TWI418523B - Surface treatment systems for glass - Google Patents

Description

用於玻璃的表面處理系統

本發明係關於一種切割方法，尤指用於玻璃的表面處理系統。

在液晶顯示器輕量化、薄型化及廣視角、高亮度之趨勢下，液晶製造商紛紛針對不同的零組件提出薄形化手段，特別是佔用體積較大的玻璃基板，更是廠商們主要採用的薄形化手段。

為了薄化玻璃基板，已有廠商紛紛提出各種方法，這些方法大致分為Dip(多片直立式浸泡)、In－line horizontal(單片水平噴灑)、Spray(單片直立式噴灑)。不論哪種方法，主要都以化學溶液(例如氟化氫溶液)對玻璃基板進行等向性處理，利用處理時間等控制手段來逐漸薄化玻璃基板，再配合物理性處理進一步薄化玻璃基板。採用以上的技術，玻璃基板的厚度已從1995年的1.2mm發展到目前的0.1mm。然而，上述手段本身的缺陷，已導致在薄化過程中產生出其他問題。

採用Dip手段時，將複數片玻璃基板同時浸泡到化學溶液儲槽中，利用化學溶液對玻璃基板所產生的化學反應，並帶走處理後所產生的氟化矽，而逐漸處理薄化玻璃基板。然而，為了帶走氟化矽，必須使用泡泡(Bubble)裝置，但Bubble裝置不易控制，使得製造困難度提高不少。

在製程中，由於玻璃表面承受力道不均，很容易造成表面粗造。在此製程中，有原的化學溶液和反應生成物都留在化學槽內，使得仍浸泡在化學溶液中的玻璃基板，其表面容易再次反應附著。若要加速反應，則須提高溫度，但化學槽體積大，導致化學液內無法有效溫控，造成反應速度不一，因此在薄化完成後，還需再次研磨，以得到均勻平坦的表面。在根據流體力學原理兩端處理速度會加快使玻璃均勻性變差。

原有的化學溶液和反應生成物都留在化學槽內，使得重複使用的化學液造成增生物過多，無法有效回收利，使成本相對提升。由於玻璃基板被浸泡在化學溶液中，玻璃基板的兩面會被相同效率被處理，使得若其兩面有著不同處理要求時，不易克服。

當玻璃基板減薄，玻璃位於cassette會形成弧度造成mura。儲液槽大小不變，所以加工小尺寸成本無法下降。為降低成本必須重複使用化學液，但玻璃溶解在化學液後密度已不相同，所以每一批處理率不同，而需要在每一批調整程式，以達到相同處理率。研磨加工風險高及機械應力問題。

本發明之主要目的在提供一種用於玻璃的表面處理系統，利用自然溢出流下的化學溶液，對浸泡有待處理玻璃的儲存槽，持續補充化學溶液，同時又以相同流速排除化學溶液，以利用化學溶液的化學特性處理光學玻璃，但反應生成物卻可持續被排除，不會留在儲存槽中影響處理品質。

基於上述目的，在本發明用於玻璃的表面處理系統中，在本發明用於玻璃的表面處理系統中，主要包含浸泡玻璃的儲存槽、以及釋放化學溶液至儲存槽的化學溶液釋放器。當化學溶液釋放器的化學溶液自然溢出時，化學溶液會流入該儲存槽中，並從該排放閥被排除，以便利用化學溶液的化學特性處理被浸入在儲存槽中的光學玻璃，但又不會在儲存槽中殘留生成物。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1A~1C圖，第1A~1C圖為本發明用於玻璃的表面處理系統之示意圖。如第1A圖所示，在本發明用於玻璃的表面處理系統中，主要包含浸泡玻璃14的儲存槽10、以及釋放化學溶液16至儲存槽14的化學溶液釋放器12。儲存槽10具有儲存空間與排放閥10a。儲存空間可儲存化學溶液16，而排放閥10a可使已儲存的化學溶液16被排出。化學溶液釋放器12具有儲存化學溶液16的長條狀凹槽，並被設置在儲存槽10的上方。

簡單來說，在本發明用於玻璃的表面處理系統中，如第1C圖所示，當化學溶液釋放器12的化學溶液16自然溢出時，化學溶液16a會流入儲存槽10中，並從排放閥10a排除化學溶液16b(包含有反應生成物)，以便利用化學溶液16的化學特性處理被浸入在儲存槽10中的光學玻璃14，但又不會在儲存槽10中殘留生成物。

具體來說，當化學溶液釋放器12的化學溶液16自然溢出時，化學溶液16會如同第1B圖所示逐漸充滿儲存槽10，並在流入儲存槽10中的化學溶液16至少淹沒在儲存槽10中的光學玻璃14時，使化學溶液16b從排放閥10a被排除。然後，如第1C圖所示，持續對著被浸入在儲存槽10中的光學玻璃14的兩側，藉著化學溶液釋放器12自然溢出化學溶液16a至儲存槽10中，而同時處理光學玻璃14的兩面。不過，從化學溶液釋放器12自然溢出的化學溶液16a之流速相當於化學溶液16b從放閥閥10a被排除的流速，以避免化學溶液16從儲存槽10溢出，或是避免化學溶液16無法淹沒在儲存槽10中的光學玻璃14。

這其中，處理光學玻璃14所產生的生成物，將隨著剩餘的化學溶液16a一起被排出。若處理光學玻璃14的化學溶液16為氟化氫溶液，而處理光學玻璃14所產生的生成物則為氟化矽。

由於隨著改變化學溶液16的溫度，會影響對光學玻璃14的處理速率，因此若需要調整處理速率時可調整化學溶液16的溫度。

請參閱第2圖，第2圖為本發明用於玻璃的表面處理系統之另一示意圖。如第2圖所示，在本發明用於玻璃的表面處理系統中，主要包含儲存槽10、釋放化學溶液16至儲存槽14的化學溶液釋放器12、以及支撐光學玻璃14的載台18。儲存槽10具有儲存空間與排放閥10a。儲存空間可儲存化學溶液16，而排放閥10a可使已儲存的化學溶液16被排出。化學溶液釋放器12具有儲存化學溶液16的長條狀凹槽，並被設置在儲存槽10的上方。

這其中，為了只處理單一面上的光學玻璃14，只對光學玻璃14的其中一面提供自然溢出的化學溶液16a，而流經被傾斜擺設在儲存槽10中的光學玻璃14，並同樣地從排放閥10a被排除，以便利用化學溶液16的化學特性處理被傾斜擺設在儲存槽10中的光學玻璃14的其中一面。

具體來說，上述系統中主要利用載台18的傾斜面(例如5°~10°)，使所承載的光學玻璃14也呈現傾斜狀態。因此，若需要調整處理速率時，可藉由調整傾斜角度，而改變化學溶液停留在光學玻璃14之上的時間長短，而控制處理速率。同時，隨著改變化學溶液20的溫度，也會影響對光學玻璃14的處理速率，所以若採用高溫及高濃度的處理容易時，可加速整個處理反應，以便加快處理切割速度。

除此之外，本發明用於玻璃的表面處理系統可基於傾斜狀態的光學玻璃14，使得處理光學玻璃14所產生的生成物，將隨著剩餘的化學溶液一起順著光學玻璃14的傾斜方向流下，以避免生成物和化學溶液混合在一起，進而降低化學溶液的濃度，而有較佳的回收使用條件，同時也解決了生成物附著在玻璃基板上等等問題。若處理光學玻璃14的化學溶液為氫氟酸溶液時，處理光學玻璃所產生的生成物則為氟化矽。

為了進一步提高化學溶液20流經光學玻璃14時的均勻性，利用特殊機構使得載台18可左右移位，使得擺放在傾斜面上的光學玻璃14也隨之左右移位，並使得流經光學玻璃14上的化學溶液16更均勻地藉著重力流下。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

10．．．儲存槽

10a．．．排放閥

12．．．化學溶液釋放器

14．．．儲存槽

16、16a、16b．．．化學溶液

18．．．載台

第1A~1C圖為本發明用於玻璃的表面處理系統之示意圖。

第2圖為本發明用於玻璃的表面處理系統之另一示意圖。

10．．．儲存槽

10a．．．排放閥

12．．．化學溶液釋放器

14．．．儲存槽

16、16a、16b．．．化學溶液

Claims (13)

1. 一種用於玻璃的表面處理系統，係用以利用一化學溶液對一光學玻璃進行表面處理程序，包含：一儲存槽，係具有一儲存空間與一排放閥，該儲存空間可儲存化學溶液，該排放閥可使已儲存的該化學溶液被排出；一化學溶液釋放器，係具有儲存化學溶液的長條狀凹槽，並被設置在該儲存槽的上方；其中，當該化學溶液釋放器的該化學溶液自然溢出時，該化學溶液會流入該儲存槽中，並從該排放閥被排除，以便利用該化學溶液的化學特性處理被浸入在該儲存槽中的該光學玻璃。當化學溶液釋放器的化學溶液自然溢出時，化學溶液會逐漸充滿儲存槽，並在流入儲存槽中的化學溶液至少淹沒在儲存槽中的光學玻璃時，使化學溶液從排放閥被排除，然後，持續對著被浸入在儲存槽中的光學玻璃的兩側，藉著化學溶液釋放器自然溢出化學溶液至儲存槽中，而同時處理光學玻璃的兩面，不過，從化學溶液釋放器自然溢出的化學溶液之流速相當於化學溶液從排放閥被排除的流速，以避免化學溶液從儲存槽溢出，或是避免化學溶液無 法淹沒在儲存槽中的光學玻璃，這其中，處理光學玻璃所產生的生成物，將隨著剩餘的化學溶液一起被排出，若處理光學玻璃的化學溶液為氟化氫溶液，而處理光學玻璃所產生的生成物則為氟化矽。
2. 如申請專利範圍第1項所述之用於玻璃的表面處理系統，其中對著被浸入在該儲存槽中的該光學玻璃的兩側，藉著該化學溶液釋放器自然溢出該化學溶液至該儲存槽中。
3. 如申請專利範圍第1項所述之用於玻璃的表面處理系統，其中處理該光學玻璃所產生的一生成物，將隨著剩餘的該化學溶液一起被排出。
4. 如申請專利範圍第3項所述之用於玻璃的表面處理系統，其中處理該光學玻璃的化學溶液為氟化氫溶液，而處理該光學玻璃所產生的該生成物則為氟化矽。
5. 如申請專利範圍第1項所述之用於玻璃的表面處理系統，其中隨著改變化學溶液的溫度，而影響對該光學玻璃的處理速率。
6. 如申請專利範圍第1項所述之用於玻璃的表面處理系統，其中從該化學溶液釋放器自然溢出的該化學溶液之流速相當於該化學溶液從該排放閥被排除的流速。
7. 如申請專利範圍第1項所述之用於玻璃的表面處理系統，其中當流入該儲存槽中的該化學溶液至少淹沒在該儲存槽中的該光學玻璃時，使該化學溶液從該排放閥被排除。
8. 一種用於玻璃的表面處理系統，係用以利用一化學溶液對一光學玻璃進行表面處理程序，包含：一儲存槽，係具有一儲存空間與一排放閥，該儲存空間可儲存化學溶液，該排放閥可使已儲存的該化學溶液被排出；一化學溶液釋放器，係具有儲存化學溶液的長條狀凹槽，並被設置在該儲存槽的上方；以及一支撐光學玻璃的載台；其中，當該化學溶液釋放器的該化學溶液自然溢出時，該化學溶液會流入該儲存槽中，並從該排放閥被排除，以便利用該化學溶液的化學特性處理被傾斜擺設在該儲存槽中的該光學玻璃。上述系統中主要利用載台的傾斜面，使所承載的光學玻璃也呈現傾斜狀態，因此，若需要調整處理速率時，可藉由調整傾斜角度，而改變化學溶液停留在光學玻璃之上的時間長短，而控制處理速率，同時，隨著改變化學溶液 的溫度，也會影響對光學玻璃的處理速率，所以若採用高溫及高濃度的處理容易時，可加速整個處理反應，以便加快處理切割速度，再者，該用於玻璃的表面處理系統可基於傾斜狀態的光學玻璃，使得處理光學玻璃所產生的生成物，將隨著剩餘的化學溶液一起順著光學玻璃的傾斜方向流下，以避免生成物和化學溶液混合在一起，進而降低化學溶液的濃度，而有較佳的回收使用條件，同時也解決了生成物附著在玻璃基板上等等問題，若處理光學玻璃的化學溶液為氫氟酸溶液時，處理光學玻璃所產生的生成物則為氟化矽。
9. 如申請專利範圍第8項所述之用於玻璃的表面處理系統，其中基於傾斜狀態的該光學玻璃，處理該光學玻璃所產生的一生成物，將隨著剩餘的化學溶液一起順著該光學玻璃的傾斜方向流下，使得該生成物不會殘留在該光學玻璃上。
10. 如申請專利範圍第9項所述之用於玻璃的表面處理系統，其中處理該光學玻璃的化學溶液為氟化氫溶液，而處理該光學玻璃所產生的該生成物則為氟化矽。
11. 如申請專利範圍第8項所述之用於玻璃的表面處理系統，其中使該光學玻璃被左右移位，使得流經該光學玻 璃上的化學溶液更均勻地流下。
12. 如申請專利範圍第8項所述之用於玻璃的表面處理系統，其中該光學玻璃的傾斜角度會影響化學溶液停留在該光學玻璃上的時間長短，而影響對該光學玻璃的處理速率。
13. 如申請專利範圍第8項所述之用於玻璃的表面處理系統，其中從該化學溶液釋放器自然溢出的該化學溶液之流速相當於該化學溶液從該排放閥被排除的流速。