DE2259033A1 - Verfahren zum entfernen von zinnoder indiumoxid von einem glaskoerper - Google Patents
Verfahren zum entfernen von zinnoder indiumoxid von einem glaskoerperInfo
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Description
Verfahren zum Entfernen von Zinn- oder
Indiumoari-d von, einem
Die Erfindung bezieht sich auf ei» Ätzverfahren und betrifft
insbesondere ein Verfahren zum Entfernen von ^Zinnoxid
(SnOp) oder Indiumoxid (InQg) von einem Glaskörper·
Mit SnO2 oder InO2 beschichtetes Glas wird zur Verwendung
beim Bau von Sichtanzeigen benötigt, insbesondere von Flüssigkristall-Sichtanzeigen» wie sie bei Rechenmaschinen und Rechnern sowie bei Gegenständen wie Digitaluhren
verwendet werden» Dieses beschichtete Glas muß zunächst vorbereitet werden, indem ausgewählte !lachen und Linien
aus SnO2 (oder InO2) in der Weise entfernt werden," daß
Zahlen oder Buchstaben und Verbindungsstromwege abgegrenzt werden, SnO2 (InO2) ist elektrisch leitend und optisch
transparent, während diejenigen Flächen der Glasplatte,
an welchen das SnO2 (InO2) entfernt worden ist," isolierend
und transparent sind» Diese Kombination von Eigenschaften ist notwendig zum Bau von Flüssigkristall-Sichtanzeigen
bzw ο Schaugläsern·
-2-
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Das sich zur Zeit stellende Problem ist die wahlweise Entfernung
des Oxida (SnO2 oder InO2) von der Glasoberfläche·
Der bekannte Stand der Teohnik ist folgenden Das beschichtete Glas wird so abgedeckt, daß die Linien und
Flächen abgegrenzt werden, die durch eine geeignete Säure, z.B. HCl, von ihrer Beschichtung befreit und entfernt
werden sollen» Die Säure löst das Oxid nicht auf· so daß
es zunächst notwendig ist, eine dünne Schicht aus pulverförmigem
Zink auf das Oxid aufzubringen. Die Säure geht mit dem pulverförmigen Zink eine Reaktion ein und erzeugt
dabei aktiven Wasserstoff (H), der das SnOg zu SnO (InO2
zu InO) reduziert. Darauf werden diese in der Säure löslichen niedrigeren Oxide entfernt. Das Zinkpulver muß auf
das SnO2 (InO2) mit Hilfe eines über die Oxidoberfläche
geriebenen Baumwollbausches aufgebracht werden. Die Nachteile dieser Technik bestehen darin, daß das Aufreiben
von Zink dazu neigt, die Schutzabdeckung zu zerkratzen,
was dazu führt, daß das geätzte Muster unregelmäßig ist« Ferner ist das Muster nicht sauber abgegrenzt, weil das
zur Zeit von Hand vorgenommene Aufreiben naturgemäß unregelmäßig ist und dadurch das gleichmäßige Aufbringen
des Zinkes verhindert· Ferner ist das Aufbringen des Zinkpulvers für Masaenfertigungsverfahren nicht geeignet, da
jedes Werkstück gesondert hergerichtet werden muß·
Erfindungsgemäß wird das mit SnO2 oder InO2 beschichtete
Glas in geeigneter Weise mit einem neutralen Metall abgedeckt, in ein elektrolytisches Säurebad eingebracht
und elektrisch erregt· Dabei wird aktiver Wasserstoff freigesetzt, der das Oxid zu einem niedrigeren Oxid sowie
zu dem reinen Metall (Sn oder In) reduziert, wobei diese Stoffe in der Säure leicht löslich sind»
Die der Erfindung zugrundeliegende Hauptaufgabe ist demzu-
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folge darin zu sehens mit SnO2 oder InO2 beschichtetes
Glas in verbesserter \ieise zu. ätzen,»
Obwohl wie vorstehend erörtert die vorliegende Erfindung ein verbessertes'Verfahren zum Ätzen von auf Glas aufgebrachtem
SnOp oder InOp ist, wird die nachstehende Beschreibung der Einfachheit halber auf mit SnOp beschichtetes
Glas beschränkt, weil das Verfahren für mit InO2
beschichtetes Glas genau das gleiche isto
Die mit einem im Vakuum aufgebrachten oder aufgedampften SnOp-Belag überzogene Glasplatte (die im Handel erhältlich
ist) muß zunächst so abgedeckt werden, daß die von dem Glas zu entfernenden SnO2-FIachen und -Linien abgegrenzt
werdeno Dies erfolgt, indem zunächst imVakuum eine Ni-Cr-Schioht und dann eine Goldschicht aufgebracht wird«.
Da Gold ein neutrales Metall ist, wird es durch Säure oder aktiven Wasserstoff nicht angegriffen* Die Nickelsehicht
ist notwendig, um das Haften des Goldes zu bewirken» Diese Metallschiohten werden dann mit einem Abdeckmittel überzogen,
welches dann nach Wahl durch eine Maske hindurch belichtet wird, die so ausgebildet ist, daß sie dem zu
entfernenden SnQp-JMüster entspricht*
Als nächstes werden das unabgedeckte Gold und Nickel geätzt, wobei beliebige übliche Ätzmittel wie beispielsweise
KI + HpO für das Gold und OeSO1 + HNO» -t- H9O für das,
Ni-Gr benutzt werden können." Nach dem Ätzen wird das Abdeckmittel
nicht entfernt, da es zum Abgrenzen des SnQ2-Musters
beiträgt·
Darauf wird ein elektrolytisches Bad bereitet, das die
verschiedenartigsten Zusammensetzungen haben kann, da
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seine einzige Aufgabe das Freisetzen von aktivem Sauerstoff ist, der das SnOp zu SnO und Sn reduziert· Jedooh
wird die nachstehende Zusammensetzung bevorzugt» HCl (10 jC)»
H2SO4 (15 J6), NaCl (5 Ji) und H3O (70 Jl). Durch Verwendung
dieses Bades lassen sich zwei Verfahreneschritte miteinander
kombinieren· In ihm wird nicht nur das SnO2 reduziert
t sondern in demselben Bad, welches das Oxid reduziert, werden außerdem das SnO und das Sn gelöst* Das
HoSOμ setzt den aktiven Sauerstoff frei, während das HCl
das reduzierte Oxid löst·
Dann wird das abgedeckte Werkstüok in die Lösung eingebracht und zu einer Kathode gemacht, was bewirkt, daß
durch die Lösung Strom fließt· Obwohl die Stromdichte und die Reduktionszeit veränderbar sind, sind 3 biB 5 A/dm
bzw· 2 Minuten typisch· Die Temperatur ist in gleicher Weise veränderbar, jedooh hat sich herausgestellt, daß
Raumtemperatur zweckmäßig ist·
Das elektrolytisohe Bad bewirkt, daß sich an der Oberfläche
des SnO2 Wasserstoff (H) in einer gleichmäßigen
Schicht ansammelt» Die Reduktion let weit vollständiger als die bei Verwendung der vorstehend beschriebenen Teohnlk
nach dem bisherigen Stande der Technik erzielte Reduktion und bewirkt, daß das SnOg nicht nur zu SnO, sondern
auch zu Sn reduziert wird· Die Säure (HOl) löst das SnO und sogar rascher das Sn auf, wobei das Ergebnis der vollständigeren
Reduktion eine schnellere acidische Entfernung des gewünschten Musters ist·
Nachdem das Bad das SnO und Sn aufgelöst hat, wird das
Werkstück herausgenommen, und es beginnt das endgültige Reinigen. Die Schichten aus Abdeckmittel, Gold und Hiokel
werden entfernt und das Werkstück gewaschen·
-5-309823/0985
Durch Verwendung der vorstehend beschriebenen !Technik
lassen sich feine, genau abgegrenzte Linien erzeugeno
ferner ist das Verfahren für Massenfertigungstechniken geeignet»
Es sind natürlich in der vorstehend beschriebenen !Technik
Veränderungen möglich. Beispielsweise können die Reduktion des Oxids und die Beseitigung des Metalls und des
Monoxids in zwei gesonderten Verfahrenaschritten durchgeführt werdene Ferner braucht das Dioxid nicht zu einer
Kathode gemacht zu werden, sondern es kann einfach in ein aktiven Wasserstoff enthaltendes elektrolytisches Bad eingebracht
werden«. Außerdem kann das Werkstück in dem elektrolytischen
Bad bewegt werden» Ferner ist zum Reduzieren des Oxids kein acidisches Säurebad notwendig; es kann eine
basische Lösung verwendet werden, die ein aktives Metall 'freisetzt, welches die Aufgabe hat, aus dem Oxid Sauerstoff
zu entfernen» Außerdem läßt sich die gleiohe, zum elektrolytischen Erzeugen von aktivem Wasserstoff verwendete
Säure auch zum Auflösen des reduzierten Oxids verwenden«,
Es sind auch noch weitere Veränderungen möglich·
Patentansprüche
i
25 190 -/Hf -6*
309823/098S
Claims (3)
- Pate ntansprüchetVerfahren zum Entfernen von Zinn- oder Indiumoxid von einem Glaakörper, bei welchem über daa Oxid eine Maske gelegt wird, die ausgewählte Teile des Oxids freiläßti die von der Oberfläche des Glases entfernt werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß der abgedeckte Glaskörper in eine elektrolytische Reduktionslösung eingebracht, die Lösung zum Reduzieren des Oxids elektrisch erregt und das reduzierte Oxid mit Hilfe einer Säurelösung aufgelöst wird.
- 2. Verfahren zum Entfernen von Zinn- oder Indiumoxid von einem Glaskörper, bei welchem über das Oxid eine Maske gelegt wird, die ausgewählte Teile des Oxids freiläßt, die von der Oberfläche des Glases entfernt werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß der abgedeckte Glaskörper in eine elektrolytische Reduktionslösung eingebracht, die Lösung zum Reduzieren des Oxids elektrisch erregt und daa reduzierte Oxid mit Hilfe einer in der Reduktionslösung enthaltenen Säure aufgelöst wird·3» Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Oxid, nachdem sich der Glaskörper in der Lösung befindet, eine negative elektrische Spannung aufgedrückt wird, so daß der durch die Reduktionalösung erzeugte Wasserstoff das Oxid reduziert·4· Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet* daß die Reduktionslösung durch Einbringen von ^SO* und HCl in Wasser bereitet wird, wobei das HpSO, die Aufgabe309823/09 8 5"— 7 «-hat, aktiven Wasserstoff freizusetzen, der'das Oxid reduziert» während das HCl die A^fgäbe hat9 das reduzierte Oxid aufzulösen*Verfahren nach Anspruch 3» bei welchem das Legen einer Maske über das Oxid dadurch gekennzeichnet ist, daß auf das Oxid ein neutrales Metall und auf das Metall ein Abdeckmittel aufgebracht wird«190 -
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