构成平板显示器的玻璃的蚀刻液组合物制造技术

本发明专利技术涉及的是玻璃的蚀刻液组合物，更详细地说，涉及的是一种构成平板显示器的玻璃的蚀刻液组合物。该蚀刻液组合物由如下部分组成：５重量％～２０重量％的ＨＦ；１０重量％～５０重量％的一种以上的无机酸，该无机酸从由Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］、Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］、ＨＣｌ、Ｈ↓［２］ＣＯ↓［３］、ＨＮＯ↓［３］和ＨＣｌＯ↓［４］组成的组中选出；０．５重量％～１０重量％的羧酸；０．０１重量％～５重量％的作为第一添加剂的无机硝酸盐；以及余量的水。本发明专利技术的玻璃蚀刻液组合物使得经过处理的玻璃透明度和表面粗糙度等蚀刻质量良好，蚀刻能力稳定，使用寿命延长，蚀刻效率（蚀刻张数）有所提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玻璃的蚀刻液组合物，更详细地说，涉及构成平板显示 器的玻璃的蚀刻液组合物。
技术介绍
本专利技术的玻璃蚀刻液组合物用于替代或改善以往使用的主材料为氢氟酸(HF)的蚀刻剂。以往使用的主材料为氢氟酸的蚀刻剂用于在对玻 璃表面进行蚀刻的同时，去除残留在表面的污染源，但是，由于氢氟酸 所具备的强氧化能力，导致玻璃的透明度下降以及表面粗糙度增加、设 备腐蚀等，由此，少量使用或完全替代氢氟酸的研究已持续很久。其中，比较有代表性的方法有混合含有氟化氢铵及氟离子的无机 盐、无机酸和有机酸，抑制过度腐蚀。但由于其氧化能力差，清洗能力 急剧下降，所以难以适用于大规模生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种构成平板显示器的玻璃的蚀刻液组合 物，其既能够减少氢氟酸的使用量，又具有强而稳定的蚀刻能力，且蚀 刻质量良好。并且本专利技术的目的还在于，提供一种构成平板显示器的玻璃的蚀刻 液组合物，其使得淤渣(sludge)产生量减少，废水处理费用降低，被蚀 刻的玻璃的透明度和均匀度良好，蚀刻效率(蚀刻张数)有所提高。本专利技术提供一种构成平板显示器的玻璃的蚀刻液组合物，该蚀刻液 组合物由如下部分组成5重量c/。 20重量y。的HF; 10重量°/。 50重量％ 的一种以上的无机酸，所述无机酸从由H2S04、 H3P04、 HC1、 H2C03、 HN03和HC104组成的组中选出；0.5重量％ 10重量°/。的羧酸；0.01重量°/。 5重量°/。的作为第一添加剂的无机硝酸盐；以及余量的水。本专利技术 的玻璃蚀刻液组合物优选为还包含0.005重量％ 1重量％的作为第二添 加剂的氟系表面活性剂。在此，"氟系表面活性剂"是指表面活性剂的作 为亲油性基团的烃部分的氢被氟取代的表面活性剂。本专利技术的蚀刻液组合物的应用方法没有特别限定。例如，根据被处 理玻璃的大小，蚀刻方式包括适用于较小尺寸(2代尺寸以下，370x470、 590x670)玻璃的浸渍起泡(Dip-bubble)方式；以及适用于大尺寸(3代 尺寸以上)玻璃的喷洒(spray)方式。浸渍起泡方式是在通风的蚀刻槽 中浸渍被处理玻璃且通常不维持恒定温度进行蚀刻的方法，它直接适用 于随蚀刻升高的温度来进行蚀刻；喷洒方式是在槽外对被处理玻璃进行 喷洒且维持恒定温度进行蚀刻的方法。上述蚀刻液组合物中，HF为玻璃蚀刻的主材料，将作为玻璃成分的 氧化物转换成氟化物，进行蚀刻，使用量为5重量％ 20重量％。当HF 为5重量％以下时，初期蚀刻能力较差，蚀刻时间长，当超过20重量％ 时，初期蚀刻能力显著增加，产生蚀刻斑点。上述一种以上的无机酸作为辅材料，与玻璃成分中的阳离子结合， 形成水溶性淤渣，防止淤渣再附着到玻璃表面，提高溶液的氧化能力， 从而提高蚀刻能力，防止因溶液的粘度增加而导致凹痕(dent)和划痕 (scratch)扩大。从由H2S04、 H3P04、 HC1、 H2C03、 HN03和HC104组 成的组中选择的一种以上的无机酸的使用量为10重量°/。 50重量％。在 使用量为10重量％以下时，淤渣量增多，初期蚀刻能力差。在使用量为 50重量％以上时，蚀刻斑点加深，突起缺陷和表面粗糙度增加。上述羧酸具有如下效果抑制初期急剧的酸度变化，直接与残留在 玻璃表面的污染物反应，降低蚀刻后残留的淤渣的粘结性。上述饱和或 不饱和脂肪酸优选为饱和脂肪酸或具有1个或2个双键的脂肪酸。上述 羧酸的种类没有特别限定，但通常为具有1 16个碳原子和1 3个羧酸 基的羧酸。例如，可以是甲酸、乙酸、枸橡酸、乙二酸、马来酸、丙二 酸、丁二酸、苹果酸、甲基丙烯酸、丙酸、山梨酸、拧檬酸、十一碳烯 酸、新癸酸、油酸、葡萄糖酸、乙醇酸或它们的混合物。羧酸的使用量为0.5重量％ 10重量％。在使用量为0.5重量％以下时，不具备降低淤 渣粘结性的效果，从而由淤渣引起的设备污染加重；在使用量为10重量％ 以上时，难以调节酸度，蚀刻能力下降。作为第一添加剂的含有N(V离子的无机硝酸盐可提高溶液的氧化能 力，从而提高蚀刻能力，产生微小气泡(Microbubble),所以能够防止淤 渣附着在玻璃表面，能够将指纹或其它有机物直接溶解。并且，还具有 通过氟离子的再生反应来提高药液寿命的效果。例如使用NaN03、KN03、 FeNO" Al(N03)3等的M(N03)n无机盐，优选使用量为0.01重量％ 5重 量0/0。作为第二添加剂的氟系表面活性剂吸附在玻璃表面上，而使得产生 的淤渣快速脱落并不会再次附着。并且，能够显著提高清洗效率。作为 第二添加剂的氟系表面活性剂可以是RfCH2CH2SCH2CH2C02Li 、 (RfCH2CH20)P(0)(ONH4)2 、 (RfCH2CH20)2P(0)(ONH4) 、 RfCH2CH20(CH2CH20)yH、 RfCH2CH2S03X、 RfCH2CH2NHS03X或它们的 混合物(上述式中，y为8 15的整数，X是H或NH4， Rf是F(CF2CF2)Z， 其中，z为3 8的整数)。表面活性剂的使用量优选为0.005重量％ 1重量％。在表面活性剂达到1重量％以上时，产生大量泡沬，效率降 低。据推测本专利技术的构成平板显示器的玻璃的蚀刻液组合物是通过如下 的反应机理形成的，但这并不用于特别限定本专利技术的保护范围。据推测，蚀刻反应机理分两个阶段在第一阶段中，组合物成分中的HF与作为玻璃成分的Si02、 A1203、 CaO、 ROx结合， 一部分转化为气相的H2、 SiF4 而挥发，另一部分则转化为H20和H2SiF6而溶解到药液中，还有一部分 转化为不溶性盐即A1F3、 CaF2、 RFX。在第二阶段中，该不溶性盐的阳离 子和无机酸的阴离子结合，生成A1乂S04)3、 CaS04、 R(S04)x、 A1(N03)3、 Ca(N03)2、 R(N03)x、 A1C13、 CaCl2、 RC1X、 A1(C03)3、 Ca(C03)2、 R(C03)x、 A1P04、 Ca3(P04)2、 R(P04)x和HF，转化为水溶性盐，从而导致淤渣量减 少，淤渣之间的粘结性下降，粒子变小，可以减少设备污染，所生成的 HF可以再次参与到蚀刻中。5专利技术效果本专利技术提供的玻璃蚀刻液组合物具有如下效果经本专利技术的玻璃蚀 刻液组合物处理的玻璃的透明度和表面粗糙度等蚀刻质量良好，蚀刻能 力稳定，使用寿命延长，蚀刻效率(蚀刻张数)有所提高。附图说明图1和图2分别是实施例3和实施例5的粗糙度图。 图3是比较例的粗糙度图。图4是实施例2、实施例6以及比较例的淤渣量的照片。， 图5是实施例2、实施例4以及比较例的使用寿命图。 图6是实施例4、实施例5以及比较例的凹痕扩大率的图。 图7是实施例3、实施例6以及比较例的表面照片。具体实施例方式下面根据实施例，详细说明本专利技术。这些实施例用于例示本专利技术， 不能被解释为限定本专利技术的权利要求范围。 实施例1 6 蚀刻方法准备以下述表1所示的比例混合HF/硝酸钠/无机酸(硫酸、磷酸、 盐酸)/乙醇酸/氟系表面活性剂/去离子水而成的蚀刻液组合物，维持为 30°C。为了去除污染物，在LCD工序中对上下板密合并注入有液晶的蚀 刻无碱玻璃(日本电气硝子株式会社的NEG OA-21，尺寸3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构成平板显示器的玻璃的蚀刻液组合物，该蚀刻液组合物由如下部分组成：５重量％～２０重量％的ＨＦ；１０重量％～５０重量％的一种以上的无机酸，上述无机酸从由Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］、Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］、ＨＣｌ、Ｈ↓［２］ＣＯ↓［３］、ＨＮＯ↓［３］和ＨＣｌＯ↓［４］组成的组中选出；０．５重量％～１０重量％的羧酸；０．０１重量％～５重量％的作为第一添加剂的无机硝酸盐；以及余量的水。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：禹贤，金俊奭，李俊烨，白镇洙，千一根，朴皛俊，李范锡，
申请(专利权)人：EXAX株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]