CN1891651B - 一种玻璃的数字化刻蚀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种玻璃的数字化刻蚀制作方法，其包括清洗玻璃板、掩膜、确定所需刻蚀的图案、腐蚀及浸泡于去胶溶液步骤，浸泡后将其上的掩膜材料剥离即制成所需要的玻璃。该方法采用在玻璃上掩膜，暴露出刻蚀部分，再通过数字化蚀刻，精确控制玻璃刻蚀的凹槽深度，解决了由时间计量的传统腐蚀中出现的玻璃凹槽深度无法准确控制的问题。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃的刻蚀方法，尤其是能够准确控制玻璃刻蚀深度的刻蚀方法，再进一步说特别是数字化蚀刻制作有机电致发光显示器件玻璃后盖的方法。
背景技术
作为一种新兴的平板显示器，有机电致发光器件以其自主发光、低电压直流驱动、全固化、视角宽、响应速度快、颜色丰富等一系列的优点，被公认为是下一代显示器的主力军。但由于有机发光材料遇水遇氧容易失效，因而必须对其进行后盖封装，隔绝水气氧气，并封装有干燥剂，以延长显示器的使用寿命。
目前，主要是采用金属后盖、玻璃后盖或薄膜进行封装。其中，金属后盖的制作的模具成本较高，而且因其与玻璃的膨胀系数不同，容易使器件变形；而薄膜封装还达不到实用化的水平；所以应用得最多的是玻璃后盖，对于这种玻璃后盖的要求是要在平面玻璃上蚀刻底部平整的凹槽，以便在凹槽中填装干燥剂。
玻璃后盖的传统制作方法是：先在平板玻璃的前后表面印刷较厚的抗刻蚀保护层，然后在玻璃的其中一面绘画出需刻蚀的凹槽图案并去除该图案内的保护层后，置于腐蚀液中蚀刻出凹槽，最后去除玻璃表面的保护层。
采用这种刻蚀方法，刻蚀液与玻璃反应生成的白色絮状沉淀将阻止反应的进行，很难达到理想的凹槽深度。通过长时间浸泡或加超声等办法，可帮助刻蚀液渗透过絮状层，达到一定刻蚀深度，但刻蚀液渗透的均匀性很难控制，刻蚀出的表面会凹凸不平，既玻璃后盖凹槽深度无法准确控制，同时还要求在玻璃的双面涂布，防止蚀刻玻璃后盖的外表面，蚀刻出凹槽后又要去除双面的保护层，生产效率低下且成本高。
这是现有的玻璃行业中玻璃刻蚀最主要的做法。就是说不仅仅对于刻蚀制作有机电致发光显示器件的玻璃后盖，对于其它的玻璃刻蚀也存在相同的问题。
发明内容
基于此，本发明首先要要解决的是快速、准确地刻蚀玻璃的问题，因此，本发明提供一种玻璃的数字化刻蚀制作方法，其能够快速、准确地刻蚀玻璃表面，精确地控制刻蚀深度。
本发明的另一个目的在于提供一种玻璃的数字化刻蚀制作方法，该方法可降低有机电致发光显示器件玻璃后盖的刻蚀制作成本，减少刻蚀周期，提高加工效率。
本发明的再一个目的在于提供一种玻璃的数字化刻蚀制作方法，该方法采用在玻璃后盖掩膜，暴露出刻蚀部分，再通过数字化蚀刻，精确控制制成有机电致发光显示器件的玻璃后盖凹槽深度，解决了由时间计量的模拟化腐蚀中出现的玻璃后盖凹槽深度无法准确控制的问题。
本发明的实施方案如下：
一种玻璃的数字化刻蚀制作方法，其包括如下步骤：
A、将需要的玻璃板进行清洗，并进行干燥，使玻璃处于整洁干燥状态；
B、将掩膜材料平整的覆盖于玻璃板上；
覆盖(通常采用粘贴方式)掩膜材料时，要使掩膜材料保持与玻璃板密切结合，没有间隙；
C、确定所需刻蚀的图案，并去除图案上的掩膜材料；
根据所需刻蚀的尺寸在掩膜材料上刻出需腐蚀的图案的边框，并揭去所需腐蚀区域的掩膜材料，露出需刻蚀的玻璃面；
D、将腐蚀液涂覆于玻璃板的需腐蚀的图案上，进行腐蚀；
将经过上述制作的玻璃板置于水平的工作台上，将腐蚀液均匀喷于所需刻蚀区域进行刻蚀。所用新型掩膜材料最好具有憎水性，与腐蚀液不浸润，腐蚀液会自动由材料限制在需刻蚀区域内。
E、刻蚀完毕后，将制作好的玻璃板浸泡于去胶溶液中，待适当时间后，取出玻璃板，将其上的掩膜材料剥离即制成所需要的玻璃。去胶溶液为常用的玻璃刻蚀过程中的去胶溶液。
所述的玻璃的数字化刻蚀制作方法，其对一定深度的玻璃图案的刻蚀，是通过多次重复步骤D实现的，即将腐蚀液涂覆于玻璃板的需腐蚀的图案上，进行腐蚀，待刻蚀区域出现一层白色絮状沉淀后，去除腐蚀液以及沉淀物，重复步骤 D，由于沉淀物会阻挡腐蚀的进行，所以一定量的腐蚀物的腐蚀深度是可以计算或统计出来的，对于要求适当深度的腐蚀图案，通过数字化计量腐蚀次数，得到准确的所需刻蚀图案的凹槽深度。
上述的刻蚀制作方法，步骤D中，其对玻璃板进行腐蚀，待反应将终止后，取出玻璃板，先清除腐蚀液，再用物理清洗方式(如刷洗)清除沉淀物，重复步骤D，直至腐蚀玻璃板到所要求的深度。
上述的冲洗腐蚀液及产生的沉淀，通常是用水枪将水喷射到玻璃板面上进行冲洗，可快速地清洗调腐蚀液及沉淀物，而且冲洗的过程中，不需要取下掩膜材料，便于继续进行下一步的腐蚀操作。
上述的玻璃的数字化刻蚀制作方法，其步骤B与步骤C可合并于一起，即直接在玻璃上覆盖具有刻蚀图案的掩膜材料，所刻蚀的图案部分在掩膜材料中已经标明或者画出，该部分不存在掩膜材料，这样粘贴有掩膜材料后可直接进行腐蚀。
上述的玻璃板刻蚀完毕后，将制作好的玻璃板浸泡于去胶溶液中，浸泡时间为2-3小时。去胶溶液，即用于除去刻蚀后残留腐蚀液及沉淀物的溶液或溶剂，例如水或弱碱性的溶液。
所述的腐蚀液，一般情况下该腐蚀液为：由(氢氟酸∶硝酸)∶水，按体积配比(5∶1)∶3至(5∶1)∶1范围内混合而成的腐蚀液。
本发明同现有技术相比较，本发明采用掩膜材料覆盖不需要刻蚀的部分，通过数字化蚀刻，精确控制玻璃板所需刻蚀图案的凹槽深度，解决了由时间计量的模拟化腐蚀中出现的玻璃后盖凹槽深度无法准确控制的问题。
而且该刻蚀方法采用简单的控制步骤即可达到对玻璃的刻蚀，不必将玻璃放置于腐蚀液中浸泡，刻蚀也不需要很长时间，提供了刻蚀效率，降低了玻璃表面刻蚀的制作成本。
本发明可适用于玻璃的表面刻蚀，尤其是需要控制刻蚀深度的时候，也包括有机电致发光显示器件玻璃后盖的凹槽刻蚀，以及其它的图案刻蚀。
附图说明
图1为本发明所用掩膜材料的结构示意图；
图2为本发明刻蚀过程中玻璃板及其掩膜材料结合的结构示意图；
图3为本发明所制成玻璃后盖封装的机电致发光显示器件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示，对采用本发明制作有机电致发光显示器件的玻璃后盖制作作进一步详细描述。
图1所示，本发明所采用的掩膜材料通常包括掩膜材料2、粘胶面3及保护膜4，掩膜材料2是基本的覆盖材料，用于覆盖不需要刻蚀的玻璃板面；粘胶面3是用于将掩膜材料2与玻璃板1紧密结合的，并使二者之间的结合没有间隙；保护膜4则是用于保护粘胶面3在不使用的状态下不被破坏的，使用掩膜材料2时，将保护膜4取下，粘胶面3对准玻璃板1覆盖，并压紧掩膜材料2，使其紧密地覆盖于玻璃板上1，粘胶面3将二者紧密地粘接于一起，不留存有间隙，以保证腐蚀液刻蚀到需要的部位。
结合图2、图3所示，本发明采用如下技术方案：通过使用掩膜材料2在平面玻璃上蚀刻出深度均匀、底部平整的凹槽10，完成器件封装玻璃后盖的制作。在平面玻璃上蚀刻凹槽制作所述玻璃后盖的工艺方法包括如下步骤：
A、裁选出所需尺寸的玻璃板1进行清洗，清洗后将玻璃板1干燥，以便于覆盖掩膜材料2；
B、将新型掩膜材料2平整的贴于清洗后的玻璃板1上，即将掩膜材料2的保护膜4揭开，使其粘胶面3与玻璃板1表面充分粘和。
C、根据所用干燥片9的尺寸在掩膜材料上刻出需腐蚀的凹槽10边框，并揭去所需腐蚀区域的掩膜材料2，所揭区域的粘胶随掩膜材料一同脱落，露出需刻蚀的玻璃面；
D、将经过上述处理的玻璃板置于平稳的工作台上，将腐蚀液5(例如：采用氢氟酸∶硝酸∶水，体积配比为5∶1∶3的混合溶液作为腐蚀液，或者采用氢氟酸∶硝酸∶水，体积配比为5∶1∶1的混合溶液作为腐蚀液)均匀喷于所需刻蚀区域进行刻蚀。所用的掩膜材料最好具有憎水性，与腐蚀液不浸润，腐蚀液会从掩膜材料2上滑落自动限制在需刻蚀区域内。
E、待刻蚀区域出现一层白色絮状沉淀后，反应将终止。待稳定1-2分钟后先清除腐蚀液，再用物理清洗方式(如刷洗)清除沉淀物。重复步骤D，通过数 字化计量腐蚀次数，便可得到准确的所需凹槽10深度。采用氢氟酸∶硝酸∶水，体积配比为5∶1∶3的混合溶液作为腐蚀液时，如要刻蚀凹槽10的深度是0.2mm，则需要刻蚀7次。
去除腐蚀液及沉淀物的物理清洗方式通常是采用水枪喷水冲洗，可快速地将腐蚀液及沉淀物去掉。
F、刻蚀完毕后，将制作好的玻璃板浸泡于去胶溶液(弱碱性的溶液或者水)中，待2-3小时后，取出玻璃板，将其上的掩膜材料2剥离即制成所述用于有机电致发光显示器件封装的玻璃后盖12。
应用上述方法制得的玻璃后盖封装的有机电致发光器件如图3所示，玻璃后盖12中的干燥片9贴于凹槽10内，并通过封装胶11和器件玻璃1粘合密封。6、7、8则分别为器件的阳极、发光层以及阴极。
上述玻璃的刻蚀方法除刻应用于有机电致发光器件玻璃后盖的制作，还可应用于诸如玻璃雕刻等其他玻璃行业。
Claims (4)
1.一种玻璃的数字化刻蚀方法，其包括如下步骤：
A、将需要的玻璃板进行清洗；
B、将掩膜材料平整的覆盖于玻璃板上；
C、确定所需刻蚀的图案，并去除图案上的掩膜材料；
D、将腐蚀液涂覆于玻璃板的需腐蚀的图案上，进行腐蚀，待刻蚀区域出现一层白色絮状沉淀后，去除腐蚀液以及沉淀物，重复将腐蚀液涂覆于玻璃板的需腐蚀的图案上，进行腐蚀，直至腐蚀玻璃板到所要求的深度；
E、刻蚀完毕后，将制作好的玻璃板浸泡于弱碱性溶液中，待适当时间后，取出玻璃板，将其上的掩膜材料剥离即制成所述用于有机电致发光显示器件封装的玻璃后盖。
2.如权利要求1所述的玻璃的数字化刻蚀方法，其特征在于将覆盖有掩膜材料的玻璃板置于水平的工作台上，然后将腐蚀液均匀喷于所需刻蚀区域进行刻蚀。
3.如权利要求1所述的玻璃的数字化刻蚀方法，其特征在于上步骤B与步骤C合并于一起，即直接在玻璃上覆盖具有刻蚀图案的掩膜材料，所刻蚀的图案部分在掩膜材料中已经标明或者画出，该部分不存在掩膜材料。
4.如权利要求1所述的玻璃的数字化刻蚀方法，其特征在于所述的腐蚀液，是由氢氟酸∶硝酸∶水，按照体积配比为5∶1∶3混合而成的腐蚀液。
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