解有效性水平，根據(jù)本發(fā)明提供的蝕刻 介質(zhì)會包含一種第二強(qiáng)酸或者第二強(qiáng)酸的組合，例如無機(jī)酸或者強(qiáng)的有機(jī)酸，它們可以增 加溶液的酸性。在示意性實施方式中，第二強(qiáng)酸包括選自下組的至少一種無機(jī)酸：H 2S04、 HN03、HC1 和 H3P04〇
[0035] 根據(jù)本發(fā)明提供的一種特別有效的用于蝕刻介質(zhì)的組合物是這樣一種介質(zhì)，其中 氟化物化合物是HF，第二強(qiáng)酸是H 2S04。該介質(zhì)中HF的濃度優(yōu)選約為1-7M，1^04的濃度也 優(yōu)選約為1-7M。
[0036] 落在上述HF和第二酸濃度范圍內(nèi)的常規(guī)蝕刻介質(zhì)可在小于10分鐘，更通常地小 于5分鐘，以及在一些情況下小于1分鐘的時間間隔內(nèi)實現(xiàn)從鋁硅酸鹽顯示器玻璃片去除 玻璃的強(qiáng)化水平。但是，此類介質(zhì)的粘度通常是低的。典型的水性6M HF-7M H2S04蝕刻 溶液在20°C的粘度約為12cps (厘泊），HF、H2S〇dP H 20的粘度分別為0. 8cpS、23cpS以及 lcps。此類粘度允許介質(zhì)在正在蝕刻的玻璃片的表面上容易地迀移，從而由于不均勻的酸 濃度或者蝕刻時間在蝕刻的片中導(dǎo)致各種光學(xué)缺陷。附圖的圖1顯示在用此類介質(zhì)處理后 觀察到的缺陷的類型。它們包括蝕刻的表面中的渾濁玻璃表面區(qū)域（A)以及透明點(diǎn)（B)，這 些類型的缺陷最通常是由于介質(zhì)表面流動導(dǎo)致掩模材料從玻璃表面的不均勻分離所導(dǎo)致 的。流動線缺陷（C)可能是由于蝕刻劑表面流動甚至是不存在表面掩模所導(dǎo)致的。
[0037] 在根據(jù)本發(fā)明提供的介質(zhì)中，通過少量添加一種或多種溶解的、水溶性的、高分子 量的聚（環(huán)氧乙烷）聚合物增稠劑來糾正該缺陷。此類增稠劑獨(dú)特地符合了基本改善常規(guī) HF顯示器玻璃蝕刻介質(zhì)的蝕刻性能所必需的標(biāo)準(zhǔn)。首先，它們在小濃度時有效地顯著增加 了此類介質(zhì)的粘度，從而無需增加酸濃度來維持此類介質(zhì)的蝕刻效率。因此，在特定實施方 式中，不超過約5重量％、或者甚至不超過約2重量％的增稠劑濃度就足以將介質(zhì)粘度增加 到下文規(guī)定的水平。
[0038] 其次，上文所揭示的增稠劑對于高度酸性HF蝕刻介質(zhì)中的抗沉淀、分離和反應(yīng)性 分解是穩(wěn)定的。本文中的"穩(wěn)定"指的是在起始制備后至少24小時時間段內(nèi)，介質(zhì)不會表現(xiàn) 出裸眼可見的任意上述劣化效應(yīng)。具體來說，增稠劑不會被強(qiáng)氧化的第二酸（例如H 2S04)分 解。高水平的增稠劑穩(wěn)定性對于隨時間維持增稠有效性和選擇的酸水平，以及避免可能會 干擾介質(zhì)透明度的介質(zhì)脫色是重要的。常規(guī)增稠劑（例如黃原膠）在存在!1 2504的情況下 發(fā)生分解，導(dǎo)致溶液脫色、酸性損失以及降低增厚效果。此類膠還產(chǎn)生會在存在第二酸（例 如，HC1)的情況下發(fā)生分離的溶液。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明可確保的介質(zhì)粘度水平會稍微地取決于所選擇的包含在選定的介質(zhì) 中的具體水溶性聚合物增稠劑。但是，選擇的增稠劑是分子量基本至少為10 5g/摩爾的非 離子型、聚（環(huán)氧乙烷）聚合物的實施方式中，可以容易地在上文所述的較窄濃度范圍內(nèi)提 供有用的增稠水平。在【具體實施方式】中，采用分子量約為2 X106-4xl06g/摩爾的非離子型、 聚（環(huán)氧乙烷）聚合物。
[0040] 適合包含在本文所揭示的介質(zhì)中的聚（環(huán)氧乙烷）聚合物的示例性例子包括購 自美國密歇根州米德蘭市的陶氏化學(xué)公司（The Dow Chemical Company, Midland, MI，U. S.A)的選擇的水溶性Polyox?樹脂。此類樹脂的具體例子包括P〇ly〇X?-301樹脂和 Polyox?-N60k樹脂，這些聚合物的分子量分別約為4xl0 6g/摩爾和2xl06g/摩爾。由于所 述聚合物的高分子量，向水性介質(zhì)中加入小于或等于約2重量％的這些聚合物可以獲得溶 液粘度的顯著增加。
[0041] 附圖的圖2顯示水中三種不同樹脂濃度范圍（0. 4-1. 5重量％ )的p〇lyox?-301 樹脂的溶液的粘度數(shù)據(jù)。溶液粘度單位為厘泊（cps)，溶液剪切速率為0-80/秒。這些數(shù)據(jù) 顯示在高至80/秒的剪切速率下，甚至是在此類增稠劑非常適度的濃度下，可以將溶液粘 度維持在約lOOOcps的粘度范圍內(nèi)。在沒有剪切的情況下，1 %的聚合物溶液提供3750cps 的溶液粘度，比沒有任意增稠劑的6M HF和7M 1^04溶液高約309倍。
[0042] 這些數(shù)據(jù)還顯示出所揭示的增稠劑的另一個優(yōu)勢，僅僅通過增稠劑濃度的小的調(diào) 節(jié)，可以容易地在寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)溶液粘度。因此，可以通過簡單地將溶液樹脂濃度從1重 量％增加到1. 5重量％，實現(xiàn)粘度從3750cps增加到22500cps。
[0043] 通過測試增稠的介質(zhì)在延長的儲存時間段內(nèi)的酸性水平證實了上文所揭示的增 稠劑的長期穩(wěn)定性。下表1記錄了通過在12天儲存時間段的增稠的溶液上進(jìn)行的摩爾酸 濃度測試所確定的總酸度值。評價的介質(zhì)是5M HF和6M H2S04酸濃度的水性酸糊料，其包 含1. 6重量％的溶解的Polyox? - N60K聚（環(huán)氧乙烷）樹脂增稠劑。通過滴定確定酸濃度 水平。在該測試時間段持續(xù)時間內(nèi)，沒有記錄到糊料酸性的明顯變化。
[0044] 表1 :增稠的蝕刻糊料中的酸水平穩(wěn)定性
[0045]
【主權(quán)項】
1. 一種玻璃蝕刻介質(zhì)，其包含：至少一種水溶性無機(jī)氟化物化合物，至少一種第二強(qiáng) 酸，水，以及溶解的、水溶性的、高分子量的、聚（環(huán)氧乙烷）聚合物增稠劑。
2. 如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其特征在于，所述至少一種氟化物化合物包括HF，并且所 述HF在介質(zhì)中存在的濃度范圍約為1-7M。
3. 如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其特征在于，所述至少一種第二強(qiáng)酸包括選自下組的酸： 無機(jī)酸和強(qiáng)有機(jī)酸。
4. 如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其特征在于，所述至少一種第二強(qiáng)酸包括選自下組的無 機(jī)酸：H2S04、HN03、HC1 以及H3P04〇
5. 如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其特征在于，所述第二強(qiáng)酸是H2S04，并且其在介質(zhì)中存在 的濃度范圍約為1-7M。
6. 如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其特征在于，水溶性聚合物增稠劑是分子量基本上至少 為105g/摩爾的非離子型、聚（環(huán)氧乙烷）聚合物。
7. 如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其特征在于，聚合物增稠劑的分子量約為2x10 6-4xl06g/ 摩爾。
8. 如權(quán)利要求5所述的介質(zhì)，所述介質(zhì)對于分離和沉淀是穩(wěn)定的，并且對于H2S04濃度 約為1-7M的水性H2S04中的氧化分解是穩(wěn)定的。
9. 如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，所述介質(zhì)的蝕刻速率基本等于不存在聚合物增稠劑的相 等組成的第二介質(zhì)的蝕刻速率。
10. -種對玻璃片進(jìn)行蝕刻的方法，所述方法包括如下步驟：使得玻璃片表面與酸性 氟化物蝕刻介質(zhì)接觸，所述酸性氟化物蝕刻介質(zhì)包含溶解的、水溶性的、高分子量的聚（環(huán) 氧乙烷）聚合物增稠劑。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，與蝕刻介質(zhì)接觸的表面的基本上所有面 積接觸基本一致的選擇的接觸時間。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，選擇的接觸時間至少足以降低玻璃的沖 擊破裂強(qiáng)度變化性，但是小于導(dǎo)致強(qiáng)化的玻璃片的霧度水平超過20%的有效時間。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，為玻璃片提供表面掩模層，該表面掩模層 有效地在蝕刻的玻璃片上產(chǎn)生防眩光表面，并且其中，選擇的接觸時間大于產(chǎn)生DOI超過 80的防眩光表面的時間。
14. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，接觸步驟包括將蝕刻介質(zhì)層沉積到表面 上，同時抑制介質(zhì)在表面上的橫向流動。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，以預(yù)定的速率使得層從表面的第一邊緣 到第二邊緣連續(xù)沉積，之后以預(yù)定的速率從第一邊緣到第二邊緣的連續(xù)去除。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，通過如下過程進(jìn)行沉積步驟：拉條鋪展、 跌水涂覆、蒂簾式涂覆以及狹縫涂覆。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，進(jìn)行沉積步驟的同時，將玻璃片水平地放 置在下方支撐上，所述下方支撐的周界小于玻璃片的周界。
18. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，表面包括被掩模的區(qū)域，該被掩模的區(qū)域 受到保護(hù)免于與介質(zhì)接觸。
19. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，用于進(jìn)行接觸的步驟的介質(zhì)基本不含溶 解的玻璃組分。
20. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，高分子量聚（環(huán)氧乙烷）增稠劑的克分子 量基本上至少為l〇5g/摩爾。
21. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在介質(zhì)中存在的增稠劑的濃度不超過約5 重量％，并且介質(zhì)在l〇l/s的剪切速率下具有約120-6200厘泊的粘度。
22. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述增稠劑對于酸濃度約為1-7M的水性 H2S04*的氧化分解是具有抗性的。
【專利摘要】一種玻璃蝕刻介質(zhì)和對玻璃片表面進(jìn)行蝕刻來改變表面裂紋特性而不使得片表面的光學(xué)質(zhì)量發(fā)生劣化的方法，其中所述蝕刻介質(zhì)是增稠的水性的、酸性含氟化合物糊料，其包含至少一種溶解的、水溶性的、高分子量的聚(環(huán)氧乙烷)聚合物增稠劑。
【IPC分類】C09K13-04, C03C15-02, C09K13-06
【公開號】CN104603077
【申請?zhí)枴緾N201380030611
【發(fā)明人】T·E·邁爾斯, S·尚穆加姆, A·T·斯蒂芬斯二世, M·J·唐納, K·W·烏利希, 張魯
【申請人】康寧股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年5月8日
【公告號】US8951434, US20130299452, WO2013169884A1