[发明专利]活动玻璃片的非接触式刻蚀

说明书

本申请要求享有2010年3月26日提交的申请序列号为No.12/732,597的美国专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及刻蚀玻璃片的方法和装置，例如，在液晶显示器(LCD)的制造中作为基板的玻璃片。具体地说，本发明涉及刻蚀不与这些表面机械接触的玻璃片主表面的一个面或两个面。更具体地说，本发明涉及在基本垂直的方向上运输该玻璃片的同时来实施该刻蚀。

背景技术

液晶显示器用基板的制造过程包括多个步骤，其中需要在不对玻璃片的主表面造成损害的条件下支撑和传送(运输)玻璃片，具体地说，不对玻璃片的将要在其上设置例如薄膜晶体管和滤色镜这些显示元件的“品质”表面造成伤害。例如，在基板的制造过程中，玻璃片需要被切割尺寸、磨边、清洗、以及封装并装船或以其它途径提供给显示器制造商。

由于玻璃片的尺寸从1米增长到超过2米却没有相应地增加玻璃片的厚度，玻璃片的横向刚性显著地减小了。同时，对运输速度的要求保持不变或者增加。因此，目前存在于运输液晶显示器用玻璃基板的难题可被描述为试图移动大玻璃片，该大玻璃片的机械性能不象那些薄纸，且不能接触玻璃片的主表面。

通过熔融工艺(见下文)制造的玻璃片具有非常光滑的表面。在实际中，发现非常光滑的表面精加工有时可能会成为在显示器生产过程中产生静电放电的因素。在这些情形下，人们发现对玻璃片表面进行刻蚀以减小其光滑度是有利的。仅需要光刻基本上就减小了静电放电的可能性。因此，可基本上以不损害玻璃片传输光的性能而实施该刻蚀。除了应对静电放电的难题之外，酸刻蚀处理还有助于提高金属薄膜和用于LCD制造过程中的玻璃基板之间的接合。

过去，人们认为活动的玻璃片主表面的刻蚀需要玻璃表面与辊之间的物理接触。具体地，人们认为需要用辊来获得均匀的刻蚀。公开号为No.2007/0271756的美国专利公开文本和公开号为JP2004-203668的日本专利公开文本公开了这样的基于辊的刻蚀。这两篇文献都使用了辊来施加酸溶液，即使它们在整个工艺过程的其它处使用水来支持玻璃片。

如下面所讨论和说明的，根据本发明，令人惊奇地发现，刻蚀不需要与活动玻璃片的主表面的物理接触。具体地说，发现了在大玻璃片的运输过程中能获得高度均匀的刻蚀而无需与玻璃片的主表面的物理接触。由于物理接触可能会产生玻璃表面被损害和/或污染的风险，因此，这是很重要的成果。

发明内容

根据第一方面，公开了一种以基本上垂直的方向运输玻璃片13并同时增加该玻璃片的至少一个主表面的粗糙度的方法，其包括：

(a)提供移动运输器2，其构造为接触玻璃片13的底部边缘并以一运输速度移动该玻璃片13；

(b)提供多个非接触式支座3，其中每一支座3都用于喷射来自于多个孔22的液体40；和

(c)将玻璃片13的底部边缘与该移动运输器2接触，并在喷射来自于多个非接触式支座3的液体40的同时以该传输速度移动该玻璃片13，

其中，该液体40为刻蚀溶液，并且该方法包括从(i)设置在玻璃片13的顶部边缘上的一个或多个非接触支座3、(ii)顶部淋洒器11、或(iii)设置在玻璃片13的顶部边缘上的一个或多个非接触支座3和顶部淋洒器11，向玻璃片13的顶部部分施加刻蚀溶液40。

根据第二方面，公开了一种用于在基本上垂直的方向运输玻璃片13并同时增加该玻璃片的至少一个主表面的粗糙度的装置，其包括：

(a)移动运输器2：其构造为接触玻璃片13的底部边缘并以一传输速度移动该玻璃片13；

(b)多个非接触式支座3，其中每一支座都构造为喷射来自于多个孔22的刻蚀溶液40；和

(c)设置在多个非接触支座3上并用于向玻璃片13的顶部部分施加刻蚀溶液40的顶部淋洒器11。

根据第三方面，公开了一种通过熔融工艺生产的玻璃片13，其具有每一个的面积都大于5平方米的第一和第二主表面，其中，该第一和第二主表面的至少之一在其中部的至少90％的区域上的平均表面粗糙度在0.5到1.1纳米的范围之间。

上述本发明的多个方面的概述中所使用的附图标记仅用于便于读者理解，而不用于限制本发明的范围。更通常地，应该明白上面的概述以及下面的详细说明都只是对本发明的示例和提供用以理解本发明本质和特点和一个概述或架构。