(57)【要約】  ガラス基板をエッチング切断するのに好適な溶液が開示される。この溶液は、（ａ）約２０．１〜約２５重量％のフッ化水素酸と、（ｂ）約７〜約１０．５重量％の有機カルボン酸と、（ｃ）０〜約１０重量％の硝酸と、（ｄ）約５４．５〜約７２．９重量％の水とを含み、この重量％は、エッチング切断溶液の全重量に基づく。
2017528412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチング切断溶液であって、
（ａ）約２０．１重量％〜約２５重量％のフッ化水素酸と、
（ｂ）約７重量％〜約１０．５重量％の有機カルボン酸と、
（ｃ）０〜約１０重量％の硝酸と、
（ｄ）約５４．５重量％〜約７２．９重量％の水と、を含み、
該重量％は、該エッチング切断溶液の全重量に基づき、かつ、該エッチング切断溶液は実質的にフッ化アンモニウムを含まないことを条件とする、エッチング切断溶液。
【請求項２】
前記エッチング切断溶液が、約２０．２重量％〜約２３重量％の前記フッ化水素酸を含む、請求項１に記載のエッチング切断溶液。
【請求項３】
前記エッチング切断溶液が、約１０．５重量％の前記有機カルボン酸を含む、請求項１に記載のエッチング切断溶液。
【請求項４】
前記エッチング切断溶液が、約５重量％の前記硝酸を含む、請求項１に記載のエッチング切断溶液。
【請求項５】
前記有機カルボン酸が、α−ヒドロキシ酸を含む、請求項１に記載のエッチング切断溶液。
【請求項６】
前記α−ヒドロキシ酸が、クエン酸及びグリコール酸からなる群から選択される材料を含む、請求項５に記載のエッチング切断溶液。
【請求項７】
前記α−ヒドロキシ酸が、グリコール酸を含む、請求項６に記載のエッチング切断溶液。
【請求項８】
前記有機カルボン酸が、蓚酸、クエン酸、プロパン二酸、乳酸、及びグリコール酸からなる群から選択される材料を含む、請求項１に記載のエッチング切断溶液。
【請求項９】
エッチング切断溶液であって、
（ａ）約２０．１重量％〜約２５重量％のフッ化水素酸と、
（ｂ）約７重量％〜約１０．５重量％のグリコール酸と、
（ｃ）０〜約１０重量％の硝酸と、
（ｄ）約５４．５重量％〜約７２．９重量％の水と、を含み、
該重量％は、該エッチング切断溶液の全重量に基づく、エッチング切断溶液。
【請求項１０】
前記エッチング切断溶液が、約２０．２重量％〜約２３重量％の前記フッ化水素酸を含む、請求項９に記載のエッチング切断溶液。
【請求項１１】
前記エッチング切断溶液が、約１０．５重量％の前記グリコール酸を含む、請求項９に記載のエッチング切断溶液。
【請求項１２】
前記エッチング切断溶液が、約５重量％の前記硝酸を含む、請求項９に記載のエッチング切断溶液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板をエッチング切断するために使用可能な溶液に関する。
【背景技術】
【０００２】
強化ガラスは、通常のガラスよりも強度を高めるために、制御された熱処理又は化学処理により加工されたガラスの一種である。その安全性と強度から、強化ガラスは要求の厳しいさまざまな用途に使用されており、これには例えば電子機器、乗用車の窓、シャワードア、建築用ガラスドア及びテーブル、冷蔵庫トレイ、防弾ガラスの構成部品として、潜水マスク用に、並びにさまざまなタイプの皿及び調理器具が挙げられる。強化ガラスは、液晶ディスプレイ、携帯用装置、タブレットＰＣ、携帯電話、ポータブルメディアプレーヤー、及びノートブックコンピューターディスプレイなどの電子機器のカバーガラスとして使用するために、薄さ、軽さ、及び耐衝撃性の組み合わせとして設計することができる。
【０００３】
大型の強化ガラス基板は、目的の用途に合致する小さなサイズに切断する必要があり、いったん強化された後の再加工はできない。強化ガラスを切断する最も一般的な方法は、機械的切断である。機械的切断の歩留まりは低い。これは、強化ガラスは切断中に壊れやすく、強化ガラスの切断エッジに微小亀裂が生じるからである。切断エッジの微小亀裂はガラスの強度を低下させ、切断エッジの研磨中、又は表面に圧力が印加されたときに、破損をもたらす。
【０００４】
化学的エッチング切断は、ガラスの一部を保護フィルムで覆い、残りの部分をエッチング切断溶液に曝した状態で、大きなサイズの強化ガラスを小さなパネルに切断するのに有望な選択肢である。フッ化水素酸（ＨＦ）は、ガラスの化学的エッチング切断に現在使用されている化学物質の１つである。しかしながら、この適用には、いくつかの重大な問題がある。例えば、ＨＦの濃度が低い場合にはエッチング速度が遅くなり、鋭角の切断エッジ（エッジ角としても知られる）と過剰なサイドエッチ（図１を参照）が生じ、これらは電子機器の製造には好ましくない。ＨＦが高濃度の場合には、エッチング速度は速くなるが、熱の放出が大きくなり、エッチング加工の制御が困難になる。
【０００５】
米国特許出願第２０１０／０２３９８１８号は、シリコン基板にテクスチャを形成する方法と、これを製造するためのエッチング方法が開示されている。この開示された方法は、ａ）グリコール酸を含むエッチング溶液に基板を接触させる工程と、ｂ）それにより基板表面をエッチングする工程と、ｃ）基板の該表面に乱れを形成する工程と、ｄ）エッチング溶液を除去して、テクスチャを形成した基板を得る工程と、を含む。この開示された方法では、光電池及び電子製品製造のための、厚さ数十マイクロメートルのシリコン基板に対するテクスチャ形成について記載されているが、厚さ数百マイクロメートルのガラス基板の切断については記載されていない。
【０００６】
米国特許第８，０４３，５２５号は、フッ化水素（０．１〜１０重量％）、フッ化アンモニウム（０．１〜１０重量％）、有機酸（３０〜５０重量％）、アルコール（３０〜５０重量％）及び水を含む湿式エッチング溶液を開示している。この開示された湿式エッチング溶液は、半導体デバイス及びディスプレイデバイスの金属シリサイドに対し優れた酸化物選択性を示し、その主たる目的は、金属シリサイドと、リンをドープしたシリコンガラスとを選択的にエッチングすることであり、強化ガラスの切断には適していない。
【０００７】
所有者共通の中国特許出願第１０３６９３８５５号は、１０．１〜２０重量％のＨＦ、５〜２０重量％のグリコール酸、０〜３０重量％の硝酸、及び残部の水を含む溶液を用いることによる、ガラス基板の切断方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願第２０１０／０２３９８１８号
【特許文献２】米国特許第８，０４３，５２５号
【特許文献３】中国特許出願第１０３６９３８５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
要約すれば、強化ガラスを切断するさまざまな方法が存在するが、過剰な熱を発生させずに、エッチング速度がより速く、エッジ角がより大きく、かつサイドエッチの少ない強化ガラスの切断方法に対するニーズが依然として存在する。本発明はこのニーズを満たす。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ガラスエッチング溶液を提供し、この溶液は、
（ａ）約２０．１重量％〜約２５重量％のフッ化水素酸と、
（ｂ）約７重量％〜約１０．５重量％の有機カルボン酸と、
（ｃ）０〜約１０重量％の硝酸と、
（ｄ）約５４．５重量％〜約７２．９重量％の水と、を含み、
この重量％は、エッチング切断溶液の全重量に基づき、かつ、このエッチング切断溶液は実質的にフッ化アンモニウムを含まないことを条件とする。
【００１１】
下記の説明、実施例、及び添付の請求項を参照することによって、本発明のさまざまな他の特徴、態様、及び利点がより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
添付図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。この図面は、上述の一般的説明、並びに下記の例示的な実施形態及び方法の詳細な記述と併せて、本発明の原理を説明するのに用いられる。この図面において：
【図１】サイドエッチとエッジ角を示す、化学的にエッチング切断されたガラスの断面図描示である。
【図２】パターニングされた保護フィルムにより部分的に覆われたガラス基板の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書に言及される全ての出版物、特許出願、特許、及びその他の参照文献は、別途記載がない限り、全ての目的についてその全文が、完全に記述されているものとして、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【００１４】
特に定義しない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び科学的用語は、本発明の属する当該技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有する。矛盾が生じた場合は、定義を含め、本明細書が優先される。
【００１５】
別途記載がない限り、パーセント数、部、比率などは全て、重量を基準とする。
【００１６】
本明細書で使用するとき、用語「〜から製造される（produced from）」は、「〜を含む（comprising）」と同義語である。本明細書で使用するとき、用語「含む（comprises）」、「含んでいる（comprising）」、「包含する（includes）」、「包含している（including）」、「有する（has）」、「有している（having）」、「〜からなる（contains）」、「〜からなっている（containing）」、又はこれらのその他の任意の変形は、非排他的包含から排他的包含までを網羅することを意図する。例えば、列挙する要素を包含する、組成物、プロセス、方法、物品、若しくは装置は、必ずしもそれらの要素のみに限定されるものではなく、明示的に列挙されない他の要素、又はそのような組成物若しくは、プロセス、方法、物品、若しくは装置などに内在する他の要素を含み得る。
【００１７】
移行句「〜からなる（consisting of）」は、特定されない任意の要素、工程、又は成分を除外する。特許請求の範囲における場合には、このような句は、材料に通常付随する不純物を除き、列挙された材料以外の材料を含めることに対して特許請求の範囲を閉ざすことになる。句「〜からなる（consisting of）」が、序文の直後ではなく特許請求の範囲の本文の文節内で現れるとき、この句は、その文節内に記載する要素のみを限定するものであり、他の要素が特許請求の範囲全体から除外されるわけではない。
【００１８】
移行句「〜から本質的になる（consisting essentially of）」は、文字通り説明されているものに加えて、材料、工程、特徴、成分、又は要素を含む、組成物、方法、又は装置を定義するために使用されるが、ただし、これらの追加的な材料、工程、特徴、成分、又は要素は、請求される発明の基本的及び新規の特性に実質的に影響を及ぼさないことを条件とする。用語「〜から本質的になる（consisting essentially of）」は、「含む（comprising）」と「〜からなる（consisting of）」との間の中間の立場を占める。
【００１９】
成分が「実質的にない（essentially no）」、又は成分を「実質的に含まない（essentially free）」という移行句は、本発明のエッチング切断溶液に含まれるその成分が、エッチング切断溶液の全重量に対して、１重量％未満、又は０．１重量％未満、又は０．０１重量％未満、又は０重量％であるべきことを意味する。
【００２０】
用語「〜を含む（comprising）」には、用語「本質的に〜からなる（consisting essentially of）」及び「〜からなる（consisting of）」に包含される実施形態を含むことが意図されている。同様に、用語「実質的に〜からなる（consisting essentially of）」は、用語「〜からなる（consisting of）」に包含される実施形態を含むことが意図されている。
【００２１】
量、濃度、又はその他の値若しくはパラメータが、ある範囲、好ましい範囲、又は好ましい上方値及び好ましい下方値のリストとして与えられているとき、これらは、範囲が別個に開示されているかにかかわらず、任意の範囲上限値又は好ましい上方値及び任意の範囲下限値又は好ましい下方値の任意の対から形成される全ての範囲を、具体的に開示するものとして理解されるものとする。例えば、範囲「１〜５」が指定されている場合、その指定された範囲は、「１〜４」、「１〜３」、「１〜２」、「１〜２及び４〜５」「１〜３及び５」などの範囲を含むと解釈されるべきである。本明細書に数値範囲が記述されている場合、別途記載のない限り、この範囲は、その端点を包含し、かつその範囲内の全ての整数及び分数を包含することが意図されている。
【００２２】
値又は範囲の端点を示す際に、用語「約（about）」が使用されるとき、この表記は示された特定の値又は端点を含むと理解されるべきである。
【００２３】
更に、明示的に逆の記載がない限り、「又は（or）」は、包括的な「又は（or）」を指し、排他的な「又は（or）」を指すものではない。例えば、条件Ａ「又は（or）」Ｂは、以下のうちのいずれか１つを満たす：Ａが真であり（又は存在し）かつＢが偽である（又は存在しない）、Ａが偽であり（又は存在せず）かつＢが真である（又は存在する）、並びにＡ及びＢの両方が真である（又は存在する）。
【００２４】
本発明の構成要素又は成分に前置される不定冠詞「１つの（a）」及び「１つの（an）」は、その構成要素又は成分の例（すなわち、事例）の数に関し、非限定的であることを意図している。したがって、「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、１つ又は少なくとも１つを含むものと読み取られるべきであり、構成要素又は成分の単数形の単語は、数が単数であると明示されていなければ複数を含む。
【００２５】
「発明を実施するための形態」に記載されている本発明の実施形態は、本明細書に記載の任意の他の実施形態を含み、どのようにも組み合わせることができ、更に、実施形態中の変数の記載は、本発明のエッチング切断溶液及びその方法又は使用に関係する。
【００２６】
本明細書に記載される材料、方法、及び実施例は、単なる例証であり、具体的に記載されている場合を除き、限定することを意図するものではない。本明細書に記載されるものと類似又は同等の方法及び材料を、本発明の実施又は試験において使用することができるが、好適な方法及び材料を本明細書に記載する。
【００２７】
本発明は、本明細書に詳細に記述される。本発明は、ガラスエッチング切断溶液を提供し、この溶液は、
（ａ）約２０．１重量％〜約２５重量％のフッ化水素酸と、
（ｂ）約７重量％〜約１０．５重量％の有機カルボン酸と、
（ｃ）０〜約１０重量％の硝酸と、
（ｄ）約５４．５重量％〜約７２．９重量％の水と、を含み、
この重量％は、エッチング切断溶液の全重量に基づき、かつ、このエッチング切断溶液は実質的にフッ化アンモニウムを含まないことを条件とする。
【００２８】
本発明は更に、ガラス基板を切断するための方法に関するものであり、この方法は、
（ｉ）ガラス基板を提供する工程、
（ｉｉ）ガラス基板を保護フィルムで覆う工程、
（ｉｉｉ）保護フィルムをパターニングして、遮蔽領域と露出領域とを含む部分的に覆われたガラス基板を得る工程、
（ｉｖ）部分的に覆われたガラス基板を、エッチング切断溶液と、約１０℃〜約９０℃で約１分間〜約１２０分間接触させる工程、
（ｖ）接触させたガラス基板を水ですすぐ工程、
（ｖｉ）すすいだガラス基板を乾燥させる工程、及び
（ｖｉｉ）工程（ｖｉ）のガラス基板から保護フィルムを除去する工程、
を含み、
工程（ｉｖ）のエッチング切断溶液が、
（ａ）約２０．１重量％〜約２５重量％のフッ化水素酸と、
（ｂ）約７重量％〜約１０．５重量％の有機カルボン酸と、
（ｃ）０〜約１０重量％の硝酸と、
（ｄ）約５４．５重量％〜約７２．９重量％の水と、を含み、
この重量％は、エッチング切断溶液の全重量に基づき、かつ、このエッチング切断溶液は実質的にフッ化アンモニウムを含まないことを条件とする。
【００２９】
本発明のガラスエッチング切断溶液を用いて切断できるガラス基板の例としては、次の構成成分を含むものが挙げられる：シリカ（ＳｉＯ2）約５５％〜７９％、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）０〜約１４．２％、マグネシア（ＭｇＯ）約２．５％〜７％、生石灰（ＣａＯ）０〜約１０．０％、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）約０．４〜１６％、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）０〜約１２％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）０〜約１．５％、酸化バリウム（ＢａＯ）０〜約６．０％、及び酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）約１２％。このガラス基板は好ましくは、ソーダライムシリカガラス、シリケートガラス、アルミノシリケートガラス、フルオロシリケートガラス、ホスホシリケートガラス、ボロンシリケートガラス、ボロンリンシリケートガラス、ＺＢＬＡＮガラス、及び鉛ガラスから選択することができる。
【００３０】
ガラス基板は、Ｈ．Ｇ．Ｐｆａｅｎｄｅｒ（１９９６）「Ｓｃｈｏｔｔ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｇｌａｓｓ」（Ｃｈａｐｍａｎ  ａｎｄ  Ｈａｌｌ）に記載されているような、制御された熱処理又は化学処理などの当業者に知られた方法で強化又は焼戻しを行うことができる。強化又は焼戻し法で処理されたこのガラス基板は、一般に強化ガラス又は焼戻しガラス（本明細書では互換可能な用語として使用される）と呼ばれる。本発明における強化又は焼戻し法は、制御された熱処理又は化学的処理であってよく、その処理条件は当業者に周知である。ガラス表面の圧縮応力は６５ＭＰａ超である。本発明はまた、非強化ガラスのエッチング切断にも有用である。
【００３１】
このガラス基板は、任意の形状、大きさ、及び厚さを有し得る。ガラス基板は長方形又は正方形であり得る。ガラス基板上には、単層又は多層の電子構成要素を配することができる。ガラス基板は好ましくは平らなガラス板である。ガラス基板は単層又は多層ガラスで構成され得る。ガラス基板の厚さは用途に応じて変化する。単層ガラス板の厚さは約３００μｍ〜約２０００μｍが好ましく、多層ガラス板の厚さは約９００μｍ〜約６０００μｍが好ましい。
【００３２】
切断の前に、このガラス基板は、保護フィルムで覆ってから、エッチング切断溶液に接触させることができる。次にこの保護フィルムがパターニングされ、部分的に覆われたガラス基板を得る。この部分的に覆われたガラス基板には、遮蔽領域と露出領域とが含まれる。保護フィルムで覆われていない露出領域は、エッチング切断溶液と接触し、切断される。多くの用途において、保護フィルムで覆われていない露出領域は、保護フィルムで覆われた遮蔽領域より小さい。
【００３３】
本発明で使用される保護フィルムは、耐ＨＦ性を備えたポリマー材料から作られる。そのような保護フィルム用ポリマー材料の例としては、ポリテトラフルオロエテン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリ（塩化ビニル）（ＰＶＣ）、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ペルフルオロスルホン酸ポリマー（ＰＦＳＡ、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロ−３，６−ジオキサ−４−メチル−７−オクテン−スルホン酸コポリマーとも呼ばれる）、又はポリエチレン（ＰＥ）が挙げられるが、これらに限定されない。保護フィルムの厚さは約０．０１ｍｍ〜約０．８ｍｍであり得る。
【００３４】
一実施形態において、本発明で使用する保護フィルムは、ＰＴＦＥフィルム、例えばＴＥＦＬＯＮ（登録商標）という商品名でＥ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙから販売されているＰＴＦＥフィルムである。
【００３５】
本発明で使用する保護フィルムは、コーティング、ラミネート、又は鋳造を含むがこれらに限定されないコーティング処理によって、ガラス基板の両面に接着することができる。加えて、片面に接着剤を備えた保護フィルムを、ラミネーター又は手作業によりガラス基板の両面に取り付けることができる。接着剤は保護フィルムとガラス基板の間に存在する。接着剤は好ましくは、耐ＨＦ性であり、すなわちＨＦと反応せず、かつＨＦにより分解しないものである。そのような接着剤の例としては、ゴム、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリエポキシド、又はこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。本発明で使用する接着剤は好ましくは、メタノール、エタノール、アセトン、又はトルエンなどの１種又は２種以上の有機溶媒により除去できる。
【００３６】
コーティングによるか、接着剤によるかにかかわらず、エッチング切断を意図していない領域にエッチング切断溶液が侵入しないよう、保護フィルムは、保護フィルムとガラス基板の間に気泡を生じさせることなく、ガラス基板にしっかりと接着させなければならない。
【００３７】
次にこの保護フィルムをパターニングして、保護フィルムで覆われた遮蔽領域と、エッチング切断する露出領域とを含む、部分的に覆われたガラス基板を得る。保護フィルムは、露出領域の保護フィルムを切断して除去することにより、又はリソグラフ法により、パターニングされる。保護フィルムはナイフ、ローラーブレード、レーザー切断／彫刻機、又はＣＮＣプラズマ切断機により切断することができる。露出領域は、遮蔽領域の間の間隙と呼ぶことができる。間隙の幅は一般に、少なくとも０．１ｍｍ、好ましくは少なくとも０．３ｍｍ、より好ましくは少なくとも０．５ｍｍである。所望により、接着剤の残渣を、１種又は２種以上の溶媒（メタノール、エタノール、アセトン、又はトルエンなど）により除去できる。最良の切断結果を得るには、遮蔽領域と露出領域を含むパターニングされた保護フィルムは、ガラス基板の両面で、対称的で、かつ位置合わせされていることが好ましい。
【００３８】
本発明の方法で使用するガラス基板は、パターニングされた保護フィルムのパターンに応じて、任意の形状に切断することができる。例えば、ガラス基板は長方形、正方形、円形、曲線形状、及び特別な角度（図２を参照）に切断することができる。ガラス基板は、任意の穴を有する任意の形状、例えば、円形の孔を有する長方形基板、又は長方形の孔を有する円形基板に切断することができる。
【００３９】
本発明の方法では、前述の部分的に覆われたガラス基板を、露出領域のガラス基板がエッチング溶解するのに十分な時間、エッチング切断溶液と接触させることにより切り離す。浸漬、ディップ、噴霧、又はその他を含む接触方法が、当業者に周知である。例えば、部分的に覆われたガラス基板のエッチング切断溶液を含むタンク内への浸漬、又は、部分的に覆われたガラス基板に対するエッチング切断溶液の噴霧などである。接触時間は、エッチング切断溶液の濃度、接触方法、及びガラス基板の厚さに応じて調節することができる。一般に、接触時間は約１分間〜約１２０分間の範囲である。他のパラメータを変化させず、接触温度を高くすることにより、接触時間を短縮することができる。エッチング切断溶液の沸点及び操作の安全性を考慮すると、一般に、接触温度は約１０℃〜約９０℃、好ましくは室温〜約５０℃である。ここで、本発明の室温は地理的地域に応じて１５℃〜２５℃の範囲であり得る。
【００４０】
一実施形態において、本発明で使用する接触方法は、浸漬、ディップ、又は噴霧を含む。
【００４１】
噴霧法の例として、上記工程に従って得られた部分的に覆われたガラス基板は、ローラー上に直接載置しても、あるいは、ガラス基板が小さいサイズ（切断の前又は後を含む）ならば、網付ホルダー上に載置し、その後ローラー上に載置してもよい。エッチング切断溶液を、噴霧システムにより、ローラーの上方及び下方から、部分的に覆われたガラス基板に噴霧する。エッチング切断溶液の温度は約１０℃〜約９０℃、好ましくは室温〜約５０℃である。噴霧時間は、約１分間〜約１２０分間の範囲である。
【００４２】
通常、エッチング切断溶液と接触させた後、切断されたガラス基板を少なくとも０．５分間、水で十分にすすぐ。この水は脱イオン水であり得る。すすぎ水の温度は、約１０℃〜約９０℃であってよく、好ましくは室温〜約５０℃である。
【００４３】
最後に、所望により、すすいだガラス基板を乾燥させる。本発明の方法で使用する乾燥は、例えば、熱乾燥（オーブン乾燥）、空気乾燥、強制空気乾燥、及びファン乾燥を含む、当業者に知られた任意の手段によって行われる。一実施形態において、本発明の方法で使用する乾燥は、少なくとも０．５分間行うオーブン乾燥又は空気乾燥（例えば、エアナイフ）であり、好ましくは約１分間〜約１０分間のエアナイフによる乾燥である。ガラス基板の乾燥温度は、少なくとも０．５分間の乾燥で約１０℃〜約２００℃、好ましくは室温〜約１２０℃であり得る。
【００４４】
乾燥後、切断済みガラス基板から、手作業により又は剥離溶液により保護フィルムを除去することができる。接着剤の残渣は、必要ならば、メタノール、エタノール、アセトン、又はトルエンなどの１種又は２種以上の溶媒により除去できる。
【００４５】
結果として得られた本発明の切断済みガラスには、機械的切断装置で切断したガラスに見られるような微小亀裂は見られない。更に、結果として得られたガラスは、従来技術のエッチング溶液でエッチング切断したガラスと比べ、サイドエッチが減少し、かつエッジ角が増大している。
【００４６】
本発明のエッチング切断溶液は、フッ化水素酸、有機カルボン酸、所望により硝酸、及び水を混合することにより調製される。このエッチング切断溶液は、
（ａ）約２０．１重量％〜約２５重量％のフッ化水素酸と、
（ｂ）約７重量％〜約１０．５重量％の有機カルボン酸と、
（ｃ）０〜約１０重量％の硝酸と、
（ｄ）約５４．５重量％〜約７２．９重量％の水と、を含み、
この重量％は、エッチング切断溶液の全重量に基づき、かつ、このエッチング切断溶液は実質的にフッ化アンモニウムを含まないことを条件とする。
【００４７】
任意の好適な有機カルボン酸を使用することができるが、好ましい有機カルボン酸はα−ヒドロキシ酸を含み、好ましくは、クエン酸又はグリコール酸を含み、グリコール酸が特に好ましい。他の好適な有機カルボン酸は、蓚酸、乳酸、及びプロパン二酸から選択される材料を含む。
【００４８】
フッ化水素酸（ＨＦ）（ＣＡＳ番号：７６６４−３９−３）は、水溶液、例えば、４０重量％又は４９重量％の水溶液として商業的に入手可能であり、ＥＣＨＯ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．（台湾）、又はＳｉｎｏｐｈａｒｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅａｇｅｎｔ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．（中国）から購入できる。
【００４９】
本発明のエッチング切断溶液では、ＨＦの量は約２０．１重量％〜約２５重量％、好ましくは約２０．２重量％〜約２３重量％であり、ここで重量％は、エッチング切断溶液の全重量に基づく。
【００５０】
グリコール酸（ＧＡ）（ＣＡＳ番号：７９−１４−１）は、純度９８％以上の薬品であってよく、又はその水溶液、例えば、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ，ＵＳＡ）から販売されている、ＧＡ水溶液であってもよい。
【００５１】
本発明のエッチング切断溶液では、有機カルボン酸（好ましくはグリコール酸）の量は、約７重量％〜約１０．５重量％、好ましくは約１０．５重量％であり、ここで重量％は、エッチング切断溶液の全重量に基づく。
【００５２】
硝酸（ＨＮＯ3）（ＣＡＳ番号：７６９７−３７−２）は高純度の発煙硝酸であってよく、又はその水溶液、例えば、７０重量％の硝酸水溶液であってもよく、これはＥＣＨＯ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．（台湾）又はＳｉｎｏｐｈａｒｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅａｇｅｎｔ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．（中国）から購入できる。
【００５３】
本発明のエッチング切断溶液では、硝酸の量は０重量％〜約１０重量％、好ましくは約５重量％であり、ここで重量％は、エッチング切断溶液の全重量に基づく。
【００５４】
本発明のエッチング切断溶液で使用する全ての薬品及びその水溶液は、商業的に入手可能である。エッチング切断溶液を調製する際の酸成分を加える順序は重要ではないが、安全性の点で、酸成分を水（ｄ）に加えるべきである。
【００５５】
一実施形態において、本発明のエッチング切断溶液中の酸の量は次の通りである：フッ化水素酸約２０．１重量％〜約２５重量％、グリコール酸約７重量％〜約１０．５重量％、及び硝酸０〜約１０重量％。
【００５６】
第２の実施形態においては、本発明の方法で使用できるエッチング切断溶液中の酸の量は次の通りである：フッ化水素酸約２０．２重量％〜約２３重量％、グリコール酸約７重量％〜約１０．５重量％、及び硝酸０重量％〜約１０重量％。
【００５７】
第３の実施形態においては、本発明の方法で使用できるエッチング切断溶液中の酸の量は次の通りである：フッ化水素酸約２０．２重量％〜約２３重量％、及びグリコール酸約１０．５重量％、及び硝酸約５重量％。
【００５８】
本明細書に記載の酸成分（例えばフッ化水素酸、グリコール酸、及び硝酸）の重量パーセントは、純粋な酸を指すものであり、酸成分の水溶液の量ではない。更に、本発明のエッチング切断溶液中の水（ｄ）の重量パーセントは、エッチング切断溶液の全重量パーセントを１００とするための残量として加えた水に、エッチング切断溶液の他の成分（ａ）〜（ｃ）（例えば、フッ化水素酸水溶液、グリコール酸水溶液、及び硝酸水溶液）中に含まれる水を加えたものを指す。上で定義されている全ての実施形態において、エッチング切断溶液はフッ化アンモニウムを実質的に含まない。
【００５９】
本発明の方法で製造されたガラス基板は、液晶ディスプレイ、携帯用装置、タブレットＰＣ、携帯電話、ポータブルメディアプレーヤー、及びノートブックコンピューターディスプレイなどの電子機器のカバーガラスとして有用である。
【００６０】
本発明は、機械的切断装置で切断したガラスに見られるような微小亀裂のない、ガラス基板の切断方法を提供する。本発明の方法で切断したガラス基板は、従来技術のエッチング切断溶液で切断したガラス基板と比べて、３つの主要な利点を有する。第１に、本発明の方法は、熱の放出を有意に増加させたり、エッチングプロセスの制御性を低下させたりすることなく、エッチング速度を速める。第２に、本発明の方法では、サイドエッチの少ないガラス基板が得られる。第３に、本発明の方法では、エッジ角の大きいガラス基板が得られる。
【実施例】
【００６１】
試験方法及び材料
実施例１〜３及び比較例１〜４に使用する材料
ガラス基板：強化ソーダライムガラス及び強化アルミノシリケートガラス。
【００６２】
フッ化水素酸（ＨＦ）：ＣＡＳ番号：７６６４−３９−３、４９重量％、ＥＣＨＯ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．（台湾）から購入。
【００６３】
グリコール酸（ＧＡ）：ＣＡＳ番号：７９−１４−１、Ｔｈｅ  Ｃｈｅｍｏｕｒｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ，ＵＳＡ）から入手可能な水溶液。
【００６４】
硝酸：ＣＡＳ番号：７６９７−３７−２、７０重量％の硝酸水溶液、ＥＣＨＯ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．（中国）から購入。
【００６５】
保護フィルムは、片面にアクリル系接着剤を備えたポリテトラフルオロエテン（ＰＴＦＥ）テープであった。テープの厚さは０．１ｍｍであり、３Ｍ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ，ＵＳＡ）から購入した。
【００６６】
エッチング切断溶液の調製
フッ化水素酸、グリコール酸、硝酸及び水を混合して、７種類のエッチング切断溶液を調製した（比較例１、２、３、及び４、並びに実施例１、２、及び３）。エッチング切断溶液の組成を、最終溶液中のフッ化水素酸、グリコール酸、及び硝酸それぞれの重量パーセント（残部は水となる）で、表１に示す。
【００６７】
【表１】
2017528412.tif 000003
【００６８】
試験方法１：エッチング速度試験手順−噴霧
ガラス基板を直接、噴霧システムのローラー上に載せた。噴霧システムを用い、ローラーの上方及び下方から、各実施例及び比較例のエッチング切断溶液を、ガラス基板に噴霧した。エッチング切断溶液の温度は約３５℃であった。２０分間接触させた後、切断が不完全なガラス基板を取り出し、その後、少なくとも０．５分間、脱イオン水で十分にすすいだ。すすぎ水の温度は約３５℃であった。すすぎ後のガラスをエアナイフで５分間、乾燥させた。乾燥用空気の温度は約７０℃であった。
【００６９】
各ガラス基板の厚さを測微計で測定し、それぞれの初期厚さとの差を求めた。厚さの差を、μｍ／分の単位で表わされるエッチング速度に変換し、表２及び３に示した。
【００７０】
【表２】
2017528412.tif 000004
【００７１】
【表３】
2017528412.tif 000005
【００７２】
試験方法２：サイドエッチ及びエッジ角の測定
エッチング切断溶液と接触させる前に、ラミネーターにより、片面にアクリル系接着剤を塗付したＰＴＦＥ保護フィルムで、ガラス基板の両面を覆った。レーザーで保護フィルムを切断し、パターンを形成した。保護フィルムのパターンは、両面で対称的であり、その位置を揃えた。露出領域の保護フィルムを手作業で剥ぎ取り、エッチングすべき領域を露出させた。露出領域の接着剤残渣を全てエタノールで除去した。実施例及び比較例の全てにおいて、パターニング後に得られた部分的に覆われたガラス基板には、それぞれ、幅が１．５ｍｍ及び０．９ｍｍの、異なる２つの間隙が形成されていた（図２のパターンＡを参照）。
【００７３】
部分的に覆われたガラス基板をローラー上に載置した。比較例１及び２、並びに実施例１、２、及び３のそれぞれについて、複数回の試験が実施された（表４及び５を参照）。表４及び５は、実施例と比較例のそれぞれについて、平均のエッチング間隙とサイドエッチを報告している。エッジ角は、エッチングされていない表面に対する、エッチングされている表面の角度測定値である。サイドエッチは、露出している基板のエッジ（すなわち、側面図の頂点）から、露出していない基板のエッジまでの距離の測定値である。２つの側面のサイドエッチが異なる場合は、大きな方の値をサイドエッチとして報告している（図１を参照）。
【００７４】
各試験実施について、エッチング切断溶液を、噴霧システムにより、ローラーの上方及び下方から、ガラス基板に噴霧した。エッチング切断溶液の温度は約３５℃であった。切断後のガラス基板を、約０．５分間、脱イオン水で十分にすすいだ。すすぎ水の温度は約３５℃であった。すすぎ後のガラス基板をエアナイフで２分間、乾燥させた。乾燥用空気の温度は約７０℃であった。エッチング時間は、試験方法１により決定されたエッチング速度に従って、ガラス基板を切り離せるよう調節した。
【００７５】
切断したガラス基板の断面像を顕微鏡（Ｏｌｙｍｐｕｓ、型式番号：ＢＸ−ＲＬＡ２、ソフトウェア：画像解析ツール）により撮影し、サイドエッチ及びエッジ角を測定し記録して、表４及び５に示した。結果を下記の表４及び５に示す。
【００７６】
【表４】
2017528412.tif 000006
【００７７】
【表５】
2017528412.tif 000007
【００７８】
典型的な実施形態で本発明を説明し、記載してきたが、本発明の趣旨から逸脱することなくさまざまな変更及び置換が可能であるため、示された詳細に限定することを意図するものではない。同様に、当業者であれば、単に慣例的な実験を用いることで、本明細書に開示される発明の変更物及び同等物を考案することができ、そのような変更物及び等価物は全て、下記の請求項により定義される本発明の趣旨及び範囲内にあると考えられる。
【００７９】
実施例４〜７に使用する材料
フッ化水素酸（ＨＦ）：ＣＡＳ番号７６６４−３９−３、４９％、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌから購入
グリコール酸（ＧＡ）：ＣＡＳ番号７９−１４−１、７０％、Ｔｈｅ  Ｃｈｅｍｏｕｒｓ  Ｃｏｍｐａｎｙから購入
硝酸（ＮＡ）：ＣＡＳ番号７６９７−３７−２、６７％
クエン酸（ＣＡ）：ＣＡＳ番号５９４９−２９−１、９９％、ＥＭＤ  Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ
蓚酸（ＯＡ）：ＣＡＳ番号６１５３−５６−６、９９．８％、ＥＭＤ  Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅから購入
乳酸（ＬＡ）：ＣＡＳ番号７７３２−１８−５、８８％、Ａｃｒｏｓ  Ｏｒｇａｎｉｃｓから購入
【００８０】
エッチング切断溶液の調製
エッチング切断溶液の組成を、最終溶液中のフッ化水素酸、グリコール酸、及び硝酸、クエン酸、蓚酸、及び乳酸それぞれの重量パーセント（残部は水となる）で、表６に示す。
【００８１】
【表６】
2017528412.tif 000008
【００８２】
試験方法１：エッチング速度試験手順−噴霧
ガラス基板を直接、噴霧システムのローラー上に載せた。噴霧システムを用い、ローラーの上方及び下方から、各実施例のエッチング切断溶液を、ガラス基板に噴霧した。エッチング切断溶液の温度は約３０℃であった。２０分間接触させた後、切断が不完全なガラス基板を取り出し、その後、少なくとも０．５分間、脱イオン水で十分にすすいだ。すすぎ水の温度は約３０℃であった。すすぎ後のガラスをエアナイフで５分間、乾燥させた。乾燥用空気の温度は約７０℃であった。
【００８３】
各ガラス基板の厚さを測微計で測定し、それぞれの初期厚さとの差を求めた。厚さの差を、μｍ／分の単位で表わされるエッチング速度に変換し、表７に示した。
【００８４】
【表７】
2017528412.tif 000009
【００８５】
試験方法２：サイドエッチ及びエッジ角の測定
エッチング切断溶液と接触させる前に、ラミネーターにより、片面にアクリル系接着剤を塗付したＰＴＦＥ保護フィルムで、ガラス基板の両面を覆った。レーザーで保護フィルムを切断し、パターンを形成した。保護フィルムのパターンは、両面で対称的であり、その位置を揃えた。露出領域の保護フィルムを手作業で剥ぎ取り、エッチングすべき領域を露出させた。露出領域の接着剤残渣を全てエタノールで除去した。実施例の全てにおいて、パターニング後に得られた部分的に覆われたガラス基板には、それぞれ、幅が１．５ｍｍ及び０．９ｍｍの、異なる２つの間隙が形成されていた（図２のパターンＡを参照）。
【００８６】
部分的に覆われたガラス基板をローラー上に載置した。実施例４〜７のそれぞれについて、複数回の試験が実施された（表８を参照）。表８は、各実施例について、平均のエッチング間隙とサイドエッチを報告している。エッジ角は、エッチングされていない表面に対する、エッチングされている表面から形成された角である。サイドエッチは、露出している基板のエッジ（すなわち、側面図の頂点）から、露出していない基板のエッジまでの距離の測定値である。２つの側面のサイドエッチが異なる場合は、大きな方の値をサイドエッチとして報告している（図１を参照）。
【００８７】
各試験実施について、エッチング切断溶液を、噴霧システムにより、ローラーの上方及び下方から、ガラス基板に噴霧した。エッチング切断溶液の温度は約３０℃であった。切断後のガラス基板を、約０．５分間、脱イオン水で十分にすすいだ。すすぎ水の温度は約３０℃であった。すすぎ後のガラス基板をエアナイフで２分間、乾燥させた。乾燥用空気の温度は約７０℃であった。エッチング時間は、試験方法１により決定されたエッチング速度に従って、ガラス基板を切り離せるよう調節した。
【００８８】
切断したガラス基板の断面像を顕微鏡（Ｏｌｙｍｐｕｓ、型式番号：ＢＸ−ＲＬＡ２、ソフトウェア：画像解析ツール）により撮影し、サイドエッチ及びエッジ角を測定し記録して、表８に示した。
【００８９】
【表８】
2017528412.tif 000010
【００９０】
実施例４〜７において、サイドエッチの減少とエッジ角の改善により、有機カルボン酸の使用が非常に有用であることがわかる。エッチング切断は、高濃度のＨＦであっても、毎分９０マイクロメートルのエッチング速度で大幅に改善される。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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