CN110431120A - 用于减少玻璃片边缘颗粒的方法 - Google Patents

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CN110431120A
CN110431120A CN201880009535.1A CN201880009535A CN110431120A CN 110431120 A CN110431120 A CN 110431120A CN 201880009535 A CN201880009535 A CN 201880009535A CN 110431120 A CN110431120 A CN 110431120A
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hydrochloric acid
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Abstract

制造玻璃制品的方法包括将蚀刻溶液施加于制品的边缘表面。施加蚀刻溶液可将边缘表面上的颗粒密度降低到小于约200个/0.1平方毫米。蚀刻溶液例如可含有氢氟酸和盐酸。

Description

用于减少玻璃片边缘颗粒的方法
本申请依据35U.S.C.§119要求2017年1月31日提交的美国临时申请系列第62/452,689号的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并将其全文纳入本文，如同在下文完整阐述。
技术领域
本公开一般涉及用于制造玻璃制品的方法，更具体地，涉及在玻璃制品制造时减少玻璃片边缘颗粒的方法。
背景技术
在玻璃制品[例如用于显示应用的玻璃片，所述显示应用包括电视和手持式装置(如电话和平板电脑)]的生产中，玻璃制品需满足针对表面污染的越来越严格的要求，具体地，制品表面上要具有明显低水平的例如有机污渍灰尘和玻璃颗粒。这些日益严格的要求例如是受到显示装置的分辨率水平提高的驱使，随着像素尺寸不断减小，分辨率水平的提高对颗粒越来越敏感。
在玻璃制品的生产期间，存在许多加工步骤，在这些加工步骤期间，例如玻璃和灰尘颗粒不仅可以粘附于玻璃片的表面，还可以粘附于玻璃片的边缘。尽管已经对减少玻璃片表面上的颗粒数量给予了很多关注，但是却相对较少关注减少玻璃片边缘上的颗粒数量。
由于颗粒可以从玻璃片的边缘迁移到玻璃片的表面，因此近来的努力着重于减少边缘颗粒的机械方法，例如边缘清洁轮。然而，这些机械方法仅可以移除现有的颗粒，但是由于下游加工步骤对边缘表面形貌的影响，因此可能产生另外的颗粒。因此，期望开发边缘清洁方法，其不仅解决了现有颗粒的去除，还减少了由于下游加工步骤导致的颗粒的进一步产生。
发明内容
本文公开的实施方式包括用于制造玻璃制品的方法。所述方法包括：形成玻璃制品。所述玻璃制品包括第一主表面，与第一主表面平行的第二主表面，以及在第一主表面和第二主表面的垂直方向上在第一主表面与第二主表面之间延伸的边缘表面。所述方法还包括：向玻璃制品的边缘表面施加蚀刻溶液，其中，施加蚀刻溶液将边缘表面上的颗粒密度降低到小于约200个/0.1平方毫米。
在以下的详细描述中提出了本文公开的实施方式的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，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公开的实施方式而被认识。
应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是呈现本公开的实施方式，用来提供理解要求保护的实施方式的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了对本发明的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了本公开的各个实施方式，并与说明书一起用来解释本公开的原理和操作。
附图说明
图1是示例性的熔合下拉玻璃制造设备和方法的示意图；
图2是玻璃片的透视图；
图3是对玻璃片的边缘表面进行的斜切过程的至少一部分的透视图；
图4示出了用蚀刻溶液处理不同时间量的玻璃样品的截面扫描电子显微镜(SEM)图像；
图5示出了用蚀刻溶液处理的玻璃样品的截面SEM图像；
图6示出了用蚀刻溶液处理的玻璃样品的凝胶-粘着光学显微图像；以及
图7示出了用蚀刻溶液处理的玻璃样品的凝胶-粘着光学显微图像。
具体实施方式
下面将详细叙述本公开的优选实施方式，这些实施方式的实例在附图中示出。只要可能，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。但是，本公开可以以许多不同的形式实施并且不应被解读成限于本文中提出的实施方式。
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。当表述这样的范围时，另一个实施方式包括自所述一个具体数值始和/或至所述另一具体数值止。类似地，当例如用先行词“约”将数值表示为近似值时，应理解该具体值构成了另一个实施方式。将进一步理解，每个范围的端点相对于另一个端点都是重要的，并且独立于另一个端点。
本文所用的方向术语——例如上、下、右、左、前、后、顶、底——仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来暗示绝对的取向。
除非另有明确说明，否则本文所述的任何方法不应理解为其步骤需要按具体顺序进行，或者要求使任何设备具有特定取向。因此，如果方法权利要求没有实际叙述其步骤要遵循的顺序，或者任何设备权利要求没有实际叙述各组件的顺序或取向，或者权利要求书或说明书中没有另外具体陈述步骤限于具体顺序，或者没有叙述设备组件的具体顺序或取向，那么在任何方面都不应推断顺序或取向。这适用于解释上的任何可能的非表达性基础，包括：涉及步骤安排的逻辑问题、操作流程、组件的顺序或组件的取向问题；由语法组织或标点派生的明显含义问题和说明书中描述的实施方式的数量或类型问题。
如本文所用，单数形式的“一个”、“一种”和“该/所述”包括复数指代形式，除非文中另有明确说明。因此，例如，提到的“一种”部件包括具有两种或更多种这类部件的方面，除非文本中有另外的明确表示。
图1所示是示例性玻璃制造设备10。在一些实例中，玻璃制造设备10可包括玻璃熔炉12，该玻璃熔炉12可包括熔化容器14。除了熔化容器14外，玻璃熔炉12可任选包括一个或多个另外的部件，例如加热元件(例如燃烧器或电极)，其加热原料并将原料转化为熔融玻璃。在另外的实例中，玻璃熔炉12可以包括热管理装置(例如绝热部件)，其使熔化容器附近的热损失减少。在另外的实例中，玻璃熔炉12可以包括电子装置和/或机电装置，其有助于将原料熔化成玻璃熔体。更进一步，玻璃熔炉12可以包括支承结构(例如支承底座、支承构件等)或其他部件。
玻璃熔化容器14通常包含耐火材料，例如耐火陶瓷材料，如包含氧化铝或氧化锆的耐火陶瓷材料。在一些实例中，玻璃熔化容器14可由耐火陶瓷砖建造。下文将更详细地描述玻璃熔化容器14的具体实施方式。
在一些实例中，玻璃熔炉可作为玻璃制造设备的部件并入以制造玻璃基材，例如具有连续长度的玻璃带。在一些实例中，本公开的玻璃熔炉可作为玻璃制造设备的部件并入，所述玻璃制造设备包括狭缝拉制设备、浮浴设备、下拉设备(例如熔合工艺设备)、上拉设备、压辊设备、拉管设备或者将会受益于本文公开的各方面的其他任何玻璃制造设备。举例而言，图1示意性地例示了作为熔合下拉玻璃制造设备10的部件的玻璃熔炉12，所述熔合下拉玻璃制造设备10用于熔合拉制玻璃带以用于随后将玻璃带加工成各个玻璃片。
玻璃制造设备10(例如熔合下拉设备10)可任选地包括上游玻璃制造设备16，该上游玻璃制造设备16位于玻璃熔化容器14的上游。在一些实例中，上游玻璃制造设备16的一部分或整体可以作为玻璃熔炉12的部分并入。
如例示的实例所示，上游玻璃制造设备16可包含储料仓18、原料输送装置20和连接至该原料输送装置的发动机22。储料仓18可被构造用于储存一定量的原料24，原料24可进料到玻璃熔炉12的熔化容器14中，如箭头26所示。原料24通常包含一种或多种形成玻璃的金属氧化物和一种或多种改性剂。在一些实例中，原料输送装置20可由发动机22提供动力，使得原料输送装置20将预定量的原料24从储料仓18输送到熔化容器14。在另外的实例中，发动机22可为原料输送装置20提供动力，从而根据熔化容器14下游感测到的熔融玻璃液位，以受控的速率加入原料24。此后，可加热熔化容器14内的原料24以形成熔融玻璃28。
玻璃制造设备10还可任选地包括位于玻璃熔炉12下游的下游玻璃制造设备30。在一些实例中，下游玻璃制造设备30的一部分可以作为玻璃熔炉12的部分并入。在一些情况中，如下文所论述的第一连接管道32，或者下游玻璃制造设备30的其他部分，可作为玻璃熔炉12的一部分并入。包括第一连接管道32在内的下游玻璃制造设备的元件可由贵金属形成。合适的贵金属包括选自下组金属的铂族金属：铂、铱、铑、锇、钌和钯，或其合金。例如，玻璃制造设备的下游部件可以由铂-铑合金形成，该铂-铑合金包含约70重量％至约90重量％的铂和约10重量％至约30重量％的铑。然而，其他合适的金属可包括钼、钯、铼、钽、钛、钨和其合金。
下游玻璃制造设备30可包括第一调节(即处理)容器，如澄清容器34，其位于熔化容器14下游并通过上述第一连接管道32与熔化容器14连接。在一些实例中，熔融玻璃28可借助于重力经第一连接管道32从熔化容器14进料到澄清容器34。例如，重力可以造成熔融玻璃28通过第一连接管道32的内部通路，从熔化容器14到达澄清容器34。但应理解，其他调节容器可位于熔化容器14下游，例如在熔化容器14与澄清容器34之间。在一些实施方式中，可在熔化容器与澄清容器之间采用调节容器，其中来自主熔化容器的熔融玻璃被进一步加热，以延续熔化过程，或者冷却到比熔化容器中的熔融玻璃的温度更低的温度，然后进入澄清容器。
在澄清容器34中，可以通过各种技术去除熔融玻璃28中的气泡。例如，原料24可以包含多价化合物(即澄清剂)，例如锡氧化物，它们在加热时发生化学还原反应并释放氧气。其他合适的澄清剂包括但不限于砷、锑、铁和铈。将澄清容器34加热到比熔化容器温度高的温度，由此加热熔融玻璃和澄清剂。由温度引发的澄清剂化学还原反应所产生的氧气泡上升通过澄清容器内的熔融玻璃，其中，在熔炉内产生的熔融玻璃中的气体可扩散或聚并到澄清剂所产生的氧气泡中。然后，增大的气泡可上升到澄清容器中的熔融玻璃的自由表面并随后从澄清容器排出。氧气泡可进一步引发澄清容器中熔融玻璃的机械混合。
下游玻璃制造设备30还可包括另一个调节容器，如用于混合熔融玻璃的混合容器36。混合容器36可以位于澄清容器34的下游。混合容器36可用来提供均匀的玻璃熔体组合物，由此减少化学不均匀或热不均匀造成的波筋，否则，波筋可能存在于离开澄清容器的经过澄清的熔融玻璃中。如图所示，澄清容器34可以通过第二连接管道38与混合容器36连接。在一些实例中，熔融玻璃28可以借助于重力，经第二连接管道38从澄清容器34进料到混合容器36。例如，重力可以造成熔融玻璃28通过第二连接管道38的内部通路，从澄清容器34到达混合容器36。应注意的是，虽然显示混合容器36处于澄清容器34的下游，但是混合容器36可以位于澄清容器34的上游。在一些实施方式中，下游玻璃制造设备30可以包括多个混合容器，例如位于澄清容器34上游的混合容器和位于澄清容器34下游的混合容器。这些多个混合容器可以具有相同设计，或者它们可以具有不同的设计。
下游玻璃制造设备30还可包含另一个调节容器，例如输送容器40，其可以位于混合容器36下游。输送容器40可以调节要进料到下游成形装置中的熔融玻璃28。例如，输送容器40可起到蓄积器和/或流量控制器的作用，以调整熔融玻璃28的流量和/或通过出口管道44向成形主体42提供恒定流量的熔融玻璃28。如图所示，混合容器36可以通过第三连接管道46连接至输送容器40。在一些实例中，熔融玻璃28可以借助于重力，通过第三连接管道46从混合容器36进料到输送容器40。例如，重力可以驱动熔融玻璃28通过第三连接管道46的内部通路，从混合容器36到达输送容器40。
下游玻璃制造设备30还可包括成形设备48，该成形设备48包括上述成形主体42和入口管道50。可对出口管道44进行定位以将熔融玻璃28从输送容器40输送到成形设备48的入口管道50。例如，在一些实例中，出口管道44可以嵌套在入口管道50的内表面中并与入口管道50的内表面间隔开，由此提供位于出口管道44的外表面与入口管道50的内表面之间的熔融玻璃的自由表面。熔合下拉玻璃制造设备中的成形主体42可包括位于成形主体上表面中的槽52和在拉制方向上沿着成形主体的底部边缘56会聚的会聚成形表面54。经由输送容器40、出口管道44和入口管道50输送至成形主体槽的熔融玻璃溢流过槽的侧壁，并且作为分开的熔融玻璃流沿会聚成形表面54下行。分开的熔融玻璃流在底部边缘56下方并且沿着底部边缘56结合以产生单个玻璃带58，通过对玻璃带施加张力(例如借助于重力、边缘辊72和牵拉辊82)在拉制或流动方向60上从底部边缘56拉制单个玻璃带58，从而随着玻璃冷却和玻璃粘度增加而控制玻璃带的尺寸。因此，玻璃带58经历粘弹转变并获得机械性质，该机械性质使玻璃带58具有稳定的尺寸特征。在一些实施方式中，利用玻璃分离设备100，可在玻璃带的弹性区中将玻璃带58分离成各个玻璃片62。然后，机器人64可以使用夹持工具65将各个玻璃片62转移到传送系统，由此可以进一步加工各个玻璃片。
图2示出了玻璃片62的透视图，所述玻璃片62具有第一主表面162、第二主表面164和边缘表面166，所述第二主表面164在与第一主表面大致平行的方向上(在与第一主表面相对的玻璃片62的一侧)延伸，所述边缘表面166在第一主表面与第二主表面之间延伸并且在第一主表面162和第二主表面164的大致垂直方向上延伸。
图3示出了对玻璃片62的边缘表面166进行的斜切过程的至少一部分的透视图。如图3所示，斜切过程包括向边缘表面166施加研磨轮200，其中，研磨轮200在箭头300指示的方向上沿着边缘表面166移动。斜切过程还可以包括：对边缘表面166应用至少一个抛光轮(未示出)。该斜切过程可导致在边缘表面166上存在许多玻璃颗粒，以及表面和亚表面损伤(即，不规则的形貌)。
玻璃片62的下游加工可以涉及在边缘表面166上施加机械或化学处理，由于不规则的边缘表面形貌的存在，这可导致额外的颗粒生成。这些颗粒可以迁移到玻璃片62的至少一个表面。因此，本文公开的实施方式包括移除不规则的边缘表面形貌，同时移除存在于边缘表面166上的边缘颗粒以及移除反应副产物的实施方式，所述反应副产物可以在移除不规则的边缘表面形貌时形成。
本文公开的实施方式包括将蚀刻溶液施加于玻璃片62的边缘表面166的实施方式，包括先使边缘表面166经受如图3所示的斜切过程再施加蚀刻溶液的实施方式。施加蚀刻溶液可将边缘表面上的颗粒密度降低到小于约200个/0.1平方毫米，例如小于约150个/0.1平方毫米，还例如小于约100个/0.1平方毫米，还例如小于约50个/0.1平方毫米，包括约1个/0.1平方毫米至约200个/0.1平方毫米，还包括约10个/0.1平方毫米至约150个/0.1平方毫米，以及还包括约20个/0.1平方毫米至约100个/0.1平方毫米。
在某些示例性实施方式中，蚀刻溶液可以包含氢氟酸和盐酸。例如，在某些示例性实施方式中，蚀刻溶液可以是包含氢氟酸和盐酸的水溶液。
在某些示例性实施方式中，蚀刻溶液基本上可以由氢氟酸和盐酸组成。例如，在某些示例性实施方式中，蚀刻溶液可以是基本上由水、氢氟酸和盐酸组成的水溶液。
在某些示例性实施方式中，蚀刻溶液基本上可以不含有机组分，例如有机酸。
当蚀刻溶液包含氢氟酸和盐酸时，蚀刻溶液中的盐酸浓度可以例如等于或大于蚀刻溶液中的氢氟酸浓度，例如是蚀刻溶液中的氢氟酸浓度的至少约2倍，还例如是蚀刻溶液中的氢氟酸浓度的至少约3倍，还例如是蚀刻溶液中的氢氟酸浓度的至少约4倍，还例如是蚀刻溶液中的氢酸酸浓度的至少约5倍。例如，蚀刻溶液中的盐酸与氢氟酸的浓度比可以是约1:1至约6:1，例如约2:1至约5:1。
在这样的实施方式中，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度可以是至少约1.5M，例如至少约2M，还例如至少约2.5M，以及还例如至少3M。例如，蚀刻溶液中的氢氟酸的浓度可以是约1.5M至约6M，例如约2M至约4M。
本文公开的实施方式包括蚀刻溶液中的盐酸浓度可以是至少约1.5M，例如至少约3M，还例如至少约4.5M，还例如至少约6M，还例如至少约7.5M的实施方式。例如，蚀刻溶液中的盐酸的浓度可以是约1.5M至约12M，例如约3M至约12M，还例如约4.5M至约9M。
因此，本文公开的实施方式包括蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约1.5M并且蚀刻溶液中的盐酸浓度是至少约1.5M的实施方式。
本文公开的实施方式还包括蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约1.5M并且蚀刻溶液中的盐酸浓度是至少约3M的实施方式。
本文公开的实施方式还包括蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约1.5M并且蚀刻溶液中的盐酸浓度是至少约4.5M的实施方式。
本文公开的实施方式还包括蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约1.5M并且蚀刻溶液中的盐酸浓度是至少约6M的实施方式。
本文公开的实施方式还包括蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约1.5M并且蚀刻溶液中的盐酸浓度是至少约7.5M的实施方式。
本文公开的实施方式还包括蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约3M并且蚀刻溶液中的盐酸浓度是至少约3M的实施方式。
本文公开的实施方式还包括蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约3M并且蚀刻溶液中的盐酸浓度是至少约6M的实施方式。
本文公开的实施方式还包括蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是约1.5M至约6M并且蚀刻溶液中的盐酸浓度是约1.5M至约12M的实施方式。
本文公开的实施方式还包括蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是约1.5M至约6M并且蚀刻溶液中的盐酸浓度是约3M至约12M的实施方式。
本文公开的实施方式还包括蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是约1.5M至约6M并且蚀刻溶液中的盐酸浓度是约4.5M至约9M的实施方式。
在本文公开的某些示例性实施方式中，包括在上文所述的实施方式中，可以在至少约45℃，例如至少约50℃，还例如至少约55℃的温度下将蚀刻溶液施加于玻璃片62的边缘表面166。例如，可以在约45℃至约60℃的溶液温度下，例如约50℃至约55℃的溶液温度下将蚀刻溶液施加于玻璃片62的边缘表面166。
在本文公开的某些示例性实施方式中，包括在上文所述的实施方式中，可以将蚀刻溶液施加于玻璃片62的边缘表面166，施加至少约30秒的时间，例如至少约60秒，还例如至少约90秒，包括约120秒。例如，可以将蚀刻溶液施加于玻璃片62的边缘表面166，施加约30秒至约120秒的时间，例如约30秒至约60秒的时间。
因此，本文公开的实施方式包括如下的实施方式：蚀刻溶液包含氢氟酸和盐酸，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约1.5M，蚀刻溶液中的盐酸浓度是至少约1.5M，并且在至少约45℃的溶液温度下将蚀刻溶液施加于玻璃片的边缘表面，施加至少约30秒的时间。
本文公开的实施方式还包括如下的实施方式：蚀刻溶液包含氢氟酸和盐酸，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约1.5M，蚀刻溶液中的盐酸浓度是蚀刻溶液中的氢氟酸浓度的至少约2倍，并且在至少约45℃的溶液温度下将蚀刻溶液施加于玻璃片的边缘表面，施加至少约30秒的时间。
本文公开的实施方式还包括如下的实施方式：蚀刻溶液包含氢氟酸和盐酸，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约1.5M，蚀刻溶液中的盐酸浓度是蚀刻溶液中的氢氟酸浓度的至少约3倍，并且在至少约45℃的溶液温度下将蚀刻溶液施加于玻璃片的边缘表面，施加至少约30秒的时间。
本文公开的实施方式还包括如下的实施方式：蚀刻溶液包含氢氟酸和盐酸，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约1.5M，蚀刻溶液中的盐酸浓度是蚀刻溶液中的氢氟酸浓度的至少约4倍，并且在至少约45℃的溶液温度下将蚀刻溶液施加于玻璃片的边缘表面，施加至少约30秒的时间。
本文公开的实施方式还包括如下的实施方式：蚀刻溶液包含氢氟酸和盐酸，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约1.5M，蚀刻溶液中的盐酸浓度是蚀刻溶液中的氢氟酸浓度的至少约5倍，并且在至少约45℃的溶液温度下将蚀刻溶液施加于玻璃片的边缘表面，施加至少约30秒的时间。
本文公开的实施方式还包括如下的实施方式：蚀刻溶液包含氢氟酸和盐酸，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约3M，蚀刻溶液中的盐酸浓度是蚀刻溶液中的氢氟酸浓度的至少约2倍，并且在至少约45℃的溶液温度下将蚀刻溶液施加于玻璃片的边缘表面，施加至少约30秒的时间。
本文公开的实施方式还包括如下的实施方式：蚀刻溶液包含氢氟酸和盐酸，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约1.5M，蚀刻溶液中的盐酸浓度是至少约7.5M，并且在至少约45℃的溶液温度下将蚀刻溶液施加于玻璃片的边缘表面，施加至少约30秒的时间。
本文公开的实施方式还包括如下的实施方式：蚀刻溶液包含氢氟酸和盐酸，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约3M，蚀刻溶液中的盐酸浓度是至少约6M，并且在至少约45℃的溶液温度下将蚀刻溶液施加于玻璃片的边缘表面，施加至少约30秒的时间。
本文公开的实施方式还包括如下的实施方式：蚀刻溶液包含氢氟酸和盐酸，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是约1.5M至约6M，蚀刻溶液中的盐酸浓度是约7.5M至约12M，并且在约45℃至约60℃的溶液温度下将蚀刻溶液施加于玻璃片的边缘表面，施加约30秒至约120秒的时间。
本文公开的实施方式还包括如下的实施方式：蚀刻溶液包含氢氟酸和盐酸，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是约3M至约6M，蚀刻溶液中的盐酸浓度是约6M至约12M，并且在约45℃至约60℃的溶液温度下将蚀刻溶液施加于玻璃片的边缘表面，施加约30秒至约120秒的时间。
在本文公开的某些示例性实施方式中，包括在上文所述的实施方式中，在施加蚀刻溶液时，边缘表面的蚀刻速率可以是至少约2微米/分钟，例如至少约3微米/分钟，还例如至少约4微米/分钟，还例如至少约5微米/分钟。例如，在施加蚀刻溶液时，边缘表面的蚀刻速率可以是约2微米/分钟至约20微米/分钟，包括约4微米/分钟至约10微米/分钟。
在某些示例性实施方式中，由于施加了蚀刻溶液，至少1微米，例如至少2微米，还例如至少3微米，还例如至少4微米，还例如至少5微米，包括约1微米至约5微米的边缘表面深度被蚀刻掉。
通过包括例如喷洒、喷雾、浸渍、辊涂和刷涂在内的多种方法中的至少一种，可以将蚀刻溶液施加于边缘表面166。
在某些示例性实施方式中，蚀刻溶液基本上不施加于玻璃制品的第一主表面162和第二主表面164。具体地，在这样的实施方式中，仅将蚀刻溶液施加于玻璃制品(例如玻璃片)的边缘表面，而不将蚀刻溶液施加于任一个主表面。因此，本文公开的实施方式包括将蚀刻溶液施加于玻璃制品的边缘表面但是玻璃制品(例如玻璃片)不通过化学蚀刻而变薄的实施方式。
本文公开的方面还通过下列非限制性实施例进一步说明。在所述实施例中，使用“凝胶-粘着”法分析玻璃制品的边缘表面上的颗粒密度。该方法涉及将玻璃的边缘表面压到粘着性凝胶片上以将颗粒转移到凝胶上，在光学显微镜下拍摄凝胶的压印区域的图像，然后分析该图像以确定颗粒密度。
实施例1
将一系列康宁LotusTM NXT玻璃样品浸在45℃下的1.5M氢氟酸和1.5M盐酸的水溶液中，持续5秒至120秒内的不同时间量。随后，将样品浸在去离子水中30秒，在去离子水中进行超声30秒，在去离子水中反复清洗直到pH呈中性，最后在氮气中吹干。然后根据上文所述的“凝胶-粘着”法进行颗粒密度的确定，结果示于表1。从表1可知，随着处理时间增加，边缘颗粒密度逐渐减小。如图4所示，截面SEM图像显示，随着蚀刻时间增加，边缘形貌变得更光滑并且逐渐移除了表面损伤和亚表面损伤。经过120秒处理的样品尤其显示出有利的边缘形貌。
实施例2
将一系列康宁LotusTM NXT玻璃样品浸在具有不同盐酸浓度的1.5M氢氟酸溶液中。表1显示出，主表面的蚀刻速率几乎随着盐酸浓度线性增加。通过在化学处理之前将耐酸遮蔽胶带粘贴在玻璃的平坦表面上，并且在化学处理之后使用NewViewTM光学表面轮廓仪测量阶梯高度来确定蚀刻速率。尽管主表面上的蚀刻速率与边缘上的蚀刻速率不同，但是主表面上的蚀刻速率提供了用于测定蚀刻制剂的化学强度的一致度量，而边缘上的蚀刻速率不仅取决于化学制剂而且取决于边缘形貌。表1显示出，边缘颗粒密度随着盐酸浓度的增加而减小。特别地，在45℃下在1.5M氢氟酸和7.5M盐酸中处理30秒的边缘具有最低的颗粒密度，并且还显示出有利的边缘形貌，如图5所示。
实施例3
在该实施例中，将康宁LotusTM NXT玻璃样品浸在45℃下的3M氢氟酸和3M盐酸的溶液中30秒。尽管蚀刻速率是45℃下的1.5M氢氟酸和1.5M盐酸的溶液的蚀刻速率的约3倍，但是边缘被反应副产物严重覆盖，如图6所示的凝胶-粘着光学显微图像中的黑色带所示。因此，该样品不可获得颗粒密度的测量。
实施例4
在该实施例中，将康宁LotusTM NXT玻璃样品浸在45℃下的3M氢氟酸和6M盐酸的溶液中30秒。蚀刻速率是45℃下的1.5M氢氟酸和1.5M盐酸的溶液的蚀刻速率的近5倍。如图7的凝胶-粘着光学显微图像所示，边缘基本上不含反应副产物，并且具有相对较低的颗粒计数和有利的形貌。
实施例5
在本实施例中，将康宁LotusTM NXT玻璃样品浸在3种不同的蚀刻溶液中，这三种蚀刻溶液具体是：1.5M氢氟酸和1.5M盐酸；1.5M氢氟酸和7.5M盐酸以及3M氢氟酸和6M盐酸，并且各自在3种不同温度(约23℃、45℃和60℃)下蚀刻。如在表1中可知，在45℃和60℃下，含有1.5M氢氟酸和7.5M盐酸的蚀刻溶液以及含有3M氢氟酸和6M盐酸的蚀刻溶液实现了相对较低的边缘颗粒密度。
表1
本文公开的实施方式包括其中在将蚀刻溶液施加于边缘表面后可以从边缘表面洗涤蚀刻溶液的实施方式。例如，可以用至少一种洗涤溶液来洗涤边缘表面，所述洗涤溶液可以包含液体，例如水(例如去离子水)，所述洗涤溶液可以包含或者可以不包含至少一种组分，例如洗涤剂或表面活性剂。
在某些示例性实施方式中，可以将玻璃制品浸在洗涤溶液中，例如用例如超声能搅拌的洗涤溶液。还可以用施加有机械作用(例如用刷子)的洗涤溶液来洗涤玻璃制品。
本文公开的实施方式能够获得具有如下性质的玻璃制品(包括玻璃片)：其边缘表面具有减小的颗粒密度(例如小于约200个/0.1平方毫米)，同时具有有利的光滑表面形貌并且基本上移除了由例如斜切过程导致的亚表面损伤。因此，本文公开的实施方式不仅可以提供相对较低的边缘颗粒密度这一优点，还可提供表面相对较光滑的这一另外的优点，相对较光滑的表面不易于因下游加工步骤而产生额外的颗粒。本文公开的实施方式还包括去除通过施加蚀刻溶液而产生的反应副产物的实施方式。
虽然上述实施方式已经参考熔合下拉工艺进行了描述，但是应理解，这些实施方式也可适用于其他玻璃成形工艺，例如浮法工艺、狭缝拉制工艺、上拉工艺和压辊工艺。
对本领域的技术人员而言显而易见的是，可以在不偏离本公开内容的精神和范围的前提下对本公开的实施方式进行各种修改和变动。因此，本公开旨在覆盖这些修改和变动，只要这些修改和变动在所附权利要求和其等同内容的范围之内。

Claims (17)

1.一种制造玻璃制品的方法，所述方法包括：
形成玻璃制品，其中所述玻璃制品包括第一主表面，与第一主表面平行的第二主表面，以及边缘表面，所述边缘表面在第一主表面和第二主表面的垂直方向上在第一主表面与第二主表面之间延伸；
向玻璃制品的边缘表面施加蚀刻溶液，其中，施加蚀刻溶液将边缘表面上的颗粒密度降低到小于约200个/0.1平方毫米。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述蚀刻溶液包含氢氟酸和盐酸。
3.如权利要求2所述的方法，其中，蚀刻溶液中的盐酸浓度是蚀刻溶液中的氢氟酸浓度的至少约2倍。
4.如权利要求3所述的方法，其中，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约1.5M。
5.如权利要求4所述的方法，其中，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是约1.5M至约6M。
6.如权利要求4所述的方法，其中，蚀刻溶液中的盐酸浓度是约3M至约12M。
7.如权利要求3所述的方法，其中，蚀刻溶液中的盐酸与氢氟酸的浓度比范围是约2:1至约6:1。
8.如权利要求1所述的方法，其中，在施加蚀刻溶液时，边缘表面的蚀刻速率是至少约2微米/分钟。
9.如权利要求8所述的方法，其中，在施加蚀刻溶液时，边缘表面的蚀刻速率是约2微米/分钟至约20微米/分钟。
10.如权利要求1所述的方法，其中，施加步骤还包括：在至少约45℃的温度下施加蚀刻溶液。
11.如权利要求10所述的方法，其中，施加步骤还包括：在约45℃至约60℃的温度下施加蚀刻溶液。
12.如权利要求1所述的方法，其还包括：在施加蚀刻溶液的步骤之前先对边缘表面进行斜切。
13.如权利要求1所述的方法，其中，施加步骤还包括：通过选自喷洒、喷雾、浸渍、辊涂和刷涂的至少一种方法来施加蚀刻溶液。
14.如权利要求4所述的方法，其中，蚀刻溶液中的盐酸浓度是至少约7.5M。
15.如权利要求4所述的方法，其中，蚀刻溶液中的氢氟酸浓度是至少约3M。
16.一种玻璃制品，其通过如权利要求1所述的方法制造。
17.一种电子装置，其包含如权利要求16所述的玻璃制品。
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