CN116874192A - 超薄玻璃的单片加工方法、超薄玻璃和柔性显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种超薄玻璃的单片加工方法、超薄玻璃和柔性显示装置,涉及超薄玻璃加工领域。超薄玻璃的单片加工方法,包括:在大尺寸原料超薄玻璃的正反面喷涂耐酸保护油墨,然后进行激光切割得到目标尺寸的单片超薄玻璃;使用蚀刻液对所述单片超薄玻璃进行酸洗倒边形貌处理,然后将所述耐酸保护油墨退镀,清洗得到目标超薄玻璃产品。超薄玻璃,使用所述的超薄玻璃的单片加工方法制得。柔性显示装置,包括所述的超薄玻璃。本申请提供的超薄玻璃的单片加工方法,具有单片加工的能力,相比于叠片加工来说,单片加工整体工序更短,不需要叠片和解片流程,能有效提高加工效率,减少产品破片率,提升整体良率。
Description
技术领域
本申请涉及超薄玻璃加工领域,尤其涉及一种超薄玻璃的单片加工方法、超薄玻璃和柔性显示装置。
背景技术
UTG(ultra thin glass)超薄玻璃目前主要采用的加工工艺是通过叠片的方法进行边缘加工,主要步骤包括有点胶-叠片-边缘细化-酸洗倒边-解片-清洗。在这种工艺方案下,由于玻璃产品整体厚度较薄且在强化工序之前产品较为脆弱,在较长的工艺工序中与各类夹治具接触受力会导致整个流程有20%-30%的碎片率。因此需要一种全新工艺能够降低工艺流程,减少破片率,提升制程整体良率。
发明内容
本申请的目的在于提供一种超薄玻璃的单片加工方法、超薄玻璃和柔性显示装置,以解决上述问题。
为实现以上目的,本申请采用以下技术方案:
一种超薄玻璃的单片加工方法,包括:
在大尺寸原料超薄玻璃的正反面喷涂耐酸保护油墨,然后进行激光切割得到目标尺寸的单片超薄玻璃;
使用蚀刻液对所述单片超薄玻璃进行酸洗倒边形貌处理,然后将所述耐酸保护油墨退镀,清洗得到目标超薄玻璃产品。
优选地,所述喷涂包括:
保护所述大尺寸原料超薄玻璃的第一表面,然后在第二表面喷涂所述耐酸保护油墨,再进行固化;
按照上述方法执行未喷涂一面的喷涂操作。
优选地,所述保护包括:
在所述大尺寸原料超薄玻璃的表面设置高温保护膜片;
所述固化之后将所述高温保护膜片剥离。
优选地,所述喷涂满足以下条件中的一个或多个:
a.采用多个油墨输出端、通过交叉路径进行所述喷涂;优选沿着所述大尺寸原料超薄玻璃的长度方向和宽度方向交叉喷涂;
b.执行所述喷涂的油墨输出端的移动速度为30-50cm/s,所述油墨输出端与所述大尺寸原料超薄玻璃的表面的距离为20-40cm;
c.所述喷涂得到的所述耐酸保护油墨的成膜厚度为5-8μm;
d.所述固化采用烘烤方式进行,所述烘烤的温度为140-160℃;
e.对所述第二表面的耐酸保护油墨进行固化时,时间为5-10min;对所述第一表面的耐酸保护油墨进行固化时,时间为30-40min;
f.所述高温保护膜片至少满足150℃烘烤30min不发生卷曲变形,膜材剥离力≤3g/25mm;
g.设置所述高温保护膜片之后,通过所述高温保护膜片将整体固定在硬质底板上。
优选地,所述超薄玻璃的单片加工方法满足以下条件中的至少一个:
h.所述耐酸保护油墨的透过率大于等于80%;
i.所述耐酸保护油墨,以自身质量为100%计算,包括:含环氧基的聚合物35-45%、含酚羟基的聚合物8-12%、含氨基的聚合物2-4%、分散剂0.5-1%、多元酸酯35-40%、流平剂0.2-0.5%和增稠剂0.5-1.5%;
j.所述大尺寸原料超薄玻璃的厚度为0.03-0.1mm;
k.所述激光切割使用的激光的波长为1060-1070nm,频率为100-120kHz,切割速度为50-100mm/s。
优选地,所述酸洗倒边形貌处理满足以下条件中的一个或多个:
l.所述蚀刻液为质量浓度为1-4%的氢氟酸溶液;
m.所述单片超薄玻璃以0.8-1.2m/min的速度从所述蚀刻液内通过;
n.所述酸洗倒边形貌处理的温度为28-32℃,时间为15-20min。
优选地,所述超薄玻璃的单片加工方法满足以下条件中的至少一个:
o.所述单片超薄玻璃的边缘平整度<3μm,优选<2.5μm;
p.所述酸洗倒边形貌处理的蚀刻深度与所述单片超薄玻璃的厚度比为(1-2):1。
优选地,所述退镀满足以下条件中的一个或多个:
q.所述退镀使用碱性溶液进行;
r.所述碱性溶液包括质量浓度为5-10%的氢氧化钠水溶液。
本申请还提供一种超薄玻璃,使用所述的超薄玻璃的单片加工方法制得。
本申请还提供一种柔性显示装置,包括所述的超薄玻璃。
与现有技术相比,本申请的有益效果包括:
本申请提供的超薄玻璃的单片加工方法,无需叠片酸洗加工,经过单片工序即可制作出满足预期折弯效果的倒边形貌。通过采用喷涂方式在大尺寸原料超薄玻璃的正反面喷涂耐酸保护油墨,解决了丝印方式得到的产品表面平整度低、不符合激光切割要求、易产生碎片、良率低等问题。通过酸洗倒边形貌处理,蚀刻超薄玻璃的边缘尖端形貌,从而提升UTG产品的折弯性能。
本申请提供的超薄玻璃和柔性显示装置,通过使用上述超薄玻璃的单片加工方法,使得破片率得到了极大的降低,提升了整体的加工良率;相比于叠片加工来说,单片加工整体工序更短,不需要叠片和解片流程,能有效提高加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对本申请范围的限定。
图1为酸蚀刻原理示意图;
图2为本申请实施例提供的超薄玻璃的单片加工方法的工艺流程示意图;
图3为本申请实施例使用平板酸洗机进行酸洗倒边形貌处理的示意图;
图4为本申请实施例1蚀刻前后外观形貌对比照片;
图5为不同浓度氢氟酸在相同条件下蚀刻的外观形貌对比照片;
图6为高浓度氢氟酸在相同条件下上下边蚀刻不均匀的外观形貌照片;
图7为高浓度氢氟酸在相同条件下不同位置蚀刻不均匀的外观形貌照片;
图8为不同透过率条件下切割形貌照片。
附图标记:
101-激光切割后的产品;102-蚀刻浸泡槽;103-滑动滚轮棒;
201-耐酸保护油墨;202-超薄玻璃;203-蚀刻后的产品。
具体实施方式
如本文所用之术语:
“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1~5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1~4”、“1~3”、“1~2”、“1~2和4~5”、“1~3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
在这些实施例中,除非另有指明,所述的份和百分比均按质量计。
“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位,1份可表示任意的单位质量,如可以表示为1g,也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份,B组分的质量份为b份,则表示A组分的质量和B组分的质量之比a:b。或者,表示A组分的质量为aK,B组分的质量为bK(K为任意数,表示倍数因子)。不可误解的是,与质量份数不同的是,所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生,例如,A和/或B包括(A和B)和(A或B)。
一种超薄玻璃的单片加工方法,包括:
在大尺寸原料超薄玻璃的正反面喷涂耐酸保护油墨,然后进行激光切割得到目标尺寸的单片超薄玻璃;
使用蚀刻液对所述单片超薄玻璃进行酸洗倒边形貌处理,然后将所述耐酸保护油墨退镀,清洗得到目标超薄玻璃产品。
对于耐酸保护油墨涂层制备而言,由于丝印网版为孔隙结构,刮涂出来的油墨在微观上会不平整,从而在激光透过时发生漫反射和散射现象,而超薄玻璃的切割精度要求极高,光束散射后会使边缘切割的较为粗糙,产品在折弯时从粗糙的地方开始产生裂纹,从而发生破裂。相比于丝印耐酸保护油墨的方法,喷涂方式可以获得更好的表面平整度,从而解决前述问题;表面平整度差、粗糙度过高,会对后续激光切割产生明显的障碍。
现有技术中也有设置UV膜来替代耐酸保护油墨的方案,但是这种方案不适合超薄玻璃,其原因在于:UV膜至少具有离型膜以及胶水,且离型膜为多层复合结构,这会使激光发生散射,而超薄玻璃的切割精度要求极高,光束散射后会使边缘切割的较为粗糙,边缘粗糙会导致(产品在折弯时从粗糙的地方开始产生裂纹,从而发生破裂)达不到高精度切割要求;而油墨则可以经过调配使其本身性质接近于玻璃;从而提高激光的透过性。
此外,使用UV膜还存在以下问题:
1.贴膜工艺对于超薄玻璃而言,由于超薄玻璃的柔性特点,很难做到在大片尺寸下贴膜不产生翘曲、气泡、破片等问题;
2.在贴膜方案中需要使膜材与超薄玻璃1:1覆膜,这在目前的技术条件下由于机械工差原因是极难做到的;
3.同样的,由于膜材本身就是柔性复合材料,膜材可以单独被激光切割外形,但其切割外形边缘的粗糙度较大,如果搭配上玻璃一起组成“膜材+玻璃+膜材”的结构去进行切割达不到免CNC+SPM边缘精修的效果。
普通切割方法(CNC)相对于激光切割的方法,存在精度低、易碎片等问题,在切割超薄玻璃时震动问题尤其突出。
酸洗倒边形貌处理的目的是为了提升UTG的折弯次数及折弯能力。UTG产品外形边缘经过酸洗,产品边缘由直角倒边变为“U”型倒边。在此过程中减少了产品边缘位置处的微裂纹,从而提升产品整体强度性能,满足折叠玻璃盖板使用的强度需求。
在一个可选的实施方式中,所述喷涂包括:
保护所述大尺寸原料超薄玻璃的第一表面,然后在第二表面喷涂所述耐酸保护油墨,再进行固化;
按照上述方法执行未喷涂一面的喷涂操作。
在一个可选的实施方式中,所述保护包括:
在所述大尺寸原料超薄玻璃的表面设置高温保护膜片;
所述固化之后将所述高温保护膜片剥离。
在一个可选的实施方式中,所述喷涂满足以下条件中的一个或多个:
a.采用多个油墨输出端、通过交叉路径进行所述喷涂;优选沿着所述大尺寸原料超薄玻璃的长度方向和宽度方向交叉喷涂;
b.执行所述喷涂的油墨输出端的移动速度为30-50cm/s,所述油墨输出端与所述大尺寸原料超薄玻璃的表面的距离为20-40cm;
需要说明的是,此处所称“喷涂的油墨输出端的移动速度”为油墨输出端沿着所述大尺寸原料超薄玻璃的长度方向和宽度方向的移动速度,不包括高度方向(或者厚度方向)。
此外,可以理解的是,对于油墨输出端的移动速度和油墨输出端与大尺寸原料超薄玻璃的表面的距离的限定,实际上仅仅为了保证所得耐酸保护油墨层的平整度以确保激光切割的精度,在喷涂设备发生变化的情况下,这些参数可以相应的发生变化。
可选的,执行所述喷涂的油墨输出端的移动速度可以为30cm/s、35cm/s、40cm/s、45cm/s、50cm/s或者30-50cm/s之间的任一值,所述油墨输出端与所述大尺寸原料超薄玻璃的表面的距离可以为20cm、25cm、30cm、35cm、40cm或者20-40cm之间的任一值;
c.所述喷涂得到的所述耐酸保护油墨的成膜厚度为5-8μm;
油墨厚度直接影响激光切割的效果,对于厚度较厚的油墨产品,所需激光功率和光斑会随之增大才能切透,但更大的光斑尺寸和功率会对切割边缘质量有明显影响。越大功率的光斑尺寸和功率,切割边缘效果粗糙度越大,效果也越差。
可选的,所述喷涂得到的所述耐酸保护油墨的成膜厚度可以为5μm、6μm、7μm、8μm或者5-8μm之间的任一值;
d.所述固化采用烘烤方式进行,所述烘烤的温度为140-160℃;
可选的,所述烘烤的温度可以为140℃、145℃、150℃、155℃、160℃或者140-160℃之间的任一值;
e.对所述第二表面的耐酸保护油墨进行固化时,时间为5-10min;对所述第一表面的耐酸保护油墨进行固化时,时间为30-40min;
对第二表面的固化可以称之为预固化,只是为了达到其表面固化,保证在翻面进行喷涂第一表面时,第二表面上的耐酸保护油墨不发生“掉油”现象;而对第一表面的固化,实质上是对两个表面的油墨进行内外部的完全固化。
可选的,对所述第二表面的耐酸保护油墨进行固化时,时间可以为5min、6min、7min、8min、9min、10min或者5-10min之间的任一值;对所述第一表面的耐酸保护油墨进行固化时,时间可以为30min、31min、32min、33min、34min、35min、36min、37min、38min、39min、40min或者30-40min之间的任一值;
f.所述高温保护膜片至少满足150℃烘烤30min不发生卷曲变形,膜材剥离力≤3g/25mm;
g.设置所述高温保护膜片之后,通过所述高温保护膜片将整体固定在硬质底板上。
喷涂存在工艺难点:理论上讲,只要将耐酸保护油墨均匀喷涂至超薄玻璃的表面即可,但是在实际生产中,喷涂机器的喷嘴气压就能直接将0.03mm的玻璃弄碎,在整个工艺过程中,如何稳定的对大尺寸产品两面进行喷涂和翻面是工艺上的难点。本申请具体实施过程中采用的方案是通过在暂未喷涂的一面设置高温保护膜片,并固定在硬板上的做法进行喷涂,在翻过来喷涂时只需要在另一面同样的贴膜并固定在硬板上,再把之前的膜撕掉即可。
需要说明的是,高温保护膜片和硬板的设置均是为了给超薄玻璃提供相应的支撑以使得其能够耐受喷涂工艺本身所带来的瞬时冲击。
之所以要使用耐高温的保护膜片,是为了适配耐酸保护油墨固化的需要,保证在固化过程中保护膜片不会过度收缩,从而避免造成产品变形过大导致产品破裂,同时保证固化之后保护膜片能够顺利的剥离。
需要特别说明的是,采用保温保护膜片和硬板支撑的方式仅为保证喷涂工艺顺利进行的方式之一,可以理解的是,其它可行的方式也在本申请的保护范围之内,例如:通过夹具、治具的夹持和支撑,实现对超薄玻璃的固定和受力支撑,并不必须限定使用保温保护膜片和硬板支撑的方式。
在一个可选的实施方式中,所述超薄玻璃的单片加工方法满足以下条件中的至少一个:
h.所述耐酸保护油墨的透过率大于等于80%;
耐酸保护油墨的透过率低,会影响激光切割精度。
“耐酸保护油墨+超薄玻璃+耐酸保护油墨”这种结构可以认为属于一种特殊的复合材料,这种复合材料的组成并不像想象中那样简单,实际上有着诸多要求。具体包括:①耐酸保护油墨涂层有较高的光线透过率(80%)和较低的雾度(25以下),以确保激光对油墨涂层和玻璃的同时切割;②在激光裂片时有相近的材料力学性能以满足同时裂片;③在上下面热固化之后有足够平整的平整度(平面平整度Sa小于5nm);④在酸洗时满足酸洗的耐酸要求。
喷涂后,如果因为油墨流平或者表面颗粒原因,油墨表面会存在一定的粗糙度。粗糙度越大则激光时激光散射越明显,则切割效果越差,如果要达到同样的切割效果,则需调高激光功率,造成边缘质量变差。同粗糙度,透过率较低的油墨产品,在同样参数的激光切割时,可能会存在无法切透的情况,通过修改激光参数达到同样切透效果则影响切割产品边缘质量效果。
可选的,所述耐酸保护油墨的透过率可以为80%、85%、90%或者大于等于80%的任一值;
i.所述耐酸保护油墨,以自身质量为100%计算,包括:含环氧基的聚合物35-45%、含酚羟基的聚合物8-12%、含氨基的聚合物2-4%、分散剂(改性聚氨酯高聚物)0.5-1%、多元酸酯35-40%、流平剂0.2-0.5%、消泡剂0.5-1%和增稠剂0.5-1.5%;
增稠剂可以为增强油墨与玻璃之间的附着力的物质,例如二氧化硅。
含环氧基的聚合物中的环氧基团开环与含酚羟基的聚合物和含氨基的聚合物结合,生成网络状的聚合物。其中环氧基含量的高低直接影响油墨的黏度,一般情况下,含环氧基的聚合物的环氧值为0.51-0.54mol/100g,可选的,含环氧基的聚合物为酚醛环氧树脂、双酚A型环氧树脂中的一种或多种。优选的,含环氧基的聚合物为苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂中的一种或多种。
可选的,含酚羟基的聚合物可以为酚醛树脂、水杨酸酯聚合物中的一种或多种;优选的,含酚羟基的聚合物为热塑性酚醛树脂。
可选的,含氨基的聚合物是含有伯胺主链含-O-的聚合物;优选的,含氨基的聚合物为聚醚胺。
可选的,多元酸酯作为一种溶剂,是酸与醇发生酯化反应得到,其中酸或醇中至少一种为多元,即可以为多元醇与一元酸或多元酸反应,一元醇与多元酸反应,多元醇是含2-6个醇羟基的化合物,比如季戊四醇、乙二醇、2-丙二醇、丁二醇、己二醇等,多元酸是含有2个以上的羧基的化合物,比如丁二酸、戊二酸等。
可选的,所述耐酸保护油墨,以自身质量为100%计算,含环氧基的聚合物的用量可以为35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%或者35-45%之间的任一值;含酚羟基的聚合物的用量可以为8%、9%、10%、11%、12%或者8-12%之间的任一值;含氨基的聚合物的用量可以为2%、3%、4%或者2-4%之间的任一值;分散剂的用量可以为0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%或者0.5-1%之间的任一值;多元酸酯的用量可以为35%、36%、37%、38%、39%、40%或者35-40%之间的任一值;流平剂的用量可以为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%或者0.2-0.5%之间的任一值;消泡剂的用量可以为0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%或者0.5-1%之间的任一值;增稠剂的用量可以为0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%或者0.5-1.5%之间的任一值;
j.所述大尺寸原料超薄玻璃的厚度为0.03-0.1mm;
可选的,所述大尺寸原料超薄玻璃的厚度可以为0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm或者0.03-0.1mm之间的任一值;
k.所述激光切割使用的激光的波长为1060-1070nm,频率为100-120kHz,切割速度为50-100mm/s。
该激光切割使用的是红外激光切割机。
可选的,所述激光切割使用的激光的波长可以为1060nm、1065nm、1070nm或者1060-1070nm之间的任一值,频率可以为100kHz、110kHz、120kHz或者100-120kHz之间的任一值,切割速度可以为50mm/s、60mm/s、70mm/s、80mm/s、90mm/s、100mm/s或者50-100mm/s之间的任一值。
在一个可选的实施方式中,所述酸洗倒边形貌处理满足以下条件中的一个或多个:
l.所述蚀刻液为质量浓度为1-4%的氢氟酸溶液;
小于1%的情况下,反应速度太低,影响生产效率;由于加工时玻璃是移动的,蚀刻液不是理想上的绝对静止,大于4%时反应过快,会出现U型倒边上下蚀刻效果不对称的情况。
可选的,氢氟酸溶液的质量浓度可以为1%、2%、3%、4%或者1-4%之间的任一值。
m.所述单片超薄玻璃以0.8-1.2m/min的速度从所述蚀刻液内通过;
可选的,所述单片超薄玻璃从所述蚀刻液内通过的速度可以为0.8m/min、0.9m/min、1.0m/min、1.1m/min、1.2m/min或者0.8-1.2m/min之间的任一值。
n.所述酸洗倒边形貌处理的温度为28-32℃,时间为15-20min。
氢氟酸溶液温度在高出28-32℃范围后,酸液的反应速度会有所加快,对于酸洗倒边工序来说,蚀刻酸洗速度的增加意味着酸洗出来的产品倒边形貌会更尖,即酸洗倒边形貌处理的蚀刻深度与单片超薄玻璃的厚度比会变大;此外,整体酸洗倒边更加不稳定,会出现在单片产品内有的地方蚀刻倒边更加尖锐,有的倒边更加平缓。而对于过低的温度,在温度降低后,反应速率会明显降低,在30℃时,整个蚀刻倒边过程在10min左右,但是温度降低至20℃以下时,做出同样要求的形貌所需温度会提升至15-20min。
可选的,所述酸洗倒边形貌处理的温度可以为28℃、29℃、30℃、31℃、32℃或者28-32℃之间的任一值,时间可以为15min、16min、17min、18min、19min、20min或者15-20min之间的任一值。
在一个可选的实施方式中,所述超薄玻璃的单片加工方法满足以下条件中的至少一个:
o.所述单片超薄玻璃的边缘平整度<3μm,优选<2.5μm;
p.所述酸洗倒边形貌处理的蚀刻深度与所述单片超薄玻璃的厚度比为(1-2):1。
图1为酸蚀刻原理示意图。如图1所示,酸洗倒边形貌处理的蚀刻深度为图中a所示,单片超薄玻璃的厚度为图中b所示。
可选的,所述酸洗倒边形貌处理的蚀刻深度与所述单片超薄玻璃的厚度比可以为1:1、1.5:1、2:1或者(1-2):1之间的任一值。
在一个可选的实施方式中,所述退镀满足以下条件中的一个或多个:
q.所述退镀使用碱性溶液进行;
r.所述碱性溶液包括质量浓度为5-10%的氢氧化钠水溶液。
可选的,所述碱性溶液包括质量浓度可以为5%、6%、7%、8%、9%、10%或者5-10%之间的任一值的氢氧化钠水溶液。
本申请还提供一种超薄玻璃,使用所述的超薄玻璃的单片加工方法制得。
本申请还提供一种柔性显示装置,包括所述的超薄玻璃。
本申请所指的柔性显示装置,包括例如柔性显示器玻璃盖板、柔性手机屏幕以及使用该柔性手机屏幕的手机。
下面将结合具体实施例对本申请的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本申请,而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
首先,对本申请提供的耐酸保护油墨进行说明,其成分和质量含量如下表1所示:
表1耐酸保护油墨成分表
| 成分 | 含量/% | CAS NO. |
| 酚醛环氧树脂 | 35-45% | 24969-06-0 |
| 酚醛树脂 | 8-12% | 9003-35-4 |
| 聚醚胺 | 2-4% | 9046-10-0 |
| 改性聚氨酯高聚物 | 0.5-1% | / |
| 二元酸酯 | 35-40% | 95481-62-2 |
| 二氧化硅 | 0.5-1.5% | 7631-86-9 |
| 丙烯酸酯 | 0.2-0.5% | 25035-69-2 |
| 二甲基硅烷改性乳液 | 0.5-1% | / |
对本申请实施例使用的耐酸保护油墨进行说明,其成分和质量含量如下:
酚醛环氧树脂42.5%、酚醛树脂10%、聚醚胺4%、二元酸酯40%、改性聚氨酯高聚物(埃夫科纳公司,型号4010)1%、二氧化硅1%、丙烯酸酯0.5%、二甲基硅烷改性乳液(迈图公司,型号750S)1%。其中主体树脂为酚醛环氧树脂、酚醛树脂以及聚醚胺,二元酸酯为溶剂,改性聚氨酯高聚物为分散剂,二氧化硅为增稠剂,二甲基硅烷改性乳液为消泡剂,丙烯酸酯为流平剂。其中,酚醛环氧树脂与酚醛树脂是油墨透明度的主要影响因素;二氧化硅作为增稠剂使用,其经过研磨后是相对透明的,喷涂厚度很薄的情况下基本不影响透明度及透过率。
需要说明的是,本申请优选要求耐酸保护油墨的透过率大于等于80%,并不要求必须要以上述配方来实现。现有技术中其它能够满足透过率要求的耐酸保护油墨也可以使用。上述耐酸保护油墨配方仅做示例。
实施例1
本实施例提供一种超薄玻璃,其单片加工方法包括如下步骤(如图2所示):
步骤1,将厚度0.03mm的来料大片超薄玻璃进行超声波清洗并烘干,处理好的产品(包括除静电处理)统一放置于待喷涂区域等待统一制备;
步骤2,将干净的产品背面覆上高温保护膜片,再将覆好膜片的产品通过膜片固定在硬质底板上,膜材满足150℃烘烤30分钟不发生卷曲变形,膜材剥离力<3g/25mm;
步骤3,将固定好的产品正面进行喷涂,通过自动喷涂机设置X轴、Y轴交叉路径喷涂,X、Y轴喷涂步进距离3cm,喷枪位移速度50cm/s,喷枪距基板高度30cm,喷枪垂直与基板面喷涂,通过喷枪出油量和雾化范围控制最终成膜厚度为5μm±0.5um。所喷耐酸保护油墨为透明无色耐酸保护油墨,油墨透过率>80%;
步骤4,将喷涂完一面保护油的产品进行预烤,预烘烤温度为150℃,烘烤时间为5分钟;
步骤5,将预烤完成的产品从保护膜上剥离,同时使未喷涂的一面以步骤2-步骤3同样的方式进行贴膜-固定-喷涂;
步骤6,将两面喷涂完成的产品进行终烤,烘烤完成后将产品从保护膜和底板上剥离下来,终烤温度为150℃,烘烤时间为30分钟;
步骤7,将剥离下来的玻璃产品置于激光机切割平台上进行切割,激光波长1064nm、脉冲频率100kHz、切割速度50mm/s;
步骤8,将激光切割后的产品依次轮流经过平板酸洗机进行酸洗倒边形貌处理,酸洗机采用平板酸洗的模式,使用温度30℃的、质量浓度2%HF(氢氟酸)溶液浸泡,如图3所示,激光切割后的产品101在盛有氢氟酸的蚀刻浸泡槽102内,经滑动滚轮棒103作用,在机台中以1m/min的速度移动,酸洗时间15min;
蚀刻前后的产品形貌对比如图4所示,其中(a)为蚀刻前的形貌,包括耐酸保护油墨201和超薄玻璃202;(b)为蚀刻后的产品203,具有“U”型倒边形貌。
步骤9,酸洗完成后的产品进行插架,将产品表面耐酸保护油使用NaOH(氢氧化钠)溶液进行褪镀。在质量浓度5%NaOH溶液中浸泡5min,使得表面油墨涂层脱落即可;
步骤10,将褪镀后的产品进行清洗,去除表面脏污。使用槽式超声波清洗机,将褪镀插架后的产品依次通过超声波清洗机各清洗槽,并完成干燥即可得到所需UTG产品。
实施例2
本实施例提供一种超薄玻璃,其单片加工方法包括如下步骤:
步骤1,将厚度0.04mm的来料大片超薄玻璃进行超声波清洗并烘干,处理好的产品统一放置于待喷涂区域等待统一制备;
步骤2,将干净的产品背面覆上高温保护膜片,再将覆好膜片的产品通过膜片固定在硬质底板上,膜材满足150℃烘烤30分钟不发生卷曲变形,膜材剥离力<3g/25mm;
步骤3,将固定好的产品正面进行喷涂,通过自动喷涂机设置X轴、Y轴交叉路径喷涂,X、Y轴喷涂步进距离3cm,喷枪位移速度40cm/s,喷枪据基板高度高度25cm,喷枪垂直与基板面喷涂,通过喷枪出油量和雾化范围控制最终成膜厚度为6μm±0.5um。所喷耐酸保护油墨为透明无色耐酸保护油墨,油墨透过率>80%;
步骤4,将喷涂完一面保护油的产品进行预烤,预烘烤温度为150℃,烘烤时间为5分钟;
步骤5,将预烤完成的产品从保护膜上剥离,同时使未喷涂的一面以步骤2-步骤3同样的方式进行贴膜-固定-喷涂;
步骤6,将两面喷涂完成的产品进行终烤,烘烤完成后将产品从保护膜和底板上剥离下来,终烤温度为150℃,烘烤时间为30分钟;
步骤7,将剥离下来的玻璃产品置于激光机切割平台上进行切割,激光波长1064nm、脉冲频率100kHz、切割速度50mm/s;
步骤8,将激光切割后的产品依次轮流经过平板酸洗机进行酸洗倒边形貌处理,酸洗机采用平板酸洗的模式,使用温度30℃的、质量浓度3%HF(氢氟酸)溶液浸泡,产品在机台中以1m/min的速度移动,酸洗时间12min;
步骤9,酸洗完成后的产品进行插架,将产品表面耐酸保护油使用NaOH(氢氧化钠)溶液进行褪镀。在质量浓度5%NaOH溶液中浸泡5min,使得表面油墨涂层脱落即可;
步骤10,将褪镀后的产品进行清洗,去除表面脏污。使用槽式超声波清洗机,将褪镀插架后的产品依次通过超声波清洗机各清洗槽,并完成干燥即可得到所需UTG产品。
实施例3
本实施例提供一种超薄玻璃,其单片加工方法包括如下步骤:
步骤1,将厚度0.05mm的来料大片超薄玻璃进行超声波清洗并烘干,处理好的产品统一放置于待喷涂区域等待统一制备;
步骤2,将干净的产品背面覆上高温保护膜片,再将覆好膜片的产品通过膜片固定在硬质底板上,膜材满足150℃烘烤30分钟不发生卷曲变形,膜材剥离力<3g/25mm;
步骤3,将固定好的产品正面进行喷涂,通过自动喷涂机设置X轴、Y轴交叉路径喷涂,X、Y轴喷涂步进距离3cm,喷枪位移速度40cm/s,喷枪据基板高度高度20cm,喷枪垂直与基板面喷涂,通过喷枪出油量和雾化范围控制最终成膜厚度为6.5μm±0.5um。所喷耐酸保护油墨为透明无色耐酸保护油墨,油墨透过率>80%;
步骤4,将喷涂完一面保护油的产品进行预烤,预烘烤温度为150℃,烘烤时间为5分钟;
步骤5,将预烤完成的产品从保护膜上剥离,同时使未喷涂的一面以步骤2-步骤3同样的方式进行贴膜-固定-喷涂;
步骤6,将两面喷涂完成的产品进行终烤,烘烤完成后将产品从保护膜和底板上剥离下来,终烤温度为150℃,烘烤时间为30分钟;
步骤7,将剥离下来的玻璃产品置于激光机切割平台上进行切割,激光波长1064nm、脉冲频率100kHz、切割速度50mm/s;
步骤8,将激光切割后的产品依次轮流经过平板酸洗机进行酸洗倒边形貌处理,酸洗机采用平板酸洗的模式,使用温度30℃的、质量浓度4%HF(氢氟酸)溶液浸泡,产品在机台中以1m/min的速度移动,酸洗时间10min;
步骤9,酸洗完成后的产品进行插架,将产品表面耐酸保护油使用NaOH(氢氧化钠)溶液进行褪镀。在质量浓度5%NaOH溶液中浸泡5min,使得表面油墨涂层脱落即可;
步骤10,将褪镀后的产品进行清洗,去除表面脏污。使用槽式超声波清洗机,将褪镀插架后的产品依次通过超声波清洗机各清洗槽,并完成干燥即可得到所需UTG产品。
对照例1
为了证明氢氟酸浓度对于酸洗倒边形貌处理的影响,特进行如下对照实验。
按照实施例1的方法,分别用1%、2%、3%、4%氢氟酸在30℃条件下进行酸洗倒边形貌处理12min。其外观形貌照片如图5所示。
从图5可以看出,在其他条件相同的情况下,酸浓度越高,a/b的比值越大。
过高时,边缘的前端也会变得更加尖锐。
在同样条件下,采用9%的高浓度氢氟酸进行酸洗倒边形貌处理,其外观形貌照片如图6和图7所示。
从图6和图7可以看出,于过高的浓度造成的不均匀现象主要表现为,上下边蚀刻不均匀,不同位置蚀刻不均匀等。
对比例1
为了验证透过率80%以上的必要性,进行如下对比。
通过对油墨中改性环氧树脂的种类以及占比含量进行调控,按实施例1的方法,分别对固烤后70%、85%两种不同透过率的油墨产品进行激光切割,所用激光参数相同,所表现的激光切割效果有明显区别。其切割断面外观如图8所示。
从图8可以看出在透过率超过80%的时候,激光切割边缘清洗,锯齿较小,可轻松裂片;在低于70%时,油墨层出现切不透的现象,油墨层切割后同时还存在粘合的情况,直接影响裂片,导致碎片。因此,优先选择透过率较高的耐酸油墨作为优选。
相关测试数据如下表2所示:
表2测试结果
| 测试结果 | 油墨透过率 | 切割效果 | 边缘粗糙度 | 切割良率 |
| 油墨1 | 85% | 易裂片 | 小于3um | 99% |
| 油墨2 | 70% | 不易裂片 | 小于10um | 40-50% |
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在上面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种超薄玻璃的单片加工方法,其特征在于,包括:
在大尺寸原料超薄玻璃的正反面喷涂耐酸保护油墨,然后进行激光切割得到目标尺寸的单片超薄玻璃;
使用蚀刻液对所述单片超薄玻璃进行酸洗倒边形貌处理,然后将所述耐酸保护油墨退镀,清洗得到目标超薄玻璃产品。
2.根据权利要求1所述的超薄玻璃的单片加工方法,其特征在于,所述喷涂包括:
保护所述大尺寸原料超薄玻璃的第一表面,然后在第二表面喷涂所述耐酸保护油墨,再进行固化;
按照上述方法执行未喷涂一面的喷涂操作。
3.根据权利要求2所述的超薄玻璃的单片加工方法,其特征在于,所述保护包括:
在所述大尺寸原料超薄玻璃的表面设置高温保护膜片;
所述固化之后将所述高温保护膜片剥离。
4.根据权利要求3所述的超薄玻璃的单片加工方法,其特征在于,所述喷涂满足以下条件中的一个或多个:
a.采用多个油墨输出端、通过交叉路径进行所述喷涂;优选沿着所述大尺寸原料超薄玻璃的长度方向和宽度方向交叉喷涂;
b.执行所述喷涂的油墨输出端的移动速度为30-50cm/s,所述油墨输出端与所述大尺寸原料超薄玻璃的表面的距离为20-40cm;
c.所述喷涂得到的所述耐酸保护油墨的成膜厚度为5-8μm;
d.所述固化采用烘烤方式进行,所述烘烤的温度为140-160℃;
e.对所述第二表面的耐酸保护油墨进行固化时,时间为5-10min;对所述第一表面的耐酸保护油墨进行固化时,时间为30-40min;
f.所述高温保护膜片至少满足150℃烘烤30min不发生卷曲变形,膜材剥离力≤3g/25mm;
g.设置所述高温保护膜片之后,通过所述高温保护膜片将整体固定在硬质底板上。
5.根据权利要求1所述的超薄玻璃的单片加工方法,其特征在于,满足以下条件中的至少一个:
h.所述耐酸保护油墨的透过率大于等于80%;
i.所述耐酸保护油墨,以自身质量为100%计算,包括:含环氧基的聚合物35-45%、含酚羟基的聚合物8-12%、含氨基的聚合物2-4%、分散剂0.5-1%、多元酸酯35-40%、流平剂0.2-0.5%和增稠剂0.5-1.5%;
j.所述大尺寸原料超薄玻璃的厚度为0.03-0.1mm;
k.所述激光切割使用的激光的波长为1060-1070nm,频率为100-120kHz,切割速度为50-100mm/s。
6.根据权利要求1所述的超薄玻璃的单片加工方法,其特征在于,所述酸洗倒边形貌处理满足以下条件中的一个或多个:
l.所述蚀刻液为质量浓度为1-4%的氢氟酸溶液;
m.所述单片超薄玻璃以0.8-1.2m/min的速度从所述蚀刻液内通过;
n.所述酸洗倒边形貌处理的温度为28-32℃,时间为15-20min。
7.根据权利要求1所述的超薄玻璃的单片加工方法,其特征在于,满足以下条件中的至少一个:
o.所述单片超薄玻璃的边缘平整度<3μm,优选<2.5μm;
p.所述酸洗倒边形貌处理的蚀刻深度与所述单片超薄玻璃的厚度比为(1-2):1。
8.根据权利要求1-7任一项所述的超薄玻璃的单片加工方法,其特征在于,所述退镀满足以下条件中的一个或多个:
q.所述退镀使用碱性溶液进行;
r.所述碱性溶液包括质量浓度为5-10%的氢氧化钠水溶液。
9.一种超薄玻璃,其特征在于,使用权利要求1-8任一项所述的超薄玻璃的单片加工方法制得。
10.一种柔性显示装置,其特征在于,包括权利要求9所述的超薄玻璃。
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