CN110950542A - 一种用于折叠手机盖板的柔性超薄玻璃基板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于折叠手机盖板的柔性超薄玻璃基板的制备方法。它包括以下步骤：(1)、将0.3‑0.5mm玻璃基材直接进行两面化学蚀刻，减成0.2mm玻璃基材；(2)、将0.2mm玻璃基材粘贴在支撑基板两侧，用紫外线固化水解胶进行粘贴成基板单元；(3)、在基板单元四个边缘的端面上涂布封边胶；(4)、再进行第二次单面化学蚀刻，制成0.04mm‑‑0.07mm的玻璃基板单元；(5)、将玻璃基板单元在80‑‑85度热水中浸泡，剥离支撑基板即得到柔性超薄玻璃基板。本发明可将玻璃片材的厚度减小至0.04mm，以达到柔性超薄玻璃基板的要求，并且满足厚度均匀性和表面品质的要求，完全可以作为折叠手机盖板的柔性超薄玻璃基板使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种超薄玻璃的制备方法，具体涉及一种用于折叠手机盖板的柔性超薄玻璃基板的制备方法。
背景技术
目前用于显示器件的玻璃基板厚度多数处于0.1mm～0.7mm范围，其中厚度小于0.4mm的称为超薄玻璃(Ultra-Thin Glass)。而厚度小于0.2mm的玻璃，由于呈现显著的柔性特性，如可弯折甚至可卷绕的特点，行业内称为柔性超薄玻璃。利用柔性超薄玻璃制作的显示屏，则称为柔性屏，以区别于刚性的硬屏。与柔性屏配套使用的柔性外层玻璃保护片，则称为柔性超薄玻璃盖板。智能手机等使用的柔性超薄玻璃盖板，尺寸一般在6～8英寸范围，考虑到生产效率，柔性超薄玻璃基板的制作尺寸相对较大，如选用400*500mm或以上尺寸。行业内的玻璃制造商，世界知名的玻璃材料制造商如康宁、旭硝子、电子硝子等用传统工艺能够直接批量生产的玻璃基板厚度最薄为0.2mm～0.4mm，无法直接满足柔性超薄基板的需求。
现在也有采用化学蚀刻减薄方法来制备柔性超薄玻璃板的。由于柔性超薄玻璃片因容易破损而无法用抛光机进行表面抛光，所以对化学蚀刻减薄加工的工艺过程设计与实施的要求极高。化学蚀刻减薄方法目前主要有浸泡式和顶喷式两种方式，其中浸泡法无法制作厚度小于0.2mm的超薄玻璃，原因是玻璃浸泡在酸液中进行蚀刻后，玻璃表面在受液体的压力的同时，内部也会产生不均匀的应力，当蚀刻结束，玻璃离开酸液时，玻璃内部应力的释放极易引起玻璃的破裂。与此相比，顶喷式蚀刻方式采用了顶部均匀高速喷射雨雾状蚀刻液的结构，蚀刻时由于在玻璃表面形成快速流动的酸液薄层，蚀刻速度均匀，蚀刻液对玻璃压力极小，玻璃基板表面应力分布一致，因此不容易产生玻璃破损。但顶喷式技术必须首先确保超薄玻璃在酸液的冲击下保持直立，并能够耐受蚀刻液冲击下产生的振动。厚度0.2mm以下的玻璃片，由于柔性明显，当将玻璃片直立时，在重力的作用下会产生弯曲，直接影响蚀刻效果。因此柔性超薄玻璃制备技术也被认为是本行业无法解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种用于折叠手机盖板的柔性超薄玻璃基板的制备方法，它可将玻璃片材的厚度减小至0.04mm，以达到柔性超薄玻璃基板的要求，并且满足厚度均匀性和表面品质的要求。
本发明的技术方案是这样实现的：一种用于折叠手机盖板的柔性超薄玻璃基板的制备方法，它包括以下步骤：
(1)、将厚度0.3-0.5mm玻璃基材直接进行两面化学蚀刻，减薄成厚度0.2mm的玻璃基材；
(2)、使用紫外线固化水解胶将厚度0.2mm玻璃基板粘贴在支撑基板两侧，形成3片一组的组合基板单元；
(3)、在上述组合基板单元四个边缘的端面上涂布封边胶；
(4)、对上述组合基板单元再进行第二次单面化学蚀刻，将粘贴在支撑基板上的玻璃减薄成厚度0.04mm--0.07mm的柔性超薄玻璃；
(5)、将上述经过第二次减薄的组合基板单元在80—85摄氏度热水中浸泡，剥离支撑基板即得到柔性超薄玻璃基板。将得到的柔性超薄玻璃基板浸入温度为420℃～450℃的硝酸钾熔融液体中，使硝酸钾熔盐中的K离子与玻璃中的Na离子进行扩散交换，从而在柔性玻璃片表面形成一层厚度为10μm的压应力层。这可以提高柔性超薄玻璃基板的柔韧性与耐冲击性能。
本发明另一较好的技术方案是：
(1)、将厚度0.3-0.5mm玻璃基材直接进行两面化学蚀刻，减成0.2mm玻璃基材；
(2)、将0.2mm直接吸附贴合在支撑基板两侧，然后用耐酸胶带对边缘进行密封制成组合基板单元；
(3)、对上述组合基板单元再进行第二次单面化学蚀刻，将粘贴在支撑基板上的玻璃减薄成厚度0.04mm--0.07mm的柔性超薄玻璃；
(4)、将玻璃基板单元上的耐酸胶带去除即得到柔性超薄玻璃基板。将得到的柔性超薄玻璃基板浸入温度为420℃～450℃的硝酸钾熔融液体中，使硝酸钾熔盐中的K离子与玻璃中的Na离子进行扩散交换，从而在柔性玻璃片表面形成一层厚度为10μm的压应力层。这可以提高柔性超薄玻璃基板的柔韧性与耐冲击性能。
此方法由于支撑板与待处理基板之间不使用UV固化胶，该方法较前面方法更为简便高效。
本发明方法工艺简单、成品率高，可以完全实现工业化生产。由于采用支撑基板，并分成两次蚀刻过程，即解决了柔性超薄玻璃在蚀刻过程中变形的难题，也避免了全程单面蚀刻可能出现的玻璃两面应力不均而导致翘曲的问题，生产出的柔性超薄玻璃基板可以达到柔性超薄、表面光洁的要求，完全可以作为折叠手机盖板的柔性超薄玻璃基板使用。
附图说明
图1为本发明的加工工艺图。
图2为本发明的另一方法示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例一：利用支撑基板，使用UV固化水解胶将待处理基板粘合到支撑基板上
如图1所示，首先选定玻璃片基材，尺寸范围为400*500mm～700*900mm，初始厚度范围0.2mm～0.7mm，预先将基板厚度用通常的双面减薄方式调整到0.2mm厚度的玻璃基材；使用普通厚度的高平整度基板(材质可为玻璃或高强度塑料，厚度可为0.3mm～1.0mm)作为支撑基板，在支撑基板的两侧面上粘贴待处理玻璃基材，粘贴材料使用UV固化水解胶，制成组合基板单元。粘贴后用胶辊等工具压紧上述基板单元，排除胶层中可能出现的气泡。经UV光线照射使UV胶固化，该基板单元粘合在一起形成一枚组合基板，并作为后续减薄处理的工件单元；
在上述贴合基板四个边缘的端面上涂布封边胶，并用UV光线照射使封边胶固化，该封边胶要求耐酸，且不具有水解性。该处理的作用是防止蚀刻液通过边缘渗入玻璃片之间，同时防止从设备顶部喷射下来的蚀刻液对玻璃边缘产生过度冲击而引起边缘锯齿现象；然后将该贴合基板放入顶喷式蚀刻机，通过化学蚀刻过程将待处理基板减薄至规定的超薄厚度(0.2mm～0.04mm)。蚀刻减薄完成后，去除四个边缘上的封边胶，得到柔性玻璃基板附着在支撑板两侧的组合单元。通过80—85摄氏度热水浸泡30分钟至60分钟，使水解胶吸水失粘，超薄玻璃脱离支撑板，从而得到柔性超薄玻璃基板。将得到的柔性超薄玻璃基板浸入温度为420℃～450℃的硝酸钾熔融液体中，使硝酸钾熔盐中的K离子与玻璃中的Na离子进行扩散交换，从而在柔性玻璃片表面形成一层厚度为10μm的压应力层。
上述蚀刻减薄过程中，由于支撑基板的作用，蚀刻过程中该贴合基板会保持良好的直立性与耐冲击性，而待处理基板在蚀刻酸液的冲洗下，与蚀刻液接触的表面得到单面蚀刻减薄。
实施例二：利用支撑基板，使用耐酸胶带将待处理基板粘合到支撑基板上
如图2所示。首先选定玻璃片基材，尺寸范围为400*500mm～700*900mm，初始厚度范围0.2mm～0.7mm，预先将基板用通常的双面减薄方式调整为0.2mm厚度的玻璃基材；
使用普通厚度的高平整度基板(材质可为玻璃或高强度塑料，厚度可为0.3mm～1.0mm)作为支撑基板，将待处理基板直接吸附贴合在支撑基板两侧，然后用耐酸胶带对四边边缘进行密封，该三片基板贴合在一起形成一枚组合基板，并作为后续减薄处理的工件单元。由于支撑基板待处理基板之间不使用UV固化胶，该方法比方法一更为简便高效；
然后将该基板单元放入顶喷式蚀刻机，通过化学蚀刻过程将待处理基板单元减薄至规定的超薄厚度(0.2mm～0.04mm)玻璃基板单元。蚀刻减薄完成后，去除边缘上的密封胶带，处理后超薄玻璃与支撑基板自然脱离，得到单片的柔性超薄玻璃基板。将得到的柔性超薄玻璃基板浸入温度为420℃～450℃的硝酸钾熔融液体中，使硝酸钾熔盐中的K离子与玻璃中的Na离子进行扩散交换，从而在柔性玻璃片表面形成一层厚度为10μm的压应力层。
由于支撑基板的作用，蚀刻过程中该贴合基板会保持良好的直立性与耐冲击性，而待处理基板在蚀刻酸液的冲洗下，与蚀刻液接触的表面得到单面蚀刻减薄。
Claims (4)
1.一种用于折叠手机盖板的柔性超薄玻璃基板的制备方法，它包括以下步骤：
(1)、将0.3-0.5mm玻璃基材直接进行两面化学蚀刻，减成0.2mm玻璃基材；
(2)、将0.2mm玻璃基材粘贴在支撑基板两侧，用紫外线固化水解胶进行粘贴成基板单元；
(3)、在基板单元四个边缘的端面上涂布封边胶；
(4)、再进行第二次单面化学蚀刻，制成0.04mm--0.07mm的玻璃基板单元；
(5)、将玻璃基板单元在80--85度热水中浸泡，剥离支撑基板即得到柔性超薄玻璃基板。
2.根据权利要求1所述的一种用于折叠手机盖板的柔性超薄玻璃基板的制备方法，它还包括以下步骤：将得到的柔性超薄玻璃基板浸入温度为420℃～450℃的硝酸钾熔融液体中，使硝酸钾熔盐中的K离子与玻璃中的Na离子进行扩散交换，从而在柔性玻璃片表面形成一层厚度为10μm的压应力层。
3.一种用于折叠手机盖板的柔性超薄玻璃基板的制备方法，它包括以下步骤：
(1)、将0.3-0.5mm玻璃基材直接进行两面化学蚀刻，减成0.2mm玻璃基材；
(2)、将0.2mm直接吸附贴合在支撑基板两侧，然后用耐酸胶带对边缘进行密封制成基板单元；
(3)、在基板单元四个边缘的端面上涂布封边胶；
(4)、再进行第二次单面化学蚀刻，制成0.04mm--0.07mm的玻璃基板单元；
(5)、将玻璃基板单元上的耐酸胶带去除即得到柔性超薄玻璃基板。
4.根据权利要求3所述的一种用于折叠手机盖板的柔性超薄玻璃基板的制备方法，它还包括以下步骤：将得到的柔性超薄玻璃基板浸入温度为420℃～450℃的硝酸钾熔融液体中，使硝酸钾熔盐中的K离子与玻璃中的Na离子进行扩散交换，从而在柔性玻璃片表面形成一层厚度为10μm的压应力层。
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