CN117865500A - 一种易弯曲超薄玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种易弯曲超薄玻璃及其制备方法，包括如下步骤：步骤一、在玻璃上下两侧粘贴UV减粘膜，玻璃其中一侧的UV减粘膜完全覆盖玻璃，另一侧的UV减粘膜预留蚀刻口；步骤二、配制酸液，酸液喷淋玻璃进行酸液蚀刻，玻璃相对蚀刻口的位置形成蚀刻凹槽；步骤三、除去玻璃两侧的UV减粘膜并清洗；步骤四、将清洗后的玻璃放置在钢化液中进行钢化，钢化后再进行清洗；步骤五、将高温融化后的有机高分子聚氨酯树脂填充在蚀刻凹槽底部。该制备方法，能够解决相关技术中弯曲玻璃工艺复杂、成本高、强度和抗冲击性能较差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电子显示器件技术领域，特别涉及一种易弯曲超薄玻璃及其制备方法。
背景技术
随着电子器件的迅速发展，电子器件的更新换代越来越快，电子器件对科技的要求越来越高。在目前的电子器件中，电子显示器件是必不可少的一部分。电子显示器件是采用超薄玻璃制备的，超薄玻璃不仅具有良好的光学性能，还具有较高的强度和抗冲击性能，随着科技的快速发展，弯曲玻璃的出现受到人们的喜爱，同时对显示器玻璃各方面性能的要求也越来越高。一方面，不仅要求玻璃具有较好的光学性能、较高的强度和抗冲击性能，另一方面需要玻璃具有一定的柔韧性，可以任意弯曲。100μm以下的超薄玻璃具有质量轻，透光性好，体积小，柔性好等优点，为弯曲显示器的发展提供了新的方向。近几年，只要是通过优化玻璃的配比降低玻璃的厚度，使得玻璃具有一定的柔性，但是柔性玻璃的工艺程序复杂，成品率较低，增加了成本，且因玻璃厚度降低，同时也降低了玻璃的强度和抗冲击性能，在受到较高的外界压力时，容易粉碎，有一定的安全隐患。
因此，为了解决以上问题，亟需提供一种工艺简单、成本较低且具有一定柔性和强度的玻璃制备方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种易弯曲超薄玻璃及其制备方法，能够解决相关技术中弯曲玻璃工艺复杂、成本高、强度和抗冲击性能较差的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种易弯曲超薄玻璃的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、在玻璃上下两侧粘贴UV减粘膜，玻璃其中一侧的UV减粘膜完全覆盖玻璃，另一侧的UV减粘膜预留蚀刻口；
步骤二、配制酸液，酸液喷淋玻璃进行酸液蚀刻，玻璃相对蚀刻口的位置形成蚀刻凹槽；
步骤三、除去玻璃两侧的UV减粘膜并清洗；
步骤四、将清洗后的玻璃放置在钢化液中进行钢化，钢化后再进行清洗；
步骤五、将高温融化后的有机高分子聚氨酯树脂填充在蚀刻凹槽底部。
优选的方案中，所述步骤一中，玻璃的厚度为0.35~0.6mm。
优选的方案中，所述步骤一中，蚀刻口的数量为两个，蚀刻口沿玻璃的中心线对称设置，蚀刻口的宽度为0.2~0.4mm，长度与玻璃的宽度相等。
优选的方案中，所述步骤二中，酸液按照质量百分比，其组成为：氢氟酸0.6％~1.3％，硫酸5％~15％，硝酸1.2％~1.5％，氯酸1.4％~4.0％，醋酸3％~6％，去离子水85％~90％。
优选的方案中，所述步骤二中，所述喷淋酸液蚀刻速率在0.5~1μm/min之间。
优选的方案中，所述步骤二中，蚀刻凹槽的深度为0.09~0.13mm。
优选的方案中，所述步骤三中，UV减粘膜使用紫外光照射5~8s去除，然后用超声清洗20~40min。
优选的方案中，所述步骤四中， 钢化液为质量百分含量93~96%的Li2SiO4和4~7%的Na2SO4所组成的熔岩，钢化温度为830~900℃，钢化时间为2~10min。
优选的方案中，所述步骤五中，有机高分子聚氨酯树脂的填充厚度为0.05~0.08mm。
本发明还提供一种易弯曲超薄玻璃，采用上述的一种易弯曲超薄玻璃的制备方法制备得到。
本发明提供的一种易弯曲超薄玻璃及其制备方法，具有以下有益效果：
1、通过蚀刻玻璃边缘以及蚀刻口形成蚀刻凹槽分散玻璃应力集中，并通过蚀刻凹槽底部的有机高分子聚氨酯起到承受玻璃受到的部分外力，大大增强了玻璃的弯曲性能。
2、操作简单，成品率高，成本低，蚀刻区域玻璃边缘和蚀刻凹槽底部边缘呈圆弧状，大大减少了应力的集中，增强了玻璃的弯曲性能和抗冲击性能。
3、解决了超薄玻璃制作工艺复杂、成本高、强度和抗冲击性能较差的问题，能够有效解决玻璃的折痕。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为易弯曲超薄玻璃的制备流程；
图中：玻璃1，UV减粘膜2，蚀刻口3，蚀刻凹槽4，有机高分子聚氨酯树脂5。
具体实施方式
结合图1对本发明具体实施方式进一步详细说明。
一种易弯曲超薄玻璃的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、在玻璃上下两侧粘贴UV减粘膜，玻璃的四周侧面边缘不粘贴UV减粘膜，玻璃的厚度为0.35~0.6mm，玻璃其中一侧的UV减粘膜完全覆盖玻璃，另一侧的UV减粘膜预留蚀刻口。UV减粘膜具有极强的粘性，且可以保护玻璃不被酸液腐蚀。
所述蚀刻口沿玻璃的长度方向分布两组，蚀刻口长度方向与玻璃的宽度方向一致，两组蚀刻口沿玻璃长度方向的中心线对称设置。蚀刻口的宽度为0.2~0.4mm，蚀刻口长度与玻璃的宽度相等，蚀刻口位于玻璃中心线与玻璃边缘之间的中间位置，即位于玻璃的1/4和3/4位置。
步骤二、配制酸液，酸液按照质量百分比，其组成为：氢氟酸0.6％~1.3％，硫酸5％~15％，硝酸1.2％~1.5％，氯酸1.4％~4.0％，醋酸3％~6％，去离子水85％~90％。
酸液喷淋玻璃进行酸液蚀刻，控制喷淋酸液蚀刻速率在0.5~1μm/min之间。玻璃相对蚀刻口的位置形成蚀刻凹槽，蚀刻凹槽的深度为0.09~0.13mm。在玻璃受到外力弯曲时，应力集中在蚀刻凹槽圆弧结构状部位，防止应力集中而破碎，增加了玻璃的弯曲能力。
酸液可以通过UV减粘膜深入到玻璃边缘，蚀刻后玻璃边缘和蚀刻凹槽底部边缘均呈圆弧状，可以防止玻璃应力的集中，增加玻璃的弯曲次数，起到玻璃的双重保护机制。
步骤三、除去玻璃两侧的UV减粘膜并清洗。
UV减粘膜使用紫外光照射5~8s后，粘性消失，去除后不会对玻璃的性能造成影响，且不会留下残留物。UV减粘膜去除后，用超声清洗玻璃20~40min，可以有效去除残留的酸液和玻璃粉，保证玻璃性能的均匀性，提高玻璃的弯曲性能和抗冲击性能。
步骤四、将清洗后的玻璃放置在钢化液中进行钢化，钢化后再进行清洗。
钢化液由质量百分比93~96%的Li2SiO4和4~7%的Na2SO4所组成。在本实施例中，钢化液为质量百分含量95%Li2SiO4和5%Na2SO4的熔岩，钢化温度为830~900℃，钢化时间为2~10min。
玻璃表层的Na+被Li+所取代，并生成膨胀系数很小的β-锂霞石，冷却后玻璃表面形成压应力，增加了玻璃的强度。
步骤五、将高温融化后的有机高分子聚氨酯树脂填充在蚀刻凹槽底部，有机高分子聚氨酯树脂的填充厚度为0.05~0.08mm。在玻璃弯曲时，可以承受玻璃受到的部分压力，可以起到保护作用，防止玻璃在过度弯曲时出现折痕。
本发明制备的易弯曲超薄玻璃边缘和蚀刻凹槽底部边缘均呈圆弧结构，减少了应力的集中，增强了玻璃的弯曲性能和抗冲击性能。并且蚀刻凹槽底部有机高分子聚氨酯材料，在玻璃弯曲时可以起到对玻璃的三重保护作用，操作简单，成品率高，成本低，还可以有效解决玻璃的折痕问题，具有量产的可能。
实施例1
本实施例提供的一种易弯曲超薄玻璃的制备方法，包括以下步骤：
1）取0.35~0.6mm厚度的玻璃，在玻璃上下两侧粘贴UV减粘膜，玻璃其中一侧的UV减粘膜完全覆盖玻璃，另一侧的UV减粘膜预留蚀刻口；蚀刻口的数量为两个，蚀刻口的宽度为0.2~0.4mm，长度与玻璃的宽度相等，蚀刻口位置在玻璃1/4、3/4位置。
2）氢氟酸浓度50%，硫酸浓度98%，硝酸浓度87%，氯酸浓度25%，醋酸浓度浓度80%，酸液按照质量百分比，氢氟酸0.6％~1.3％，硫酸5％~15％，硝酸1.2％~1.5％，氯酸1.4％~4.0％，醋酸3％~6％，去离子水85％~90％配制酸液，酸液喷淋玻璃进行酸液蚀刻，喷淋酸液蚀刻速率在0.5~1μm/min之间，玻璃相对蚀刻口的位置形成蚀刻凹槽。
3）UV减粘膜使用紫外光照射5~8s去除，然后用超声清洗20~40min。
4）钢化液由质量百分比95%Li2SiO4和5%Na2SO4所组成，钢化温度为830~900℃，钢化时间为2~10min。
5）将高温融化后的有机高分子聚氨酯树脂填充在蚀刻凹槽底部，有机高分子聚氨酯树脂的填充厚度为0.05~0.08mm。
对比例1
本对比例和实施例1的区别在于，没有将有机高分子聚氨酯树脂填充在凹槽底部，其他制备方法和步骤与实施例1相同。
对比例2
本对比例和实施例1的区别在于，未对玻璃进行钢化处理，其他制备方法和步骤与实施例1相同。
对比例3
本对比例和实施例1的区别在于，对玻璃进行整体单面减薄，其他制备方法和步骤与实施例1相同。
取相同厚度、相同成分的玻璃，分别测试玻璃的翘曲和折弯半径，表1中的G1代表未经处理的原板玻璃，G2代表实施例1制备的玻璃，D1、D2、D3分别代表对比例1、对比例2和对比例3制备的玻璃，抗冲击能力以玻璃破碎与否表示，折弯性能以折弯测试≥20万次为标准。
从表1中可以看出，经减薄、钢化、填充树脂后的玻璃弯折次数和抗冲击性能均得到改善，本发明方法制备的玻璃边缘和蚀刻凹槽分散玻璃应力集中，并通过蚀刻凹槽底部的有机高分子聚氨酯起到承受玻璃受到的部分外力，大大增强了玻璃的弯曲性能，可以保证玻璃具有一定折弯性能的同时具有一定的抗冲击性能，且操作简单，成品率高，成本低，还可以有效解决玻璃的折痕问题，具有量产的可能。
Claims (10)
1.一种易弯曲超薄玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、在玻璃上下两侧粘贴UV减粘膜，玻璃其中一侧的UV减粘膜完全覆盖玻璃，另一侧的UV减粘膜预留蚀刻口；
步骤二、配制酸液，酸液喷淋玻璃进行酸液蚀刻，玻璃相对蚀刻口的位置形成蚀刻凹槽；
步骤三、除去玻璃两侧的UV减粘膜并清洗；
步骤四、将清洗后的玻璃放置在钢化液中进行钢化，钢化后再进行清洗；
步骤五、将高温融化后的有机高分子聚氨酯树脂填充在蚀刻凹槽底部。
2.根据权利要求1所述的一种易弯曲超薄玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，玻璃的厚度为0.35~0.6mm。
3.根据权利要求1所述的一种易弯曲超薄玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，蚀刻口的数量为两个，蚀刻口沿玻璃的中心线对称设置，蚀刻口的宽度为0.2~0.4mm，长度与玻璃的宽度相等。
4.根据权利要求1所述的一种易弯曲超薄玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，酸液按照质量百分比，其组成为：氢氟酸0.6％~1.3％，硫酸5％~15％，硝酸1.2％~1.5％，氯酸1.4％~4.0％，醋酸3％~6％，去离子水85％~90％。
5.根据权利要求1所述的一种易弯曲超薄玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，所述喷淋酸液蚀刻速率在0.5~1μm/min之间。
6.根据权利要求1所述的一种易弯曲超薄玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，蚀刻凹槽的深度为0.09~0.13mm。
7.根据权利要求1所述的一种易弯曲超薄玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，UV减粘膜使用紫外光照射5~8s去除，然后用超声清洗20~40min。
8.根据权利要求1所述的一种易弯曲超薄玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，钢化液为质量百分含量93~96%的Li2SiO4和4~7%的Na2SO4所组成的熔岩，钢化温度为830~900℃，钢化时间为2~10min。
9.根据权利要求1所述的一种易弯曲超薄玻璃的制备方法，其特征在于，所述步骤五中，有机高分子聚氨酯树脂的填充厚度为0.05~0.08mm。
10.一种易弯曲超薄玻璃，其特征在于，采用权利要求1～9中任一项所述的一种易弯曲超薄玻璃的制备方法制备得到。
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