CN116615396A - 具改善的静电性能的基板 - Google Patents

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Abstract

一种基板包括玻璃片和沉积在所述玻璃片的主表面上的沉积层。所述沉积层包括无机颗粒并赋予所述主表面上范围从约0.4纳米至约50纳米的表面粗糙度的。

Description

具改善的静电性能的基板
相关申请的交叉引用
本发明根据35U.S.C.§119(e)要求2020年11月6日提交的美国临时专利申请第63/110,548号的优先权的权益，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及基板，并且更具体地关于具有的改善静电性能的基板。
背景技术
薄玻璃基板通常用在平板显示器(FPD)装置中，诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器。使用在FPD装置中的基板大体上具有功能性A侧表面和非功能性背侧或B侧表面，薄膜晶体管被制造于A侧表面上，B侧表面相对于A侧表面。在制造FPD装置期间，玻璃基板的B侧表面会与各种材料的运输工具与操作设备接触，所述各种材料诸如金属、陶瓷、聚合物材料和类似物。基板与这些材料之间的相互作用通常通过摩擦致电效应或接触起电造成充电。因此，电荷被传输至玻璃表面并可在基板上积聚。由于电荷积聚在玻璃基板的表面上，玻璃基板的表面电压也改变。
使用在FPD装置中的玻璃基板的B侧表面的静电充电(ESC)会降低玻璃基板的性能和/或损害玻璃基板。例如，B侧表面的静电充电通过介电质崩溃或电场诱发充电会致使对于沉积在玻璃基板的A侧表面上的薄膜晶体管(TFT)装置的栅极损害。再者，玻璃基板的B侧表面的静电充电会吸引颗粒，诸如灰尘或其他微粒碎屑，其会损害玻璃基板或降低玻璃基板的表面质量。在任一种情况中，玻璃基板的静电充电会减少FPD装置制造产量，因而增加制造工艺整体成本。
此外，玻璃基板与操作和/或运输设备之间的摩擦接触导致该设备磨损，因而降低设备的使用寿命。磨损设备的修复或替换造成处理停机时间，从而减少制造产量和增加FPD装置制造工艺的整体成本。
因此，存在对缓和电荷产生并减少FPD装置制造中利用的玻璃基板与设备之间的磨擦的玻璃基板处理方法的需求。
发明内容
本文公开的实施方式包括基板。该基板包括第一主表面和相对的第二主表面，第二主表面在与第一主表面大体上平行的方向上延伸。该基板也包括玻璃片和沉积层，沉积层在玻璃片与第二主表面之间延伸。沉积层包含无机颗粒并赋予基板的第二主表面上范围从约0.4纳米至约50纳米的表面粗糙度。
本文公开的实施方式还包括制造基板的方法。该方法包括在玻璃片上沉积沉积层。该沉积层在玻璃片与基板的第二主表面之间延伸，并且玻璃片在沉积层与基板的第一主表面之间延伸。第一主表面在与第二主表面大体上平行的方向上延伸。该沉积层包含无机颗粒并赋予基板的第二主表面上范围从约0.4纳米至约50纳米的表面粗糙度的。
本文公开的实施方式的附加特征和优点将在之后的详细描述中说明，并且部分地，对本领域技术人员从说明书清楚或通过实践如本文所述的所公开得实施方式(包括之后的实施方式和所附权利要求书)认识到。
将理解，呈现实施方式的前述一般描述与之后的详细描述两者旨在提供理解所要求保护的实施方式的本质和特性的概观或架构。附图被包括以提供进一步理解，并且被并入并构成本说明书的一部分。附图示出本发明的各种实施方式，并且与说明书一起解释本发明的原理和操作。
附图说明
图1是示例熔融下拉式玻璃制造设备和工艺的图解视图；
图2是玻璃片的透视图；
图3是具有沉积在其上的液体分散沉积层的玻璃片的侧剖视图；
图4是具有沉积在其上的沉积层的玻璃片的侧剖视图；
图5是第一操作阶段中的提升测试设备的侧剖视图；
图6是第二操作阶段中的提升测试设备的侧剖视图；并且
图7是第三操作阶段中的提升测试设备的侧剖视图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的偏好实施方式，偏好实施方式的示例示出在附图中。尽可能地，将在图式中使用相同的组件符号指称相同或类似零件。然而，本发明可以许多不同形式实施，并且不应解释为局限于本文所说明的实施。
范围在本文中可表示为从“约”特定数值和/或至“约”另一特定数值。当表示为这种范围时，另一实施方式包括从此特定数值和/或至此另一特定数值。类似地，当数值表示为约略值时，例如通过使用先行词“约”，将理解到此特定数值形成另一实施方式。将进一步理解到每个范围的端点在关于其他的端点和独立于其他的端点两者上是重要的。
本文所使用的方向用语-例如，上、下、右、左、前、后、顶、底，是仅参照所绘图示并且不旨在隐含绝对取向。
除非另外清楚地叙述，决不意使本文所说明的任何方法被解释为需要以特定顺序来执行其步骤，或需要使任何设备为特定取向。因此，当方法权利要求不实际上叙述其步骤所依循的次序，或任何设备权利要求不实际上叙述个别部件的次序或取向，或者在权利要求书或说明书中未明确地叙述步骤局限于特定次序，或未叙述设备的部件的特定次序或取向，决不意指在任何面向上暗示次序或取向。该情况保持在用于解释的任何非明示基础上，包括：关于步骤排列、操作流程、部件次序、或部件的取向的逻辑事项；由语法组织或标点符号衍生的明白意义，并且本说明书中说明的实施方式的数目或类型。
在此使用时，除非上下文清楚地指明并非如此，单数形式“一个(a)”、“一种(an)”与“该”包括复数指示物。因此，例如，除非上下文清楚地指明并非如此，关于“一个”部件包括具有两个或更多个这种部件的方面。
在此使用时，用语“表面粗糙度”指称通过本文所述的表面粗糙度测量技术所测定的基板的主表面上的所测量的粗糙度。
在此使用时，用语“静电电荷”指称通过本文所述的表面电压测量技术所测定的基板的主表面上的所测量的电荷。
示出在图1的是示例玻璃制造设备10。在一些示例中，玻璃制造设备10可包括玻璃熔融炉12，其可包括熔融槽14。除了熔融槽14之外，玻璃熔融炉12可任选地包括或多个附加部件，诸如加热组件(例如，燃烧器或电极)，其加热原物料且将原物料转换成熔融玻璃。在进一步示例中，玻璃熔融炉12可包括热管理装置(例如，绝热部件)，其降低来自熔融槽附近的热损失。在又进一步示例中，玻璃熔融炉12可包括电子装置和/或机电装置，其促使原物料熔融成玻璃熔体。再进一步，玻璃熔融炉12可包括支撑结构(例如，支撑底盘、支撑构件、等等)或其他部件。
玻璃熔融槽14通常包含耐火材料，诸如耐火陶瓷材料，例如包含氧化铝或氧化锆的耐火陶瓷材料。在一些示例中，玻璃熔融槽14可由耐火陶瓷砖构建。将在之后更详细说明玻璃熔融槽14的特定实施方式。
在一些示例中，玻璃熔融炉可被并入作为玻璃制造设备的部件以制造玻璃片，例如连续长度的玻璃带。在一些示例中，本发明的玻璃熔融炉可并入作为玻璃制造设备的部件，此玻璃制造设备包括槽拉设备、浮浴设备、诸如熔融处理的下拉设备、上拉设备、压辊设备、管拉引设备、或可从本文公开的方面得益的任何其他玻璃制造设备。作为示例，图1图解地示出玻璃熔融炉12作为熔融下拉玻璃制造设备10的部件，用于熔融拉引玻璃带以用于后续处理而成为个别玻璃片。
玻璃制造设备10(例如，熔融下拉设备10)可任选地包括上游玻璃制造设备16，其定位在相对于玻璃熔融槽14的上游。在一些示例中，上游玻璃制造设备16的一部分或全部可并入作为玻璃熔融炉12的部分。
如所示出示例所示，上游玻璃制造设备16可包括储存仓18、原物料输送装置20和连接至原物料输送装置的马达22。储存仓18可设置以储存数量的原物料24，原物料24可被进料至玻璃熔融炉12的熔融槽14，如箭头26所指示。原物料24通常包括一种或多种玻璃形成金属氧化物与一种或多种改质剂。在一些示例中，原物料输送装置20可通过马达22驱动，使得原物料输送装置20将预定数量的原物量24从储存仓18输送至熔融槽14。在进一步示例中，马达22可驱使原物料输送装置20以基于由下游的熔融槽14所感知的熔融玻璃的程度的受控速率来导入原物料24。熔融槽14内的原物料24可在之后被加热以形成熔融玻璃28。
玻璃制造设备10也可任选地包括相对于玻璃熔融炉12定位在下游的下游玻璃制造设备30。在一些示例中，下游玻璃制造设备30的一部分可并入作为玻璃熔融炉12的部分。在一些例子中，之后论述的第一连接导管32，或下游玻璃制造设备30的其他部分可并入作为玻璃熔融炉12的部分。下游玻璃制造设备的组件，包括第一连接导管32，可由贵金属所形成。合适的贵金属包括铂族金属，选自由铂、铱、铑、锇、钌和钯、或前述物的合金所组成的金属群组。例如，玻璃制造设备的下游部件可由铂-铑合金所形成，包括从约70重量％至约90重量％的铂和约10重量％至约30重量％的铑。然而，其他合适金属可包括钼、钯、铼、钽、钛、钨和前述物的合金。
下游玻璃制造设备30可包括第一调节(即，处理)槽，诸如澄清槽34，位于熔融槽14的下游且经由上方参照的第一连接导管32耦接至熔融槽14。在一些示例中，熔融玻璃28可从熔融槽14经由第一连接导管32被重力进料至澄清槽34。例如，重力可致熔融玻璃28行经穿过第一连接导管32的内部路径而从熔融槽14至澄清槽34。然而，应理解到其他调节槽可定位在熔融槽14的下游，例如在熔融槽14与澄清槽34之间。在一些实施方式中，调节槽可被使用在熔融槽与澄清槽之间，其中来自最初熔融槽的熔融玻璃被进一步加热以持续熔融处理，或在进入澄清槽之前被冷却至低于在熔融槽中的熔融玻璃的温度的温度。
通过各种技术可从澄清槽34内的熔融玻璃28移除气泡。例如，原物料24可包括多价化合物(即，澄清剂)，诸如氧化锡，当氧化锡被加热时，经历化学还原反应和释放氧。其他合适澄清剂不受限地包括砷、锑、铁和铈。澄清槽34被加热至大于熔融槽温度的温度，从而加热熔融玻璃与澄清剂。通过澄清剂的温度诱发化学反应所产生的氧气泡上升穿过澄清槽内的熔融玻璃，其中产生在熔融炉中的熔融玻璃中的气体可扩散或联合进入澄清剂所产生的氧气泡。扩大的气泡接着可上升至澄清槽中的熔融玻璃的自由表面，并且之后被排出澄清槽。氧气泡可进一步引起澄清槽中的熔融玻璃的机械混合。
下游玻璃制造设备30可进一步包括另一调节槽，诸如混合槽36，用于混合熔融玻璃。混合槽36可位于澄清槽34的下游。混合槽36可用以提供均质玻璃熔体组成，从而减少化学或热非均质性的线带，此线带或者会存在于离开澄清槽的经澄清熔融玻璃内。如图所示，澄清槽34可经由第二连接导管38耦接至混合槽36。在一些示例中，熔融玻璃28可经由第二连接导管38从澄清槽34被重力进料至混合槽36。例如，重力可致使熔融玻璃28行经穿过第二连接导管38的内部路径而从澄清槽34至混合槽36。应注意到尽管混合槽36示出在澄清槽34下游，但混合槽36可定位在澄清槽34的上游。在一些实施方式中，下游玻璃制造设备30可包括多个混合槽，例如混合槽在澄清槽34的上游，与混合槽在澄清槽34的下游。这些多个混合槽可为相同的设计，或它们可为不同的设计。
下游玻璃制造设备30可进一步包括另一调节槽，诸如输送槽40，其可位于混合槽36的下游。输送槽40可调节将被进料至下游形成装置的熔融玻璃28。例如，输送槽40可作为积聚器和/或流量控制器以调整和/或提供熔融玻璃28的一致流动经由出口导管44至形成主体42。如图所示，混合槽36可经由第三连接导管46耦接至输送槽40。在一些示例中，熔融玻璃28经由第三连接导管46可从混合槽36被重力进料至输送槽40。例如，重力可驱使熔融玻璃28从混合槽36穿过第三连接导管46的内部路径至输送槽40。
下游玻璃制造设备30可进一步包括形成设备48，形成设备48包括上方参照的形成主体42与入口导管50。出口导管44可被定位以将熔融玻璃28从输送槽40输送至形成设备48的入口导管50。例如，出口导管44可套迭在入口导管50内且与入口导管50的内表面间隔开，从而提供定位在出口导管44的外表面与入口导管50的内表面之间的熔融玻璃的自由表面。熔融下拉玻璃制造设备中的形成主体42可包括贮槽52，贮槽52定位在形成主体的上表面中且收敛形成表面54，形成表面54在沿着形成主体的底边缘56的拉引方向上收敛。经由输送槽40、出口导管44和入口导管50而输送至形成主体贮槽的熔融玻璃溢流出贮槽的侧壁和沿着收敛的形成表面54向下作为熔融玻璃的分开流动。熔融玻璃的分开流动在下方会合和沿着底边缘56以产生玻璃58的单一带，通过施加张力至玻璃带，诸如通过重力、边缘辊72和拉引辊82，使玻璃58的单一带从底边缘56在拉引或流动方向60上被拉引，以当玻璃冷却和玻璃的黏度增加时控制玻璃带的尺寸。因此，玻璃带58经历黏弹性转换和获得给予玻璃带58稳定尺寸特性的机械性质。在一些实施方式中，玻璃带58可通过在玻璃带的弹性区中的玻璃分离设备100被分离成个别玻璃片62。机器人64可接着使用抓取工具65将个别玻璃片62移送至输送带系统，于是个别玻璃片可被进一步处理。
图2示出了玻璃片62的透视图，玻璃片62具有第一主表面162、相对的第二主表面164，第二主表面164在与第一主表面162大体上平行的方向上延伸(在玻璃片62的第一主表面的相对侧上)和边缘表面166，边缘表面166在第一主表面162与第二主表面164之间延伸和在与第一和第二主表面162、164大体上垂直的方向上延伸。
图3示出了玻璃片62的侧剖视图，玻璃片62具有沉积在其上的液体分散沉积层202。明确地，液体分散层202沉积在玻璃片62的第二主表面164上以制造基板前驱物62’。液体分散沉积层202可经由分散器300根据本领域技术人员所知的方法而沉积在玻璃片62上，此方法包括但不限于旋涂、淋涂(flow coat)、或喷涂的至少一者。
在某些示例实施方式中，沉积层可分散在水中，使得液体分散沉积层202包括水性分散液。沉积层也可分散在其他液体中，包括有机溶剂，诸如，例如，醇类、脂族烃、芳香烃、胺类、酯类、醚类和/或酮类。
液体分散沉积层202中的固体重量百分比(wt％)不受限地可例如范围从约0.1wt％至约10wt％，诸如从约0.5wt％至约5wt％，以及进一步诸如从约1wt％至约3wt％。
在某些示例实施方式中，液体分散沉积层202可包括固体材料，此固体材料包括无机颗粒。这些颗粒可例如包括氧化铝、氢氧化铝和/或胶质氧化硅的至少一者。在被并入液体分散沉积层202之前，这些颗粒可例如包括Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积为至少每克约100平方米，诸如至少每克约200平方米，以及进一步诸如每克约300平方米，包括从每克约100平方米至每克约500平方米，诸如从每克约200平方米至每克约400平方米。通过观察在固体的表面上的气体的物理吸附和使用本领域技术人员所知的Brunauer-Emmett-Teller(BET)等温吸附方程式计算对应于在此表面上的单分子层的被吸附气体的数量来测定BET比表面积。
当无机颗粒包括氧化铝、氢氧化铝和/或胶质氧化硅时，它们可为非晶形式或结晶形式。可使用在液体分散沉积层202中的氧化铝和/或氢氧化铝的示例包括但不限于非晶氧化铝、α-氧化铝、β-氧化铝、γ-氧化铝、三水铝石、α-三水铝石、三斜三水铝石、软水铝石、硬水铝石、或六方水铝石。
在被沉积在玻璃片62上之后，液体分散沉积层202可经受干燥步骤以蒸发液体，诸如，例如通过使用本领域技术人员所知的空气刀和/或升高温度干燥。例如，升高温度干燥可执行在温度为至少约100℃，诸如至少约200℃，诸如从约100℃至约500℃持续时间为至少约10秒，诸如从约10秒至约20分钟。空气刀干燥可例如被执行持续至少约30秒的时间，诸如从约30秒至约30分钟。
图4示出了玻璃片62的侧剖视图，玻璃片62具有沉积在其上的沉积层204。明确地，沉积层204沉积在玻璃片62的第二主表面164上以制造基板62”。由于上述的液体分散沉积层202的干燥，沉积层204可例如沉积至玻璃片62的第二主表面164上。
沉积层204可在基板62”的第二主表面206上给予表面粗糙度的范围从约0.4纳米至约50纳米，诸如从约0.6纳米至约20纳米，以及进一步诸如从约0.8纳米至约10纳米。同时，基板62”的第一主表面162可例如具有表面粗糙度小于约0.5纳米，诸如小于约0.25纳米，包括从约0.05纳米至约0.5纳米，诸如从约0.1纳米至约0.25纳米。
上方参照的第二主表面206的表面粗糙度至少部分地可归因于包括无机颗粒的沉积层204。这些颗粒可例如包括氧化铝、氢氧化铝和/或胶质氧化硅的至少一者。此外，这些颗粒可例如包括Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积为至少每克约100平方米，诸如至少每克约200平方米，以及进一步诸如每克约300平方米，包括从每克约100平方米至每克约500平方米，诸如从每克约200平方米至每克约400平方米。
当无机颗粒包括氧化铝、氢氧化铝和/或胶质氧化硅时，它们可为非晶形式或结晶形式。可使用在沉积层204中的氧化铝和/或氢氧化铝的示例包括但不限于非晶氧化铝、α-氧化铝、β-氧化铝、γ-氧化铝、三水铝石、α-三水铝石、三斜三水铝石、软水铝石、硬水铝石、或六方水铝石。
在某些示例实施方式中，基板62”在上述的干燥步骤之后可经受清洗步骤。明确地，基板62”的第一主表面162或第二主表面206的至少一者可以液体清洗溶液来清洗，液体清洗溶液包括溶剂，诸如水或有机溶剂，并且至少一种溶质。在某些示例实施方式中，溶质可包括至少一种洗涤剂和/或表面活性剂。在某些示例实施方式中，溶剂包括水(例如，去离子水)和溶质包括碱性洗涤剂，诸如包括氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)至少一者的洗涤剂，洗涤剂的商业示例包括Semi Clean KG和PK-LCG225X。在某些示例实施方式中，溶质可存在于溶液中于重量百分比为至少约0.1％，包括至少约1％，诸如从约0.1％至约10％，以及进一步诸如从约1％至约5％。在某些示例实施方式中，清洗溶液可被施加持续时间为至少约10秒，诸如从约10秒至约10分钟，于温度为至少约20℃，诸如从约20℃至约80℃。此外，可根据本领域技术人员所知的方法来施加清洗溶液，包括但不限于喷涂、涂刷和浸渍。
在某些示例实施方式中，基板62”在上述的清洗步骤之后可经受干燥步骤。例如，在清洗步骤之后，基板62”可通过使用本领域技术人员所知的空气刀和/或升高温度干燥来干燥。例如，升高温度干燥可执行在温度为至少约100℃，诸如至少约200℃，诸如从约100℃至约500℃持续时间为至少约10秒，诸如从约10秒至约20分钟。空气刀干燥可例如执行持续时间为至少约30秒，诸如从约30秒至约30分钟。
在某些示例实施方式中，基板62”也可经受蚀刻步骤，诸如酸蚀刻步骤。例如，包括诸如氢氟酸(HF)的酸蚀刻剂的溶液可施加至基板62”的至少第二主表面206，按照本领域技术人员所知的方法，诸如喷涂、浸渍和涂刷。酸蚀刻剂例如可存在于溶液中的浓度范围从约0.1wt％至约10wt％和被施加于温度范围从约20℃至约60℃持续时间范围从约10秒至约10分钟。
本文公开的实施方式包括那些其中蚀刻步骤不显著地影响基板62”的第二主表面206的表面粗糙度。例如，在蚀刻步骤之后，基板62”的第二主表面206可具有表面粗糙度的范围从约0.4纳米至约50纳米，诸如从约0.6纳米至约20纳米，以及进一步诸如从约0.8纳米至约10纳米。
在某些示例实施方式中，基板62”的第二主表面206上的静电电荷(ESC)的绝对值小于约200伏特(V)，诸如小于约150伏特(V)，以及进一步诸如小于100伏特(V)，以及又进一步诸如小于约50伏特(V)，诸如从约0伏特(V)至约200伏特(V)，以及进一步诸如从约1伏特(V)至约150伏特(V)，以及又进一步诸如从约2伏特(V)至约100伏特(V)，并且更进一步诸如从约5伏特(V)至约50伏特(V)。
在某些示例实施方式中，在基板62”的第一主表面162与第二主表面206之间的每0.5毫米厚度的总光穿透率在约400纳米与约850纳米之间的波长范围中是至少约90％，诸如至少约95％，包括从约90％至约99％。包括之后的示例的本文所述的总光穿透率是通过以下方式来测定：将0.5毫米厚的基板样品放置在Hitachi U-4000分光亮度计中以测量在约400纳米与约850纳米之间的波长范围中的穿透率百分比(T％)。
本文公开的实施方式可包括那些其中沉积层204不被烧结。本文公开的实施方式可进一步包括那些其中沉积层204不被熔融。此外，本文公开的实施方式可包括那些其中沉积层204不被压缩地施压。本文公开的实施方式也可包括那些其中沉积层204不含有实质数量(例如，大于1wt％)的玻璃、金属和/或有机化合物(例如，结合剂，等等)。此外，本文公开的实施方式也可包括那些其中在施加沉积层204之前，不在玻璃片62上执行湿式或干式蚀刻步骤(诸如湿式或干式酸蚀刻步骤)。
在某些示例实施方式中，第一主表面162与第二主表面206之间的基板62”的厚度可小于约1毫米，诸如小于约0.5毫米，包括在约0.1毫米与约1毫米之间，并且进一步包括在约0.2毫米与约0.5毫米之间。
本文公开的实施方式可使用各种玻璃组成。这些组成可例如包括玻璃组成，诸如无碱玻璃组成，包括58-65重量百分比(wt％)SiO2、14-20wt％Al2O3、8-12wt％B2O3、1-3wt％MgO、5-10wt％CaO和0.5-2wt％SrO。这些组成也可包括玻璃组成，诸如无碱玻璃组成，包括58-65wt％SiO2、16-22wt％Al2O3、1-5wt％B2O3、1-4wt％MgO、2-6wt％CaO、1-4wt％SrO和5-10wt％BaO。这些组成也可进一步包括玻璃组成，诸如无碱玻璃组成，包括57-61wt％SiO2、17-21wt％Al2O3、5-8wt％B2O3、1-5wt％MgO、3-9wt％CaO、0-6wt％SrO和0-7wt％BaO。这些组成可附加包括玻璃组成，诸如含碱玻璃组成，包括55-72wt％SiO2、12-24wt％Al2O3、10-18wt％Na2O、0-10wt％B2O3、0-5wt％K2O、0-5wt％MgO和0-5wt％CaO，其在某些实施方式中也可包括1-5wt％K2O与1-5wt％MgO。
表面粗糙度测量技术
如本文所述，包括之后的示例，表面粗糙度指称使用Hitachi High-TechAFM5400L所测量的原子力显微镜粗糙度(AFM Ra)分析。对于分析的每个样品，以动态力模式(DFM)扫描AFM的表面形态影像，其中使用悬臂SI-DF20P2(弹簧常数＝9N/m，共振频率：100-200kHz，尖端半径：7nm，尖端高度：14um，杠杆长度：160um，杠杆宽度：40um，杠杆厚度：3.5um)。对于分析的每个样品，在测量期间照射基板表面的软X光使用下列分析参数：积分增益(0.2)，比例增益(0.05)，Z限值(500nm)，扫描面积(10um X 10um)，影像质量X轴(256)与Y轴(256)。也获得在表面中的最高“峰”与最深“谷”之间的差异(P-V值)。
表面电压测量技术
包括之后的示例的本文所述的基板的第二主表面上的静电电荷(ESC)是通过将基板样品放置在如第5～7图所图示的提升测试设备中来测定。明确地，如图5所示，在第一操作阶段中，大致上10x 10cm2的基板样品62”放置在提升测试设备400的三个提升销408a、408b、与408c上，以使样品处在阳极化铝桌404之上约30毫米。在此阶段期间，离子化器410处理在基板样品62”的第二主表面与此桌之间的空气间隙持续约30秒。接下来，在第二操作阶段中，如图6所示，三个提升销408a、408b、与408c向下，使得基板样品62”的第二主表面接触此桌404和开启此桌404与基板样品62”之间的真空器406持续约70秒。接下来，在第三操作阶段中，如图7所示，关闭真空器406和通过三个提升销408a、408b、与408c将基板样品62”升高，并且通过Hanwa静电力微黏度计(Hanwa electrostatic force microscometer；ESFM)402来监测持续约30秒以测定以伏特(V)为单位的静电电荷(ESC)。在此阶段期间，基板样品62”的第一主表面与ESFM 402之间的间隙是约10毫米和基板样品62”的第二主表面与此桌404之间的间隙是约30毫米。
实施例
将参照下列的非限制实施例来进一步说明本文所公开实施方式。
实施例1：
具有BET比表面积为约300m2/g的非晶氧化铝颗粒与水结合以产生约1wt％固体的水性分散液并经由以约1,000rpm旋转的旋涂器被施加至具有约0.5毫米厚度的CorningLotusTMNXT玻璃的主表面。该表面接着以约200℃干燥持续约15秒。所得的基板表现出在其主表面之间的总光穿透率在约400纳米与约850纳米之间的波长范围中为约91.4％。经涂覆主表面上的表面粗糙度(AFM Ra)被测量为约11.4纳米和P-V值被测量为约209纳米。相比之下，在未涂覆的相对主表面上的表面粗糙度是约0.2纳米。经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约+49V。作为TFT处理模拟，基板接着被加热在约590℃持续约30分钟，在此之后的经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约-9V。接下来，作为进一步TFT处理模拟，此基板被浸渍在包括约1wt％HF的水性溶液中在约23℃持续约45秒，在此之后的经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约+69V。
实施例2：
具有约220m2/g的BET比表面积的Boehmite颗粒与水结合以产生约1wt％固体的水性分散液并经由以约1,000rpm旋转的旋涂器被施加至具有约0.5毫米厚度的CorningLotusTMNXT玻璃的主表面。该表面接着以约200℃干燥持续约15秒。所得的基板接着以含有1％ Parker 225X洗涤剂的水性溶液在约40℃清洗持续约60秒，以去离子(DI)水在约40℃冲洗持续约60秒，然后在炉中在约150℃干燥持续约20分钟。该基板表现出在其主表面之间的总光穿透率在约400纳米与约850纳米之间的波长范围中为约91.6％。经涂覆主表面上的表面粗糙度(AFM Ra)被测量为约6.37纳米和P-V值被测量为约166纳米。相比之下，在未涂覆的相对主表面上的表面粗糙度是约0.2纳米。经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约-42V。作为TFT处理模拟，基板接着被加热在约590℃持续约30分钟，在此之后的经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约-1V。接下来，作为进一步TFT处理模拟，此基板被浸渍在包括约1wt％HF的水性溶液中在约23℃持续约45秒，在此之后的经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约+114V。
实施例3：
具有约220m2/g的BET比表面积的Boehmite颗粒与水结合以产生约3wt％固体的水性分散液并经由以约4,000rpm旋转的旋涂器被施加至具有约0.5毫米厚度的CorningLotusTMNXT玻璃的主表面。该表面接着以约150℃干燥持续约15分钟。所得的基板接着以含有1％ Parker 225X洗涤剂的水性溶液在约40℃清洗持续约60秒，以去离子(DI)水在约40℃冲洗持续约60秒，然后在炉中在约150℃干燥持续约20分钟。该基板表现出在其主表面之间的总光穿透率在约400纳米与约850纳米之间的波长范围中为约91.4％。经涂覆主表面上的表面粗糙度(AFM Ra)被测量为约7.4纳米和P-V值被测量为约99纳米。相比之下，在未涂覆的相对主表面上的表面粗糙度是约0.2纳米。经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约-1V。
实施例4：
具有约300m2/g的BET比表面积的非晶氧化铝颗粒与水结合以产生约1wt％固体的水性分散液并经由以约2,000rpm旋转的旋涂器被施加至具有约0.5毫米厚度的CorningLotusTMNXT玻璃的主表面。该表面接着以空气刀于室温干燥持续约10分钟。所得的基板接着以含有1％ Parker 225X洗涤剂的水性溶液在约40℃清洗持续约90秒，以去离子(DI)水在约40℃冲洗持续约90秒，然后在炉中在约150℃干燥持续约20分钟。该基板表现出在其主表面之间的总光穿透率在约400纳米与约850纳米之间的波长范围中为约91.3％。经涂覆主表面上的表面粗糙度(AFM Ra)被测量为约11.0纳米和P-V值被测量为约193纳米。相比之下，在未涂覆的相对主表面上的表面粗糙度是约0.2纳米。经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约+52V。
实施例5：
具有约220m2/g的BET比表面积的Boehmite颗粒与水结合以产生约1wt％固体的水性分散液并经由以约2,000rpm旋转的旋涂器被施加至具有约0.5毫米厚度的CorningLotusTMNXT玻璃的主表面。该表面接着以空气刀于室温干燥持续约10分钟。所得的基板接着以含有1％ Parker 225X洗涤剂的水性溶液在约40℃清洗持续约90秒，以去离子(DI)水在约40℃冲洗持续约90秒，然后在炉中在约150℃干燥持续约20分钟。该基板表现出在其主表面之间的总光穿透率在约400纳米与约850纳米之间的波长范围中为约91.5％。经涂覆主表面上的表面粗糙度(AFM Ra)被测量为约4.6纳米和P-V值被测量为约166纳米。相比之下，在未涂覆的相对主表面上的表面粗糙度是约0.2纳米。经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约+19V。
实施例6：
具有约300m2/g的BET比表面积的非晶氧化铝颗粒与水结合以产生约1wt％固体的水性分散液并经由流涂机(flow coater)被施加至具有约0.5毫米厚度的CorningLotusTMNXT玻璃的主表面。该表面接着以空气刀于室温干燥持续约10分钟。所得的基板接着以含有1％ Parker 225X洗涤剂的水性溶液在约40℃清洗持续约90秒，以去离子(DI)水在约40℃冲洗持续约90秒，然后在炉中在约150℃干燥持续约20分钟。该基板表现出在其主表面之间的总光穿透率在约400纳米与约850纳米之间的波长范围中为约91.4％。经涂覆主表面上的表面粗糙度(AFM Ra)被测量为约15.9纳米和P-V值被测量为约253纳米。相比之下，在未涂覆的相对主表面上的表面粗糙度是约0.2纳米。经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约+106V。
实施例7：
具有约220m2/g的BET比表面积的Boehmite颗粒与水结合以产生约1wt％固体的水性分散液并经由流涂机被施加至具有约0.5毫米厚度的Corning LotusTMNXT玻璃的主表面。该表面接着以空气刀于室温干燥持续约10分钟。所得的基板接着以含有1％ Parker 225X洗涤剂的水性溶液在约40℃清洗持续约90秒，以去离子(DI)水在约40℃冲洗持续约90秒，然后在炉中在约150℃干燥持续约20分钟。该基板表现出在其主表面之间的总光穿透率在约400纳米与约850纳米之间的波长范围中为约91.3％。经涂覆主表面上的表面粗糙度(AFMRa)被测量为约8.1纳米和P-V值被测量为约105纳米。相比之下，在未涂覆的相对主表面上的表面粗糙度是约0.2纳米。经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约-26V。
实施例8：
具有约110m2/g的BET比表面积的非晶氧化硅(胶质氧化硅)颗粒与水结合以产生约1wt％固体的水性分散液并经由以约2,000rpm旋转的旋涂器被施加至具有约0.5毫米厚度的Corning LotusTMNXT玻璃的主表面。该表面接着以空气刀于室温干燥持续约10分钟。所得的基板接着以含有1％ Parker 225X洗涤剂的水性溶液在约40℃清洗持续约90秒，以去离子(DI)水在约40℃冲洗持续约90秒，然后在炉中在约150℃干燥持续约20分钟。该基板表现出在其主表面之间的总光穿透率在约400纳米与约850纳米之间的波长范围中为约91.5％。经涂覆主表面上的表面粗糙度(AFM Ra)被测量为约1.5纳米和P-V值被测量为约74纳米。相比之下，在未涂覆的相对主表面上的表面粗糙度是约0.2纳米。经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约-21V。
实施例9：
各自具有约220m2/g的BET比表面积的boehmite与非晶氧化硅(胶质氧化硅)的70:30wt％比例的混合物与水结合以产生约1wt％固体的水性分散液并经由以约2,000rpm旋转的旋涂器被施加至具有约0.5毫米厚度的Corning LotusTMNXT玻璃的主表面。该表面接着以空气刀于室温干燥持续约10分钟。所得的基板接着以含有1％ Parker 225X洗涤剂的水性溶液在约40℃清洗持续约90秒，以去离子(DI)水在约40℃冲洗持续约90秒，然后在炉中在约150℃干燥持续约20分钟。该基板表现出在其主表面之间的总光穿透率在约400纳米与约850纳米之间的波长范围中为约91.7％。经涂覆主表面上的表面粗糙度(AFM Ra)被测量为约13.6纳米和P-V值被测量为约162纳米。相比之下，在未涂覆的相对主表面上的表面粗糙度是约0.2纳米。经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约+73V。
实施例10：
具有约220m2/g的BET比表面积的Boehmite颗粒与水结合以产生约0.2wt％固体的水性分散液并经由流涂机被施加至具有约0.5毫米厚度的Corning LotusTMNXT玻璃的主表面。在通过片倾斜而将水性分散液排出持续20秒之后，所得的基板接着以含有4％ Parker225X洗涤剂的水性溶液在约50℃清洗持续约10分钟，以去离子(DI)水在约40℃冲洗持续约10分钟，然后在炉中在约150℃干燥持续约20分钟。该基板表现出在其主表面之间的总光穿透率在约400纳米与约850纳米之间的波长范围中为约91.7％。经涂覆主表面上的表面粗糙度(AFM Ra)被测量为约0.50纳米和P-V值被测量为约17纳米。相比之下，在未涂覆的相对主表面上的表面粗糙度是约0.2纳米。经涂覆主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约-94V。
比较例：
具有约0.5毫米厚度的Corning LotusTMNXT玻璃被含有1％ Parker 225X洗涤剂的水性溶液在约40℃清洗持续约20分钟，以去离子(DI)水在约40℃冲洗持续约20分钟，然后在炉中在约150℃干燥持续约20分钟。该玻璃表现出在其主表面之间的总光穿透率在约400纳米与约850纳米之间的波长范围中为约91.8％。两个主表面上的表面粗糙度(AFM Ra)被测量为约0.2纳米和P-V值被测量为约16纳米。该玻璃主表面与提升测试设备之间的所测量的ESC是约-350V。
本文公开的实施方式可造成玻璃基板的实质表面电压降低，其因而能够减少对于沉积在玻璃基板的A侧表面上的TFT装置的栅极损害，减少在玻璃基板的B侧表面上的颗粒与碎屑，增加FPD装置制造产量，并且增加玻璃基板操作和/或输送带设备的使用寿命。
本文公开的实施方式也包括包括本文公开的任何基板的电子装置。
虽然已经参照熔融下拉处理来说明上方实施方式，但将理解，此类实施方式也可应用于其他玻璃形成工艺，诸如浮制工艺、槽拉工艺、上拉工艺、管拉引工艺和压辊工艺。
在不背离本发明的精神与范围下，可对本发明的实施方式进行各种修改与变化，对于本领域技术人员是显而易见的。因此，本发明旨在涵盖此类修改与变化，只要它们落在所附权利要求书和其等同物的范围内。

Claims (20)

1.一种基板，包括：
第一主表面和相对的第二主表面，所述第二主表面在与所述第一主表面大体上平行的方向上延伸；
玻璃片和沉积层，所述沉积层在所述玻璃片与所述第二主表面之间延伸，所述沉积层包含多个无机颗粒并赋予所述基板的所述第二主表面上范围从约0.4纳米至约50纳米的表面粗糙度。
2.如权利要求1所述的基板，其中所述第一主表面具有小于约0.5纳米的表面粗糙度。
3.如权利要求1所述的基板，其中所述无机颗粒包括至少每克约100平方米的Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积。
4.如权利要求3所述的基板，其中所述无机颗粒包含氧化铝、氢氧化铝和/或胶质氧化硅的至少一者。
5.如权利要求1所述的基板，其中在约400纳米与约850纳米之间的波长范围内在所述第一主表面与所述第二主表面之间的每0.5毫米厚度的总光穿透率是至少约90％。
6.如权利要求1所述的基板，其中所述第二主表面上的静电电荷(ESC)的绝对值小于约200伏特(V)。
7.如权利要求1所述的基板，其中所述第一主表面与所述第二主表面之间的基板厚度在约0.1毫米与约1毫米之间。
8.如权利要求1所述的基板，其中所述玻璃片包含无碱玻璃组成，所述无碱玻璃组成包含58-65重量％SiO2、14-20重量％Al2O3、8-12重量％B2O3、1-3重量％MgO、5-10重量％CaO和0.5-2重量％SrO。
9.如权利要求1所述的基板，其中所述玻璃片包含无碱玻璃组成，所述无碱玻璃组成包含58-65重量％SiO2、16-22重量％Al2O3、1-5重量％B2O3、1-4重量％MgO、2-6重量％CaO、1-4重量％SrO和5-10重量％BaO。
10.如权利要求1所述的基板，其中所述玻璃片包含无碱玻璃组成，所述无碱玻璃组成包含57-61重量％SiO2、17-21重量％Al2O3、5-8重量％B2O3、1-5重量％MgO、3-9重量％CaO、0-6重量％SrO和0-7重量％BaO。
11.如权利要求1所述的基板，其中所述玻璃片包含玻璃组成，所述玻璃组成包含55-72重量％SiO2、12-24重量％Al2O3、10-18重量％Na2O、0-10重量％B2O3、0-5重量％K2O、0-5重量％MgO和0-5重量％CaO、1-5重量％K2O和1-5重量％MgO。
12.一种包括如权利要求1所述的基板的电子装置。
13.一种制造基板的方法，包括：
在玻璃片上沉积沉积层，所述沉积层在所述玻璃片与所述基板的第二主表面之间延伸，并且所述玻璃片在所述沉积层与所述基板的第一主表面之间延伸，所述第一主表面在与所述第二主表面大体上平行的方向上延伸，并且所述沉积层包含多个无机颗粒并赋予所述基板的所述第二主表面上范围从约0.4纳米至约50纳米的表面粗糙度。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述方法进一步包括：从熔融玻璃形成所述玻璃片。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述沉积层以液体分散而沉积在所述玻璃片上。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述液体分散通过旋涂、淋涂(flow coat)、或喷涂的至少一者而沉积在所述玻璃片上。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述液体分散在被沉积在所述玻璃片上之后经受干燥步骤。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述基板在所述干燥步骤之后经受清洗步骤。
19.如权利要求13所述的方法，其中所述无机颗粒包括至少每克约100平方米的Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述无机颗粒包含氧化铝、氢氧化铝和/或胶质氧化硅的至少一者。
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