超薄玻璃层及其制备方法、盖板与流程

1.本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种超薄玻璃层及其制备方法、盖板。


背景技术：

2.随着科技发展，柔性显示装置展现出越来越广泛的应用前景。主要优势在于其可绕折性，可实现产品的多样化，达到出色的显示效果和外观效果。当前各手机终端和显示屏制造厂均在积极布局和进行技术开发。
3.对于可弯折显示装置，不能使用原有的玻璃盖板，使用何种材料在表面对显示屏进行保护，是一项极其重要的课题。其需要具备以下主要特点：表面硬度较高不易划伤、易于弯折、可恢复性好、透光率高、平整性高。
4.对于柔性显示装置的保护盖板(cover window，cw)的材料开发还处于较早期的阶段，主流方向有以下两种：1、以透明聚酰亚胺薄膜(colorless polyimide film，cpi)为代表的柔性基材材料，表面经过表面硬化(hard coating，hc)处理，以提高表面硬度。其具有良好的弯折性能，但在弯折恢复性、产品寿命、模组结构时表面强度方面表现不佳。2、以超薄玻璃(ultra thin glass，utg)为基材的盖板。超薄玻璃同样具有可弯折性，在强化后玻璃硬度更高。相比cpi基材有更好的弯折恢复性、高表面硬度、高透过、耐弯折等特性，也越来越受到终端的重视。但在现有技术的整个模组结构中，超薄玻璃层的模量最大，同时其所处的位置不在中性层，超薄玻璃层与相邻层间应力大。在整体弯折时，容易发生超薄玻璃层与上层或下层的光学胶分层，导致外观异常和显示异常。
5.综上所述，现有技术中的柔性显示装置的弯折区容易产生亮线、暗线等技术问题。


技术实现要素：

6.本发明实施例提供一种超薄玻璃层及其制备方法、盖板，用于解决柔性显示装置的弯折区容易产生亮线、暗线等技术问题。
7.为解决上述问题，第一方面，本发明提供一种超薄玻璃层的制备方法，其中，包括以下步骤：
8.对超薄玻璃层的至少一侧表面喷淋蒙砂液，形成表面凹凸结构；
9.采用氢氟酸清洗所述超薄玻璃层的表面；
10.对所述超薄玻璃层的表面进行化学抛光处理。
11.在本发明的一些实施例中，所述蒙砂液的组成材料包括氟化物、有机物和不溶性无机物，所述蒙砂液的ph在2～4的范围内。
12.在本发明的一些实施例中，在对所述超薄玻璃层的表面进行化学抛光处理的步骤中包括：制备抛光液，将所述超薄玻璃层沉浸于所述抛光液中进行浸泡。
13.在本发明的一些实施例中，所述抛光液的组成材料包括氢氟酸、无机酸和有机物。
14.在本发明的一些实施例中，在对所述超薄玻璃层喷淋所述蒙砂液的步骤之前或者对所述超薄玻璃层进行化学抛光处理的步骤之后还包括：对所述超薄玻璃层进行边缘切
割、加工和化学强化处理。
15.在本发明的一些实施例中，在对所述超薄玻璃层喷淋蒙砂液的步骤中包括：在所述超薄玻璃层的非蒙砂蚀刻面上涂覆一层耐酸保护层，所述耐酸保护层的材料包括涤纶树脂或者丙烯酸。
16.第二方面，本发明提供一种超薄玻璃层，所述超薄玻璃层采用如第一方面中任一实施例所述的制备方法制得，所述超薄玻璃层的至少一侧表面设置有表面凹凸结构。
17.在本发明的一些实施例中，所述超薄玻璃层的材料包括铝硅玻璃，所述超薄玻璃层的厚度为30um～50um。
18.在本发明的一些实施例中，所述超薄玻璃层的透光率大于85％，雾度小于6％，粗糙度小于0.5um。
19.第三方面，本发明提供一种盖板，所述盖板包括：表面防护层、第一光学胶层、第二光学胶层和如第二方面中任一实施例所述的超薄玻璃层；所述超薄玻璃层设置于所述第一光学胶层的一侧，所述第二光学胶层设置于所述超薄玻璃层远离所述第一光学胶层的一侧，所述表面防护层设置于所述第二光学胶层远离所述超薄玻璃层的一侧。
20.相较于现有的超薄玻璃层及其制备方法、盖板，本发明通过在所述超薄玻璃层的至少一侧表面设置有表面凹凸结构，从而增大了所述超薄玻璃层与相邻膜层之间的接触面积，提升了所述盖板的弯折性能，避免了所述盖板内膜层产生分层；同时，所述凹凸结构有助于降低环境光干扰，增加漫反射，提升显示装置的户外显示性能。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明一个实施例中制备方法的流程示意图；
23.图2a～2c为本发明一个实施例中制备方法的分步示意图；
24.图3为本发明一个实施例中超薄玻璃层的结构示意图；
25.图4为本发明一个实施例中盖板的结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于
描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
29.基于此，本发明实施例提供一种超薄玻璃层及其制备方法、盖板。以下分别进行详细说明。
30.首先，本发明实施例中提供一种超薄玻璃层的制备方法。如图1和图2a～2c所示，图1为本发明一个实施例中制备方法的流程示意图，图2a～2c为本发明一个实施例中制备方法的分步示意图。所述超薄玻璃层的制备方法包括以下步骤：
31.s1、对超薄玻璃层101的至少一侧表面喷淋蒙砂液，形成表面凹凸结构；
32.s2、采用氢氟酸清洗所述超薄玻璃层101的表面；
33.s3、对所述超薄玻璃层101的表面进行化学抛光处理。
34.相较于现有技术中所述超薄玻璃层的制备方法，本发明通过在所述超薄玻璃层101的至少一侧表面设置有表面凹凸结构，从而增大了所述超薄玻璃层101与相邻膜层之间的接触面积，提升了所述盖板10的弯折性能，避免了所述盖板10内膜层产生分层；同时，所述凹凸结构有助于降低环境光干扰，增加漫反射，提升显示装置的户外显示性能。
35.在本发明实施例中，在对所述超薄玻璃层101的至少一侧表面喷淋蒙砂液的步骤s1中包括：提供一超薄玻璃层101，所述超薄玻璃层101的表面平整，如图2a所示；将所述超薄玻璃层101放入蒙砂池中，用蒙砂液喷淋所述超薄玻璃层101的一侧表面一定时间，蒙砂工艺结束后，先用氢氟酸除去所述超薄玻璃层101表面残留的所述蒙砂液，再用清水和气流清洁所述超薄玻璃层101的表面，所述超薄玻璃层101的表面形成表面凹凸结构，如图2b所示。此处以仅对所述超薄玻璃层101的一侧表面蒙砂举例，实际上在其他实施例中，使所述蒙砂液喷淋其他表面，重复此步骤，完成所述超薄玻璃层101的两侧表面或更多表面的蒙砂处理。
36.优选的，所述蒙砂液的组成材料包括氟化物、有机物和不溶性无机物，更优选的，所述蒙砂液内的氟化物为氟化氢铵。所述蒙砂液的ph在2～4的范围内。当所述蒙砂液喷淋于所述超薄玻璃层101上时，所述蒙砂液内的氟化物与所述超薄玻璃层101内的二氧化硅反应生成不溶性氟硅酸盐，所述不溶性氟硅酸盐附着于所述超薄玻璃层101的表面，防止所述蒙砂液向所述超薄玻璃层101的更深位置处侵蚀。由于所述不溶性氟硅酸盐在所述超薄玻璃层101表面的分布位置并不均匀，所述超薄玻璃层101中有的区域未被侵蚀、有的区域被侵蚀，被侵蚀的区域也有深有浅，所述超薄玻璃层101表面形成凹凸结构，造成光线漫反射，形成雾状视觉效果，完成蒙砂制程。
37.在对所述超薄玻璃层101喷淋蒙砂液的步骤s1中包括：在所述超薄玻璃层101的非
蒙砂蚀刻面上涂覆一层耐酸保护层，所述耐酸保护层的材料包括涤纶树脂或者丙烯酸。涤纶树脂或者丙烯酸化学稳定性良好，可以防止所述蒙砂液侵蚀所述非蒙砂蚀刻面，破坏所述非蒙砂蚀刻面的平整性。
38.在采用氢氟酸清洗所述超薄玻璃层101的表面的步骤s2中包括：所述超薄玻璃层101表面残留有所述蒙砂液，先对所述超薄玻璃层101喷淋氢氟酸，由于所述氢氟酸的腐蚀性较强，所述氢氟酸对所述超薄玻璃层101整个表面进行腐蚀，残留所述蒙砂液的所述区域也会被一起除去，再用清水冲洗所述超薄玻璃层101的表面并用气流冲散所述超薄玻璃层101上的液滴。
39.此时，所述凹凸结构的粗糙度相对较大，所述超薄玻璃层101的雾度较高，所述超薄玻璃层101的透光性较差，所述超薄玻璃层101组成的显示装置的显示效果较差。针对这一缺陷，可以对所述超薄玻璃层101进行抛光得以改进。
40.在对所述超薄玻璃层101的表面进行化学抛光处理的步骤s3中包括：在抛光槽中制备抛光液，将所述超薄玻璃层101沉浸于所述抛光液中进行浸泡，在所述抛光槽的底部和侧面进行鼓泡处理，所述凹凸结构的粗糙度变小，如图2c所示。优选的，所述抛光液的组成材料包括氢氟酸、无机酸和有机物。
41.在本实施例中，所述抛光液包括浓酸，对所述超薄玻璃层101具有腐蚀效果，将所述超薄玻璃层101沉浸于所述抛光液中进行浸泡，所述凹凸结构包括凸部101a和凹部101b，所述凸部101a与所述抛光液的接触面积大于所述凹部101b与所述抛光液的接触面积，所述凸部101a的蚀刻速率大于所述凹部101b的蚀刻速率，所述超薄玻璃层101的粗糙度逐渐变小，从而所述超薄玻璃层101的雾度和透光率也随之变小。具体地，鼓泡处理的作用是使所述抛光液各处温度均匀，而且气泡搅动所述抛光液流动也有助于加快分散所述超薄玻璃层101表面的反应产物。在另一些实施例中，可以通过对所述抛光池进行搅拌处理来代替鼓泡处理。
42.在本发明实施例中，根据实际生产不同产品所需的所述超薄玻璃层101的粗糙度、雾度和透光率参数，可以通过调整蒙砂制程和化学抛光制程中所述蒙砂液和所述抛光液的组分含量、处理时间以及温度、气压等环境参数来实现。
43.一般情况下，所述超薄玻璃层101是通过对原材玻璃进行减薄、切割和强化处理。由于所述原材玻璃的厚度通常为70um～500um，本实施例中对所述原材玻璃进行多次减薄处理才达到所述超薄玻璃层101所需求的厚度。
44.优选的，在对所述超薄玻璃层101喷淋所述蒙砂液的步骤s1之前或者对所述超薄玻璃层101进行化学抛光处理的步骤s3之后还包括：对所述超薄玻璃层101进行边缘切割、加工和化学强化处理。在一些实施例中，仅需对所述超薄玻璃层101的一侧表面制备所述凹凸结构，既可以先对所述原材玻璃进行蚀刻，再对所述原材玻璃进行边缘切割、减薄加工和化学强化处理，制得所需的超薄玻璃层101；也可以先对所述原材玻璃进行边缘切割、减薄加工和化学强化处理，再对所述原材玻璃进行蚀刻，制得所需的所述超薄玻璃层101。在另一些实施例中，需对所述超薄玻璃层101的上下两侧表面制备所述凹凸结构，则须先对所述原材玻璃进行边缘切割、减薄加工和化学强化处理，再进行蚀刻，以免减薄制程中破坏通过蚀刻已形成的凹凸结构。
45.为了更好实施本发明实施例中超薄玻璃层的制备方法，在制备方法的基础之上，
本发明实施例中还提供一种超薄玻璃层，所述超薄玻璃层采用如上述实施例中所述的制备方法制得。
46.如图3所示，图3为本发明一个实施例中超薄玻璃层的结构示意图。所述超薄玻璃层101的至少一侧表面设置有表面凹凸结构。其中，所述凹凸结构包括凸部101a和凹部101b。所述凸部101a和所述凹部101b的高度差和间距与蒙砂制程和化学抛光制程中所述蒙砂液和所述抛光液的组分含量、处理时间以及温度、气压等环境参数相关，具体根据实际产品所需的所述超薄玻璃层的雾度、粗糙度和透光率而定。所述凸部101a和所述凹部101b的高度差小于5μm，仅在微观层面可观测到。
47.优选的，所述超薄玻璃层101的材料包括铝硅玻璃，所述超薄玻璃层的厚度为30um～50um。所述铝硅玻璃包括二氧化硅(sio2)和氧化铝(al2o3)，二氧化硅能提高玻璃的强度、化学稳定性，氧化铝能提高玻璃的化学稳定性，同时能抑制含磷玻璃的分相。
48.在本实施例中，所述超薄玻璃层101的透光率大于85％，雾度小于6％，粗糙度小于0.5um。此时，所述超薄玻璃层101的显示效果和层间摩擦力达到平衡，既不过于影响显示装置的显示效果，也避免了所述盖板内的膜层在弯折过程中发生分层。
49.通过采用如上述实施例中描述的所述超薄玻璃层101，进一步提升了盖板的性能。如图4所示，图4为本发明一个实施例中盖板的结构示意图。所述盖板包括：表面防护层104、第一光学胶层102、第二光学胶层103和如上述实施例所述的超薄玻璃层101；所述超薄玻璃层101设置于所述第一光学胶102层的一侧，所述第二光学胶层103设置于所述超薄玻璃层101远离所述第一光学胶层102的一侧，所述表面防护层104设置于所述第二光学胶103层远离所述超薄玻璃层102的一侧。
50.优选的，所述超薄玻璃层101与所述第一光学胶层102的相对表面和/或所述超薄玻璃层101与所述第二光学胶层103的相对表面上设置有表面凹凸结构。所述超薄玻璃层101包括至少六个面，其中与所述第二光学胶层103接触的上表面和与所述第一光学胶层102接触的下表面的面积较大，在所述上表面或所述下表面上制备所述凹凸结构，增加层间摩擦力的效果更显著。
51.在一些实施例中，仅对所述超薄玻璃层101的上表面或者下表面其中一侧进行蚀刻制备所述凹凸结构，即可与其他膜层之间具有足够的摩擦力，避免分层。在另一些实施例中，需对所述超薄玻璃层101的上表面和下表面都进行蚀刻制备所述凹凸结构，才能与其他膜层之间具有足够的摩擦力。
52.所述第一光学胶层102与所述第二光学胶层103均包括无色透明、光透过率在90％以上、胶结强度良好，可在室温或中温下固化等特点的粘胶剂。将凝胶状的粘胶剂涂布于所述超薄玻璃层101的表面，所述表面可以是平整的表面，也可以是包括凹凸结构的表面，在所述粘胶剂远离所述超薄玻璃层101的一侧表面贴合其他膜层，固化后形成所述第一光学胶层102或者所述第二光学胶层103。其中，所述第二光学胶层103远离所述超薄玻璃层101的一侧还设置有表面防护层104，所述表面防护层104为表面经过硬化处理，增强所述盖板的机械强度，防止外力造成所述超薄玻璃层101破损。
53.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，
以上各个单元、结构或操作的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。
54.以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种超薄玻璃层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对超薄玻璃层的至少一侧表面喷淋蒙砂液，形成表面凹凸结构；采用氢氟酸清洗所述超薄玻璃层的表面；对所述超薄玻璃层的表面进行化学抛光处理。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蒙砂液的组成材料包括氟化物、有机物和不溶性无机物，所述蒙砂液的ph值在2～4的范围内。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在对所述超薄玻璃层的表面进行化学抛光处理的步骤中包括：制备抛光液，将所述超薄玻璃层沉浸于所述抛光液中进行浸泡。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述抛光液的组成材料包括氢氟酸、无机酸和有机物。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在对所述超薄玻璃层喷淋蒙砂液的步骤中包括：在所述超薄玻璃层的非蒙砂蚀刻面上涂覆一层耐酸保护层，所述耐酸保护层的材料包括涤纶树脂或者丙烯酸。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在对所述超薄玻璃层喷淋所述蒙砂液的步骤之前或者对所述超薄玻璃层进行化学抛光处理的步骤之后还包括：对所述超薄玻璃层进行边缘切割、加工和化学强化处理。7.一种超薄玻璃层，其特征在于，所述超薄玻璃层采用权利要求1～6任一项所述的制备方法制得。8.根据权利要求1所述的超薄玻璃层，其特征在于，所述超薄玻璃层的材料包括铝硅玻璃，所述超薄玻璃层的厚度为30um～50um。9.根据权利要求1所述的超薄玻璃层，其特征在于，所述超薄玻璃层的透光率大于85％，雾度小于6％，粗糙度小于0.5um。10.一种盖板，其特征在于，包括：表面防护层、第一光学胶层、第二光学胶层和如权利要求7～9任一项所述的超薄玻璃层；所述超薄玻璃层设置于所述第一光学胶层的一侧，所述第二光学胶层设置于所述超薄玻璃层远离所述第一光学胶层的一侧，所述表面防护层设置于所述第二光学胶层远离所述超薄玻璃层的一侧。
技术总结
本发明公开了一种超薄玻璃层及其制备方法、盖板，所述超薄玻璃层的制备方法包括以下步骤：对超薄玻璃层的至少一侧表面喷淋蒙砂液，形成表面凹凸结构；采用氢氟酸清洗所述超薄玻璃层的表面；对所述超薄玻璃层的表面进行化学抛光处理。相较于现有的超薄玻璃层及其制备方法、盖板，本发明通过在所述超薄玻璃层的至少一侧表面设置有表面凹凸结构，从而增大了所述超薄玻璃层与相邻膜层之间的接触面积，提升了所述盖板的弯折性能，避免了所述盖板内膜层产生分层；同时，所述凹凸结构有助于降低环境光干扰，增加漫反射，提升显示装置的户外显示性能。示性能。示性能。


技术研发人员：王明亮
受保护的技术使用者：武汉华星光电半导体显示技术有限公司
技术研发日：2021.03.01
技术公布日：2021/6/29