻蚀药液用量也较少。
（2）表面微米级的有序金属粒可以有效地降低产品的光反射率，光反射率可低至0.1%，且不会降低玻璃的视觉效果。
（3）制备过程在1000级以上的洁净车间完成，洁净间生产模式使玻璃表面更加洁净，镀膜与基底结合的更好，不易脱落，且能较大幅度的减少环境颗粒和人员操作对工艺的影响，简易可控，安全环保，同时，可以通过改变光刻掩膜板上的图形，得到不同形貌的防眩光表面。
附图说明
图1是实施例1中制备防眩光玻璃的过程示意图。
图2是实施例1所得的防眩光玻璃表面形貌示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。
一种本发明的防眩光玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1、在清洗干净的玻璃基底表面溅射一层金属薄膜；
S2、在镀膜的玻璃基底上形成一层图形化的光刻胶层；
S3、以图形化的光刻胶层为掩膜，通过湿法腐蚀对所述金属薄膜进行刻蚀，待刻蚀完成后，去除所述图形化的光刻胶层，即得防眩光玻璃。
所述步骤S2中，所述形成图形化的光刻胶层的步骤包括：在经清洗的玻璃基底上形成光刻胶层，然后在采用设计好的图案掩膜板对所述玻璃基底的保护下，对所述玻璃基底进行曝光，显影得到待刻蚀区域，同时得到图形化的光刻胶层来保护胶层下金属薄膜在步骤S3中不被腐蚀。
所述的掩膜板为带有不透光图案结构的透光材料板，所述不透光图案结构为阵列图案，所述阵列图案为1μm×1μm～50μm×50μm方形图案阵列，或直径为1～50μm的圆形图案阵列，相邻图案之间的间距为1～50μm。该方法使用定制的光刻掩膜板，图形为方形或圆形的有序阵列，结构较简单，掩膜板设计以及使用都不易出错。
所述步骤S1、S2和S3的工艺过程均在洁净等级1000级以上的洁净间完成。洁净间生产提供了更好的生产环境，使环境粉尘以及人员操作对生产过程的影响较小，同时，薄膜刻蚀不需要用到大量的化学药液，更加环保安全。
所述步骤S1中，所述的玻璃基底为无机硅玻璃或有机透明玻璃；所述有机透明玻璃的材质为聚对苯二甲酸乙二脂（PET）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）或PMMA+PC。
所述步骤S1中，所述溅射的工艺参数为：氩气流量为35～50sccm，所述金属薄膜的生长速率为40±5nm/min。本发明采用氮气为等离子源，镀膜速度为40±5nm/min，均匀性在2%以下，镀膜速度太慢影响生产效率，过快则影响膜层均匀性。
所述步骤S1中，所述的金属薄膜为铬膜、钛膜、镍膜中的任意一种，除了有较好的耐腐蚀、耐摩擦性能外，这三种金属与玻璃基底有很好的粘附能力，不易脱落。
所述步骤S2中，所述的光刻胶为AZ1500光刻胶或AZ1350光刻胶；胶厚为1～2μm。
所述步骤S1中，所述金属薄膜的厚度为0.1～1μm，太厚将影响产品的光透过率，表面显示太暗，太薄则无明显的防眩光效果。
所述步骤S3中，当金属薄膜为铬膜时，所述湿法腐蚀的刻蚀液为硝酸铈铵、冰醋酸与去离子水的混合液。
实施例1
一种本发明的防眩光玻璃的制备方法，参阅图1和图2，包括以下步骤：
（1）提供厚度为0.5mm的玻璃基底，将其清洗干净。
（2）磁控溅射金属铬薄膜：将清洗干净的玻璃基底放置在溅射台中，溅射一层0.5μm厚度的金属铬薄膜，氩气（Ar）流量为40sccm，铬膜的生长速率为40nm/min。
（3）涂覆光刻胶，通过光刻工艺制作掩膜图形（图形化的光刻胶层）：在镀膜完成的基底材料上涂覆一层1.2μm 厚的AZ1500光刻胶，烘干后，在直径为10μm的圆形阵列图案，且相邻圆之间的间隙为10μm的掩膜板的保护下对基底材料曝光（所述的掩膜板为带有不透光图案结构的透光材料板，不透光图案结构为直径为10μm的圆形图案阵列，相邻图案之间的间距为10μm），显影得到待刻蚀区域，同时得到图形化的光刻胶层，待刻蚀区域以外的区域均为图形化的光刻胶层。
（4）湿法刻蚀去除待刻蚀区域的金属铬膜：采用硝酸铈铵、冰醋酸与去离子水的混合溶液作为刻蚀液，通过湿法腐蚀去除刻蚀区域的金属铬膜。
（5）去除光刻胶层：将步骤（4）所得的基底材料清洗干净，然后去除表面的光刻胶，得到防眩光玻璃，其表面形貌如图2所示。
整个制备过程均在1000级以上的洁净车间完成，以保证制备产品的表面洁净度。
本发明制备出的防眩光玻璃保留了原材料的基本物理性质，不会损害玻璃的强度和透明度以及触感。表面微米级的有序金属粒由于湿法腐蚀的各向同性，而呈柱形火山状，这种形态可以有效地降低产品的光反射率，低至0.1%，且不会降低玻璃的视觉效果。制备过程在1000级以上的洁净车间完成，简易可控，安全环保，同时，可以通过改变光刻掩膜板上的图形，得到不同形貌的防眩光表面，可控性强，可根据需求来设计得到不同性能的产品。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.防眩光玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在清洗干净的玻璃基底表面溅射一层金属薄膜；
S2、在镀膜的玻璃基底上形成一层图形化的光刻胶层；
S3、以图形化的光刻胶层为掩膜，通过湿法腐蚀对所述金属薄膜进行刻蚀，待刻蚀完成后，去除所述图形化的光刻胶层，即得防眩光玻璃。
2.如权利要求1所述的防眩光玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述形成图形化的光刻胶层的步骤包括：在经清洗的玻璃基底上形成光刻胶层，然后在采用设计好的图案掩膜板对所述玻璃基底的保护下，对所述玻璃基底进行光刻处理，得到待刻蚀区域，同时得到图形化的光刻胶层。
3.如权利要求2所述的防眩光玻璃的制备方法，其特征在于，所述的图案掩膜板为带有阵列图案的掩膜板，所述阵列图案为1μm×1μm～50μm×50μm方形图案阵列，或直径为1～50μm的圆形图案阵列，相邻图案之间的间距为1～50μm。
4.如权利要求1～3任一项所述的防眩光玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤S1、S2和S3的工艺过程均在洁净等级1000级以上的洁净间完成。
5.如权利要求1～3任一项所述的防眩光玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述的玻璃基底为无机硅玻璃或有机透明玻璃；所述有机透明玻璃的材质为聚对苯二甲酸乙二脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或由聚甲基丙烯酸甲酯与聚碳酸酯组成的混合物。
6.如权利要求1～3任一项所述的防眩光玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述溅射的工艺参数为：氩气流量为35～50sccm，所述金属薄膜的生长速率为40±5nm/min。
7.如权利要求1～3任一项所述的防眩光玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述的金属薄膜为铬膜、钛膜、镍膜中的任意一种。
8.如权利要求1～3任一项所述的防眩光玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述的光刻胶为AZ1500光刻胶或AZ1350光刻胶；胶厚为1～2μm。
9.如权利要求1～3任一项所述的防眩光玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述金属薄膜的厚度为0.1～1μm。
10.如权利要求1～3任一项所述的防眩光玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，当金属薄膜为铬膜时，所述湿法腐蚀的刻蚀液为硝酸铈铵、冰醋酸与去离子水的混合液。
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