表面张力限定的平面流动液相涂覆玻璃法制造技术

本发明专利技术涉及一种利用表面张力限定的平面流并使用稀释溶液中的少量涂层材料填充玻璃部件的底面或“Ａ”面表面和涂覆装置底部之间的窄空间来涂覆玻璃部件的方法。涂料溶液的表面张力确保液体被一直限制在玻璃部件的下表面，涂覆上述表面，且不会溢出到上表面产生导致如那些已经被描述情形的缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用疏水材料液相涂覆玻璃表面的表面张力限定的平面流动法。
技术介绍
随着用平板玻璃作为手持式电子设备覆盖部件的迅速增加，例如手机、媒体播放 器、平板电脑及其它设备，在部件的裸露面涂覆容易清洗的疏水材料涂层的需求正在增长。 疏水材料涂层可被涂覆于裸露玻璃或涂覆疏水涂层前已经涂覆其它涂层的玻璃，例如抗反 射涂层。在大多数情况下疏水涂层存在于玻璃部件的单面(使用者所接触的面)，因为存在 于背部(临近设备中心部分的面)能干扰覆盖件与其下显示模块间的粘结。玻璃件背部不 存在任何干扰显示模块运行的物质是重要的。将涂层材料在液相状态下涂于玻璃表面，其中溶液中的涂层分子通过范德华力或 通过涂层分子与玻璃表面之间的共价键附着于玻璃表面。在单面上涂覆涂层的最常用方法 是，用掩膜或胶布钝化背面，然后将整个部件浸入液体涂料介质中，涂覆完成后除去掩膜/ 胶布，并清除、清洗部件以除去任何可能存在的掩膜或胶布材料。虽然这种方法能涂覆部件 的单一面，但实际上存在几个重大缺陷1.需要至少两个额外的工艺步骤-掩膜/胶布覆盖，和掩膜/胶布去除。2.掩膜或胶布不是总能完全覆盖背部玻璃表面，涂料溶液能从留下的间隙和接缝 中渗透并涂覆背部区域。背部表面涂层材料的存在能增加整体部件堆叠厚度至超过规格上 限，也使表面更加疏水，这将削弱组装后玻璃下表面与显示模块之间的粘结。3.残存在玻璃背面的掩膜/胶布/粘结剂残留材料能增加表面接触角，这暗示着 亲水性的下降，也将削弱组装后玻璃下表面与显示模块之间的粘结。4.残存在玻璃背面的掩膜/胶布/粘结剂残留材料成为能扭曲通过玻璃部件显示 的图象的污染物。5.许多玻璃部件被浸入涂料溶液池中。当部件被连续浸入池中时，池中溶液内的 涂层材料经过使用被稳定地耗尽，且持续增加的外来污染物通过玻璃或掩膜引入池中。因 此，随着从新鲜溶液至被大量使用这一发展过程，涂层性能持续下降。对于疏水的“容易清洗”的涂层材料，涂层涂覆方法的效果可通过被涂覆表面的水 和油酸接触角来表征。这些用测角器测量的接触角是表面亲水性指示。T测角器测试能在 使用磨擦牢度评估仪反复磨擦而“老化”的新鲜的刚被涂覆的表面执行。角度仪测试，结合 目测，也能用于确定过去作为背部表面钝化留下的残留材料的程度和影响。考虑到在当前方法中阻止涂覆覆盖玻璃背部的固有困难和此方法所带来的成本， 希望有一种新的简单的用于玻璃部件单面涂层的方法。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于涂覆玻璃制品表面的表面张力限定的平面流(surface tension-limited,planar flow)方法。此方法使用疏水材料完成液相涂覆玻璃制品，无需钝化该制品背部表面。相比于标准的浸渍涂覆方法，制品的性能没有任何下降，并进一步消 除上述
技术介绍
中提到的浸渍涂覆方法带来的缺点。本专利技术利用表面张力限定的平面流并使用稀释溶液中中的少量涂层材料来填充 玻璃部件下表面和涂覆装置底部之间的窄空隙。涂料溶液的表面张力确保液体被一直限制 在玻璃部件的下表面，涂覆上述表面，且不会溢流到上部表面产生导致如那些已经被描述 的缺陷。本专利技术涉及一种仅涂覆平板玻璃制品的一个面的平面表面张力方法，此方法包 括提供具有容器的装置，该容器具有基底、以流体密封方式连接到上述基底的垂直 壁结构、至少一个用于将流体引入和排出容器的通道和容器内用于稳定定位平板玻璃制品 的支撑表面，和；提供具有第一面、第二面和侧面的平板玻璃制品；在支撑面上稳定定位玻璃制品， 使制品的第一面为最接近于容器基底的面；提供由沉淀在玻璃表面的涂层材料和该涂层材料的溶剂组成的涂料溶液；将选定体积的涂料溶液引入容器，使涂料溶液从容器基底上升至与玻璃制品的第 一面接触且基本上不与玻璃制品的侧面接触；通过让涂料溶液与第一面接触选定的时间，用涂层材料涂覆玻璃制品的第一面；将涂层流体从容器中排出；将玻璃移出并使用选定的清洗液超声清洗玻璃制品；干燥清洗后的制品获得一面被涂层材料涂覆而另一面没有被涂覆的玻璃制品。在一个实施方案中，涂料溶液与玻璃制品的第一面接触1-5分钟。在另一个实施 方案中，涂料溶液与玻璃制品的第一面接触1-5分钟。涂料溶液与玻璃制品被涂覆的第一 面在18-40°C温度范围下接触。在一个实施方案中，涂料溶液与玻璃制品的面在20-30°C温 度范围下接触。本方法中使用的玻璃可以是任何一种可被疏水和/或疏油涂层材料涂覆的 玻璃。例如不局限于选自硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃和掺钛玻璃的玻璃。在一个实施 方案中，使用了化学强化的玻璃，其中通过离子交换、离子植入或现有技术中熟知的其它化 学强化玻璃的方法强化玻璃。在另一个实施方案中使用了化学强化的硼硅酸盐玻璃、铝硅 酸盐玻璃和掺钛玻璃。在一个特定的实施方案中通过将玻璃中的碱金属离子离子交换为较 大的碱金属离子来强化玻璃。附图说明图1A-1C是可以用于表面张力限定的平面流动液相涂覆玻璃表面的方法和几个 装置的图。图1D是托住图1C中所示3个玻璃部件的图1B中装置的俯视图。图2是平面流涂覆的表面和浸渍涂覆的表面的水接触角的角度测量比较曲线图， 该图表明当没有擦拭发生时二者疏水涂层的品质没有区别。图3是水接触角角度测量比较曲线图，该图表明经使用磨擦牢度评估仪10000轮 磨蚀后平面流涂覆的表面比浸渍涂覆的表面更具有疏水性。图4是平面流涂覆和浸渍涂覆的表面油酸接触角角度测量比较曲线图，该图表明当没有磨蚀发生时二者疏水涂层的品质没有区别。图5是油酸接触角角度测量比较曲线图，该图表明经使用磨擦牢度评估仪10000 轮磨蚀后平面流涂覆的表面比浸渍涂覆的表面更具有疏水性。图6是裸露玻璃(未涂覆)的B-侧表面、平面流动涂覆的A-侧表面和浸渍涂覆 的_侧表面的水接触角的角度测量比较曲线图。图7是具有容器和涂覆过程中支托部件的支架的装置图示说明。 具体实施例方式使用本专利技术方法涂覆的玻璃物体、部件和制品具有第一面、第二面和侧面或由第 一和第二面之间的物体厚度限定的面(圆形物体-一个侧面；三角形物体-三个侧面；四方 形物体_四个侧面；等)。就支撑玻璃制品而言，术语“边缘”是指与被涂覆的面与侧面相交 的周边区域。同样在此，在涂覆装置中定位玻璃物体是指定位玻璃物体，以使被涂覆面平行 于在容器中上涨时的涂料溶液表面区域。需要背部表面钝化的浸渍涂覆是用于涂覆部件正面表面涂层的最常用方法。浸渍 涂覆方法具有几个缺点，其中需要压合掩膜和除去掩膜两个额外步骤，后者经常导致除去 掩膜带来的背部表面污染。掩膜压合步骤增加了工艺时间和成本，且掩膜除去步骤如此前 所解释能增加背部表面的疏水性，因而使后续工序中显示模块压合效果复杂化。本专利技术不需要将整个玻璃部件浸入涂料溶液，也不需要对不应被疏水材料涂覆的 背部表面进行钝化。因此，上述工艺消除浸渍涂覆方法所带来的缺陷。简要概括上述工艺1.涂覆之前不需要压合掩膜/胶布的工艺步骤，且在涂覆和清洗步骤完成后不需 要掩膜/胶布除去步骤。2.涂覆过程中，涂料溶液和玻璃表面之间的表面张力阻止任何液体漫延或溢出到 部件的上表面。恰当的处理也能确保在转移至清洗池的过程中没有残留涂料液流至玻璃部 件背面。3.使用上述方法，每次涂覆后，涂料溶液不会被再次使用。涂覆后，溶剂被随后回 收重新使用，这是本专利技术有关环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仅涂覆平板玻璃制品单面的平面表面张力方法，该方法包括：提供具有容器的装置，该容器具有基底、以流体密封方式连接到上述基底的垂直壁结构、至少一个用于将流体引入和排出容器的通道和容器内用于稳定定位平板玻璃制品的支撑表面和；提供具有第一面、第二面和侧面的平板玻璃制品；在支撑面上稳定定位玻璃制品，使制品的第一面为最接近于容器基底的面；提供由沉淀在玻璃表面的涂层材料和涂层材料的溶剂组成的涂料溶液；将选定体积的涂料溶液引入容器，使涂料溶液从容器基底上升至与玻璃制品的第一面接触且基本上不与玻璃制品的侧面接触；通过让涂料溶液与第一面接触选定的时间用涂层材料涂覆玻璃制品的第一面；将涂料流体从容器中排出；将玻璃制品移出并使用选定的清洗液超声清洗玻璃制品；干燥清洗后的制品获得一面被涂层材料涂覆而另一面没有被涂覆的玻璃制品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆亚，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US