CN105164079A - 低静电放电熔合拉制玻璃的表面处理 - Google Patents

Abstract

一种改善玻璃板的静电放电性质的方法，包括用增加平均表面粗糙度的处理液处理玻璃板的至少一侧，然后除去处理液。所述玻璃板经过处理的至少一侧的平均表面粗糙度可约为0.3-100nm。处理前的玻璃板与处理后的玻璃板之间的电压下降百分数可约为1.5％-40％。一种玻璃板，其具有平均表面粗糙度约为0.3-100nm的第一侧和平均表面粗糙度约为0.1-100nm的第二侧。该玻璃板可具有至少约100mm的长度和小于约1.0mm的厚度。

Description

低静电放电熔合拉制玻璃的表面处理

优先权

本申请根据35U.S.C.§119要求2013年4月30日提交的美国临时申请序列第61/817518号的优先权，本申请以其内容为基础，并通过参考将其全文纳入本文。

背景

领域

本说明书总体涉及玻璃表面的表面处理，更具体地涉及策略性地纹理化(texturing)玻璃板的b侧而不破坏玻璃板a侧性能特点的方法。

技术背景

可用于薄膜晶体管(TFT)-液晶显示器(LCD)基片的平板显示器(FPD)玻璃可由两侧组成。第一侧可以是其上构建有TFT的功能侧(a侧)，而第二侧可以是非功能背侧(b侧)。以前关注的是FPD的a侧，因为通过大面积沉积形成TFT结构可能对表面连续性敏感。FPD玻璃的b侧可能接触许多材料，例如塑料、橡胶或陶瓷，因此，b侧表面的表面质量和均匀性不需要像a侧表面那样高。然而，在加工过程中，FPD玻璃与各种各样的这些其他材料之间的接触可能造成摩擦生电。例如，基于两种不相似的材料的费米能级，由于其固有功函值或者转移电荷的能力的差异，它们可能因接触分离而带电。表面上积累的电荷越多，表面电压越高。此外，当两个带电荷的表面分开时，电容随着分开距离的增大而减小，这可能导致更高的表面电压。在TFT-LCD制造过程中，玻璃的接触分离是不可避免的。这些高电压可能破坏FPD玻璃的a侧表面上沉积的TFT结构。

因此，需要降低玻璃表面上总电荷积累。

概述

根据一个实施方式，本发明揭示了一种改进玻璃板的静电放电性质的方法，该方法包括用增加平均表面粗糙度的处理液处理玻璃板的至少一侧，然后清除处理液。所述玻璃板的经过处理的至少一侧的平均表面粗糙度可约为0.3-100nm。处理前的玻璃板与处理后的玻璃板之间电压的下降百分数可约为1.5％-40％。

在其他实施方式中，本发明提供了一种玻璃板，其第一侧的平均表面粗糙度约为0.3-100nm，第二侧的平均表面粗糙度约为0.1-100nm。玻璃板可具有至少约100mm的长度和小于约1.0mm的厚度。

在其他实施方式中，根据2x2μm原子力显微镜(AFM)扫描，玻璃板可包括表面粗糙度约为0.2nm甚至约为0.15nm的一侧，以及表面粗糙度约为0.3-1.3nm的另一侧。根据一些实施方式，0.2nm可定义为Ra或Rq，如通过AFM测量方法所确定。Ra和Rq可用方程式(1)和(2)表示：

$R_q=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{(z_i-\stackrel{\‾}{z})}^2}---\left(1\right)$

$R_a=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}|z_i-\stackrel{\‾}{z}|---\left(2\right)$

其中n是进行测量的位点的数目，z是每个位点的高度，是线性扫描中在每个位点收集的高度的平均值。Ra常常命名为“平均”表面粗糙度，而Rq常常称作“均方根”(RMS)表面粗糙度。玻璃板的长度可以大于约100mm，玻璃板的厚度可以小于约1mm。

在以下的详细描述中给出了本发明的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言根据所作描述即容易理解，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的本发明而被认识。

应理解的是，前面的一般性描述和以下的详细描述介绍了各种实施方式，用来提供理解要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各种实施方式的进一步的理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图以图示形式说明了本文所述的各种实施方式，并与说明书一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。

附图简要说明

图1是显示熔合拉制法的一个实施方式的示意图；

图2是对于尺寸为180mmx230mmx0.5mm的玻璃板，根据一些实施方式在接触分离之后测得的电压随玻璃类型和处理方法而变化的图示；

图3是就图2所示数据而言，显示电压下降百分数的图示；

图4是对于尺寸为127mmx127mmx0.5mm的玻璃板，根据一些实施方式在接触分离之后测得的电压随玻璃类型和处理方法而变化的图示；

图5是就图4所示数据而言，显示电压下降百分数的图示；

图6是根据一些实施方式的平均表面粗糙度随玻璃类型和处理方法而变化的图示；

图7是对于尺寸为180mmx230mmx0.5mm的玻璃板，根据一些实施方式在接触分离之后测得的电压随平均表面粗糙度而变化的图示；

图8是对于尺寸为127mmx127mmx0.5mm的玻璃板，根据一些实施方式在接触分离之后测得的电压随平均表面粗糙度而变化的图示；

图9是对于尺寸为730mmx920mmx0.5mm的玻璃板，根据一些实施方式在接触分离之后测得的电压随玻璃类型和处理方法而变化的图示；

图10是就图9所示数据而言，显示电压下降百分数的图示；

图11是对于尺寸为730mmx920mmx0.5mm的玻璃板，根据一些实施方式在接触分离之后测得的电压随玻璃类型和处理方法而变化的图示；

图12是就图11所示数据而言，显示电压下降百分数的图示。

详细描述

根据本文所揭示的方法处理的玻璃板可通过任何合适的方法形成。在一些实施方式中，玻璃板可通过熔合拉制法形成。熔合拉制法是一种下拉法，也称作溢流法。在熔合拉制法中，形成玻璃的熔体流入耐火槽，然后以受控方式从槽的任意一侧溢流。此方法的优点在于，由此形成的片状玻璃的表面不与任何耐火材料或其他形成玻璃的设备接触。此外，熔合拉制法产生非常平整、厚度均匀的玻璃板。结果，不需要二次处理就可得到用于显示器应用的光滑、平整和均匀的玻璃板。熔合拉制法要求在该方法中使用的玻璃在液相线温度下具有较高的黏度。下面参考图1进一步描述熔合拉制法。类似的熔合拉制法见述于美国专利第3,338,696号和第3,682,609号，其完整内容通过参考结合于此。

以举例方式参考图1，其示意性描述了用于从熔融玻璃形成玻璃板材料的示例性玻璃制造设备100，其中使用熔合拉制机使熔融玻璃形成玻璃板。玻璃制造设备100包括熔融容器101、澄清容器103、混合容器104、输送容器108和熔合拉制机(FDM)120。如箭头102所示，将玻璃批料加入熔融容器101。批料熔化成熔融玻璃106。所述澄清容器103具有接收来自熔融容器101的熔融玻璃106的高温加工区域，并在那里从熔融玻璃106中除去气泡。澄清容器103通过连接管105流体连接至混合容器104。也就是说，从澄清容器103流入混合容器104的熔融玻璃流过连接管105。混合容器104进而通过连接管107流体连接至输送容器108，使得从混合容器104流入输送容器108的熔融玻璃流过连接管107。

输送容器108经下导管109将熔融玻璃106供给FDM120。FDM120包含罩壳122，其中设置有入口110、成形容器111和至少一个拉制组件150。如图1所示，来自下导管109的熔融玻璃106流进入口110，该入口110通向成形容器111。成形容器111包括接收熔融玻璃106的开口112，所述熔融玻璃106流入槽113，然后溢流并沿着两个相交的侧面114a和114b流下，然后在所述两个侧面会合的根部熔合在一起，然后与拉制组件150接触并被拉向下游方向151，形成连续玻璃板148。此后，可将连续玻璃板148分割成一块块分离的玻璃板。

虽然本文已经将所述表面处理方法描述为结合通过熔合拉制法形成的玻璃板使用，但应当理解，所述表面处理方法可用在通过其他方法形成的玻璃板上，只要在这些方法中玻璃批料熔化形成熔融玻璃，然后熔融玻璃形成玻璃板。作为举例而非限制，本文所述的牵拉辊也可结合上拉法、狭缝拉制法及其他类似方法使用。

通过熔合拉制法制备的玻璃板的尺寸不受特别限制，本文所述的处理方法可应用于具有任何尺寸的玻璃板。然而，在一些实施方式中，待处理玻璃板的长度可大于约100mm，甚至大于约200mm。在一些实施方式中，待处理玻璃板的长度可大于约300mm，甚至大于约400mm。在其他实施方式中，玻璃板的长度可大于约500mm，甚至大于约600mm。在其他实施方式中，玻璃板的长度可大于约700mm，甚至大于约800mm。在其他实施方式中，玻璃板的长度可大于约900mm，甚至大于约1,000mm。类似的，待处理玻璃板的宽度可大于约100mm，甚至大于约200mm。在一些实施方式中，待处理玻璃板的宽度可大于约250mm，甚至大于约300mm。待处理玻璃板的厚度不受特别限制，本文所揭示的处理玻璃板的方法可用在薄玻璃板上。在一些实施方式中，待处理玻璃板的厚度可约为1.0mm或更小，甚至约为0.7mm或更小。在一些实施方式中，待处理玻璃板的厚度可约为0.5mm或更小，甚至约为0.4mm或更小。在其他实施方式中，待处理玻璃板的厚度可约为0.3mm或更小，甚至约为0.1mm或更小。

待处理玻璃板的组成不受特别限制，本文所揭示的处理可应用于任何玻璃组成。在一些实施方式中，待处理玻璃可以是碱金属铝硅酸盐玻璃、碱金属硼铝硅酸盐玻璃、碱土金属铝硅酸盐玻璃或者碱土金属硼铝硅酸盐玻璃。本文所用的术语“碱”是指碱金属(例如Li,Na,K,Rb和Cs)，“碱土”是指碱土金属(例如Be,Mg,Ca,Sr和Ba)，除非上下文有明确相反的说明。

在一些实施方式中，玻璃板的a侧一般可具有约0.1-100nm的平均表面粗糙度。例如，在一些实施方式中，a侧表面可具有约0.1-100nm，约0.16-0.27nm，约0.20-0.27nm，甚至约0.22-0.25nm的平均表面粗糙度。在一些实施方式中，玻璃板的a侧平均表面粗糙度可以是这样的，即它不影响肉眼可以看到的玻璃板视觉性质。

如上文所简要讨论，根据本公开内容的待处理玻璃板可包含a侧和b侧。因为玻璃板的b侧表面在制造及后续处理过程中要发生机械接触，所以b侧表面质量要求没有a侧表面质量要求那么严格，这就使得将b侧纹理化的构思转化为实践提供了更大的灵活性。改进玻璃板b侧的主要问题是肉眼可分辨的缺陷。例如，b侧大于约100μm的缺陷可能是不可接受的。在一些实施方式中，玻璃板b侧大于150μm的缺陷可能是不可接受的。

本文所述的方法中所用的玻璃板开始是通过上文所述的成形方法得到的。在初始形成的条件下(即没有经过任何附加表面处理等)，玻璃板可能不具有规定的应用所需的厚度尺寸。可利用玻璃板减薄技术使玻璃板达到所需的厚度和/或厚度均匀性。玻璃板减薄技术可包括化学或机械方法，用来从b侧减小玻璃基板厚度，而不减损a侧表面的质量。由于平坦化过程，机械减薄可减少很多的b侧表面特征、缺陷和污染物。化学减薄可产生特征，如凹陷和凹痕。B侧表面上的玻璃化学特性对减薄方法的使用没有特别限制。因此，若有必要，上文所讨论的厚度可通过采用减薄方法来达到。

根据一些实施方式，在获得具有适合其目标用途的尺寸和组成的玻璃板之后，玻璃板的至少一侧可利用处理液进行纹理化，所述处理液包含酸、碱、中性溶液或其混合物等。用本发明实施方式所揭示的溶液织构化玻璃板改善了玻璃板的静电放电(ESD)性能。接触处理液还有可能在可接受的b侧容限范围内改变玻璃板的玻璃表面化学特性，并改进玻璃板表面。

根据一些实施方式，在用处理液处理之前或之后，玻璃板可用任何合适的清洁剂清洗，以除去微粒物质及其他表面污染物。在一些实施方式中，清洁剂可以是SemiCleanKG[横滨油脂工业公司(Yokohama-Yushi-Kogyo)]或其他类似的清洁剂。在其他实施方式中，清洁剂可包括其他洗涤剂、酸、碱、过氧化物或其混合物。洗涤剂可组合表面活性剂、酸、碱、螯合剂等。在其他一些实施方式中，清洁剂可具有更简单的性质，例如单一的碱，或碱与过氧化物，单一的酸，或单一的酸与过氧化物。清洁玻璃板的持续时间和方法不受特别限制，可以是任何合适的方法，如喷雾、浸渍，或者玻璃板的制造中使用的洗涤方法。

玻璃板可用处理液处理，以改善玻璃板的ESD性能。在一些实施方式中，处理液可以是盐酸(HCl)。HCl的摩尔浓度可以是约0.15-0.35M，甚至约0.2-0.3M。在其他实施方式中，HCl的摩尔浓度可约为0.25M。在一些实施方式中，处理液可以是硫酸(H₂SO₄)与水的混合物。在一些实施方式中，硫酸:水混合物可以是1:4混合物，甚至1:3混合物。在其他实施方式中，硫酸与水的混合物可以是1:2混合物。在一些实施方式中，处理液可以是氟化钠(Na)与磷酸(H₃PO₄)的稀混合物。NaF与H₃PO₄的示例性混合物可以是0.2MNaF与1MH₃PO₄的混合物，它可在水中稀释成4:5混合物。在其他实施方式中，处理液可以是HCl与氢氟酸(HF)的混合物。在这些实施方式中，HCl的摩尔浓度可约为0.15-0.35M，甚至约0.2-0.3M。HF可以约1x10^-3M(M＝摩尔/升)至约1M，甚至约2x10^-3M至约1x10^-4M的浓度加入HCl。在一些实施方式中，可将2.5x10^-3M的HF加入HCl。其他合适的酸包括HNO₃、二氟化铵、氟化铵、HF:NH₄F、HF:NH₄HF混合物等。应当理解，处理液的其他配方也是可能的。

玻璃板可通过任何方法接触处理液，例如浸涂、辊涂或喷涂。在将玻璃板浸涂在处理液中的实施方式中，可将掩模置于玻璃板a侧，以防玻璃板a侧织构化。掩模材料不受特别限制，可包括能够附着到玻璃板上并防止玻璃板受到处理液影响的任何材料。掩模还应当在处理过程完成后容易从玻璃板上去除。示例性掩模包括保护膜(Visqueen或Kapton)，如果它们留下残留物，则可在后续清洁过程中洗去。其他合适的掩模材料包括光刻胶、蜡或其他可去除涂料。

处理持续时间不受特别限制，但处理应进行必要的时间，以实现所需的织构化。在一些实施方式中，处理持续时间可约为0.5-90分钟，甚至约1-60分钟，或约5-30分钟。在一些实施方式中，处理持续时间可约为10-20分钟。在其他实施方式中，处理时间可少于0.5分钟，甚至少于0.25分钟。在其他实施方式中，处理时间可少于约0.1分钟。

进行处理的温度可根据玻璃板的组成和处理液的组成变化。在一些实施方式中，进行处理的温度可约为20-100℃，甚至约为40-90℃。在其他实施方式中，进行处理的温度可约为40-80℃，甚至约为50-70℃。

在一些实施方式中，处理结束之后，可通过任何合适的方法将处理液从玻璃板去除。例如，在一些实施方式中，处理液可通过上文所讨论的洗涤经过处理的玻璃板来去除。在其他实施方式中，处理液可通过加热、蒸发或其他合适的手段去除。在其他实施方式中，处理液可通过例如强制通风、辊、刮刀等进行物理去除。应当理解，在不偏离本公开内容的范围的情况下，可通过任何方法或设备去除处理液。

玻璃板的平均表面粗糙度可在处理过程之前和之后测量。平均表面粗糙度可用原子力显微镜(AFM)测量。粗糙度可利用上文定义的Ra或Rq标准值度量。在一些实施方式中，处理过程之前的玻璃板平均表面粗糙度约为0.1-100nm，约为0.1-0.3nm，甚至约为0.15-0.25nm。在一些实施方式中，处理过程之前的平均表面粗糙度约为0.2-0.23nm。在一些实施方式中，平均表面粗糙度可通过处理过程增加。因此，可在处理过程之后测量平均表面粗糙度，以确定处理过程所带来的平均表面粗糙度的增幅。在一些实施方式中，经历处理过程之后的玻璃板平均表面粗糙度可约为0.3-100nm，甚至约为0.3-75nm。在其他实施方式中，经历处理过程之后的玻璃板平均表面粗糙度可约为0.3-50nm，甚至约为0.3-25nm。在其他实施方式中，经历处理过程之后的玻璃板平均表面粗糙度可约为0.3-15nm，甚至约为0.4-10nm。在其他实施方式中，经历处理过程之后的玻璃板平均表面粗糙度可约为0.4-5nm，甚至约为0.5-1.3nm。在其他实施方式中，经历处理过程之后的玻璃板平均表面粗糙度可约为0.5-1.15nm。在其他实施方式中，经历处理过程之后的玻璃板平均表面粗糙度可约为0.5-1.0nm，甚至约为0.7-0.9nm。处理过程引起的平均表面粗糙度的增加可能受任意数量的条件影响，包括但不限于玻璃板组成、处理液组成、处理过程持续时间和/或处理过程的温度。应当理解，在处理过程中，上述每个参数都可改变，以便在处理过程之后获得所需的平均表面粗糙度的增幅。

根据一些实施方式，可在玻璃板的平均表面粗糙度与静电放电(ESD)性质之间进行关联。具体而言，随着玻璃板的平均表面粗糙度增大，器件的ESD性质可得到改善。玻璃板的ESD性质可通过测量玻璃板经过处理的一侧上的电压来确定。如上文所讨论，玻璃板一侧表面可累积电荷，该电荷对玻璃板的ESD性质具有负面影响。玻璃板上的电压是累积电荷的度量参数。因此，当玻璃板经过处理的一侧上的电压趋近于零时，玻璃板的ESD性质通常得到改善。不受限于任何特定理论，通常认为，通过增加玻璃板经过处理的一侧的平均表面粗糙度，玻璃板经过处理的一侧与各种材料制成的部件之间接触更少。因此，通过增加玻璃板经过处理的一侧的粗糙度，可减少或最小化摩擦生电。本文所述实施方式的处理赋予玻璃表面的最终组成也在摩擦生电机制中发挥作用。

根据一些实施方式，如以下实施例所示，接触分离之后，玻璃板的测定电压可随例如玻璃板组成、玻璃板尺寸、处理液组成及其组合变化。然而，根据一些实施方式，随着玻璃板一侧表面粗糙度的增大，实现了电压的下降。通过测量处理之前的接触分离后电压和测量处理之后的接触分离后电压，可将这种电压下降计算为百分数。在一些实施方式中，电压下降百分数可约为1.5％-40％，甚至约为2.0％-35％。在其他实施方式中，接触分离后的电压下降百分数可约为3.0％-30％，甚至约为4.0％-25％。在其他实施方式中，接触分离后的电压下降百分数可约为5.0％-20％，甚至约为7.0％-15％。在其他一些实施方式中，接触分离后的电压下降百分数可约为12％，甚至约为10％。

尽管在一些实施方式中，经过处理的一侧的粗糙度和玻璃板电压均随玻璃组成、玻璃尺寸、处理液组成、处理过程持续时间、进行处理过程的温度变化，对于每种玻璃组成，平均表面粗糙度的增加都可利用本文所讨论的每种处理液实现。因此，玻璃板的ESD性质可得到改善。

实施例

下面通过以下实施例进一步阐述本发明。

实施例1

将I类玻璃(康宁股份公司制造的铝硅酸盐玻璃)剥去其Visqueen保护膜，并利用标准洗涤过程，用4％SemiCleanKG(横滨油脂工业公司)洗液洗涤。然后在各种温度下将该玻璃浸在各种酸中，持续各种长度的时间，如下表1所列，其中每块玻璃板的厚度为0.5mm。

表1

在原田(Harada)公司制造的市售提升(lift)测试仪上测试127mmx127mmx0.5mm玻璃板，并在类似的提升测试仪上测试180mmx230mmx0.5mm玻璃板，该类似的提升测试仪经过改进以支撑此尺寸的玻璃板。接触表1所标明的酸之后，利用洗涤过程，用4％SemiCleanKG再次洗涤表面。在100级清洁室中，在12％相对湿度下测量接触分离后的电压。每类玻璃取3个样品，每个样品进行3次提升测试，得到结果。不管所用测试仪器如何，测得相同的趋势。在经过测试的玻璃板上确定表面组成(XPS)和平均表面粗糙度。在接触分离后测定的电压与平均表面粗糙度之间确定存在线性关系。平均而言，接触分离后测定的电压在各类玻璃之间存在差异。当玻璃板尺寸更大时，接触分离后测定的电压之间的差异更大。据信这是由于在更大的玻璃板上使用了多个真空口。在真空口处的初始接触引起180mmx230mmx0.5mm和730mmx920mmx0.5mm玻璃板摩擦生电。730mmx920mmx0.5mm玻璃板还在真空口之间沿着水平方向被来回拖拉，进一步引起摩擦生电，并引起电压信号放大，导致各类玻璃之间更大的差异。

实施例2

现在参考图2-6，利用本文所述的处理方法处理四类玻璃。测试了四种不同的玻璃组成：I类玻璃(上面已提到)、II类玻璃、III类玻璃以及IV类玻璃。这四类玻璃具有类似的组成，并且总体上落在铝硅酸盐玻璃的范围内。使用多种处理液，经过处理的玻璃板如表1所示制备，但使用四种不同的玻璃组成，如上文所提及。在处理过程完成之后，如下所述测试玻璃板的平均表面粗糙度和接触分离后的电压。

180mmx230mmx0.5mm玻璃板用配有接地304SS卡盘的提升测试仪进行测试。产生-39kPa的真空，使用绝缘Vespel销钉(5mmR)。该测试还采用10mm/s的提升销(liftpin)速度和单一真空口。每类玻璃测试三个样品，并按随机顺序测试。每个样品进行三次提升循环。在提升循环之间采用离子化处理，在80mm销钉高度报告数值。在提升销运动期间，使用探针跟踪玻璃。

127mmx127mmx0.5mm玻璃板用可购自原田公司的提升测试仪进行测试，并采用绝缘黑色阳极化Al卡盘。产生-90kPa的真空，使用绝缘POM销钉(2.5mmR)。该测试还采用27mm/s的提升销速度以及通过单一电源供电的双通道真空口。每类玻璃测试三个样品，并按随机顺序测试。每个样品进行三次提升循环，提升循环之间采用离子化处理。在29mm销钉高度处报告数值。在提升销运动期间，探针没有跟踪玻璃。

在洗涤过程中，用4％SemiCleanKG清洁样品，并在清洁室调理1小时，然后在约12％的相对湿度下进行测试。测试之前，对所用的卡盘和销钉进行HEPA真空处理，并用DI清洁室擦布彻底擦拭1小时。在测试开始时，用一个II类玻璃样品接触清洁卡盘和销钉，先是b侧，然后是a侧，每侧使用六块棱纹平布。

测试结果如图测试2-6所示。图2中显示了10个不同的结果：2-1显示处理前的IV类玻璃；2-2显示处理前的I类玻璃；2-3显示用NaF和H₃PO₄的稀释混合物处理之后的I类玻璃；2-4显示用H₂SO₄处理后的I类玻璃；2-5显示用HCl处理后的I类玻璃；2-6显示用HCl和HF处理后的I类玻璃；2-7显示处理前的II类玻璃；2-8显示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的II类玻璃；2-9显示处理前的III类玻璃；2-10显示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的III类玻璃。图2中的图线绘出了180mmx230mmx0.5mm玻璃板的玻璃类型-接触分离后测定的电压，并显示对于每类玻璃，经过任何类型的处理后电压接近于0。

图3显示了以电压下降百分数表示的图2电压数据。电压下降百分数根据下式计算：

[(V_o–V)/V_o]x100(3)

其中V_o是处理前的玻璃板在接触分离后测定的平均电压，V是处理后的玻璃板在接触分离后测定的平均电压。图3中显示了10个不同的结果：3-1显示处理前的IV类玻璃；3-2显示处理前的I类玻璃；3-3显示用NaF和H₃PO₄的稀释混合物处理之后的I类玻璃；3-4显示用H₂SO₄处理后的I类玻璃；3-5显示用HCl处理后的I类玻璃；3-6显示用HCl和HF处理后的I类玻璃；3-7显示处理前的II类玻璃；3-8显示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的II类玻璃；3-9显示处理前的III类玻璃；3-10显示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的III类玻璃。图3中的图线显示，每类玻璃在每次进行处理之后测定的电压均有下降。

图4中显示了10个不同的结果：4-1显示处理前的IV类玻璃；4-2显示处理前的I类玻璃；4-3显示用NaF和H₃PO₄的稀释混合物处理之后的I类玻璃；4-4显示用H₂SO₄处理后的I类玻璃；4-5显示用HCl处理后的I类玻璃；4-6显示用HCl和HF处理后的I类玻璃；4-7显示处理前的II类玻璃；4-8显示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的II类玻璃；4-9显示处理前的III类玻璃；4-10显示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的III类玻璃。图3中的图线绘出了127mmx127mmx0.5mm玻璃板的玻璃类型-接触分离后测定的电压，并显示对于每类玻璃，经过任何类型的处理后电压接近于0。

图5显示了以电压下降百分数表示的图4电压数据。电压下降百分数用式(3)计算。图5中显示了10个不同的结果：5-1显示处理前的IV类玻璃；5-2显示处理前的I类玻璃；5-3显示用NaF和H₃PO₄的稀释混合物处理之后的I类玻璃；5-4显示用H₂SO₄处理后的I类玻璃；5-5显示用HCl处理后的I类玻璃；5-6显示用HCl和HF处理后的I类玻璃；5-7显示处理前的II类玻璃；5-8显示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的II类玻璃；5-9显示处理前的III类玻璃；5-10显示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的III类玻璃。图5中的图线显示，每类玻璃在每次进行处理之后测定的电压均有下降。

图6中显示了10个不同的结果：6-1显示处理前的IV类玻璃；6-2显示处理前的I类玻璃；6-3显示用NaF和H₃PO₄的稀释混合物处理之后的I类玻璃；6-4显示用H₂SO₄处理后的I类玻璃；6-5显示用HCl处理后的I类玻璃；6-6显示用HCl和HF处理后的I类玻璃；6-7显示处理前的II类玻璃；6-8显示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的II类玻璃；6-9显示处理前的III类玻璃；6-10显示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的III类玻璃。图6中的图线绘出了玻璃类型-平均表面粗糙度，并显示对于每类玻璃，处理过程使平均表面粗糙度增加。

图2-6显示，在此实施例中进行的每种处理都增加平均表面粗糙度，并导致电压趋近于零。不过，图2-6还显示，对于不同类型的玻璃，各种处理都产生特别好的效果。

现在参考图7，此图比较了图2和图6所示I类玻璃的平均表面粗糙度和接触分离后测定的电压。具体而言，图7显示了180mmx230mmx0.5mm玻璃板的平均表面粗糙度-接触分离后测定的电压图。图7中的圆表示处理前的I类玻璃，图7中的方块显示了用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的I类玻璃，图7中的菱形显示了用H₂SO₄处理后的I类玻璃，图7中的三角形表示用HCl处理后的I类玻璃，图7中的箭头表示用HCl和HF处理后的I类玻璃。从图7可以看出，随着平均表面粗糙度增大，接触分离后测定的电压增大(即趋近于0)，从而证实了平均表面粗糙度与电压之间的相关性。图7中的直线显示了该图线的线性回归分析。

现在参考图8，此图比较了图4和图6所示I类玻璃的平均表面粗糙度和接触分离后测定的电压。图8显示了127mmx127mmx0.5mm玻璃板的平均表面粗糙度-接触分离后测定的电压图。图8中的圆表示处理前的I类玻璃，图8中的方块显示了用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的I类玻璃，图8中的菱形显示了用H₂SO₄处理后的I类玻璃，图8中的三角形表示用HCl处理后的I类玻璃，图8中的箭头表示用HCl和HF处理后的I类玻璃。从图8可以看出，随着平均表面粗糙度增大，接触分离后测定的电压增大(即趋近于0)，从而证实了平均表面粗糙度与电压之间的相关性。图8中的直线显示了该图线的线性回归分析。

实施例3

在实施例3中，使用上面实施例中所讨论的方法在II类玻璃和III类玻璃上进行测试。将卡盘经过改进以支持玻璃板尺寸的市售提升测试仪用于730mmx920mmx0.5mm玻璃板，使用接地304SS卡盘。产生-39kPa的真空，使用绝缘Vespel销钉(5mmR)。提升销速度是10mm/s，该仪器具有20个真空口。每类玻璃取三个样品，并按随机顺序测试。每个样品进行六次提升循环，提升循环之间采用离子化处理。在80mm销钉高度处报告数值，探针在提升销运动期间跟踪玻璃。利用标准洗涤过程，用4％SemiCleanKG清洁样品，并在清洁室调理1小时，然后在约12％的相对湿度下进行测试。测试之前，对卡盘和销钉进行HEPA真空处理，并用去离子水(DI)清洁室擦布彻底擦拭1小时。在测试开始时，用一个II类玻璃样品接触清洁卡盘和销钉，先是b侧，然后是a侧，每侧使用六块棱纹平布。

现在参考图9，此图显示了测试结果。图9中，9-1表示处理前的II类玻璃；9-2表示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的II类玻璃；9-3表示处理前的III类玻璃；9-4表示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的III类玻璃。图9显示了接触分离后测定的电压-玻璃类型，表明通过处理，电压增加(即趋近于0)。

图10显示了以电压下降百分数表示的图9电压数据。电压下降百分数用式(3)计算。图10中，10-1表示处理前的II类玻璃；10-2表示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的II类玻璃；10-3表示处理前的III类玻璃；10-4表示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的III类玻璃。图10中的图线显示，每类玻璃在每次进行处理之后测定的电压均有下降。

实施例4

在实施例4中，使用上面实施例中所讨论的方法在IV类玻璃、II类玻璃和III类玻璃上进行测试。将卡盘经过改进以支持玻璃板尺寸的市售提升测试仪用于730mmx920mmx0.5mm玻璃板。卡盘是接地304SS。产生-39kPa的真空，使用绝缘Vespel销钉(5mmR)。提升销速度是10mm/s，该仪器具有20个真空口。每类玻璃测试三个样品，并按随机顺序测试。每个样品进行三次提升循环，提升循环之间采用离子化处理。在80mm销钉高度处报告数值。

现在参考图11，此图显示了测试结果。图11中，11-1表示处理前的IV类玻璃；11-2表示处理前的II类玻璃；11-3表示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的II类玻璃，11-4表示处理前的IV类玻璃；11-5表示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的V类玻璃。图11显示了接触分离后测定的电压-玻璃类型，表明通过处理，电压增加(即趋近于0)。

图12显示了以电压下降百分数表示的图11电压数据。电压下降百分数用式(3)计算。图12中，12-1表示处理前的II类玻璃；12-2表示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的II类玻璃；12-3表示处理前的III类玻璃；12-4表示用NaF和H₃PO₄的混合物处理后的III类玻璃。图12中的图线显示，每类玻璃在每次进行处理之后测定的电压均有下降。

本领域的技术人员显而易见的是，可以在不偏离要求专利权的主题的精神和范围的情况下，对本文所述的实施方式进行各种修改和变动。因此，本说明书旨在涵盖本文所述的各种实施方式的修改和变化形式，只要这些修改和变化形式落在所附权利要求及其等同内容的范围之内。

Claims (26)

1.一种改善玻璃板的静电放电性质的方法，包括：

用处理液处理所述玻璃板的至少一侧，该处理液增加所述玻璃板的所述至少一侧的平均表面粗糙度；以及

除去所述处理液，其中

处理之后，所述玻璃板经过处理的所述至少一侧的平均表面粗糙度约为0.3-100nm；以及

处理前的所述玻璃板与处理后的所述玻璃板之间的电压下降百分数约为1.5％-40％。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃板包含碱金属铝硅酸盐、碱金属硼铝硅酸盐、碱土金属铝硅酸盐、碱土金属硼铝硅酸盐或其组合。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃板的长度大于约100mm。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃板的厚度小于约1.0mm。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃板经过处理的所述至少一侧的表面粗糙度约为0.4-10nm。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃板经过处理的所述至少一侧的表面粗糙度约为0.5-1.3nm。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，经接触分离后测定，处理前的所述玻璃板与处理后的所述玻璃板之间的电压下降百分数约为2.0％-35％。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，经接触分离后测定，处理前的所述玻璃板与处理后的所述玻璃板之间的电压下降百分数约为3.0％-30％。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理步骤的持续时间约为0.5-90分钟。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理步骤期间的温度约为20-100℃。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理液包含选自下组的至少一种：HCl，H₂SO₄，HCl与HF的混合物，二氟化铵，氟化铵，以及NaF与H₃PO₄的混合物。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述处理液包含摩尔浓度为0.15-0.35摩尔/升的HCl。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述处理液包含摩尔浓度为1x10^-3摩尔/升至约1摩尔/升的HF。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述处理液包含硫酸(H₂SO₄)和水，其形式为H₂SO₄:水为1:4的混合物。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述处理液包含硫酸(H₂SO₄)和水，其形式为H₂SO₄:水为1:3的混合物。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述处理液包含硫酸(H₂SO₄)和水，其形式为H₂SO₄:水为1:2的混合物。

17.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述处理液包含0.2摩尔/升氟化钠(NaF)和1摩尔/升H₃PO₄。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃板在所述处理步骤之前的平均表面粗糙度约为0.1-0.3nm。

19.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在处理所述玻璃板之前减薄所述玻璃板。

20.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃板的第一侧用所述处理液处理，并在处理后具有约0.3-100nm的平均表面粗糙度，以及

所述玻璃板的第二侧不用所述处理液处理，并具有约0.1-0.3nm的平均表面粗糙度。

21.一种玻璃板，包含：

具有约0.3-100nm的平均表面粗糙度的第一侧；以及

具有约0.1-100nm的平均表面粗糙度的第二侧；其中

所述玻璃板的长度至少约为100mm，以及

所述玻璃板的厚度小于约1.0mm。

22.如权利要求21所述的玻璃板，其特征在于，所述玻璃板包含碱金属铝硅酸盐、碱金属硼铝硅酸盐、碱土金属铝硅酸盐、碱土金属硼铝硅酸盐或其组合。

23.如权利要求21所述的玻璃板，其特征在于，所述玻璃板的长度大于约200mm。

24.如权利要求21所述的玻璃板，其特征在于，所述玻璃板的厚度小于约0.5mm。

25.如权利要求21所述的玻璃板，其特征在于，所述玻璃板的所述第一侧具有约0.4-10nm的平均表面粗糙度，所述玻璃板的所述第二侧具有约0.1-0.3nm的平均表面粗糙度。

26.如权利要求25所述的玻璃板，其特征在于，所述第一侧具有约0.5-1.3nm的平均表面粗糙度。