(57)【要約】  コーティングのためのガラス、ガラスセラミック又はセラミック基板を調製する方法であって：キャリアの主面を処理してキャリア接合面を形成するステップであって、上記キャリアは少なくとも２ｍｍの厚さを有する、ステップ；キャリア表面改質層を上記キャリア接合面上に配置するステップ；  上記キャリアを少なくとも１つの基板に接合するステップであって、上記少なくとも１つの基板は、基板接合面及び約０．１ｍｍ〜約３．５ｍｍの厚さを有し、上記接合ステップは、上記キャリアの上記キャリア表面改質層を上記基板の上記基板接合面に仮結合することによって実施される、ステップを含む。更に、上記処理及び配置ステップは、上記キャリア表面改質層と上記基板接合面との間の接着エネルギが、上記接合ステップ後に５０〜１０００ｍＪ／ｍ２となるように実施される。
2019536723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティングのための物品であって、
前記物品は：
キャリア接合面を備えるキャリア；
前記キャリア接合面上に配置されたキャリア表面改質層；及び
基板接合面を備える、少なくとも１つの基板
を備え、
前記キャリア表面改質層及び前記少なくとも１つの基板の前記基板接合面は、前記キャリア表面改質層と、前記少なくとも１つの基板の前記基板接合面との間に、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギが存在するように結合され、
更に前記キャリアは、前記少なくとも１つの基板及び前記キャリアを破損することなく、前記少なくとも１つの基板から機械的に取り外される、物品。
【請求項２】
前記接着エネルギは、コーティングが前記少なくとも１つの基板上に３００℃以下のコーティング温度及び１０−６トル〜７６０トル（約１３３１０−６Ｐａ〜約１０１ｋＰａ）のコーティング圧力で配置された後に、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２となる、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記キャリアは、前記少なくとも１つの基板の前記基板接合面が前記キャリア表面改質層を微量しか含まないように、前記少なくとも１つの基板から機械的に着脱可能である、請求項１又は２に記載の物品。
【請求項４】
基板をコーティングするための取り付け具アセンブリであって、
前記取り付け具アセンブリは：
キャリア接合面及び設置面を備える少なくとも１つのキャリア；
前記キャリア接合面上に配置されたキャリア表面改質層；並びに
前記少なくとも１つのキャリアの前記設置面に着脱可能に連結された少なくとも１つのクランプと、前記少なくとも１つのクランプに着脱可能に連結されたプレートとを備える、カムアセンブリ
を備え、
前記キャリア表面改質層は、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギで、前記基板の基板接合面に仮連結される、取り付け具アセンブリ。
【請求項５】
前記キャリア表面改質層は、連結及び堆積後に、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギで、前記基板の前記基板接合面に仮連結される、請求項４に記載の取り付け具アセンブリ。
【請求項６】
前記取り付け具は、各前記基板を約１Ｎ〜２０Ｎの遠心力に供するドラムコーティングプロセスにおいて、複数の前記基板をコーティングするために適合される、請求項４又は５に記載の取り付け具アセンブリ。
【請求項７】
前記キャリア表面改質層は、略非平面形状である前記基板の前記基板接合面に、前記キャリア表面改質層と前記基板接合面との間に５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギが存在するように仮連結される、請求項４〜６のいずれか１項に記載の取り付け具アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１６年１０月２５日出願の米国仮特許出願第６２／４１２３９７号の優先権の利益を主張するものであり、上記仮特許出願の内容は信頼できるものであり、その全体が参照により本出願に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本開示は一般に、コーティングのために基板を位置決め及び固定するための方法及び装置に関し、より詳細には、カバーガラス基板を耐擦傷性コーティングでコーティングするための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ガラス素子は、長年にわたって、様々な電子デバイスのためのカバーガラス基板として使用されている。近年、特定の特徴及び特性を有するこれらの基板上に機能性コーティングを配置するために、様々な技術が開発されている。これらの機能性コーティングとしては、抗菌性コーティング、耐擦傷性コーティング、耐指紋性コーティング、及び反射防止コーティングが挙げられる。
【０００４】
カバーガラス基板の表面上に所望の特性及び属性を提供するためにこれらのコーティング技術が発展したが、これらの基板を内包する製品にこれらを低い製造コスト及び高い生産高で組み込むことにおいて、課題が残っている。様々なコーティング装置内でガラス基板を位置決め及び固定することは、技術的に困難である。例えば、基板は、取り扱い及び直接的な取り付け具の接触によって損傷しやすい場合がある。更に、特定のコーティングプロセスは、部品上に大きな機械力を与える場合があり、これは、上記部品とこのプロセスで採用される取り付け具との間に相当な接触力を生む。
【０００５】
多くの従来のアプローチでは、カバーガラス基板のユーザに面しない側は、コーティング中に、接着剤又は接着剤テープを用いて取り付け具に取り付けられる。取り付け具とガラス基板との間の接着剤を除去するために、追加の製造ステップが大抵必要である。また一般に、接着剤は、基板を取り付け具から取り外した後に基板上に残留物を残し、追加の洗浄ステップを必要とする。これらの追加の製造ステップ（例えば接着剤の洗浄及び除去）は、追加の製造時間及び基板の操作の増加につながる場合があり、これらはいずれも、製造コストの増加及び収率の低下につながり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、高い信頼性、低い製造コスト及び高い製造柔軟性を有する、コーティングのために基板を位置決め及び固定するための方法及び装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の実施形態によると、コーティングのための物品を調製する方法が提供され、上記方法は：
キャリアの主面を処理してキャリア接合面を形成するステップ；
キャリア表面改質層を上記キャリア接合面上に配置するステップ；
上記キャリアを複数の基板に接合するステップであって、各上記基板は基板接合面を備え、上記接合ステップは、上記キャリアの上記キャリア表面改質層を各上記基板の各上記基板接合面に仮結合することによって実施される、ステップ
を含み、
上記処理及び配置ステップは、上記キャリア表面改質層と各上記基板接合面との間の接着エネルギが、上記接合ステップ後に５０〜１０００ｍＪ／ｍ２となるように実施される。
【０００８】
第２の実施形態によると、実施形態１に記載の方法が提供され、上記キャリアは少なくとも２ｍｍの厚さを有し、上記複数の基板はそれぞれ約０．１ｍｍ〜約３．５ｍｍの厚さを有する。
【０００９】
第３の実施形態によると、実施形態１又は実施形態２に記載の方法が提供され、上記接着エネルギは、コーティングが上記少なくとも１つの基板に３００℃以下のコーティング温度及び１０−６トル〜７６０トル（約１３３１０−６Ｐａ〜約１０１ｋＰａ）のコーティング圧力で配置された後に、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２となる。
【００１０】
第４の実施形態によると、実施形態１〜３のいずれか１つに記載の方法が提供され、上記キャリア表面改質層の表面積は、上記基板接合面の表面積の約６０％であり、上記接着エネルギは、上記接合ステップ後に１８０〜１０００ｍＪ／ｍ２となる。
【００１１】
第５の実施形態によると、実施形態３に記載の方法が提供され、上記複数の基板のうちの少なくとも１つは、ディスプレイガラス用途に好適な強化済み基板である。
【００１２】
第６の実施形態によると、実施形態４に記載の方法が提供され、上記コーティングは、物理蒸着又はプラズマ強化蒸着プロセスによって、上記複数の基板のうちの少なくとも１つの、少なくとも１つの上記主面上に堆積された、耐擦傷性層である。
【００１３】
第７の実施形態によると、実施形態３に記載の方法が提供され、上記コーティングは、ドラムコーティングプロセスによって、上記複数の基板のうちの少なくとも１つの上に堆積され、上記ドラムコーティングプロセスは、上記少なくとも１つの基板を約１Ｎ〜２０Ｎの遠心力に供する。
【００１４】
第８の実施形態によると、実施形態３に記載の方法が提供され、上記処理ステップは、周囲温度から７０℃までの温度の、脱イオン水及び過酸化水素を含む洗浄用組成物を用いて、上記キャリアの上記主面を洗浄するステップを含む。
【００１５】
第９の実施形態によると、実施形態３に記載の方法が提供され、上記キャリア表面改質層は、炭化水素系材料を含む。
【００１６】
第１０の実施形態によると、実施形態３に記載の方法が提供され、上記方法は更に以下のステップを含む：
上記コーティングが上記複数の基板のうちの少なくとも１つの上に堆積された後に、上記複数の基板のうちの上記少なくとも１つから上記キャリアを剥離させるステップであって、上記剥離ステップは、上記キャリア及び上記複数の基板のうちの上記少なくとも１つを破損することなく、上記複数の基板のうちの上記少なくとも１つの、上記基板接合面から、上記キャリア表面改質層を機械的に分離することによって実施される、ステップ。
【００１７】
第１１の実施形態によると、実施形態１０に記載の方法が提供され、上記複数の基板のうちの上記少なくとも１つの、上記基板接合面は、上記剥離ステップ後に、上記キャリア表面改質層を微量しか含まない。
【００１８】
第１２の実施形態によると、実施形態１〜１１のいずれか１つに記載の方法が提供され、上記複数の基板のうちの上記少なくとも１つは、略非平面形状である。
【００１９】
第１３の実施形態によると、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載の方法が提供され、上記複数の基板のうちの上記少なくとも１つは略非平面形状であり、上記複数の基板のうちの上記少なくとも１つの、上記基板接合面は、上記少なくとも１つの基板の略平面状部分上に配置される。
【００２０】
第１４の実施形態によると、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載の方法が提供され、上記キャリア表面改質層は、上記キャリアの上記主面よりも小さい表面積を有する。
【００２１】
第１５の実施形態によると、実施形態１〜１４のいずれか１つに記載の方法が提供され、上記表面改質層は、上記複数の基板のうちの少なくとも１つの上記基板接合面よりも小さい表面積を有する。
【００２２】
第１６の実施形態によると、コーティングのための物品が提供され、上記物品は：
キャリア接合面を備えるキャリア；
上記キャリア接合面上に配置されたキャリア表面改質層；及び
複数の基板であって、上記複数の基板はそれぞれ基板接合面を備える、複数の基板
を備え、
上記キャリア表面改質層及び上記基板接合面は、上記キャリア表面改質層と、上記基板のうちの少なくとも１つの、上記基板接合面との間に、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギが存在するように結合され、
更に上記キャリアは、上記基板のうちの上記少なくとも１つ及び上記キャリアを破損することなく、上記基板のうちの上記少なくとも１つから機械的に取り外される。
【００２３】
第１７の実施形態によると、実施形態１６に記載の物品が提供され、上記キャリアは少なくとも２ｍｍの厚さを有し、上記複数の基板のうちの上記少なくとも１つは、約０．１ｍｍ〜約３．５ｍｍの厚さを有する。
【００２４】
第１８の実施形態によると、実施形態１６又は実施形態１７に記載の物品が提供され、上記接着エネルギは、コーティングが上記少なくとも１つの基板上に３００℃以下のコーティング温度及び１０−６トル〜７６０トル（約１３３１０−６Ｐａ〜約１０１ｋＰａ）のコーティング圧力で配置された後に、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２となる。
【００２５】
第１９の実施形態によると、実施形態１６〜１８のいずれか１つに記載の物品が提供され、上記キャリア表面改質層の表面積は、上記基板接合面の表面積の約６０％であり、上記接着エネルギは、コーティングが上記少なくとも１つの基板上に３００℃以下のコーティング温度及び１０−６トル〜７６０トル（約１３３１０−６Ｐａ〜約１０１ｋＰａ）のコーティング圧力で配置された後に、１８０〜１０００ｍＪ／ｍ２となる。
【００２６】
第２０の実施形態によると、実施形態１６〜１９のいずれか１つに記載の物品が提供され、上記キャリア表面改質層は、炭化水素系材料を含む。
【００２７】
第２１の実施形態によると、実施形態１６〜２０のいずれか１つに記載の物品が提供され、上記キャリアは、上記少なくとも１つの基板の上記基板接合面が上記キャリア表面改質層を微量しか含まないように、上記少なくとも１つの基板から機械的に着脱可能である。
【００２８】
第２２の実施形態によると、基板をコーティングするための取り付け具アセンブリが提供され、上記取り付け具アセンブリは：
キャリア接合面及び設置面を備える少なくとも１つのキャリア；
上記キャリア接合面上に配置されたキャリア表面改質層；並びに
上記少なくとも１つのキャリアの上記設置面に着脱可能に連結された少なくとも１つのクランプと、上記少なくとも１つのクランプに着脱可能に連結されたプレートとを備える、カムアセンブリ
を備え、
上記キャリア表面改質層は、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギで、上記基板の基板接合面に仮連結される。
【００２９】
第２３の実施形態によると、実施形態２２に記載の取り付け具アセンブリが提供され、上記少なくとも１つのキャリア及び上記少なくとも１つのクランプは、複数の対応するキャリア及びクランプであり、更に各上記キャリアの上記キャリア表面改質層は、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギで、上記基板の上記基板接合面に仮連結される。
【００３０】
第２４の実施形態によると、実施形態２２に記載の取り付け具アセンブリが提供され、上記キャリア表面改質層は、連結及び堆積後に、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギで、上記基板の上記基板接合面に仮連結される。
【００３１】
第２５の実施形態によると、実施形態２２〜２４のいずれか１つに記載の取り付け具アセンブリが提供され、上記取り付け具は、各上記基板を約１Ｎ〜２０Ｎの遠心力に供するドラムコーティングプロセスにおいて、複数の上記基板をコーティングするために適合される。
【００３２】
第２６の実施形態によると、実施形態２２〜２５のいずれか１つに記載の取り付け具アセンブリが提供され、上記キャリア表面改質層は、略非平面形状である上記基板の上記基板接合面に、上記キャリア表面改質層と上記基板接合面との間に５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギが存在するように仮連結される。
【００３３】
第２７の実施形態によると、実施形態２２〜２６のいずれか１つに記載の取り付け具アセンブリが提供され、上記少なくとも１つのキャリアは少なくとも２ｍｍの厚さを有する。
【００３４】
更なる特徴及び利点は、以下の「発明を実施するための形態」に記載され、また当業者にはこの「発明を実施するための形態」から容易に明らかとなるか、又は以下の「発明を実施するための形態」、「特許請求の範囲」及び添付の図面を含む本明細書に記載の実施形態を実施することによって把握されるだろう。
【００３５】
上述の「発明の概要」及び以下の「発明を実施するための形態」はいずれも単なる例であり、本出願で請求されるような本発明の性質及び特徴を理解するための概観又は枠組みを提供することを意図したものであることを理解されたい。
【００３６】
添付の図面は、本開示の原理の更なる理解を提供するために含まれているものであり、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成する。図面は１つ又は複数の実施形態を示し、これは説明と併せて、例を用いて本開示の原理及び動作を説明する役割を果たす。本明細書及び図面において開示される本開示の様々な特徴は、いずれの及び全ての組み合わせで使用できることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】いくつかの実施形態による、キャリア、複数の基板、並びに上記基板と上記キャリアとの間に配置されたキャリア表面改質層及び接合面を含む、コーティングのための物品の概略平面図
【図１Ａ】図１に示したコーティングのための物品の、線ＩＡ−ＩＡに沿った概略断面図
【図２】いくつかの実施形態による、キャリア、基板、並びに上記基板と上記キャリアとの間に配置されたキャリア表面改質層及び接合面を含む、コーティングのための物品の概略平面図
【図２Ａ】図２に示したコーティングのための物品の、線ＩＩＡ−ＩＩＡに沿った概略断面図
【図３】いくつかの実施形態による、キャリア、上記キャリアより大きい基板、並びに上記基板と上記キャリアとの間に配置されたキャリア表面改質層及び接合面を含む、コーティングのための物品の概略平面図
【図３Ａ】図３に示したコーティングのための物品の、線ＩＩＩＡ−ＩＩＩＡに沿った概略断面図
【図４】いくつかの実施形態による、キャリア、略非平面形状を有する基板、並びに上記基板と上記キャリアとの間に配置されたキャリア表面改質層及び接合面を含む、コーティングのための物品の概略平面図
【図４Ａ】図４に示したコーティングのための物品の、線ＩＶＡ−ＩＶＡに沿った概略断面図
【図５Ａ】いくつかの実施形態による基板をコーティングするための取り付け具アセンブリの概略図
【図５Ｂ】いくつかの実施形態による基板をコーティングするための取り付け具アセンブリの概略図
【図５Ｃ】いくつかの実施形態による基板をコーティングするための取り付け具アセンブリの概略図
【図６Ａ】いくつかの実施形態による複数の基板をコーティングするための取り付け具アセンブリの概略図
【図６Ｂ】いくつかの実施形態による複数の基板をコーティングするための取り付け具アセンブリの概略図
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下の詳細な説明では、限定のためではなく説明のために、具体的詳細を開示する例示的実施形態を挙げて、本開示の様々な原理の完全な理解を提供する。しかしながら、本開示の利益を得た当業者には、本開示を、本明細書で開示される具体的詳細から逸脱した他の実施形態で実施してよいことが理解されるだろう。更に、公知のデバイス、方法及び材料の説明は、本開示の様々な原理の説明を不明瞭にしないよう、省略する場合がある。最後に、同様の要素には、適用できるかぎり同様の参照番号を付している。
【００３９】
本明細書中で使用される場合、用語「約（ａｂｏｕｔ）」は、量、サイズ、処方、パラメータ、並びに他の量及び特徴が正確ではなく、かつ正確である必要がないものの、必要に応じて許容誤差、換算係数、丸め、測定誤差等、及び当業者に公知のその他の因子を反映した、おおよそのもの、及び／又は大きい若しくは小さいものであってよいことを意味している。一般に、量、サイズ、処方、パラメータ、又は他の量若しくは特徴は、そのように明記されているかいないかにかかわらず、「約」又は「おおよそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ）」のものである。用語「約」がある値又はある範囲のある端点を記述する際に使用される場合、本開示は、言及された具体的な値又は端点を含むことを理解されたい。本明細書中の数値又は範囲の端点が「約」として記載されているかどうかにかかわらず、上記数値又は範囲の端点は、２つの実施形態、即ち：「約」で修飾された実施形態、及び「約」で修飾されていない実施形態を含むことを目的としている。更に、各範囲の端点は、他の端点との関連においても、他の端点とは独立したものとしても、重要であることが理解されるだろう。
【００４０】
本明細書中で使用される、例えば上、下、右、左、前、後、頂部、底部といった、方向に関する用語は、単にここで図示されている図面に関して使用されているだけであり、絶対的な配向を含意することを意図したものではない。
【００４１】
本明細書で使用される場合、単数形「ある（ａ、ａｎ）」及び「上記、その（ｔｈｅ）」は、文脈上そうでないことが明らかでない限り、複数の指示対象を含む。従って例えば、「ある構成部品（ａ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）」に対する言及は、文脈上そうでないことが明らかでない限り、２つ以上のこのような構成部品を有する実施形態も含む。
【００４２】
一般に、２つの表面間の接着のエネルギ（即ち本明細書中で使用される「接合エネルギ（ｂｏｎｄ  ｅｎｅｒｇｙ）」又は「接着エネルギ（ａｄｈｅｓｉｏｎ  ｅｎｅｒｇｙ）」）は、ダブルカンチレバービーム法（ｄｏｕｂｌｅ  ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ  ｂｅａｍ  ｍｅｔｈｏｄ）又はくさび試験によって測定される。これらの試験は、２つの表面間の境界面における接着剤接合結合部に対する力及び影響を質的にシミュレートする。くさび試験は、接合エネルギを測定するために一般的に使用される。例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ５０４１「ボンドジョイントにおける接着剤の劈開における破壊強度の標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｆｒａｃｔｕｒｅ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｉｎ  Ｃｌｅａｖａｇｅ  ｏｆ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ  ｉｎ  Ｂｏｎｄｅｄ  Ｊｏｉｎｔｓ）」及びＡＳＴＭ  Ｄ３７６２「アルミニウムの接着結合耐久性に関する標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ−Ｂｏｎｄｅｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ）」は、くさびを用いて基板の接合を測定するための標準試験方法である。
【００４３】
本明細書中で開示される、接着エネルギを決定するための試験方法（この試験方法は上記のＡＳＴＭ法に基づくものであるが、これと同一ではない）は、以下の通りである。ガラス物品の隅において局所的に、第１のシートに予備的な割れを軽く形成する、又は第１のシートを軽く分離させることにより、第１の表面と第２の表面との間の接合を破損させる。カミソリ刃、例えば厚さ２２８±２０マイクロメートルのＧＥＭブランドのカミソリを用いて、第２の表面から第１の表面に予備的な割れを形成する。予備的な割れの形成において、接合部を疲労させるために、瞬間的な持続圧力が必要であり得る。アルミニウムタブが取り外された平らなカミソリを、割れの前部が伝播して、割れによる分離が増大するのを確認できるまで、ゆっくりと挿入する。この平らなカミソリは、割れを誘発するために、大きく挿入する必要はない。割れが形成された後、割れを安定させるためにガラス物品を少なくとも５分間休ませてよい。高湿度環境（例えば５０％超の相対湿度）には、より長い静置時間が必要となり得る。
【００４４】
割れが発生したガラス物品を顕微鏡で評価して、割れ長さを記録する。割れ長さは、第２の表面からの第１の表面の末端分離点（即ちカミソリの先端から最も遠い分離点）及びカミソリの最も近い非先細部分から測定される。割れ長さを記録し、これを以下の等式で用いて、接着エネルギを算出する：
γ＝３ｔｂ２Ｅ１ｔｗ１３Ｅ２ｔｗ２３／１６Ｌ４（Ｅ１ｔｗ１３＋Ｅ２ｔｗ２３）（１）
ここでγは接着エネルギであり、ｔｂは刃、カミソリ又はくさびの厚さであり、Ｅ１は第１の表面を有するシート（例えばガラスキャリア）のヤング率であり、ｔｗ１は第１の表面を有するシートの厚さであり、Ｅ２は第２の表面を有するシート（例えば薄いガラスシート）のヤング率であり、ｔｗ２は第２の表面を有するシートの厚さであり、Ｌは上述のようなカミソリ刃の挿入時の第１の表面と第２の表面との間の割れ長さである。本明細書中で開示される薄いガラスシートのヤング率は、超音波共鳴法で測定した。
【００４５】
接着エネルギは、最初は水素結合している１対のウェハを加熱することによって、シラノール−シラノール水素結合の大半又は全てをＳｉ−−Ｏ−−Ｓｉ共有結合へと変換する、シリコンウェハ接合の場合と同様の挙動を示すことが理解される。最初の室温の水素結合は約１００〜２００ｍＪ／ｍ２程度の接合エネルギを生成し、これは接合表面の分離を可能とするものであるが、昇温（４００〜８００℃程度）での加工中に得られた完全に共有結合したウェハ対は、約２０００〜３０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギを有し、これは接合表面の分離を可能とするものではなく、２つのウェハは一体として機能する。一方、これら両方の表面が、下地の基板の影響を遮蔽するのに十分に大きい厚さを有する低表面エネルギ材料、例えばフルオロポリマーで完璧にコーティングされている場合、接着エネルギは、コーティング材料の接着エネルギとなり、また極めて低いものとなり、接合面の間の接着を弱くするか、又はなくす。従って第２の表面を有するシートは、第１の表面を有するシート上で加工できなくなる。以下の２つの極端な場合を考える：（ａ）水素結合によって室温で一体に接合され（ここで接着エネルギは約１００〜２００ｍＪ／ｍ２である）、その後シラノール基を共有結合性Ｓｉ−−Ｏ−−Ｓｉ結合に変換する温度に加熱される（ここで接着エネルギは２０００〜３０００ｍＪ／ｍ２となる）シラノール基で飽和された、２つのｓｔａｎｄａｒｄ  ｃｌｅａｎ  １（当該技術分野で公知のＳＣ１）洗浄済みガラス表面。この後者の接着エネルギは、１対の表面を取り外し可能とするには高すぎる；及び（ｂ）室温で結合され、所望の加工温度で加熱された、低い表面接着エネルギ（表面あたり約１２〜２０ｍＪ／ｍ２）を有するフルオロポリマーで完璧にコーティングされた２つの表面。この後者の場合（ｂ）では、これらの表面は、（表面が合わされたときの合計接着エネルギ約２４〜４０ｍＪ／ｍ２が低すぎるため）低温で結合しないだけでなく、極性反応基が少なすぎるため高温でも結合しない。これら２つの極端な例の間に、ある範囲の、例えば５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギが存在し、これにより所望の程度の仮接合を生成できる。従って本発明者らは、これら２つの極端の間の接着エネルギをもたらし、従って仮接合を生成できる改質層を提供する様々な方法を見出した。本明細書中で使用される「仮接合（ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  ｂｏｎｄｉｎｇ）」又は「（仮接合ｔｅｍｐｏｒａｒｉｌｙ  ｂｏｎｄｉｎｇ）」は、加工により互いに対して接合された１対の表面（例えばキャリア１０の基板接合面２４ａ及び上部主面）を維持するために十分であるものの、（所望の温度、例えば約３００℃での加工後であっても）加工の完了後に第１の表面を第２の表面から取り外せる程度の、接合を意味する。更に、第２の表面からの第１の表面の取り外しは、少なくとも第２の表面を有するシートに大きな損傷を与えない方法で、好ましくは第１の表面を有するシートにも大きな損傷を与えないように、機械力によって実施できる。
【００４６】
本開示の実施形態は一般に、コーティングのために、基板及びキャリアを内包する物品を位置決め及び固定するための方法及び装置に関する。本開示はまた、カバーガラス基板（例えばＧｅｎ４．５〜Ｇｅｎ１０サイズのディスプレイガラス基板、例えば約７３０ｍｍ×９２０ｍｍ〜約３０００ｍｍ×３０００ｍｍ）を、耐擦傷性コーティング（例えばシラン、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムを含む層）及び他の機能性コーティングでコーティングするための方法及び装置に関する。更に、コーティングのために基板を位置決め及び固定するためのこれらの方法及び装置は、有利には高い信頼性、低い製造コスト及び高い製造柔軟性で、上記位置決め及び固定を行う。
【００４７】
図１及び１Ａを参照すると、上部主面１４、下部主面１２及び厚さ１８を有するキャリア１０を含む、コーティングのための物品１００が示されている。キャリア１０は更に、キャリア接合面１４ａを含む。図示したように、コーティングのための物品１００は更に：キャリア接合面１４ａ上に配置された、厚さ３８を有するキャリア表面改質層３０；並びにそれぞれが厚さ２８、基板接合面２４ａ、下部主面２４及び上部主面２２を有する複数の基板２０を含む。更に、コーティング５０が、各基板２０の上部主面２２上に配置される。キャリア１０、キャリア表面改質層３０及び基板２０は、合わせてスタック厚さ８を有する。
【００４８】
図１及び１Ａに示したコーティングのための物品１００を再び参照すると、キャリア表面改質層３０及び各基板２０の基板接合面２４ａは、キャリア表面改質層３０と基板接合面２４ａとの間に５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギが存在するように結合される。この接着エネルギ範囲内で、基板２０は、キャリア１０と効果的に仮接合される。キャリア１０は、コーティング５０が基板２０に塗布される間及び塗布された後、これらの接着エネルギで基板２０に対して保持される。特定の実施形態では、キャリア１０は、コーティング５０が（例えば物理蒸着又はプラズマ強化蒸着プロセスにより）３００℃以下のコーティング温度で、１０−６トル〜７６０トル（約１３３１０−６Ｐａ〜約１０１ｋＰａ）のコーティング圧力で基板２０の上部主面２２上に配置された後、これらの接着エネルギで基板２０に対して保持される。更に、コーティング５０は、耐擦傷性層又は層（例えばシラン、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムを含む１つ以上の層）又は別の機能性コーティング（例えば耐指紋性コーティング、反射防止コーティング、抗菌性コーティング）とすることができる。
【００４９】
従って、キャリア１０は、基板２０から機械的に着脱可能であり（又は基板２０がキャリア１０から機械的に着脱可能であり）、これにより、コーティング５０を基板２０上に形成するための加工ステップの完了時の、基板２０の破損のリスクが排除されるか、又は大幅に低減される。特定の実施形態では、キャリア１０は、基板２０から機械的に着脱可能であり（又は基板２０がキャリア１０から機械的に着脱可能であり）、これにより基板接合面２４ａは、キャリア１０の除去後にキャリア表面改質層３０を微量しか含まない。コーティングのための物品１００の特定の実装形態では、例えば、キャリア表面改質層３０と基板接合面２４ａとの間に存在する接着エネルギは、５０ｍＪ／ｍ２、１００ｍＪ／ｍ２、１５０ｍＪ／ｍ２、２００ｍＪ／ｍ２、２５０ｍＪ／ｍ２、３００ｍＪ／ｍ２、３５０ｍＪ／ｍ２、４００ｍＪ／ｍ２、４５０ｍＪ／ｍ２、５００ｍＪ／ｍ２、５５０ｍＪ／ｍ２、６００ｍＪ／ｍ２、６５０ｍＪ／ｍ２、７００ｍＪ／ｍ２、７５０ｍＪ／ｍ２、８００ｍＪ／ｍ２、８５０ｍＪ／ｍ２、９００ｍＪ／ｍ２、９５０ｍＪ／ｍ２、１０００ｍＪ／ｍ２、及びこれらのレベルの間の全ての接着エネルギ値とすることができる。
【００５０】
コーティングのための物品１００の特定の実施形態では、キャリア１０は、少なくとも２ｍｍの厚さ１８を有する。厚さ１８に、本開示の概念に基づく上限はないが、厚さ１８に関する実際的な上限は、キャリア１０のコストを最小化したという希望、キャリア１０に仮接合された基板２０をコーティングするために採用される装置のサイズ制限、ガラス材料の強度は増大するサイズの関数として減少するという理解、及び他の要因に基づき得る。多数の実装形態では、キャリア１０の厚さ１８の上限は、およそ５１ｍｍ（即ち約２インチ）である。更に、キャリア１０のサイズは、Ｇｅｎ１サイズ以上、例えばＧｅｎ２〜Ｇｅｎ１０（例えば１００ｍｍ×１００ｍｍ〜３ｍ×３ｍ以上のシートサイズ）の１つ以上の基板２０を収容できる。
【００５１】
図１及び１Ａを再び参照すると、コーティングのための物品１００の実施形態は、それぞれが約０．１ｍｍ〜約３．５ｍｍの厚さ２８を有する複数の基板２０を含む。例えば、基板２０の厚さ２８は、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、２．５ｍｍ、３ｍｍ、３．５ｍｍ、及び上述の厚さの間の全ての値とすることができる。基板２０の特定の実施形態は、約０．１ｍｍ〜約１ｍｍの厚さ２８を有する。一般に、基板２０の厚さ２８が増大するにつれて、基板２０の重量が増大する。特定の実施形態では、キャリア表面改質層３０と基板接合面２４ａとの間の接着エネルギに関する下限を上昇させる（例えば＞１５０ｍＪ／ｍ２）ことが、比較的大きな厚さ２８を有する基板２０、特に２ｍｍを超える厚さ２８を有する基板２０に望ましい場合がある。特に、上記接着エネルギに関する下限を上昇させることにより、基板２０にコーティング５０を塗布する間に、基板２０がキャリア１０から落下しないこと、又はキャリア１０に対して制御できない形で移動しないことを保証できる。
【００５２】
図１及び１Ａに示したコーティングのための物品１００を再び参照すると、キャリア１０、キャリア表面改質層３０及び基板２０は、合わせてスタック厚さ８を有する。特定の実施形態では、スタック厚さ８は、約２ｍｍもの小ささから、キャリア１０の厚さ１８の上限（例えば約１００ｍｍのスタック厚さ）に依存する上限にまでとすることができる。特定の実装形態では、コーティングのための物品１００のスタック厚さ８は、約２ｍｍ〜約３０ｍｍ、及びこれらの範囲の間の全ての値である。
【００５３】
特定の実施形態では、キャリア表面改質層３０と基板接合面２４ａとの間の接着エネルギの下限が比較的高い（例えば＞１５０ｍＪ／ｍ２）ことは、上記キャリア表面改質層３０の表面積が基板接合面２４ａの表面積の１００％未満（例えば約６０％〜１００％）である（図３及び３Ａ、コーティングのための物品１００も参照）場合に望ましい場合がある。従って、キャリア１０と基板２０との間の接着エネルギの増大によって、キャリア表面改質層３０と基板２０との間の接触面積パーセンテージの低下を相殺できる。例えば、コーティングのための物品１００のある例示的実装形態では、上記キャリア表面改質層３０の表面積は、基板接合面２４ａの表面積の約６０％〜約８０％であり、キャリア表面改質層３０と基板接合面２４ａとの間に存在する接着エネルギは１８０〜１０００ｍＪ／ｍ２である。更に、これらの接着エネルギは、コーティング５０が３００℃以下のコーティング温度及び１０−６トル〜７６０トル（約１３３１０−６Ｐａ〜約１０１ｋＰａ）のコーティング圧力で基板２０上に配置された後に、物品１００内に存在できる。
【００５４】
図１及び１Ａを再び参照すると、コーティングのための物品１００のキャリア１０は、例えばガラスを含むいずれの好適な材料製であってよい。キャリア１０はガラスである必要はなく、代わりにセラミック、ガラスセラミック又は金属とすることができる（接着エネルギは、本開示において例示的に概説したプロセス及び概念と同様の様式で制御できるためである）。ガラス製である場合、キャリア１０は、アルミノシリケート、ボロシリケート、アルミノボロシリケート、ソーダライムシリケートを含むいずれの好適な組成のものであってよく、その最終的な用途に応じてアルカリ含有又はアルカリ非含有であってよい。
【００５５】
図１及び１Ａを再び参照すると、コーティングのための物品１００の基板２０は、基板の用途（例えば携帯電話デバイス用のカバーガラス）に応じて、例えばガラス、セラミック、又はガラスセラミックを含むいずれの好適な材料製であってよい。ガラス製である場合、基板２０は、アルミノシリケート、ボロシリケート、アルミノボロシリケート、ソーダライムシリケートを含むいずれの好適な組成のものであってよく、その最終的な用途に応じてアルカリ含有又はアルカリ非含有であってよい。特定の実施形態では、基板２０及びキャリア１０の組成を、これらそれぞれの熱膨張係数（ＣＴＥ）が類似するように選択することによって、ＣＴＥミスマッチにより誘発される熱応力に関連する、昇温での加工中のコーティングのための物品１００の反り、層間剥離、及び他の不良を防ぐ。好ましい実施形態では、コーティングのための物品１００は、ある１つのガラス組成を有するキャリア１０及び１つ以上の基板２０を含む。
【００５６】
更に図１及び１Ａを参照すると、コーティングのための物品１００の表面改質層３０は、基板２０とキャリア１０との間の接着エネルギを制御するよう選択されたいずれの数の材料を含んでよい。特定の実施形態では、表面改質層３０は、いずれの数の炭化水素原料ガス、例えばアルカン（メタン、エタン、プロパン、ブタンを含む）、アルケン（エチレン、プロピレンを含む）、アルキン（アセチレンを含む）、及び芳香族類（ベンゼン、トルエンを含む）、水素、並びにその他のガス源由来のプラズマ重合フィルムである。プラズマ重合は、高架橋材料の層を生成する。反応条件及び原料ガスの制御を用いて、フィルム厚さ、密度、及び化学的性質を制御し、表面改質層３０の官能基を、基板２０とキャリア１０との間の特定の接着エネルギに適合させることができる。例示的な実施形態では、表面改質層３０は、炭化水素系材料を含むプラズマ重合フィルムである。コーティングのための物品１００のいくつかの実施形態では、炭化水素系材料は、Ｃ２Ｈ４−Ｈ２、Ｎ２及びＯ２、又はＣＨ４、Ｈ２Ｎ２及びＯ２を含む原料ガスから得られる。
【００５７】
図１及び１Ａに示したコーティングのための物品１００を再び参照すると、表面改質層３０は、厚さ３８を有する。いくつかの実施形態では、厚さ３８は、約０．１ｎｍ〜約１００ｎｍ、約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍ、約１ｎｍ〜約１０ｎｍ、又はより好ましくは、約１．５ｎｍ〜約３ｎｍである。例えば、厚さ３８は、０．１ｎｍ、０．２ｎｍ、０．３ｎｍ、０．４ｎｍ、０．５ｎｍ、１ｎｍ、２ｎｍ、３ｎｍ、４ｎｍ、５ｎｍ、６ｎｍ、７ｎｍ、８ｎｍ、９ｎｍ、１０ｎｍ、２０ｎｍ、３０ｎｍ、４０ｎｍ、５０ｎｍ、６０ｎｍ、７０ｎｍ、８０ｎｍ、９０ｎｍ、１００ｎｍ及びこれらの厚さの間の全ての値とすることができる。いくつかの好ましい実施形態では、表面改質層３０は、約２ｎｍの厚さ３８を有する炭化水素系材料を含む。
【００５８】
図１及び１Ａに示したコーティングのための物品１００を引き続き参照すると、特定の実施形態では、キャリア接合面１４ａは、キャリア１０の上部主面１４と基本的に一体である。例えば、キャリア接合面１４ａは、表面１４を洗浄プロセスによって処理することにより、上部主面１４から形成できる。いくつかの実施形態では、洗浄プロセスをこの目的のために採用でき、ここでキャリア１０は、周囲温度から約７０℃までの温度の、希釈過酸化水素及び塩基（例えば当該技術分野では公知のｓｔａｎｄａｒｄ  ｃｌｅａｎ  １（ＳＣ１））又は希釈過酸化水素及び脱イオン水溶液中で洗浄される。洗浄により、キャリア１０の接合面から粒子が除去され、キャリア接合面１４ａのための基準表面エネルギの生成が可能となる。洗浄済みのキャリア接合面１４ａに関連する安定した表面エネルギにより、後に接合面１４ａ上にキャリア表面改質層３０を形成することによる、１つ以上の基板２０とキャリア１０との間の接着エネルギの制御がより容易になる。
【００５９】
コーティングのための物品１００の他の実施形態によると、キャリア表面改質層３０は、キャリア１４及び／又はキャリア接合面１４ａの主面よりも小さい表面積を有することができる。このような構成では、キャリア１０上の表面改質層３０の範囲を制限して、キャリアに仮接合される１つ以上の基板２０の相対サイズに一致させることにより、製造コストを節約できる。即ち、１つ以上の基板２０の１つ以上の仮接合位置に対応するキャリア１０の特定の領域に、表面改質層３０を選択的に堆積させるよう、表面改質層３０の形成に使用されるプロセスを適合させることができる。層３０に関連する材料コストの削減に加えて、この構成における表面改質層３０の選択的な堆積は、有利なことに、表面改質層３０の残量がキャリア１０及び／又は１つ以上の基板２０上に残るリスクを低下させることができる。
【００６０】
コーティングのための物品１００のいくつかの実施形態によると、１つ以上の基板２０は、ガラス組成物から製作され、例えばディスプレイガラス用途のための強度増強プロセスに供される。特定の実施形態では、強化は、熱処理、例えば熱強化によって達成できる。いくつかの実施形態では、強化は、コア部分及びクラッド部分を有する基板を熱処理することによって達成できる。強度増強済みの基板２０のいくつかの実施形態では、１つ以上の圧縮応力領域が基板内に形成され、これは１つ以上の主面から１つ以上の選択された深さまで延在する。他の実施形態では、これらの圧縮応力領域は、イオン交換（ＩＯＸ）プロセスによって形成される。ＩＯＸプロセスによって形成された圧縮応力領域を有するこのような基板において、上記１つ以上の圧縮応力領域は、複数のイオン交換性金属イオン及び複数のイオン交換済み金属イオンを含むことができ、上記イオン交換済み金属イオンは、基板２０内の上記１つ以上の圧縮応力領域に圧縮応力を生成するよう選択される。コーティングのための物品１００の特定の実施形態では、（典型的には１つ以上の主面において）５０ＭＰａ〜２０００Ｍｐａであり得る最大圧縮応力を有する圧縮応力領域が基板内に生じる。
【００６１】
図２及び２Ａに示したように、コーティングのための物品１００のいくつかの実施形態は、キャリア１０、基板２０、並びに基板２０とキャリア１０との間に配置されたキャリア表面改質層３０及びキャリア接合面１４ａを含む。特定の実装形態では、この構成のコーティングのための物品１００は、単一の基板２０又は少数の基板２０のため、例えば比較的大きいサイズ（例えばＧｅｎ５以上）の基板２０のためにサイズ設定されたキャリア１０を含む。図２及び２Ａに示したコーティングのための物品１００の他の実施形態では、ガラス、ガラスセラミック又はセラミック材料で構成されたキャリア１０は、物品１００の信頼性及び／又は製造柔軟性を高めるために、１つの基板２０を収容するようサイズ設定される。信頼性に関して、キャリア１０及び単一の基板２０を有するコーティングのための物品１００を、キャリア１０のサイズ及び非接合空間を最小化するように配設することによって、発生する可能性のある、強度を制限する欠陥の出現率を低下させることができる。製造柔軟性に関して、このような比較的小さいサイズのキャリア１０を有するコーティングのための物品１００を、基板２０上にコーティング５０を形成するための多数のプロセスにおいて採用できる。即ち、このような物品１００は、コーティング装置及び取り付け具に関連する寸法関連の制約が小さくなる。
【００６２】
ここで図３及び３Ａを参照すると、コーティングのための物品１００のいくつかの実施形態は、キャリア１０、基板２０、並びに基板２０とキャリア１０との間に配置されたキャリア表面改質層３０及びキャリア接合面１４ａを含む。この構成では、より詳細には、コーティングのための物品１００は、基板接合面２４ａよりも小さい表面積を有する表面改質層３０を含む。図３及び３Ａに示したコーティングのための物品１００の特定の実施形態では、キャリア表面改質層３０と基板接合面２４ａとの間の接着エネルギの下限が比較的高い（例えば＞１５０ｍＪ／ｍ２）ことは、上記キャリア表面改質層の表面積３０が基板接合面２４ａの表面積より小さい場合に望ましい場合がある。従って、キャリア１０と基板２０との間の接着エネルギの増大を用いて、キャリア表面改質層３０と基板２０との間の接触面積パーセンテージの低下を相殺できる。例えば、図３及び３Ａに示したコーティングのための物品１００のある例示的実装形態では、上記キャリア表面改質層の表面積３０は、基板接合面２４ａの表面積の約６０％〜約８０％であり、キャリア表面改質層３０と基板接合面２４ａとの間に存在する接着エネルギは１８０〜１０００ｍＪ／ｍ２である。更に、これらの接着レベルは、コーティング５０が３００℃以下のコーティング温度及び１０−６トル〜７６０トル（約１３３１０−６Ｐａ〜約１０１ｋＰａ）のコーティング圧力で基板２０上に配置された後に、物品１００内に存在できる。
【００６３】
有利には、図３及び３Ａに示したコーティングのための物品１００のこの構成は、表面改質層３０の基板２０と接触する程度を最小化するため、基板２０上のコーティング５０の形成の完了時に、基板２０からキャリア１０を取り外した後に、不要な残留物として残る可能性のある改質層３０の量を低減する。この構成の別の便益は、比較的一定の接着エネルギを有する表面改質層３０を生成するための安定なプロセスを構成できる一方で、表面改質層３０と基板接合面２４ａとの間の接触の程度を調整して、コーティングプロセスの完了時の基板２０の取り外しを容易にしながら、コーティング中の基板２０の保持の適切なバランスを得ることができることである。コーティングのための物品１００のこの構成の更なる便益は、基板２０の特定の用途において望ましい場合がある、基板２０の縁部コーティングを容易にすることである。特に、コーティングのための物品１００のこの構成は、表面改質層３０が基板２０の縁部からある程度の距離だけ離間することを保証し、これにより、基板２０の縁部を、その上部主面に沿って、コーティング５０でコーティングすることが可能となる。
【００６４】
ここで図４及び４Ａを参照すると、キャリア１０、略非平面形状を有する基板２０、並びに基板２０とキャリア１０との間に配置されたキャリア表面改質層３０及びキャリア接合面１４ａを含むコーティングのための物品１００が、本開示のいくつかの実施形態に従って示されている。図４及び４Ａに例示的な形態で示したように、コーティングのための物品１００は、基板接合面２４ａよりも小さい表面積を有する表面改質層３０を含む。より詳細には、基板２０は略非平面形状であり、基板接合面２４ａは、基板２０の略平面状の部分上に位置する。更に、キャリア表面改質層３０を用いて、キャリア１０を、基板２０の平面状部分の基板接合面１４ａに結合する。図４及び４Ａに示したこれらの特定の特徴部分を有するコーティングのための物品１００は、有利なことに、表面改質層３０を基板２０の略平面状の領域に、及びキャリア１０に仮接合する設計によって、略非平面状基板２０のコーティングを容易にする。
【００６５】
図４及び４Ａに示したコーティングのための物品１００の他の実装形態では、基板２０は、略非平面形状であってよく、いかなる略平面状の領域も有しない。コーティングのための物品１００のこの構成では、表面改質層３０は依然として、キャリア１０及び基板２０に仮接合できる。例えば、典型的には、特に表面改質層の厚さが増大するにつれて、表面改質層３０が基板２０及びキャリア１０の材料に対してより大きな順応性を有することを考えれば、かなり厚い表面改質層３０（例えば１００ｎｍ〜１０マイクロメートル）をキャリア１０上に形成することにより、基板２０の非平面状の態様に適応できる。他の実施形態では、コーティングのための物品１００のこの構成は、キャリア１０の特にキャリア接合面１４ａにおいて非平面状特徴部分を採用することもでき、これにより基板２０の非平面状特徴部分に適合する。
【００６６】
本開示の他の実施形態によると、コーティングのための物品（例えば図１及び１Ａに示したコーティングの物品１００）を調製する方法が提供される。上記方法は、キャリアの主面（例えばキャリア１０の主面１４）を処理して、キャリア接合面（例えばキャリア接合面１４ａ）を形成するステップを含み、上記キャリアは少なくとも２ｍｍの厚さ（例えばキャリア１０の厚さ１８）を有する。上記方法はまた：キャリア表面改質層（例えば表面改質層３０）を、上記キャリア接合面上に配置するステップ；並びに上記キャリアを、基板接合面（例えば基板接合面２４ａ）及び約０．１ｍｍ〜約３．５ｍｍの厚さ（例えば基板２０の厚さ２８）を有する少なくとも１つの基板（例えば基板２０）に接合するステップであって、上記接合ステップは、上記キャリアの上記キャリア表面改質層を上記基板の上記基板接合面に仮結合することによって実施される、ステップも含む。更に、上記処理及び配置ステップは、上記キャリア表面改質層と上記基板接合面との間の接着エネルギが、上記接合ステップ後に５０〜１０００ｍＪ／ｍ２となるように実施される。
【００６７】
更に、コーティングのための物品を調製する上記方法に関して、上記キャリア（例えばキャリア１０）の主面を処理する上記ステップは、洗浄プロセスを含むことができる。洗浄により、キャリアの接合面から粒子が除去され、キャリア接合面のための基準表面エネルギの生成が可能となる。洗浄済みのキャリア接合面（例えばキャリア接合面１４ａ）に関連する安定した表面エネルギにより、後に接合面上にキャリア表面改質層を形成することによる、１つ以上の基板とキャリアとの間の接着エネルギの制御がより容易になる。上記方法のいくつかの実施形態では、上記処理ステップは、周囲温度から約７０℃までの温度の、希釈過酸化水素及び塩基（例えばＳＣ１プロセス）、又は希釈過酸化水素及び脱イオン水溶液を用いて実施される。前者のアプローチでは、脱イオン水及び過酸化水素は、４０：２の比で調製でき、洗浄はこの溶液を用いて約５５℃で実施される。キャリアを処理するための方法において採用されたものと同一のステップを採用して、コーティングされることになる及び／又はキャリアに仮接合されることになる基板の表面を処理することもできることも理解されたい。更に、当業者は、上記処理ステップに対して、脱イオン水単独、ブラシ、超音波洗浄デバイス、及び表面改質層が形成される前にキャリアの表面を洗浄するための他のデバイスを含む、様々な置換を実施できることも理解するであろう。
【００６８】
コーティングのための物品を調製する方法を再び参照すると、キャリア表面改質層（例えば表面改質層３０）を配置する上記ステップは、キャリアと１つ以上の基板との間に約５０ｍＪ／ｍ２〜約１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギをもたらす層を生成するための様々な方法を用いて実施できる。例えば、炭化水素系材料を含む表面改質層は、Ｃ２Ｈ４−Ｈ２ガスとＮ２−Ｏ２ガスとの混合物を含む前駆体ガスを使用する誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）プロセスを用いて、キャリア上に形成できる。別の例として、炭化水素系材料を含む表面改質層は、ＣＨ４ガスとＨ２Ｎ２ガスとＯ２ガスとの混合物を含む前駆体ガスを使用する反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスを用いて、キャリア上に形成できる。上記方法の特定の実装形態では、基板２０上にコーティングを配置するステップは、３００℃未満の温度で、１０−６トル（１．３２×１０−９ａｔｍ）から７６０トル（１ａｔｍ）までの圧力で実施される。前述のＲＩＥ及びＩＣＰアプローチでは、表面改質層は、周囲温度で、キャリア上に形成できる。更に、上記方法の好ましい実装形態では、表面改質層は、キャリア上に形成され、キャリア表面改質層と１つ以上の基板との間に約５０ｍＪ／ｍ２〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギを有し、そしてキャリア及び１つ以上の基板を備える物品が、最高３００℃の温度における、１つ以上の基板をコーティングするための追加のプロセスステップに供される間、安定したままである。
【００６９】
上記コーティングのための物品を調製する方法を引き続き参照すると、キャリアを少なくとも１つの基板（例えば図１、１Ａに示した基板２０）に接合する上記ステップは、キャリアのキャリア表面改質層を基板の基板接合面に仮結合することによって実施できる。当業者には理解されるように、例えば：キャリアを、その表面改質層を用いて、１つ以上の基板の接合面に手動で結合させる；これらの特徴部分を等方圧プレスで同時に押圧する；ローラによって押圧する等の様々なアプローチを採用して、このステップを実行できる。更に、接合ステップは、上記キャリア表面改質層と上記基板接合面との間の接着エネルギが５０〜１０００ｍＪ／ｍ２であり、基板を機能性コーティング（例えば図１、１Ａに示したコーティング５０）でコーティングするいずれのステップ中及びステップ後もこの範囲にとどまることが保証される様式で、実施される。
【００７０】
上記コーティングのための物品を調製する方法は、機能性コーティング（例えば図１、１Ａに示したコーティング５０）で１つ以上の基板をコーティングするステップも含むことができる。コーティングは例えば、少なくとも１つの基板の少なくとも１つの主面上に物理蒸着又はプラズマ強化蒸着プロセスによって堆積された耐擦傷性層とすることができる。更に、１つ以上の基板上にコーティングを形成するために採用されるプロセスは、採用される特定のコーティングプロセスに応じて、周囲温度から最高約３００℃までの温度で実施できる。特定の実施形態では、コーティングは、少なくとも１つの基板を約１Ｎ〜２０Ｎの遠心力に供するドラムコーティングプロセスによって、少なくとも１つの基板上に配置される。従って、上記キャリア表面改質層と上記基板接合面との間の接着エネルギは、このようなドラムコーティングプロセスを用いた後でも、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２にとどまるはずである。
【００７１】
上記コーティングのための物品を調製する方法を再び参照すると、上記方法は、コーティングが少なくとも１つ基板上に堆積された後に、少なくとも１つの基板からキャリアを剥離させるステップであって、上記剥離ステップは、上記キャリア及び上記少なくとも１つ基板のうちのを破損することなく、基板接合面からキャリア表面改質層を機械的に分離することによって実施される、ステップも含むことができる。特定の実施形態では、上記剥離ステップは、キャリアを１つ以上の基板から、又は１つ以上の基板をキャリアから、物理的に取り外す又は剥ぐ手作業によって実施される。他の実施形態では、機械式取り付け具を用いてキャリアを把持でき、手作業を実施して１つ以上の基板をキャリアから剥離させることができる。更なる実施形態では、機械式取り付け具を用いて、キャリア及び１つ以上の基板の両方を把持でき、これらの取り付け具を制御して、キャリアを１つ以上の基板から、又は１つ以上の基板をキャリアから剥離させることができる。好ましくは、上記剥離ステップ（及びこの方法のこれ以前のステップ）は、上記剥離ステップの後に、基板接合面がキャリア表面改質層を微量しか含まないように実施される。従って、特定の実施形態では、キャリア表面改質層とキャリアとの間の接着エネルギは、上記キャリア表面改質層と上記基板接合面との間の接着エネルギより大きく、これらは全て５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の範囲内である。上記方法における上記キャリアを処理するステップは、いくつかの実装形態において、所望の接着エネルギを達成するというこの目的のために、調整できる。
【００７２】
ここで図５Ａ〜５Ｃに移ると、本開示のいくつかの実施形態による、基板２０又はコーティングのための物品１００をコーティングするための取り付け具アセンブリ３００が提供される。取り付け具アセンブリ３００は、キャリア接合面１４ａ、設置面（例えば下部主面１２）及び少なくとも２ｍｍの厚さを有する少なくとも１つのキャリア１０を含む。更に、取り付け具アセンブリ３００は、キャリア接合面１４ａ上に配置されたキャリア表面改質層３０、及びカムアセンブリ２００を含む。カムアセンブリ２００は、少なくとも１つのキャリア１０の設置面に着脱可能に連結されたクランプ面２１２を有する少なくとも１つのクランプ２１０、及びカムアセンブリ２３０を介して少なくとも１つのクランプ２１０に着脱可能に連結されたプレート２２０を含む。更に、キャリア表面改質層３０は、基板接合面２４ａ（図示せず）を、基板２０の下部主面２４と一体となるよう仮連結し、キャリア表面改質層３０と基板接合面２４ａとの間の接着エネルギは５０〜１０００ｍＪ／ｍ２である。
【００７３】
図５Ａ〜５Ｃを再び参照すると、取り付け具アセンブリ３００は、基板２０又はコーティングのための物品１００を、基板２０を機能性コーティング（例えば図１、１Ａに示したコーティング５０）でコーティングするための装置の一部として、位置決め及び固定する。クランプ面２１２は、キャリア１０の設置面（例えば下部主面１２）に機械的に取り付けられ、上記キャリア１０の設置面は、キャリア表面改質層３０によって基板２０を所定の場所に仮保持する。クランプ面２１２はクランプ２１０の一部であり、クランプ２１０は、カムアセンブリ２３０を介してプレート２２０に着脱可能に取り付けられる。従って、プレート２２０を機械式取り付け具に取り付けて、コーティング物品１００を、基板２０を機能性コーティングでコーティングするための装置内で、位置決めでき、また移動させることができる。取り付け具アセンブリ３００を採用するために、上述のような装置は、約１Ｎ〜約２０Ｎの遠心力で基板２０をドラムコーティングするためのドラムコータを含むことができる。基板２０をコーティングでコーティングするためのプロセスが完了すると、コーティングのための物品１００は、クランプ面２１２において、取り付け具アセンブリ３００から取り外される。取り付け具アセンブリ３００から取り外した後、コーティングのための物品１００を剥離ステップに供して、いまや機能性コーティングを有する基板２０をキャリア１０から機械的に分離できる。
【００７４】
図５Ａ〜５Ｃに示した取り付け具アセンブリ３００を再び参照すると、キャリア表面改質層３０は、仮連結及び後続のコーティング堆積後に、基板２０の基板接合面２４ａ（図１、１Ａを参照）に仮連結又は仮接合され、キャリア表面改質層３０と基板接合面２４ａとの間の接着エネルギは５０〜１０００ｍＪ／ｍ２である。取り付け具アセンブリ３００のいくつかの実施形態では、コーティングのための物品１００内のキャリア表面改質層３０は、キャリア表面改質層３０と基板接合面２４ａとの間に５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギが存在するように、略非平面形状（図４、４Ａを参照）である基板２０の基板接合面２４ａに仮連結される。従ってこの構成では、取り付け具アセンブリ３００を、非平面状基板２０のためのコーティング作業に使用できる。
【００７５】
ここで図６Ａ及び６Ｂを参照すると、本開示のいくつかの実施形態による、複数の基板２０をコーティングするための取り付け具アセンブリ３００ａが提供される。取り付け具アセンブリ３００ａは、図５Ａ〜５Ｃに示した取り付け具アセンブリ３００と同様であり、同様の番号が付された要素は、同一の又は同様の機能及び構造を有する。２つの取り付け具アセンブリの主な相違点は、取り付け具アセンブリ３００ａが１つのカムアセンブリ２００ａ上に多数の基板２０を収容できることである。より詳細には、カムアセンブリ２００ａは、多数のクランプ２１０を有するプレート２２０ａを含み、上記多数のクランプ２１０はそれぞれ、対応するキャリア１０の設置面に着脱可能に連結されるクランプ面２１２を有する。更に、プレート２２０ａは、カムアセンブリ２３０を介して、クランプ２１０に着脱可能に連結される。従って、カムアセンブリ２００ａは、多数のクランプ２１０を有することによって、多数のキャリア１０及び対応する基板２０を位置決め及び固定でき、これにより、１つのコーティングステップで、複数の基板２０を機能性コーティング（例えば図１、１Ａに示したコーティング５０）でコーティングすることが容易となる。基板２０をコーティングでコーティングするためのプロセスが完了すると、各コーティングのための物品１００は、クランプ２１０のクランプ面２１２（図５Ａ〜５Ｃを参照）において、取り付け具アセンブリ３００ａから取り外すことができる。取り付け具アセンブリ３００ａから取り外した後、コーティングのための各物品１００を剥離ステップに供して、いまや機能性コーティングを有する各基板２０をキャリア１０から機械的に分離できる。
【００７６】
いずれの実施形態を含む本開示の上述の実施形態、単なる可能な実装例であり、単に本開示の様々な原理の明瞭な理解のために挙げられていることを強調しておく。本開示の上述の実施形態に対して、本開示の精神及び様々な原理から実質的に逸脱することなく、多くの変更及び修正を施してよい。本明細書において、全てのこのような修正及び変更は、本明細書において本開示の範囲内に含まれ、かつ以下の請求項によって保護されることが意図されている。
【００７７】
本明細書中で使用される用語「略（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ、ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」及びその変化形は、記載されている特徴が、ある値又は記述と同等であるか又はおおよそ同等であることを述べることが意図されている。例えば、「略平面状の（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ  ｐｌａｎａｒ）」表面は、平面状の、又はおおよそ平面状の表面を示すことが意図されている。
【００７８】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００７９】
実施形態１
コーティングのための物品を調製する方法であって、
上記方法は：
キャリアの主面を処理してキャリア接合面を形成するステップ；
キャリア表面改質層を上記キャリア接合面上に配置するステップ；
上記キャリアを少なくとも１つの基板に接合するステップであって、上記少なくとも１つの基板は基板接合面を備え、上記接合ステップは、上記キャリアの上記キャリア表面改質層を上記少なくとも１つの基板の上記基板接合面に仮結合することによって実施される、ステップ
を含み、
上記処理及び配置ステップは、上記キャリア表面改質層と各上記基板接合面との間の接着エネルギが、上記接合ステップ後に５０〜１０００ｍＪ／ｍ２となるように実施される、方法。
【００８０】
実施形態２
上記キャリアは少なくとも２ｍｍの厚さを有し、上記少なくとも１つの基板は約０．１ｍｍ〜約３．５ｍｍの厚さを有する、実施形態１に記載の方法。
【００８１】
実施形態３
上記接着エネルギは、コーティングが上記少なくとも１つの基板に３００℃以下のコーティング温度及び１０−６トル〜７６０トル（約１３３１０−６Ｐａ〜約１０１ｋＰａ）のコーティング圧力で配置された後に、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２となる、実施形態１又は２に記載の方法。
【００８２】
実施形態４
上記キャリア表面改質層の表面積は、上記基板接合面の表面積の約６０％であり、上記接着エネルギは、上記接合ステップ後に１８０〜１０００ｍＪ／ｍ２となる、実施形態１又は２に記載の方法。
【００８３】
実施形態５
上記少なくとも１つの基板は、ディスプレイガラス用途に好適な強化済み基板である、実施形態３に記載の方法。
【００８４】
実施形態６
上記コーティングは、物理蒸着又はプラズマ強化蒸着プロセスによって、上記少なくとも１つの基板の少なくとも１つの上記主面上に堆積された、耐擦傷性層である、実施形態３又は５に記載の方法。
【００８５】
実施形態７
上記コーティングは、上記少なくとも１つの基板を約１Ｎ〜２０Ｎの遠心力に供するドラムコーティングプロセスによって、上記少なくとも１つの基板上に堆積される、実施形態３〜６のいずれか１つに記載の方法。
【００８６】
実施形態８
上記処理ステップは、周囲温度から７０℃までの温度の、脱イオン水及び過酸化水素を含む洗浄用組成物を用いて、上記キャリアの上記主面を洗浄するステップを含む、実施形態３〜７のいずれか１つに記載の方法。
【００８７】
実施形態９
上記キャリア表面改質層は、炭化水素系材料を含む、実施形態３〜８のいずれか１つに記載の方法。
【００８８】
実施形態１０
上記方法は更に：
上記コーティングが上記少なくとも１つの基板上に堆積された後に、上記少なくとも１つの基板から上記キャリアを剥離させるステップであって、上記剥離ステップは、上記キャリア及び上記少なくとも１つの基板を破損することなく、上記少なくとも１つの基板の上記基板接合面から、上記キャリア表面改質層を機械的に分離することによって実施される、ステップ
を含む、実施形態３〜９のいずれか１つに記載の方法。
【００８９】
実施形態１１
上記少なくとも１つの基板の上記基板接合面は、上記剥離ステップ後に、上記キャリア表面改質層を微量しか含まない、実施形態１０に記載の方法。
【００９０】
実施形態１２
上記少なくとも１つの基板は、略非平面形状である、実施形態１〜１１のいずれか１つに記載の方法。
【００９１】
実施形態１３
上記少なくとも１つの基板は略非平面形状であり、上記少なくとも１つの基板の上記基板接合面は、上記少なくとも１つの基板の略平面状部分上に配置される、実施形態１〜１２のいずれか１つに記載の方法。
【００９２】
実施形態１４
上記キャリア表面改質層は、上記キャリアの上記主面よりも小さい表面積を有する、実施形態１〜１３のいずれか１つに記載の方法。
【００９３】
実施形態１５
上記表面改質層は、上記少なくとも１つの基板の上記基板接合面よりも小さい表面積を有する、実施形態１〜１４のいずれか１つに記載の方法。
【００９４】
実施形態１６
コーティングのための物品であって、
上記物品は：
キャリア接合面を備えるキャリア；
上記キャリア接合面上に配置されたキャリア表面改質層；及び
基板接合面を備える、少なくとも１つの基板
を備え、
上記キャリア表面改質層及び上記少なくとも１つの基板の上記基板接合面は、上記キャリア表面改質層と、上記少なくとも１つの基板の上記基板接合面との間に、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギが存在するように結合され、
更に上記キャリアは、上記少なくとも１つの基板及び上記キャリアを破損することなく、上記少なくとも１つの基板から機械的に取り外される、物品。
【００９５】
実施形態１７
上記キャリアは少なくとも２ｍｍの厚さを有し、上記少なくとも１つの基板は、約０．１ｍｍ〜約３．５ｍｍの厚さを有する、実施形態１６に記載の物品。
【００９６】
実施形態１８
上記接着エネルギは、コーティングが上記少なくとも１つの基板上に３００℃以下のコーティング温度及び１０−６トル〜７６０トル（約１３３１０−６Ｐａ〜約１０１ｋＰａ）のコーティング圧力で配置された後に、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２となる、実施形態１６又は１７に記載の物品。
【００９７】
実施形態１９
上記キャリア表面改質層の表面積は、上記少なくとも１つの基板の上記基板接合面の表面積の約６０％であり、上記接着エネルギは、コーティングが上記少なくとも１つの基板上に３００℃以下のコーティング温度及び１０−６トル〜７６０トル（約１３３１０−６Ｐａ〜約１０１ｋＰａ）のコーティング圧力で配置された後に、１８０〜１０００ｍＪ／ｍ２となる、実施形態１６又は１７に記載の物品。
【００９８】
実施形態２０
上記キャリア表面改質層は、炭化水素系材料を含む、実施形態１６〜１９のいずれか１つに記載の物品。
【００９９】
実施形態２１
上記キャリアは、上記少なくとも１つの基板の上記基板接合面が上記キャリア表面改質層を微量しか含まないように、上記少なくとも１つの基板から機械的に着脱可能である、実施形態１６〜２０のいずれか１つに記載の物品。
【０１００】
実施形態２２
基板をコーティングするための取り付け具アセンブリであって、
上記取り付け具アセンブリは：
キャリア接合面及び設置面を備える少なくとも１つのキャリア；
上記キャリア接合面上に配置されたキャリア表面改質層；並びに
上記少なくとも１つのキャリアの上記設置面に着脱可能に連結された少なくとも１つのクランプと、上記少なくとも１つのクランプに着脱可能に連結されたプレートとを備える、カムアセンブリ
を備え、
上記キャリア表面改質層は、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギで、上記基板の基板接合面に仮連結される、取り付け具アセンブリ。
【０１０１】
実施形態２３
上記少なくとも１つのキャリア及び上記少なくとも１つのクランプは、複数の対応するキャリア及びクランプであり、更に各上記キャリアの上記キャリア表面改質層は、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギで、上記基板の上記基板接合面に仮連結される、実施形態２２に記載の取り付け具アセンブリ。
【０１０２】
実施形態２４
上記キャリア表面改質層は、連結及び堆積後に、５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギで、上記基板の上記基板接合面に仮連結される、実施形態２２に記載の取り付け具アセンブリ。
【０１０３】
実施形態２５
上記取り付け具は、各上記基板を約１Ｎ〜２０Ｎの遠心力に供するドラムコーティングプロセスにおいて、複数の上記基板をコーティングするために適合される、実施形態２２〜２４のいずれか１つに記載の取り付け具アセンブリ。
【０１０４】
実施形態２６
上記キャリア表面改質層は、略非平面形状である上記基板の上記基板接合面に、上記キャリア表面改質層と上記基板接合面との間に５０〜１０００ｍＪ／ｍ２の接着エネルギが存在するように仮連結される、実施形態２２〜２５のいずれか１つに記載の取り付け具アセンブリ。
【０１０５】
実施形態２７
上記少なくとも１つのキャリアは少なくとも２ｍｍの厚さを有する、実施形態２２〜２６のいずれか１つに記載の取り付け具アセンブリ。
【０１０６】
実施形態２８
上記少なくとも１つの基板は、複数の上記基板を含む、実施形態１６〜２１のいずれか１つに記載の物品。
【０１０７】
実施形態２９
上記少なくとも１つの基板は、複数の上記基板を含む、実施形態１〜１５のいずれか１つに記載の方法。
【符号の説明】
【０１０８】
８        スタック厚さ
１０      キャリア
１２      下部主面
１４      上部主面
１４ａ    キャリア接合面
１８      厚さ
２０      基板
２２      上部主面
２４      下部主面
２４ａ    基板接合面
２８      基板２０の厚さ
３０      キャリア表面改質層
３８      キャリア表面改質層３０の厚さ
５０      コーティング
１００    コーティングのための物品
２００    カムアセンブリ
２００ａ  カムアセンブリ
２１０    クランプ
２１２    クランプ面
２２０    プレート
２２０ａ  プレート
２３０    カムアセンブリ
３００    取り付け具アセンブリ
３００ａ  取り付け具アセンブリ
【図１】
2019536723.tif 000003
【図１Ａ】
2019536723.tif 000004
【図２】
2019536723.tif 000005
【図２Ａ】
2019536723.tif 000006
【図３】
2019536723.tif 000007
【図３Ａ】
2019536723.tif 000008
【図４】
2019536723.tif 000009
【図４Ａ】
2019536723.tif 000010
【図５Ａ】
2019536723.tif 000011
【図５Ｂ】
2019536723.tif 000012
【図５Ｃ】
2019536723.tif 000013
【図６Ａ】
2019536723.tif 000014
【図６Ｂ】
2019536723.tif 000015
【国際調査報告】
2019536723.tif 000016
2019536723.tif 000017
2019536723.tif 000018
2019536723.tif 000019