[发明专利]保护玻璃的方法

说明书

相关申请交叉参考

本申请要求2005年4月29日提交的、题为“保护玻璃的方法”的美国申请第11/119511号(序列号)的优先权，其内容在此引为参考。

发明背景

包括LCD玻璃在内的许多玻璃在应用中要求玻璃表面非常清洁，基本上不含微粒和有机污染物。玻璃在暴露于环境中时，会迅速受到有机污染物的污染，这种污染在几分钟之内就可观察到。目前用来清洁LCD玻璃的清洁工艺经常包括数个步骤，还要使用许多化学试剂。因此，需要一种保护玻璃表面的方法，使之在制造、装运、储存过程中免受环境污染，在尽可能减少使用甚至完全不用化学试剂的情况下提供清洁的玻璃表面。

目前用来切割和研磨玻璃表面及边缘的程序常常产生小玻璃屑(例如尺寸大于1微米而小于约100微米的碎屑)。这些微粒当中，有一些不可逆地附着在清洁的玻璃表面上，使玻璃在大多数应用中不可用。对于LCD玻璃表面，这个问题尤其严重。

LCD玻璃可通过热熔拉伸(fusion draw)工艺制造，产生平坦、光滑的玻璃表面，可将其切割或研磨(grind)成所需尺寸。在切割过程中产生的一些玻璃碎屑来自玻璃表面。当这些碎屑的平坦表面接触玻璃板的表面时，碎屑与玻璃表面之间将存在较大的接触面积，从而促进了它们的牢固附着。如果水蒸气在这两个表面之间冷凝成水膜，就可能生成永久性化学键合作用，此时玻璃碎屑在玻璃表面上的附着就变得不可逆。这可能使得玻璃无法用于LCD应用。

保护玻璃板，特别是LCD玻璃板的一种已知方法是在玻璃的两个主表面上施加聚合物膜，以便在刻划、折断和斜切过程中提供保护。在典型的方法中，一个主表面上用黏合剂粘贴聚合物膜，另一个主表面上通过静电作用附着膜。第一膜在完成玻璃板边缘的精整(切割或研磨)之后去掉，而第二膜在精整步骤之前即去掉。虽然背涂黏合剂的膜使得表面可避免被处理设备擦伤，但它会引起其他问题。例如，聚合物膜会捕集修整过程中产生的玻璃碎屑，使玻璃碎屑聚集起来，擦伤玻璃表面，特别是表面边缘附近。这种膜的另一个问题是它会在玻璃表面上残留黏合剂。因此，需要一种不会在玻璃表面上留下任何残余涂层的防止玻璃表面上附着玻璃碎屑的方法，还需要一种临时保护玻璃表面的方法，该方法使得便于玻璃制品在进一步使用之前获得清洁、无涂层的表面。

用来临时保护LCD玻璃的涂层是否方便除去是要考虑的另一个重要问题。液晶显示器制造商用LCD玻璃作为复杂的制造过程的起点，这种过程通常包括在玻璃基板上形成半导体器件，例如薄膜晶体管。为了避免对这种过程造成不利影响，用来保护LCD玻璃的任何涂层必须在LCD生成过程开始之前能够被方便地除去。

因此，人们希望获得具有以下特性的涂层：

(1)涂敷过程应能方便地整合进玻璃成形的总过程中，具体来说是在成形的结束阶段，这样新成形的玻璃一经产生基本上就能立即得到保护；该涂层应能经受玻璃成形生产线上的环境影响(例如高达350℃的温度)，对环境安全，容易用常规技术(例如喷涂、浸涂、溢流涂敷(flooding)、液面涂敷等)铺展在玻璃表面上，防水性，等等；

(2)该涂层应保护玻璃，防止切割和/或研磨玻璃板时产生的碎屑附着在玻璃上面，还要防止附着其他污染物，例如在使用前储存和装运过程中玻璃可能接触的微粒；

(3)该涂层应具有足够的强度，在切割和/或研磨过程中接触大量水之后能持续提供保护；

(4)该涂层应在最终使用前可在利用洗涤剂或不用洗涤剂的情况下从玻璃上基本或完全除去，以最大程度减少玻璃表面上存在的微粒数目；

(5)该涂层一经施涂到玻璃上，在将经过涂敷的玻璃堆叠起来的时候，它不会粘到夹在玻璃板之间的纸上。

本文所描述的方法满足本领域长期以来的这种需求。

发明概述

本说明书描述了保护玻璃的方法。这里所述的材料、方法和制品的优点将部分呈现在后面的具体描述中，也可以通过实施下面描述的各个方面而知晓。以下描述的优点可以通过所附权利要求书中特别指出的要素及其组合来实现和达到。应当理解，前面的综述和后面的详述都仅仅是示例性的和解释性的，而非限制性的。

附图简述

附图结合在本说明书中构成其一部分，说明了下面所述的若干方面。

图1显示了玻璃表面上所述涂层的热分析数据。

图2显示了LCD玻璃上6％涂层(厚2微米)和12％涂层(厚14微米)的纳米级凹痕数据。

发明详述