一种玻璃减薄工艺的制作方法

1.本发明涉及玻璃减薄领域，具体涉及一种玻璃减薄工艺。


背景技术：

2.随着消费电子行业快速发展，智能可穿戴电子逐渐普及。创新的柔性触摸屏解决方案能够实现穿戴电子的完美体验，并且日趋成熟。目前各大手机运营商争相发布了折叠屏手机，目前主流的硬质厚盖板玻璃(厚度为0.1mm-1.0mm)无法进行弯折，已经不适用折叠屏手机，只有0.005mm-0.100mm厚度的玻璃才能满足满足折叠屏的要求。而现有的成熟的玻璃成型工艺仅可以得到0.05mm-2.0mm厚度，而要达到折叠屏手机的需求，需要使用减薄工艺将厚度降低到0.005mm-0.100mm。
3.当玻璃较厚时，玻璃的刚性和强度(0.05mm-2.0mm厚度)都很好，但是，当玻璃逐渐减薄时，玻璃的刚性和强度都会急剧下降，导致玻璃在减薄过程中会出现以下问题：(1)玻璃清洗时，因为玻璃的强度降低，当进行包括但不限于水洗、气泡、风吹等工艺时，制程中冲击力大于玻璃强度时，玻璃很容易破裂。当冲击力过小时，玻璃表面清洗不干净，该异物会导致在减薄制程中引起玻璃表面缺陷，从而引起玻璃强度、外观、显示屏模块异常等不良。(2)玻璃减薄时，在支架接触位置玻璃的自重引起玻璃的应力超过玻璃强度时玻璃很容易破裂。虽然通过提高玻璃与支架的接触面积可以解决，但是在减薄过程中增加了玻璃与支架的接触面积会放大玻璃接触部位的架子印，引起外观不良。(3)玻璃减薄时，需要使用鼓泡或者超声等辅助方式，鼓泡或者超声都会加剧玻璃表面微裂纹的扩展，玻璃越来越薄，微裂纹很容易扩展到整个玻璃的厚度，薄玻璃就很容易破裂。(4)玻璃刚性降低，大片玻璃取放时玻璃由于自重会在接触玻璃的位置会急剧变形，当变形量超过玻璃的允许范围时玻璃就会破裂。


技术实现要素：

4.本发明提供一种玻璃减薄工艺，解决现有玻璃在减薄过程中因刚性和强度下降所带来的一系列问题。
5.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种玻璃减薄工艺，包括如下步骤：
6.第一步：适当减薄玻璃，依据玻璃自身的材料特性，使用相关玻璃减薄方法，将厚度为0.05mm-2.0mm的玻璃减薄到厚度为0.030mm-0.3mm；
7.第二步：强化处理，使用相关玻璃强化工艺，将经过第一步处理后的玻璃进行强化处理；
8.第三步：再次减薄玻璃，再次依据玻璃自身的材料特性，将经过第二步处理后的玻璃进行减薄；
9.第四步：减薄至需要厚度，循环第二步和第三步，直到将玻璃厚度减薄至0.005mm-0.100mm，最后一步停留在第二步强化处理或第三步再次减薄玻璃。
10.优选的，所述第二步强化处理中，使用相关玻璃强化工艺为低温化学强化、高温化
学强化、高温物理强化、边缘物理抛光强化、边缘化学抛光强化、边缘涂胶强化或玻璃表面抛光强化其中的一种或多种组合。
11.优选的，所述第一步适当减薄玻璃中，使用相关玻璃减薄方法为氟减薄方法、碱减薄方法、激光减薄方法、喷砂减薄方法或机械研磨方法其中的一种或多种组合。
12.优选的，所述第一步适当减薄玻璃中，将厚度为0.05mm-2.0mm的玻璃减薄到厚度为0.030mm-0.3mm的过程中，将良率作为玻璃减薄至0.030mm-0.3mm范围的指标。
13.优选的，所述碱减薄方法中使用含有碱性金属或者碱土金属阳离子的一种或多种组合，以及氢氧根阴离子的减薄剂。
14.优选的，所述碱性金属或者碱土金属阳离子和所述氢氧根阴离子通过碱金属或者碱土金属氢氧化物或者碱性化合物的一种或多种组合，或者碱性化合物与碱金属或者碱土金属离子化合物的混合物，通过相关溶剂混合后解离获得。
15.优选的，所述碱性金属或者碱土金属阳离子包括k+、na+、li+、cs+、ba2+、sr2+、ca2+、mg2+、be2+、zn2+其中的一种或多种组合。
16.优选的，所述的玻璃减薄工艺可以应用于玻璃减薄或者相关玻璃制品减薄过程中。
17.本发明实现的有益效果：(1)本发明的玻璃减薄工艺，在玻璃进行强化处理后，玻璃的强度提高，当再进行水洗、风吹等玻璃清洗工艺时，玻璃能够承受较大的制程冲击力，因此能够极大改善减薄玻璃的洁净度。相对传统的工艺，本发明的玻璃减薄工艺，可以将玻璃的脏污不良率从之前的60％-80％降低到0％-20％，减薄后玻璃的表面缺陷从80％-95％降低到10％-30％，玻璃强度提升了10-30％，良率提升了30％-50％。(2)本发明的玻璃减薄工艺，因玻璃强化处理后，同样自重条件下玻璃可以承受更高的应力，玻璃与支架的接触面积可以更小，因此架子印不良降低了20％-40％。(3)本发明的玻璃减薄工艺，在玻璃强化处理后对薄玻璃表面或者边缘的微裂纹扩展进行极大的抑制作用，因此减薄时可以适当提高鼓泡或者超声波强度，玻璃的厚度均匀性从10％-30％改善到2％-10％。(4)本发明的玻璃减薄工艺，在玻璃进行强化处理后，玻璃取放时可以承受更大的变形量，玻璃的破片率可以从15％-35％降低到5％-15％。(5)本发明的玻璃减薄工艺，可以应用于玻璃减薄或者相关玻璃制品减薄过程中。
具体实施方式
18.为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明进行进一步详细描述。具体如下：
19.具体实施方式一
20.玻璃减薄工艺，包括如下步骤：
21.第一步：适当减薄玻璃，依据玻璃自身的材料特性，使用相关玻璃减薄方法，将厚度为0.05mm-2.0mm的玻璃减薄到厚度为0.030mm-0.3mm。使用相关玻璃减薄方法为氟减薄方法、碱减薄方法、激光减薄方法、喷砂减薄方法或机械研磨方法其中的一种或多种组合，当然也不局限于列举的减薄方法，其他方案也可以。将厚度为0.05mm-2.0mm的玻璃减薄到厚度为0.030mm-0.3mm的过程中，将良率作为玻璃减薄至0.030mm-0.3mm范围的指标，当然也可以依据玻璃本身的特性，将其他因素作为玻璃减薄厚度范围的指标。碱减薄方法中使
用含有碱性金属或者碱土金属阳离子的一种或多种组合，以及氢氧根阴离子的减薄剂。碱性金属或者碱土金属阳离子和氢氧根阴离子通过碱金属或者碱土金属氢氧化物或者碱性化合物的一种或多种组合，或者碱性化合物与碱金属或者碱土金属离子化合物的混合物，通过相关溶剂混合后解离获得。碱性金属或者碱土金属阳离子包括k+、na+、li+、cs+、ba2+、sr2+、ca2+、mg2+、be2+、zn2+其中的一种或多种组合。本实施例中将良率作为玻璃减薄至0.030mm-0.3mm范围的指标，具体减薄至0.030mm，并使用碱减薄方法，具体为使用氢氧化钠碱溶液进行减薄。
22.第二步：强化处理，使用相关玻璃强化工艺，将经过第一步处理后的玻璃进行强化处理；使用相关玻璃强化工艺为低温化学强化、高温化学强化、高温物理强化、边缘物理抛光强化、边缘化学抛光强化、边缘涂胶强化或玻璃表面抛光强化其中的一种或多种组合。本实施中采用了边缘化学抛光强化，具体为使用含氟的酸液或者碱液钝化或者移除玻璃边缘的微裂纹，从而实现化学抛光强化，含氟的酸液可以是含氟的盐与酸的混合液，含氟的盐包括但不限于nh4hf2、nh4f、naf、lif、kf、csf等，酸包括但不限于盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、柠檬酸、醋酸等。
23.第三步：再次减薄玻璃，再次依据玻璃自身的材料特性，将经过第二步处理后的玻璃进行减薄；
24.第四步：减薄至需要厚度，循环第二步和第三步，直到将玻璃厚度减薄至0.005mm-0.100mm，最后一步停留在强化处理或再次减薄玻璃。本实例中将玻璃最终减薄至0.005mm，循环第二步和第三步经历了8次，最后一步停留在减薄玻璃。
25.具体实施方式二
26.具体实施方式二和具体实施方式一的主要区别是：第一步本实施例中将良率作为玻璃减薄至0.030mm-0.3mm范围的指标，具体减薄至0.3mm，并使用氟减薄方法，具体为使用氢氟酸溶液进行减薄。第二步：强化处理，本实施中采用了高温化学强化，具体为在玻璃的软化点与转变点之间的温度区间，使玻璃中的na+或者k+离子与含有但不限于硝酸锂或者硝酸钠熔盐中离子半径较小的na+或者li+离子进行交换，冷却到室温后，由于内外表层的膨胀系数不一致导致玻璃表面产生残余应力从而实现了高温化学强化。第四步：本实例中将玻璃最终减薄至0.10mm，循环第二步和第三步经历了3次，最后停止在强化处理。
27.具体实施方式三
28.具体实施方式三和具体实施方式二的主要区别是：第一步本实施例中将良率作为玻璃减薄至0.030mm-0.3mm范围的指标，具体减薄至0.15mm，并使用激光减薄方法，具体为使用激光减薄，激光器包含但不限于紫外飞秒脉冲激光器、紫外皮秒脉冲激光器、红外飞秒脉冲激光器、红外皮秒脉冲激光器等。第二步：强化处理，本实施中采用了边缘物理抛光强化，具体为边缘物理抛光强化，其使用猪毛、胶丝等刷子利用氧化铁、氧化铈、钻石等抛光材料移除玻璃边缘的微裂纹。第四步：本实例中将玻璃最终减薄至0.055mm，循环第二步和第三步经历了5次，最后停止在强化处理。
29.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求
的保护范围之内。

技术特征：
1.一种玻璃减薄工艺，其特征在于，包括如下步骤：第一步：适当减薄玻璃，依据玻璃自身的材料特性，使用相关玻璃减薄方法，将厚度为0.05mm-2.0mm的玻璃减薄到厚度为0.030mm-0.3mm；第二步：强化处理，使用相关玻璃强化工艺，将经过第一步处理后的玻璃进行强化处理；第三步：再次减薄玻璃，再次依据玻璃自身的材料特性，将经过第二步处理后的玻璃进行减薄；第四步：减薄至需要厚度，循环第二步和第三步，直到将玻璃厚度减薄至0.005mm-0.100mm，最后一步停留在第二步强化处理或第三步再次减薄玻璃。2.根据权利要求1所述的玻璃减薄工艺，其特征在于：所述第二步强化处理中，使用相关玻璃强化工艺为低温化学强化、高温化学强化、高温物理强化、边缘物理抛光强化、边缘化学抛光强化、边缘涂胶强化或玻璃表面抛光强化其中的一种或多种组合。3.根据权利要求1或2所述的玻璃减薄工艺，其特征在于：所述第一步适当减薄玻璃中，使用相关玻璃减薄方法为氟减薄方法、碱减薄方法、激光减薄方法、喷砂减薄方法或机械研磨方法其中的一种或多种组合。4.根据权利要求3所述的玻璃减薄工艺，其特征在于：所述第一步适当减薄玻璃中，将厚度为0.05mm-2.0mm的玻璃减薄到厚度为0.030mm-0.3mm的过程中，将良率作为玻璃减薄至0.030mm-0.3mm范围的指标。5.根据权利要求3所述的玻璃减薄工艺，其特征在于：所述碱减薄方法中使用含有碱性金属或者碱土金属阳离子的一种或多种组合，以及氢氧根阴离子的减薄剂。6.根据权利要求5所述的玻璃减薄工艺，其特征在于：所述碱性金属或者碱土金属阳离子和所述氢氧根阴离子通过碱金属或者碱土金属氢氧化物或者碱性化合物的一种或多种组合，或者碱性化合物与碱金属或者碱土金属离子化合物的混合物，通过相关溶剂混合后解离获得。7.根据权利要求5或6所述的玻璃减薄工艺，其特征在于：所述碱性金属或者碱土金属阳离子包括k+、na+、li+、cs+、ba2+、sr2+、ca2+、mg2+、be2+、zn2+其中的一种或多种组合。8.根据权利要求1所述的玻璃减薄工艺，其特征在于：所述的玻璃减薄工艺可以应用于玻璃减薄或者相关玻璃制品减薄过程中。

技术总结
本发明公开了本发明的技术方案是：一种玻璃减薄工艺，包括第一步：适当减薄玻璃，依据玻璃自身的材料特性，使用相关玻璃减薄方法，将厚度为0.05mm-2.0mm的玻璃减薄到厚度为0.030mm-0.3mm；第二步：强化处理，使用相关玻璃强化工艺，将经过第一步处理后的玻璃进行强化处理；第三步：再次减薄玻璃，再次依据玻璃自身的材料特性，将经过第二步处理后的玻璃进行减薄；第四步：减薄至需要厚度，循环第二步和第三步，直到将玻璃厚度减薄至0.005mm-0.100mm，最后一步停留在第二步强化处理或第三步再次减薄玻璃。本发明解决了现有玻璃在减薄过程中因刚性和强度下降所带来的一系列问题。因刚性和强度下降所带来的一系列问题。


技术研发人员：杨建文 陈振宇 朱思伟 黄伊震 吕君南 叶健新
受保护的技术使用者：伯恩光学（惠州）有限公司
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2022/5/25