使用玻璃載體加工薄的柔性玻璃基材的方法
【專利說明】使用玻璃載體加工薄的柔性玻璃基材的方法
[0001] 本申請要求2013年05月22日提交的美國臨時申請系列號61/826, 181的優(yōu)先權(quán)， 本文以該申請的內(nèi)容為基礎(chǔ)并通過參考將其完整地結(jié)合于此。
[0002] 領(lǐng)域
[0003] 下面的描述涉及使用玻璃載體加工薄的柔性玻璃基材的方法，具體來說，涉及使 用具有紋理化表面的玻璃載體加工薄的柔性玻璃基材的方法。
[0004] 背景
[0005] 柔性基材的出現(xiàn)為制造更薄的、更輕的、更柔性的和更耐久的顯示器以及降低包 含這種顯示器的裝置的成本提供了希望。因此，過去集中于開發(fā)使得能在設(shè)計用于加工大 的玻璃片材的現(xiàn)有的成套設(shè)備上制造柔性基材的解決方案。這些解決方案之一包含將柔性 基材層壓到玻璃載體，由此使得能使用在現(xiàn)有成套設(shè)備上的片材-到-片材工藝來制造具 有柔性基材的顯示器裝置。在玻璃-和-玻璃結(jié)合工藝的相關(guān)示例中，可在結(jié)合的周界之 內(nèi)形成玻璃載體的釋放區(qū)域，其是設(shè)計成與薄的柔性玻璃基材沒有結(jié)合或有很少結(jié)合的區(qū) 域。形成玻璃載體的釋放區(qū)域的方式可為增加釋放區(qū)域的表面粗糙度。因此，本領(lǐng)域需要 一種方法，通過該方法可對玻璃載體的釋放區(qū)域進(jìn)行紋理化來抑制其與薄的柔性玻璃基材 某一區(qū)域的結(jié)合，同時允許玻璃載體的安裝區(qū)域結(jié)合到薄的柔性玻璃基材的安裝區(qū)域。
[0006] 概述
[0007] 在本文所述的實施例中，使用氟化銨混合物作為蝕刻劑，對玻璃載體進(jìn)行濕化學(xué) 蝕刻過程，隨后將該玻璃載體提供用于加工薄的柔性玻璃基材。這種方法適于對玻璃載體 的釋放區(qū)域進(jìn)行紋理化，該玻璃載體在加工用于包括但不限于手機(jī)、平板電腦和電視的顯 示器裝置的液晶顯示器（LCD)和有機(jī)發(fā)光二極管（OLED)過程中用作剛性基材來支撐薄的 柔性玻璃基材?？筛淖兎@混合物的濃度和暴露于氟化銨混合物的時間來制備具有釋放 區(qū)域的玻璃載體，該釋放區(qū)域具有不同的紋理程度。氟化銨混合物可為可溶的，由此使得 能將玻璃載體的安裝區(qū)域氣密性地封裝到薄的柔性玻璃基材的安裝區(qū)域。此外，與常用的 氫氟酸相比，氟化銨混合物用作蝕刻劑通常更安全和更容易。
[0008] 在第一方面中，一種使用玻璃載體加工薄的柔性玻璃基材的方法包括下述步 驟：（I)提供包含釋放區(qū)域和安裝區(qū)域的玻璃載體；然后（II)通過使包含氟化銨混合物 的蝕刻劑與釋放區(qū)域相接觸一定時間段，來為玻璃載體的釋放區(qū)域提供紋理化表面；然后 (III)從玻璃載體去除蝕刻劑；和然后（IV)將薄的柔性玻璃基材的安裝區(qū)域結(jié)合到玻璃載 體的安裝區(qū)域。紋理化表面防止薄的柔性玻璃基材的目標(biāo)區(qū)域結(jié)合到玻璃載體的釋放區(qū) 域。
[0009] 在第一方面的一實施例中，步驟（II)的時間段是約1分鐘-約10分鐘。
[0010] 在第一方面的另一實施例中，步驟（II)提供均方根表面粗糙度為約3nm-約 232nm的紋理化表面。
[0011] 又在第一方面的另一實施例中，步驟（II)提供均方根表面粗糙度大于約2nm且 等于或小于約6nm的紋理化表面。
[0012] 又在第一方面的另一實施例中，步驟（II)的蝕刻劑由下述物質(zhì)組成：氟化銨混合 物，且該氟化銨混合物由下述物質(zhì)組成：冰醋酸中的氟化銨溶液。
[0013] 在第一方面的其它實施例中，氟化銨溶液的濃度是約4% -約20%。
[0014] 在第一方面的其它實施例中，步驟（II)的氟化銨溶液是約40%的氟化銨水溶液。
[0015] 又在第一方面的其它實施例中，在步驟（I)之后且在步驟（II)之前，所述方法 還包括下述步驟：將掩模施加到玻璃載體的安裝區(qū)域。在步驟（II)中，掩模防止蝕刻劑接 觸玻璃載體的安裝區(qū)域。
[0016] 在第一方面的另一實施例中，掩模包含粘附性膜。
[0017] 又在第一方面的另一實施例中，步驟（II)包含在玻璃載體的釋放區(qū)域上印刷蝕 刻劑。
[0018] 又在第一方面的另一實施例中，步驟（II)包含在玻璃載體的釋放區(qū)域上絲網(wǎng)印 刷或鏤空版印刷蝕刻劑。
[0019] 在第一方面的其它實施例中，步驟（II)以凝膠蝕刻劑的形式來施加蝕刻劑。
[0020] 又在第一方面的其它實施例中，凝膠蝕刻劑由下述物質(zhì)組成：氟化銨混合物和增 稠劑，且該氟化銨混合物由下述物質(zhì)組成：冰醋酸中的氟化銨溶液。
[0021] 在第一方面的其它實施例中，氟化銨溶液的濃度是約13% -約20%。
[0022] 在第一方面的另一實施例中，氟化銨溶液是40 %的氟化銨水溶液。
[0023] 又在第一方面的另一實施例中，步驟（III)包含從玻璃載體淋洗掉蝕刻劑，然后 干燥玻璃載體。
[0024] 又在第一方面的另一實施例中，蝕刻劑由下述物質(zhì)組成：可溶的化學(xué)物質(zhì)。
[0025] 在第一方面的其它實施例中，在步驟（IV)之后，該方法還包含下述步驟（V):從 薄的柔性玻璃基材的目標(biāo)區(qū)域去除薄的柔性玻璃基材的安裝區(qū)域，從而從玻璃載體釋放薄 的柔性玻璃基材的目標(biāo)區(qū)域。
[0026] 又在第一方面的其它實施例中，在步驟（IV)之后，該方法還包括下述步驟：（V) 為薄的柔性玻璃基材的目標(biāo)區(qū)域提供功能特征；和然后（VI)從薄的柔性玻璃基材的目標(biāo) 區(qū)域去除薄的柔性玻璃基材的安裝區(qū)域，從而從玻璃載體釋放薄的柔性玻璃基材的目標(biāo)區(qū) 域。
[0027] 第一方面可單獨地提供或者與如上所述的第一方面的任意一種或更多種實施例 組合地提供。
[0028] 附圖簡要說明
[0029] 參照附圖，閱讀本發(fā)明的以下詳細(xì)描述，可以更好地理解本發(fā)明的上述方面、特征 和優(yōu)點以及其他的方面、特征和優(yōu)點，其中：
[0030] 圖1是示意性俯視圖，其顯示具有結(jié)合到玻璃載體的薄的柔性玻璃基材的制品的 示例；
[0031] 圖2是端部不意圖，其顯不圖1的制品的不例；
[0032] 圖3是流程圖，其顯示使用玻璃載體來加工薄的柔性玻璃基材的方法的第一方面 的第一實施例；
[0033] 圖4-5圖形化顯示在兩種極端蝕刻劑濃度下蝕刻的玻璃的表面紋理輪廓的示例， 且利用使用玻璃載體來加工薄的柔性玻璃基材的方法的第一方面的第一實施例將該玻璃 暴露于蝕刻劑；
[0034] 圖6是流程圖，其顯示使用玻璃載體來加工薄的柔性玻璃基材的方法的第一方面 的第二實施例；
[0035] 圖7圖形化顯示根據(jù)使用玻璃載體來加工薄的柔性玻璃基材的方法的第一方面 的第二實施例蝕刻玻璃載體所得的表面紋理；和
[0036] 圖8是流程圖，其顯示使用玻璃載體來加工薄的柔性玻璃基材的方法的第二方面 的實施例；
[0037] 詳細(xì)描述
[0038] 在此將參照附圖更完整地描述本發(fā)明，附圖中給出了要求保護(hù)的發(fā)明的示例實施 方式。只要有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同或類似的部分。但是， 所要求保護(hù)的本發(fā)明可以以許多不同的方式實施，不應(yīng)被解讀成限定于在此提出的實施方 式。這些示例性的實施方式使得說明透徹而完整，能夠向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全地展示要求 保護(hù)的本發(fā)明的范圍。
[0039] 圖1是示意性俯視圖，其顯示具有結(jié)合到玻璃載體10的薄的柔性玻璃基材20的 制品的示例。圖2是端部示意圖，其顯示圖1的制品的示例。
[0040] 參考圖1和2,將具有厚度12的玻璃載體10結(jié)合到薄的柔性玻璃基材20,從而 可在現(xiàn)有的裝置加工基礎(chǔ)設(shè)施中利用薄的柔性玻璃基材20。當(dāng)玻璃載體10和薄的柔性玻 璃基材20彼此結(jié)合時，它們的厚度之和24等于該裝置加工設(shè)備所設(shè)計用于的較厚的片材。 例如，如果加工設(shè)備設(shè)計用于700微米片材，且薄的柔性玻璃基材20的厚度22是300微 米，那么將厚度12選定為400微米。
[0041] 玻璃載體10和薄的柔性玻璃基材20可具有任意合適的組成，包括鋁硅酸鹽、硼硅 酸鹽、硼鋁硅酸鹽和鈉鈣硅酸鹽，且取決于其最終應(yīng)用可包含堿或不含堿。此外，玻璃載體 10可由一層制成（如圖所示）或由結(jié)合在一起的多層（包括多個薄片材）制成。
[0042] 薄的柔性玻璃基材20通過安裝區(qū)域40結(jié)合到玻璃載體10。在安裝區(qū)域40,在 薄的柔性玻璃基材20的表面和玻璃載體10的表面之間存在直接接觸，其中這些表面的平 均表面粗糙度Ra低到足以允許進(jìn)行玻璃和玻璃的結(jié)合，例如，Ra < 2nm。在玻璃載體10 的釋放區(qū)域50中，玻璃載體10和薄的柔性玻璃基材2