TWI627142B - 低靜電放電熔融抽拉玻璃之表面處理 - Google Patents

Abstract

一種改良玻璃片之靜電放電性質的方法，包括使用增加平均表面粗糙度的處理溶液處理該玻璃片之至少一側，以及移除該處理溶液。該玻璃片之該至少一經處理側的平均表面粗糙度可以從約0.3nm至約100nm。該處理之前的該玻璃片和該處理之後的該玻璃片之間的電壓降低百分比可以從約1.5%至約40%。一種具有第一側及第二側的玻璃片，該第一側具有從約0.3nm至約100nm的平均表面粗糙度，並且該第二側具有從約0.1nm至約100nm的平均表面粗糙度。該玻璃片可以具有至少約100mm的長度及小於約1.0mm的厚度。

Description

低靜電放電熔融抽拉玻璃之表面處理 【相關申請案的交叉引用】

本專利申請案依據專利法主張於2013年4月30日提出申請的美國臨時專利申請案序號第61/817518號的優先權權益，該申請案之內容為本案所依據且該申請案之內容以引用方式全部併入本文中。

本說明書大體而言係關於玻璃表面之表面處理，更具體言之，本說明書係關於策略性紋理化玻璃片b側而不需犧牲玻璃片a側之性能貢獻。

可用於薄膜電晶體(TFT)-液晶顯示器(LCD)基板的平面顯示器(FPD)玻璃可以由兩側所構成。第一側可以是建造TFT的功能性側(a側)，而第二側可以是非功能性的背側(b側)。從前，焦點一直是在FPD玻璃的a側上，因為當沉積在大的區域上時，TFT結構的形成可能會對表面的不一致性敏感。FPD玻璃的b側可能會接觸各種的材料，例如塑膠、橡膠或陶瓷，如此一來，b側表面的表面品質和均勻性 不需要像a側一樣高。然而，在處理過程中，FPD玻璃和這些各種其它材料之間的接觸可能會引起摩擦帶電。舉例來說，由於該等材料固有功函數值的差異或基於費米能階傳送電荷的能力，兩種不同的材料會從接觸分離帶電。表面累積的電荷愈多，則表面電壓愈高。此外，當兩個帶電的表面分離時，電容會隨著分離的距離增長而減小，從而可能導致甚至更高的表面電壓。玻璃的接觸分離在TFT-LCD的製造中是不可避免的。這些高電壓可能會損壞沉積在FPD玻璃a側表面上的TFT結構。

因此，對於降低玻璃表面上的總電荷累積存在需求。

依據一個實施例，揭示一種改良玻璃片之靜電放電性質的方法，包括使用增加平均表面粗糙度的處理溶液處理該玻璃片之至少一側，以及移除該處理溶液。該玻璃片之該至少一經處理側的平均表面粗糙度可以從約0.3nm至約100nm。該處理之前的該玻璃片和該處理之後的該玻璃片之間的電壓降低百分比可以從約1.5%至約40%。

在其它的實施例中，提供一種具有第一側及第二側的玻璃片，該第一側具有從約0.3nm至約100nm的平均表面粗糙度，並且該第二側具有從約0.1nm至約100nm的平均表面粗糙度。該玻璃片可以具有至少約100mm的長度及小於約1.0mm的厚度。

在其它的實施例中，對於2 x 2μm的原子力顯微鏡(AFM)掃描，玻璃片可以包括表面粗糙度約0.2nm或甚 至約0.15nm的一側，及表面粗糙度從約0.3nm至約1.3nm的另一側。依據實施例，0.2nm可以被定義為藉由AFM量測所測定的Ra或Rq。Ra和Rq可以由方程式(1)和(2)表示：

其中n為量測發生的點數，z為在每一點的高度，以及zbar為在線掃描中在每一點收集的高度之平均。Ra時常被稱為「平均」表面粗糙度，而Rq時常被稱為「均方根」(RMS)表面粗糙度。玻璃片的長度可以大於約100mm，並且玻璃片的厚度可以小於約1mm。

將在以下的實施方式中提出本揭示之其他的特徵與優點，包括以下的實施方式、申請專利範圍以及附圖。從該描述，有部分對於該技術領域中具有通常知識者而言將是顯而易見的，或者可藉由實施本文中所描述的實施例而認可。

瞭解到，前述的一般性描述與以下的實施方式兩者說明了各種實施例，而且意欲提供用以瞭解主張的標的物之性質和特點的概觀或架構。附圖被涵括以提供對各種實施例的進一步瞭解，而且附圖被併入本說明書中並且構成本說明書的一部分。該等圖示說明本文中所描述的各種實施例，而且該等圖示與實施方式一起用來解釋主張的標的物之原理與操作。

100‧‧‧玻璃製造設備

101‧‧‧熔化容器

102‧‧‧箭頭

103‧‧‧精煉容器

104‧‧‧混合容器

105‧‧‧連接管

106‧‧‧熔融玻璃

107‧‧‧連接管

108‧‧‧輸送容器

109‧‧‧降流管

110‧‧‧入口

111‧‧‧成型容器

112‧‧‧開口

113‧‧‧槽

114a‧‧‧側邊

114b‧‧‧側邊

120‧‧‧熔融抽拉機器

122‧‧‧外殼

148‧‧‧玻璃片

150‧‧‧抽拉組件

151‧‧‧下游方向

第1圖為圖示熔融抽拉方法之實施例的示意圖； 第2圖為依據實施例對於尺寸為180mm x 230mm x 0.5mm的玻璃片，接觸分離之後測得的電壓對比玻璃類型及處理製程所繪製之圖；第3圖為圖示第2圖中圖示的數據之電壓降低百分比的圖；第4圖為依據實施例對於尺寸為127mm x 127mm x 0.5mm的玻璃片，接觸分離之後測得的電壓對比玻璃類型及處理製程所繪製之圖；第5圖為圖示第4圖中圖示的數據之電壓降低百分比的圖；第6圖為依據實施例平均表面粗糙度對比玻璃類型及處理製程所繪製之圖；第7圖為依據實施例對於尺寸為180mm x 230mm x 0.5mm的玻璃片，接觸分離之後測得的電壓對比平均表面粗糙度所繪製之圖；第8圖為依據實施例對於尺寸為127mm x 127mm x 0.5mm的玻璃片，接觸分離之後測得的電壓對比平均表面粗糙度所繪製之圖；第9圖為依據實施例對於尺寸為730mm x 920mm x 0.5mm的玻璃片，接觸分離之後測得的電壓對比玻璃類型及處理製程所繪製之圖；第10圖為圖示第9圖中圖示的數據之電壓降低百分比的圖；第11圖為依據實施例對於尺寸為730mm x 920mm x 0.5mm的玻璃片，接觸分離之後測得的電壓對比玻璃類型及處理製程所繪製之圖；以及第12圖為圖示第11圖中圖示的數據之電壓降低百分比的圖。

依據本文揭示的方法處理的玻璃片可以藉由任何適當的方法形成。在實施例中，玻璃片可以藉由熔融抽拉製程形成。熔融抽拉製程是一種下拉製程，也稱為溢流製程。在熔融抽拉製程中，玻璃成型熔化物流進耐火槽，然後以受控的方式從槽的任一側溢流出。這個製程的優點在於，所形成的片狀玻璃表面不會與任何耐火材料或其他成型設備接觸。此外，熔融抽拉製程產生了非常平坦且厚度均勻的玻璃片。結果是，不需要二次處理來獲得光滑、平坦且均勻的、用於顯示器應用的玻璃片。熔融抽拉製程要求的是製程中使用的玻璃在液相線溫度下具有相對高的黏度。以下參照第1圖進一步描述熔融抽拉製程。美國專利第3,338,696號和第3,682,609號中描述了類似的熔融抽拉製程，以引用方式將上述專利全部併入本文中。

藉由舉例的方式參照第1圖，用於從熔融玻璃形成玻璃片材的示例性玻璃製造設備100被示意性地圖示出，其中使用熔融抽拉機器來將熔融玻璃成型為玻璃片。玻璃製造設備100包括熔化容器101、精煉容器103、混合容器104、輸送容器108及熔融抽拉機器(FDM)120。玻璃批料被引入熔化容器101中，如箭頭102所指示。該批料被熔化形成熔 融玻璃106。精煉容器103具有從熔化容器101接收熔融玻璃106的高溫處理區，並且在該高溫處理區中氣泡被從熔融玻璃106去除。精煉容器103藉由連接管105流體耦接到混合容器104。也就是說，從精煉容器103流到混合容器104的熔融玻璃流經連接管105。混合容器104接著藉由連接管107流體耦接到輸送容器108，使得從混合容器104流到輸送容器108的熔融玻璃流經連接管107。

輸送容器108經由降流管109供應熔融玻璃106進入FDM 120。FDM 120包含外殼122，外殼122中配置入口110、成型容器111以及至少一抽拉組件150。如第1圖中所圖示，來自降流管109的熔融玻璃106流進入口110，入口110接到成型容器111。成型容器111包括開口112，開口112接收熔融玻璃106，熔融玻璃106流進槽113，然後溢流並在到根部熔合在一起之前沿著二個會合側邊114a與114b往下流，該二個側邊在該根部會合，之後熔融玻璃106被抽拉組件150接觸並往下游方向151抽拉而形成連續的玻璃片148。之後，連續的玻璃片148可以被分段成分離的玻璃片。

雖然本文中已經將表面處理方法描述為與藉由熔融抽拉製程形成的玻璃片一起使用，但應當理解的是，該表面處理方法也可被用在由玻璃批料被熔化形成熔融玻璃然後熔融玻璃成型為玻璃片的其它製程所形成的玻璃片上。藉由舉例的方式而非限制，本文所描述的拉引輥也可以與上拉製程、狹縫抽拉製程及其它類似的製程一起使用。

藉由熔融抽拉製程製作的玻璃片之尺寸沒有特別的 限制，而且本文所描述的處理方法可被應用於具有任何尺寸的玻璃片。然而，在一些實施例中，待處理的玻璃片之長度可以大於約100毫米，或甚至大於約200毫米。在一些實施例中，待處理的玻璃之長度可以大於約300毫米，或甚至大於約400mm。在其它的實施例中，玻璃片的長度可以大於500毫米或甚至大於600mm。在進一步的實施例中，玻璃片的長度可以大於700毫米，或甚至大於800毫米。在又進一步的實施例中，玻璃片的長度可以大於約900毫米，或甚至約1000毫米。同樣地，待處理的玻璃片之寬度可以大於約100毫米，或甚至大於約200毫米。在一些實施例中，待處理的玻璃之寬度可以大於約250毫米，或甚至大於約300mm。待處理的玻璃片之厚度沒有特別的限制，而且本文中揭示的處理玻璃片的方法可被用在薄玻璃片上。在實施例中，待處理的玻璃片之厚度可以為約1.0毫米或更小，或甚至約0.7毫米或更小。在一些實施例中，待處理的玻璃片之厚度可為約0.5mm或更小，或甚至約0.4毫米或更小。在其它的實施例中，待處理的玻璃片之厚度可以為約0.3mm或更小，或甚至0.1mm或更小。

待處理的玻璃片之組成物沒有特別的限制，而且本文所揭示的處理可被應用於任何的玻璃組成物。在一些實施例中，待處理的玻璃可以是鹼鋁矽酸鹽玻璃、鹼硼鋁矽酸鹽玻璃、鹼土鋁矽酸鹽玻璃或鹼土硼鋁矽酸鹽玻璃。本文所使用的術語「鹼」係指鹼金屬(例如鋰、鈉、鉀、銣及銫)，而「鹼土」係指鹼土金屬(例如鈹、鎂、鈣、鍶及鋇)，除非上 下文另有明確說明。

在一些實施例中，玻璃片的a側通常可以具有從約0.1nm至約100nm的平均表面粗糙度。例如，在一些實施例中，a側表面可以具有從約0.1nm至約100nm、從約0.16nm至約0.27nm、從約0.20nm至約0.27nm或甚至從約0.22nm至約0.25nm的平均表面粗糙度。在一些實施例中，玻璃片a側的平均表面粗糙度可以使得該粗糙度不影響玻璃片被人眼感知的視覺特性。

如以上簡要討論的，依據本揭示處理的玻璃片可以包含a側和b側。因為玻璃片的b側表面可能在製造和隨後的處理過程中受到機械接觸，所以b側表面品質的要求可能不像a側的表面品質要求一樣嚴格，以允許在將b側紋理化的概念付諸實施時有更多的靈活性。對玻璃片b側進行修改主要的問題是人眼無法辨別的缺陷。例如，b側上大於約100μm的缺陷可能是無法接受的。在實施例中，玻璃片b側上大於約150μm的缺陷可能是無法接受的。

在本文描述的方法中使用的玻璃片最初是使用上文所述的成型製程獲得的。當在初成型的狀況下(即沒有任何另外的表面處理或類似者)，玻璃片可能不具特定應用所需的厚度尺寸。可以使用板材薄化的技術來實現所需的玻璃片厚度及/或厚度均勻性。板材薄化技術可以包括化學或機械方法，用於從b側減少玻璃基板的厚度而不減低a側表面的品質。機械薄化可以減少由於平坦化製程所造成的廣泛b側表面特徵、缺陷及污染物。化學薄化可以顯露諸如凹痕和凹坑 等特徵。b側表面上的玻璃化學並不特別限於使用薄化製程。因此，若需要的話，可以經由使用薄化製程來實現如上面所討論的厚度。

依據一些實施例，在獲得了具有意圖用途的適當尺寸和組成的玻璃片之後，可以使用包含酸、鹼、中性溶液或上述之混合物的處理溶液來紋理化玻璃片的至少一側。使用實施例中揭示的溶液來紋理化玻璃片可以改良玻璃片的靜電放電(ESD)性能。曝露於處理溶液也可以在可接受的b側容忍限值內改變玻璃的表面化學及修飾玻璃片的表面。

依據一些實施例，可以在使用處理溶液進行處理之前或之後使用任何適當的清洗劑洗滌玻璃片，以去除微粒物質和其他的表面污染物。在一些實施例中，該清洗劑可以是SemiClean KG(由橫濱油脂工業株式會社(Yokohama-Yushi-Kogyo)所製造)或其它的、類似的清洗劑。在其它的實施例中，該清洗劑可以包括其它的洗滌劑、酸、鹼、過氧化物或上述之混合物。洗滌劑可以與界面活性劑、酸、鹼、螯合劑及類似者結合。在一些其它的實施例中，清洗劑可以是本質遠較簡單的，例如單鹼或具有過氧化物的鹼、單酸或具有過氧化物的單酸。清洗玻璃片的持續時間和方法沒有特別的限制，而且可以是任何適當的方法，例如噴灑、浸漬或在製造玻璃片中使用的洗滌製程。

可以使用處理溶液來處理玻璃片，以修改玻璃片的ESD性能。在一些實施例中，處理溶液可以是鹽酸(HCl)。HCl的莫耳濃度可以從約0.15M至約0.35M，或甚至從約0.2 M至約0.3M。在其它的實施例中，HCl的莫耳濃度可為約0.25M。在一些實施例中，處理溶液可以是硫酸(H₂SO₄)和水的混合物。在一些實施例中，硫酸：水的混合物可以是1：4的混合物，或甚至1：3的混合物。在其它的實施例中，硫酸和水的混合物可以是1：2的混合物。在一些實施例中，處理溶液可以是氟化鈉(NaF)和磷酸(H₃PO₄)的稀釋混合物。NaF和H₃PO₄的示例性混合物可以是0.2M的NaF和1M的H₃PO₄的混合物，該混合物可以在水中以4：5的混合物稀釋。在又其它的實施例中，處理溶液可以是HCl和氫氟酸(HF)的混合物。在這些實施例中，HCl的莫耳濃度可以從約0.15M至約0.35M，或甚至從約0.2M至約0.3M。HF可以以從約1 x 10^-3M(M=莫耳/升)至約1M或甚至從約2 x 10^-3M至約1 x 10^-4M的濃度加入到HCl中。在一些實施例中，2.5 x 10^-3M的HF可以被加入HCl中。其它適合的酸包括HNO₃、二氟化銨、氟化銨、HF：NH₄F、HF：NH₄HF的混合物或它者。應當理解的是，其它配方的處理溶液也是可以的。

可以藉由任何習知的方法使玻璃片接觸到處理溶液，例如浸塗、輥塗或噴塗。在玻璃片在處理溶液中進行浸塗的實施例中，可以將遮罩放在玻璃片的a側上方，以防止玻璃片a側的紋理化。遮罩材料沒有特別的限制，而且可以包括任何可以附著於玻璃片並保護玻璃片免受處理溶液影響的材料。在處理製程完成之後也應可容易地從玻璃片去除遮罩材料。示例性的遮罩包括保護膜(維斯昆(Visqueen)或卡普頓(Kapton))，假使該等保護膜留下殘餘物，則可以在隨 後的清洗製程中洗掉。其它適合的遮罩材料包括光阻劑、蠟或其他可去除的塗層。

該處理的持續時間沒有特別的限制，而且該處理應被執行必要的時間量，以實現所需的紋理化。在一些實施例中，處理的持續時間可以從約0.5分鐘至約90分鐘，或甚至從約1分鐘至約60分鐘，或從約5分鐘至約30分鐘。在一些實施例中，處理的持續時間可以從約10分鐘至約20分鐘。在其它的實施例中，處理時間可以為少於0.5分鐘，或甚至少於0.25分鐘。在又其它的實施例中，處理時間可以小於0.1分鐘。

處理進行的溫度可以視玻璃片的組成和處理溶液的組成而改變。在一些實施例中，處理進行的溫度可以從約20℃至約100℃，或甚至從約40℃至約90℃。在其它的實施例中，處理進行的溫度可以從約40℃至約80℃，或甚至從約50℃至約70℃。

在一些實施例中，在處理結束之後，可以藉由任何適當的方法從玻璃片去除處理溶液。例如，在一些實施例中，可以藉由洗滌處理過的玻璃片來去除處理溶液。如以上所討論的。在其它的實施例中，可以藉由加熱、蒸發或任何其它適當的方法來去除處理溶液。在又其它的實施例中，可以藉由例如強制氣流、滾筒、刮刀或類似物物理性地去除處理溶液。應當理解的是，在不偏離本揭示的範圍下，可以藉由任何方法或設備來去除處理溶液。

可以在處理製程之前和之後量測玻璃片的平均表面 粗糙度。可以使用原子力顯微鏡(AFM)來量測平均表面粗糙度。使用如上所定義的標準Ra或Rq值來量測粗糙度。在一些實施例中，在處理製程之前玻璃片的平均表面粗糙度係從約0.1nm至約100nm、從約0.1nm至約0.3nm、或甚至從約0.15nm至約0.25nm。在一些實施例中，在處理製程之前的平均表面粗糙度係從約0.2nm至約0.23nm。在一些實施例中，可以藉由處理製程來增加平均表面粗糙度。因此，可以在處理製程之後量測平均表面粗糙度，以確定由於處理製程的結果所增加的平均表面粗糙度。在一些實施例中，曝露於處理製程之後玻璃片的平均表面粗糙度可以從約0.3nm至約100nm，或甚至從約0.3nm至約75nm。在其它的實施例中，曝露於處理製程之後玻璃片的平均表面粗糙度可以從約0.3nm至約50nm，或甚至從約0.3nm至約25nm。在又其它的實施例中，曝露於處理製程之後玻璃片的平均表面粗糙度可以從約0.3nm至約15nm，或甚至從約0.4nm至約10nm。在仍其它的實施例中，曝露於處理製程之後玻璃片的平均表面粗糙度可以從約0.4nm至約5nm，或甚至從約0.5nm至約1.3nm。在仍其它的實施例中，曝露於處理製程之後玻璃片的平均表面粗糙度可以從約0.5nm至約1.15nm。在其它的實施例中，曝露於處理製程之後玻璃片的平均表面粗糙度可以從約0.5nm至約1.0nm，或甚至從約0.7nm至約0.9nm。由處理製程導致的平均表面粗糙度增加可能會受到任何數量的條件影響，包括但不限於玻璃片的組成、處理溶液的組成、處理製程的持續時間及/或處理製程的溫度。應當理解 的是，可以在處理製程中修改上述各參數，以在處理製程之後獲得所需的平均表面粗糙度增加。

依據一些實施例，可以繪製出玻璃片的平均表面粗糙度與靜電放電(ESD)性質之間的關聯性。特別的是，隨著玻璃片的平均表面粗糙度增加，裝置的ESD性質可以得到改善。玻璃片的ESD性質可以藉由量測玻璃片之經處理側上的電壓來確定。如以上所討論的，玻璃片的一側表面可能會累積會負面影響玻璃片之ESD性質的電荷。整個片上的電壓是所累積電荷之量度。因此，當玻璃片之經處理側上的電壓接近零時，玻璃片的ESD性質通常會改善。不受任何特定的理論所限制，一般認為，藉由增加玻璃片之經處理側的平均表面粗糙度，在玻璃片之經處理側和由不同材料製成的元件之間將有較少的接觸。因此，可以藉由增加玻璃片之經處理側的粗糙度來減少或最小化摩擦帶電。由本文所述的實施例之處理所賦予的最終玻璃表面組成也可以在摩擦帶電機制中發揮作用。

依據一些實施例，並且如以下的實例所示，接觸分離之後玻璃片的量測電壓可能會視例如玻璃片的組成、玻璃片的尺寸、處理溶液的組成及上述之組合而改變。然而，依據實施例，隨著玻璃片之一側的表面粗糙度增加可實現電壓的降低。可以藉由在處理之前、接觸分離之後量測電壓並在處理之後、接觸分離之後量測電壓來計算此電壓之減少百分比。在一些實施例中，電壓的減少百分比可以從約1.5%至約40%，或甚至從約2.0%至約35%。在其它的實施例中，在 接觸分離之後電壓的減少百分比可以從約3.0%至約30%，或甚至從約4.0%至約25%。在又其它的實施例中，在接觸分離之後電壓的減少百分比可以從約5.0%至約20%，或甚至從約7.0%至約15%。在一些其它的實施例中，在接觸分離之後電壓的減少百分比可以為約12%或甚至約10%。

在實施例中，雖然在經處理側的粗糙度和玻璃片電壓兩者的增加可以視玻璃的組成、玻璃的大小、處理溶液的組成、處理製程的持續時間及操作處理製程的溫度而改變，但可以使用本文所討論的各種處理溶液來為每種玻璃組成實現平均表面粗糙度的增加。由此，玻璃片的ESD性質可以得到改善。

實例

將藉由以下的實例進一步闡明本揭示。

實例1

將玻璃類型I(由康寧公司製造的鋁矽酸鹽玻璃)的保護性維斯昆膜剝離，並使用4%的SemiClean KG(由橫濱油脂工業株式會社製造)洗滌液使用標準的洗滌製程進行洗滌。然後將玻璃浸漬在各種酸中持續各種不同的時間長度和溫度，如下表1所列，其中每個玻璃片具有0.5mm的厚度。

在市售由原田公司(Harada Corporation)製造的升舉測試儀上測試127mm x 127mm x 0.5mm的玻璃片，並在被修改以支撐這種大小的玻璃片的類似升舉測試儀上測試180mm x 230mm x 0.5mm的玻璃片。在曝露於表1中確定的酸之後，使用洗滌製程以4%的SemiClean KG再次洗滌表面。在等級100的潔淨室中在12%的相對濕度下量測接觸分離之後的電壓。藉由每種玻璃類型3個樣品、每個樣品進行3次升舉來獲得結果。不管使用的測試設備為何皆量測到相同的趨勢。對測試的玻璃片測定表面組成(XPS)和平均表面粗糙度。確定的是，在接觸分離之後測得的電壓和平均表面粗糙度之間存在線性函數關係。平均而言，各種玻璃類型在接觸分離之後測得的電壓是不同的。當玻璃片的尺寸較大時，接觸分離之後測得的電壓之間的差異較大。據信這是由於較大的玻璃片上使用多個真空口所造成的。在真空口的初步接觸導致180mm x 230mm x 0.5mm和730mm x 920mm x 0.5 mm的玻璃片皆摩擦帶電。也在導致進一步摩擦帶電和電壓訊號放大的真空口之間、在水平方向上來回拉曳730mm x 920mm x 0.5mm的片材，造成各種玻璃類型之間有更大的差異。

實例2

現在參照第2-6圖，使用如本文所述的處理製程處理4種玻璃類型。測試四種不同的玻璃組成；如上所述的玻璃類型I、玻璃類型II、玻璃類型III及玻璃類型IV。這四種玻璃類型具有類似的組成，而且通常落在鋁矽酸鹽玻璃的類別內。使用了各種的處理溶液，並如表1所示製備經處理的玻璃片，但使用四種不同的玻璃組成，如上所述。處理製程完成之後，如下測試玻璃片的平均表面粗糙度及接觸分離之後的電壓。

藉由升舉測試儀使用接地的304 SS夾盤測試180mm x 230mm x 0.5mm的玻璃片。形成-39kPa的真空，並使用絕緣的Vespel銷(5mm R)。該測試也使用了10mm/sec的升舉銷速度和單真空口。每種玻璃類型進行三個樣品，並以隨機的順序進行。每個樣品進行3個升舉循環。在升舉循環之間使用離子化，並將值記述在80mm的銷高度。在升舉銷移動期間玻璃使用了探針追蹤。

藉由購自原田公司(Harada Corporation)的升舉測試儀並使用絕緣的黑色陽極化鋁夾盤測試127mm x 127mm x 0.5mm的玻璃片。形成-90kPa的真空，並使用絕緣的POM銷(2.5mm R)。該測試也使用了27mm/sec的升舉銷速度及由單一供應進料的雙通道真空口。每種玻璃類型測試三個樣 品並以隨機的順序進行。每個樣品進行3個升舉循環，並在升舉循環之間使用離子化。將值記述在29mm的銷高度。在升舉銷移動期間探針未追蹤玻璃。

在洗滌製程中使用4%的SemiClean KG清洗樣品，並將樣品在潔淨室中進行調整1小時，然後以約12%的相對濕度執行測試。使用的夾盤和銷在測試之前進行HEPA抽真空並使用DI潔淨室擦拭進行擦拭1小時。在測試開始時使用一個玻璃類型II的樣品接觸清洗夾盤和銷，先側b然後側a，每一側使用6個代表。

測試結果圖示於第2-6圖。在第2圖中，圖示出10個不同的結果：2-1圖示處理之前的玻璃類型IV；2-2圖示處理之前的玻璃類型I；2-3圖示使用NaF和H₃PO₄的稀釋混合物處理之後的玻璃類型I；2-4圖示使用H₂SO₄處理之後的玻璃類型I；2-5圖示使用HCl處理之後的玻璃類型I；2-6圖示使用HCl和HF處理之後的玻璃類型I；2-7圖示處理之前的玻璃類型II；2-8圖示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型II；2-9圖示處理之前的玻璃類型III；以及2-10圖示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型III。第2圖中的圖繪示對於180mm x 230mm x 0.5mm的玻璃片，玻璃類型對比接觸分離之後測得的電壓，並顯示對於每一種類型的玻璃來說，不管使用任何類型的處理，電壓皆接近0。

第3圖將來自第2圖的電壓數據圖示為電壓降低百分比。電壓降低百分比係由以下的方程式計算：[(V_o-V)/V_o]x 100 (3) 其中V_o為處理之前玻璃片接觸分離之後測得的平均電壓，V為處理之後玻璃片接觸分離之後測得的平均電壓。在第3圖中，圖示10個不同的結果：3-1圖示處理之前的玻璃類型IV；3-2圖示處理之前的玻璃類型I；3-3圖示使用NaF和H₃PO₄的稀釋混合物處理之後的玻璃類型I；3-4圖示使用H₂SO₄處理之後的玻璃類型I；3-5圖示使用HCl處理之後的玻璃類型I；3-6圖示使用HCl和HF處理之後的玻璃類型I；3-7圖示處理之前的玻璃類型II；3-8圖示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型II；3-9圖示處理之前的玻璃類型III；以及3-10圖示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型III。第3圖中的圖顯示，進行每個處理之後，每種玻璃類型的量測電壓有降低。

在第4圖中，圖示10個不同的結果：4-1圖示處理之前的玻璃類型IV；4-2圖示處理之前的玻璃類型I；4-3圖示使用NaF和H₃PO₄的稀釋混合物處理之後的玻璃類型I；4-4圖示使用H₂SO₄處理之後的玻璃類型I；4-5圖示使用HCl處理之後的玻璃類型I；4-6圖示使用HCl和HF處理之後的玻璃類型I；4-7圖示處理之前的玻璃類型II；4-8圖示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型II；4-9圖示處理之前的玻璃類型III；以及4-10圖示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型III。第3圖中的圖繪示對於127mm x 127mm x 0.5mm的玻璃片，玻璃類型對比接觸分離之後測得的電壓，並顯示對於每一種類型的玻璃來說，不管使用任何類型的處理，電壓皆接近0。

第5圖將來自第4圖的電壓數據圖示為電壓降低百分比。電壓降低百分比係使用方程式(3)所計算：在第5圖中，圖示10個不同的結果：5-1圖示處理之前的玻璃類型IV；5-2圖示處理之前的玻璃類型I；5-3圖示使用NaF和H₃PO₄的稀釋混合物處理之後的玻璃類型I；5-4圖示使用H₂SO₄處理之後的玻璃類型I；5-5圖示使用HCl處理之後的玻璃類型I；5-6圖示使用HCl和HF處理之後的玻璃類型I；5-7圖示處理之前的玻璃類型II；5-8圖示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型II；5-9圖示處理之前的玻璃類型III；以及5-10圖示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型III。第5圖中的圖顯示，進行每個處理之後，每種玻璃類型的量測電壓有降低。

在第6圖中，圖示10個不同的結果：6-1圖示處理之前的玻璃類型IV；6-2圖示處理之前的玻璃類型I；6-3圖示使用NaF和H₃PO₄的稀釋混合物處理之後的玻璃類型I；6-4圖示使用H₂SO₄處理之後的玻璃類型I；6-5圖示使用HCl處理之後的玻璃類型I；6-6圖示使用HCl和HF處理之後的玻璃類型I；6-7圖示處理之前的玻璃類型II；6-8圖示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型II；6-9圖示處理之前的玻璃類型III；以及6-10圖示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型III。第6圖中的圖繪示玻璃類型對比平均表面粗糙度，並顯示對於每一種類型的玻璃來說，處理製程造成平均表面粗糙度增加。

第2-6圖顯示，在本實例中進行的每種類型的處理 提供了增加的平均表面粗糙度並使電壓接近0。然而，第2-6圖還顯示，各種的處理與各種類型的玻璃配合地相當良好。

現在參照第7圖，此圖提供了玻璃類型I在接觸分離之後測得的平均表面粗糙度和電壓的比較，如第2圖和第6圖所示。具體而言，第7圖圖示180mm x 230mm x 0.5mm的玻璃片在接觸分離之後量測的平均表面粗糙度對比電壓的圖。第7圖中的圓形表示處理之前的玻璃類型I，第7圖中的方形表示使用NaF和H₃PO₄的稀釋混合物處理之後的玻璃類型I，第7圖中的菱形表示使用H₂SO₄處理之後的玻璃類型I，第7圖中的三角形表示使用HCl處理之後的玻璃類型I，以及第7圖中的箭頭表示使用HCl和HF處理之後的玻璃類型I。如從第7圖可以看出的，隨著平均表面粗糙度增加，接觸分離之後測得的電壓亦增加(即接近0)，從而驗證了平均表面粗糙度和電壓之間的關聯性。第7圖中的線顯示該圖的線性回歸分析。

現在參照第8圖，此圖提供了玻璃類型I在接觸分離之後測得的平均表面粗糙度和電壓的比較，如第4圖和第6圖所示。第8圖圖示127mm x 127mm x 0.5mm的玻璃片在接觸分離之後的平均表面粗糙度對比電壓的圖。第8圖中的圓形表示處理之前的玻璃類型I，第8圖中的方形表示使用NaF和H₃PO₄的稀釋混合物處理之後的玻璃類型I，第8圖中的菱形表示使用H₂SO₄處理之後的玻璃類型I，第8圖中的三角形表示使用HCl處理之後的玻璃類型I，以及第8圖中的箭頭表示使用HCl和HF處理之後的玻璃類型I。如從第8圖可 以看出的，隨著平均表面粗糙度增加，接觸分離之後測得的電壓亦增加(即接近0)，從而驗證了平均表面粗糙度和電壓之間的關聯性。第8圖中的線顯示該圖的線性回歸分析。

實例3

在實例3中在玻璃類型II和玻璃類型III上使用以上實例中討論的方法進行測試。將具有修改過用以支撐玻璃片尺寸的夾盤的市售升舉測試儀使用在730mm x 920mm x 0.5mm的玻璃片上，並使用接地的304 SS夾盤。形成-39kPa的真空並使用絕緣的Vespel銷(5mm R)。升舉銷速度為10mm/sec，而且設備具有20個真空口。每種玻璃類型取樣3個樣品並以隨機的順序進行。每個樣品進行6個升舉循環，且在升舉循環之間使用離子化。將值記述在80mm的銷高度。在升舉銷移動期間玻璃使用了探針追蹤。使用標準的洗滌製程用4%的SemiClean KG清洗樣品，並將樣品在潔淨室中進行調整1小時，然後以約12%的相對濕度執行測試。使用的夾盤和銷在測試之前進行HEPA抽真空並使用DI潔淨室擦拭擦拭1小時。在測試開始時使用一個玻璃類型II的樣品接觸清洗夾盤和銷，先側b然後側a，每一側使用6個代表。

現在參照第9圖，此圖圖示測試的結果。在第9圖中，9-1表示處理之前的玻璃類型II，9-2表示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型II，9-3表示處理之前的玻璃類型III，以及9-4表示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型III。第9圖圖示接觸分離之後測得的電壓對比玻璃類型，並指出電壓隨著處理而升高(即接近0)。

第10圖將來自第9圖的電壓數據圖示為電壓降低百分比。該電壓降低百分比係使用方程式(3)計算。在第10圖中，10-1表示處理之前的玻璃類型II，10-2表示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型II，10-3表示處理之前的玻璃類型III，以及10-4表示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型III。第10圖中的圖顯示，在進行每個處理之後，每個玻璃類型測得的電壓有降低。

實例4

在實例4中，使用以上的實例中討論的方法在玻璃類型IV、玻璃類型II及玻璃類型V上進行測試。將具有修改過用以支撐玻璃片尺寸的夾盤的市售升舉測試儀使用在730mm x 920mm x 0.5mm的玻璃片上。夾盤為接地的304 SS。形成-39kPa的真空，並使用絕緣的Vespel銷(5mm R)。升舉銷速度為10mm/sec，而且設備具有20個真空口。每種玻璃類型測試三個樣品並以隨機的順序進行。每個樣品進行3個升舉循環，且在升舉循環之間使用離子化。將值記述在80mm的銷高度。

現在參照第11圖，此圖圖示測試的結果。在第11圖中，11-1表示處理之前的玻璃類型IV，11-2表示處理之前的玻璃類型II，11-3表示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型II，11-4表示處理之前的玻璃類型V，以及11-5表示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型V。第11圖圖示接觸分離之後測得的電壓對比玻璃類型，並指出電壓隨著處理而升高(即接近0)。

第12圖將來自第11圖的電壓數據圖示為電壓降低百分比。該電壓降低百分比係使用方程式(3)計算。在第12圖中，12-1表示處理之前的玻璃類型II，12-2表示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型II，12-3表示處理之前的玻璃類型III，以及12-4表示使用NaF和H₃PO₄的混合物處理之後的玻璃類型III。第12圖中的圖顯示，在進行每個處理之後，每個玻璃類型測得的電壓有降低。

對於該技術領域中具有通常知識者而言，在不偏離主張的標的物之精神與範圍下，可以對本文中所描述的實施例進行各種修飾與變化將是顯而易見的。因此，本說明書意欲涵蓋本文中所描述的各種實施例之修飾與變化，且前提為該種修飾與變化在所附申請專利範圍及其等同物之範圍內。

Claims (6)

1. 一種改良一玻璃片之靜電放電性質的方法，包含以下步驟：在一從20℃至100℃的溫度下使用一處理溶液處理該玻璃片之至少一側持續一段從0.5min至90min的時間，該處理增加該玻璃片之該至少一側的一平均表面粗糙度，其中該處理溶液選自於由HCl、二氟化銨及一H₂SO₄與水之溶液所組成之群組；以及移除該處理溶液，其中在該處理之後，該玻璃片之該至少一經處理側的一平均表面粗糙度係從0.3nm至100nm，並且在接觸分離之後所量測的該處理之前的該玻璃片和該處理之後的該玻璃片之間的一電壓降低百分比係從1.5%至40%。
2. 如請求項1所述之方法，其中該玻璃片包含鹼鋁矽酸鹽、鹼硼鋁矽酸鹽、鹼土鋁矽酸鹽、鹼土硼鋁矽酸鹽或上述之組合。
3. 如請求項1所述之方法，其中該處理溶液包含一莫耳濃度從0.15莫耳/升至0.35莫耳/升的HCl。
4. 如請求項1所述之方法，其中在該處理步驟之前，該玻璃片之一平均表面粗糙度係從0.1nm至0.3nm。
5. 如請求項1所述之方法，其中該玻璃片之一第一側係使 用該處理溶液進行處理，並且在處理之後具有一從0.3nm至100nm的平均表面粗糙度，以及該玻璃片之一第二側未使用該處理溶液進行處理，並具有一從0.1nm至0.3nm的平均表面粗糙度。
6. 一種玻璃片，其藉由如請求項1所述之方法產生。