(57)【要約】  薄い可撓性ガラス基板の加工方法が提供される。この方法は、（Ｉ）剥離領域および搭載領域を含むガラスキャリアを提供するステップと、次に（ＩＩ）フッ化アンモニウム混合物を含むエッチャントを剥離領域にある時間にわたり接触させることによって、ガラスキャリアの剥離領域にテクスチャー加工表面を形成するステップと、次に（ＩＩＩ）エッチャントをガラスキャリアから除去するステップと、次に（ＩＶ）薄い可撓性ガラス基板の搭載領域をガラスキャリアの搭載領域に接合させるステップとを含むことができる。テクスチャー加工表面によって、薄い可撓性ガラス基板の標的領域がガラスキャリアの剥離領域に接合するのが防止される。
2016523796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスキャリアを有する薄い可撓性ガラス基板の加工方法において、
（Ｉ）剥離領域および搭載領域を含む前記ガラスキャリアを提供するステップと、次に
（ＩＩ）フッ化アンモニウム混合物を含むエッチャントを前記剥離領域にある時間にわたり接触させることによって、前記ガラスキャリアの前記剥離領域にテクスチャー加工表面を形成するステップと、次に
（ＩＩＩ）前記エッチャントを前記ガラスキャリアから除去するステップと、次に
（ＩＶ）前記薄い可撓性ガラス基板の搭載領域を前記ガラスキャリアの前記搭載領域に接合させるステップであって、前記テクスチャー加工表面によって、前記薄い可撓性ガラス基板の標的領域が前記ガラスキャリアの前記剥離領域に接合するのが防止されるステップと
を有してなることを特徴とする方法。
【請求項２】
ステップ（ＩＩ）の前記時間が１分〜１０分の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ＩＩ）によって、３ｎｍ〜２３２ｎｍの範囲内の二乗平均平方根表面粗さを有する前記テクスチャー加工表面が得られることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ステップ（ＩＩ）でゲルエッチャントとして前記エッチャントが使用され、前記ゲルエッチャントが前記フッ化アンモニウム混合物および増粘剤からなり、前記フッ化アンモニウム混合物が氷酢酸中のフッ化アンモニウム溶液からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ＩＶ）の後に、
（Ｖ）前記薄い可撓性ガラス基板の前記標的領域に機能的特徴を形成するステップと、次に
（ＶＩ）前記薄い可撓性ガラス基板の前記搭載領域を前記薄い可撓性ガラス基板の前記標的領域から除去して、前記薄い可撓性ガラス基板の前記標的領域を前記ガラスキャリアから剥離するステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、２０１３年５月２２日に出願された米国仮特許出願第６１／８２６，１８１号明細書（その内容に依拠し、および参照によりその全体が本明細書に援用される）の優先権の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
以下の説明は、ガラスキャリアを有する薄い可撓性ガラス基板の加工方法に関し、特に、テクスチャー加工表面を有するガラスキャリアを有する薄い可撓性ガラス基板の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
可撓性基板の出現によって、より薄く、より軽量で、より可撓性で、より耐久性のディスプレイの製造、およびそのようなディスプレイが組み込まれたデバイスのコストの低下が有望となっている。したがって、大型ガラス板を加工するように設計された既存のツールセット上での可撓性基板の製造を可能にする解決方法の開発が注目されている。これらの解決方法の１つは、ガラスキャリアへの可撓性基板の積層を含み、それによって、既存のツールセット上でシートツーシートプロセスを用いて可撓性基板を有するディスプレイ装置の製造が可能となる。ガラス間の接合プロセスの関連する例においては、薄い可撓性ガラス基板とほとんどまたは全く接合しないように設計された領域であるガラスキャリアの剥離領域を、接合する周辺部の内側に形成することができる。ガラスキャリアの剥離領域を形成する手段は、剥離領域表面粗さを増加させることであってよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、ガラスキャリアの剥離領域をテクスチャー加工して、その領域の薄い可撓性ガラス基板の領域への接合を抑制することができ、同時に、ガラスキャリアの搭載領域の、薄い可撓性ガラス基板の搭載領域への接合を可能にする方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に記載の例において、ガラスキャリアは、エッチャントとしてフッ化アンモニウム混合物を使用する湿式化学エッチングプロセスが行われ、続いて薄い可撓性ガラス基板の加工が行われる。この方法は、限定するものではないが携帯電話、タブレットコンピュータ、およびテレビなどの表示装置用の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）加工中に、薄い可撓性ガラス基板を支持する剛性基板として使用されるガラスキャリアの剥離領域のテクスチャー加工に適している。フッ化アンモニウム混合物の濃度、およびフッ化アンモニウム混合物への曝露時間を変化させることによって、さまざまな程度のテクスチャーを有する剥離領域を有するガラスキャリアを製造することができる。フッ化アンモニウム混合物は、可溶性となることができ、それによってガラスキャリア搭載領域の薄い可撓性ガラス基板の搭載領域への気密封止が可能となる。さらに、一般にフッ化アンモニウム混合物は、一般に使用されているフッ化水素酸よりも、エッチャントしての使用が安全で容易である。
【０００６】
第１の態様において、ガラスキャリアを有する薄い可撓性ガラス基板の加工方法は、（Ｉ）剥離領域および搭載領域を含むガラスキャリアを提供するステップと、次に（ＩＩ）フッ化アンモニウム混合物を含むエッチャントを剥離領域にある時間にわたり接触させることによって、ガラスキャリアの剥離領域にテクスチャー加工表面を形成するステップと、次に（ＩＩＩ）エッチャントをガラスキャリアから除去するステップと、次に（ＩＶ）薄い可撓性ガラス基板の搭載領域をガラスキャリアの搭載領域に接合させるステップとを有してなる。テクスチャー加工表面によって、薄い可撓性ガラス基板の標的領域がガラスキャリアの剥離領域に接合するのが防止される。
【０００７】
第１の態様の一例において、ステップ（ＩＩ）の時間は約１分〜約１０分の範囲内である。
【０００８】
第１の態様の別の一例において、ステップ（ＩＩ）によって、約３ｎｍ〜約２３２ｎｍの範囲内の二乗平均平方根表面粗さを有するテクスチャー加工表面が得られる。
【０００９】
第１の態様のさらに別の一例において、ステップ（ＩＩ）によって、約２ｎｍを超え約６ｎｍ以下の二乗平均平方根表面粗さを有するテクスチャー加工表面が得られる。
【００１０】
第１の態様のさらに別の一例において、ステップ（ＩＩ）のエッチャントはフッ化アンモニウム混合物からなり、およびフッ化アンモニウム混合物は氷酢酸中のフッ化アンモニウム溶液からなる。
【００１１】
第１の態様のさらなる一例において、フッ化アンモニウム溶液の濃度は約４％〜約２０％の範囲内である。
【００１２】
第１の態様のさらなる一例においては、ステップ（ＩＩ）のフッ化アンモニウム溶液は水中約４０％のフッ化アンモニウムである。
【００１３】
第１の態様のさらに別の一例において、ステップ（Ｉ）の後およびステップ（ＩＩ）の前に、この方法は、ガラスキャリアの搭載領域にマスクを取り付けるステップをさらに含む。ステップ（ＩＩ）中、マスクによって、ガラスキャリアの搭載領域へのエッチャントの接触が防止される。
【００１４】
第１の態様の別の一例において、マスクは接着フィルムを含む。
【００１５】
第１の態様のさらに別の一例において、ステップ（ＩＩ）は、ガラスキャリアの剥離領域上にエッチャントを印刷するステップを含む。
【００１６】
第１の態様のさらに別の一例において、ステップ（ＩＩ）は、ガラスキャリアの剥離領域上にエッチャントのスクリーン印刷またはステンシル印刷を行うステップを含む。
【００１７】
第１の態様のさらなる一例において、ステップ（ＩＩ）では、ゲルエッチャントとしてエッチャントが使用される。
【００１８】
第１の態様のさらなる一例において、ゲルエッチャントはフッ化アンモニウム混合物および増粘剤からなり、およびフッ化アンモニウム混合物は氷酢酸中のフッ化アンモニウム溶液からなる。
【００１９】
第１の態様のさらなる一例において、フッ化アンモニウム溶液の濃度は約１３％〜約２０％の範囲内である。
【００２０】
第１の態様の別の一例において、フッ化アンモニウム溶液は水中の４０％のフッ化アンモニウムである。
【００２１】
第１の態様のさらに別の一例において、ステップ（ＩＩＩ）は、ガラスキャリアからエッチャントを洗い落とすステップと、次にガラスキャリアを乾燥させるステップとを含む。
【００２２】
第１の態様のさらに別の一例において、エッチャントは可溶性化学物質からなる。
【００２３】
第１の態様のさらなる一例において、ステップ（ＩＶ）の後、この方法は、薄い可撓性ガラス基板の搭載領域を薄い可撓性ガラス基板の標的領域から除去して、薄い可撓性ガラス基板の標的領域をガラスキャリアから剥離するステップ（Ｖ）をさらに含む。
【００２４】
第１の態様のさらなる一例において、ステップ（ＩＶ）の後、この方法は、（Ｖ）薄い可撓性ガラス基板の標的領域に機能的特徴を形成するステップと、次に（ＶＩ）薄い可撓性ガラス基板の搭載領域を薄い可撓性ガラス基板の標的領域から除去して、薄い可撓性ガラス基板の標的領域をガラスキャリアから剥離するステップとをさらに含む。
【００２５】
第１の態様は、単独で提供することもでき、または上記の第１の態様の任意の１つ以上の例と組み合わせて提供することもできる。
【００２６】
本発明の上記およびその他の特徴、態様、および利点は、添付の図面を参照しながら以下の本発明の詳細な説明を読めばより詳細に理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ガラスキャリアに接合した薄い可撓性ガラス基板を有する物品の一例を示す概略上面図である。
【図２】図１の物品の一例を示す概略端面図である。
【図３】ガラスキャリアを有する薄い可撓性ガラス基板を加工する方法の第１の態様の第１の例を示す流れ図である。
【図４】ガラスキャリアを有する薄い可撓性ガラス基板の加工方法の第１の態様の第１の例を用いてエッチャント濃度およびエッチャントへの曝露の２つの極値でエッチングしたガラスの表面テクスチャープロファイルを示すグラフ図を示す。
【図５】ガラスキャリアを有する薄い可撓性ガラス基板の加工方法の第１の態様の第１の例を用いてエッチャント濃度およびエッチャントへの曝露の２つの極値でエッチングしたガラスの表面テクスチャープロファイルを示すグラフ図を示す。
【図６】ガラスキャリアを有する薄い可撓性ガラス基板を加工する方法の第１の態様の第２の例を示す流れ図である。
【図７】ガラスキャリアを有する薄い可撓性ガラス基板を加工する方法の第１の態様の第２の例によりガラスキャリアのエッチングを行った結果得られた表面テクスチャーを示すグラフ図である。
【図８】ガラスキャリアを有する薄い可撓性ガラス基板を加工する方法の第２の態様の一例を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
特許請求される発明の例示的実施形態が示される添付の図面を参照しながら、これより本発明をより詳細に説明する。可能な場合は常に、同一または同様の部分を示すために図面全体にわたって同じ参照番号が使用される。しかし、特許請求される発明は、多くの異なる形態で具体化可能であり、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと見なすべきではない。本開示が詳細かつ十分となり、特許請求される発明の範囲が当業者に十分伝わるように、これらの例示的実施形態は提供される。
【００２９】
図１は、ガラスキャリア１０に接合した薄い可撓性ガラス基板２０を有する物品の一例を示す概略上面図である。図２は、図１の物品の一例を示す概略断面図である。
【００３０】
図１および２を参照すると、薄い可撓性ガラス基板２０を既存のデバイス加工インフラストラクチャーで使用可能となるように、厚さ１２を有するガラスキャリア１０が、薄い可撓性ガラス基板２０に接合される。ガラスキャリア１０および薄い可撓性ガラス基板２０が互いに接合されると、それらを合わせた厚さ２４は、デバイス加工装置が意図されるより厚いシートと同じとなる。たとえば、加工装置が７００マイクロメートルのシート用に設計されており、薄い可撓性ガラス基板２０の厚さ２２が３００マイクロメートルである場合、厚さ１２は４００マイクロメートルが選択される。
【００３１】
ガラスキャリア１０および薄い可撓性ガラス基板２０は、それらの最終用途に依存して、アルミノケイ酸塩、ホウケイ酸塩、アルミノホウケイ酸塩、およびソーダ石灰ケイ酸塩、およびアルカリ含有かアルカリ非含有かのいずれかのあらゆる好適な組成を有することができる。さらに、ガラスキャリア１０は、図示されるような１つの層、または互いに接合された複数の層（複数の薄いシートを含む）でできていてよい。
【００３２】
薄い可撓性ガラス基板２０は搭載領域４０によってガラスキャリア１０に接合される。搭載領域４０では、薄い可撓性ガラス基板２０の表面およびガラスキャリア１０の表面との間で直接接触しており、これらの表面の平均表面粗さＲａは、ガラス間の接合が可能となるのに十分に小さく、たとえば、Ｒａ≦２ｎｍである。ガラスキャリア１０の剥離領域５０中では、ガラスキャリア１０と薄い可撓性ガラス基板２０との間には接合が存在しない、またはあまり強くない接合が存在し、剥離領域は、ガラス基板２０、ガラスキャリア１０、またはその両方の表面を粗面化することによって得られ、それによってガラス間の実質的に直接的な接触が防止されるのに十分大きな値、たとえば、Ｒａ＞２ｎｍとなる。ガラスキャリア１０の剥離領域５０は周辺部５２を有し、その外側に搭載領域４０が配置される。
【００３３】
薄い可撓性ガラス基板２０は、最初はファンデルワールス力によってガラスキャリア１０に接合することができる。次に、接合強度は、特定の領域中で増加することができ、同時に、上にデバイスを形成するための薄いシート／キャリア物品の加工後に薄い可撓性ガラス基板２０が取り外される能力は維持される。薄い可撓性ガラス基板２０とガラスキャリア１０との間へのデバイスプロセス流体の浸入が防止されるように、薄い可撓性ガラス基板２０の少なくとも一部がガラスキャリア１０に接合することができ、それによって下流プロセスでの汚染が発生しうる可能性が低下する。言い換えると、薄い可撓性ガラス基板２０とガラスキャリア１０との間の搭載領域４０は密閉状態となりうる。ガラスキャリア１０および薄い可撓性ガラス基板２０は、洗浄することができ、接合が促進されるように準備された表面を有することができる。薄い可撓性ガラス基板２０とガラスキャリア１０との間の初期接合は、搭載領域４０において強化されうる。薄い可撓性ガラス基板２０のガラスキャリア１０からの剥離性は、ガラスキャリアの剥離領域５０によって得ることができ、それによって薄い可撓性ガラス基板２０の周辺部５８を有する所望の部分５６を取り出すことができる。
【００３４】
図３は、ガラスキャリア１０を有する薄い可撓性ガラス基板２０を加工するための方法の第１の態様の第１の例（３００）を示す流れ図である。図３に示される例を参照すると、剥離領域５０および搭載領域４０を含むガラスキャリア１０を提供することができる（３０１）。
【００３５】
ガラスキャリア１０の提供（３０１）の後、フッ化アンモニウム混合物を含むエッチャントを剥離領域５０にある時間にわたり接触させることによって、ガラスキャリア１０の剥離領域５０にテクスチャー加工表面を形成することができる（３０２）。フッ化アンモニウム混合物を含むエッチャントに剥離領域５０が接触する時間は約１分〜約１０分の範囲内であってよい。テクスチャー加工表面は、約４ｎｍ〜約２３２ｎｍの範囲の二乗平均平方根表面粗さ（本明細書では以降「Ｒｑ」と記載）を得ることができる。
【００３６】
エッチャントは可溶性化学物質からなることができる。さらに、エッチャントはフッ化アンモニウム混合物からなることができる。フッ化アンモニウム混合物は、氷酢酸中のフッ化アンモニウム溶液からなることができる。フッ化アンモニウム溶液の濃度は約４％〜約２０％の範囲内であってよい。フッ化アンモニウム溶液は、水中約４０％のフッ化アンモニウムであってよい。
【００３７】
ガラスキャリア１０を提供するステップ（３０１）の後、およびガラスキャリア１０の剥離領域５０を形成するステップ（３０２）の前に、ガラスキャリア１０の搭載領域４０にマスクを取り付けることができる（３０５）。ガラスキャリア１０の剥離領域５０を形成するステップ（３０２）の間、マスクは、ガラスキャリア１０の搭載領域４０にエッチャンが接触するのを防止することができる。マスクは接着フィルムを含むことができる。
【００３８】
ガラスキャリア１０の剥離領域５０を形成するステップ（３２０）の後、エッチャントをガラスキャリア１０から除去することができる（３０３）。エッチャントを除去するステップ（３０３）は、エッチャントを洗い落とすステップ（３０６）と、次に続いてガラスキャリア１０を乾燥させるステップ（３０７）とを含むことができる。
【００３９】
エッチャントを除去するステップ（３０３）の後、薄い可撓性ガラス基板２０の搭載領域をガラスキャリア１０の搭載領域４０に接合させることができる（３０４）。そのため、ガラスキャリア１０の剥離領域５０に形成されたテクスチャー加工表面（３０２）によって、薄い可撓性ガラス基板２０の標的領域がガラスキャリア１０の剥離領域５０に接合するのを防止することができる。
【００４０】
薄い可撓性ガラス基板２０の搭載領域をガラスキャリア１０の搭載領域４０に接合させるステップ（３０４）の後、薄い可撓性ガラス基板２０の搭載領域を薄い可撓性ガラス基板２０の標的領域５６から分離して（３０８）、薄い可撓性ガラス基板２０の標的領域をガラスキャリア１０から剥離することができる。
【００４１】
薄い可撓性ガラス基板２０の搭載領域をガラスキャリア１０の搭載領域４０に接合させるステップ（３０４）の後、薄い可撓性ガラス基板２０の標的領域５６に機能的特徴を形成することができる（３０９）。薄い可撓性ガラス基板２０の標的領域に機能的特徴を形成するステップ（３０９）の後、薄い可撓性ガラス基板２０の搭載領域を薄い可撓性ガラス基板２０の標的領域から除去するステップ（３０８）を行って、薄い可撓性ガラス基板２０の周辺部５８を有する標的領域５６をガラスキャリア１０から剥離することができる。
【００４２】
図３の方法（３００）は、ガラスキャリア１０の剥離領域５０の表面のテクスチャー加工を可能にする、ガラスのテクスチャー加工のための湿式化学エッチングプロセスを意味することができる。限定するものではないが携帯電話、タブレットコンピュータ、およびテレビなどの表示装置用の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の加工中に、薄い可撓性ガラス基板２０を支持する剛性基板としてガラスキャリア１０を使用できるようにするために、剥離領域５０の表面のテクスチャー加工を行うことができる。
【００４３】
図３の方法（３００）の湿式化学エッチングプロセスの化学エッチングは、氷酢酸とフッ化アンモニウムの４０％水性混合物との混合物で構成されるエッチャントにガラスキャリア１０を曝露するステップを含むことができる。この化学エッチングは、ガラスキャリア１０の一方の表面上に１つ以上の剥離領域５０を形成するためにガラスキャリア１０に対して選択的に行うことができ、剥離領域５０は化学エッチングによってテクスチャー加工される。剥離領域５０のテクスチャーは、エッチャントの組成、濃度、および温度、ならびにガラスキャリア１０をエッチャントに曝露する時間を制御することによって決定される。
【００４４】
ガラスキャリア１０のエッチャントへの曝露は、ガラスキャリア１０をエッチャント中に垂直に浸漬することによるものであってよい。たとえば、洗浄したガラスキャリア１０の一方の側に接着フィルムを積層することができる。接着フィルムは、エッチャントによってパターン化される剥離領域５０の所望のサイズと同等である開口部をガラスキャリア１０上に有することができる。次にガラスキャリア１０は、エッチャント浴中に１〜１０分の範囲の時間浸漬することができる。ガラスキャリア１０をエッチャント浴に浸漬した後、ガラスキャリア１０は、すすぎ、たとえば、３つの独立したすすぎタンク中での３回のすすぎを行い、乾燥させることができる。次に積層した接着フィルムを除去することができ、その後ガラスキャリア１０をイソプロピルアルコールで洗浄し、エアナイフで乾燥させることができる。
【００４５】
ガラスキャリア１０は、限定するものではないがＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラス、Ｅａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）ガラス、Ｌｏｔｕｓ（商標）ガラス（以上のガラスコードのすべては、ニューヨーク州コーニング所在のＣｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄより入手可能である）およびソーダ石灰ガラスなどのさまざまな種類のガラスであってよい。限定するものではないが、厚さが≦３００マイクロメートル、たとえば、３００、２９０、２８０、２７０、２６０、２５０、２４０、２３０、２２０、２１０、２００、１９０、１８０、１７０、１６０、１５０、１４０、１３０、１２０、１１０、１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、１０マイクロメートルであるガラス、たとえば、ニューヨーク州コーニング所在のＣｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄより入手可能なガラスコードのＷｉｌｌｏｗ（商標）ガラスなどのさまざまな種類の薄い可撓性ガラス基板２０を支持するためにガラスキャリア１０を使用することができる。
【００４６】
一例においては、Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラス（Ｃｏｒｎｉｎｇガラスコード２３１８）２インチ（５．０８ｃｍ）×２インチ（５．０８ｃｍ）の試料について、広い濃度範囲のフッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）および氷酢酸（ＧＡＡ）の種々の混合物を用いてエッチングした。ＮＨ４Ｆ濃度は２％〜２０％で変化させた。エッチャント曝露時間は３０秒から１５分まで変化させた。次に試料を脱イオン水中ですすぎ、送風乾燥した。次に試料の表面テクスチャーを、Ｚｙｇｏ  ＮｅｗＶｉｅｗ（商標）モデル７３００白色光光学プロフィロメーターを用いて測定した。
【００４７】
図４〜５は、ガラスキャリアを有する薄い可撓性ガラス基板の加工方法の第１の例を用いてエッチャント濃度およびエッチャントへの曝露の２つの極値でエッチングしたＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスの表面テクスチャープロファイルの例を示すグラフ図を含んでいる。これらのグラフ図は、２０％のＮＨ４Ｆ濃度のエッチング浴中のＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスについて１５分のエッチング時間では、表面テクスチャープロファイルにおいてより深く粗い特徴が形成され、一方、４％のＮＨ４Ｆ濃度のエッチング浴中のＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスについて３０秒のエッチング時間では、表面テクスチャープロファイルにおいてより浅く微細な特徴が形成されることを示している。
【００４８】
言い換えると、ガラスキャリア１０の表面テクスチャーは、エッチング浴濃度を変化させ、ガラスキャリア１０がそのエッチング浴濃度に曝露される時間を変化させることで調整可能である。以下に示す表１に、Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスの表面テクスチャーの性質をまとめている。測定はＺｙｇｏ  ＮｅｗＶｉｅｗ（商標）７３００光学プロフィロメーターを用いて行った。顕微鏡設定は２０倍レンズおよび２倍ズームであった。低および高フィルター波長はそれぞれ０．５μｍおよび５０μｍであった。平均粗さＲａ、二乗平均平方根（ＲＭＳ）粗さＲｑとともに、歪度（Ｒｓｋ）および尖度（Ｒｋｕ）が表面のフィンガープリントとなる。
【００４９】
【表１】
2016523796.tif 000003
【００５０】
Ｒａは表面プロファイルの平均高さである。Ｒｑの大きさは２乗されるため、ＲｑはＲａよりも山および谷に対して敏感である。
【００５１】
Ｒｓｋは表面特徴の高さ分布の歪度である。Ｒｓｋ＜０の場合、表面は谷を含むことができる。Ｒｓｋ＞０の場合、表面は平坦であってよく山を有することができる。１を超えるまたは１未満の数値は、表面上の急激な谷または山を示すことができる。
【００５２】
Ｒｋｕは高さ分布の尖度である。尖度は、表面の高さの不規則性および鋭さの尺度である。尖度が３の表面は、完全に不規則な表面を有する。尖度が３未満または３を超える表面は不規則性がより少なく、尖度値が３からさらに離れると繰り返しが多くなる。尖った部分を有する表面は一般により大きな尖度値を有し、一方、凸凹の表面は一般により小さな尖度値を有する。
【００５３】
たとえば、表１によると、ＧＡＡ中２０％のＮＨ４Ｆ溶液を有するＮＨ４Ｆ混合物を用いて１０分間の、前述の試料の１つの第１のエッチングによって、Ｒｑが２３２ｎｍ、歪度が−０．５、尖度が３の試料表面が得られる。これは、エッチング後、第１のエッチングが行われる試料表面が、不規則な間隔の谷で形成されることを示している。他方、ＧＡＡ中４％のＮＨ４Ｆを有するＮＨ４Ｆ混合物を用いて１０分間の、前述の試料の１つの第２のエッチングによって、Ｒｑが４ｎｍ、歪度が−０．３、尖度が４の試料表面が得られる。これは、エッチング後、第２のエッチングが行われる試料表面が、依然として不規則な間隔の谷で形成され、第２のエッチングによって、第１のエッチングで得られたものよりも小さい大きさの不規則な間隔の谷が形成されることを示している。
【００５４】
図６は、ガラスキャリア１０を有する薄い可撓性ガラス基板２０を加工するための方法の第１の態様の第２の例（５００）を示す流れ図である。図６に示される例を参照すると、剥離領域５０および搭載領域４０を含むガラスキャリア１０を提供することができる（５０１）。
【００５５】
ガラスキャリア１０の提供（５０１）の後、フッ化アンモニウム混合物を含むエッチャントを剥離領域５０にある時間にわたり接触させることによって、ガラスキャリア１０の剥離領域５０にテクスチャー加工表面を形成することができる（５０２）。フッ化アンモニウム混合物を含むエッチャントに剥離領域５０が接触する時間は約１分〜約１０分の範囲内であってよい。このテクスチャー加工表面は、約２ｎｍを超え約６ｎｍ以下であるＲｑを得ることができる。
【００５６】
エッチャントは可溶性化学物質からなることができる。エッチャントは、ガラスキャリア１０の剥離領域５０の上に印刷することができる。エッチャントの印刷としては、ガラスキャリア１０の剥離領域５０の上へのエッチャントのスクリーン印刷またはステンシル印刷を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。エッチャントはゲルエッチャントとして塗布することができる。ゲルエッチャントはフッ化アンモニウム混合物および増粘剤からなることができる。フッ化アンモニウム混合物は氷酢酸中のフッ化アンモニウム溶液からなることができる。フッ化アンモニウム溶液の濃度は約１３％〜約２０％の範囲内であってよい。フッ化アンモニウム溶液は水中４０％のフッ化アンモニウムであってよい。
【００５７】
ガラスキャリア１０の剥離領域５０を形成するステップ（５０２）の後、エッチャントをガラスキャリア１０から除去することができる（５０３）。エッチャントを除去するステップ（５０３）は、エッチャントを洗い落とすステップ（５０５）と、次に続いてガラスキャリア１０を乾燥させるステップ（５０６）とを含むことができる。
【００５８】
エッチャントを除去するステップ（５０３）の後、薄い可撓性ガラス基板２０の搭載領域をガラスキャリア１０の搭載領域４０に接合させることができる（５０４）。そのため、（５０２）でガラスキャリア１０の剥離領域５０に形成されたテクスチャー加工表面によって、薄い可撓性ガラス基板２０の標的領域がガラスキャリア１０の剥離領域５０に接合するのを防止することができる。
【００５９】
薄い可撓性ガラス基板２０の搭載領域をガラスキャリア１０の搭載領域４０に接合させるステップ（５０４）の後、薄い可撓性ガラス基板２０の搭載領域を薄い可撓性ガラス基板２０の標的領域から除去して（５０７）、薄い可撓性ガラス基板２０の標的領域をガラスキャリア１０から剥離することができる。
【００６０】
薄い可撓性ガラス基板２０の搭載領域をガラスキャリア１０の搭載領域４０に接合させるステップ（５０４）の後、薄い可撓性ガラス基板２０の標的領域に機能的特徴を形成することができる（５０８）。薄い可撓性ガラス基板２０の標的領域に機能的特徴を形成するステップ（５０８）の後、薄い可撓性ガラス基板２０の搭載領域を薄い可撓性ガラス基板２０の標的領域から除去するステップ（５０７）を行って、薄い可撓性ガラス基板２０の標的領域をガラスキャリア１０から剥離することができる。
【００６１】
図３の方法（３００）と同様に、図６の方法（５００）は、ガラスキャリア１０の剥離領域５０の表面のテクスチャー加工を可能にする、ガラスのテクスチャー加工のための湿式化学エッチングプロセスを意味することができる。限定するものではないが携帯電話、タブレットコンピュータ、およびテレビなどの表示装置用の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の加工中に、薄い可撓性ガラス基板２０を支持する剛性基板としてガラスキャリア１０を使用できるようにするために、剥離領域５０の表面のテクスチャー加工を行うことができる。
【００６２】
図６の方法（５００）の湿式化学エッチングプロセスの化学エッチングは、氷酢酸とフッ化アンモニウムの４０％水性混合物との混合物で構成されるエッチャントにガラスキャリア１０を曝露するステップを含むことができる。この化学エッチングは、ガラスキャリア１０の一方の表面上に１つ以上の剥離領域５０を形成するためにガラスキャリア１０に対して選択的に行うことができ、剥離領域５０は化学エッチングによってテクスチャー加工される。剥離領域５０のテクスチャーは、エッチャントの組成、濃度、および温度、ならびにガラスキャリア１０をエッチャントに曝露する時間を制御することによって決定される。
【００６３】
図３の方法（３００）とは対照的に、図６の方法（５００）に関しては、ガラスキャリア１０のエッチャントへの曝露は、ガラスキャリア１０上へのエッチャントのスクリーン印刷またはステンシル印刷によるものであってよい。たとえば、図３の方法（３００）において、洗浄したガラスキャリア１０の一方の側の上に接着フィルムを積層する場合、図６の方法（５００）に関しては、エッチャントの塗布によってパターン化される剥離領域５０の所望の寸法に従って、ガラスキャリア１０上に選択的にエッチャントのスクリーン印刷またはステンシル印刷を行うことができる。
【００６４】
ガラスキャリア１０の上へのエッチャントのスクリーン印刷またはステンシル印刷では、増粘剤を加えて、スクリーン印刷またはステンシル印刷のプロセスに適合するチキソトロピーゲルを得ることが必要となりうる。たとえば、Ｐｏｌｙｏｘ（商標）の商品名でＤｏｗ  Ｗｏｌｆｆ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃｓ（商標）より入手可能なポリエチレンオキシド系の水溶性ポリマーを加えることができる。結果として得られるゲルエッチャントは、ガラスキャリア１０の上に１〜１０分の範囲の時間残存することができ、その後ガラスキャリア１０は、すすぎを３回行い乾燥させることができる。
【００６５】
この場合も、ガラスキャリア１０は、限定するものではないがＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラス、Ｅａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）ガラス、Ｌｏｔｕｓ（商標）ガラス、およびソーダ石灰ガラスなどのさまざまな種類のガラスであってよい。限定するものではないがＷｉｌｌｏｗ（商標）ガラスなどのさまざまな種類の薄い可撓性ガラス基板２０を支持するためにガラスキャリア１０を使用することができる。
【００６６】
一例において、２インチ（５．０８ｃｍ）平方のＥａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）ガラスに２つの異なるエッチングゲルをスクリーン印刷した。一方のゲルはＧＡＡ中２０％のＮＨ４Ｆ溶液と２０％のＰｏｌｙｏｘ（商標）Ｎ８０とのＮＨ４Ｆ混合物を含んだ。他方のゲルはＧＡＡ中１６％のＮＨ４Ｆ溶液と２０％のＰｏｌｙｏｘ（商標）Ｎ８０とのＮＨ４Ｆ混合物を含んだ。エッチャント曝露時間は１分〜１０分で変化させた。次に試料を脱イオン水中ですすぎ、送風乾燥した。次に試料の表面テクスチャーを、Ｚｙｇｏ  ＮｅｗＶｉｅｗ（商標）モデル７３００白色光光学プロフィロメーターを用いて測定した。顕微鏡設定は２０倍レンズおよび２倍ズームであった。得られた表面テクスチャーのパラメーターを表２にまとめている。
【００６７】
【表２】
2016523796.tif 000004
【００６８】
ＰＶは「山から谷」を意味し、最も高い山と最も低い谷との間の距離を表している。
【００６９】
表２に示されるテクスチャーの範囲に基づいて、Ｅａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）ガラスキャリアについて、Ｐｏｌｙｏｘ（商標）Ｎ８０で増粘した１６％ＮＨ４Ｆ／ＧＡＡ混合物を用いて、３１０ｍｍ×４１０ｍｍのスクリーン印刷エッチャントゲルパターンで３分間エッチングした。図７は、上記エッチング条件で得られたキャリア表面のテクスチャーのパラメーターを示している。
【００７０】
この後、パターン化されたキャリアを３６０ｍｍ×４６０ｍｍ×０．１３ｍｍのＷｉｌｌｏｗ（商標）ガラスに予備接合し、４００℃で１０分間熱接合させた。パターン化されたＥａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）ガラスキャリアとＷｉｌｌｏｗ（商標）ガラスとの接合組立体に次に傷を付けて破壊した。ガラスキャリアの搭載領域およびＷｉｌｌｏｗ（商標）ガラスが接合した領域は、一体となって破壊された。ガラスキャリアの剥離領域およびＷｉｌｌｏｗ（商標）ガラスの対応する領域は、ガラスキャリアとＷｉｌｌｏｗ（商標）ガラスとがきれいに分離して破壊された。
【００７１】
方法（５００）は、Ｗｉｌｌｏｗ（商標）ガラスをガラスキャリアに接合し、後にＷｉｌｌｏｗ（商標）ガラスの一部をガラスキャリアから剥離できるように、広範囲にわたってガラスキャリア１０の剥離領域５０のＲｑを変動させる方法を提供しているが、所望のＲｑの一例は約２ｎｍである。エッチング時間およびエッチャント濃度の種々の組合せによって所望のＲｑを得ることが可能であるが、所望のフッ化アンモニウム溶液濃度の一例は約１３％であり、所望のエッチング時間は約３分である。
【００７２】
図８は、ガラスキャリア１０を有する薄い可撓性ガラス基板２０を加工するための方法の第２の態様の一例（７００）を示す流れ図である。この方法（７００）は、フッ素塩、不溶性塩、可溶性塩、および鉱酸の混合物を含有するエッチングクリームを用いたガラス表面の粗面化に関するものであり、粗面化されるガラス（可撓性ガラス基板２０またはガラスキャリア１０のいずれか）が低鉄ソーダ石灰ガラスである場合に特に有用となりうるが、Ｅａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）型ガラスにも使用することができる。
【００７３】
図８に示される例を参照すると、ガラスキャリア１０は、汚染物質を除去するために洗浄することができる（７０１）。次に、ガラスキャリア１０は、さらに洗浄するための脱イオン水が入った超音波浴中に入れることができる（７０２）。乾燥ステップ（７０３）の後、ガラスキャリア１０の搭載領域４０を保護するために、ガラスキャリア１０に耐酸ポリエチレンを積層することができる（７０４）。次に、ガラスキャリア１０の非常に薄い表面層を除去し表面を清浄にして活性化させるために、ガラスキャリア１０を希フッ化水素酸および塩酸溶液中に短時間浸漬することができる（７０５）。この時間は５秒〜１０秒の範囲内であってよい。
【００７４】
すすぎステップ（７０６）の後、たとえば脱イオン水中で１０秒間の後、わずかに上下に移動させながら、ガラスキャリア１０をエッチングクリームに３０〜１２０秒間曝露する（７０７）。この用途の場合、エッチングクリームに使用されるエッチング粉末は、フッ素源としての１０〜４０重量％のＫＦ、追加の塩としての１０〜４０重量％のＫＣｌまたはＫＮＯ３、フィラーとしての５〜２０重量％のＢａＳＯ４、１〜１０重量％のデンプン、および１〜１０重量％のポリアクリルアミドから構成されてよい。この粉末を２０〜５０重量％の濃ＨＣｌ酸中、またはＨＣｌ酸と酢酸との混合物中に溶解させてエッチングクリームを形成することができる。溶解させた粉末によって得られるスラリーが濃厚すぎる場合には、最大２０重量％の水を加えることができる。溶解させた後、得られたエッチングクリームは、化学平衡に到達させるために２〜４時間ごとに手で撹拌しながら、使用までに１２時間周囲条件で維持することができる。
【００７５】
必要な時間にわたるエッチングクリームへの曝露（７０７）の後、ガラスキャリア１０は短時間すすぐことができ（７０８）、たとえば脱イオン水で１０秒間すすぐことができる。その後、積層体を取り出すことができ（７０９）、ガラスキャリア１０を十分にすすぐことで（７１０）、表面上に残存する酸およびエッチングクリームを除去することができる。得られたガラスキャリア１０の剥離領域５０のＲａは約２５ｎｍとなりうる。
【００７６】
剥離領域５０の均一性は、限定するものではないが、粘度、沈降、および不溶性粒子のサイズ分布などのエッチングクリームの物理的性質によって制御することができる。剥離領域５０の所望のテクスチャー均一性に到達するために、ある範囲の粘度および沈降時間が必要となりうる。これらのパラメーターは、エッチング粉末の塩、鉱酸、および水の含有量を調整することで調整可能である。不溶性の大きな粒子は、所望のスラリー粘度および沈降時間を実現するために、好ましくは除去することができる。
【００７７】
剥離領域５０の粗さは、エッチングクリームの濃度、およびガラスキャリア１０がエッチングクリームに曝露される時間によって制御することができる。エッチングクリーム濃度が高く、エッチングクリーム処理時間が長いほど、大きな表面粗さが生じうる。酸濃度または処理時間の増加によって、より粗い表面テクスチャーも生じうる。
【００７８】
方法（７００）の第２の態様に関する上記のエッチング化学は、シリコンタンデム光起電力セル用途のための低鉄ソーダ石灰ガラスの粗面化に関して使用することもできる。シリコンタンデム薄膜光起電力セルにおいて、粗いガラス基板によって光の捕集を増加させることができ、したがって変換効率を増加させることができる。
【００７９】
ガラスキャリア１０を有する薄い可撓性ガラス基板２０を加工するための方法の第３の態様（７００）においては、ＮＨ４ＨＦ２、ＮＨ４Ｆ、ＫＣｌ、ＢａＳＯ４、およびＨＣｌを含有するエッチングクリームを使用することができる。Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスが基板２０またはガラスキャリア１０のいずれか一方として使用され、剥離領域を得るために粗面化される表面を含む場合に、このエッチングクリームは特に有用となりうる。この用途の場合、方法（７００）は、必要な時間の間のエッチングクリームへの曝露（７０７）の後に、１５重量％のＨ２ＳＯ４および５重量％のＨＣｌを含有する２分間の第２の酸曝露（７１１）を含むことができる。さらに、第２の酸曝露（７１１）と１０秒の脱イオン水すすぎ（７１２）との後、および短時間すすぎ（７０８）の前に、２４重量％のＨＦおよび４５．５重量％のＨＣｌを含有する第３の酸曝露（７１３）を９０秒間行うことができる。
【００８０】
さらに、１０〜２０重量％のＮＨ４Ｆ、１０〜２０重量％のＮＨ４ＨＦ２、追加の塩としての０〜１０重量％のＫＮＯ３、フィラーとしての５〜２０重量％のＢａＳＯ４、１〜１０重量％の可溶性デンプン、および０〜５重量％のポリアクリルアミドから構成されるエッチングクリームを使用することができる。上記の固形分は、３６〜３８％の濃ＨＣｌ酸と混合し、ガラスキャリア１０のテクスチャー加工に使用されるエッチングクリームに関して前述したように調製した。エッチングクリームの使用方法は、ガラスキャリア１０のテクスチャー加工に使用されるエッチングクリームに関して前述したようにステップ（７０１）〜（７１０）を実施することを含むことができる。ある用途においては、エッチングクリームへの曝露（７０７）の後、Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスは、ある時間の第２の酸曝露（７１１）および引き続く短時間すすぎ（７０８）によってさらに研磨することができる。
【００８１】
アンチグレア特性を実現するために、浸漬液としての前述のエッチングクリームに曝露した後のＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスの正方形の試料の場合は、テクスチャーの均一性を通常は満たすことができる。長方形または他の不規則な形状または３Ｄ形状の試料の場合は、浸漬液の代わりにエッチングクリームのスプレーによって、より良いテクスチャー均一性を示しうる。スプレー方法においては、エッチングクリームは、手作業またはポンプの使用のいずれかで、Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラス表面上にスプレーすることができる。スプレー方法においては、Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスは、水平面から３０度傾斜したラックに収納することができる。Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスは同じ流量で均一にスプレーすることができる。１２０ｍｍ×６０ｍｍの寸法のＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラス表面上にエッチングクリームをスプレーするために、２０Ｌ／分〜５０Ｌ／分の範囲の流量の耐酸ポンプを使用することができる。より大きなガラス表面には、より高流量のスプレーが必要となりうる。スプレー方法または浸漬方法のいずれかを使用して、あらゆる寸法または形状のガラスに適用できる。
【００８２】
この方法の第３の態様（７００）に関するエッチング化学および方法は、カバーガラス、たとえばＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスの粗面化表面の形成、アンチグレア表面の形成、またはアンチグレア特性の実現に関して使用することもできる。特に、鏡面反射の減少は、特に特定の光条件で使用される場合に、タッチセンサー式電子デバイス、電子インクリーダー、インタラクティブホワイトボード、およびその他の携帯型ＬＣＤパネルのカバーガラスに望まれる性質であることが多い。そのような性質を有するカバーガラスは、表面上にテクスチャーを形成することによって実現できる。表面テクスチャーは、反射光を不規則に散乱させることで反射光を減少させて、不鮮明な反射像が得られ、これはアンチグレア表面と呼ばれる場合もある。これらの表面テクスチャーは、この方法の第３の態様（７００）のエッチング化学によって得ることができる。この態様のエッチングクリーム配合物および方法によって、Ｇｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラス表面を粗面化して、アンチグレア特性を得ることができる。ヘイズ、光沢、写像性（ＤＯＩ）、および粗さなどのテクスチャー加工表面の性質は、エッチングクリーム配合物およびプロセスパラメーターを制御することによって広範囲で調節することができ、それによって、アンチグレアのＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラス表面を得るための低コストで耐擦傷性で自由度の高い方法を提供できる。この技術は、イオン交換によってＧｏｒｉｌｌａ（登録商標）ガラスを得る前の、Ｃｏｒｎｉｎｇコード２３１７および２３１８型のガラスに対して特に有用である。
【００８３】
方法（３００）および（５００）は可溶性成分を使用することができ、方法（７００）は不溶性成分を使用することができる。方法（３００）および（５００）における可溶性成分の使用によって、方法（７００）における不溶性成分の使用によって残存しうる粒子の堆積を回避することができる。これらの粒子は、ステップ（７０８）、（７１０）、および（７１２）におけるすすぎが適切に行われなかった場合、薄い可撓性ガラス基板２０およびガラスキャリア１０のそれぞれの搭載領域の間での接合形成を妨害することがある。
【００８４】
本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに本発明の種々の修正形態および変形形態が可能であることは、当業者には明らかであろう。したがって、添付の請求項およびそれらの均等物の範囲内にあれば、本発明は、本発明のそれらの修正形態および変形形態を含むことが意図される。
【図１】
2016523796.tif 000005
【図２】
2016523796.tif 000006
【図３】
2016523796.tif 000007
【図４】
2016523796.tif 000008
【図５】
2016523796.tif 000009
【図６】
2016523796.tif 000010
【図７】
2016523796.tif 000011
【図８】
2016523796.tif 000012
【国際調査報告】
2016523796.tif 000013
2016523796.tif 000014
2016523796.tif 000015