(57)【要約】  ガラス基板、特に、ディスプレイパネル内に含まれるガラス基板のエッジ面を強化する方法が開示されている。この方法は、エッジ面から約２０マイクロメートル以下のガラスを除去するのに効果的な時間に亘り効果的な温度でディスプレイパネルのエッジを酸性溶液に曝露する工程、エッジから酸性溶液を濯ぐ工程、および濯いだエッジに高分子保護コーティングを施して、エッジ面のエッチング後強度を維持する工程を有してなる。酸性溶液に曝露されることのあるディスプレイパネル上の電子回路は、エッチング前に末端マスクでマスキングされる。このエッジエッチングは、ディスプレイパネル／カバーガラス基板の表面のエッチングと組み合わせてもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板のエッジを強化する方法において、
第１のガラス基板および該第１のガラス基板から間隙を介して、封止材により該第１のガラス基板に封止された第２のガラス基板を備えたディスプレイパネルであって、前記第１のガラス基板は、前記第２のガラス基板を越えて延在する末端部分と、該末端部分上に配置された導電性末端部材とを含むものであるディスプレイパネルをマスキングする工程であって、前記末端部分上の前記導電性末端部材を覆って末端マスクを堆積させる工程を含む、マスキングする工程、および
前記ディスプレイパネルのエッジ面を、該エッジ面から２０マイクロメートル以下のガラスを除去するのに効果的な時間に亘り効果的な温度で酸性溶液に曝露する工程、
を有してなる方法。
【請求項２】
前記酸性溶液が約１．５Ｍから約６Ｍの範囲のモル濃度でＨＦを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記酸性溶液が、約１Ｍから約６Ｍの範囲のモル濃度で、ＨＣｌ、ＨＮＯ3またはＨ2ＳＯ4の少なくとも１つを含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記酸性溶液が、約３．５Ｍから約４．５Ｍの範囲のモル濃度でＨＦを、約３．５Ｍから約４．５Ｍの範囲のモル濃度でＨＣｌを含む、請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記酸性溶液が、約１９℃から約２４℃の範囲の温度である、請求項１から４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記末端マスクが、前記堆積工程後、前記末端部分に隣接する、前記第１と第２のガラス基板の間の間隙を満たす、請求項１から５いずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記末端マスクが、複数の別個の線分として堆積される、請求項１から６いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記ディスプレイパネルの露出された主面上に表面マスクを堆積させる工程をさらに有する、請求項１から７いずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記表面マスクがＩＴＯ層上に堆積される、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記マスキングする工程が、前記ディスプレイパネルの非末端部分側に沿って、前記第１のガラス基板および前記第２のガラス基板の間の間隙内にエッジマスク材料を堆積させる工程をさらに有する、請求項１から９いずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記エッジマスク材料を堆積させる工程は、前記第１のガラス基板のエッジ面および該第１のガラス基板に対向する前記第２のガラス基板のエッジ面が前記エッジマスク材料と接触し、該エッジマスク材料が該第１のガラス基板と該第２のガラス基板との間の間隙に毛管作用で入り込むように、前記エッジマスク材料を収容する細長い通路内に、前記第１のガラス基板のエッジ面および前記第２のガラス基板のエッジ面を挿入する工程を有する、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記エッジマスク材料が、その周囲に位置する通路を備えたローラにより施される、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記酸性溶液に曝露する工程後に、前記エッジ面に保護コーティングが施される、請求項１から１２いずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
前記エッジマスク材料を堆積させる工程が、前記ディスプレイパネルの前記エッジ面をアプリケータパッドと接触させる工程を有する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記アプリケータパッドがローラを含む、請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、２０１４年１月１０日に出願された米国仮特許出願第６１／９２５８３２号、２０１４年４月１日に出願された米国仮特許出願第６１／９７３５０４号、および２０１４年７月２９日に出願された米国仮特許出願第６２／０３０１１６号の米国法典第３５編第１９９条（ｅ）の下での優先権の恩恵を主張するものであり、それらの内容がここに全て引用される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、広く、ガラス基板を強化する方法に関し、より詳しくは、ディスプレイパネルのエッジを強化する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
日々の苛酷な取扱いに曝される現行と将来のディスプレイ装置、特に携帯電話やダブレット型コンピュータ装置などの携帯用機器は、損傷に対して強くなければならない。それと同時に、製造業者は、より薄いデバイスをますます設計しており、その機器を取り囲む支持構造を減少させること、およびパネルを構成するガラス基板の厚さを薄くすることによって、より薄いディスプレイパネルを製造することの両方により、嵩を減少させている。その結果、ディスプレイ装置自体がより曲がりやすくなってきた。ある用途において、ディスプレイパネルは、製造中に意図的にかつ永久に、所定の非平面形状へと曲げられることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、ディスプレイの製造業者は、ディスプレイパネルの表面強度とエッジ強度の両方、並びにパネルが負荷応力に曝されたときの表面傷とエッジ傷の両方から生じ得る破損の可能性について、これまで以上に気にするようになってきた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
特に、エッジ関連の傷からのガラスの破損の発生率を減少させるために、束になったときに、液晶ディスプレイまたは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイのエッジおよび／または表面に強度および耐損傷性を与える一連のプロセスが開示されている。これらのプロセスは、衝撃が生じた場合の衝撃の位置を制御し、チッピングおよび損傷を最小にするための化学エッチング、研削および研磨による表面およびエッジの強化、並びにガラスを弱化させ得るエッジ損傷を最小にするためのエッジの被覆を含む。そのような被覆は、一時的であり、先のプロセス中に表面の電子回路を保護するため、また達成された強度を維持するように、これらのプロセス中および／または後にガラスを保護するために設計されることがある。
【０００６】
１つの実施の形態において、第１のガラス基板およびその第１のガラス基板から間隙を介して、封止材により第１のガラス基板に封止された第２のガラス基板を備えたディスプレイパネルであって、第１のガラス基板は、第２のガラス基板を越えて延在する末端部分と、その末端部分上に配置された導電性端子部材とを含むものであるディスプレイパネルをマスキングする工程であって、その末端部分上の導電性端子部材を覆って端子マスキング材料を堆積させる工程を含む、マスキングする工程、およびこのディスプレイパネルのエッジ面を、そのエッジ面から約２０マイクロメートル以下のガラスを除去するのに効果的な時間に亘り効果的な温度で酸性溶液に曝露する工程を有してなる、ガラス基板のエッジを強化する方法が開示されている。この酸性溶液は、約１．５Ｍから約６Ｍの範囲のモル濃度でＨＦを含んでよく、約１Ｍから約６Ｍの範囲のモル濃度でＨＣｌをさらに含んでもよい。この酸性溶液は、約１．５Ｍから約６Ｍの範囲のモル濃度でＨＦを含んでよく、約１Ｍから約６Ｍの範囲のモル濃度でＨＮＯ3をさらに含んでもよい。この酸性溶液は、約１．５Ｍから約６Ｍの範囲のモル濃度でＨＦを含んでよく、約１Ｍから約６Ｍの範囲のモル濃度でＨ2ＳＯ4をさらに含んでもよい。
【０００７】
いくつかの実施の形態において、その酸性溶液は、約３．５Ｍから約４．５Ｍの範囲のモル濃度でＨＦを、約３．５Ｍから約４．５Ｍの範囲のモル濃度でＨＣｌを含み得る。
【０００８】
この酸性溶液の温度は、約１９℃から約２４℃の範囲内であり得る。
【０００９】
前記ディスプレイパネルは、切断したままのエッジ面を有するか、またはそのエッジ面は、研削または研磨などにより、切断後に加工されていることもある。
【００１０】
末端マスキング材料が、堆積後に、末端部分に隣接する第１と第２のガラス基板の間の空隙を満たすことが好ましい。
【００１１】
いくつかの実施の形態において、末端マスキング材料は、分配ロボットなどの適切な堆積装置によって、複数の別個の線分として堆積させることができる。
【００１２】
ディスプレイパネルの外向きの主面が、ＩＴＯ層または分極層などの材料の追加の層をガラス基板上に備える場合、その外向きの主面上に表面マスキングフイルムを堆積させても差し支えない。
【００１３】
その表面マスキングフイルムが、例えば、約０．１ｍｍから約０．５ｍｍの範囲にある、所定の距離だけ、露出された主面のエッジから引っ込んでいることが好ましい。
【００１４】
ディスプレイパネルのマスキングは、例えば、ディスプレイパネルのエッジ面を、エッジマスキング材料が施された多孔質かつ弾性のアプリケータパッドと接触させることにより、ディスプレイパネルの非末端部分側に沿って第１のガラス基板と第２のガラス基板との間の間隙内にエッジマスキング材料を堆積させる工程をさらに含んでもよい。いくつかの実施の形態において、その多孔質かつ弾性のアプリケータパッドは、ローラを含み得る。
【００１５】
エッジマスキング材料を堆積させる工程は、第１のガラス基板のエッジ面および第２のガラス基板のエッジ面がエッジマスキング材料と接触し、そのエッジマスキング材料が第１のガラス基板と第２のガラス基板との間の間隙に毛管作用で入り込むように、エッジマスキング材料を収容する細長い通路内に、第１のガラス基板のエッジ面およびその第１のガラス基板のエッジ面と対向する第２のガラス基板のエッジ面を挿入する工程を含み得る。
【００１６】
本開示に記載された実施の形態の追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白となるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付図面を含む、ここに記載された実施の形態を実施することによって認識されるであろう。
【００１７】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、本開示の実施の形態を提示しており、請求項に記載された実施の形態の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供することが意図されていることが理解されよう。添付図面は、前記実施の形態のさらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、本開示の様々な実施の形態を示しており、前記説明と共に、実施の形態の原理および作動を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】形成されたままのガラス基板からディスプレイ装置に組み込まれるまでの、ガラス基板の強度の損失を示すグラフ
【図２】ディスプレイパネルの一例の斜視図
【図３】図２のディスプレイパネルの垂直断面図
【図４】親ディスプレイパネルがどのように複数の個々のディスプレイパネルに切断されるかを示す平面図
【図５】ディスプレイパネルを構成するガラス基板の表面および／またはエッジを強化する方法のプロセス流れ図
【図６】マスキング材料がディスプレイパネルの末端部分に施されている、本開示の実施の形態によるディスプレイパネルの一例の垂直断面図
【図７】マスキング材料の堆積パターンを示す、図６のディスプレイパネルの一部の平面図
【図８Ａ】ディスプレイパネルの非末端部分のエッジに沿ってマスキング材料を堆積させための工程を示す図
【図８Ｂ】図８Ａの続きの図
【図８Ｃ】図８Ｂの続きの図
【図８Ｄ】図８Ｃの続きの図
【図９】ディスプレイパネルの毛管間隙内に配置されたエッジマスキング材料を示す図８Ａ〜８Ｄのディスプレイパネルの垂直断面図
【図１０Ａ】ディスプレイパネルのエッジ間隙中にエッジマスク材料を施すためのピンストライプ付け装置の概略図
【図１０Ｂ】図１０Ａに対して垂直な概略図
【図１１Ａ】ディスプレイパネルの非末端部分のエッジの毛管間隙内にマスキング材料を堆積させる別の方法の工程を示す図
【図１１Ｂ】図１１Ａの続きの図
【図１１Ｃ】図１１Ｂの続きの図
【図１１Ｄ】図１１Ｃの続きの図
【図１１Ｅ】図１１Ｄの続きの図
【図１２Ａ】ディスプレイパネルのエッジ面に保護フイルムを堆積させる工程を示す図
【図１２Ｂ】図１２Ａの続きの図
【図１３】ディスプレイパネルのエッジ面に保護フイルムを堆積させる別の方法の図
【図１４】ディスプレイパネルのエッジ面に保護フイルムを同時に堆積させる別の方法を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ここで、その実施例が、添付図面に示されている本開示の実施の形態を詳しく参照する。できるときはいつでも、同じまたは同様に部品を指すために、図面に亘り同じ参照番号が使用される。
【００２０】
デバイスの製造業者は、より薄いデバイスを促進するために薄く丈夫なディスプレイパネル、およびある場合には、所定の形状に意図的にかつ永久的に曲げられるディスプレイパネルを要求している。例えば、０．１ｍｍほど薄いディスプレイパネルが、今では市販されている。そのようなディスプレイパネルは、例えば、最近入手できる湾曲した携帯電話およびウェアラブル電子機器（例えば、手首に着用するデバイス）に見ることができる。ここに用いたように、ディスプレイパネルは、両方ともガラスからなり、２枚の基板の間に配置された封止材によって接合された、少なくともカラーフィルタ基板およびＴＦＴアレイ基板を組み込んだ液晶ディスプレイパネルであってよい。しかしながら、ここに記載された方法は、プラズマディスプレイパネル、蛍光体ディスプレイまたはより広く、どのようなものであれ、封止材により互いに接合された２枚のガラス基板を有してなるガラスパッケージなどの他のディスプレイパネルに使用してもよいことを理解すべきである。
【００２１】
より薄いディスプレイパネルを達成する方法の１つは、ディスプレイパネルと、そのディスプレイパネルの前面に一般に配置された保護カバー基板（カバーガラス）との間の空隙を減少させるまたはなくことによるものである。そのカバーガラスは、ディスプレイパネル自体に対する機械的損傷からの保護を与える。ある場合には、カバーガラスはディスプレイパネルと接触している。他の場合には、カバーガラスはディスプレイパネルに結合されている。ある場合、特にカバーガラスがディスプレイパネルに結合されている場合、そのディスプレイパネルは、デバイス全体の強度部材となり、カバー基板に印加される応力が、ディスプレイパネルに直接伝達され得る。さらに、あるデバイス設計は、そのようなデバイスに通常見られるベゼルをなくすために、ディスプレイをエッジ対エッジ(edge-to-edge)構造に配置している。エッジ対エッジにより意味することは、ディスプレイパネルがデバイスの一方の側からデバイスの他方の側まで延在し、それによって、デバイスのケースおよび／またはベゼルによりパネルのエッジが保護されているのではなく、むしろ、ディスプレイパネルのエッジを、使用中に接触により引き起こされる損傷に曝露することを意味する。
【００２２】
新たに形成されたガラスは、非常に丈夫である。しかしながら、ガラスなどの脆性材料、例えば、ディスプレイパネルの製造に使用されるガラス基板が、下流の製造、仕上げおよび取扱い活動に曝されたときに、この初期の本来の強度は、ガラス表面に生じた傷により低下し得る。脆性材料は、応力が印加されたときの大規模塑性流動を経験せず、その表面の鋭い傷により酷く弱化され得る。さらに、傷の先端近くに印加された引張応力は、傷の全構造に亘る平均応力よりも相当大きい。印加された引張応力は、傷先端で原子結合を壊し、亀裂を生じ得る。印加された引張応力は、脆性材料を横断して亀裂を伝搬させ、印加された引張応力の最大値に対して垂直に新たな表面を形成することがある。
【００２３】
ガラス基板の主面は、傷の導入を受けないが、ガラスの露出されたエッジは、損傷を特に受けやすい。図１は、一般にワイブルプロットと称される、傷強度の関数としての累積破損確率のプロットを示している。線Ａ、ＢおよびＣにより表された３セットのデータが示されている。各データセットは、概して、下部の左から上部の右に傾斜しており、各々右上がり斜線を構成している。各データセットは、印加された引張応力下で複数のガラスサンプルの破損確率を表している。図１を参照すると、比較的少量の応力下にある脆性材料について、材料の破損確率は非常に低い。低い引張応力、例えば、１００メガパスカル（ＭＰａ）で材料を破損させるために、破壊傷は比較的大きくなければならず、そのような大きい傷が存在する確率は低い。印加された引張応力が大きくなるにつれて、より小さく、より強力な傷が、材料を破損させ始める。最終的に、例えば、図１のガラスサンプルに関する１０００から２０００メガパスカルの領域の、非常に高い印加された引張応力で、非常に小さい傷でさえ破損をもたらし、結果としての破損の累積確率は高い。この点に関して、ガラス強度は、「最も弱い」傷により決定されることに留意すべきである。したがって、傷の群は非常に小さい傷、すなわち、非常に強力な傷であることが望まれる。
【００２４】
線ＢおよびＣにより表されたデータセットは、延伸されたままのディスプレイ型ガラスの基板を表すのに対し、線Ａにより表されたデータセットは、製造されたディスプレイ装置から取り外されたディスプレイ用ガラスを表す。延伸されたままの状態から、デバイスの状態へのガラス強度の低下が、データの左（線Ａ）へのシフトによって明白である。
【００２５】
デバイスの製造業者は、ディスプレイパネル上の低強度傷の個体数を減少させることにより、より詳しくは、傷先端の形状を変えて、鋭い傷先端をなくすことなどにより、傷の形状を変えることによって、ディスプレイパネルのエッジおよび表面強度を増すことに関心を示している。例えば、携帯電子機器に使用するための成形（例えば、湾曲）ディスプレイパネルに、９００メガパスカルを超えるガラス強度が要求されるであろう。
【００２６】
関心のある製品上の関連(relevant)強度分布および関心のある傷個体数、例えば、表面またはエッジの傷個体数は、最大傷を予測するために関連強度分布から最低の測定強度値を最初に観察することによって、得ることができる。「関連」により意味することは、その強度分布が、関心のある傷個体数の適切な表現であることである。特に、エッチングすべき最大数の予測を得ることが望まれている。
【００２７】
全ての可能性のある傷を統計的に試験した訳ではないので、その結果、最低測定強度の妥当な割合として最低強度を選択する。例えば、関連強度分布からの最低測定強度が１００ＭＰａである場合、最低強度（最大傷）をその値の５０％から７０％に選択してよい。
【００２８】
次いで、最大傷を、鋭い亀裂が形成される既知のダイアモンド圧入法を使用して、人工的に生じさせる。強度試験を使用して、圧子の強度を、予測した最大傷の所望の強度に一致させる。次に、反復プロセスにより、適切なエッチング液レシピよびエッチング時間を導き出す。
【００２９】
４点曲げ試験（ＡＳＴＭ  Ｃ１５８）を使用して、局所表面接触事象から生じる応力をシミュレーションすることにより、ガラス強度を評価することができる。この４点曲げ試験は、製造中および取扱い中に与えられる傷の適した試験である。
【００３０】
最大応力は、２つの荷重点−荷重スパンと支持スパンの間の領域で印加される。この試験は、サンプルの２つの下部エッジを効果的に試験する。ＡＳＴＭ  Ｃ１４９９（「リング・オン・リング」）などの他の試験も、表面傷などの他の傷を試験するために使用してもよい。
【００３１】
ガラス材料の所望の除去深さ（ＤｏＲ）は、以下の式を使用して、最低強度から予測した最大傷の深さにほぼ等しいと予測すべきである：
【００３２】
【数１】
2017503745.tif 000003
【００３３】
式中、αは傷の深さであり、σfは強度であり、ＫICはガラスの破壊靭性である。
【００３４】
所定のエッチング液の化学的性質について、ガラスサンプルを、予測したＤｏＲまでエッチングしてもよい。これには、所定の化学的性質およびエッチング液の温度に関するエッチング速度の知識が必要になる。エッチング後の強度を測定し、人工傷の元の強度分布と比較することができる。全ての人工傷の強度が、ほぼ一桁の大きさ増加する場合、そのエッチングプロセスは、意図した傷個体数にとって許容できると考えてよい。傷個体数が十分にシフトしていない場合、エッチング液の化学的性質およびエッチング時間を、人工強度分布に対する所望の効果が達成されるまで、変えることができる。
【００３５】
所望の強度シフトが一旦確立されたら、スラッジを減少させ、エッチング時間を減少させ、エッチングの安全性問題に対処し、所望のガラス強度のためにエッチングをさらに最適化するために、エッチング液の化学的性質を最適化することが、まだ望ましいであろう。あるいは、様々な理由のために、懸念のある傷の部分のみを強化することが望ましいかもしれない。例えば、破損が、ガラス部品の特定の位置から生じると決定された場合、他のどこかに位置する傷を強化するのではなく、その領域の傷のみに重点的に取り組みたいであろう。その結果、ここに記載されたプロセスを使用して、可能性のある傷の全てを強化するのではなく、所定の強度レベルを超えるまたは特定の位置ある傷のみを強化してもよい。この場合、より小さい傷深さではなくむしろ、最大傷のために設計されていないことを除いて、先に要約した手順を使用してよい。
【００３６】
先の開示に注意して、ディスプレイパネルのエッジに強度および耐損傷性を与えることのできるプロセスを、下記により詳しく記載する。いくつかの実施の形態において、ディスプレイパネルおよび／またはカバーガラスの表面は、化学エッチングにより強化される。ディスプレイパネルのエッジも同様に強化してもよい。エッジは、切断されたままでも、または衝撃が生じた場合のそのような衝撃の位置を制御し、エッジでの損傷（例えば、チッピング）を最小にするために、研削され研磨されていてもよい。次いで、ディスプレイパネルのエッジ面を、エッチング後に被覆して、ガラスを弱化させ得る加工後損傷の導入を最小にすることができる。特定のコーティングを、上述したプロセス中に表面の電子回路を保護するように構成された一時的コーティングとして使用し、次いで、除去することができる。
【００３７】
本開示の実施の形態は、既存のエッジ傷が鈍い衝撃中のヘルツ接触応力を経験する状況において、改善された信頼性を提供できる。そのような出来事の最中に、既存のエッジ傷は、局所的湾曲のために応力を経験し得る。ここに記載された実施の形態は、エッジ全体に影響し得る著しい強度の増加を提供でき、その強度の増加は、ガラス形状に依存しておらず、したがって、成形ガラスに有効であり得る。ここに開示された方法は、正確なデバイス寸法を維持することもできる。これらの方法は、最小しか基板材料を除去しないので、関与するエッチングプロセスは、精密切断または成形後の基板全体の寸法を変えないように行うことができる。すなわち、ディスプレイ（ガラス基板）の長さ、幅および厚さは、著しくは変わらないであろう。
【００３８】
２０１２年７月３日に出願された米国特許出願公開第２０１３／０１０９１１６号明細書には、大きい親ディスプレイパネルの表面を化学エッチングにより強化できる方法が記載されている。その親ディスプレイパネルは、いくつかのガラス板を互いに封止することによって形成されたガラス外囲器であり、この封止されたアセンブリは、まだ個別化されていない複数のディスプレイパネルを表す。その親パネルは後で、別々のディスプレイ装置に組み込まれることが決まっている個々のディスプレイパネルに切断されるであろう。しかしながら、親パネルの表面エッチングは、親パネルから後に切断されるその後の別個のディスプレイパネルの新たに形成されるエッジに沿って形成されるであろう傷には対処しない。ガラス基板、および特に、組み立てられた個々のディスプレイパネルを構成する１枚以上のガラス基板の強化済み保護エッジを得るために、個々のデバイスサイズのパネルに分割されたディスプレイパネルから始めてもよい。したがって、それらのエッジは、最終的なデバイスに備えられるものであり、分離プロセス、例えば、通常の罫書き分割プロセス中に生じる傷、またさらには研削などのエッジ仕上げプロセスにより生じる傷のために弱いであろう。
【００３９】
図２および３は、それぞれ、少なくとも第１のガラス基板１２およびその第１のガラス基板１２から間隙を介して、封止材１６によりそれに結合された第２のガラス基板１４を備えた例示のディスプレイパネル１０の斜視図および垂直断面図を示している。封止材１６は、一般に、それらのガラス基板の周囲エッジの内側の第１と第２のガラス基板の両方の周囲近くに配置されており、それぞれの主面を介して第１のガラス基板１２を第２のガラス基板１４に結合している。封止材１６は、一般に、第１と第２の基板と一緒に、その内部の空間１８を密封する閉ループの形状にある。そのディスプレイパネルは、ガラス基板と封止材との間に密封された内部空間１８内に液晶材料を含んでも含まなくてもよい。第１のガラス基板１２は、外向きの第１の主面２０および内向きの第２の主面２２を有する。第１のガラス基板１２の第１の主面２０は、図示されたように平面であってよく、第２の主面２２と略平行である。第２のガラス基板１４の外向きの第１の主面２４は、図示されたように平面であってよく、第１の主面２４と反対の第２のガラス基板１４の内向きの第２の主面２６と略平行である。第１のガラス基板１２の第２の主面２２は、その上に堆積された電気的機能層２８を備えることがあり、その層は、シリコン、金属および／または金属酸化物の１つ以上の層を備えてもよい。例えば、電気的機能層２８は、１つ以上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の少なくとも一部を備えるであろう。第１の主面２０および２４のいずれか一方または両方は、金属酸化物層、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の層などの、１つ以上の追加の材料層３０を備えてもよい。
【００４０】
各ガラス基板１２、１４は、図４に示されるように、親ディスプレイパネル３６から分離（例えば、切断）プロセス中に形成されたそれぞれの周囲エッジ面３２、３４をさらに有する。例えば、図４は、４つの個々のディスプレイパネル１０が切断線３８に沿って親パネル３６から切断される例を示している。図２に戻ると、制限ではなく、説明の目的のために、ディスプレイパネル１０は、第１のガラス基板１２の周囲エッジ面３２および第２のガラス基板１４の周囲エッジ面３４の各々が４つの区域を有するように矩形であると考えられる。エッジ面区域がより多いか少ない、他のディスプレイパネルの形状を使用してもよい。重ねて、制限ではなく、説明のために、エッジ面３２のエッジ面区域は、参照番号３２ａ、３２ｂ、３２ｃおよび３２ｄにより表される。同様に、エッジ面３４のエッジ面区域は、参照番号３４ａ、３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄにより表される。図示したように、議論を簡単にするために、それぞれのエッジ面区域は、エッジ面区域３２ａおよび３４ａがディスプレイパネル１０の同じ側にあり、残りのそれぞれのエッジ面区域についても同様であるように略揃えられている。いくつかの実施の形態において、個々のエッジ面は、実質的に平面であり、それぞれのガラス基板の隣接する主面に対して垂直であるであろう。他の実施の形態において、エッジ面は、研削および／または研磨などにより、切断後にさらに加工してもよく、成形してもよい。例えば、エッジ面は、湾曲部分または面取り部分を含んでもよい。
【００４１】
図２および３に示されるように、第１のガラス基板１２は、第２のガラス基板１４を越えて外方に延在する、エッジ面３２ｄで終わる末端部分４０を備えることがある。末端部分４０は、ディスプレイパネル１０の外部にあるディスプレイ装置の構成部材が内部空間１８に電気接続できる電気接続区域を形成する。したがって、末端部分４０は、末端部分４０から封止材１６を通じてまたはその下を通り内部空間１８に延在する、その上に配置された複数の末端電気素子４２を含むことがある。例えば、複数の末端電気素子４２は、内部空間１８内に備わることがある１つ以上の薄膜トランジスタと電気接続されることがある。ある例において、ディスプレイパネルは、複数の末端部分４０を備えることがある。
【００４２】
本開示によれば、図５に示された流れ図は、ガラス基板、およびより詳しくは、ＬＣＤパネルなどの、多数のガラス基板を備えたディスプレイパネルの強化エッジを得るおよび／または維持するための例示のプロセス１００を示している。
【００４３】
エッチングプロセスを行う前に、パネルを洗浄溶液中で洗浄してもよい。例えば、ＳｅｍｉＣｌｅａｎ  ＫＧの１％水浴を、約４０℃から約６０℃の範囲にある、例えば、約５０℃の温度で使用してよい。エッチングすべきパネルを、約４分から約６分の範囲の時間、例えば、約５分に亘り、その洗浄溶液浴中に浸漬する。洗浄溶液への曝露後、例えば、その洗浄溶液を除去するのに十分な期間に亘り、そのパネルを温かい脱イオン水中に浸漬することによって、パネルを濯ぐことができる。ある例では、濯ぎ工程は、必要に応じて、多数回、異なる濯ぎ浴中で行っても差し支えない。濯ぎ浴後、パネルを取り出し、脱イオン水を吹き付けて濯ぐことができる。窒素および／または空気の穏やかな流れを使用して、滴る水を除去することができ、パネルを空気乾燥させることができる。
【００４４】
第１の随意的工程１０２において、ディスプレイパネル１０の露出された主面２０、２４の一方または両方が、堆積されたＩＴＯ層などの追加の材料層を有する場合、その追加の材料層は、１回以上のその後のエッチングプロセス中に保護する必要があるであろう。それゆえ、一例において、ここでは、表面マスク４４と称する耐酸性フイルムを、ディスプレイパネルの外向き主面の一方または両方に、もしくは図６に最もよく見られるように、追加の材料層３０（例えば、ＩＴＯ）に施すことができる。例えば、表面マスク４４は、高分子フイルム、例えば、ポリエステルフイルムであってよく、表面マスク４４は、粘着剤および必要に応じて剥離裏地をさらに備えてもよい。一例において、適切な表面マスクは、Ｎｉｔｔｏ  Ｄｅｎｋｏ  Ｌｅｎｓｇｕａｒｄ  ７５６８粘着テープからなる。
【００４５】
表面マスク４４は、パネルエッジから引っ込んだ正確な位置に施されなければならないので、その施用プロセスにおいて、基板対基板式ラミネータを使用してもよい。例えば、適切な基板ラミネータはＳｕｎｔｅｃ  ＭＰＦ６５Ｓ−ＴＳである。ガラス上の表面マスクの配置を決定するために、数値制御されたガイドを使用してもよい。表面マスク４４は、必要に応じて、適切なサイズに事前に切断されてもよく、表面マスクのエッジが、約０．０５ミリメートル（ｍｍ）から約０．５ミリメートル、例えば、約０．１ミリメートルから約０．３ミリメートルの距離δだけ内側に配置されるように、その表面マスクが施されるガラス基板のエッジから所定の距離だけ内側に配置されるようなサイズであってよい。その後のエッチング工程が完了した際に、１つ以上の表面マスク４４は除去してよい。
【００４６】
次に、工程１０４で、１つ以上の末端部分４０、および特に末端電気素子４２も、その後のエッチングプロセスのためにマスキングしてもよい。１つの実施の形態において、以後、末端マスク４６と称する耐酸性高分子を、末端部分および特に末端素子４２に施すことができる。末端素子が十分に覆われることを確実にするために、注意を払うべきであるが、エッジ面区域３２ｄおよび３４ｄは、末端マスクにより覆われる面の量が最小であるべきである。例えば、各エッジ面区域３２ｄおよび３４ｄは、２５％未満または１０％未満などの、末端マスク４６により覆われるエッジ面が約５０％未満であるべきである。末端マスクにより覆われるエッジ面が少ないほど、酸エッチングプロセス中にエッチング液に曝露できるエッジ面がより多くなる。理想的には、末端マスクは、末端電気素子の全てを保護し、第１のガラス基板１２のエッジ面上には延在せず、第２のガラス基板１４のエッジ面にも延在しないが、エッジ面がある程度覆われることは、避けるのが難しいであろうことを理解すべきである。
【００４７】
末端マスク４６は液体として末端部分４０上に堆積してよく、その液体は、毛管作用によって、２枚の基板の間のエッジ間隙４８中に入り込む。エッジ間隙４８は、厚さが約５マイクロメートルから約１５マイクロメートルの範囲、例えば、５マイクロメートル（μｍ）ほど小さくてもよい。末端マスク４６の施用前に、適切な湿潤特性を達成するために、例えば、アセトンで濯ぐまたは拭くことによって、適切な溶媒で末端部分４０から有機汚染物質を取り除いてもよい。
【００４８】
末端マスク４６は、例えば、ニードル・ディスペンス・プロセスにより施してよいが、以下に限られないが、圧電ジェットノズル、空気圧ジェットノズル、エアロゾルジェットノズルまたはインクジェットプリントヘッドなどの他の堆積プロセスまたは設備を使用してもよい。末端マスク材料の分配は、マスク材料を複数の所定の別個の線分に沿って施すことにより行ってもよい。分配器具の経路パターン、体積および速度は、末端部分に亘る位置に基づいて指定すべきである。図７は、２つの末端部分４０、および末端マスク材料がそれに沿って末端部分上に堆積される複数の別個の線分５０を含むパターンを備えたディスプレイパネルの一部を示している。そのような分配パターンを決定し、分配ロボットにプログラミングすることができる。マスク施用パターンは、液体の隣接する線が、エッジ面区域３２ｄを越えて流れずに、広がって、連続保護フイルム（末端マスク４６）に融合でき、またエッジ面区域３４ｄ上に流れずに、エッジ間隙４８中に流れ込むように制御すべきである。ある例において、末端マスク４６は、エッジ面区域３２ｄから少なくとも０．０５ミリメートルまで堆積させることができる。末端マスク材料は、堆積されるときに、毛管作用によりエッジ間隙４８を満たすのに適した粘度を有するべきである。例えば、Ｍｉｃｒｏｐｏｓｉｔ（商標）ＳＣ  １８００  Ｓｅｒｉｅｓからのフォトレジスト材料は、末端マスク４６を製造するための適切な材料である。ポジ型フォトレジストの「Ｍｉｃｒｏｐｏｓｉｔ」ＳＣ  １８００  Ｓｅｒｉｅｓは、マスキングに適した様々な粘度で得られる、耐酸エッチング性フォトレジストである。例えば、ＳＣ−１８２７（８１センチポアズの粘度を持つ）は、ニードル・ディスペンス・プロセスに適合している。「Ｍｉｃｒｏｐｏｓｉｔ」１８００  Ｓｅｒｉｅｓフォトレジストは、１リットルボトルで出荷される；それらは、予め濾過されており、ディスペンサの注射器に装填する前に、特別な準備は必要ない。しかしながら、他のフォトレジスト材料も適しているであろう。注射筒は、分配ロボットに取り付けることができ、レジスト材料で５０％〜８０％の容量まで満たすことができる。実験室規模で、Ａｓｙｍｔｅｋ  Ｄｉｓｐｅｎｓｅｍａｔｅ  ５５５ロボットを利用した。この注射筒は、約１０立方センチメートルから約３０立方センチメートルの範囲の容積容量を有し得る。その注射筒は、ＵＶ遮断材料（例えば、透明のオレンジ色または不透明の黒色）から形成すべきである。工業規模の運転のために、他の設備を使用しても差し支えない。
【００４９】
末端マスク材料を一旦施したら、液体の末端マスク材料から溶媒を除去し、末端マスク材料を乾燥させて、末端マスク４６を形成すべきである。例えば、１つの適切なプロセスにおいて、ディスプレイパネルをクリーンルーム用無塵紙の基体上に配置し、クリーンルーム用無塵紙をホットプレートに接触させた状態で、ディスプレイパネルを約５分間に亘り約６０℃でホットプレート上に配置することができる。次いで、このディスプレイおよびクリーンルーム用無塵紙を、乾燥のためにオーブン内に入れることができる。例えば、１つの例示の乾燥プロセスを以下のように行うことができる：オーブン温度を３５℃に上昇させ、ディスプレイパネルをオーブンに入れ、３０分間に亘り３５℃に保持し、次いで、温度を５０℃に設定する。さらに３０分後、温度を６５℃に設定する。さらに３０分後、温度を７５℃に設定する。さらに３０分後、ディスプレイパネルを冷ますことができ、オーブンから取り出す。溶媒を含むマスク材料、特に、揮発性溶媒も含むＵＶ硬化性材料について、そのような材料は、ＵＶ硬化させるべきではない。乾燥プロセス中、非常に長い乾燥プロセスであっても、溶媒の全てが除去されないかもしれないことが分かった。次いで、ＵＶ硬化中に生じる熱で、揮発性溶媒が、マスク材料中に、エッチング用酸を末端素子に到達させ得る気泡、窪みまたは他の欠陥を形成するかもしれない。上述したプロセスは実験室規模に基づくものであり、異なる加熱工程および乾燥工程を含む、上述したプロセスの主要素を含む工業規模のプロセスを実施しても差し支えないことを理解すべきである。
【００５０】
末端マスク材料が速く乾燥し過ぎる場合、濃度勾配が大きすぎる場合、または溶媒の拡散率が低すぎる場合、乾燥プロセス中に末端マスク材料に、皮の覆い(skinning over)、気泡または窪みが形成し得る。内部に捕らわれた沸騰した液体が急速に逃げる時にも、気泡または窪みが形成し得る。気泡および窪みは、末端マスク材料が最も厚く、エッジ間隙が残留溶媒を捕らえる、エッジ面区域３４ｄの近くに生じ得る。厚いコーティングおよび長い拡散経路は、皮の覆いおよび気泡の形成を特に受けやすい。もし遭遇した場合、この欠陥は、溶媒を含有しない１００％のＵＶ硬化性材料などの代わりの末端マスク材料を使用することにより、より薄いコーティングを形成することにより、またはより長い乾燥時間を用いる乾燥サイクルを使用することにより、緩和するであろう。無溶媒ＵＶ硬化性マスク材料を使用することには、乾燥工程をなくし、硬化時間をたった２〜３分に減少させるという利点がある。適切な代わりの材料としては、Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ＸＶ１０００  ＵＶ  Ｅｔｃｈ  Ｒｅｓｉｓｔ、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｓｃｏａｔ  ４３００／４５６０などが挙げられる。一旦分配されたら、末端部分上の末端マスク４６の被覆率は、顕微鏡または計測システムにより検査できる。末端マスク欠陥（例えば、脱湿潤(de-wetting)、気泡、空隙、またはコーティング抜け(coating skip)）を有するディスプレイパネルは、完全に洗浄するか、または顕微鏡で見ながら微細なブラシにより手動で修正することができる。
【００５１】
特に、脱湿潤は、エッジ間隙で起こり得る。この領域の表面エネルギーは、例えば、上流での洗浄作業または他のプロセス作業からの残る残留表面材料のために異なると考えられる。末端部分上の異なる材料が異なる表面エネルギーを有し、異なる接触角および湿潤を生じ得る。脱湿潤は、裸ガラス上またはディスプレイパネル上の連続した平らな区域にも生じ得、そこで、末端マスク材料が選択的に薄くなり、低被覆率区域が生じる。幅広い堆積線分５０は、これらの不均一性をより受けやすい。脱湿潤欠陥は、接続電気素子と裸ガラスとの間などの、２つ異なる材料間の界面線に沿ってさらに見つけられる。したがって、末端マスク４６の堆積前に、大気圧プラズマの使用などの追加の表面洗浄プロセスを使用することができる。
【００５２】
随意的工程１０６で、ポリエチレンフイルムまたは他の高分子材料などの、エッチングプロセス前の輸送および貯蔵中に機械的保護を提供するフイルムを、ディスプレイパネルの外向きの表面に施し、工程１０８の前に除去することができる。
【００５３】
ディスプレイパネルの全てのエッジ面区域が、その後の酸エッチング工程中に浸漬されるようなディスプレイパネル１０の浸漬が、第２のガラス基板１４上に位置するカラーフィルタ５４を構成するブラックマトリクス材料５２にとって有害であり得ることが分かった。ブラックマトリクス材料５２は、第２のガラス基板のカラーフィルタ５４のピクセル間区域内の光を遮断するため、および／または周囲光が薄膜トランジスタに到達するのを防ぐため、第２のガラス基板上に堆積される。そのブラックマトリクス材料は、高周囲照明条件においてコントラスト比を改善することができる。ブラックマトリクス材料は、例えば、クロムを含むことがある。クロム金属層と第２のガラス基板１４との間に、酸化クロム接着層が設けられることがある。いくつかの実施の形態において、ブラックマトリクス材料５２は、高分子材料であることがある。
【００５４】
エッチングプロセスに使用するエッチング液は、第１と第２のガラス基板の間のエッジ間隙４８内の露出されたブラックマトリクス材料５２に影響を及ぼし、ある場合には、多色（レインボー）模様を形成し得ることが分かった。周囲ベゼルを備えた典型的なディスプレイ装置について、エッジ間隙は、周囲ベゼルの背後に隠されるであろうから、この有害作用は気付かれないままであろう。しかしながら、ディスプレイパネルがいわゆるエッジ対エッジ型ディスプレイパネルである場合、ディスプレイパネルがディスプレイ装置の一方のエッジからそのディスプレイ装置の別のエッジまで延在する場合、およびディスプレイパネルのエッジ面が露出されている場合、そのような色彩効果が視覚的に望ましくないであろう。したがって、別の実施の形態において、第１と第２のガラス基板１２、１４のエッジ面部分と封止材との間のエッジ間隙が、エッチング前にエッジマスクにより満たされるのと同時に、エッチングがエッジ面のどの傷も修正するのに効果的であるように、エッジマスクが、エッジ面区域３２ａから３２ｃおよび３４ａから３４ｃを被覆するのを防ぐ。
【００５５】
エッジ間隙充填プロセスは、以下の工程を有してなり得る：エッジ間隙４８中に耐酸性インク（以後、エッジマスク材料と称する）を導入し、エッジ面が酸エッチングのために曝露されることを確実にするために、ディスプレイパネルのエッジ面から過剰のエッジマスク材料を除去し、次いで、エッジマスク材料を硬化させて、それを酸エッチングプロセスに耐えるのに十分に丈夫にする各工程。末端マスク材料に関するように、エッジマスク材料は、エッジマスク材料が、施されるディスプレイパネルの各エッジに沿ったエッジ間隙４８に流入できるような粘度を有するべきである。
【００５６】
組み立てられたディスプレイパネルのエッジ間隙中にエッジマスク材料（例えば、Ｓｗｉｓｓ  ＱなどのＵＶ硬化性カーボンブラックインク）を導入するために、いくつかの方法を使用することができる。例えば、ディスプレイパネルのエッジ面が適切なエッジマスク材料中に浸漬される浸漬プロセス、フェルトペンと類似の分配ペン、ニードル・ディスペンス容積式ピストンまたはエッジ間隙中への集束噴霧を使用できる。
【００５７】
図８Ａから８Ｄに示されるように、いくつかの実施の形態において、ディスプレイパネル１０の非末端部分のエッジ部分のエッジ間隙４８、すなわち、エッジ面区域の対３２ａ〜３４ａ、３２ｂ〜３４ｂおよび３２ｃ〜３４ｃの間の間隙を充填するために、通路部材５６を使用してもよい。図８Ａから８Ｄは、エッジマスク材料６２の貯留槽として働く、２つの側壁６０の間に形成された通路５８を備えた通路部材５６の断面図である。エッジ面が湾曲するように加工されたエッジ面３２および３４を有するディスプレイパネル１０が示されている。図８Ｂに最もよく見られるように、湾曲したエッジ面の先端のみが、エッジマスク材料中に浸漬可能であるように、通路５８の幅Ｗは十分に広く、エッジマスク材料の貯留槽は十分に高い。特定の幅Ｗおよび通路５８内のエッジマスク材料６２の高さは、個々のディスプレイパネルの特定の厚さに依存する。図８Ｂに図示され、矢印６４により示されるように、エッジマスク材料６２が、エッジ面がエッジマスク材料中に下降されたときに、エッジ面３２、３４の両方の「先端」と接触することだけが必要である。エッジ面の先端は、エッジ面の最も外側の部分、すなわち、基板アセンブリの極限周囲を表す。エッジマスク材料６２がエッジ面区域３２ａおよび３４ａの両先端と接触したときに、図８Ｃに示されるように、毛管作用により、エッジマスク材料がエッジ間隙４８中に入り込む。その入込みが一旦生じたら、図８Ｄに図示され、矢印６６により示されるように、ディスプレイパネル１０をエッジマスク材料から引き出してもよい。過剰のエッジマスク材料は、溶媒が染み込んだクリーンルーム用ティッシュでエッジ面（例えば、エッジ面区域３２ａ、３４ａ）を拭い、または所望であれば、溶媒で濯ぐことにより、エッジ間隙４８内のみにエッジマスク材料を残す、または図９に示されるように、ごくわずかなエッジマスク材料にエッジ面を覆わせてもよい。クリーンルーム用ティッシュを使用して、エッジ面を機械的に拭うことによる、どのような損傷またはどのような汚染物質の導入も最小にするために、濯ぎプロセスを使用してもよい。このプロセスは、パネルの他の側部に沿って繰り返してもよい。
【００５８】
ディスプレイパネルの各非末端部分側の残りのエッジ面（例えば、エッジ面区域３２ｂ〜３４ｂ、３２ｃ〜３４ｃ）について、先のプロセスを繰り返してもよい。
【００５９】
ガラスのエッジ面を露出し、毛細管圧がエッジマスク材料６２を適所に保持したら、エッジマスク材料は、特定の材料に適合する方法によって施用後に硬化させ、それによって、エッジマスク６８を形成してもよい。例えば、硬化は、ディスプレイパネル全体を紫外線に曝露し、ディスプレイパネルのエッジマスク６８の全てが硬化し封止されたことを確実にする、ＵＶ硬化槽（例えば、３Ｄ  ＳｙｓｔｅｍｓによるＰｒｏＣｕｒｅ（商標）３５０  ＵＶ  Ｃｈａｍｂｅｒ）内でのＵＶ硬化を含んでもよい。
【００６０】
代わりの施用プロセスにおいて、図１０Ａおよび１０Ｂの互いに垂直な図面に示されたピンストライプ付け装置６９に、エッジマスク材料が供給されている。図１０Ａおよび１０Ｂに示されたピンストライプ付け装置は、通路７４を通じて、例えば、貯留槽７２内に収容されたエッジマスク材料６２と流体連通したアプリケータホイール７０を備えている。そのエッジマスク材料は、例えば、アプリケータホイール７０の周囲の通路７６に供給することができる。エッジマスク材料を収容するアプリケータホイール７０は、ディスプレイパネルのエッジ間隙４８に沿って動かされて、エッジマスク材料をエッジ間隙中に毛管作用で入り込ませ、そのエッジ間隙をエッジマスク材料で満たす。間隙が一旦満たされたら、過剰なエッジマスク材料をやさしく除去して、パネルのガラスエッジ面を露出する。エッジ間隙は永久的に満たしても、一時的に満たしても差し支えなく、唯一の要件は、インクが酸エッチングプロセスに耐えることである。しかしながら、エッジマスクを永久的にディスプレイパネルの一部にすることにより、今ではエッチングされたガラスエッジにそうでなければ損傷を与えるかもしれない酸エッチング後の除去プロセス工程がなくなる。
【００６１】
エッジ間隙に耐酸性材料を満たすことには、エッジマスクを施すことにより、エッジ間隙内の「色相(color hue)」効果を劇的に最小にし、エッジ面上の過剰のエッジマスク材料がガラス表面に対して表面マスクのエッジを封止し、これにより、エッジマスクのないパネルと比べて、表面マスクフイルムの下の酸の漏れがほとんどまたは全く生じなくできることを含む少なくともいくつかの利点がある。
【００６２】
先の実施の形態におけるように、ガラスのエッジ面を露出し、毛細管圧でエッジマスク材料６２を適所に保持して、エッジマスク材料を、特定の材料に適合する方法によって施用後に硬化させ、それによって、エッジマスク６８を形成してもよい。例えば、硬化は、ディスプレイパネル全体を紫外線に曝露し、ディスプレイパネルのエッジマスク６８の全てが硬化し封止されたことを確実にする、ＵＶ硬化槽（例えば、３Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓによる「ＰｒｏＣｕｒｅ」３５０  ＵＶ  Ｃｈａｍｂｅｒ）内でのＵＶ硬化を含んでもよい。
【００６３】
工程１０８で、ディスプレイパネルを、浸漬したエッジ当たり約２０マイクロメートル以下のガラスを除去するのに効果的な時間に亘り、効果的な温度で酸性溶液に曝露することによって、ディスプレイパネルのエッジを酸エッチングする。ディスプレイパネルは、エッチングプロセス前に、約６５℃から約９０℃、例えば、約６５℃から約７５℃の範囲の温度で、適切な洗浄剤、例えば、Ｓｅｍｉ−Ｃｌｅａｎ  ＫＧの１％から約４％の水溶液で穏やかに洗浄し、次いで、温かい（例えば、５０℃〜５５℃）脱イオン水で直ちに濯いでもよい。ある場合、特に、第１または第２のガラス基板１２、１４の表面がＩＴＯまたは他の堆積材料を含むことがある場合、洗浄剤溶液の濃度は、１％以下の溶液に保持されるであろう。次いで、ディスプレイパネルを、例えば、空気乾燥により、乾燥させることができる。
【００６４】
エッチングに、ＨＦ−Ｈ2ＳＯ4、ＨＦ−ＨＣｌまたはＨＦＨＮＯ3酸性溶液（エッチング液）を使用してよい。ディスプレイパネルのエッジの曝露は、ディスプレイパネルの各ガラス基板のエッジ面区域の全てが浸漬されるように、ディスプレイパネル全体を酸性溶液中に浸漬することにより、または選択されたエッジ面のみを選択的に浸漬することにより、例えば、ディスプレイパネルを適切な保持具に取り付け、エッジ面を酸性溶液中に単独で浸すことにより、行うことができる。適切な酸性溶液は、約１９℃から約２４℃の範囲の温度での、それぞれ、約１．５Ｍ（モル／Ｌ）から６Ｍおよび１Ｍ超、例えば、約１Ｍから約１Ｍの範囲のモル濃度のＨＦおよびＨＣｌ（１．５Ｍ≦ＨＦ≦６Ｍ、１Ｍ≦ＨＣｌ≦６Ｍ）、例えば、約３．５Ｍから約４．５Ｍの濃度範囲のＨＦ（３．５Ｍ≦ＨＦ≦４．５Ｍ）および約３．５Ｍから約４．５Ｍの範囲のＨＣｌ（３．５Ｍ≦ＨＣｌ≦４．５Ｍ）、または約３．８Ｍから約４．３Ｍの範囲のＨＦ（３．８Ｍ≦ＨＦ≦４．３Ｍ）および約３．８Ｍから約４．３Ｍの範囲のＨＣｌ（３．８Ｍ≦ＨＣｌ≦４．３Ｍ）を含むことがある。ある例において、４ＭのＨＦおよび４ＭのＨＣｌのモル濃度が、約１．８マイクロメートル／分のエッチング速度を有し、エッチング期間とエッチング速度との間で妥当な釣り合いであることが分かった。エッチング速度は、少なくとも１マイクロメートル／分であるべきである。これは、末端部材の配置および酸性溶液へのその潜在的な曝露のために、特に興味深い。エッチングを行うために、ディスプレイパネルのエッジ面は、どの特定の曝露されたエッジ面からも約２０マイクロメートル以下のガラス、例えば、ゼロマイクロメートル超から２０マイクロメートル以下の範囲、約１マイクロメートルから約２０マイクロメートルの範囲、約５マイクロメートルから約２０マイクロメートルの範囲、または約１０マイクロメートルから約２０マイクロメートルの範囲のガラスを除去するのに十分な時間に亘り曝露されことがある。他の例において、ディスプレイパネルのエッジ面は、約１８から約２０マイクロメートルのガラス、または約１４マイクロメートルから約１８マイクロメートルの範囲、または約１０マイクロメートルから約１６マイクロメートルの範囲のガラスを除去するのに十分な時間に亘り曝露されることがある。達成された材料の除去に基づいて、最適なエッチング時間を決定するために、いくらか少しの実験が必要かもしれない。
【００６５】
あるいは、エッチング後のガラスエッジの品質に差があるが、同じ温度範囲で、１．５Ｍ以上であるが、６Ｍ以下の濃度のＨＦ（１．５Ｍ≦ＨＦ≦６Ｍ）および１Ｍ以上であるが、６Ｍ以下の濃度のＨＮＯ3（１．５Ｍ≦ＨＮＯ3≦６Ｍ）を含む溶液を使用してもよい。例えば、末端マスクの小さい部分を、ＨＦ−ＨＮＯ3酸性溶液で除去してもよい。ある実験において、表面マスクのエッジの周りに、残留するエッチング副生成物の小さい薄い線が見つかった。ＨＦ−ＨＣｌエッチング処理に関連する残留物と比べた場合、ＨＦ−ＨＮＯ3酸性溶液でエッチングした場合、この残留物層の厚さがより厚いことが分かった。理論により束縛する意図はないが、これは、ＨＦ−ＨＣｌ溶液が、ＨＦ−ＨＮＯ3酸性溶液と比べた場合、エッチング中にエッジ近くに生成されたスラッジをよりよく溶解することを示すと考えられる。さらに他の実施の形態において、１．５Ｍ以上であるが、６Ｍ以下のの濃度のＨＦ（１．５Ｍ≦ＨＦ≦６Ｍ）および１Ｍ以上であるが、６Ｍ以下の濃度のＨ2ＳＯ4（１．５Ｍ≦Ｈ2ＳＯ4≦６Ｍ）を含む溶液を使用してもよい。しかしながら、ＨＦ−Ｈ2ＳＯ4酸性溶液は、望ましくない量のスラッジを生成することがあることも分かった。
【００６６】
図５を参照すると、工程１１０で、エッチングプロセスが一旦完了したら、表面マスク４４を除去して差し支えない。例えば、ディスプレイパネルは、約４分から約１０分の範囲の時間に亘り、または表面マスクがパネルから除去されるまで、温かい（５０℃から約５５℃）水道水または温かい脱イオン（ＤＩ）水中に浸漬してもよい。しかしながら、そのような湿式除去方法により、時々、表面マスク４４が、側部エッジの一方からマスクの下に染み込む水によって除去されることがある。表面マスクの下に水がこのように染み込むと、マスクの除去後に、ガラスに大きい表面模様が生じ得る。
【００６７】
これらの表面模様をなくすために、代わりの乾燥フイルム剥離プロセスを使用することができるい。ディスプレイパネルは、ディスプレイパネルを真空チャック上に配置することなどにより、しっかりと保持することができる。パネルが真空チャックにより適所に保持されている間、表面マスク４４は、例えば、表面マスクの周囲エッジ部分に付着した小さい接着テープを使用し、その接着テープを上に引き戻すことによって、ディスプレイパネルの表面から剥がされる。
【００６８】
ディスプレイパネルは、乾式剥離が行われる前に、完全に乾燥しているべきである。表面マスクのエッジ近くのどのような水も、剥離中にディスプレイパネルの表面に亘ってつたい、ガラスの表面またはその上のどのＩＴＯ層にも跡を付けるであろう。
【００６９】
工程１１２で、末端マスク４６（および存在する場合には、エッジマスク６８）は、例えば、末端マスクを含む末端部分４０（および／またはエッジ面区域）を、例えば、アセトンなどの適切な溶媒中に浸漬することによって、除去され、次いで、末端部分は、溶媒を除去するために、脱イオン水を使用して濯いでもよい。いずれの残留する酸残留物も除去するために、脱イオン水の濯ぎ前に、適切な溶媒、例えば、メタノールが染み込んだクリーンルーム用クロスを使用して末端部分のエッジ近くを穏やかに擦ってもよい。いくつかの実施の形態において、エッジ間隙４８の非末端部分からエッジマスク６８を除去する必要はないであろう。
【００７０】
工程１１４で、エッジ面３２、３４（例えば、エッジ面区域３２ａ〜ｄまたはエッジ面区域３４ａ〜ｄのいずれか）は、エッジ被覆材料が特定の施用の必要性を最良に満たすものはなんでも、典型的に高分子被覆材料を使用して、エッジ面コーティング７８を施す事によって保護してもよい。例えば、Ｍａｓｔｅｒｂｏｎｄなどのシリカ充填コーティングを使用してもよい。エッジ面コーティングの厚さは、約５０マイクロメートルから約７５マイクロメートルの範囲にあるであろう。エッジ面コーティング材料は、最初に、アプリケータパッドに供給されるであろう。このアプリケータパッドは、多孔質であり弾性である、例えば、発泡アプリケータパッドであることが好ましい。アプリケータパッドを使用したエッジ面コーティングの施用は、エッジ面のプロファイルまたはガラスの形状に特に依存しておらず、それゆえ、アプリケータパッドは、異なるエッジ面プロファイルおよびガラス形状に機能する。さらに、発泡体は、容易に適合し、コーティング施用中にディスプレイを滑らせない。
【００７１】
図１１Ａから１１Ｅに示された１つの方法によれば、ディスプレイパネル１０のエッジ面３２、３４は、ディスプレイパネル１０の１つの角を、エッジ被覆材料を含むアプリケータパッド８０上に配置し、次いで、ディスプレイパネルの側部全体が、被覆材料を含むアプリケータパッドと接触するまで、反対側の角をアプリケータパッド上に下げることによって、被覆される。次に、ディスプレイパネルの最初の角が、被覆材料を含むアプリケータパッド８０ともはや接触しなくなるまで、その最初の角を被覆材料からゆっくりと持ち上げることにより、ディスプレイパネルを取り除く。次いで、このディスプレイパネルをアプリケータパッドから取り除き、ディスプレイパネルのその側部のエッジ面上にエッジコーティング７０が堆積されるであろう。ディスプレイパネルの各側部にこのプロセスを繰り返すことができる。
【００７２】
エッジ被覆材料を含むアプリケータパッド８０の新たな部分を、所望であれば、それに続く使用／エッジコーティングの各々に使用してもよい。エッジ面３２、３４（例えば、３２ａ〜３４ａ、３２ｂ〜３４ｂ、３２ｃ〜３４ｃまたは３２ｄ〜３４ｄ）を覆うエッジ面コーティング７８の被覆率を、顕微鏡またはオンライン検査システムで検査することができる。コーティング抜けがあるまたはコーティングの厚さが薄い区域を再被覆しても差し支えない。エッジ面コーティング材料は、その材料に適切な方法により硬化させてもよい。例えば、エッジ被覆材料がＵＶ硬化性材料である場合、そのエッジ被覆材料は、場合によっては、ＵＶ硬化装置上またはその内部に配置してもよい。ディスプレイパネルの表面は、ＵＶ硬化プロセス中に保護すべきである。
【００７３】
アプリケータパッド８０は、例えば、末端電気素子４２が末端部分４０に取り付けられている場合、被覆すべきではないエッジ面の領域が被覆材料を受け取らないように、パッドから切り取られたパターンを有することがある。次いで、図１１Ａから１１Ｅに関するプロセスを使用することができるが、このプロセスは、図１２Ａおよび１２Ｂに示されるように、どのノッチまたは切り抜き８２も、エッジ面被覆材料を受け取るべきではないディスプレイパネルのエッジ面の領域に適切に揃えられるように、改良することができる。したがって、そのような「段付き」アプリケータパッドを使用して、第２のガラス基板の窪んだエッジ面区域３４ｄを被覆することができる。
【００７４】
いくつかの実施の形態において、アプリケータパッド８０は、図１３に示されるような代わりの方法としての製造の設定においてオンラインエッジ面コーティング施用のためにロール８４上に配置することができる。いくつかのロールを使用して、ディスプレイパネルの複数の側部にある複数のエッジ面部分を同時に被覆することができる。あるいは、複数のアプリケータパッド８０を同時にディスプレイパネルのそれぞれのエッジ区域に対して押し付けてもよい、例えば、４つのアプリケータパッド８０を、図１４に示されるように、ディスプレイパネルの四辺の各々に対して押し付けてもよい。
【００７５】
プロセス１００および図５に戻ると、工程１１６で、ポリエチレンフイルム、例えば、Ｖｉｓｑｕｅｅｎなどの高分子フイルムを施して、機械的表面損傷に対してディスプレイパネルを保護してもよい。このフイルムは、ディスプレイパネルをディスプレイ装置内に取り付ける前に、除去することが好ましい。工程１１８で、最終的なディスプレイパネルが保護され、出荷、または装置への取付けの準備ができている。
【００７６】
本発明の精神および範囲から逸脱せずに、本開示の実施の形態に、様々な改変および変更を行えることが当業者に明白であろう。例えば、ここに記載されたプロセスを、その内容がここに引用により全てが含まれる、２０１２年７月３日に出願された米国特許出願公開第２０１３／０１０９１１６号明細書に開示された親ディスプレイパネルの表面エッチングと組み合わせることができる。他の例において、ここに記載されたプロセスは、可撓性ガラス基板、特にロール・ツー・ロールプロセスにおける可撓性ガラス基板を含む、個々のガラス基板に適用することできる。このように、付随の特許請求の範囲およびその同等物の範囲内に入るという条件で、本開示は、そのような実施の形態の改変および変更を網羅することが意図されている。
【００７７】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００７８】
実施形態１
ガラス基板のエッジを強化する方法において、
第１のガラス基板および該第１のガラス基板から間隙を介して、封止材により該第１のガラス基板に封止された第２のガラス基板を備えたディスプレイパネルであって、前記第１のガラス基板は、前記第２のガラス基板を越えて延在する末端部分と、該末端部分上に配置された導電性末端部材とを含むものであるディスプレイパネルをマスキングする工程であって、前記末端部分上の前記導電性末端部材を覆って末端マスクを堆積させる工程を含む、マスキングする工程、および
前記ディスプレイパネルのエッジ面を、該エッジ面から２０マイクロメートル以下のガラスを除去するのに効果的な時間に亘り効果的な温度で酸性溶液に曝露する工程、
を有してなる方法。
【００７９】
実施形態２
前記酸性溶液が約１．５Ｍから約６Ｍの範囲のモル濃度でＨＦを含む、実施形態１記載の方法。
【００８０】
実施形態３
前記酸性溶液が約１Ｍから約６Ｍの範囲のモル濃度でＨＣｌを含む、実施形態２記載の方法。
【００８１】
実施形態４
前記酸性溶液が約１Ｍから約６Ｍの範囲のモル濃度でＨＮＯ3を含む、実施形態２記載の方法。
【００８２】
実施形態５
前記酸性溶液が約１Ｍから約６Ｍの範囲のモル濃度でＨ2ＳＯ4を含む、実施形態２記載の方法。
【００８３】
実施形態６
前記酸性溶液が、約３．５Ｍから約４．５Ｍの範囲のモル濃度でＨＦを、約３．５Ｍから約４．５Ｍの範囲のモル濃度でＨＣｌを含む、実施形態２記載の方法。
【００８４】
実施形態７
前記酸性溶液が、約１９℃から約２４℃の範囲の温度である、実施形態１記載の方法。
【００８５】
実施形態８
前記ディスプレイパネルが、切断されたままのエッジを含む、実施形態１記載の方法。
【００８６】
実施形態９
前記末端マスクが、前記堆積工程後、前記末端部分に隣接する、前記第１と第２のガラス基板の間の間隙を満たす、実施形態１記載の方法。
【００８７】
実施形態１０
前記末端マスクが、複数の別個の線分として堆積される、実施形態１記載の方法。
【００８８】
実施形態１１
前記ディスプレイパネルの露出された主面上に表面マスクを堆積させる工程をさらに有する、実施形態１記載の方法。
【００８９】
実施形態１２
前記表面マスクがＩＴＯ層上に堆積される、実施形態１１記載の方法。
【００９０】
実施形態１３
前記表面マスクが、所定の距離だけ、前記露出された主面のエッジから引っ込んでいる、実施形態１１記載の方法。
【００９１】
実施形態１４
前記所定の距離が約０．１ｍｍから約０．５ｍｍの範囲にある、実施形態１３記載の方法。
【００９２】
実施形態１５
前記マスキングする工程が、前記ディスプレイパネルの非末端部分側に沿って、前記第１のガラス基板および前記第２のガラス基板の間の間隙内にエッジマスク材料を堆積させる工程をさらに有する、実施形態１記載の方法。
【００９３】
実施形態１６
前記エッジマスク材料を堆積させる工程は、前記第１のガラス基板のエッジ面および該第１のガラス基板に対向する前記第２のガラス基板のエッジ面が前記エッジマスク材料と接触し、該エッジマスク材料が該第１のガラス基板と該第２のガラス基板との間の間隙に毛管作用で入り込むように、前記エッジマスク材料を収容する細長い通路内に、前記第１のガラス基板のエッジ面および前記第２のガラス基板のエッジ面を挿入する工程を有する、実施形態１５記載の方法。
【００９４】
実施形態１７
前記エッジマスク材料が、その周囲に位置する通路を備えたローラにより施される、実施形態１記載の方法。
【００９５】
実施形態１８
前記酸性溶液に曝露する工程後に、前記エッジ面に保護コーティングが施される、実施形態１記載の方法。
【００９６】
実施形態１９
前記保護コーティングを施す工程が、前記ディスプレイパネルの前記エッジ面をアプリケータパッドと接触させる工程を有する、実施形態１８記載の方法。
【００９７】
実施形態２０
前記アプリケータパッドがローラを含む、実施形態１９記載の方法。
【符号の説明】
【００９８】
１２    第１のガラス基板
１４    第２のガラス基板
１６    封止材
１８    空間
２０    第１のガラス基板の第１の主面
２２    第１のガラス基板の第２の主面
２４    第２のガラス基板の第１の主面
２６    第２のガラス基板の第２の主面
３０    追加の材料層
３２、３４    エッジ面
３６    親パネル
３８    切断線
４０    末端部分
４２    末端電気素子
４６    末端マスク
４８    エッジ間隙
５４    カラーフィルタ
６２    エッジマスク材料
６８    エッジマスク
７０    アプリケータホイール
８０    アプリケータパッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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