TW201840502A - 降低玻璃片邊緣顆粒的方法 - Google Patents

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Abstract

一種製造玻璃物件的方法包括施加蝕刻溶液於物件的邊緣表面。施加蝕刻溶液可將邊緣表面上的顆粒密度降低至小於每0.1平方毫米約200個。蝕刻溶液可例如含有氫氟酸與氫氯酸。

Description

降低玻璃片邊緣顆粒的方法
本發明依據專利法主張2017年1月31日申請的美國臨時專利申請案第62/452,689號的優先權權益，其全部內容在此被依賴並以引用方式併入本文，如完整說明於下文。
本發明大體上關於製造玻璃物件的方法，且更明確地關於減少玻璃物件的製造中玻璃片邊緣顆粒的方法。
在生產諸如用於顯示器應用的玻璃片之玻璃物件時，包括電視與諸如電話與平板之手持裝置，玻璃物件必須滿足對於表面污染之日益嚴苛的要求，尤其是例如在物件的表面上的實質上低水平的有機沾污灰塵與玻璃顆粒。該等日益嚴苛的要求是被例如顯示器裝置之增加的解析水平所驅使，其帶有不斷縮小的像元尺寸與對於顆粒之增加的敏感度。
在生產玻璃物件期間，有著許多處理步驟，在其中例如玻璃與灰塵顆粒不僅會黏附於玻璃片的表面，還有玻璃片的邊緣。人們更多關注減少玻璃片表面上的顆粒數目，然而較少關注減少玻璃片邊緣上的顆粒數目。
由於顆粒可從玻璃片邊緣轉移至表面，近來的努力已聚焦於降低邊緣顆粒的機械方法，諸如邊緣清洗輪。然而，此類機械方法僅會移除已存的顆粒，但是由於在邊緣表面形貌上的下游處理步驟的效果，會產生其他顆粒。因此，期望發展不僅處理移除已存的顆粒，亦減少由於下游處理步驟而進一步產生的顆粒的邊緣清洗方法。
本文揭示的具體例包括製造玻璃物件的方法。此方法包括形成玻璃物件。玻璃物件包括第一主表面、平行於第一主表面的第二主表面、及在第一主表面與第二主表面之間延伸並對於第一與第二主表面呈垂直方向的邊緣表面。此方法亦包括施加蝕刻溶液於玻璃物件的邊緣表面，其中施加蝕刻溶液將邊緣表面上的顆粒密度降低至小於每0.1平方毫米約200個。
本文揭示的具體例的額外特徵與優點將在之後的實施方式中說明，且部分藉由說明書或實行如本文所述的揭示具體例，包括之後的實施方式、申請專利範圍、及隨附圖式而認知的，對於本領域的熟習技藝者會是顯而易見的。
將理解到前述的概要說明與之後的實施方式兩者呈現的具體例意於提供理解所請求的具體例的本質與特性的概觀或架構。隨附圖式被包括以提供進一步理解，並併入說明書而構成說明書的一部分。圖式繪示本發明的各種具體例，並與說明書一同作為闡明本發明的原理與操作。
現在將詳細地參照本發明的當前較佳具體例，其實例繪示在隨附圖式中。儘可能地，在圖式中將使用相同的元件符號指稱相同或類似部件。然而，本發明可以許多不同的形式實行且不應理解為侷限於本文所說明的具體例。
範圍在此可表示為如從「約」一特定值及/或至「約」另一特定值。當以此種範圍表示時，另一具體例包括從此一特定值及/或至其他特定值。類似地，當值表示為近似值時，例如藉由使用前述詞「約」，將理解到此特定值形成另一具體例。將進一步理解各範圍的端點在相關於其他端點及獨立於其他端點兩者上是重要的。
在此使用方向性用語-例如上、下、右、左、前、後、頂、底-是僅參照所繪示的圖式而得，且不意於表示絕對定向。
除非另外明確地說明，否則完全不意於本文說明的任何方法被理解為需要以特定順序執行其步驟，亦不要求任何設備的特定定向。因此，在方法請求項並未確實說明其步驟的順序時，或任何設備請求項並未確實說明個別部件的次序或定向，或並未另外明確地在申請專利範圍或說明書中說明步驟被侷限於特定順序，或並未說明設備的部件的特定次序或定向，亦無論如何絕不意於推斷次序或定向。此適用於任何可能的非明確基礎用以闡明，包括：關於步驟排列的邏輯情形、操作上的流程、部件的次序、或部件的定向；源自文法組織或標點的清楚意義；及說明書中敘述的具體例的數目或類型。
在此使用時，單數形的「一(a)」、「一(an)」與「該」包括複數對象，除非在文中清楚指示為相反。因此，例如指稱「一」部件包括具有兩個或更多個此部件的態樣，除非在文中清楚指示為相反。
圖1中顯示範例玻璃製造設備10。在某些實例中，玻璃製造設備10可包括玻璃熔融爐12，玻璃熔融爐12可包括熔融槽14。除了熔融槽14，玻璃熔融爐12會可選地包括一或多個額外部件，諸如加熱元件(例如燃燒燈或電極)，其加熱原料並將原料轉換為熔融玻璃。在進一步實例中，玻璃熔融爐12可包括熱管理裝置(例如隔熱部件)，其減少來自熔融槽附近的熱損失。在更進一步實例中，玻璃熔融爐12可包括電子裝置及/或電化學裝置，其促進熔融原料成為玻璃熔體。再進一步地，玻璃熔融爐12可包括支撐結構(例如支撐底盤、支撐構件、等等)或其他部件。
玻璃熔融槽14通常包含耐火材料，諸如耐火陶瓷材料，例如包含氧化鋁或氧化鋯的耐火陶瓷材料。在某些實例中，玻璃熔融槽14可由耐火陶瓷磚所建構。玻璃熔融槽14的特定具體例將在之後更詳細說明。
在某些實例中，玻璃熔融爐可合併成玻璃製造設備的部件以製造玻璃基板，例如連續長度的玻璃條帶。在某些實例中，本發明的玻璃熔融爐可合併成玻璃製造設備的部件，玻璃製造設備包含槽拉(slot draw)設備、浮浴(float bath)設備、諸如熔融製程的下拉設備、上拉設備、壓輥(press-rolling)設備、管拉設備或能從本文揭示的態樣獲益的任何其他玻璃製造設備。作為實例，圖1圖解繪示玻璃熔融爐12作為熔融下拉玻璃製造設備10的部件，用於熔融拉製玻璃條帶用於後續處理成為單獨玻璃片。
玻璃製造設備10(例如熔融下拉設備10)會可選地包括上游玻璃製造設備16，其定位在玻璃熔融槽14的上游。在某些實例中，上游玻璃製造設備16的一部分或全部可合併成玻璃熔融爐12的部分。
如在繪示實例中所示，上游玻璃製造設備16可包括儲存箱18、原料輸送裝置20與連接於原料輸送裝置的馬達22。儲存箱18可設置以儲存一數量的原料24，其可被饋送至玻璃熔融爐12的熔融槽14，如箭頭26所示。原料24通常包含一或多種玻璃形成金屬氧化物與一或多種改質劑。在某些實例中，原料輸送裝置20可由馬達22所驅動，使得原料輸送裝置20從儲存箱18輸送預定量的原料24至熔融槽14。在進一步實例中，馬達22可驅使原料輸送裝置20以基於來自熔融槽14下游感測到的熔融玻璃的位準的受控速率導入原料24。熔融槽14內的原料24可在之後被加熱以形成熔融玻璃28。
玻璃製造設備10亦會可選地包括定位在玻璃熔融爐12下游的下游玻璃製造設備30。在某些實例中，下游玻璃製造設備30的一部分可合併成玻璃熔融爐12的部分。在某些例子中，在之後論述的第一連接導管32、或下游玻璃製造設備30的其他部分，可合併成玻璃熔融爐12的部分。下游玻璃製造設備的元件，包括第一連接導管32，可由貴金屬所形成。合適的貴金屬包括鉑族金屬，選自由鉑、銥、銠、鋨、釕與鈀、或前述物的合金所構成的金屬群組。例如，玻璃製造設備的下游部件可由鉑-銠合金所形成，其包括從約70%至約90%重量的鉑與約10%至約30%重量的銠。然而，其他合適金屬可包括鉬、鈀、錸、鉭、鈦、鎢及前述物的合金。
下游玻璃製造設備30可包括第一調節(即，處理)槽，諸如澄清槽34，其位於熔融槽14的下游並經由上述的第一連接導管32耦接於熔融槽14。在某些實例中，熔融玻璃28可從熔融槽14經由第一連接導管32重力饋送至澄清槽34。例如，重力可使得熔融玻璃28通過第一連接導管32的內部路徑從熔融槽14至澄清槽34。然而，應理解到其他調節槽可定位在熔融槽14的下游，例如在熔融槽14與澄清槽34之間。在某些具體例中，可在熔融槽與澄清槽之間使用調節槽，其中來自主要熔融槽的熔融玻璃被進一步加熱以持續熔融製程，或在進入澄清槽之前被冷卻至低於熔融槽中的熔融玻璃溫度的溫度。
藉由各種技術在澄清槽34內可將氣泡從熔融玻璃28移除。例如，原料24可包括多價化合物(即，澄清劑)，諸如氧化錫，當多價化合物被加熱時，經歷化學還原反應並釋放氧氣。其他合適澄清劑包括而不限於砷、銻、鐵與鈰。澄清槽34加熱至高於熔融槽溫度的溫度，從而加熱熔融玻璃與澄清劑。由澄清劑的溫度誘發化學還原產生的氧氣泡上升通過澄清槽內的熔融玻璃，其中產生在熔融爐中的熔融玻璃中的氣體可擴散或聚結至藉由澄清劑產生的氧氣泡內。擴大的氣泡可接著上升至澄清槽中的熔融玻璃的自由表面，而之後從澄清槽排出。氧氣泡可進一步誘發澄清槽中的熔融玻璃的機械混合。
下游玻璃製造設備30可進一步包括另一調節槽，諸如用於混合熔融玻璃的混合槽36。混合槽36可位於澄清槽34的下游。混合槽36可用於提供均質玻璃熔體組成物，從而減低化學或熱不均勻性的索帶，否則其會存在於離開澄清槽的澄清熔融玻璃內。如圖示，澄清槽34經由第二連接導管38可耦接於混合槽36。在某些實例中，熔融玻璃28經由第二連接導管38可從澄清槽34重力饋送至混合槽36。例如，重力可使得熔融玻璃28通過第二連接導管38的內部路徑從澄清槽34到達混合槽36。應注意到儘管混合槽36顯示為在澄清槽34下游，但是混合槽36可定位在澄清槽34上游。在某些具體例中，下游玻璃製造設備30可包括多個混合槽，例如澄清槽34上游的混合槽與澄清槽34下游的混合槽。該等多個混合槽可為相同的設計，或其可為不同的設計。
下游玻璃製造設備30可進一步包括另一調節槽，諸如輸送槽40，其可位在混合槽36下游。輸送槽40可調節將饋送至下游形成裝置中的熔融玻璃28。例如，輸送槽40可作為累積器及/或流動控制器以調整及/或提供熔融玻璃28的一致流動經由出口導管44至形成主體42。如圖示，混合槽36經由第三連接導管46可耦接至輸送槽40。在某些實例中，熔融玻璃28經由第三連接導管46可從混合槽36重力饋送至輸送槽40。例如，重力可驅使熔融玻璃28通過第三連接導管46的內部路徑從混合槽36至輸送槽40。
下游玻璃製造設備30可進一步包括形成設備48，其包含上述的形成主體42與入口導管50。出口導管44可定位以將熔融玻璃28從輸送槽40輸送至形成設備48的入口導管50。例如，在實例中，出口導管44可套疊在入口導管50的內表面內並與入口導管50的內表面分隔開，從而提供位在出口導管44的外表面與入口導管50的內表面之間的熔融玻璃的自由表面。熔融下拉玻璃製造設備中的形成主體42可包含凹槽52，凹槽52定位在形成主體的上表面中且收斂形成表面54，形成表面54沿著形成主體的底邊緣56在拉製方向上收斂。經由輸送槽40、出口導管44及入口導管50而輸送至形成主體凹槽的熔融玻璃溢流出凹槽的側壁並沿著收斂的形成表面54下降成為熔融玻璃的分開流動。熔融玻璃的分開流動沿著底邊緣56並在下方接合以產生玻璃的單一條帶58，其從底邊緣56被拉製在拉製或流動方向60上，當玻璃冷卻且玻璃的黏度增加時，藉由施加張力於玻璃條帶(諸如藉由重力、邊緣滾輪72及拉引滾輪82)以控制玻璃條帶的尺寸。因此，玻璃條帶58經歷黏彈性轉換並獲得給予玻璃條帶58穩定的尺寸特性的機械性質。在某些具體例中，玻璃條帶58在玻璃條帶的彈性區中藉由玻璃分隔設備100可分隔為單獨的玻璃片62。機器人64可接著使用夾持工具65將單獨的玻璃片62移送至傳送系統，於是單獨玻璃片可被進一步處理。
圖2顯示玻璃片62的透視圖，玻璃片62具有第一主表面162、在大致上平行於第一主表面的方向上延伸的第二主表面164(在玻璃片62的第一主表面的相對側上)、及在第一主表面與第二主表面之間延伸並在相對於第一與第二主表面162、164的大致上垂直的方向上延伸的邊緣表面166。
圖3顯示玻璃片62的邊緣表面166的斜切製程的至少一部分的透視圖。如圖3所示，斜切製程包括應用研磨輪200於邊緣表面166，其中研磨輪200沿著邊緣表面166在由箭頭300所指示的方向上移動。斜切製程可進一步包括應用至少一拋光輪(未示出)於邊緣表面166。此斜切製程會造成許多玻璃顆粒的存在，及表面與次表面損傷(即，不規則形貌)於邊緣表面166上。
玻璃片62的下游處理可包括應用機械或化學處理於邊緣表面166上，其由於不規則邊緣表面形貌的存在會造成額外的顆粒產生。該等顆粒會遷移至玻璃片62的至少一表面。因此，本文揭示的具體例包括彼等其中不規則邊緣表面形貌被移除，而在同一時間移除存在於邊緣表面166上的邊緣顆粒，及移除會在不規則邊緣表面形貌的移除中形成的反應副產物。
本文揭示的具體例包括彼等其中施加蝕刻溶液於玻璃片62的邊緣表面166，包括彼等其中在施加蝕刻溶液之前經受斜切製程的邊緣表面166，諸如圖3所示。施加蝕刻溶液可將邊緣表面上的顆粒密度減少至小於每0.1平方毫米約200個，諸如小於每0.1平方毫米約150個，與進一步諸如小於每0.1平方毫米約100個，與再進一步諸如小於每0.1平方毫米約50個，包括從每0.1平方毫米約1個至約200個，與進一步包括從每0.1平方毫米約10個至約150個，與再進一步包括從每0.1平方毫米約20個至約100個。
在某些範例具體例中，蝕刻溶液可包含氫氟酸與氫氯酸。例如，在某些範例具體例中，蝕刻溶液可為包含氫氟酸與氫氯酸的水溶液。
在某些範例具體例中，蝕刻溶液可基本上由氫氟酸與氫氯酸所組成。例如，在某些範例具體例中，蝕刻溶液可為基本上由水、氫氟酸與氫氯酸所組成的水溶液。
在某些範例具體例中，蝕刻溶液可實質上不含有機成分，諸如有機酸。
當蝕刻溶液含有氫氟酸與氫氯酸時，蝕刻溶液中氫氯酸的濃度可例如等於或大於蝕刻溶液中氫氟酸的濃度，諸如蝕刻溶液中氫氟酸的濃度的至少約2倍，與進一步諸如蝕刻溶液中氫氟酸的濃度的至少約3倍，與更進一步諸如蝕刻溶液中氫氟酸的濃度的至少約4倍，與再更進一步諸如蝕刻溶液中氫氟酸的濃度的至少約5倍。例如，蝕刻溶液中氫氯酸對於氫氟酸的濃度比率範圍可從約1：1至約6：1，諸如從約2：1至約5：1。
在此類具體例中，蝕刻溶液中氫氟酸的濃度可為至少約1.5莫耳，諸如至少約2莫耳，與進一步諸如至少約2.5莫耳，與再進一步諸如至少3莫耳。例如，蝕刻溶液中氫氟酸的濃度範圍可從約1.5莫耳至約6莫耳，諸如從約2莫耳至約4莫耳。
本文揭示的具體例包括彼等具體例：其中蝕刻溶液中氫氯酸的濃度可為至少約1.5莫耳，諸如至少約3莫耳，與進一步諸如至少約4.5莫耳，與再進一步諸如至少約6莫耳，與又再進一步諸如至少約7.5莫耳。例如，蝕刻溶液中氫氯酸的濃度範圍可從約1.5莫耳至約12莫耳，諸如從約3莫耳至約12莫耳，與進一步諸如從約4.5莫耳至約9莫耳。
因此，本文揭示的具體例包括彼等具體例：其中蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約1.5莫耳與蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為至少約1.5莫耳。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約1.5莫耳與蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為至少約3莫耳。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約1.5莫耳與蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為至少約4.5莫耳。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約1.5莫耳與蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為至少約6莫耳。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約1.5莫耳與蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為至少約7.5莫耳。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約3莫耳與蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為至少約3莫耳。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約3莫耳與蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為至少約6莫耳。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液中氫氟酸的濃度範圍從約1.5莫耳至約6莫耳與蝕刻溶液中氫氯酸的濃度範圍從約1.5莫耳至約12莫耳。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液中氫氟酸的濃度範圍從約1.5莫耳至約6莫耳與蝕刻溶液中氫氯酸的濃度範圍從約3莫耳至約12莫耳。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液中氫氟酸的濃度範圍從約1.5莫耳至約6莫耳與蝕刻溶液中氫氯酸的濃度範圍從約4.5莫耳至約9莫耳。
在本文揭示的某些範例具體例中，包括上述的具體例，蝕刻溶液可於溶液溫度為至少約45°C施加至玻璃片62的邊緣表面166，諸如至少約50°C，與進一步諸如至少約55°C。例如，蝕刻溶液可於溶液溫度範圍從約45°C至約60°C下施加至玻璃片62的邊緣表面166，諸如從約50°C至約55°C。
在本文揭示的某些範例具體例中，包括上述的具體例，蝕刻溶液可施加至玻璃片62的邊緣表面166持續至少約30秒的時間，諸如至少約60秒，與進一步諸如至少約90秒，包括約120秒。例如，蝕刻溶液可施加至玻璃片62的邊緣表面166持續範圍從約30秒至約120秒的時間，諸如從約30秒至約60秒。
因此，本文揭示的具體例包括彼等具體例：其中蝕刻溶液包含氫氟酸與氫氯酸，蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約1.5莫耳，蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為至少約1.5莫耳，及蝕刻溶液於至少約45°C的溶液溫度下施加至玻璃片的邊緣表面並持續至少約30秒的時間。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液包含氫氟酸與氫氯酸，蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約1.5莫耳，蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為蝕刻溶液中氫氟酸的濃度的至少約2倍，及蝕刻溶液於至少約45°C的溶液溫度下施加至玻璃片的邊緣表面並持續至少約30秒的時間。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液包含氫氟酸與氫氯酸，蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約1.5莫耳，蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為蝕刻溶液中氫氟酸的濃度的至少約3倍，及蝕刻溶液於至少約45°C的溶液溫度下施加至玻璃片的邊緣表面並持續至少約30秒的時間。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液包含氫氟酸與氫氯酸，蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約1.5莫耳，蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為蝕刻溶液中氫氟酸的濃度的至少約4倍，及蝕刻溶液於至少約45°C的溶液溫度下施加至玻璃片的邊緣表面並持續至少約30秒的時間。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液包含氫氟酸與氫氯酸，蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約1.5莫耳，蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為蝕刻溶液中氫氟酸的濃度的至少約5倍，及蝕刻溶液於至少約45°C的溶液溫度下施加至玻璃片的邊緣表面並持續至少約30秒的時間。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液包含氫氟酸與氫氯酸，蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約3莫耳，蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為蝕刻溶液中氫氟酸的濃度的至少約2倍，及蝕刻溶液於至少約45°C的溶液溫度下施加至玻璃片的邊緣表面並持續至少約30秒的時間。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液包含氫氟酸與氫氯酸，蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約1.5莫耳，蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為至少約7.5莫耳，及蝕刻溶液於至少約45°C的溶液溫度下施加至玻璃片的邊緣表面並持續至少約30秒的時間。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液包含氫氟酸與氫氯酸，蝕刻溶液中氫氟酸的濃度為至少約3莫耳，蝕刻溶液中氫氯酸的濃度為至少約6莫耳，及蝕刻溶液於至少約45°C的溶液溫度下施加至玻璃片的邊緣表面且持續至少約30秒的時間。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液包含氫氟酸與氫氯酸，蝕刻溶液中氫氟酸的濃度範圍從約1.5莫耳至約6莫耳，蝕刻溶液中氫氯酸的濃度範圍從約7.5莫耳至約12莫耳，及蝕刻溶液於範圍從約45°C至約60°C的溶液溫度下施加至玻璃片的邊緣表面且持續範圍從約30秒至約120秒的時間。
本文揭示的具體例亦包括彼等具體例：其中蝕刻溶液包含氫氟酸與氫氯酸，蝕刻溶液中氫氟酸的濃度範圍從約3莫耳至約6莫耳，蝕刻溶液中氫氯酸的濃度範圍從約6莫耳至約12莫耳，及蝕刻溶液於範圍從約45°C至約60°C的溶液溫度下施加至玻璃片的邊緣表面並持續範圍從約30秒至約120秒的時間。
在本文揭示的某些範例具體例中，包括上述的具體例，施加蝕刻溶液時的邊緣表面的蝕刻速率可為每分鐘至少約2微米，諸如每分鐘至少約3微米，與進一步諸如每分鐘至少約4微米，與再進一步諸如每分鐘至少約5微米。例如，施加蝕刻溶液時的邊緣表面的蝕刻速率範圍可從每分鐘約2微米至每分鐘約20微米，包括從每分鐘約4微米至每分鐘約10微米。
在某些範例具體例中，由於施加蝕刻溶液，邊緣表面的至少1微米，諸如至少2微米，與進一步諸如至少3微米，與再進一步諸如至少4微米，與又再進一步諸如至少5微米，包括從約1微米至約5微米的深度被蝕刻去除。
可施加蝕刻溶液至邊緣表面166，藉由以下數個方法中的至少一個，包括例如噴塗、霧化、浸漬、滾動、與擦刷。
在某些範例具體例中，蝕刻溶液實質上不施加於玻璃物件的第一與第二主表面162、164。特定而言，在此類具體例中，蝕刻溶液僅施加於玻璃物件(諸如玻璃片)的邊緣表面，而不施加於任一主表面。因此，本文揭示的具體例包括彼等具體例：其中蝕刻溶液施加於玻璃物件的邊緣表面，但玻璃物件(諸如玻璃片)不被化學蝕刻所薄化。
本文揭示的具體例進一步藉由接下來的非限制性實例所說明。在實例中，使用「凝膠黏著(gel-tack)」方法以分析玻璃物件的邊緣表面上的顆粒密度。此方法涉及將玻璃的邊緣表面按壓在一片黏著凝膠上，以將顆粒轉移至凝膠上，在光學顯微鏡下擷取凝膠的壓印區域的影像，與接著分析影像以測定顆粒密度。
實例1
一系列的Corning Lotus™ NXT玻璃樣品被浸泡在45°C的1.5莫耳的氫氟酸與1.5莫耳的氫氯酸的水溶液中持續範圍從5至120秒的各種時長。隨後，樣品被浸泡在去離子水持續30秒，在去離子水中超音波清洗30秒，以去離子水中重複沖洗直到pH中性，與最後以氮氣吹乾。接著根據上述的「凝膠黏著(gel-tack)」方法進行顆粒密度測定，其結果顯示在表1中。從表1可知，當處理時間增加，邊緣顆粒密度逐漸降低。再者，如圖4所示，剖面SEM圖像顯示隨著增加蝕刻時間，邊緣形貌變得更平滑及表面與次表面損傷被逐漸移除。被處理120秒的樣品特別地顯示出較佳的邊緣形貌。
實例2
一系列的Corning Lotus™ NXT玻璃樣品被浸泡在氫氯酸濃度各異的1.5莫耳的氫氟酸溶液中。表1顯示主表面蝕刻速率幾乎線性地隨著氫氯酸濃度而增加。藉由在化學處理之前將一片抗酸遮罩膠帶貼在玻璃的平坦表面上並在化學處理之後使用Zygo® NewViewTM 光學表面輪廓儀量測階梯高度而測定蝕刻速率。儘管主表面上的蝕刻速率不同於邊緣上的蝕刻速率，前者提供用於量測蝕刻構成物的化學強度的一致度量，而後者不僅取決於化學構成物，還取決於邊緣形貌。表1顯示邊緣顆粒密度隨著增加的氫氯酸濃度而降低。尤其，在45°C的1.5莫耳的氫氟酸與7.5莫耳的氫氯酸中持續30秒處理的邊緣具有最低的顆粒密度且亦顯示較佳的邊緣形貌，如圖5所示。
實例3
在此實例中，Corning Lotus™ NXT玻璃樣品被浸泡在45°C的3莫耳的氫氟酸與3莫耳的氫氯酸的溶液中持續30秒。儘管蝕刻速率是45°C的1.5莫耳的氫氟酸與1.5莫耳的氫氯酸的溶液的約3倍，但是邊緣嚴重地被反應副產物所覆蓋，如圖6所示的凝膠黏著光學顯微鏡圖像中的黑帶所指示的。因此，無法得到此樣品的顆粒密度量測。
實例4
在此實例中，Corning Lotus™ NXT玻璃樣品被浸泡在45°C的3莫耳的氫氟酸與6莫耳的氫氯酸的溶液中持續30秒。蝕刻速率是45°C的1.5莫耳的氫氟酸與1.5莫耳的氫氯酸的溶液的接近5倍。如圖7的凝膠黏著光學顯微鏡圖像中所示，邊緣實質上不含反應副產物且具有相對低的顆粒數與較佳的形貌。
實例5
在此實例中，Corning Lotus™ NXT玻璃樣品被浸泡在3種不同蝕刻溶液中，特定而言為1.5莫耳的氫氟酸與1.5莫耳的氫氯酸、1.5莫耳的氫氟酸與7.5莫耳的氫氯酸、與3莫耳的氫氟酸與6莫耳的氫氯酸，且每一者具有3種不同的溫度(約23°C、45°C與60°C)。由表1可知，達成相對較低的邊緣顆粒密度的是在45°C與60°C的含有1.5莫耳的氫氟酸與7.5莫耳的氫氯酸的蝕刻溶液與含有3莫耳的氫氟酸與6莫耳的氫氯酸的蝕刻溶液。
表1
本文揭示的具體例包括彼等具體例：其中在施加於邊緣表面之後，蝕刻溶液可從邊緣表面被洗滌掉。例如，邊緣表面可以至少一種洗滌溶液被洗滌，其可包括液體，諸如水(例如等離子水)，其亦可包括或可不包括至少一種成分，諸如清潔劑或表面活性劑。
在某些範例具體例中，玻璃物件可浸泡在洗滌溶液中，諸如以例如超音波能量攪動的洗滌溶液。玻璃物件亦可以用機械動作施加的洗滌溶液被洗滌，諸如用刷子。
本文揭示的具體例可使得玻璃物件（包括玻璃片）的邊緣表面能夠具有降低的顆粒密度，諸如小於每0.1平方毫米約200個，而同時具有較佳的平滑表面形貌，以實質上移除藉由例如斜切製程造成的次表面損傷。因此，本文揭示的具體例不僅可提供相對低的邊緣顆粒密度的優點，亦提供相對平滑表面的額外優點，其較不易於由於下游處理步驟的額外顆粒產生。本文揭示的具體例亦包括彼等其中移除藉由施加蝕刻溶液而產生的反應副產物。
儘管已參照熔融下拉製程而說明上述具體例，將理解到該等具體例亦可應用於其他玻璃形成製程，諸如浮製製程(float process)、槽拉製程、上拉製程、與壓輥製程。
在不悖離本發明的精神與範疇下，可對本發明的具體例進行各種修飾與變化，對於本領域的熟習技藝者是顯而易見的。因此，本發明意於涵蓋該等修飾與變化，前提是該等修飾及變化符合隨附的申請專利範圍與其等效物的範疇。
10‧‧‧玻璃製造設備
12‧‧‧玻璃熔融爐
14‧‧‧熔融槽
16‧‧‧上游玻璃製造設備
18‧‧‧儲存箱
20‧‧‧原料輸送裝置
22‧‧‧馬達
24‧‧‧原料
26‧‧‧箭頭
28‧‧‧熔融玻璃
30‧‧‧下游玻璃製造設備
32‧‧‧第一連接導管
34‧‧‧澄清槽
36‧‧‧混合槽
38‧‧‧第二連接導管
40‧‧‧輸送槽
42‧‧‧形成主體
44‧‧‧出口導管
46‧‧‧第三連接導管
48‧‧‧形成設備
50‧‧‧入口導管
52‧‧‧凹槽
54‧‧‧形成表面
56‧‧‧底邊緣
58‧‧‧玻璃條帶
60‧‧‧方向
62‧‧‧玻璃片
64‧‧‧機器人
65‧‧‧夾持工具
72‧‧‧邊緣滾輪
82‧‧‧拉引滾輪
100‧‧‧玻璃分隔設備
162‧‧‧第一主表面
164‧‧‧第二主表面
166‧‧‧邊緣表面
200‧‧‧研磨輪
300‧‧‧箭頭
圖1是熔融下拉玻璃製造設備與製程的實例的示意圖；
圖2是玻璃片的透視圖；
圖3是玻璃片的邊緣表面的斜切製程的至少一部分的透視圖；
圖4顯示以蝕刻溶液處理長達不同時長的玻璃樣品的剖面掃描式電子顯微鏡(SEM)圖像；
圖5顯示以蝕刻溶液處理的玻璃樣品的剖面SEM圖像；
圖6顯示以蝕刻溶液處理的玻璃樣品的凝膠黏著(gel-tack)光學顯微鏡圖像；及
圖7顯示以蝕刻溶液處理的玻璃樣品的凝膠黏著光學顯微鏡圖像。
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Claims (17)

  1. 一種製造一玻璃物件的方法，包含： 形成該玻璃物件，其中該玻璃物件包含一第一主表面、平行於該第一主表面的一第二主表面、及一邊緣表面，該邊緣表面在該第一主表面與該第二主表面之間延伸，且與該第一及第二主表面呈一垂直方向；施加一蝕刻溶液於該玻璃物件的該邊緣表面，其中施加該蝕刻溶液將該邊緣表面上顆粒的一密度降低至小於每0.1平方毫米約200個。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該蝕刻溶液包含氫氟酸與氫氯酸。
  3. 如請求項2所述之方法，其中該蝕刻溶液中該氫氯酸的該濃度是該蝕刻溶液中該氫氟酸的該濃度的至少約2倍。
  4. 如請求項3所述之方法，其中該蝕刻溶液中該氫氟酸的濃度是至少約1.5莫耳。
  5. 如請求項4所述之方法，其中該蝕刻溶液中該氫氟酸的濃度範圍從約1.5莫耳至約6莫耳。
  6. 如請求項4所述之方法，其中該蝕刻溶液中該氫氯酸的濃度範圍從約3莫耳至約12莫耳。
  7. 如請求項3所述之方法，其中該蝕刻溶液中該氫氯酸對該氫氟酸的濃度比率範圍從約2：1至約6：1。
  8. 如請求項1所述之方法，其中當施加該蝕刻溶液時，該邊緣表面的一蝕刻速率是每分鐘至少約2微米。
  9. 如請求項8所述之方法，其中當施加該蝕刻溶液時，該邊緣表面的該蝕刻速率範圍從每分鐘約2微米至每分鐘約20微米。
  10. 如請求項1所述之方法，其中該施加步驟進一步包含在至少約45°C的一溫度施加的該蝕刻溶液。
  11. 如請求項10所述之方法，其中該施加步驟進一步包含在範圍從約45°C至約60°C的一溫度下施加該蝕刻溶液。
  12. 如請求項1所述之方法，進一步包含在施加該蝕刻溶液的步驟之前，斜切該邊緣表面。
  13. 如請求項1所述之方法，其中該施加步驟進一步包含藉由選自由噴塗、霧化、浸漬、滾動、擦刷所構成的群組的至少一方法施加該蝕刻溶液。
  14. 如請求項4所述之方法，其中該蝕刻溶液中該氫氯酸的濃度是至少約7.5莫耳。
  15. 如請求項4所述之方法，其中該蝕刻溶液中該氫氟酸的濃度是至少約3莫耳。
  16. 一種藉由請求項1的方法製成的玻璃物件。
  17. 一種包含請求項16的玻璃物件的電子裝置。
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