[发明专利]一种玻璃腐蚀液及其制备方法

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种腐蚀液及其制备方法，尤其是一种玻璃腐蚀液及其制备方法。

(二)背景技术：

液晶显示器(LCD)现已从手表、计算器应用扩展到仪器仪表、通讯设备、笔记本电脑等各个方面，液晶显示器之所以能显示特定的图形，就是利用导电玻璃上的透明导电膜，经蚀刻制成特定形状的电极，上下导电玻璃制成液晶盒后，在这些电极上加适当电压信号，使具有偶极矩的液晶分子在电场作用下特定的方面排列，从而显示出与电极波长相对应的图形。

在氧化物导电膜中，以ITO导电薄膜的透光率最高、导电性能最好，而且容易在酸液中蚀刻出微细的图形。ITO导电薄膜需要镀在玻璃基板上，该玻璃基板的平整性是影响ITO玻璃性质的重要因素。若不平整，则将影响镀膜后导电玻璃的电阻率，甚至引起断路或短路等严重问题。为了保证平整性，目前一般在镀膜之前对玻璃基板进行抛光处理，但经过抛光后的玻璃基板难免会在表面引入油污、指纹以及抛光磨料颗粒等其它杂质，尤其是抛光磨料颗粒的大量存在使得抛光后的玻璃基板仍然凹凸不平，因此必须对抛光后的玻璃基板进行清洗。由于在抛光过程中一般以CeO2为磨料，该磨料与玻璃基地的主要成份SiO₂能够发生键合作用，紧密结合到一起，很难去除，所以要采用适当且高效的清洗方法。长期以来，大多使用三氯乙烷、CFC-113等消耗臭氧层物质(简称ODS物质)进行清洗，但这些ODS物质严重破坏地球高空的臭氧层，严重危害人类生存环境。根据《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》要求，发达国家已于1996年停止生产和使用ODS物质，发展中国家到2010停止生产和使用ODS物质。因此研究替代ODS清洗工艺的新型清洗技术，已成为急需解决的重大课题之一。

(三)发明内容：

本发明的目的在于提供一种玻璃腐蚀液及其制备方法，它采用腐蚀的方式对抛光后的玻璃基板进行处理，将油污、指纹以及颗粒等连同玻璃的主要成分SiO₂一并去除，具有清洗的彻底性，同时达到不破坏臭氧层的环保要求。

本发明的技术方案是：一种玻璃腐蚀液，其特征在于是由磷酸盐、焦磷酸盐、无机碱、表面活性剂和水混合组成，其重量百分比为：磷酸盐占0.5％～8％，焦磷酸盐占0.5％～8％，无机碱占0.01％～0.5％，表面活性剂占5％～45％，水占39％～93％。

上述所说的磷酸盐包括：磷酸三钠、磷酸氢三钠、磷酸二氢钠或磷酸二氢钾。

上述所说的焦磷酸盐包括：焦磷酸钠、焦磷酸钾或焦磷酸铜。

上述所说的无机碱包括：氢氧化钠或氢氧化钾。

上述所说的表面活性剂包括：聚氧乙烯系非离子表面活性剂、多元醇酯类非离子表面活性剂或高分子及元素有机系非离子表面活性剂。

上述所说的聚氧乙烯系非离子表面活性剂包括：聚氧乙烯烷基酚、聚氧乙烯脂肪醇、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯胺或聚氧乙烯酰胺。

上述所说的水可取非离子水。

上述玻璃腐蚀液的制备方法，其特征在于按上述比例将磷酸盐和焦磷酸盐加入水中，在40～80℃的温度下加热，使磷酸盐和焦磷酸盐完全溶解，然后加入无机碱和非离子表面活性剂，搅拌均匀即可。

本发明的组分分析：(1)磷酸盐和焦磷酸盐起到对玻璃的腐蚀和增强腐蚀的作用，磷是活泼的元素，容易与玻璃的主要成分二氧化硅发生化学反应，故有腐蚀玻璃的作用，焦磷酸盐与磷酸盐配合使用使腐蚀效果更好；(2)无机碱，属于强碱，玻璃的主要成分SiO₂能够跟强碱发生化学反应，使SiO₂更容易去除。强碱的氢氧根在溶液中缓慢释放，使腐蚀更加均匀，同时强碱起到pH值调节作用，避免酸性环境对生产设备的腐蚀；(3)非离子表面活性剂，能够降低溶液的表面张力，使玻璃腐蚀液能够全面地铺展在ITO玻璃表面，并且非离子表面活性剂有强渗透作用，能加快质量交换、提高腐蚀速率，使得活性剂能够渗透到玻璃表面和被腐蚀掉的杂质之间，达到去除污染的目的，同时活性剂能够在衬底表面形成保护层，防止污染物的二次吸附；(4)水，作为溶剂，使得上述的各种成分能够均匀溶解，同时使pH值达到确定的范围。

本发明的实验效果分析：

玻璃腐蚀液制备：将5g磷酸三钠和5g焦磷酸钠加入69.8g去离子水中，在50℃的温度下搅拌约0.5h，使磷酸三钠和焦磷酸钠完全溶解，然后加入0.2g氢氧化钠和20g聚氧乙烯失水山梨糖醇单油酸酯(吐温-80)搅拌均匀，备用。