一種觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法，其特征在于：將經(jīng)過(guò)切割后的觸摸屏的玻璃基板雙面貼上耐酸膜，并浸泡于以氟化氫銨為主劑的藥液中，蝕去玻璃基板邊緣的微裂紋。通過(guò)以氟化氫銨為主劑的化學(xué)藥液在一定溫度、攪拌速率和浸泡時(shí)間下對(duì)觸摸屏玻璃進(jìn)行化學(xué)浸泡，消除玻璃邊緣微裂紋，提高觸摸屏的機(jī)械抗壓強(qiáng)度。藥液以氟化氫銨為主劑，具有毒性小，不揮發(fā)的特點(diǎn)。強(qiáng)化工藝為將切割后的觸摸屏浸泡于藥液中，控制溶液的溫度、浸泡時(shí)間，強(qiáng)化后的觸摸屏抗壓強(qiáng)度提高5～6倍，是一種環(huán)保、高效的新型工藝。
【專利說(shuō)明】一種觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種觸摸屏邊緣處理方法，尤其涉及一種觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]觸摸屏技術(shù)目前都遇到切割后機(jī)械抗壓強(qiáng)度嚴(yán)重下降的問(wèn)題，主要原因是玻璃切割后玻璃邊緣產(chǎn)生了微裂紋?，F(xiàn)在各廠家主要通過(guò)高精密磨具物理拋光和氫氟酸化學(xué)浸泡消除微裂紋，來(lái)達(dá)到二次增強(qiáng)的效果。
[0003]但是高精密磨具物理拋光，效率低，產(chǎn)能有限，大批量生產(chǎn)性較差，且需要大量人力操作與機(jī)臺(tái)設(shè)備，成本高額。目前，主要傾向于化學(xué)浸泡。
[0004]雖然氫氟酸化學(xué)浸泡效率高，產(chǎn)能大，制程時(shí)間短，但是氫氟酸化學(xué)浸泡還有一些致命的缺點(diǎn):
1.生產(chǎn)過(guò)程中特別是配置時(shí)危險(xiǎn)性高，如果輔以加熱則危險(xiǎn)性更高；
2.生產(chǎn)過(guò)程中氫氟酸容易揮發(fā)，由于氫氟酸劇毒，危險(xiǎn)性極高，需額外增加設(shè)備解決此問(wèn)題，增加了生產(chǎn)成本。
[0005]3.強(qiáng)化效果不夠顯著，不能滿足消費(fèi)者對(duì)觸摸屏堅(jiān)固化越來(lái)越高的要求。
[0006]所以開(kāi)發(fā)一種安全、·高效、穩(wěn)定的化學(xué)藥液，成為觸摸屏玻璃邊緣化學(xué)強(qiáng)化的緊迫任務(wù)。
[0007]此外，化學(xué)浸泡溫度，浸泡時(shí)間，攪拌速率這些強(qiáng)化工藝也至關(guān)重要，需要滿足環(huán)保、高效的強(qiáng)化要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法，這種觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法消除玻璃邊緣微裂紋，提高觸摸屏的機(jī)械抗壓強(qiáng)度。采用的技術(shù)方案如下:
一種觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法，其特征在于:將經(jīng)過(guò)切割后的觸摸屏的玻璃基板雙面貼上耐酸膜，并浸泡于以氟化氫銨為主劑的藥液中，蝕去玻璃基板邊緣的微裂紋。
[0009]上述觸摸屏可以是智能手機(jī)、平板電腦、超極本等電子器件的觸摸屏(包括0GS、In-cell、On-Ce11、G/G、G/F、G/F/F)。
[0010]通過(guò)以氟化氫銨為主劑的化學(xué)藥液在一定溫度、攪拌速率和浸泡時(shí)間下對(duì)觸摸屏玻璃進(jìn)行化學(xué)浸泡，消除玻璃邊緣微裂紋，提高觸摸屏的機(jī)械抗壓強(qiáng)度。藥液以氟化氫銨為主劑，具有毒性小，不揮發(fā)的特點(diǎn)。強(qiáng)化工藝為將切割后的觸摸屏浸泡于藥液中，控制溶液的溫度、浸泡時(shí)間，強(qiáng)化后的觸摸屏抗壓強(qiáng)度提高5~6倍，是一種環(huán)保、高效的新型工藝。
[0011]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述以氟化氫銨為主劑的藥液的主要成分和含量(以重量計(jì))分別為:氟化氫銨2~9份、強(qiáng)酸15~19、純水71~82份、表面活性劑0.01~
0.05份。采用酸式氟化氫銨以及強(qiáng)酸的混合液，通?？梢赃_(dá)到去掉了玻璃的微裂紋表層的目的，而且污染性更小。其中，強(qiáng)酸可以是濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸中的任一種，或者由其中的任二種組成，也可以是由三種組成。強(qiáng)酸采用硫酸與鹽酸的混合物，其中，硫酸、鹽酸成分可以分別與所生成氟硅酸鹽、難溶性氟化物反應(yīng)形成可溶性物質(zhì)，從而使得夾縫中的沉淀物清除效果更好，以進(jìn)一步提高拋光表面的光滑度。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述以氟化氫銨為主劑的藥液還包含表面活性劑0.01~0.05份。引入表面活性劑，使得即使在耐酸膜的親水性不足的情況下，也可以降低藥液滲入兩層耐酸膜之間的夾縫的難度，且能夠有效地消除夾縫間的氣泡，避免氣泡影響到玻璃基板邊緣的拋光。優(yōu)選表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。十二烷基苯磺酸鈉具有良好的表面活性效果，且為工業(yè)上常用的表面活性劑材料，具有較高的經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)將這種表面活性劑的比例設(shè)定為(0.01~0.05)%，不僅具有充分的表面活性效果，且不會(huì)對(duì)其他組分的化學(xué)性質(zhì)造成影響。
[0013]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述強(qiáng)酸為濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸中的任意一種酸。濃硫酸是指濃度大于或等于70%的硫酸溶液，常用濃硫酸的濃度為98%，濃硫酸在濃度高時(shí)具有強(qiáng)氧化性，這是它與普通硫酸或普通濃硫酸最大的區(qū)別之一，同時(shí)它還具有脫水性，強(qiáng)氧化性，難揮發(fā)性，酸性，穩(wěn)定性，吸水性等。濃鹽酸是質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)37%的鹽酸，市售濃鹽酸的濃度為37%，實(shí)驗(yàn)用濃鹽酸一般為37.5%，物質(zhì)濃度:12mol/L。密度1.179g/cm3,是一種共沸混合物。濃硝酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為65%，密度約為1.4g/cm3，沸點(diǎn)為83°C，易揮發(fā)，可以任意比例溶于水。
[0014]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述強(qiáng)酸為濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸中的任意兩種混合酸。濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸中的任意兩種混合酸，其混合比例可以是任意。
[0015]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述強(qiáng)酸為濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸三種混合酸。強(qiáng)酸為濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸的混合比例可以是任意。
[0016]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述浸泡的時(shí)間為I~10分鐘。
[0017]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述浸泡溫度為25°C~35°C。
[0018]本發(fā)明與氫氟酸化學(xué)浸泡相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和效果:
(1)、氟化氫銨為固體，無(wú)揮發(fā)性，在配置藥液的過(guò)程中更安全；并且儲(chǔ)存、運(yùn)輸也方便。
[0019](2)、本藥液無(wú)揮發(fā)性，降低了操作難度，節(jié)省了設(shè)備成本。
[0020](3)、強(qiáng)化效果顯著，提高OGS抗壓強(qiáng)度5~6倍。
[0021](4)、操作時(shí)間短,最佳浸泡時(shí)間為4分鐘~6分鐘。
[0022]綜上所述，本發(fā)明的所提供的藥液是一種比氫氟酸浸泡液更為先進(jìn)的藥液。本發(fā)明為觸摸屏玻璃邊緣強(qiáng)化提供了一種安全、高效、穩(wěn)定的強(qiáng)化方法，同時(shí)顯著地提高了觸摸屏的抗壓強(qiáng)度，滿足了消費(fèi)者對(duì)觸摸屏高堅(jiān)固化的要求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式強(qiáng)化過(guò)程的流程圖；
圖2是三個(gè)實(shí)施例的OGS觸摸屏4PB抗壓強(qiáng)度weibull分布統(tǒng)計(jì)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式做進(jìn)一步的說(shuō)明。[0025]實(shí)施例一
將按重量稱取的氟化氫銨4份，濃硫酸3份，濃鹽酸13份，蒸餾水79.96份，十二烷基苯磺酸鈉0.04份倒入容器中，攪拌均勻后即得浸泡藥液。用此藥液浸泡切割后OGS觸摸屏10片，浸泡溫度為25°C，浸泡時(shí)間為4分鐘，適中的攪拌速率。
[0026]強(qiáng)化過(guò)程主要涉及以下反應(yīng)機(jī)理:
Na2O K2O CaO Al2O3 Si02+H++F~—NaF+KF+CaF2+AlF3+SiF4+H20其中，SiF4為氣體，NaF,KF溶于水，水解為Na0H、K0H，CaF2、AlF3為沉淀，總反應(yīng)是一個(gè)多相反應(yīng)，其決速步驟為反應(yīng)活性物質(zhì)(氟離子與氫離子的絡(luò)合物)吸附到玻璃上，打破了玻璃的硅氧烷結(jié)構(gòu)，使玻璃被一層層剝下從而使玻璃的裂紋變鈍乃至消失。[0027]具體強(qiáng)化流程如圖1所示，包括如下步驟:清洗觸摸屏、貼附耐酸膜、化學(xué)藥液浸泡、酸洗、水洗、堿洗、水洗和烘干。
[0028]SiF4作為氣體溶解在水溶液中，進(jìn)一步參與反應(yīng)，生成氟硅酸鹽和原硅酸沉淀，其反應(yīng)機(jī)理如下:
SiF4+HF+H20 — H2SiF6+H2Si03
SiF4+HF+NaOH — Na2SiF6+H20
SiF4+HF+K0H — K2SiF6 + H2O
以上反應(yīng)生成的沉淀物會(huì)被硫酸和鹽酸所修飾，生成可溶物，使沉淀物不附著在玻璃邊緣表面，讓反應(yīng)更為均勻，得到均勻光滑的表面結(jié)構(gòu)，其反應(yīng)機(jī)理如下:
CaF2+HCl — CaCl2+HF
AIF3+HCI — AICI3+HF
Na2SiF6+H2S04 — H2SiF6+Na2S04
實(shí)施例二
將按重量稱取的氟化氫銨5份，濃硫酸15份，蒸餾水79.96份，月桂基硫酸鈉0.02份倒入容器中，攪拌均勻后即得浸泡藥液。用此藥液浸泡切割后OGS觸摸屏10片，浸泡溫度為30°C，浸泡時(shí)間為2分鐘，適中的攪拌速率。
[0029]實(shí)施例三
將按重量稱取的氟化氫銨6份，濃硫酸3份，濃鹽酸8份，濃硝酸6份，蒸餾水76.97份，硬脂酸鈉0.03份倒入容器中，攪拌均勻后即得浸泡藥液。用此藥液浸泡切割后OGS觸摸屏10片，浸泡溫度為27°C，浸泡時(shí)間為6分鐘，適中的攪拌速率。
[0030]以上三個(gè)實(shí)施例共化學(xué)二次強(qiáng)化30片OGS觸摸屏，強(qiáng)化后對(duì)其進(jìn)行4PB抗壓強(qiáng)度測(cè)試，其4PB抗壓強(qiáng)度weibull分布統(tǒng)計(jì)圖如圖2所示，由圖2可知，用本發(fā)明化學(xué)二次強(qiáng)化后OGS觸摸屏4PB的BlO值為728MPa，已超過(guò)消費(fèi)者的要求。
[0031]此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中所描述的具體實(shí)施例，其各部分名稱等可以不同，凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法，其特征在于:將經(jīng)過(guò)切割后的觸摸屏的玻璃基板雙面貼上耐酸膜，并浸泡于以氟化氫銨為主劑的藥液中，蝕去玻璃基板邊緣的微裂紋。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法，其特征是:所述以氟化氫銨為主劑的藥液的主要成分和含量(以重量計(jì))分別為:氟化氫銨2~9份、強(qiáng)酸15~19、純水71~82份。
3.如權(quán)利要求2所述的觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法，其特征是:所述以氟化氫銨為主劑的藥液還包含表面活性劑0.01~0.05份。
4.如權(quán)利要求2或3所述的觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法，其特征是:所述強(qiáng)酸為濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸中的任意一種酸。
5.如權(quán)利要求2或3所述的觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法，其特征是:所述強(qiáng)酸為濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸中的任意兩種混合酸。
6.如權(quán)利要求2或3所述的觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法，其特征是:所述強(qiáng)酸為濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸三種混合酸。
7.如權(quán)利要求2或3所述的觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法，其特征是:所述浸泡的時(shí)間為I~10分鐘。
8.如權(quán)利要求2 或3所述的觸摸屏玻璃化學(xué)二次強(qiáng)化方法，其特征是:所述浸泡溫度為 25°C~35°C。
【文檔編號(hào)】C03C15/00GK103626401SQ201310636317
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】張歆, 吳永俊, 沈奕, 余榮, 朱世健, 林鋼, 曾素花, 蔣坤 申請(qǐng)人:汕頭超聲顯示器（二廠）有限公司, 汕頭大學(xué)