[发明专利]一种柔性超薄玻璃的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及超薄玻璃的生产和加工领域，尤其涉及一种用于微电子元器件和薄膜太阳电池等领域的柔性超薄玻璃的制备方法。

背景技术

普通的玻璃一般是由石英砂、纯碱、长石及石灰石经高温制成的。熔体在冷却过程中黏度逐渐增大而得不到结晶的性脆而透明固体材料，如：石英玻璃、硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氟化物玻璃等。其中硅酸盐玻璃，以石英砂、纯碱、长石及石灰石等为原料，经混和、高温熔融、匀化后，加工成形，再经退火而得，广泛用于建筑、日用、医疗、化学、电子、仪表、核工程等领域。

按主要成分，玻璃又可分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。非氧化物玻璃品种和数量很少，主要有硫系玻璃和卤化物玻璃。硫系玻璃的阴离子多为硫、硒、碲等，可截止短波长光线而通过黄、红光，以及近、远红外光，其电阻低，具有开关与记忆特性；卤化物玻璃的折射率低，色散低，多用作光学玻璃。

常规玻璃的加工一般分为五个步骤：一、原料预加工。将块状原料（石英砂、纯碱、石灰石、长石等）粉碎，使潮湿原料干燥，将含铁原料进行除铁处理，以保证玻璃质量。二、配合料制备。三、熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温（1550～1600度）加热，使之形成均匀、无气泡，并符合成型要求的液态玻璃。四、成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品，如平板、各种器皿等。五、热处理。通过退火、淬火等工艺，消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化，以及改变玻璃的结构状态。

虽然常规法制备技术已经相当的成熟，但是普通玻璃表面较为粗糙，在实际应用中，还必须根据不同的要求进行深加工，如：抛光等。但在微电子技术和薄膜太阳能等领域要求玻璃基体具有一定的透光特性，玻璃太厚必然影响光的透射率，因此人们想尽一切工艺尽量使加工得到的玻璃厚度减小。

早在1990年，日本小谷晴夫提出了一种加工超薄玻璃的方法（专利申请号：87107994），他利用机械切割装置把有指定成分的玻璃切成薄片以制成所需厚度或接近所需厚度的第一类玻璃；使第一类玻璃片经附加表面腐蚀处理最终制成所需厚度的第二类玻璃片；在短暂时间内，第一类或第二类玻璃片处于被预热到大体刚好低于熔化温度的情况下，另外加指定量的热能于所述第一类玻璃片或所述第二类玻璃薄片的表面，并随即固化。

2005年，姜宏等人（专利申请号：2004100371.4）提出了一种超薄浮法玻璃，这种玻璃提高了超薄玻璃的杨氏模量，同时减少了浮法玻璃时常出现的微气泡、波纹度和翘曲等缺陷；根据生产和回收利用的要求同时在超薄玻璃加工中，设计了碎玻璃的使用方法（专利申请号：200410010370.X）和二氧化硫气体的使用方法（专利申请号：20041006590.3）。同年，陈恒路等人（专利申请号：200510038417.8）开发了一种超薄玻璃生产工艺，可制出0.5-0.8毫米的超薄玻璃。2006年，美国康宁股份有限公司针对制造活性基质液晶显示屏的需要，专门开发了一种基本不含碱的超薄玻璃基体（专利申请号：200480019165.8），且其光滑度允许在其上直接形成薄膜晶体管，无需现有的抛光或研磨工艺。此外，还有利用退火工艺解决超薄玻璃的存在残余应力的方法（专利申请号：200710054563.9）。

从上述超薄玻璃的研发可以看出，国内和国外在制造超薄玻璃的工艺上都有了极大的发展，但随着科学技术的发展和人们生活需求的增加，超薄玻璃的需求将越来越大，对超薄玻璃的性能要求也将越来越高，而传统制备超薄玻璃的方法都存在不同的缺点，如浮法玻璃制备时受到成型环境的影响会出现点状缺陷、厚薄差、微观波纹度和翘曲等，直接影响产品的加工和最终使用性能，因此不论玻璃内部还是玻璃外观的缺陷都需要进一步采取措施进行改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性超薄玻璃的制备方法，该方法制备的超薄玻璃具有柔性强、光透性高的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一、采用化学气相沉积技术，具体包括如下步骤：

（1）将盛有金属锡的制模槽放入化学气相沉积系统的腔室中，调节腔室温度为300℃～600℃；

（2）利用化学气相沉积技术，在所述的金属锡的表面依次制备氮化硅层和二氧化硅层；

（3）抽取金属锡表面的氮化硅/二氧化硅层进行抛光处理，除去氮化硅层，即得到所述的柔性超薄玻璃。

作为优选，步骤（2）中在利用化学气相沉积技术制备氮化硅层之前，先向腔室内充入氩气作为保护气体。

作为优选，步骤（2）中利用化学气相沉积技术制备氮化硅层和二氧化硅层所采用的腔室压强为5～300Pa；射频功率为30～300W。