浅析液晶显示器玻璃基板的蚀刻方法

郑尧光 许磊

摘要：本文介绍了液晶显示器玻璃基板的蚀刻操作中选用的蚀刻液的具体成分以及蚀刻流程，并展望了未来液晶显示器玻璃基板的蚀刻工艺的发展前景，希望為相关研究人员提供一定的借鉴和参考，使我国的液晶显示器产业在国际上具有更大竞争力。

关键词：液晶显示器；玻璃基板；蚀刻

伴随信息技术和微电子技术等新型技术的发展，液晶显示器得以研发并投入应用，作为信息时代的重要贡献者，液晶显示器凭借其呈现图像的清晰与细腻、色彩的丰富与流畅以及影像的逼真与自然，加之较轻的质量、便捷的操作等诸多优势在显示设备领域正日益占据主流地位，液晶显示器正取代传统阴极摄像管显示器，被广泛应用于电视、平板、笔记本电脑等设备。玻璃基板作为液晶显示器的一个关键成分，其生产质量与刻蚀工艺水平直接决定了液晶显示器的显像效果与使用质量，随着人们对显示器分辨率的要求进一步提升，液晶显示器玻璃基板的蚀刻操作需要更加精细，液晶显示器玻璃基板的蚀刻线之间的距离需要更短、线的宽度需要更细，均匀性也需要更高，对液晶显示器玻璃基板的蚀刻工艺进行研究具有很重要的现实意义。

一、液晶显示器玻璃基板概述

在液晶显示器的构成中，玻璃基板是一个十分重要的部分。一片液晶面板的制备需要两片玻璃基板参与，分别是底层玻璃基板和覆盖有彩色滤光膜的玻璃基板。

液晶显示器玻璃基板相比于常规玻璃具有一系列特征，首先玻璃基板成分中不包含碱金属氧化物，由于液晶显示器在制备时需要经历大量高强度的热处理与化学处理，若玻璃基板中含有氧化钠、氧化锂等物质，则碱金属离子很容易扩散到半导体材料中，使膜的功能受到损害。另外液晶显示器玻璃基板的化学稳定性较高，对玻璃基板需要利用种类众多并且剂量很大的化学试剂对其清洗以及蚀刻操作，只有玻璃基板具备较高的稳定性才能确保玻璃成分稳定存在，不会因为外界变化而析出。此外，液晶显示器玻璃基板的耐热性较高，为了应对反复的升温与降温处理，液晶显示器玻璃基板还需要具有高度的热稳定性。此外，随着液晶显示器大尺寸的发展趋势，玻璃基板的密度必须控制在较低范围内才能保证液晶显示器整体重量较低，除了较低的密度，液晶显示器玻璃基板的弹性模量要具备较高水平。

二、液晶显示器玻璃基板的蚀刻液介绍

传统的玻璃基板蚀刻液主要成分为氟化氢，该种类型的蚀刻液具有较强的毒性，一旦操作中出现些许失误会使操作人员受到严重伤害。经过相关部门的研究，现在液晶显示器玻璃基板的蚀刻领域出现了众多新型的环保蚀刻液，例如其中一种玻璃基板的蚀刻液的成分主要包括如下几种：无水乙醇、氟化物以及酸性物质如盐酸、醋酸等，将这几种物质混合在纯水中即构成了蚀刻液，其中，无水乙醇所占的重量比例为2%～4%，氟化物的重量控制在百分之十几，盐酸的比例在3%到5%之间，醋酸的比例约为10%左右，纯水的重量比在55%至75%之间。这种蚀刻液的毒性较低，操作的安全性和可靠性都得到了有效提升，另外，在蚀刻操作完成后，将蚀刻液过滤并经过一定处理后可以再次循环利用，从而减少了资源浪费与环境污染。

三、蚀刻工艺流程

对液晶显示器玻璃基板进行蚀刻具体按照如下步骤展开：

（1）蚀刻液的配制。

（2）检查液晶显示器玻璃基板的外观，确保其表面清洁，无损伤。

（3）点胶封好边缘。封边时采用的是UV胶水，使玻璃基板的四边被紧密的封住，封边完成后对UV胶水进行固化处理，采用的设备是UV固化机，该设备可以令UV胶水牢牢的固定在玻璃基板表面，最后对玻璃基板进行清洗，去掉封胶过程中造成的杂质污染，并去除玻璃基板边缘溢出来的胶水，使边缘保持清洁。

（4）清洗液晶显示器玻璃基板表面。清洗时将液晶显示器玻璃基板放在专用的清洗槽内，采用浸泡方式去除表面杂物，浸泡选用的是30摄氏度左右的纯水，浸泡时间控制在8到巧分钟左右。

（5）对液晶显示器玻璃基板进行蚀刻。将准备好的蚀刻液放入槽内，利用夹具将液晶显示器玻璃基板转移到盛有蚀刻液的槽内，对蚀刻槽进行加热，使其温度达到30摄氏度左右，对液晶显示器玻璃基板进行蚀刻操作，蚀刻的时间控制在两到三小时之间。

（6）蚀刻后操作。包括清洗玻璃基板，并检查蚀刻情况，最后包装。蚀刻操作完成后的液晶显示器玻璃基板需要用夹具转移到装有纯水的清洗槽内，对其清洗。清洗时分为两个步骤，首先将液晶显示器玻璃基板放到第一槽内，利用30摄氏度左右的纯水浸泡10分钟左右，继而将液晶显示器玻璃基板转移到第二清洗槽内，该槽内的纯水温度比第一槽要高，控制在45摄氏度左右，并浸泡5到8分钟左右，最长不超过10分钟。清洗完毕后检验液晶显示器玻璃基板的刻蚀品质，并采用物理手段对其进行抛光处理，最后将蚀刻好的液晶显示器玻璃基板进行包装入库。

四、液晶显示器玻璃基板蚀刻方法的发展前景展望

在液晶显示器玻璃基板的蚀刻操作中，蚀刻液的选用无疑是关乎蚀刻质量的重要因素，对蚀刻液的研究应基于环保和安全的要求，研究效果更佳的蚀刻液。另外，蚀刻设备的选择也需要投入更多研究，随着人工智能和工业4.0的发展，蚀刻设备的自动化程度必将达到更高层次。

五、结语

本文探讨了液晶显示器玻璃基板的蚀刻工艺，在对玻璃基板进行总体介绍的基础上阐述了液晶显示器玻璃基板的蚀刻操作，从蚀刻液的成分以及蚀刻具体流程方面呈现了完整的蚀刻工艺。为了进一步提升我国液晶显示器的生产能力与产品质量，科研部门与液晶显示器制造企业需要对液晶显示器玻璃基板的蚀刻投入更大的关注，并增强研发力度，从而使蚀刻品质进一步提高。

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