KR20020085841A - Ｌｃｄ 유리용 물-제거가능한 코팅물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리 시트를 보호, 특히, 절단, 연마, 선적, 및/또는 저장시, LCD 유리 시트를 보호하기 위한 제거가능한 코팅물에 관한 것이다. 상기 코팅물은 하나 이상의 다당류를 포함하고, 상기 바람직한 다당류는 아밀로오스 및 아밀로펙틴 분자의 혼합물로 구성된 전분이다. 상기 코팅물은 예컨대, 초음파 세척 및/또는 브러쉬 세척과 함께 물 용액, 예컨대, 순한 세정액을 사용하여 유리 시트로부터 제거될 수 있다. 제거 후, 상기 유리 시트는 실질적으로, 비처리된 시트와 동일한 표면 특성 및 화학 성질을 갖고, 또한, 오염되지 않은 환경에서 유지된 대조군 시트의 그것과 동일한 티끌/오염물 수준을 갖는다.

Description

ＬＣＤ 유리용 물-제거가능한 코팅물{Water-removable coatings for LCD glass}

본 발명은 일시적으로 유리 시트를 보호하는 것에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 액정 디스플레이(LCDs)를 생산하는데 사용되는 유리 시트의 표면을 일시적으로 보호하는 것에 관한 것이다. 본 발명은 예컨대, 주위 오염물로부터 시트를 보호하고, 절단(cutting) 또는 연마(grinding) 동안 상기 시트에 유리 칩의 부착을 방지하는데 유용하다. 게다가, 본 발명은 상기 시트를 스크래칭(scratching)으로부터 보호할 수 있다.

LCD 유리를 포함하는 대부분의 유리의 용도는 실질적으로 먼지 및 유기 오염물이 없는 매우 깨끗한 유리 표면을 요구한다. 환경에 노출시, 유리는 빠르게 오염될 수 있고, 몇분 이내에 오염이 관찰된다.

유리 표면 및 모서리를 절단하고, 연마하는데 사용되는 종래 공정은 흔히 작은 유리 칩(예컨대, 1마이크론 내지 100마이크론의 크기를 갖는 칩)을 발생시킨다. 이들 티끌들의 일부는 비가역적으로 상기 깨끗한 유리 표면에 부착하고, 상기 유리가 대부분의 용도에서 사용될 수 없도록 한다.

LCD 유리는 소정의 크기로 절단되거나 연마될 수 있는 편평하고, 매끄러운 유리 표면을 생성하는 융합 인발 공정에 의해 제조될 수 있다. 상기 절단 공정으로부터 생성된 유리 칩의 일부는 상기 유리의 표면으로부터 발생한다. 이들 칩의 편평한 표면은 상기 유리 플레이트의 표면과 접촉시, 강한 부착을 야기하는 상기 칩들과 유리 표면 사이의 큰 접촉 영역일 수 있다. 이들 두 개의 표면 사이에서 물 필름이 압축하면, 영속적인 화학 결합이 발생하고, 이 경우에, 상기 표면에 대한 상기 유리 칩의 부착이 비가역적이 된다.

유리 시트, 특히, LCD 유리용 시트를 보호하기 위한 종래 방법은 스코링(scoring), 파쇄(breaking), 비벨링(bevelling) 공정시, 유리를 보호하기 위해, 상기 유리의 양 주면 상에 폴리머 필름을 가하는 것이다. 일반적인 방법에서, 하나의 주면은 접착제로 부착된 폴리머 필름을 갖고, 다른 주면은 정적인 전하(static charge)로 부착된 필름을 갖는다. 상기 제1필름은 상기 시트의 모서리 마무리(절단 또는 연마)가 완성된 후, 제거되는 반면, 상기 제2필름은 상기 마무리 공정 전에 제거된다. 상기 접착-지지된(adhesive-backed) 필름이 상기 핸들링 장비에 의한 스크래칭으로부터 상기 표면을 보호할지라도, 이는 다른 문제를 야기한다.예컨대, 상기 폴리머는 상기 마무리 공정시 생성된 유리 칩을 포하하고 있을 수 있고, 유리칩의 증진을 유도하고, 상기 유리 표면, 특히, 상기 표면의 모서리에 인접한 유리 표면의 스크래칭할 수 있다. 이 필름에 대한 다른 문제점은 상기 유리 표면에 부착성 잔여물을 남길 수 있다는 것이다. 이 필름의 이용에 대한 또 다른 문제점은 상기 유리 표면으로부터 필름, 특히, 크고 및/또는 얇은 유리 시트로부터의 필링(peeling)시, 유리 파손이다. 따라서, 상기 유리 표면 상에 잔여 코팅물을 남기지 않는 칩 부착물로부터 유리 표면을 보호하는 방법 및 일시적으로 유리 표면을 보호하는 방법에 대한 요구가 있고, 이에 의해 깨끗한 유리 제품이 얻어지고, 다른 용도를 위해 무-코팅물 표면이 용이하게 얻어질 수 있다.

LCD 유리를 일시적으로 보호하는데 사용되는 코팅물의 중요한 면은 제거력이다. 액정 디스플레이의 제작자들은 일반적으로 반도체 디바이스, 예컨대, 박막 트랜지스터를 상기 유리 기판에 형성하는 것을 포함하는 복잡한 제조 공정을 위한 개시점으로 LCD 유리를 사용한다. 그러한 공정에 불리한 영향을 미치지 않기 위해, LCD 유리를 보호하기 위해 사용된 어떠한 코팅물도 상기 LCD 생산 공정의 시작 전에 용이하게 제거될 수 있어야 한다.

상기 관점에서, 유리 시트, 특히, LCD 유리 시트를 보호하기 위한 방법에 대한 하기 특성을 갖는 기술적 요구가 있다:

(1) 상기 방법은 바람직하게는 상기 전체 유리 성형 공정, 특히, 상기 성형 공정의 말단에 용이하게 포함될 수 있어서, 새로이 제조된 유리는 실질적으로 제조된 후 바로 보호되고; 다른 것들 중에서, 이 기준을 특히 충족시키기 위해, 상기 코팅 재료는 (a) 유리 성형 라인의 환경(예컨대, 고온)에 저항할 수 있고, (b) 상기 재료를 가하는 방법이 그러한 환경에서의 이용에 안전해야한다;

(2) 상기 코팅물은 상기 유리 시트의 절단 및/또는 연마로부터 생성되는 칩 부착과 사용 전의 저장 및 선적 동안 유리에 접촉될 수 있는 다른 오염물, 예컨대, 티끌의 부착으로부터 유리를 보호해야만 한다;

(3) 상기 코팅물은 상기 절단 및/또는 연마 과정 동안 상기 유리 시트와 일반적으로 접촉하는 상당량의 물에 노출된 후 보호를 지속적으로 유지할 수 있도록 충분히 강해야 한다;

(4) 상기 코팅물은 바람직하게는 취급, 선적, 및 저장 동안 스크래칭(여기서, 스크래칭은 마모를 포함한다)으로부터 유리 시트를 보호해야만 한다:

(5) 상기 코팅물은 그것의 최종 용도, 예컨대, 액정 디스플레이를 생산하기 전에 상기 유리로부터 실질적으로 완전히 제거가능해야 한다; 그리고

(6) 상기 코팅물은 취급, 선적, 및 저장 동안 상기 유리에 대한 코팅의 결과로 상기 표면의 화학적 성질 또는 매끄러움의 변화 없이 상기 본래의 유리 표면을 유지해야 한다.

본 발명은 종래 기술에서 이 오랜 요구를 제기하고, 만족시킨다.

본 발명의 요약

본 발명은 (1) 주위 먼지, (2) 칩 부착물, 및(3) 유리의 바람직한 실시형태에서 발생할 수 있는 스크래칭으로부터 유리 시트의 표면을 일시적으로 보호하는방법을 제공한다.

그것의 제 1관점에 따르면, 본 발명은 적어도 하나의 실질적으로 편평한 표면을 갖는 유리를 유리 칩 및/또는 스크래칭으로부터 일시적으로 보호하는 방법을 제공하고, 상기 방법은,

(A)

(ⅰ) 상기 유리 표면을 8°이하의 접촉각을 갖도록 하고, 적어도 하나의 다당류(예컨대, 전분)를 포함하는 수용액을 상기 표면에 적용시키는 단계; 및

(ⅱ) 상기 표면에 적어도 0.01 미크론의 두께를 갖는 다당류-함유 코팅물(실질적으로 상기 코팅된 표면은 적어도 25°, 예컨대, 약 30°의 접촉각을 가질 것이다)을 남도록 상기 수용액으로부터 물을 제거시키는 단계;에 의해 상기 표면을 보호하는 단계;

(B) 수용액을 사용하여 표면으로부터 상기 다당류-함유 코팅물을 계속적으로 제거시키는 단계;를 포함하고, 상기 표면은 (B) 단계 후, 8°이하의 접촉각을 갖는다.

본 발명의 이 관점에 따라, 상기 방법은 상기 (A)와 (B) 단계 사이에,

(a) 상기 유리를 절단하는 단계; 및

(b) 상기 절단된 유리의 적어도 하나의 모서리를 연마 및/또는 폴리싱하는 단계;를 더욱 포함하고;

여기서, 물 또는 물-함유 용액이 상기 (a)와 (b) 단계 중 적어도 하나의 단계 동안 상기 코팅된 표면에 가해지고;

상기 코팅된 표면은 상기 (a)와 (b) 단계 전에 제1접촉각 및 상기 (a)와 (b) 단계 후에 제2접촉각을 갖고, 상기 제1 및 제2접촉각은 5°미만의 차이를 보인다.

본 발명의 제2관점에 따라, 본 발명은,

(a) 적어도 하나의 실질적으로 편평한 표면을 갖는 유리 시트; 및

(b) 상기 표면에 적어도 0.01미크론의 두께를 갖고, 적어도 하나의 다당류를 포함하는 코팅물;을 포함하고, 여기서,

(ⅰ) 상기 코팅물은 유리 칩 및/또는 스크래칭으로부터 상기 표면을 보호하고; 그리고,

(ⅱ) 상기 코팅물은 수용액을 가하여 상기 표면으로부터 제거가능하다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상기 다당류-함유 코팅물은 상기 유리에 대한 제조 공정의 일부분으로서 형성되고, 여기서, 상기 제조 공정은 상승된 온도에서 새로이 제조된 유리를 생산하고, 상기 새로이 제조된 유리는 상기 다당류-함유 수용액과 처음 접촉시 150℃ 이상이다. 유리 제조 공정에의 포함이 바람직할지라도, 본 발명은 또한 별도로 수행될 수 있다.

다른 바람직한 실시형태에서, 상기 코팅물은 고온 유리에 스프레이에 의해 가해진다. 상기 코팅을 가하기 위한 다른 접근, 예컨대, 디핑(dipping), 매니스커스 코터(meniscus coater), 위크 코터(wick coater) 등이 사용될 수 있으나, 고온의 유리가 흔히 그러한 공정, 특히 과다 다운드로어(downdraw) 공정이 사용될때, 공정의 말기에 실질적인 전후 움직임을 나타낼 수 있기 때문에 본 발명이 유리 제조 공정의 일부분으로 사용될때 바람직하지 않다.

다른 바람직한 실시형태에서, 상기 코팅물은 수용성 세정용액, 예컨대, 시판되어 있는 세정용품, 바람직하게는 브러쉬 세척 및/또는 초음파 세척과 함께 사용하여 제거된다. 일반적으로, 상기 수용성 세정용액은 40℃ 내지 75℃이 온도 범위로 가열되어 상기 코팅물을 제거하는데 사용된다.

도 1은 유리 기판 상의 물방울의 접촉각(또는 세실(sessile) 접촉각 이라고 함)의 측정을 도시한다.

도 2 및 3은 본 발명의 코팅물의 스크래치 저항을 도시하는 프로파일로미터(PROFILOMETER) 트레이스(trace)를 도시한다.

이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 하기와 같다.

여기서 구체화되고, 넓게 기술된 바와 같이, 본 발명은 유리 시트의 표면에 제거가능한 코팅물을 제공하여 상기 시트의 표면을 일시적으로 보호하는 방법을 제공한다.

액정 디스플레이의 관점에서, 무-티끌 시트(기판)는 그들이 상기 시트에 형성된 LCD 박막 트랜지스터의 질을 결정하는 개시점이기 때문에 매우 중요하다. 상술된 바와 같이, 기판에 유리 티끌의 부착은 LCD 유리의 제조시 오랫동안 존재해 온 문제점이다. 특히, 인발의 밑부분(bottom of draw; BOD)에서 스코링은 기판 제조시 부착 티끌의 주요한 원인이다. 초음파 세척 및 브러쉬 세척은 단시간 동안 상기 유리에 부착된 일부 티끌을 제거할 수 있다. 그러나, 티끌이 수일 이상 동안, 특히, 고온이고 습한 저장 환경에서 부착되어 있다면, 상기 세척 공정은 기판에 부착된 티끌의 제거에 효과가 없다.

그러므로, 인발의 밑부분에서 상기 LCD 유리 표면에 티끌이 부착하는 것을 방지할 수 있는 보호 코팅을 갖는 것이 매우 바람직하다. 부가적으로, 상기 티끌 보호 코팅에 마모 저항성을 제공하는 것이 더욱 바람직하다. 유리 티끌 오염 및 마모로부터 기판을 보호하는데 더하여, 상기 코팅물은 가벼운 세척 과정, 예컨대, 브러쉬와 함께 40℃에서 초음파 세정제 세척(예컨대, 2% SEMICLEAN KG로)을 포함하는 세척 공정을 사용하는 적당한 세척으로 제거될 수 있다. 유기 용매 세척은 건강, 환경 및 안전의 관점에서 바람직하지 않다.

많은 시판되어 있는 제품은 수용성이나, 이들은 상기 유리 표면과의 강한 상호작용 때문에 상기 세척 조건으로 유리 표면으로부터 반드시 세척이 가능하지 않다. 예컨대, 더욱 높은 온도에서 우수한 물 용해성을 갖는 다양한 유기 코팅물이 있다. 그러나, 40℃의 세척 온도는 그들의 대부분이 상기 유리 표면으로부터 완전히 제거되기에는 너무 낮다. 게다가, 우수한 물 용해성이 필수적일지라도, 코팅물은 그것의 코팅 효능을 감소시키지 않고, 고온 및 습한 환경에서 버틸 수 있어야 하기 때문에, 흡습성이 높아서는 안된다. 또한, 상기 유리의 상기 표면 화학 성질을 변화시키지 않기 위해, 상기 코팅물은 화학적으로 불활성이어야 한다.

A. 다당류 코팅물

상술된 바와 같이, 본 발명의 코팅물은 적어도 하나의 다당류로 구성된다. 좀 더 구체적으로는 본 발명의 코팅물은 바람직하게는 필수적으로 다당류들로 구성된다. 여기서 사용된 "필수적으로 구성되는"이라는 어구는 상기 코팅물에 실질적으로 영향을 미칠 수 있는 다른 성분을 제외한다. 따라서, "적어도 하나의 다당류로 필수적으로 구성되는 코팅물"이라는 어구는 상기 적어도 하나의 다당류를 포함하고, 또한, 바인더, 용매 등과 같은 상기 코팅물에 실질적으로 영향을 미치지 않는 다른 성분들을 포함할 수 있다.

다양한 종류의 다당류는 종래 공지되어 있다. 다당류 및 다당류 화학적 성질에 대한 일반적 설명은 하기 참고문헌에서 확인될 수 있으며, 이들의 관련 분야는 하기와 같은 참고문헌을 포함한다: 그린웨이, 티.엠., " 물-용해성 셀룰로오스 유도체 및 그들의 상업적 용도"(Cellulosic Polymers, Blends, and Composites, R. D. Gilbert, editor, Hanser Publishers, New York, 1994, 173-188); 에반스, 알. 비. 및 워즈버그, 오. 비., "전분 덱스트린의 생산 및 용도"(Starch: Chemistry and Technology, Volume 2, R. L. Whistler and E. F. Paschall, editors, Academic Press, New York, 1967, 254-278); 기타무라, 에스., "전분 중합체, 천연제품 및 합성제품" (Polymeric Materials Encyclopedia, J. C. Salamone, editor, CRC Press, Boca Raton, Florida, 1996, 7915-7922), 및 "다당류 Ⅰ: 구조 및 기능" 및 "다당류 Ⅱ: 화학적 변형 및 그들의적용"(Essentials of Carbohydrate Chemistry, J. F. Robyt, editor, Springer, New York 1998, 157-227 and 228-244).

미가공 천연 다당류의 대부분은 물 용해성이 낮지만, 제조자들이 천연 제품을 예컨대, 산 또는 효소적 가수분해에 의해 분해시키고, 변형하여 음식, 종이, 약품, 퍼스널 케어(personal care) 및 화장품 같은 다양한 상업적 용도로 사용할 수 있다. 변형에 따라, 다양한 물 용해성 및 점도를 갖는 다당류가 상업적으로 이용가능하다.

옥수수 전분 유도체 같은 전분 유도체와 Dow Chemiclas사에 의해 시판되어 있는 METHOCEL 셀룰로오스 에테르 같은 셀룰로오스 에테르가 시판되어 있는 가장일반적인 다당류이다. 저분자량 제품은 우수한 물 용해성을 갖는다. 그들은 광택이 있고, 질기고, 가요적인 코팅물을 형성하는 경향이 있다. 이들 재료는 식품 및 약품 산업, 예를 들면, 알약 제조 분야에서 사용되기 대문에, 이들 재료로부터 제조된 코팅물은 비독성이다.

METHOCEL계 다당류는 두 가지 기본 형태의 에테르, 메틸셀룰로오스 및 히드록시프로필 메틸셀룰로오스를 포함한다. 전분과 같이, 셀룰로오스는 D-글루코오스 단위의 사슬로 구성되나, 다른 글리코사이드 연결 구조를 갖고, 즉, 그것의 중합 주쇄(backbone)는 모두 직선의 β-1,4-글루코시딕 사슬이다. 이 구조는 셀룰로오스와 전분 사이의 다양한 성질 차이를 야기한다. 예를 들면, 자연적으로 생성되는 셀룰로오스는 2,000,000에 이르는 고분자를 갖는 물 불용성이다.

셀룰로오스가 어떻게 변형되는냐에 따라, 셀룰로오스 에테르 제품은 물 용해성, 표면 활성 및 농화(thickening)과 같은 다양한 다른 성질을 가질 수 있다. 상기 METHOCEL 제품은 그들의 히드록실 치환 등급(제1문자) 및 점도(상기 제1문자에 따르는 수)에 따라 명명된다. 하기 표 1 및 2는 METHOCEL 등급의 코딩 시스템을 나타내고, 여기서 하기 표 2의 점도는 METHOCEL A에 대한 것이다. 하나의 글루코피라노형 환(glucopyranosic ring)에서 단지 세 개의 히드록실기가 존재하기 때문에, 최대 치환도는 3이다.

제품	메톡실 치환	메톡실 %	히드록시프로필 치환	히드록시프로필 %
METHOCEL A	1.8	30	-	-
METHOCEL E	1.9	29	0.23	8.5
METHOCEL F	1.8	28	0.13	5.0
METHOCEL K	1.4	22	0.21	8.1

점도, mPa.s (2%, 20℃)	평균 중합도	평균 분자량
5	53	10,000
10	70	13,000
40	110	20,000
100	140	26,000
400(4M)	220	41,000

상기 METHOCEL 셀룰로오스 에테르는 물 용해성이나, 이 물질의 용액이 정해진 온도 이상으로 가열될 때, 겔을 형성한다. METHOCEL 필름은 METHOCEL 용액으로부터 물을 증발시켜 제조될 수 있고, 상기 생성되는 필름은 투명하고, 질기고, 가요적이고, 비독성이다. 저온 수용액에서, 필름은 겔을 형성하고, 다시 용액으로 돌아가도록 재수화될 수 있다.

상술된 바와 같은 전분 및 셀룰로오스에 부가하여, 본 발명의 실시예서 사용될 수 있는 다른 다당류는 히드록실에틸 셀룰로오스 유도체, 삼출물 고무 및 그들의 유도체 및 알지네이트를 포함한다. 단일 다당류 또는 다당류의 혼합물이 본 발명의 실시에서 사용될 수 있고, 예컨대, 상기 코팅물은 하나의 다당류 또는 두 개, 세 개 또는 그 이상의 다당류 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 다른 다당류를 포함하는 복수개의 코팅물 각각이 상기 유리 표면에 연속적으로 가해질 수 있다.

상기 혼합물 및/또는 복수개의 코팅물은 한 종류의 다당류(예컨대, 전분의 혼합물)일 수 있거나 또는 교차형(예컨대, 셀룰로오스 에테르와 전분의 혼합물)일 수 있다. 본 발명에서 가장 바람직한 다당류는 전분이다. 여기서 사용된 바와 같이 상기 "전분" 및 "전분들"이라는 용어는 물 용해성 전분 및 물 용해성 전분 유도체를 포함한다.

B. 전분 코팅물

전분은 잔연적으로 폴리머를 생성하는 것이다. 감자, 옥수수, 타피오카(tapioca), 밀 및 여러 다른 식물들이 전분의 상업적 원료이다. 전분의 기본적 성질은 물 용해성 및 생분해능력, 즉, 미생물에 의한 분해이다.

화학적으로, 전분은 α-1,4- 또는 α-1,6-글루코시딕 결합을 통하여 결합된 D-글루코오스의 폴리머이다. 전분 폴리머 구조는 두 가지로 아밀로오스 구조와 아밀로펙틴 구조이다. 아밀로오스는 α-1,4-글루코시딕 결합을 통하여 형성된 직선형 전분 분자이다. 아밀로펙틴은 측쇄형 전분 분자로, 여기서, 20 내지 25개의 D-글루코오스 단위와 수개의 짧은 직선형 아밀로오스 사슬이 α-1,6-글루코시딕 결합을 통하여 연결된다.

천연 전분은 저온의 물-불용성 과립으로 존재한다. 상기 과립은 직접 또는 물 수산화물을 통하는 수소 결합에 의해 연결된 아밀로오스와 아밀로펙틴 분자로 구성되어 방향성이 있는 마이셀 또는 결정체 영역을 형성한다. 물이 가해질 때, 전분 과립은 물을 흡수하고, 팽창한다. 온도가 상승함에 따라, 상기 과립은 더욱 팽창하고, 상기 용액의 점도가 증가한다. 최대 점도의 위치에서, 상기 전분 과립 구조가 파괴된다. 이후에, 상기 점도는 점차 감소되고, 상기 온도가 최대 점도 지점을 통과한 후, 투명한 용액을 형성한다.

천연의 전분과 비교하여, 본 발명에 적당한 전분은 상기 천연 전분의 산 또는 효소 분해 또는 천연 전분으로부터 유도된 고분자 생성물의 결과로 더욱 낮은 분자량 및 더욱 낮은 점도를 갖는다. 이들 더욱 낮은 분자량 및 더욱 낮은 점도는더욱 빠르게 건조하고, 유리 표면으로부터 수용성 세정액으로 용이하게 세척되는 코팅물을 생성한다. 이들 산 또는 효소 분해된 전분은 또한, 저온의 물에서 우수한 용해성을 갖는다. 이들 분해된 전분 생성물은 때때로 덱스트린으로 불리운다.

이들 코팅물을 티끌 및 마모 방지를 위해 유리 기판에 가하기 위한 바람직한 방법은 물을 기초로 하는 스프레이 코팅이다. 그러한 적용을 위해, 상기 수용액은 바람직하게는 0.1 내지 100센티포아 사이의 점도를 갖는다. 상기 코팅물은 적당한 시간, 일반적으로 2 내지 15분 사이에, 다소 낮은 온도의 수용성 세정액, 예컨대, 30 내지 75℃의 온도를 갖는 용액에서 보호된 유리 표면으로부터 제거될 수 있다.

적당한 전분의 예는 효소에 의해 분해되고, 프로필렌 산화물에 의해 변형되는 왁시 옥수수(waxy maize) 전분인 PURITY GUM 59 및 산-가수분해된 타피오카 전분 덱스트린인 CRYSTAL TEX 627이다. 이들 제품 모두 National Starch Chemical Company, Bridgewater, New Jersey로부터 판매되고 있다. 그들은 낮은 용액 점도, 즉, 2.5% 농도에서 1 내지 2cps이고, 그들은 광택 및 비-흡습성의 질긴 필름을 형성하고, 그들은 코팅물 제거에 일반적을 사용되는 온도, 예컨대, 약 40℃의 온도에서 겔을 형성하지 않는다.

C. 첨가되는 코팅 성분들

상술된 바와 같이 전분 코팅물은 생분해성이고, 이는 그들이 박테리아 및 균류와 같은 미생물에 공격받음을 의미한다. 다른 다당류들이 또한, 그러한 공격을 받기 쉽다. 따라서, 본 발명의 코팅물은 바람직하게는 저장 및 선적 동안 상기 코팅물에 대한 미생물 공격을 제거하거나 감소시키기 위한 살생물제를 포함한다.KATHON LX(Rohm & Haas) 및 DOWICIL 75(Dow Chemical Company) 같은 살생물제 제품이 상기 목적을 위해 사용될 수 있는 살생물제의 예이다. 붕산은 또한, 미생물의 성장을 제어하는데 사용될 수 있다.

상기 코팅물은 또한, 폴리히드록시 화합물일 수 있는 하나 이상의 가소제를 포함할 수 있다. 적당한 가소제의 예는 솔비톨, 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 그러한 화합물은 낮은 습도에서 부서질 수 있는 상기 코팅물의 성질을 감소시킬 수 있다. 그들은 또한, 매끄러움, 마모 저항성 및 상기 코팅물의 신장을 향상시킬 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 코팅물은 유리 표면에 대한 강한 부착성을 가지고 있어서, 상기 유리 표면으로부터 제거하는데 어려운 유기 또는 다른 분자를 포함하지 않는다. 그러한 분자의 예는 긴 탄소 사슬의 이온성 계면활성제(예컨대, 18 탄소 이상), 실란 및 실록산을 포함한다.

본 발명의 상기 수용성 코팅 용액에 대한 일반적인 농도는 상기 용액의 전체 최종 중량에 대한 중량%로 하기와 같이 주어진다:

다당류 성분- 0.1% 내지 30%로, 다당류(예컨대, 전분)가 높은 점도 용액을 유도한다면, 더욱 낮은 농도 값이 바람직하다.

살생물제- 상기 살생물제의 효과에 따라 50ppm 내지 0.1%.

살생물제가 상기 코팅물의 화학적 및 기계적 성질을 변화시킬 수 있기 때문에, 상기 살생물제 농도는 상기 다당류 성분의 중량에 대해 20%를 초과하지 않아야 한다.

가소제- 0% 내지 30%.

상기 열거한 첨가 성분들외에 다른 성분들이 본 발명의 코팅물에 포함될 수 있다.

D. 상기 코팅물의 적용

본 발명의 코팅물은 바람직하게는 상기 다당류의 용액 및 수용성 용매(예컨대, 이온교환수)를 상기 표면에 스프레이에 의해 가해지고, 상기 수용성 용매를 증발시킴으로써 상기 유리 표면에 상기 코팅을 형성한다. 예컨대, 상기 코팅 용액은 20 내지 60psi 압력의 공기 스프레이 건을 사용하여 20 내지 250℃의 온도범위를 갖는 유리 표면에 가해질 수 있다.

상술된 바와 같이, 상기 코팅물은 바람직하게는 상기 형성 과정 후 바로 새로이 제조된 유리 시트에 가해진다. 특히, 상기 수용액은 100℃ 이상, 바람직하게는 150℃ 이상 및 가장 바람직하게는 180℃ 이상인 유리에 가해지고, 상기 유리의 온도는 바람직하게는 상기 유리 제조 기술에서 통상적으로 사용되는 적외선 탐지기로 측정된다.

다당류, 특히 전분은 약 250℃ 이상에서 분해되기 시작한다. 따라서, 코팅물 적용의 시점에서 바람직한 유리 온도는 새로이 제조된 유리가 다소 신속하게 예컨대, 제품을 제작하는 융합 인발 유리에 도달하는 250℃ 미만이다. 그러나, 다당류/물 용액이 가해지고, 물이 높은 증발열을 갖기 때문에, 상기 유리 표면에서 물의 증발은 상기 유리를 신속하게 냉각시킬 것이다. 따라서, 상기 코팅 용액은 특별한 분해 없이 예컨대 300℃ 유리에 가해질 수 있다.

상기 수용액의 온도는 20 내지 85℃의 범위가 바람직하고, 즉, 가열된 용액이 사용될 수 있다. 가열된 용액을 사용하는 하나의 이점은 상기 유리 기판 온도가 150℃ 미만일 때 상기 코팅물을 건조시킨다는 것이다. 또한, 가열된 용액은 상기 용액의 원자화를 이루는데 유익할 수 있는 실온 용액 보다 더욱 낮은 점도를 갖는다. 물론, 상기 수용액의 온도는 겔 포인트를 갖는 다당류들에 대해 사용된 다당류의 겔 포인트 이하이어야 한다.

유리 제조 공정의 일부분으로서 상기 코팅물의 적용은 상기 유리가 투명하기 때문에 바람직하고, 상기 코팅물은 상기 제조 공정의 남은 기간 동안 상기 유리를 보호할 것이다. 상승된 온도에서 유리에 코팅물의 적용은 상기 적용 시간이 상기 유리가 제조된 속도 및 적용 공정의 마지막(하기)에서 소정의 최소 유리 온도에 따라 다소 단축될 필요가 있다.

상기 유리는 플로트(float) 공정, 슬롯(slot)-인발 공정, 및 융합 인발 공정을 포함하는 수개의 다른 공정에 의해 형성될 수 있다. 예컨대, 미국 특허 제3,338,696호 및 제3,682,609호가 그들의 전체로 여기서 참고문헌으로 포함된다. 슬롯-인발 및 융합 인발 공정에서, 새로이 제조된 유리 시트는 수직 방향으로 제조된다. 그러한 경우에, 물방울이 상기 유리의 절단을 방해할 수 있기 때문에, 즉, 상기 물방울이 상기 유리를 깨뜨릴 수 있으므로, 상기 수용액은 물방울의 형성을 유도하지 않는 조건 하에서 가해진다. 일반적인 조건에서, 적하(dripping)는 상기 코팅 공정 전체에 걸쳐서 100℃ 이상의 온도에서 유리를 유지하기 위해 상기 스프레이 수준을 조절함으로써 방지할 수 있다. 상기 스프레이 수준이 조절, 즉, 감소되면, 상기 용액에서 다당류의 농도는 또한, 조절, 예컨대, 증가되어, 적당한 양의 다당류가 상기 유리 표면의 코팅을 완전히 하기 위해 상기 표면에 도달하는 것을 보장한다.

스프레이 외에, 상기 코팅물은 또한, 상기 코팅 물질의 용액으로 포화된 가요적 물질으로부터 가해질 수 있다. 다른 가능성은 디핑, 매니스커스 코팅, 롤러, 브러쉬, 스핀 코팅 또는 상기 코팅 용액이 상기 유리 표면에 접촉하도록 하는 다른 공정을 포함한다. 스프레이는 상기 유리 제조 공정에 의해 도입된 유리의 움직임을 용이하게 수용하기 때문에 가장 바람직한 것으로 고려된다. 상기 유리의 양면은 경우에 따라, 개개 면의 연속적 코팅이 수행될 수 있을 지라도, 일반적으로 동시에 스프레이될 것이다.

상기 코팅 두께는 0.01㎛ 이상 및 바람직하게는 50㎛ 미만이어야 한다. 가장 바람직하게는, 상기 코팅 두께는 0.1 내지 20㎛이다. 상기 코팅이 너무 얇으면, 핀 홀(pin hole)이 쉽게 발생하고, 즉, 연속하는 다당류 층이 형성되지 않는다. 상기 코팅이 너무 두꺼우면, 상기 유리 표면으로부터 상기 코팅을 제거하는데 너무 오래 걸리고, 코팅 재료의 전반적인 사용량이 크다.

E. 코팅물의 제거

성공적인 보호 코팅의 관문은 상기 제조 공정을 견딜 수 있고, 필요할때 제거가능해야 한다는 것이다. 다당류로 구성된 코팅물은 처음으로 스코어되기 전에 상기 유리에 가해질 수 있고, 남은 제조 공정을 견딜 수 있을 정도로 충분히 강하다. 그들은 다양한 시판되어 있는 세정제 패키지 단독 또는 브러쉬 세척 및/또는초음파 세척과 조합하여 사용함으로써 제거될 수 있다. 한편, 상기 코팅물의 산화, 예컨대, 오존을 기초로 하는 산화가 세정 용액으로의 제거가 바람직할지라도, 제거를 위해 다른 기술과 조합하여 또는 단독으로 사용될 수 있다.

좀 더 구체적으로, 물을 기초로한 초음파 세척 또는 브러쉬 세척 또는 이들의 조합이 본 발명의 다당류 코팅물을 제거하는데 적합하다. 한편, 세정제의 사용은 오일성 물질 및 티끌 같은 다른 오염물을 제거하는데 주로 요구된다. 일반적으로, 상기 수용성 세정액은 2-8%의 농도로 사용될 것이고, pH는 알칼리일 것이다. 20℃ 내지 75℃ 사이의 세정 온도가 적당하고, 더욱 높은 온도가 일반적으로, 상기 코팅물, 티끌 및 유기 오염물의 더욱 효율적인 제거를 유도한다. 세정 시간은 일반적으로 2 내지 15분 사이이다.

상기 코팅물의 제거는 상기 유리의 제조자에 의해 수행될 수 있거나, 상기 유리가 최종 사용자에게 선적될 수 있고, 예컨대, 액정 디스플레이 디바이스의 제조자 및 그 사용자가 상기 유리로부터 코팅물을 제거할 수 있다.

코팅물의 제거를 확실히 하기 위해, 코팅 전후에 상기 유리 표면의 젖음성(wettability)이 측정될 수 있다. 이는 상기 표면에 액체 방울의 접촉각을 측정함으로써 용이하게 수행될 수 있고, 이는 종래 다양한 기술에 의해 수행될 수 있다. 접촉각 측정의 개략도가 도 1에 도시되고, 여기서, θ_c는 접촉각이고, 또한, 세실(sessile) 드랍 접촉각이라고도 한다. 이롭게는, 상기 코팅물의 제거후, 상기 유리 표면의 세실 물 방울의 접촉각은 8 도 이하의 값을 갖는다. 코팅물 제거를 측정하는데 사용될 수 있는 다른 방법은 ESCA 및 TOF-SIMS를 포함한다.

F. 본 발명의 대표적 이점

본 발명의 이점 중 하나는 저장 또는 운송시 유리가 노출될 수 있는 주위 오염물로부터 유리 시트를 보호할 수 있는 능력이다.

다른 이점은 유리 시트가 절단되거나 마모될 때, 칩 부착물을 감소시키는 능력이다. 상술된 바와 같이, 유리 칩 부착물은 절단 또는 마모 유리, 특히 LCD 유리 제조에서 중대한 문제를 나타낸다.

특히, 본 발명은 상기 유리 시트의 표면에 안정한 제거가능한 코팅물을 제공함으로써 칩 부착물의 형성을 감소시킨다. 여기서 사용된 바와 같이, "안정한 제거가능한 코팅물"이라는 말은 상기 유리에 결합되고, 취급, 저장 및 선적 동안에는 제거되거나 두드러지게 분해되지 않고, 세척 단계에서 제거될 수 있는 코팅물을 의미한다. 상기 코팅물은 상기 유리 표면에 상기 실리카와 함께 상호작용을 통하여 상기 유리에 부착하고, 상기 유리의 표면과 유리 칩 사이의 장벽으로 작용한다. 상기 코팅물은 상기 유리 시트의 표면과 접촉하는 유리 칩을 감소시키거나 방해하기 때문에, 상기 칩 부착의 발생이 감소된다.

본 발명의 다른 이점은 상기 코팅물의 제거 후 상기 유리 시트의 표면이 상기 코팅물의 적용 전에 갖고 있던 것과 실질적으로 동일한 화학 성질 및 매끄러움을 갖는다는 것이다. 예컨대, 상기 유리 표면은 바람직하게는 상기 코팅물의 제거 후, 원자힘 현미경(atomic force microscopy; AFM)에 의해 측정된 0.36나노미터 이하의 RMS 표면 거칠기를 갖는다.

G. 실시예

이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만, 하기 실시예 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

4가지 전분(PURIY GUM 59, N-TACK, NADEX 772 AND CRYSTAL TEX 627)은 National Starch and Chemical Company(Bridgewater, New Jersey) 및 다섯번째(EMSIZE CMS 60)는 Kalamazoo Paper Chemicals(Richland, Michigan)로부터 구매하였다. 이들 전분 제품은 효소 또는 산을 사용하여 미가공 전분을 가수분해하여 얻는다. 그들 모두가 미가공 전분으로부터 얻어질지라도, 그들은 다른 분자량, pH 및 화학적 변형을 갖는다. 그들은 또한, 다른 미가공 재료로부터 얻어진다.

하기 표 3은 이들 제품들의 차이를 나타낸다. 이들 제품 모두는 다분산되고, 따라서, 다소 넓은 범위의 분자량 분포를 갖고, 상기 분자량 평균은 천연 전분 보다 작고, 5,000 이상이다. EMSIZE CMS 60은 가장 높은 평균 분자량을 갖고, PURITY GUM59가 다음으로 높다. 가장 낮은 분자량 제품은 CRYSTAL TEX 627 및 NADEX 772이다.

	PURITY GUM 59	N-TACK	CRYSTAL TEX 627	NADEX 772	EMSIZE CMS 60
원료	왁시 옥수수	왁시 옥수수	타피오카	옥수수	감자
전분형	아밀로펙틴	혼합물	혼합물(25-27% 아밀로오스, 73-75% 아밀로펙틴)	혼합물	혼합물
변형	프로필렌 옥사이드 에테르	없음	없음	없음	카복시-메틸화
pH(10% 용액)	4.5-6.5	5-6	3-4	3	9.5-11.5
용액 색깔	투명	투명	약간 노랑	밝은 황갈색	투명
제조자	National Starch and Chemical Co.	National Starch and Chemical Co.	National Starch and Chemical Co.	National Starch and Chemical Co.	Emsland Starke GMBH

Dow Chemical(Midland, Michigan)사의 7개의 METHOCEL 브랜드 셀룰로오스 또한, 시험되었다.

시험에 사용된 유리 기판은 코닝 인코포레이티드(Corning, New York)의 1737 LCD 유리 샘플(5"×5"×0.7mm)이었다. 각 시트는 접착제로 부착된 폴리머 필름으로 한 면이 덮이고, 다른 주면은 정적인 전하로 부착된 필름을 갖고 있다. 양쪽 코팅은 제거되고, 정적인 전하로 부착된 필름으로 덮인 상기 면은 스프레이-코팅되었다.

실험의 과정은 하기와 같다: (1) 상기 기판을 미리 세척하고, 물 접촉각을 사용하여 투명도(cleanliness)를 결정하는 단계; (2) 기판을 가열하고, 그들을 스프레이 코팅하는 단계; (3) 상기 코팅된 기판의 물 접촉각을 측정하는 단계; (4) 상기 코팅물을 제거하는 단계; 및 (5) 상기 코팅물의 제거 후, 상기 접촉각 방법을 다시 사용하여 상기 기판의 투명도 수준을 결정하는 단계.

코팅물을 제거하고, 기판을 미리 세척하는 것은 하기 단계를 사용하였다: (1) 2% SEMICLEAN KG를 상기 기판 또는 코팅물에 스프레이하고, 무균실 천을 사용하여 손-문지르기를 수행하는 단계; (2) 상기 기판 또는 코팅물을 15분 동안 초음파 세척(40kHz, 2% SEMICLEAN KG, 40℃-50℃)하는 단계; 및 (3) 상기 기판 또는 코팅물을 브러쉬 클리너(ULTRATECH 605 Photomask/Substrate Cleaner)를 사용하여 브러쉬 세척 및 스핀-건조하는 단계.

상기 스프레이 코팅이 일어나는 기판 온도는 상기 코팅물의 성질에 영향을 미친다. 더욱 높은 온도에서, 코팅 재료는 더욱 건조해지고, 또한, 분해 또는 산화 같은 화학적 변화를 경험하는데 더욱 큰 성향을 갖는다. 이들 변화는 상기 유리 표면과 코팅 재료 사이의 부착력에 강한 영향을 줄 수 있다. 상기 기판 온도가 너무 낮으면, 코팅물은 매우 천천히 건조하고, 상기 표면 상에 코팅 방울을 남긴다. 느린 건조 및 코팅 방울은 바람직하지 않다.

상술된 바와 같이, 본 발명의 코팅물은 예컨대, 200-300℃의 온도를 갖는 기판에 적용될 수 있다. 연구실 환경에서 이들 온도를 조절하기 위해, 미리 세척된 차가운 기판은 고온 플레이트에서 미리 가열되고, 스프레이를 위해 상기 고온 플레이트로부터 제거된다. 열전기(thermocluple)를 사용하여 측정된 상기 고온 플레이트으로부터 제거 바로 직전(T1) 및 스프레이 바로 직전(T2)의 기판 온도를 하기 표 4에 나타내었다.

기판	T1(℃)	T2(℃)
1	300	186
1	353	201
2	300	186
2	355	212
3	306	198
3	361	207

상기 데이터는 상기 기판 온도가 상기 고온 플레이트 상에서 300℃이면 상기 스프레이 온도가 190℃ 미만임을 지시하고, 상기 스프레이 온도는 상기 기판 온도가 350℃ 보다 약간 높으면 200℃ 보다 약간 높았음을 지시한다. 수동 조작에 따라 약간의 오차가 있으므로, 상기 온도가 코팅 실험을 위한 약 340±10℃일때, 기판이 상기 고온 플레이트로부터 제거되어, 상기 개시 코팅 온도는 약 200℃일 것이다.

접촉각은 가장 빠르고 용이한 사용 방법이기 때문에 코팅물 제거를 위한 주요한 특성화 도구로서 사용되었다. 전분 및 METHOCELs는 유기 폴리머이고, 유리 표면 보다 더욱 낮은 표면 에너지를 갖고 있어서, 더욱 높은 물 접촉각이 이들 코팅물에 관찰된다. 유리 표면이 폴리머 잔기 없이 매우 투명하다면, 상기 물 접촉각은 유리의 높은 표면 에너지 때문에 대단히 낮을 것이다. 따라서, 상기 코팅물의 제거에 따른 물 접촉각에서 변화에 의해 지시된 바와 같은 투명한 유리 표면과 폴리머 코팅 사이의 표면 에너지 차이는 코팅이 제거될 수 있는지를 거시적으로 판단하는데 사용될 수 있다. 코팅물이 미량의 잔류물 없이 완전이 제거될 수 있는지를 판단하기 위한 접촉각 정보를 보충하는데 거시적 방법이 사용될 수 있다(실시예 2).

하기 표 5는 시험되었던 전분 및 METHOCELs에 대한 물 접촉각 결과를 나타낸다. 상기 장비에 의해 측정될 수 있는 가장 작은 물 접촉각은 8°이었고, 따라서,이 값은 투명한 표면의 척도로 사용되었다. 즉, 상기 유리 표면에 코팅물의 적용 전에 8°이하의 접촉각을 갖고 있다.

코팅 용액	세척전 접촉각	세척후 접촉각
전분
2.5% PURITY GUM 59	31	<8
2.5% N-TACK	29	<8
2.5% CRYSTAL TEX 627	32	<8
2.5% NADEX 772	30	<8
2.5% EMSIZE CMS 60	28	<8
METHOCELS(메틸셀룰로오스 및 히드록시프로필 메틸셀룰로오스)
2.5% E3LV	39	29
2.5% E6LV	45	29
2.5% A15LV	54	16
0.5% A4M	56	15
2.5% K35LV	42	19
2.5% F50	49	20
0.5% F4M	57	18
METHOCEL + 붕산
2.5% E6LV + 0.4% 붕산	40	<8
0.5% A4M + 0.1% 붕산	48	<8
0.5% F4M + 0.1% 붕산	57	<8

모두 5개의 낮은 점도 전분 제품이 상기 세척 공정을 사용하여 제거될 수 있는지 확인되었다. N-TACK 코팅은 다른 코팅 보다 더 부착되어 있었고, 이는 일반적으로 바람직하지 않다. PURITY GUM 59 및 N-TACK는 중성에 가까운 pH를 갖는다. PURITY GUM 59는 아밀로펙틴으로만 구성된 폴리머이다. 직선형 아밀로오스 구조와 비교할때, 상기 측쇄 아밀로펙틴은 용해성이 더욱 좋다. EMSIZE CMS 60은 메틸카복실레이트의 나트륨염 때문에 높은 pH 값을 갖는다. 그러한 높은 pH는 장기간 저장 및 수송시, 표면 에칭을 야기할 수 있기 때문에 바람직하지 않을 수 있다.

상기 표 5에서 데이터는 이들 제품의 분자량이 시험된 전분 제품의 그것과비교할때, 상기 METHOCEL 코팅 중 어느 것도 완전히 제거되지 않음을 지시한다. 어떤 특별한 운전 이론에 의해 한정되지 않을지라도, 상기 METHOCEL 코팅은 상기 METHOCEL 분자의 상호-분자간/분자내 수소 결합때문에 완전히 제거되지 않는다. 이는 참고문헌 J. E. Glass, Water-Soluble Polymers, American Chemical Society, Washington, D. C., 1986, 14에 개시되어 있다.

시험된 모든 전분들은 70% 이상의 아밀로펙틴을 포함하고 있다. 상기 아밀로펙틴 주쇄 구조에서, 여러개의 측쇄 하부구조가 있다. 반면, 셀룰로오스 에테르는 단지 하나의 직선 주쇄를 갖는다. 상기 측쇄 구조는 전분 분자 사이의 수소 결합을 파괴하고, 그러한 제품이 동일한 분자량의 METHOCEL과 비교하여 더욱 용해성으로 만든다. 상기 직선 구조는 또한, 상기 셀룰로오스 에테르 분자와 상기 유리 표면 상의 더욱 강한 수소 결합을 유도한다. 이들 모든 영향은 METHOCEL을 상기 전분 보다 제거하기 더욱 어렵게 한다.

붕산이 METHOCEL 용액에 첨가될때, 상기 METHOCEL 코팅의 모두는 상기 유리 표면으로부터 완전히 제거되었다. 붕산의 첨가는 상기 METHOCEL 분자와 상기 유리 표면과의 상호작용 위치를 감소시키는 것으로 여겨진다.

살생물제가 상기 코팅물의 세척력에 영향을 미치는지를 결정하기 위해, 두가지 통상의 살생물제, 즉, Dow Chemical사의 DOWICIL 75 및 Rohm and Hass사의 KATHON LX가 시험되었다. 하기 표 6은 살생물제를 갖는 코팅물이 상술된 세척 공정에 의해 용이하게 제거됨을 나타낸다. 그러므로, 살생물제는 코팅물 제거에 불리한 영향없이 사용될 수 있다.

코팅 용액	세척전 접촉각	세척후 접촉각
살생물제
5% PURITY GUM 59 + 50ppm KATHON LX	46	<8
5% PURITY GUM 59 + 0.1% DOWICIL 75	48	<8
600℃로 처리된 기판
5% PURITY GUM 59 + 50ppm KATHON LX	45	<8
5% CRYSTAL TEX 627 + 50ppm KATHON LX	54	<8

"활성화된" 유리 표면의 영향이 전분 코팅물의 적용 전에, 미리 세척된 유리 기판을 열 처리하여 조사되었다. 특히, 상기 기판은 20-30분 동안 연구실 로(furnace)에서 600℃까지 미리 가열되었고, 상기 로로부터 제거 전에 350-380℃로 냉각되었다. 상기 기판은 고온 플레이트 상에 놓이고, 상술된 공정에 따라 코팅되었다. 상기 코팅이 30 내지 90분 후 발생하고, 상기 샘플이 로로부터 제거되었다. 상기 표 6은 이러한 방식으로 처리된 기판의 물 접촉각을 나타낸다. 표 6에 나타낸 바와 같이, 상기 전분 코팅물은 상기 활성화된 표면으로부터 제거될 수 있다.

상기 결과는 본 발명의 다당류, 특히 본 발명의 전분이 우수한 물-용해성을 갖고, 유리 표면 상에 잔류물을 거의 남기지 않음을 나타낸다.

실시예 2

실시예 1의 세가지 전분 코팅물, 즉 PURITY GUM 59, CRYSTAL TEX 627, 및 EMSIZE CMS 60이 그들의 티끌 보호 능력에 대해 시험되었다.

개략적으로, 상기 실험 과정은 하기 단계를 포함한다: (1) 유리 기판을 미리 세척하고, 초기 티끌수를 측정하는 단계; (2) 기판을 딥-코팅하고, 상기 코팅을 공기-건조하는 단계; (3) 2분 동안 기판을 가열하는 단계; (4) 비코팅된 대조군과 코팅된 기판에 대한 두 조각의 LCD 유리의 모서리를 잘라낸 것을 유리 티끌로 기판을 오염시키는 단계; (5) 상기 티끌-오염된 기판과 모든 대조군을 85% 습도/85℃의 습한 챔버에서 7일 동안 성숙시키는 단계; (6) 상기 기판을 세척하는 단계; 및 (7) 세척된 기판 상의 티끌를 세는 단계.

기판 상의 티끌 수에서 변화가 상기 공정 전후에 상기 티끌수를 비교하여 얻어졌다. 코팅의 티끌 보호 효과가 코팅된 및 비코팅된 기판에 대한 티끌 밀도 변화를 비교하여 측정되었다.

티끌 오염 및 성숙 과정은 통상의 화학 연구실에서 수행되었다. 세척, 코팅 및 티끌 시험이 무균실에서 수행되었다. 무균실에서 상기 코팅을 수행하는 것은 상기 유리 기판을 알려지지 않은 오염으로부터 보호하기 위해서였다. 스프레이 코팅은 무균실을 오염시킬 수 있는 가능성을 갖고 있어서, 딥-코팅이 이들 실험을 위해 상기 무균실에서 수행되었다.

상기 기판은 1737 LCD 유리의 5" ×5" 사각형 조각이었고, 0.7mm 두께이었다. 상기 유리 기판은 2% SEMICLEAN KG 용액에서 초음파 세척이 따르는 손 문지르기로 미리 세척되었다. 상기 세척된 기판 상의 초기 티끌의 수는 그들이 공기 중에서 건조된 후 측정되었다.

상기 세척된 기판은 하나씩 코팅 용액(5초 미만)에 담궈지고, 밤새 공기 건조를 위해 꺼내진다. 건조된 기판은 상기 스프레이 코팅 온도를 조절하기 위해 2분 동안 200℃에서 가열되었다. 개별적으로 미리 세척된 경우로 유지되는 일부 대조군을 제외하고는(하기), 제1 열린 PYREX 랙 상의 모든 티끌-오염된 샘플과 제2 열린 PYREX 랙 상의 모든 비오염된 샘플이 100℃로 고정된 오븐에서 5분 동안 방치되었다. 이러한 전-가열은 상기 코팅물의 일부를 제거할 수 있는 고온/고습 챔버에서 차가운 기판 상에 물 응축을 방지하기 위해 수행되었다. 상기 기판은 즉시 TEFLON 랙에 이송되고, 85℃의 85% 습도를 갖는 습기 챔버에 놓였다. 상기 기판은 세척을 위해 7일 후 상기 습기 챔버로부터 꺼내졌다.

세척은 하기와 같이 수행되었다: (1) 상기 기판을 실온 이온교환수로 세척하고, 그 후, 상기 기판이 건조되는 것을 막기 위해 이온교환수에 놓는 단계; (2) 40℃에서 2% SEMICLEAN KG로 손으로 문지르는 단계; (3) 2% SEMICLEAN KG에서 초음파 세척(72kHz)하는 단계; (4) 이온교환수로 과다 세정하는 단계; (5) 40℃의 이온교환수에서 3분 동안 초음파 세척(40kHz)하는 단계; (6) 40℃의 이온교환수에서 5분 동안 초음파 세척(72kHz)하는 단계; (7) 이온교환수로 과다 세정시키는 단계 및 공기 건조하는 단계. 다양한 범위의 초음파 세척 진동수가 더욱 큰 범위의 티끌 크기에 대한 세척을 제공하기 위해 사용되었다.

티끌 수는 빛 분산을 검출할 수 있는 CCD 카메라르 사용하여 측정되었다. 상기 장비는 모든 크기의 티끌 및 10미크론 이상의 티끌에 대한 정보를 제공한다.

4개의 다른 대조군 샘플이 오염의 원인을 밝히고, 하기와 같은 코팅된 샘플에 대해 기준으로 사용되었다(하기 표 7).

	샘플의 수	코팅	티끌 오염	용기 또는 홀더
대조군A	3	없음	없음	투명한 케이스
대조군B	3	없음	있음	랙Ⅰ
대조군C	3	없음	없음	랙Ⅱ
대조군D	3	있음	없음	랙Ⅱ
코팅된 샘플	3	있음	있음	랙Ⅰ

대조군 A: 비코팅된 및 비오염된것으로 미리 세척된 TEFLON 케이스에 보관되었다. 상기 케이스는 무균실에서만 개봉되었다.

대조군 B: 유리 티끌를 갖는 오염되었으나 비코팅된것으로 티끌 보호를 제공하는데 있어서 상기 코팅의 효과를 확인하는데 사용되었다.

대조군 C: 비코팅된 및 비오염된것으로, 이것과 대조군 A의 차이는 이 대조군이 상기 코팅된/오염된 기판과 정확히 동일한 환경에 노출되는 것이다. 이 대조군은 상기 긁어낸 유리 티끌 외의 오염원을 검출할 수 있다.

대조군 D: 티끌을 갖는 오염되지 않고, 코팅된 것으로, 그 자체의 코팅으로부터 오염에 대한 정보를 제공하였다.

하기 표 8a-11b는 상기 코팅 전(개시)에서 상기 최종 세척 후(최종)로부터 다른 기판들에 대한 티끌 밀도에서 변화를 나타낸다. 상기 컬럼에 붙여진 "거시-오염 영역의 증가"는 심하게 오염된 영역, 즉, 25티끌/㎟ 를 초과하는 티끌 밀도를 갖는 영역에서 증가를 나타낸다. 다음 컬럼은 조정된(수정된) 티끌 밀도 증가를 나타내고, 이는 거시-오염 없이 상기 영역에서 최종 및 초기 티끌 밀도를 기초로 하여 계산된다. 각 코팅 용액 또는 대조군은 3배로 준비되었고, 조정된 밀도 증가의 평균 및 그것의 표준 오차를 마지막 컬럼에 나타내었다. 하기 표 8a-11b에서 음값은 최종 티끌 밀도가 초기 밀도 보다 낮다는 것을 의미한다.

샘플	티끌의 오염	티끌 밀도(#/㎠)
	초기	최종
대조군 A	없음
		0.71	1.25
대조군 B	있음	1.50	3.53
		0.75	5.37
		1.08	4.60
대조군 C	없음	3.24	4.24
		2.82	3.21
		0.65	2.09
2.5% PURITY GUM 59	있음	1.12	1.34
		1.23	1.29
		1.41	1.83
5% PURITY GUM 59	있음	1.01	1.56
		1.16	1.87
		0.57	1.09
5% PURITY GUM 59(대조군D)	없음	0.93	1.74
		1.88	2.10
		1.44	2.10
10% PURITY GUM 59	있음	1.19	1.36
		1.16	2.17
		0.76	2.15

샘플	거시-오염 영역의증가(㎠)	수정된 밀도 증가(#/㎠)	평균 밀도 증가(#/㎠)
대조군 A			0.54
	0	0.54
대조군 B	3	2.19	3.65±1.38
	4	4.94
	3	3.83
대조군 C	2	1.19	1.03±0.54
	1	0.43
	1	1.47
2.5% PURITY GUM 59	0	0.22	0.23±0.18
	0	0.05
	0	0.42
5% PURITY GUM 59	0	0.55	0.60±0.10
	0	0.72
	0	0.53
5% PURITY GUM 59(대조군D)	0	0.82	0.57±0.31
	0	0.22
	0	0.67
10% PURITY GUM 59	0	0.17	0.85±0.62
	0	1.01
	0	1.38

샘플	티끌의 오염	티끌 밀도(#/㎠)
		초기	최종
대조군 A	없음
		0.21	0.03
대조군 B	있음	0.17	1.54
		0.04	2.80
		0.06	1.84
대조군 C	없음	0.72	1.00
		1.38	0.48
		0.10	0.33
2.5% PURITY GUM59	있음	0.08	0.22
		0.07	0.11
		0.21	0.14
5% PURITY GUM 59	있음	0.07	0.10
		0.22	0.19
		0.11	0.13
5% PURITY GUM 59(대조군D)	없음	0.11	0.15
		0.66	0.66
		0.19	0.19
10% PURITY GUM 59	있음	0.08	0.15
		0.10	0.07
		0.25	0.15

샘플	거시-오염 영역의증가(㎠)	수정된 밀도 증가(#/㎠)	평균 밀도 증가(#/㎠)
대조군 A			-0.18±0.00
	0	-0.18
대조군 B	3	1.44	2.09±0.76
	4	2.92
	3	1.92
대조군 C	2	0.33	-0.11±0.68
	1	-0.89
	1	0.24
2.5% PURITY GUM59	0	0.14	0.04±0.10
	0	0.04
	0	-0.07
5% PURITY GUM59	0	0.03	0.00±0.03
	0	-0.03
	0	0.01
5% PURITY GUM59(대조군D)	0	0.04	0.01±0.02
	0	0.00
	0	0.00
10% PURITY GUM59	0	0.07	-0.02±0.08
	0	-0.03
	0	-0.10

샘플	티끌의 오염	티끌 밀도(#/㎠)
		초기	최종
대조군 A	없음	0.51	0.58
		1.05	1.47
		0.66	0.50
대조군 B	있음	1.01	5.34
		1.15	3.32
		1.09	5.05
대조군 C	없음	0.87	1.51
		0.93	0.94
		0.72	1.70
2.5% PURITY GUM 59 + 0.2% 세틸트리메틸-암모늄 브로마이드	있음	0.46	3.61
		0.54	1.41
		1.14	0.79
2.5% CRYSTAL TEX 627	있음	0.39	1.36
		1.95	1.68
		2.85	3.34
5% CRYSTAL TEX 627	있음	0.58	0.82
		0.61	0.69
		0.64	0.76
5% CRYSTAL TEX 627(대조군 D)	없음	0.62	0.94
		1.40	2.05
		0.48	1.00
10% CRYSTAL TEX 627	있음	0.97	1.27
		1.43	1.37
		1.32	1.23
2.5% EMSIZE CMS60	있음	0.57	1.63
		0.72	2.49
		1.30	1.83
2.5% EMSIZE CMS60(대조군 D)	없음	0.79	1.23
		1.32	1.47
		0.83	0.76

샘플	거시-오염 영역의증가(㎠)	수정된 밀도 증가(#/㎠)	평균 밀도 증가(#/㎠)
대조군 A	0	0.07	0.24±0.25
	0	0.42
	0	-0.17
대조군 B	4	4.86	3.76±1.35
	1	2.25
	2	4.16
대조군 C	1	0.66	0.57±0.49
	2	0.04
	1	1.02
2.5% PURITY GUM 59 +0.2% 세틸트리메틸-암모늄 브로마이드	9	3.67	1.40±1.96
	1	0.89
	0	-0.35
2.5% CRYSTAL TEX 627	2	1.01	0.41±0.65
	0	-0.28
	0	0.51
5% CRYSTAL TEX 627	0	0.24	0.15±0.08
	0	0.08
	0	0.12
5% CRYSTAL TEX 627(대조군 D)	0	0.32	0.49±0.17
	0	0.65
	0	0.51
10% CRYSTAL TEX 627	0	0.30	0.06±0.22
	0	-0.06
	0	-0.08
2.5% EMSIZE CMS60	0	1.07	1.11±0.64
	0	1.77
	-2	0.49
2.5% EMSIZE CMS60(대조군 D)	0	0.44	0.18±0.26
	0	0.15
	0	-0.07

샘플	티끌의 오염	티끌 밀도(#/㎠)
		초기	최종
대조군 A	없음	0.06	0.06
		0.24	0.29
		0.15	0.10
대조군 B	있음	0.03	2.15
		0.07	1.58
		0.08	1.73
대조군 C	없음	0.08	0.42
		0.01	0.21
		0.06	0.36
5% PURITY GUM 59 +0.2% 세틸트리메틸-암모늄 브로마이드	있음	0.07	1.19
		0.06	0.14
		0.07	0.04
2.5% CRYSTAL TEX 627	있음	0.04	0.35
		0.07	0.00
		0.03	0.18
5% CRYSTAL TEX 627	있음	0.07	0.08
		0.06	0.08
		0.04	0.07
5% CRYSTAL TEX 627(대조군 D)	없음	0.07	0.13
		0.07	0.18
		0.10	0.25
10% CRYSTAL TEX 627	있음	0.10	0.06
		0.13	0.17
		0.04	0.01
2.5% EMSIZE CMS60	있음	0.07	0.18
		0.06	0.28
		0.03	0.13
2.5% EMSIZE CMS60(대조군 D)	없음	0.07	0.04
		0.06	0.13
		0.07	0.10

샘플	거시-오염 영역의 증가(㎠)	수정된 밀도 증가(#/㎠)	평균 밀도 증가(#/㎠)
대조군 A	0	0.00	0.00±0.06
	0	0.06
	0	-0.06
대조군 B	4	2.35	1.87±0.42
	1	1.55
	2	1.72
대조군 C	1	0.34	0.29±0.07
	2	0.20
	1	0.31
2.5% PURITY GUM 59 +0.2% 세틸트리메틸-암모늄 브로마이드	9	1.29	0.45±0.73
	1	0.08
	0	-0.03
2.5% CRYSTAL TEX 627	2	0.31	0.13±0.19
	0	-0.07
	0	0.16
5% CRYSTAL TEX 627	0	0.01	0.02±0.01
	0	0.03
	0	0.03
5% CRYSTAL TEX 627(대조군 D)	0	0.06	0.11±0.05
	0	0.11
	0	0.15
10% CRYSTAL TEX 627	0	-0.04	-0.01±0.04
	0	0.04
	0	-0.03
2.5% EMSIZE CMS60	0	0.11	0.14±0.07
	0	0.22
	-2	0.10
2.5% EMSIZE CMS60(대조군 D)	0	-0.03	0.02±0.05
	0	0.07
	0	0.03

상기 지시된 바와 같이, 상기 티끌 카운팅 장비는 10㎛ 이상의 티끌(≥10㎛) 및 모든 검출된 티끌들(>0㎛)에 대한 정보를 제공하였다. (티끌의 수 >0㎛ = 0㎛와 10㎛ 사이의 티끌의 수 + 티끌의 수 ≥10㎛). 모든 거시-오염물 데이터는 0㎛를 초과하는 티끌들을 기초로 한다. 상기 표 8a, 8b, 10a 및 10b는 모든 검출된 티끌(>0㎛)에 대한 것이고, 표 9a, 9b, 11a 및 11b는 10㎛ 이상의 티끌에 대한 것이다.

일부 샘플들은 거시-오염물을 가지고 있으나, 다른 것으로 그렇지 않다. 거시-오염물을 갖는 샘플들은 조절된 티끌 밀도가 제안하는 것보다 더욱 오염되었다. 조절된 티끌 밀도 값을 사용하는 거시-오염물을 갖지 않는 것에 대한 거시-오염물을 갖는 샘플을 비교하는 것은 어렵다. 그러나, 모든 대조군 A 샘플 및 상기 전분-코팅된 샘플(한 조각을 제외) 거의 모두는 거시-오염물을 갖지 않는 반면, 모든 대조군 B 및 대조군 C는 거시-오염물을 갖고 있었다. 코팅된 샘플은 따라서, 거시-오염물에 대한 우려없이 대조군 A 샘플과 비교될 수 있다. 밀도에 대한 최대값은 평균값에 비교된 다소 큰 티끌 밀도 편차를 고려하기 위해 일부 경우에서 비교를 위해 사용된다.

대조군에 대한 결과

대조군 A의 샘플은 무균 환경에서 유지되기 때문에, 그들은 가장 깨끗한 샘플로 예상되었다. 제1실험에서(표 8a, 8b, 9a, 9b), 오로지 하나의 대조군 A 샘플만이 상기 공정의 마지막까지 견디었다. 대조군 A에 대한 통계학적으로 더욱 정확한 데이터가 제2 실험 진행을 위해 표 10a, 10b, 11a, 11b에 열거된다. 대조군 B의 샘플과 비교할때, 대조군 A 샘플은 >0㎛ 및 ≥10㎛에서 더욱 오염되지 않았다. 모든 대조군 B 샘플은 대조군 A 샘플이 그렇지 않은 반면, 거시-오염물을 갖고 있었다. >0㎛ 수준에서, 상기 대조군 A의 최대 조절된 티끌 밀도 증가는 0.24 +0.25=0.49티끌/㎤이나, 대조군 B의 것은 3.76 + 1.35 = 5.11티끌/㎤이었다(표 10a). 따라서, 대조군 A는 약 10배 더 깨끗했다. ≥10㎛ 수준에서, 대조군 A의 최대 티끌 밀도는 0.00 + 0.06 = 0.06티끌/㎤이나, 대조군 B의 것은 1.87 + 0.42 = 2.29티끌/㎤이었다(표 11a). 대조군 A는 따라서 30 내지 40배 정도 깨끗했다. 대조군 A에 대한 거시-오염물이 없고, 상기 거시-오염물 영역이 대조군 B의 조절된 티끌 밀도에 대해 계산되지 않았기 때문에, 대조군 B는 상기 티끌 밀도 수가 지시하는 것보다 더욱 오염되었다.

상기 대조군 C 샘플이 유리 티끌로 직접 오염되지 않았을지라도, 그들은 여전히 거시-오염물을 나타내었다. 그 이유는 이들 샘플에 대한 보호가 없고, 따라서, 그들은 환경으로부터 오염을 얻을 수 있다. 상기 거시-오염물 영역을 제거할때, 이들 샘플은 대조군 A 샘플보다 >0에서 약 2배 이상의 티끌 및 ≥10㎛에서 6배 이상의 티끌을 가지고 있었다.

PURITY GUM 59

통계학적으로, 상기 PURITY GUM 코팅된 샘플은 티끌 크기 수준에서 대조군 A 샘플 정도로 깨끗하였다. 이들 중 어느 것도 거시-오염물을 나타내지 않았다. 대조군 B 샘플의 거시-오염물 영역에 대한 고려없이 대조군 B 샘플에 비교하였을때, 일반적으로 이 전분의 2.5% 용액으로 코팅된 샘플은 10 내지 20배 적은 티끌을 갖고 있었다.

코팅된 기판에 대한 티끌 밀도는 > 0㎛에서 약간 증가하였으나, 상기 코팅 용액 농도가 2.5% 내지 10%로 증가될 때, ≥10㎛ 수준에서 동일한 정도로 존재하였다. 5% 수준에서 코팅되는 오염된 및 비오염된 샘플에 대한 티끌 밀도는 거의 동일하고, 이는 더욱 높은 농도에 따라 상기 작은 티끌 밀도 증가가 부스러진 유리 티끌에 의해 야기되지 않음을 제시한다. 따라서, 이는 코팅 용액 농도에 따른 상기 티끌 밀도 증가가 더욱 높은 농도에서는 코팅 재료 잔류물에 의해 야기될 수 있음을 제시한다. 상기 티끌 밀도는 ≥10㎛에서 변하지 않기 때문에, 상기 코팅 재료 크기가 10㎛ 보다 더욱 작아지는 것으로 보인다. 또한, 세척 공정, 예컨대, 브러쉬-세척이 일반적으로 < 10㎛의 잔류물이 심각하지 않을지라도, 이 잔류물을 제거하는데 사용될 수 있다.

상기 표 10a, 10b, 11a, 11b에 나타낸 바와 같이, 5% PURITY GUM 용액에 세틸트리메틸암모늄 브로마이드, 단일 C16 카본 사슬을 갖는 양이온성 계면활성제의 첨가는 상기 계면활성제의 추가가 없는 동일한 농도에서 사용된 동일한 전분과 비교하여 티끌 밀도에서 증가를 유도하였다.

하기 표 12 및 13의 AFM 및 ESCA 데이터는 각각 최종 세척 후, PURITY GUM 코팅된 샘플의 표면이 대조군 A 샘플의 것보다는 아닐지라도, 그 정도로 매끄러움을 나타내고, 상기 코팅의 적용에 의해 야기된 상기 유리에 명백한 화학적 조성 변화는 없었다. (이들 표에서, 상기 AFM 데이터는 나노미터이고, 상기 ESCA 데이터는 중량%이다. 상기 AFM 데이터의 모두는 동일한 기판에 대해 2개의 다른 지점에서 두번의 측정을 나타낸다.) 탄소 데이터는 모든 샘플이 상기 동일한 날에 측정되지 않았기 때문에, 표 13에 포함되지 않는다. 그러나, 모든 PURITY GUM 및 CRYSTAL TEX 샘플은 대조군 A 샘플과 함께 측정되었고, 이들 모든 샘플에 대한 탄소 농도는 동일한 범위였다.

샘플	Rms	Ra
대조군 A	0.325	0.250
	0.310	0.242
2.5% PURITY GUM 59	0.308	0.245
	0.281	0.222
5.0% PURITY GUM 59	0.224	0.178
	0.224	0.176
5.0% CRYSTAL TEX 627	0.278	0.222
	0.260	0.206
2.5% EMSIZE CMS 60	0.272	0.216
	0.272	0.216

샘플	Al	Si	Ba	Ca	N	O	Sr	Na
대조군 A	6.5	27.3	0.6	0.7	0.6	64.2	0.3	-
2.5% PURITY GUM 59	7.1	27.7	0.6	0.9	0.9	62.5	0.3	-
5.0% PURITY GUM 59	6.6	25.9	0.6	0.8	0.4	65.4	0.3	-
5.0% CRYSTAL TEX 627	6.5	27.1	0.6	0.8	0.3	64.4	0.3	-
2.5% EMSIZE CMS 60	5.9	24.5	0.6	0.7	0.8	67.1	0.3	0.2

CRYSTAL TEX 627

PURITY GUM 59보다 더욱 낮은 점도를 갖는 CRYSTAL TEX 627은 5% 및 10%(표 10a, 10b, 11a 및 11b 참고)의 농도에서 우수한 티끌 보호를 나타내었고, 상기 농도에서 어떠한 거시-오염물도 관찰되지 않았다. 상기 코팅은 > 0㎛ 수준 및 ≥10㎛ 수준에서 상기 대조군 A 샘플 정도의 깨끗한 표면을 생성하였다. 대조군 D에 의해 나타낸 바와 같이, 이 코팅에 대한 티끌 오염물은 더욱 높은 티끌 밀도를 생성하지 않았다. 상기 2.5% 농도에 대한 상기 데이터에서 분산은 이 용액의 초점도 때문일 것으로 여겨지고, 이는 적용 범위 결함을 생성할 수 있다. AFM 및 ESCA는 상기 코팅이 상기 표면 거칠기 및 화학적 조성을 변화시키짐 않음을 나타내었다(표 12 및 13 참조.).

EMSIZE CMS 60

EMSIZE CMS 60은 낮은 점도 전분으로서 사용되고 있지만, 시험된 것들 중에서 가장 점도가 높은 전분이었다.

상기 표 10a, 10bb, 11a 및 11b에 나타낸 바와 같이, 2.5%의 농도에서, 상기 코팅이 우수한 티끌 보호를 제공함을 지시하는 것으로 거시-오염물이 없다. ≥10㎛ 수준에서, 유의한 티끌 밀도 증가는 없으나, > 0㎛ 수준에서, 티끌 밀도가 대조군 B의 비보호된 샘플 보다 약 3배 더 깨끗하였다. 이 티끌 밀도는 이 제품의 더욱 높은 중량으로부터 생성되는 전분 코팅 잔류물에 의해 야기될 수 있다. 세척 공정, 예컨대, 브러쉬-세척이 이들 잔류물을 제거하는데 추가로 사용될 수 있다. 그러나, 상기 지시된 바와 같이, < 10㎛ 잔류물은 일반적으로 특별한 우려가 되지 않는다.

상기 표 12의 AFM 데이터는 EMSIZE-보호된 기판이 대조군 A와 같은 정도의 매끄러움을 가짐을 나타내고, 반면, 상기 표 13의 ESCA 데이터는 일반적으로 LCD 기판에 바람직하지 않은 소량의 나트륨 잔류물의 존재를 나타낸다.

결론적으로, 상기 데이터는 전분 코팅물이 우수한 티끌 보호를 제공하고, 상기 시험된 코팅물이 티끌 없는 환경에서 유지되는 대조군 기판 만큼이나 깨끗한 정도로 LCD 기판을 실제로 유지할 수 있다.

실시예 3

나노-압입(indentation) 스크래치 시험이 실시예 2의 기술을 사용하여CRYSTAL TEX 627(5% 용액)으로 코팅된 유리 기판 상에서 수행되었다. 이 결과를 도 2에 도시하였다. 이들 그래프 각각은 스크래칭 전, 스크래칭(부하 하에서) 동안, 및 스크래칭(부하 제거)시, 상기 스크래치 통로를 따라 표면 프로파일을 나타내는 세 가지 직선 트레이스를 포함한다. 특히, 상기 상부 곡선은 상기 전-스크래치 표면 프로파일을 나타내는 PROFILOMETER 트레이스이고, 상기 하부(가장 깊은) 트레이스는 상기 스크래칭 공정 동안 상기 스크래치 팁의 침투를 나타내고, 상기 중간 트레이스는 탄성 회복이 따르는 스크래이치 최종 깊이를 나타낸다. 상기 코팅물의 측정된 두께는 1500nm이었다.

이들 데이터 또는 현미경 시험은 상기 코팅에서 상기 유리 계면으로의 완전 투과를 나타내었다. 이는 160mN(16g)의 피크 로드에 이르는 부하 수준으로 확인되었다.

도 3은 스크래치 시험 전에 10분 동안 이온교환수에 노출되었던 코팅에 대해 상응하는 트레이스의 그래프를 나타낸다. 상기 사용된 도구의 성질 때문에, 상기 물이 코팅물로부터 제거된 시간과 시험의 개시 사이에 수분(2-4분)의 지연이 있었다.

상기 물 노출은 상기 본래의 코팅물에서 보여질 수 있는 원형의 건조 패턴을 제거한 점에서, 코팅물의 시각적 외관을 변화시켰다. 그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 이 물 노출때문에 상기 코팅물의 상기 스크래치 반응(스크래치 저항성)에서 변화가 없었다.

상기 지시된 바와 같이, 도 2 및 3의 결과는 1500nm의 초기 코팅물두께이다. 더욱 두꺼운 코팅물이 더욱 스크래칭 저항성이 크고, 다소 저항성이 낮은 얇은 코팅물을 제공할 것으로 기대될수 있다.

실시예 4

실시예 2의 과정이 5% CRYSTAL TEX 627 용액을 사용하여 반복되었고, 7일 지속 기간 보다는 85% 습도/85℃ 챔버에서 3개월 지속되었다. 상기 결과를 하기 표 14 및 15에 나타내었고, 상기 티끌 밀도는 ≥10㎛ 이었다.

샘플	aging 기간(중)	거시-오염물(%)	티끌 밀도(티끌/㎤)
비코팅된 대조군	4	3.2	0.56±0.27
	8	38.8	-0.12±0.44
	13	90.6	17.85±14.97
5% CRYSTAL TEX 627	4	없음	0.02±0.02
	8	없음	-0.68±0.17
	13	없음	0.05±0.03

	Al	Si	Ba	Ca	N	O	Sr	B	AFM
기준	6.2	26.1	0.6	0.8	0.9	61.7	0.3	3.5	0.27-0.36
4주	6.0	26.3	0.3	0.6	1.2	62.8	<0.3	2.6	0.30
8주	5.9	26.3	0.3	0.6	1.3	62.7	<0.3	2.8	0.28
13주	5.4	26.2	0.5	0.6	1.6	61.6	<0.3	4.1	0.32

상기 표 15에서 AFM 및 ESCA 데이터는 각각 나노미터 및 중량%이다.

상기 표 14 및 15에 나타낸 바와 같이, 상기 전분 코팅물은 우수한 티끌 보호 및 주위 오염물 보호를 제공하였고, 이 연장된 저장 기간 후에도 상기 유리 표면의 표면 특성 또는 화학 성질을 변화시키지 않았다.

본 발명의 관점 또는 영역을 벗어나지 않는 종래 기술에서 다양한 수정과 변화가 본 발명에 대해 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 첨부된 청구항은 그러한 수정, 변화 및 등가물을 포함하는 것으로 의도된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 코팅물은 예컨대, 초음파 세척 및/또는 브러쉬 세척과 함께 물 용액, 예컨대, 순한 세정액을 사용하여 유리 시트로부터 제거될 수 있고, 제거 후, 상기 유리 시트는 실질적으로, 비처리된 시트와 동일한 표면 특성 및 화학 성질을 갖고, 또한, 오염되지 않은 환경에서 유지된 대조군 시트의 그것과 동일한 티끌/오염물 수준을 갖는다.

Claims (40)

1. (A)

   (ⅰ) 수용액의 적용 전에 8°이하의 접촉각을 갖는 편평한 유리 표면에, 적어도 하나의 다당류를 포함하는 수용액을 적용시키는 단계; 및

   (ⅱ) 상기 표면에 적어도 0.01미크론의 두께를 갖는 다당류-함유 코팅물이 남도록 상기 수용액으로부터 물을 제거시키는 단계;에 의해 상기 표면을 보호하는 단계;

   (B) 수용액을 사용하여 표면으로부터 상기 다당류-함유 코팅물을 계속적으로 제거시키는 단계;를 포함하고,

   상기 표면은 (B) 단계 후, 8°이하의 접촉각을 갖는 것을 특징으로 하는 유리 칩 및/또는 스크래칭(scratching)으로부터 적어도 하나의 실질적으로 편평한 표면을 갖는 유리를 일시적으로 보호하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 (B) 단계 후, 상기 표면은 원자힘 현미경(atomic force microscopy)에 의해 측정된 0.36나노미터 이하의 RMS 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다당류는 직쇄 다당류 분자와 측쇄 다당류 분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다당류는 적어도 하나의 전분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전분은 직쇄 전분 분자와 측쇄 전분 분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 (A) 단계는 상기 유리에 대한 제조공정의 일부분으로서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 제조공정은 상승된 온도에서 새로이 제조된 유리를 생산하고, (A)(ⅰ) 및 (A)(ⅱ) 단계는 상기 수용액과 접촉하기 전에 상기 새로이 제조된 유리의 온도가 150℃ 이상인 제조 공정의 한 시점에서 상기 새로이 제조된 유리에 상기 수용액을 적용함으로써 실질적으로 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 수용액과 접촉시키기 직전에 상기 새로이 제조된 유리의 온도는 300℃ 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 수용액과 접촉시키기 직전에 상기 새로이 제조된 유리의 온도는 250℃ 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 유리는 (A) 단계에서 수직이고, 상기 유리의 온도는 (A) 단계 전반에 걸쳐서 충분히 높은 상태를 유지하여 상기 표면에 물방울이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 유리의 온도는 (A) 단계의 말기에 적어도 100℃인 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 (A)(ⅰ) 단계에서, 상기 수용액은 스프레이에 의해 상기 표면에 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제1항에 있어서, 상기 (A)(ⅰ) 단계에서, 상기 수용액은 상기 표면에 적용되기 전에 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제1항에 있어서, 상기 방법은 (A) 단계와 (B) 단계 사이에,

    (a) 상기 유리를 절단하는 단계; 및

    (b) 상기 절단된 유리의 적어도 하나의 모서리를 연마(grinding) 및/또는 폴리싱(polishing)하는 단계를 더욱 포함하고;

    여기서, 물 또는 물-함유 용액이 상기 (a) 와 (b) 단계 중 적어도 하나의 단계 동안 코팅된 표면에 적용되고;

    상기 코팅물의 표면은 (a)와 (b) 단계 전에 제1접촉각 및 (a)와 (b) 단계 후에 제2접촉각을 가지며;

    상기 제1 및 제2접촉각은 5°미만으로 차이나는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제1항에 있어서, 상기 (A)(ⅰ) 단계의 수용액 중에 상기 다당류의 농도가 0.1 내지 30중량%인 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제1항에 있어서, 상기 (A)(ⅰ) 단계의 수용액의 점도가 0.1 내지 100센티포아인 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제1항에 있어서, 상기 (A)(ⅰ) 단계의 수용액은 살생물제(biocide)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제1항에 있어서, 상기 (A)(ⅰ) 단계의 수용액은 가소제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제1항에 있어서, 상기 다당류-함유 코팅물은 50미크론 미만의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제1항에 있어서, 상기 다당류-함유 코팅물은 0.1 내지 20미크론의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제1항에 있어서, 상기 (B) 단계의 수용액은 세정제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제1항에 있어서, 상기 (B) 단계는 상기 (B) 단계의 수용액을 가열시키는 단계, 상기 코팅물에 초음파 에너지를 적용시키는 단계, 및/또는 상기 표면을 브러쉬(brush) 세척하는 단계 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제1항에 있어서, 상기 코팅물은 상기 표면에 부착된 유리 칩의 수를 비교 조건하에서 비코팅된 표면에 부착된 유리 칩의 수에 비교하여 적어도 90% 감소시키는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제23항에 있어서, 상기 표면에 부착된 유리 칩의 수는 적어도 95% 감소시키는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제1항에 있어서, 상기 유리는 실질적으로 편평한 두 개의 표면을 갖고, 상기 코팅물은 (A) 단계에서 상기 양쪽 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제1항에 있어서, 상기 (B) 단계 후, 상기 유리는 액정 디스플레이를 제조하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
27. (a) 적어도 하나의 실질적으로 편평한 표면을 갖는 유리 시트; 및

    (b) 상기 표면에 적어도 0.01미크론의 두께를 갖고, 적어도 하나의 다당류를 포함하는 코팅물;을 포함하고,

    여기서:

    (ⅰ) 상기 코팅물은 유리 칩 및/또는 스크래칭으로부터 상기 표면을 보호하고; 그리고

    (ⅱ) 상기 코팅물은 수용액을 적용하여 상기 표면으로부터 제거가능한 것을 특징으로 하는 제품.
28. 제27항에 있어서, 상기 코팅물을 가하기 전에, 상기 표면은 8°이하의 접촉각을 갖고, 상기 코팅물은 충분히 제거가능하여 상기 코팅물 제거 후, 상기 표면의 접촉각이 8°이하인 것을 특징으로 하는 제품.
29. 제27항에 있어서, 상기 코팅물의 제거 후, 상기 표면은 원자힘 현미경에 의해 측정된 0.36나노미터 이하의 RMS 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 제품.
30. 제27항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다당류는 직쇄 다당류 분자와 측쇄 다당류 분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
31. 제27항에 있어서, 상기 적어도 하나의 다당류는 적어도 하나의 전분을 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
32. 제31항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전분은 직쇄 전분 분자와 측쇄 전분 분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
33. 제27항에 있어서, 상기 코팅물은 살생물제를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
34. 제27항에 있어서, 상기 코팅물은 가소제를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
35. 제27항에 있어서, 상기 코팅물은 50미크론 미만의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 제품.
36. 제27항에 있어서, 상기 코팅물은 0.1 내지 20미크론의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 제품.
37. 제27항에 있어서, 상기 코팅물은 상기 표면에 부착된 유리칩의 수가 비교 조건하에서 비코팅된 표면에 부착된 유리 칩의 수에 비교하여 적어도 90% 감소된 것을 특징으로 하는 제품.
38. 제37항에 있어서, 상기 표면에 부착된 유리 칩의 수는 적어도 95% 감소된 것을 특징으로 하는 제품.
39. 제27항에 있어서, 상기 유리는 두 개의 실질적으로 편평한 표면을 갖고, 상기 두 개의 표면은 적어도 하나의 다당류를 포함하는 코팅물을 가지며, 상기 코팅물의 각각은 적어도 0.01미크론의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 제품.
40. 제27항에 있어서, 상기 유리는 액정 디스플레이용 기판으로의 용도에 적합한 것을 특징으로 하는 제품.