玻璃抛光组合物及方法技术

本发明专利技术提供适用于在约１１０ｇ／ｃｍ↑［２］或更小的下压力下抛光玻璃基板的玻璃抛光组合物及方法。一种优选的抛光组合物包含悬浮于含有聚合物稳定剂及任选的水溶性无机盐的含水载体中的颗粒状二氧化铈研磨剂，其中，所述聚合物稳定剂的量例如为约５０至约１５００ｐｐｍ，所述颗粒状二氧化铈研磨剂的量例如为约１至约１５重量％。优选地，该颗粒状二氧化铈研磨剂具有约０．３５μｍ至约０．９μｍ的平均粒度。另一优选的组合物包含约１至约１５重量％的悬浮于含水载体中的颗粒状二氧化铈研磨剂，其中，所述颗粒状二氧化铈研磨剂的特征在于平均粒度为至少约０．２μｍ且ＣｅＯ↓［２］的纯度为至少约９９．９重量％，所述含水载体的ｐＨ值比该二氧化铈研磨剂的等电点（ＩＥＰ）高或低至少约１个单位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于抛光玻璃基板的组合物及方法。更具体地说，本专利技术涉 及二氧化铈抛光组合物在抛光玻璃表面中的用途。
技术介绍
液晶显示器(LCD)及有机发光二极管(OLED)平板器件通常包括位于 LCD或OLED单元结构的外侧显示表面上的薄玻璃面板。期望的是，该面板 薄且非常均匀，以使面板的重量最小化且提供优良的光学性质。OLED及LCD 级玻璃包括钠钙玻璃及碱土金属氧化物-Al20rSi02玻璃，例如EAGLE⑧2000 玻璃、EAGLE⑧XL玻璃及1737玻璃等，其可得自Coming Inc., Coming, New York。优选地，玻璃的碱土金属氧化物组分包含一种或多种选自MgO、 CaO、 SrO及BaO的氧化物。用于玻璃面板抛光的常规系统通常利用两步法，该两步法包括移除材料 的主体(bulk)的初始研磨或蚀刻步骤(主体移除步骤)，以及随后的利用抛光组 合物的磨光或抛光步骤，其中，该抛光组合物包含与水混合并与固定研磨垫 或研磨带组合使用的相对大的二氧化铈颗粒(例如，平均粒度为约2微米或更 大)。磨光或抛光步骤主要用于移除由主体移除步骤所造成的损坏(例如，凹 坑、划痕等)。由于用这些常规抛光系统获得了相对低的玻璃移除速率(例如， 小于约500nm/min(0.5^im/min)的移除速率)，因而，对于用于平板显示器的玻 璃表面的抛光，该系统并不完全令人满意。这些低移除速率不能以及时的方 式有效去除由主体移除步骤所造成的凹坑及划痕。而且，相对大的二氧化铈 颗粒往往在玻璃表面上形成大划痕及凹坑。表面划痕及凹坑〗吏面板的光学性能劣化。另外，在输送管线及浆料储罐中，大的二氧化铈颗粒往往从水中沉 降出来，从而导致制造困难。在许多常规抛光技术中，基板载体或抛光头安装在载体组件上，且定位 成与抛光装置中的抛光垫接触。载体组件向基板提供可控压力(下压力)，以 迫使基板抵靠在抛光垫上。通过外部驱动力使该垫相对于基板移动。该垫与 基板之间的相对运动用于磨除该基板表面，以便从该基板表面移除一部分材 料，从而抛光该表面。通常通过抛光组合物的化学活性和/或悬浮于抛光组合 物中的研磨剂的机械活性来进一步协助抛光。在如上所述的典型玻璃抛光系统中，须使用大于约110克/平方厘米(g/cm、约1.56磅/平方英寸，psi)的相对 高的下压力来获得有用的移除速率。对于LCD及OLED器件中所使用的相对 薄的玻璃面板，这种高的下压力增加了破损率。现需要开发能够利用约110g/cn^或更小的下压力来抛光玻璃(特别是 OLED及LCD级玻璃面板)且相对于常规二氧化铈抛光浆料具有改善的浆料 贮运(handling)特性的抛光组合物。相对于常规抛光方法，较低的下压力减少 了抛.光期间的玻璃破损量。还需要相对于通常所使用的大颗粒二氧化铈磨光 体系提供改善的玻璃移除速率(即，移除速率大于500nm/min)的抛光浆料。本 专利技术提供了这样的组合物。从本文提供的本专利技术的描述，本专利技术的这些及其 它优点以及额外的专利技术特征将变得明晰。
技术实现思路
一方面，本专利技术提供适用于利用约110g/cn^或更小的下压力抛光玻璃、 尤其是OLED及LCD级玻璃面板的。本专利技术的优选含 水玻璃抛光组合物包含悬浮于含有稳定剂及任选的水溶性无机盐(例如，卣 化铯)的含水载体中的颗粒状二氧化铈研磨剂。在优选实施方案中，该组合 物包含借助于聚合物稳定剂而悬浮于含水载体中的平均粒度为约350nm至约 900nm(0.35pm至0.9^im)的颗粒状二氧化铈研磨剂。优选地，稳定剂包含至少 一种下列酸性聚合物聚丙烯酸酯(例如，聚丙烯酸)、聚曱基丙烯酸酯(例如， 聚曱基丙烯酸)及聚(乙烯基磺酸酯)(例如，聚(乙烯基磺酸))，其可以酸形式、 盐形式(例如，碱金属盐)或部分中和的形式存在于抛光组合物中。在另一实 施方案中，该组合物包含至少一种下列极性、非离子型或阴离子型聚合物 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚(乙烯醇)、聚(2-乙基隨唑啉)、羟乙基纤维素及黄原胶。优选地，二氧化铈研磨剂包含至少约99.9重量。/。的Ce02。另 一 方面，'本专利技术的玻璃抛光组合物包含约1至约15重量％的悬浮于含 水载体中的纯度至少为约99.9重量％ Ce02的颗粒状二氧化铈研磨剂。二氧化 铈研磨剂的平均粒度至少为约0.2pm、优选为约0.2pm至约lljam,且其pH值 比二氧化铈研磨剂的等电点(IEP)高或低至少约1个单位。通常，二氧化铈的 IEP的pH值为约6至约7。在一个优选实施方案中，该组合物的pH值为约3至 约4,且可任选地包含约l至约20个百万分率(ppm;优选约5至10ppm)p比啶曱 酸(即，吡啶-2-羧酸)作为稳定剂。当以约1重量％浓度利用研磨剂时，尤其优 选存在吡啶曱酸。在另一优选实施方案中，该组合物的pH值为约8至约9。当用于抛光玻璃、尤其是OLED及LCD级玻璃面板(如钠钙玻璃及碱土金 属氧化物-Al203-Si02玻璃面板)时，本专利技术的组合物及方法提供大于约 500nm/min的相对高的玻璃移除速率。合乎需要地，本专利技术的组合物及方法 易于适合于大规模应用。本专利技术的稳定玻璃抛光组合物的一个优点为改善的 贮运特性(即，二氧化铈颗粒在输送管线及在浆料储罐中沉降较少)以及改善 的再循环性。优选的方法实施方案包括如下步骤使基板的表面与抛光垫及本专利技术的 含水玻璃抛光组合物接触；及使该抛光垫与该基板之间发生相对运动，同时 维持该组合物的至少一部分与在该垫及该基板之间的表面4妻触一段足以自 该表面磨除该玻璃的至少一部分的时间。附图说明图l显示了根据本专利技术的方法利用添加有或者未添加有氯化铯的包含二 氧化铈及PVP的抛光组合物对玻璃面板进行抛光所获得的玻璃移除速率 (RR,单位为pm/min)与使用仅含有二氧化铈的组合物所得到的结果相比的柱 状图。图2显示了根据本专利技术的方法利用包含二氧化铈及聚曱基丙烯酸酯的抛 光组合物对玻璃面板进行抛光所获得的玻璃移除速率(RR,单位为(im/min) 与使用仅含有二氧化铈的组合物所获得的结果相比的曲线图。具体实施方式光组合物及方法，尤其是以约110g/cn^或更小的下压力抛光用在LCD及 OLED显示器中的玻璃面板的。在第一方面中，该玻 璃抛光组合物包含借助于聚合物稳定剂而悬浮于含水载体中的二氧化铈颗 粒。在一些优选实施方案中，组合物还包含水溶性无机盐。聚合物稳定剂可为任何提供二氧化铈颗粒的稳定悬浮体的物质。合适的 稳定剂的非限定性实例包括酸性聚合物(例如，丙烯酸聚合物、曱基丙烯酸 聚合物及乙烯基磺酸聚合物)、极性非离子型聚合物(例如，乙烯吡咯烷酮聚 合物、乙烯醇聚合物、2-乙基聰唑啉聚合物、羟烷基纤维素)及阴离子型多醣 (黄原胶)。在一个优选实施方案中，稳定剂包含至少一种下列聚合物聚丙 烯酸、聚曱基丙烯酸及聚(乙烯基磺酸)，其可呈酸的形式、盐的形式、或者 部分中和的形式。在另 一优选实施方案中，稳定剂包含至少 一种下列聚合物 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚(乙烯醇)、聚(2-乙基隨唑啉)、羟乙基纤维素及黄 原胶。为方便起见，术语"丙烯酸酯"、"聚丙烯酸酯"、"曱基丙烯酸酯"、"聚曱 基丙烯酸酯"、"磺酸酯"及"聚(乙烯基磺酸酯)"是指其酸形式、盐形式及部分 中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃抛光方法，其包括用含水玻璃抛光组合物研磨玻璃基板的表面一段足以从该表面移除该玻璃的至少一部分的时间；其中，该抛光组合物包含约１至约１５重量％的悬浮于含水载体中的颗粒状二氧化铈研磨剂，所述颗粒状二氧化铈研磨剂的特征在于平均粒度为约０．３５μｍ至约０．９μｍ，所述含水载体含有约５０至约１５００ｐｐｍ的聚合物稳定剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：内文纳吉布，凯文莫根伯格，
申请(专利权)人：卡伯特微电子公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]