CN108367970A - 可除去的玻璃表面处理以及用于降低颗粒附着的方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了用于处理玻璃基材的方法，所述方法包括使玻璃基材的表面与至少一种表面处理剂进行一段时间的接触，所述时间的接触足以在表面的至少一部分上形成包含该至少一种表面处理剂的涂层。本文还公开了玻璃基材，该玻璃基材包含至少一个表面和位于该表面的至少一部分上的涂层，其中，表面的经过涂覆的部分具有约20度至约95度的范围内的接触角，并且/或者在与水接触后，表面的经过涂覆的部分具有大于约20度的接触角，并且/或者在对玻璃基材进行湿法或干法清洁后，表面的经过涂覆的部分具有小于约10度的接触角。

Description

可除去的玻璃表面处理以及用于降低颗粒附着的方法
本申请依据35U.S.C.§119要求于2015年10月2日提交的序列号为62/236375的美国临时申请的优先权，本申请以其内容为基础，并通过参考将其全文纳入本文。
本公开的领域
本文公开了用于对玻璃基材进行处理以降低颗粒对玻璃基材表面的附着的方法，更具体而言，公开了耐污染性改善且更容易除去的玻璃表面处理。
背景
近年来，对于高性能显示装置，例如液晶显示器和等离子体显示器的消费需求增长明显，这是由于这些装置的显示品质突飞猛进，重量和厚度不断降低，低功耗以及价格降低所致。这些高性能显示装置可被用于显示各种信息，例如图像、图形和文字。高性能显示装置通常采用一种或更多种玻璃基材。对玻璃基材的表面品质(例如表面清洁度)的要求日益苛刻，这是因为对于改善的分辨率和图像性能的要求变得更加严格。表面品质可受到任意玻璃处理步骤的影响，从形成基材至储存乃至最终封装。
玻璃表面可具有高表面能，其部分原因是在玻璃表面上存在表面羟基(X-OH，X＝阳离子)，例如硅羟基(SiOH)。当玻璃表面与空气中的水分接触时，表面羟基可快速形成。结合在表面羟基之间的氢可引发更多水分吸收，进而可在玻璃表面上导致包含分子水的粘性含水层。这种粘性层可具有各种不利影响，包括例如可引发颗粒在玻璃表面上更强附着的“毛细管”效应和/或表面羟基缩合而形成可导致颗粒对表面更强附着(特别是在更高温度下)的共价氧键。
具有高表面能的玻璃基材可在运输、加工和/或制造过程中吸引空气中的微粒。此外，强附着力可在储存过程中在颗粒与玻璃之间导致共价键合，进而可导致精整和清洁处理中的产率降低。用于防止颗粒附着的各种可能的方法可包括例如热蒸发、喷雾法、层压或使用涂层转印纸。在一些例子中，可用维斯昆(Visqueen)膜和/或插页纸对玻璃进行覆盖，并将其封装在板条箱或其它储存容器[例如登斯帕克(DensePak)板条箱]中。可将这些储存容器在仓库内在不受控的环境中保存数月，例如2～3个月。然而，玻璃基材储存得越久(例如数月)，就越难以从表面上除去颗粒，这是因为在颗粒与玻璃表面之间存在潜在的共价键。
在玻璃未受保护的情况下，未受控的仓库环境可不断为有机污染物落至玻璃表面上提供机会，这可导致附着、清洁度降低和/或潜在的着色。当插页纸被置于玻璃基材之间时，运输途中的震动可导致纤维质颗粒从纸上脱落，其可随后附着至玻璃表面上。另一方面，用维斯昆膜保护玻璃基材可降低环境和/或纤维质污染的可能性，但长时间与膜材料接触，特别是在炎热和/或潮湿环境中，可导致有机滑爽剂(例如芥酸酰胺)从膜上转移至玻璃表面。这种有机残留物可能难以使用传统的清洗处理方法除去，并且/或者可导致玻璃基材发生着色。
因此，现有的用于防止颗粒附着的方法可能是不可靠且/或不稳定的，并且可展现出难以整合入玻璃精整处理中，并且/或者在玻璃精整处理中缺乏实用性。其它劣势可包括增加的制造成本和/或复杂度，这是由例如昂贵的材料和/或额外的处理步骤(例如层压)所导致。当终端用户想要清洁和使用玻璃产品时，某些表面处理还可能难以除去，并且/或者这些表面处理可能在储存前的精整处理中过于易于除去。
因此，将会有益的是，提供能够补救一种或更多种上述缺陷的用于减轻颗粒在玻璃基材上的附着的方法，例如更经济、实用并且/或者更易于整合入现有的玻璃成形和精整处理中的方法。在一些实施方式中，本文所公开的方法可用于生产具有低表面能、高接触角和改善的加工性和/或储存性质(例如经过一段储存时间后的颗粒附着得以减轻)的玻璃基材。
概述
在各种实施方式中，本公开涉及用于处理玻璃基材的方法，所述方法包括使玻璃基材的表面与至少一种表面处理剂进行一段时间的接触，所述时间的接触足以在表面的至少一部分上形成涂层，其中，表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角在约20度至约95度的范围内，其中，在与水接触后，经过涂覆的部分的接触角大于约20度，且其中，在与清洁剂溶液接触后，经过涂覆的部分的接触角小于约10度。本文还公开了玻璃基材，其包含至少一个表面和位于表面的至少一部分上的涂层，其中，表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角在约20度至约95度的范围内，其中，在与水接触后，经过涂覆的部分的接触角大于约20度，且其中，在与清洁剂溶液接触后，经过涂覆的部分的接触角小于约10度。
根据各种实施方式，至少一种表面处理剂可选自：表面活性剂、聚合物和脂链官能化有机化合物，例如疏水性聚合物、亲水性/疏水性共聚物、非离子型表面活性剂、包含(C8～C30)烷基链的阳离子型表面活性剂、包含(C6～C30)烷基链的脂肪醇以及它们的组合。至少一种表面处理剂可存在于包含例如约0.1重量％至约10重量％表面处理剂的溶液中。在一些实施方式中，涂层厚度可小于约1μm，例如小于约100nm，或者甚至小于约10nm。
在某些实施方式中，在与温度在约25℃至约80℃范围内的水接触约5分钟或更短的时长后，表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角可大于约20度。在与温度在约25℃至约80℃范围内的清洁剂溶液接触约2分钟或更短的时长后，表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角可小于约20度。在另一些实施方式中，在用清洁剂清洗后，玻璃基材与去离子水的接触角可小于约10度。
在以下的详细描述中给出了本公开的附加特征和优点，通过所作的描述，其中的部分特征和优点对于本领域的技术人员而言是显而易见的，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描述的方法而被认识。
应当理解的是，前面的一般性描述和以下的详细描述都描述了本公开的各种实施方式且都旨在提供用于理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了各种非限制性的实施方式，且与说明书一起用于解释本公开的原理和操作。
附图的简要说明
当参照附图阅读以下详细描述时，能够更好地理解本公开的各种特征、方面和优势，其中，相同的附图标记表示相同的结构，其中：
图1是附着的玻璃颗粒密度随储存时间而变化的图示；
图2是各种未处理的和经过表面处理的玻璃试样的玻璃表面上的颗粒量的图示(普通分辨率)；
图3是各种未处理的和经过表面处理的玻璃试样的玻璃表面上的颗粒量的图示(高分辨率)；以及
图4是各种未处理的和经过表面处理的玻璃试样的颗粒除去效率的图示。
详细描述
经过拉制或清洁的玻璃表面可具有很高的表面能(在一些情况中高达90mJ/m2)。这种高表面能可使表面更容易从空气中吸附颗粒。无意受限于理论，认为高表面能至少部分是由于在玻璃表面上存在诸如SiOH、AlOH和/或BOH这样的表面羟基(X-OH)所致，这些表面羟基能够与可接触到的颗粒形成氢键。此外，如果诸如玻璃或氧化物颗粒这样的颗粒保持附着至表面，则初始的氢键附着和/或范德华力可被缩合强化，并可随后导致更强的共价键。共价结合至玻璃基材表面上的颗粒甚至可能更加难以除去，导致较低的精整产率。
例如，进行水平或垂直方向划刻和折断的底部拉制(BOD)行进铁砧机(TAM)处理，或者玻璃的边缘精整、运输、加工和/或储存，可产生具有各种尺寸和形状的玻璃颗粒。在各种工业中，这些颗粒可被称为附着玻璃(ADG)。颗粒对玻璃表面的附着和/或吸附可随着时间的推移而增加，并且可随着大气条件(例如温度、湿度、储存环境的清洁度等)的变化而改变。储存超过3个月的玻璃由于高能(例如共价)键而可能特别容易受到颗粒附着的影响，并且，即使不是不可能精整成满足严格品控指引的可接受的水平，也是难以达到可接受的水平。图1展示了玻璃表面上ADG颗粒的密度随储存时间而变化的情况。如图中所示，随着储存时间的增加，基材受到颗粒附着的影响程度显著增加。
方法
本文公开了用于处理玻璃表面以减少或消除颗粒对玻璃表面的附着的方法。如本文所用，术语“颗粒”及其变体旨在表示具有任意形状或尺寸并且/或者吸附在玻璃表面上的污染物。例如，颗粒可包括有机和无机污染物，例如玻璃颗粒(例如ADG)、纤维素纤维、尘土、M-OX颗粒(M＝金属；X＝阳离子)等。颗粒可在例如玻璃制品的制造、运输和/或储存过程中在玻璃制品的表面上生成，例如在切割、精整、边缘打磨、传送(例如使用吸杯、传送带和/或辊)或存放(例如箱子、纸等)的过程中。
本文所公开的方法包括例如使玻璃基材的表面与至少一种表面处理剂进行一段停留时间的接触，所述时间的接触足以在表面的至少一部分上形成涂层，其中，表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角在约20度至约95度的范围内，在与水接触后，表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角大于约20度，且在与清洁剂溶液接触后，表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角小于约10度。
根据各种实施方式，至少一种表面处理剂可起到化学和/或物理屏障的作用，其能够防止有机和无机污染物落在玻璃表面上以及/或者防止其在储存过程中与玻璃表面形成结合。在一些实施方式中，本文所公开的处理方法能够中和可能存在于玻璃表面上的表面羟基(X-OH)中的至少一部分，例如使它们不能用来与颗粒或其它潜在的反应物发生反应。中和可通过化学吸附(例如共价键合和离子键合)而发生，或者通过物理吸附(例如氢键合和范德华相互作用)而发生。根据各种实施方式，本文所公开的处理方法可中和表面羟基中的至少约50％，例如大于约60％、大于约70％、大于约80％、大于约90％、大于约95％或大于约99％，例如在约50％至约100％的范围内，包括它们之间的所有范围和子范围。
可通过例如以下方式来评价涂层的功效：(a)涂层是否能够抵御不希望的除去(例如由室温或者稍微升高的温度下的水引起的除去)；(b)是否能够通过刻意清洗来有效地除去涂层(例如通过在升高的温度下用碱性清洁剂进行清洗)；以及(c)相对于未经处理的对照试样，涂层是否能够减少附着颗粒的量。可能的表面处理剂可被分为四类：可溶于水的试剂、可溶于有机物的试剂、表面反应型试剂以及表面钝化型(surface-passive)试剂。每一种类别相对于上述性质(a)～(c)和/或其它处理考量可具有其优势或劣势。
例如，可溶于水的试剂可以是环保的、安全的和/或低毒性的，但这些试剂在例如水性边缘打磨处理过程中可能不能抵御不希望的除去。可溶于有机物的试剂可对利用水进行的除去展现出更高的耐性，但也可能因可燃性和/或毒性问题而增加处理的复杂程度。类似地，表面反应型试剂可与玻璃表面形成更强的结合(例如化学吸附)，并且可因此提供能够抵御不希望的除去并且/或者改善玻璃的耐颗粒附着性的稳定涂层。然而，采用这些表面反应型试剂的涂层可能难以除去，从而延长玻璃基材的下游处理以及/或者使玻璃基材的下游处理复杂化。另一方面，包含表面钝化型试剂的涂层可更易于用清洁剂溶液洗去，但可能不与玻璃表面形成足够牢固的结合(例如物理吸附)，从而不能抵御居间处理步骤中用水进行的不希望的除去。
无意受限于理论，认为导致具有相对较高疏水性的涂层的表面处理剂可具有改善的耐颗粒附着性，并且可因此减少需要从玻璃表面上洗去的颗粒的数量，并且/或者促进任意此类附着颗粒的除去。更低的表面能成分，特别是更低的极性表面能(polar surfaceenergy)成分，可在一些实施方式中表示更疏水的表面。玻璃表面的极性可受到例如玻璃表面上的羟基浓度的影响。
通过对玻璃表面上的至少一部分表面羟基进行中和，至少一种表面处理剂可将玻璃基材的总表面能降至小于约65mJ/m2，例如小于约60mJ/m2、小于约55mJ/m2、小于约50mJ/m2、小于约45mJ/m2、小于约40mJ/m2、小于约35mJ/m2、小于约30mJ/m2或小于约25mJ/m2，例如在约25mJ/m2至约65mJ/m2的范围内，包括它们之间的所有范围和子范围。极性表面能可为例如小于约25mJ/m2，例如小于约20mJ/m2、小于约15mJ/m2、小于约10、小于约9、小于约8、小于约7、小于约6、小于约5、小于约4、小于约3、小于约2或小于约1mJ/m2，例如在约1mJ/m2至约25mJ/m2的范围内，包括它们之间的所有范围或子范围。在某些实施方式中，经过涂覆的部分的色散能(dispersive energy)可大于约10mJ/m2，例如大于约15mJ/m2、大于约20mJ/m2、大于约25mJ/m2、大于约30mJ/m2、大于约35mJ/m2或大于约40mJ/m2，例如在约10mJ/m2至约40mJ/m2的范围内，包括它们之间的所有范围和子范围。
材料的表面张力(或表面能)可由本领域中众所周知的方法来测定，包括悬滴法、杜奈(du Noüy)吊环法或者威廉米(Wilhelmy)板法[《表面物理化学》(Physical Chemistryof Surfaces)，A.W.阿达姆森(Arthur W.Adamson)，约翰·威利父子出版公司，1982年，第28页]。而且，可通过用极性已知的液体(例如水和二碘甲烷)探查表面并利用各探查液体测定各接触角来将材料的表面能分解成极性和非极性(色散)部分。因此，可通过单独使用任一种上述表面张力测定方法测量各基材的例如水和二碘甲烷对照角度或者结合以下公式来测定未经处理的(对照)玻璃基材的表面性质以及经过处理的玻璃基材的表面性质。
σT＝σD+σP
其中，σT是总表面能，σD是色散表面能，而σP是极性表面能。
表面的疏水性还可通过该表面与去离子水的更高的接触角来表明。更高的接触角倾向于表明表面不容易被水润湿，因而更耐水。无意受限于理论，认为这种耐水性可防止玻璃或其它颗粒与玻璃表面形成牢固的结合，并且/或者可促进后续用传统清洗方法除去微粒或有机污染物。根据各种实施方式，在与表面处理剂接触后，玻璃的经过涂覆的部分与去离子水的接触角可在约20度至约95度的范围内，例如约30度至约90度、约40度至约85度、约50度至约80度或者约60度至约70度，包括它们之间的所有范围和子范围。
疏水性或耐水性还可通过经过处理的基材即使在用去离子水清洗5分钟或更短时间后仍然具有相对较高的接触角来显示。在一些实施方式中，包含至少一种表面处理剂的涂层可对只用水进行的除去展现出中等的耐性，这在经过涂覆的基材在被用于其终端用途之前经受各种精整步骤(如边缘精整或边缘清洁)的情况下可能是有用的。如此一来，在这些实施方式中，在与水接触后(例如在约25℃至约80℃范围内的温度下接触长达约5分钟的时间后)，经过涂覆的表面(与去离子水)的接触角可大于约20度，例如大于约25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90或95度，例如在约20至约95度的范围内，包括它们之间的所有范围和子范围。在一些实施方式中，与水的接触时间可在约15秒至约5分钟的范围内，例如约30秒至约4分钟、约60秒至约3分钟、或约90秒至约2分钟，包括它们之间的所有范围和子范围。同样，水温可在约25℃至约80℃的范围内，例如约30℃至约70℃、约35℃至约60℃、或约40℃至约50℃，包括它们之间的所有范围和子范围。
玻璃基材可与至少一种表面处理剂进行一段时间的接触，所述一段时间的接触足以利用该试剂对玻璃表面的至少一部分进行涂覆。在某些实施方式中，可利用至少一种表面处理剂对整个玻璃表面进行涂覆。在另一些实施方式中，可对玻璃表面的所需部分进行涂覆，例如但不限于对玻璃基材的边缘或周界、中心区域或所需的任意其它区域或图案进行涂覆。
如本文所用，术语“接触”和“使……接触”以及它们的变体旨在表示玻璃表面与至少一种表面处理剂的物理相互作用。玻璃表面与至少一种表面处理剂发生物理接触的结果是，可通过例如至少一种表面羟基在至少一种表面处理剂与玻璃表面之间形成化学键。这些化学键可以是例如共价键、离子键、氢键和/或范德华相互作用。
可通过使用任意合适的本领域已知的方法来实现至少一种表面处理剂与玻璃表面之间的接触，所述方法例如喷涂、浸涂、弯月面涂覆(meniscus coating)、涌涂(floodcoating)、刷涂、辊涂等。在某些实施方式中，可通过随着玻璃基材沿着制造工艺中的生产线移动在例如喷涂工位处利用喷涂来施涂至少一种表面处理剂。喷涂可以是无空气的或者空气辅助的，或者在附加的实施方式中，可采用气溶胶来产生表面处理剂的气雾。在一些实施方式中，可将表面处理剂作为液体或蒸气沉积在玻璃表面上。根据另一些实施方式，可使用连续的水平或垂直运送系统来运输玻璃基材，且喷雾工位可位于沿着运送系统的任意位置。
玻璃基材在涂覆时间内的温度可根据制造工艺中施涂涂层的位置而改变。例如，可在包括能够对玻璃进行划刻并将其折断成板件的行进铁砧机(TAM)的底部拉制(BOD)处理以及垂直厚边划刻-折断分离(VBS)处理的过程中或者在这些处理之后施涂涂层。在一些实施方式中，可例如在VBS之后将涂覆步骤结合入BOD处理中。BOD区域中的玻璃表面温度的范围可高达约300℃；然而，在VBS之后，玻璃表面温度可降低，例如低于或等于约100℃。尽管经常在VBS处理之前将常规的较厚(例如，＞1μm)涂层施涂至热玻璃表面，本文所公开的涂层可在VBS之后被施涂至更冷的玻璃表面上。例如，玻璃表面温度可在约10℃至约100℃的范围内，例如约20℃至约90℃、约30℃至约80℃、约40℃至约70℃、或者约50℃至约60℃，包括它们之间的所有范围和子范围。
停留时间(例如至少一种表面处理剂与玻璃表面接触的时长)可随着例如所述涂层性质而改变。举一个非限制性的例子，停留时间可在短于1秒至数分钟的范围内，例如约1秒至约10分钟、约5秒至约9分钟、约10秒至约8分钟、约15秒至约7分钟、约20秒至约6分钟、约30秒至约5分钟、约1分钟至约4分钟、或者约2分钟至约3分钟，包括它们之间的所有范围和子范围。在各种实施方式中，可将至少一种表面处理剂的单一涂层施涂至玻璃表面，或者在另一些实施方式中，可施涂多个涂层，例如2个或更多个、3个或更多个、4个或更多个、或者5个或更多个涂层等。例如，可将玻璃基材在包含至少一种表面处理剂的溶液中浸泡一次或多于一次，或者可使用单程或多程方式利用表面处理剂对玻璃基材进行喷涂。
停留时间还可取决于所需的涂层厚度。在一些非限制性的例子中，涂层的厚度可小于约1μm，例如小于约900nm、800nm、700nm、600nm、500nm、400nm、300nm、200nm、100nm、10nm或更小，例如在以下范围内：约1nm至约100nm、约2nm至约90nm、约3nm至约80nm、约5nm至约70nm、约10nm至约60nm、约20nm至约50nm、或者约30nm至约40nm，包括它们之间的所有范围和子范围。无意受限于理论，认为较薄的层(例如自组装的单层)可能更容易使用传统的清洗技术以及更短的清洗时间来除去。较薄的涂层还可具有其它优势：材料浪费减少、更快的沉积时间以及/或者对环境影响少。
根据各种实施方式，可将表面处理剂结合入包含一种或更多种溶剂的溶液中。在一些实施方式中，表面处理剂在这些溶液中的浓度可在约0.1重量％至约10重量％的范围内，例如约0.25重量％至约9重量％、约0.5重量％至约8重量％、约1重量％至约7重量％、约1.5重量％至约6重量％、约2重量％至约5重量％、或者约3重量％至约4重量％，包括它们之间的所有范围和子范围。合适的溶剂可包括：以非限制性例子为例，水、去离子水、醇(例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇等)、挥发性烃类(例如C1～12的烃以及它们的混合物，例如石脑油)、可与水混溶的有机溶剂(例如二甲基甲酰胺、二甲亚砜和N-甲基-2-吡咯烷酮)以及它们的混合物。可例如通过加热或其它方式干燥表面、或者通过在环境条件下自然蒸发来使这些溶剂在沉积后从表面蒸发。或者，在对至少一种表面处理剂进行气相沉积的情况中，可不使用溶剂，而可使处理剂本身蒸发并与玻璃表面接触。
在一些非限制性例子中，本文所公开的方法提供玻璃表面处理，该玻璃表面处理展现出改善的耐颗粒附着性以及/或者改善的颗粒从玻璃表面的除去性。例如，用清洁剂清洗玻璃表面后，附着至玻璃表面的颗粒的除去效率可至少约为50％，例如大于约60％、大于约70％、大于约80％、大于约90％、大于约95％、或者大于约99％，例如在约50％至约99％的范围内，包括它们之间的所有范围和子范围。示例性的清洗技术可包括用诸如碱性清洁剂溶液这样的温和清洁剂溶液进行清洗，清洗的时长可在约15秒至约2分钟的范围内，例如约20秒至约90秒、约30秒至约75秒、或者约45秒至约60秒，包括它们之间的所有范围和子范围。
示例性的市售可得的清洁剂可包括但不限于SemiClean KG。例如，清洁剂的水溶液的浓度可小于约10体积％，例如在以下范围内：约1体积％至约10体积％、约2体积％至约9体积％、约3体积％至约8体积％、约4体积％至约7体积％、或者约5体积％至约6体积％。非限制性的清洗温度可在例如约25℃至约80℃的范围内，例如约30℃至约70℃、约35℃至约60℃、或者约40℃至约50℃，包括它们之间的所有范围和子范围。
在与表面处理剂接触之前，可使用一个或更多个任选的步骤(例如对玻璃基材的表面或边缘进行抛光、精整和/或清洁)对玻璃基材进行处理。同样，在与表面处理剂接触后，可利用这些任选的步骤对玻璃基材进行进一步处理。可使用任意合适的本领域的方法来进行这些附加步骤。例如，示例性的玻璃清洁步骤可包括干法或湿法清洁方法。在一些实施方式中，可使用例如碱性清洁剂(例如Semi Clean KG)、SC-1、UV臭氧和/或氧等离子体来进行清洁步骤。此外，在使玻璃表面与至少一种表面处理剂接触后，可任选地对玻璃基材进行进一步处理，例如施用聚乙烯膜(维斯昆)来进一步保护玻璃板。当然，如果存在维斯昆膜的话，玻璃表面与维斯昆膜之间的涂层可防止有机化合物从膜转移至玻璃表面上。
在一些实施方式中，可对经过涂覆的玻璃基材进行各种精整步骤，例如边缘精整或边缘清洁处理。如此一来，在这些实施方式中，可能希望表面处理能够抵御只利用水进行的除去，其表现为例如表面与去离子水的接触角几乎或完全不减小，如上文更详细所述。另外，可能希望能够利用清洁剂或者使用上文所述的其它清洁步骤容易地除去表面处理，其表现为例如与去离子水的接触角减小至小于约10度，例如小于约8度、或者小于约5度，例如在约1度至约10度的范围内。当然，经过处理的玻璃基材可展现或可不展现出这些性质中的一种或全部，但仍然旨在落入本公开的范围内。
玻璃基材
本公开还涉及使用本文所公开的方法生产的玻璃基材。例如，这些玻璃基材可包含至少一个表面，其中，表面的至少一部分涂覆有包含至少一种表面处理剂的层，其中，表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角在约20至约95度的范围内。在另一些实施方式中，在玻璃基材与水接触后，表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角可大于约20度。在另一些实施方式中，在玻璃基材与清洁剂溶液接触后，表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角可小于约10度。
玻璃基材可包含任意本领域已知的玻璃，包括但不限于铝硅酸盐玻璃、碱金属铝硅酸盐玻璃、无碱金属的碱土铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、碱金属硼硅酸盐玻璃、无碱金属的碱土硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、碱金属铝硼硅酸盐玻璃、无碱金属的碱土铝硼硅酸盐玻璃以及其它合适的玻璃。在某些实施方式中，玻璃基材的厚度可小于或等于约3mm，例如在以下范围内：约0.1mm至约2.5mm、约0.3mm至约2mm、约0.7mm至约1.5mm、或者约1mm至约1.2mm，包括它们之间的所有范围或子范围。市售可得的玻璃的非限制性例子包括例如购自康宁股份有限公司(Corning Incorporated)的EAGLE IrisTM、LotusTM、和
在各种实施方式中，玻璃基材可包含具有第一表面和相反的第二表面的玻璃板。在某些实施方式中，这些表面可以是平面的或基本上平面的，例如基本上平坦和/或水平。玻璃基材可基本上是平面的或者二维的，且在一些实施方式中，还可以是非平面的或三维的，例如以至少一种曲率半径弯曲，例如凸状或凹状基材。在各种实施方式中，第一和第二表面可平行或基本上平行。玻璃基材还可包含至少一个边缘，例如至少两个边缘、至少三个边缘或至少四个边缘。举一个非限制性的例子，玻璃基材可包含具有四个边缘的矩形或正方形玻璃板，尽管可设想其它形状和构造，它们也旨在落入本公开的范围。根据各种实施方式，玻璃基材在处理前可具有高表面能，例如高达约75mJ/m2或更高，例如在约80mJ/m2至约100mJ/m2的范围内。
参照本文所公开的方法，玻璃基材可涂覆有上文所述的包含至少一种表面处理剂的层。涂层或层可包含任意合适的表面处理剂，所述表面处理剂能够改善表面抵御颗粒附着的能力、抵御不希望的只由水进行的除去、以及/或者能够通过传统清洁技术有效且/或快速地除去。示例性的表面处理剂可包括但不限于表面活性剂、聚合物、硅烷、脂链官能化有机化合物以及它们的组合。
脂链官能化有机化合物可包括脂族烷基链和官能团。所述官能团可以是极性的，且可因此被吸引至亲水的玻璃表面，以使化合物自身以脂族烷基部分向玻璃表面外延伸的方式取向，从而起到针对颗粒附着的疏水性屏障作用。脂链的官能团可包括但不限于胺、醇、环氧树脂、酸以及硅氧烷。如此一来，在一些实施方式中，脂链官能化的有机化合物可选自：(C6～C30)烷基胺、醇、环氧树脂、酸以及硅氧烷。示例性的(C6～C30)烷基酸可包括但不限于例如羧酸、有机磺酸以及有机膦酸。(C6～C30)脂肪醇的非限制性例子可包括例如辛醇、癸醇、十二醇、十六醇、十八醇等。
如本文所用，术语“硅氧烷”旨在表示一组以式-Si(R1)3-n(OR2)n表示的化合物，其中，R1为烷基或低级烷基；R2为低级烷基；且n等于1、2或3。如本文所用，术语“烷基”旨在表示包含1至30个碳原子的直链或支化饱和烃，例如甲基乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、二十四烷基等。“低级烷基”旨在表示含有1至5个碳原子的烷基((C1～C5)烷基)，例如甲基乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基和戊基。
根据各种实施方式，脂链官能化有机化合物可选自脂肪醇，例如十八醇。尽管脂肪醇通过醇羟基与玻璃表面羟基的氢键而可能只与玻璃表面形成弱键合，但这些醇也可凭借它们在水中的低溶解性而抵御在仅与水接触的情况下被洗去。然而，在存在清洁剂的情况下，可相对快速且容易地除去这些脂肪醇。与诸如脂肪醇这样的脂链官能化有机化合物相关的另一个益处在于，能够以液体或蒸气形态沉积这些试剂。例如，可在不含任何溶剂的条件下将脂肪醇直接蒸发至玻璃表面上。因此，这种蒸发方法可避免用于除去溶剂的后续蒸发步骤，并且避免对于在使用后处置任意上述溶剂的需求。
表面活性剂还可被用作钝化表面处理剂，例如不会共价结合至玻璃表面的试剂。合适的表面活性剂可包括那些展现出与玻璃表面发生离子相互作用的表面活性剂，因为这些表面活性剂似乎具有更稳定的非共价相互作用，这能够在居间处理步骤过程中更好地抵御不希望的利用水进行的除去。适合用作表面处理剂的示例性表面活性剂包括但不限于包含长(例如C8～C30)烷基链的阳离子型表面活性剂，例如氯化二椰油烷基二甲基铵(dicocoalkyldimethylammonium chloride)、氯化二癸基二甲基铵、氯化十二烷基三甲基铵以及氯化十八烷基三甲基铵。其它合适的表面活性剂可包括例如非离子型表面活性剂，例如乙氧基化的椰油烷基胺、PEG/PPG共聚物非离子型表面活性剂等。
表面钝化型处理剂可具有相同的实用性限制。例如，可溶于水的试剂倾向于不与玻璃表面形成牢固键合，所述牢固键合足以抵御不希望的在水中溶解，从而抵御与水接触过程中的除去。然而，尽管不溶于水的试剂可提供改善的抵御在水中被除去的能力，这些试剂也可能是难以沉积的，例如需要不希望的可燃性和/或毒性的有机溶剂。聚合物材料可起到表面钝化型处理剂的作用，其可不具有这些缺点。例如，聚合物材料可具有多个锚固位点(例如多个氢键合基团)，这能够提高涂层溶于水中的动力学能垒。同时，这些聚合物可在水中溶解或分散，以使它们可由水性溶液或部分水性的溶液沉积。而且，这些聚合物可使它们自身以它们的亲水性、氢键合基团中的大部分朝向玻璃表面的方式取向，以提供对于玻璃表面的充分附着。类似地，疏水性基团中的大部分可以远离表面的方式取向，以在玻璃基材上提供低摩擦力、低表面能的界面。
聚合物中疏水性基团与亲水性基团的比例或平衡可决定聚合物对玻璃表面的依附强度及其抵御不希望的利用水进行的除去的能力。在一种实施方式中，具有合适的疏水性/亲水性平衡的聚合物可具有双嵌段结构AB，其中，A为疏水性嵌段；B为亲水性嵌段。还一般使用术语“双亲性聚合物”来描述这样的聚合物结构。双亲性嵌段共聚物中的亲水性B嵌段可由不同的单体或低聚物制备，例如，选自以下物质的单体：丙烯酸、马来酸、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、乙氧基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)或它们的组合。同样，双亲性嵌段共聚物的示例性疏水性A嵌段可由已知的疏水性单体制备，包括但不限于单乙烯基芳族单体，例如苯乙烯和α-烷基苯乙烯以及其它烷基化的苯乙基或烷基(甲基)丙烯酸酯或乙烯基酯。
可分别对疏水性和亲水性嵌段进行选择，以提供平衡的聚合物，其能够具有足够的亲水性以附着于玻璃表面，但不会过于亲水而导致对不希望的利用水进行的除去的抵御能力不足，并且具有足够的疏水性以起到针对颗粒附着的屏障作用，但不会过于疏水而无法利用清洁剂洗去。聚合物的非限制性示例性类别可包括例如苯乙烯与马来酸的亲水性/疏水性共聚物(pSMA)及其盐。
如此一来，根据各种实施方式，本公开涉及玻璃基材，其包含至少一个表面和位于表面的至少一部分上的涂层，其中，该涂层包含至少一种聚合物，其中，表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角在约30度至约95度的范围内，其中，在与水接触后，经过涂覆的部分的接触角大于约30度，且其中，在与清洁剂溶液接触后，经过涂覆的部分的接触角小于约10度。
还可使用硅烷作为表面反应型处理剂，例如取代烷基硅烷或桥连二硅烷。取代烷基硅烷在结构上与上文提到的烷基硅氧烷相似，除了烷基还被一种或更多种选择下组的有机官能团取代以外：氨基、铵、羟基、醚和羧酸。在许多例子中，取代烷基硅烷可被位于烷基末端或者沿着烷基链或者位于烷基链中的任意位置处的有机官能团取代。此外，在一些例子中，被取代的烷基可以是被取代的低级烷基。一些示例性的被取代的低级烷基硅烷包括但不限于γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、β-氨乙基三乙氧基硅烷和δ-氨丁基三乙氧基硅烷。
在一些实施方式中，取代烷基硅烷可包含一种或更多种选自下组的官能团：四价氮、醚和硫醚。根据某些实施方式，取代烷基硅烷可包含从官能团延伸的侧链(C6～C30)烷基，例如具有四价氮且具有侧链(C10～C24)烷基的取代烷基硅烷。非限制性的示例性的取代烷基硅烷可包括例如氯化N,N-二甲基-N-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)十八烷基-1-铵(“YSAM C18”)，其化学结构如下所示。YSAM C14和YSAM C1也分别如下所示。YSAM C18具有连接四价氮的侧链(C18)烷基。同样，YSAM C14具有连接四价氮的侧链(C14)烷基。
桥连二硅烷可选自那些具有以下通式(I)的物质。
(R2)3Si-X-Si(R2)3 I
其中R2为低级烷基，且X为NH或O。桥连二硅烷的一个类别被称为二硅烷基胺(disilazane)，其中，X为NH。
示例性的专有硅烷基化合物可包括但不限于购自苏拉仪器有限公司(SuraInstruments GmbH)的VirtubondTM和根据各种实施方式，这些硅烷可以是可溶于水的，因此允许在水溶液中沉积至玻璃表面上。在另一些实施方式中，这些硅烷可使它们自身以疏水性单层朝外(例如从玻璃向外延伸)的方式取向，这可起到针对颗粒附着的保护涂层的作用。可对硅烷进行进一步选择，以使其与玻璃表面反应，从而能够抵御只使用水的除去并且/或者不在水中溶解。在另一些实施方式中，可通过应用碱性清洁剂溶液并且/或者通过大气等离子体来除去硅烷。例如，可由大气气体生成RF等离子体，且该等离子体可与硅烷涂层反应并使其分解成能够被从玻璃表面上洗去的气态物质或小分子。还可用浓度相对更高的碱性清洁剂和/或相对更高的温度来除去硅烷涂层，例如浓度高达20体积％的清洁剂溶液，浓度例如在约10体积％至约18体积％的范围内、或在约12体积％至约15体积％的范围内的清洁剂溶液，且温度高达100℃，例如在约40℃至约90℃、约50℃至约80℃、或约60℃至约70℃的范围内，包括它们之间的所有范围和子范围。
如此一来，根据各种实施方式，本公开涉及玻璃基材，其包含至少一个表面和位于表面的至少一部分上的涂层，其中，该涂层包含至少一种硅烷，其中，表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角在约30度至约95度的范围内，其中，在与水接触后，经过涂覆的部分的接触角大于约30度，且其中，在与等离子体或UV臭氧接触后，经过涂覆的部分的接触角小于约10度。
如上文针对本文所公开的方法所述，可在使用之前对经过涂覆的基材进行清洁，以除去表面处理层。清洁后，先前经过涂覆的表面(与去离子水)的接触角可大大减小，例如减小至低至0度。例如，经过涂覆后，(与去离子水的)接触角可高达约95度，而经过清洁后，(与去离子水的)接触角可小于约10度，例如小于约9度、小于约8度、小于约7度、小于约6度、小于约5度、小于约4度、小于约3度、小于约2度、或者小于约1度，例如在约1度至约10度的范围内，包括它们之间的所有范围和子范围。在各种实施方式中，清洁可包含湿法清洁或干法清洁，湿法清洁例如使用清洁剂溶液来清洗，而干法清洁例如为本文所公开的等离子体或臭氧清洁方法。
此外，在一些实施方式中，表面处理层可对只用水进行的除去展现出中等的耐性，这在经过涂覆的基材在被用于其终端用途之前经受各种精整步骤(如边缘精整或边缘清洁)的情况下可能是有用的。如此一来，在这些实施方式中，在与水接触后(例如在约25℃至约80℃范围内的温度下接触长达约5分钟的时间后)，经过涂覆的表面(与去离子水)的接触角可大于约20度，例如大于约25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90或95度，例如在约20至约95度的范围内，包括它们之间的所有范围和子范围。当然，经过处理的玻璃基材可展现或可不展现出这些性质中的一种或全部，但仍然旨在落入本公开的范围内。
本公开的玻璃基材和方法可具有多个优于现有技术基材和方法的优势中的至少一个。例如，本文所公开的方法可在相比于现有技术方法具有更高的产量、更低的成本和/或改善的可整合性、可扩展性、可靠性和或一致性方面展现出优异的性能。而且，按照这些方法处理的玻璃基材可具有减少的颗粒附着，可更易于清洁，并且/或者可在延长的储存时长内具有改善的性能。此外，附着的玻璃颗粒数量的减少还可提供所遭受的划伤减少的玻璃基板，例如由于表面摩擦力低，玻璃颗粒与玻璃表面之间接触的磨损位点减少。当然，应当理解的是，本文所公开的基材和方法可不具备上述的一个或多个特征，但仍然旨在落入本公开以及所附权利要求的范围内。
应理解，各种公开的实施方式可涉及结合特定实施方式描述的特定特征、要素或步骤。还应理解，虽然以涉及某一特定实施方式的形式描述，但特定特征、要素或步骤可以多种未说明的组合或排列方式与替代性实施方式互换或组合。
还应理解的是，本文所用术语“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”，不应局限为“仅一个(一种)”，除非明确有相反的说明。因此，例如，提到的“(一种)表面处理剂”包括具有两种或更多种这类“表面处理剂”的例子，除非文中另行明确指明。
本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表述这种范围时，例子包括自某一具体值始和/或至另一具体值止。类似地，当使用先行词“约”表示数值为近似值时，应理解，具体数值构成另一方面。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值相结合以及独立于另一个端点值的情况下都是有意义的。
除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，都不旨在暗示该任意特定顺序。
虽然会用过渡语“包含”来公开特定实施方式的各种特征、要素或步骤，但是应理解的是，这暗示了包括可采用过渡语“由……构成”或“基本上由……构成”描述在内的替代实施方式。因此，例如包含A+B+C的结构或方法的暗含的替代性实施方式包括结构或方法由A+B+C构成的实施方式以及结构或方法基本上由A+B+C构成的实施方式。
对本领域技术人员显而易见的是，可以在不偏离本公开的范围和精神的情况下对本公开进行各种修改和变动。因为本领域的技术人员可以想到所述实施方式的融合了本公开精神和实质的各种改良组合、子项组合和变化，应认为本公开包括所附权利要求书范围内的全部内容及其等同内容。
以下的实施例只是非限制性的和说明性的，本发明的范围通过权利要求来限制。
实施例
接触角
对康宁的EAGLE 玻璃基材进行各种表面处理，以对每一种处理对于涂覆后的接触角、与水接触后的接触角以及与清洁剂溶液接触后的接触角的影响进行评价。使用不同的表面处理剂对玻璃试样进行涂覆，并且对经过表面处理的玻璃基材与去离子水的接触角进行测量。随后在室温去离子水中对这些基材进行60秒的冲洗，然后再次测量接触角。最终，在50℃下在超声浴中用2％的碱性清洁剂对这些基材进行60秒的清洗，然后再一次测量接触角。结果示于以下表I中。
表I：接触角
1IPA：异丙醇
2NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮
如上面表1中所示，涂覆有pSMA、SMA N30、PEAA或PHS聚合物的玻璃试样展现出相对较高的涂覆后的与去离子水的接触角，这表明表面对水的疏水性或耐水性因处理而增强。这些经过处理的试样的耐水性还可表现为经过表面处理的试样即使在用去离子水清洗60秒(PEAA未测量)后仍然具有相对较高的接触角。然而，在使经过处理的玻璃基材与清洁剂接触60秒后，在pSMA和SMA N30的情况中，基材的接触角显著减小，这倾向于表明表面处理被成功地除去，但是，用PEAA和PHS处理过的试样则保留了相对较高的接触角，这表明它们未被轻易或高效除去。在一些实施方式中，小于约20、小于约10度或甚至小于约5度的接触角可象征“干净的”玻璃表面。亲水性聚合物(PVA、PEI、PAA、PEVA)和纤维素衍生的聚合物表现不佳，这是由于涂覆后的接触角不够高、用水冲洗后的接触角不够高、或者是用清洁剂清洗后的接触角不够低所致。
类似地，用具有更长(例如C8～C30)烷基链(椰油基DMA、DDAC、DTAC、OTAC)的阳离子型表面活性剂处理过的玻璃试样在涂覆后展现出相对较高的与去离子水的接触角，在用水冲洗后保持了相对较高的接触角，并且在用清洁剂清洗后展现出相对较低的接触角。相反，相比之下，更短链的阳离子型表面活性剂(HTAB)未表现得同样好，这具体是因为在用水冲洗后接触角不够高所致。另一方面，非离子型表面活性剂(Eth C25、Pluronic F127)在涂覆后展现出相对较高的与去离子水的接触角，在用水冲洗后保持了相对较高的接触角，并且在用清洁剂清洗后展现出相对较低的接触角。
最后，作为蒸气和溶液沉积的十八醇在涂覆后展现出相对较高的与去离子水的接触角，在用水冲洗后保持了足够高的接触角，并且在用清洁剂清洗后展现出相对较低的接触角。还评价了两种表面反应型硅烷处理(YSAM，Aquapel)。尽管这些表面处理展现出对玻璃表面的高附着性(表现为用水冲洗前后的接触角)，它们与玻璃表面的共价键合也使得这些涂层相当难以利用传统的湿法清洗方法除去(表现为用清洁剂清洗后的高接触角)。然而，可利用其它方法除去这些涂层，例如更高的温度和/或更高浓度的碱性清洁剂清洗和/或等离子体除去方法。
颗粒附着
对经过表面处理的玻璃试样以及未经处理的试样进行边缘打磨和后续清洗处理，以对涂层保护玻璃表面免受玻璃颗粒附着和/或促进通过清洗而除去任意附着颗粒的能力进行评价。以所产生的玻璃颗粒被抛到玻璃表面上的方式，在去离子水的存在下对玻璃试样(4"×4")的边缘进行研磨。在垂直取向的HEPA空气过滤器下对这些潮湿试样进行空气干燥。随后，使用采用光散射法的东丽(Toray)颗粒计数器对通过边缘打磨处理而沉积在玻璃表面上的颗粒的数量进行计数。然后，在50℃下在超声浴中用2％的碱性清洁剂对这些玻璃试样进行90秒的清洗。随后，对清洗后的残留在玻璃表面上的颗粒重新计数。这些测试的结果示于图2～3中。普通分辨率对直径大于1μm的颗粒进行计数，而高分辨率对直径小至0.3μm的更小的颗粒进行计数。
图2～3显示在清洗之后，所有经过表面处理的玻璃上的颗粒计数显著低于未经处理的玻璃。在各种处理中，似乎共聚物处理剂(pSMA、SMA N30)的性能优于疏水性聚合物(PHS)和脂链官能化有机化合物(十八醇)，而疏水性聚合物(PHS)和脂链官能化有机化合物(十八醇)优于表面活性剂(Eth C25)。然而，所有这些表面处理的性能都显著优于未经处理的试样。参见图4，其显示了清洗后的颗粒除去效率，其再次显示共聚物处理剂(pSMA、SMAN30)的性能优于疏水性聚合物(PHS)和脂链官能化有机化合物(十八醇)，而疏水性聚合物(PHS)和脂链官能化有机化合物(十八醇)优于表面活性剂(Eth C25)。在所有例子中，经过表面处理的试样的性能显著优于未经处理的试样。

Claims (25)

1.一种玻璃基材，其包含至少一个表面和位于所述表面的至少一部分上的涂层，其中：
所述表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角在约20度至约95度的范围内，
在与水接触后，所述表面的所述经过涂覆的部分与去离子水的接触角大于约20度，且
在与清洁剂溶液接触后，所述表面的所述经过涂覆的部分与去离子水的接触角小于约10度。
2.如权利要求1所述的玻璃基材，其特征在于，所述涂层的厚度小于约1μm。
3.如权利要求1所述的玻璃基材，其特征在于，所述涂层的厚度在约1nm至约100nm的范围内。
4.如权利要求1所述的玻璃基材，其特征在于，所述涂层包含至少一种表面处理剂，所述表面处理剂选自：表面活性剂、聚合物、脂链官能化有机化合物、硅烷以及它们的组合。
5.如权利要求1所述的玻璃基材，其特征在于，所述表面的所述经过涂覆的部分的表面能小于约65mJ/m2。
6.如权利要求1所述的玻璃基材，其特征在于，与水接触包括使所述玻璃基材与温度在25℃至约80℃范围内的水接触约5分钟或更短的时长。
7.如权利要求6所述的玻璃基材，其特征在于，所述玻璃基材与室温水接触约60秒或更短。
8.如权利要求1所述的玻璃基材，其特征在于，与清洁剂溶液接触包括使所述玻璃基材与温度在约25℃至约80℃范围内的清洁剂溶液接触约2分钟或更短的时长。
9.如权利要求8所述的玻璃基材，其特征在于，所述玻璃基材与碱性清洁剂溶液接触约60秒或更短。
10.一种处理玻璃基材的方法，所述方法包括：
使所述玻璃基材的表面与至少一种表面处理剂进行一段停留时间的接触，所述停留时间的接触足以在所述表面的至少一部分上形成涂层，其中：
所述表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角在约20度至约95度的范围内，
在与水接触后，所述表面的所述经过涂覆的部分与去离子水的接触角大于约20度，且
在与清洁剂溶液接触后，所述表面的所述经过涂覆的部分与去离子水的接触角小于约10度。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少一种表面处理剂选自：表面活性剂、聚合物、脂链官能化有机化合物以及它们的组合。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少一种表面处理剂选自：疏水性聚合物、亲水性/疏水性共聚物、非离子型表面活性剂、包含(C8～C30)烷基链的阳离子型表面活性剂、包含(C6～C30)烷基链的脂肪醇以及它们的组合。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述涂层的厚度小于约1μm。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述涂层的厚度在约1nm至约100nm的范围内。
15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，使所述玻璃基材的所述表面与所述至少一种表面处理剂接触包括浸涂、旋涂、喷涂、弯月面涂覆、涌涂、辊涂、刷涂、气溶胶涂覆、气相沉积以及它们的组合。
16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，当与所述至少一种表面处理剂接触时，所述玻璃基材的所述表面的温度约为100℃或更低。
17.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括对所述玻璃基材的边缘进行打磨。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，打磨后，所述玻璃基材的所述经过涂覆的部分与去离子水的接触角大于约20度。
19.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括用清洁剂溶液清洗所述玻璃基材。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，清洗后，所述玻璃基材与去离子水的接触角小于约10度。
21.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括将聚乙烯膜施用至所述玻璃基材的所述表面的至少一部分上。
22.一种玻璃基材，其包含至少一个表面和位于所述表面的至少一部分上的涂层，其中：
所述涂层包含至少一种聚合物，
所述表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角在约30度至约95度的范围内，
在与水接触后，所述表面的所述经过涂覆的部分与去离子水的接触角大于约30度，且
在与清洁剂溶液接触后，所述表面的所述经过涂覆的部分与去离子水的接触角小于约10度。
23.如权利要求22所述的玻璃基材，其特征在于，所述至少一种聚合物选自：包含苯乙烯和马来酸单体的嵌段共聚物以及它们的盐。
24.一种玻璃基材，其包含至少一个表面和位于所述表面的至少一部分上的涂层，其中：
所述涂层包含至少一种硅烷，
所述表面的经过涂覆的部分与去离子水的接触角在约20度至约95度的范围内，
在与水接触后，所述表面的所述经过涂覆的部分与去离子水的接触角大于约20度，且
在与等离子体或UV臭氧接触后，所述表面的所述经过涂覆的部分与去离子水的接触角小于约10度。
25.如权利要求24所述的玻璃基材，其特征在于，所述至少一种硅烷选自：
包含四价氮和侧链(C10～C24)烷基的取代烷基硅烷。
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