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蝕刻液的制作方法

文檔序號:1914901閱讀:364來源:國知局
蝕刻液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種蝕刻液,包括:10至30重量%的磷酸,2至20重量%的硝酸,6至18重量%的氫氟酸,5至10重量%的鹽酸,和水,其中所述的重量百分比基于所述蝕刻液的重量。所述蝕刻液可用于減薄量產(chǎn)過程中的基板,其在基板薄化之后對附著在基板表面的沉淀雜質(zhì)進行溶解,有效去除基板表面雜質(zhì),提高產(chǎn)品合格率和良率,同時對基板厚度的控制提供了有效保證。
【專利說明】蝕刻液

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及平板顯示器的基板薄化及蝕刻,特別是涉及用于平板顯示器的基板薄 化過程中的蝕刻液。

【背景技術(shù)】
[0002] 平板顯示器包括等液晶顯示器(IXD)、觸摸屏(TP)、離子體顯示器(PDP)及有機電 致發(fā)光器(OLED)。液晶顯示裝置由于提供基于卓越的分辨率的鮮明的影像、耗電少、可較薄 地制作顯示畫面的特性,在平板顯示裝置中最受到關(guān)注。液晶顯示裝置使用于包括手機、筆 記本型PC的移動用設(shè)備及電視。
[0003] 在平板顯示器的制備工藝過程中,需要使用玻璃基板。由于玻璃基板生產(chǎn)工藝的 限制,生產(chǎn)出的玻璃基板較厚。為了進一步減輕顯示器件的重量,生產(chǎn)廠家越來越多的采用 將玻璃基板進行減薄的方法,隨之玻璃基板的蝕刻成為重要的問題。
[0004] 通常使用的減薄方法有兩種,一種是物理方法,即使用拋光粉進行拋光研磨,這種 方法減薄時間長,精度不好控制,產(chǎn)品良率低;另一種方法為使用蝕刻液的化學(xué)蝕刻法,這 種方法減薄時間短,設(shè)備投入小,產(chǎn)品良率高,且減薄液的成分簡單成本低,逐漸成為了玻 璃基板減薄的主流技術(shù)方法。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)的蝕刻液對基板的蝕刻速率較快,蝕刻量不容易控制,不能很好的對基 板厚度進行控制,有的無法有效溶解硅酸鹽,有的會產(chǎn)生較強的電離作用,生成過多的氫氟 酸,會導(dǎo)致蝕刻速率不易控制,有時蝕刻液會產(chǎn)生大量氣泡,降低蝕刻速率。
[0006] 因此,需要提供一種蝕刻液及蝕刻玻璃基板的方法,其在基板薄化之后對附著在 基板表面的沉淀雜質(zhì)進行溶解,能有效去除基板表面雜質(zhì),可以提高產(chǎn)品合格率和良率,同 時可以對基板厚度的控制提供有效保證。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的一個目的是提供蝕刻液及蝕刻玻璃基板的方法,其可以通過對基板表面 的雜質(zhì)進行溶解和蝕刻,達到去除基板表面雜質(zhì)的技術(shù)效果,從而有效解決基板由于顆粒 狀附著而降低良率的問題。
[0008] 因此,在一個方面,本發(fā)明提供一種蝕刻液,所述蝕刻液包括:
[0009] 10至30重量%的磷酸,
[0010] 2至20重量%的硝酸,
[0011] 6至18重量%的氫氟酸,
[0012] 5至10重量%的鹽酸,和
[0013] 水,
[0014] 其中所述的重量百分比基于所述蝕刻液的重量。
[0015] 在另一個方面,本發(fā)明提供一種用于蝕刻玻璃基板的方法,所述方法包括:
[0016] 使上面所述的蝕刻液與玻璃基板接觸。

【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明提供的蝕刻液可以包括10至30重量%的磷酸,2至20重量%的硝酸,6至 18重量%的氫氟酸,5至10重量%的鹽酸,和水,其中所述的重量百分比基于所述蝕刻液的 重量。
[0018] 通過使用磷酸,可以利用磷酸的三步電離效應(yīng)保持F離子活性;
[0019] 通過使用硝酸,提供硝酸根離子使硅酸鹽保持溶解狀態(tài);
[0020] 通過使用氫氟酸,提供F離子使酸溶液整體具有減薄效果;并且
[0021] 通過使用鹽酸,配合以上述的硝酸,使酸液含有王水性質(zhì),可以溶解硅酸鹽。
[0022] 在一個優(yōu)選的實施方案中,所述蝕刻液可以包括陰離子表面活性劑。
[0023] 在一個更優(yōu)選的實施方案中,所述陰離子表面活性劑可以是選自由十二烷基硫酸 鈉、十二烷基苯磺酸鈉和二辛基琥珀酸磺酸鈉中的至少一種陰離子表面活性劑。
[0024] 在一個再更優(yōu)選的實施方案中,所述陰離子表面活性劑可以是選自十二烷基苯磺 酸鈉和十二烷基硫酸鈉中的至少一種。
[0025] 在一個更優(yōu)選的實施方案中,所述的陰離子表面活性劑可以為所述蝕刻液總質(zhì)量 的2至10重量%。優(yōu)選地,所述的陰離子表面活性劑可以為所述蝕刻液總質(zhì)量的3至8重 量%。
[0026] 在一個優(yōu)選的實施方案中,所述蝕刻液可以包括10至20重量%的硝酸。
[0027] 在另一個優(yōu)選的實施方案中,所述的蝕刻液由以下各項組成:
[0028] 10至30重量%的磷酸,
[0029] 10至20重量%的硝酸,
[0030] 6至18重量%的氫氟酸,
[0031] 5至10重量%的鹽酸,
[0032] 2至10重量%的陰離子表面活性劑,和
[0033] 余量的水,
[0034] 其中所述的重量百分比基于所述蝕刻液的重量。
[0035] 氫氟酸含量超過18重量%時,基板的蝕刻速率較快,蝕刻量不容易控制,不能很 好的對基板厚度進行控制。
[0036] 硝酸的含量小于2重量%時,無法有效溶解硅酸鹽。
[0037] 磷酸濃度高于30重量%時,會產(chǎn)生較強的電離作用,生成過多的氫氟酸,會導(dǎo)致 蝕刻速率不易控制。
[0038] 當(dāng)陰離子表面活性劑的濃度小于2重量%時,其作用無法體現(xiàn)。當(dāng)陰離子表面活 性劑的濃度在大于10%時,蝕刻液會產(chǎn)生大量氣泡,從而降低蝕刻速率。所以,陰離子表面 活性劑的濃度需要在2重量%至10重量%之間,更優(yōu)選地在3重量%至8重量%之間。
[0039] 本發(fā)明的蝕刻液可以用于蝕刻玻璃基板。可以使上面所述的蝕刻液與玻璃基板 接觸。所述接觸可以為將所述玻璃基板浸漬在所述蝕刻液中,在基板尺寸< 500_X 600_ 的情況下,接觸時間為300秒至1500秒,并且接觸溫度為30°C至38°C。在基板尺寸> 500mm X 600mm的情況下,接觸時間為300秒至1500秒,并且接觸溫度為33 °C至42 °C。
[0040] 玻璃基板可以包括TFT玻璃基板,以及液晶顯示(IXD)(具體包括扭曲向列型 (TN)、超扭曲向列型(STN)和彩色超扭曲向列型(CSTN))、觸摸屏(TP)、等離子體(PDP)及 有機電致發(fā)光(OLED)顯示用玻璃基板,目前應(yīng)用在LCD行業(yè)中的玻璃基板均可應(yīng)用與此種 刻蝕液中。
[0041] 本發(fā)明提供的玻璃基板蝕刻液不是完全意義上的基板減薄用液,而是在基板厚度 接近減薄目標厚度時,對基板表面處理使用的蝕刻液。能夠在確保基板厚度達標的前提下, 使基板的表面光澤程度達到可控的最佳效果。
[0042] 因此,本發(fā)明提供了一種蝕刻液及蝕刻玻璃基板的方法,其在基板薄化之后對附 著在基板表面的沉淀雜質(zhì)進行溶解,能有效去除基板表面雜質(zhì),可以提高產(chǎn)品合格率和良 率,同時可以對基板厚度的控制提供有效保證。本發(fā)明提供的蝕刻液及蝕刻玻璃基板的方 法,可以通過對基板表面的雜質(zhì)進行溶解和蝕刻,達到去除基板表面雜質(zhì)的技術(shù)效果,從而 有效解決基板由于顆粒狀附著而降低良率的問題。
[0043] 實施例:
[0044] 在以下實施例中,如果沒有具體表明,所述的份以及比例都按重量計。
[0045] 玻璃基板:寬度為550mm、長度為650臟,厚度為I. Omm的液晶盒基板,購自康寧
[0046] 減薄目標厚度:0. 60_
[0047] 蝕刻溫度:35±3°C
[0048] 蝕刻時間:600秒
[0049] 蝕刻過程:將玻璃基板氫氟酸溶液中減薄,在基板蝕刻厚度達到0. 65mm時,將其 從氫氟酸溶液中取出并且投入下列實施例或?qū)Ρ壤奈g刻液中。
[0050] 均一性評價:在玻璃基板的表面上均勻地取30個點,測量其厚度(Ti, i = 1至30) 及平均值(Ta),均一性通過如下得到的:由每個點的厚度Ti與平均值T a,得到比值,計算該 比值在減去1之后的絕對值,由10個絕對值之和除以10生乘以100,得到以百分數(shù)表示基 板厚度的均一性。
[0051] 減薄后的最終厚度為0. 60 ±0. 02mm時,評價為達標
[0052] 減薄后的最終厚度大于0. 62mm,評價為難以控制
[0053] 減薄后的最終厚度小于0. 58mm時,評價為蝕刻速度快且難以控制
[0054] 均一性為小于或等于5 %,評價為較好
[0055] 均一性為大于5 %且小于或等于8 %時,評價為一般
[0056] 均一性為大于8%時,評價為差
[0057] 實施例1 :
[0058] 由磷酸、硝酸、氫氟酸、鹽酸、十二烷基硫酸鈉和水配制100重量份的本發(fā)明蝕刻 液1,其含有:
[0059] 30重量份的磷酸,
[0060] 20重量份的硝酸,
[0061] 10重量份的氫氟酸,
[0062] 5重量份的鹽酸,
[0063] 10重量份的十二烷基硫酸鈉,和
[0064] 余量的水。
[0065] 將本發(fā)明蝕刻液1用于上述蝕刻過程并且評價其減薄后的最終厚度,并且評價其 均一性,結(jié)果見表1。
[0066] 實施例2 :
[0067] 由磷酸、硝酸、氫氟酸、鹽酸、十二烷基硫酸鈉和水配制100重量份的本發(fā)明蝕刻 液2,其含有:
[0068] 25重量份的磷酸,
[0069] 15重量份的硝酸,
[0070] 8重量份的氫氟酸,
[0071] 8重量份的鹽酸,
[0072] 8重量份的十二烷基硫酸鈉,和
[0073] 余量的水。
[0074] 將本發(fā)明蝕刻液2用于上述蝕刻過程并且評價其減薄后的最終厚度,并且評價其 均一性,結(jié)果見表1。
[0075] 實施例3 :
[0076] 由磷酸、硝酸、氫氟酸、鹽酸、十二烷基硫酸鈉和水配制100重量份的本發(fā)明蝕刻 液3,其含有:
[0077] 20重量份的磷酸,
[0078] 12重量份的硝酸,
[0079] 8重量份的氫氟酸,
[0080] 8重量份的鹽酸,
[0081] 5重量份的十二烷基硫酸鈉,和
[0082] 余量的水。
[0083] 將本發(fā)明蝕刻液3用于上述蝕刻過程并且評價其減薄后的最終厚度,并且評價其 均一性,結(jié)果見表1。
[0084] 實施例4 :
[0085] 由磷酸、硝酸、氫氟酸、鹽酸、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和水配制100重 量份的本發(fā)明蝕刻液4,其含有:
[0086] 20重量份的磷酸,
[0087] 12重量份的硝酸,
[0088] 8重量份的氫氟酸,
[0089] 8重量份的鹽酸,
[0090] 3重量份的十二烷基硫酸鈉,
[0091] 3重量份的十二烷基苯磺酸鈉,和
[0092] 余量的水。
[0093] 將本發(fā)明蝕刻液4用于上述蝕刻過程并且評價其減薄后的最終厚度,并且評價其 均一性,結(jié)果見表1。
[0094] 實施例5 :
[0095] 由磷酸、硝酸、氫氟酸、鹽酸、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和水配制100重 量份的本發(fā)明蝕刻液5,其含有:
[0096] 20重量份的磷酸,
[0097] 12重量份的硝酸,
[0098] 10重量份的氫氟酸,
[0099] 8重量份的鹽酸,
[0100] 3重量份的十二烷基硫酸鈉,
[0101] 3重量份的十二烷基苯磺酸鈉,和
[0102] 余量的水。
[0103] 將本發(fā)明蝕刻液5用于上述蝕刻過程并且評價其減薄后的最終厚度,并且評價其 均一性,結(jié)果見表1。
[0104] 實施例6:
[0105] 由磷酸、硝酸、氫氟酸、鹽酸、十二烷基苯磺酸鈉和水配制100重量份的本發(fā)明蝕 刻液6,其含有:
[0106] 20重量份的磷酸,
[0107] 12重量份的硝酸,
[0108] 8重量份的氫氟酸,
[0109] 8重量份的鹽酸,
[0110] 7重量份的十二烷基苯磺酸鈉,和
[0111] 余量的水。
[0112] 將本發(fā)明蝕刻液6用于上述蝕刻過程并且評價其減薄后的最終厚度,并且評價其 均一性,結(jié)果見表1。
[0113] 實施例7:
[0114] 由磷酸、硝酸、氫氟酸、鹽酸、十二烷基苯磺酸鈉和水配制100重量份的本發(fā)明蝕 刻液7,其含有:
[0115] 20重量份的磷酸,
[0116] 12重量份的硝酸,
[0117] 8重量份的氫氟酸,
[0118] 8重量份的鹽酸,
[0119] 5重量份的十二烷基苯磺酸鈉,和
[0120] 余量的水。
[0121] 將本發(fā)明蝕刻液7用于上述蝕刻過程并且評價其減薄后的最終厚度,并且評價其 均一性,結(jié)果見表1。
[0122] 實施例8:
[0123] 由磷酸、硝酸、氫氟酸、鹽酸、水配制100重量份的本發(fā)明蝕刻液7,其含有:
[0124] 20重量份的磷酸,
[0125] 12重量份的硝酸,
[0126] 8重量份的氫氟酸,
[0127] 8重量份的鹽酸,和
[0128] 余量的水。
[0129] 將本發(fā)明蝕刻液8用于上述蝕刻過程并且評價其減薄后的最終厚度,并且評價其 均一性,結(jié)果見表1
[0130] 對比例I :
[0131] 由磷酸、硝酸、氫氟酸、鹽酸、十二烷基硫酸鈉和水配制100重量份的對比蝕刻液 1,其含有:
[0132] 30重量份的磷酸,
[0133] 20重量份的硝酸,
[0134] 20重量份的氫氟酸,
[0135] 8重量份的鹽酸,
[0136] 8重量份的十二烷基硫酸鈉,和
[0137] 余量的水。
[0138] 將對比蝕刻液1用于上述蝕刻過程并且評價其減薄后的最終厚度,并且評價其均 一性,結(jié)果見表1。
[0139] 對比例2:
[0140] 由磷酸、硝酸、氫氟酸、鹽酸和水配制100重量份的對比蝕刻液2,其含有:
[0141] 10重量份的磷酸,
[0142] 10重量份的硝酸,
[0143] 5重量份的氫氟酸,
[0144] 5重量份的鹽酸,和
[0145] 余量的水。
[0146] 將對比蝕刻液2用于上述蝕刻過程并且評價其減薄后的最終厚度,并且評價其均 一性,結(jié)果見表1。
[0147] 表 1
[0148]

【權(quán)利要求】
1. 一種蝕刻液,所述蝕刻液包括: 10至30重量%的磷酸, 2至20重量%的硝酸, 6至18重量%的氫氟酸, 5至10重量%的鹽酸,和 水, 其中所述的重量百分比基于所述蝕刻液的重量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻液,所述蝕刻液包括陰離子表面活性劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的蝕刻液,其中所述陰離子表面活性劑是選自由十二烷基硫酸 鈉、十二烷基苯磺酸鈉和二辛基琥珀酸磺酸鈉中的至少一種陰離子表面活性劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蝕刻液,其中所述陰離子表面活性劑是選自十二烷基苯磺酸 鈉和十二烷基硫酸鈉中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的蝕刻液,其中所述的陰離子表面活性劑為所述蝕刻液總質(zhì)量 的2至10重量%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的蝕刻液,其中所述的陰離子表面活性劑為所述蝕刻液總質(zhì)量 的3至8重量%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的蝕刻液,其中所述蝕刻液包括10至20重量%的硝酸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻液,所述的蝕刻液由以下各項組成: 10至30重量%的磷酸, 10至20重量%的硝酸, 6至18重量%的氫氟酸, 5至10重量%的鹽酸, 2至10重量%的陰離子表面活性劑,和 余量的水, 其中所述的重量百分比基于所述蝕刻液的重量。
9. 一種用于蝕刻玻璃基板的方法,所述方法包括: 使權(quán)利要求1至8中任何一項所述的蝕刻液與玻璃基板接觸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述接觸為將所述玻璃基板浸漬在所述蝕 刻液中,接觸時間為300秒至1500秒,并且接觸溫度為30°C至38 °C,并且基板尺寸 < 500mmX600mm〇
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述接觸為將所述玻璃基板浸漬在所述蝕 刻液中,接觸時間為300秒至1500秒,并且接觸溫度為33 °C至42 °C,并且基板尺寸> 500mmX 600mm〇
【文檔編號】C03C15/00GK104445971SQ201410682417
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】谷豐 申請人:京東方科技集團股份有限公司
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