(57)【要約】本発明は、基板の端部を滑らかにし且つ／或いは斜角付けする方法に関する。また、本発明は、本発明による方法によって製造される基板に関し、特に、本発明による方法によって滑らかにされ且つ／或いは斜角付けされた端部を有する基板に関する。
2012526718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の端部を滑らかにし且つ／或いは斜角付けする方法であって：
ａ）端部を有する基板を提供するステップ、
ｂ）電源に接続される電極を提供し、前記基板の前記端部から０．０１ｍｍ〜１０ｃｍの距離のところに該電極を配置するステップ、
ｃ）前記電極により前記端部に電圧を適用しながら、前記端部の方向に前記電極及び／又は前記基板を相互に関連して移動させるステップであり、該電圧は、１００Ｖ〜１０７Ｖの範囲にある大きさを有し、且つ、１０ｋＨｚ〜１０ＧＨｚの範囲にある周波数を有し、それにより、前記電極と前記端部との間に電気アークを形成し、それによって、前記端部を加熱するところのステップ、
を含む方法。
【請求項２】
ステップｃ）において事前にアーク形成にさらされる前記端部の材料が前記基板から持ち上げられるように、ステップｃ）が実行される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップｃ）において事前にアーク形成にさらされる前記端部の材料が溶解されるが、前記基板から持ち上げられないように、ステップｃ）が実行される、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記端部の材料の持ち上がり又はその代わりの溶解は、ステップｃ）で適用される電圧の大きさ、ステップｃ）で適用される電圧の周波数、電極に接続される電源のインピーダンス、基板の端部と電極との間の距離、電極と基板との間の相対運動の速度、及び基板の接地である複数のパラメータの１又は複数の適切な選択及び制御によって影響される、
請求項１乃至３の何れかに記載の方法。
【請求項５】
前記電源はテスラ変圧器である、
請求項１乃至４の何れかに記載の方法。
【請求項６】
前記基板は、ガラス、クオーツ、ダイアモンド、アルミナ、サファイア、窒化アルミニウム、ジルコニア、スピネル等の電気的絶縁材料、ドープシリコン及び結晶シリコンを含むシリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素及びリン化インジウム等の化合物半導体等の電気的半導体材料、並びに、金属等の電気的導体材料から選択される材料で作られる、
請求項１乃至５の何れかに記載の方法。
【請求項７】
前記電極は、ステップｃ）の際に前記基板の前記端部の方に向けられる長手軸を有する先の尖った電極である、
請求項１乃至６の何れかに記載の方法。
【請求項８】
ｄ）前記電極によって前記端部に電圧を適用しながら、前記端部の方向に前記電極及び／又は前記基板を相互に関連して動かすところの更なるステップｃ’）をステップｃ）から生じる前記基板に施す追加的なステップであり、該電圧は、大きさ及び／又は周波数等のパラメータを有し、端部ユニット当たりの電力散逸を（ｃ）に比べて５〜９５％だけ低減させるよう調整され、その結果、前記電極と前記端部との間で電気アークを形成させ、その結果、前記端部を溶解するが、前記基板から前記端部を持ち上げないところの追加的なステップを含む、
請求項１乃至７の何れかに記載の方法。
【請求項９】
ステップa）において、前記斜角付けされる基板は、サポート基板と熱的に接触させられ、該サポート基板は、前記斜角付けされ或いは滑らかにされる基板がステップｃ）において加熱される際に、ヒートシンクとしての機能を果たす、
請求項１乃至８の何れかに記載の方法。
【請求項１０】
前記サポート基板は、前記斜角付けされる基板に接することによって直接的に、或いは、前記サポート基板と前記斜角付けされる基板との間の中間層を用いて、前記斜角付けされる基板と物理的に接触し、該中間層は、望ましくは流体であり、望ましくは水等の液体である、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記斜角付けされる基板は、底部側及び頂部側を有し、また、前記サポート基板は、底部側及び頂部側を有し、
前記斜角付けされる基板の前記底部側が前記サポート基板の前記頂部側に接し、或いは、前記斜角付けされる基板の前記頂部側が前記サポート基板の前記底部側に接する、
請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記サポート基板は、気体、液体、気体及び液体の混合物、又は、気体及び固体の混合物の流れを、前記サポート基板に適用することによって、望ましくは、前記斜角付けされる基板から見て外方を向く前記サポート基板の側部のところに適用することによって、ステップｃ）の際に積極的に冷却される、
請求項９乃至１１の何れかに記載の方法。
【請求項１３】
前記斜角付けされる基板は、１．５ｍｍ以下の厚みを有し、望ましくは、１ｍｍ以下の厚みを有する、
請求項９乃至１２の何れかに記載の方法。
【請求項１４】
前記サポート基板は、１ｍｍ〜１０ｃｍの範囲にある厚みを有し、望ましくは、２ｍｍ〜５ｃｍの範囲にある厚みを有し、より望ましくは、３ｍｍ〜１ｃｍの範囲にある厚みを有する、
請求項９乃至１３の何れかに記載の方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れかに記載の方法によって、滑らかにされ且つ／或いは斜角付けされる端部を有する基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の端部を滑らかにし且つ／或いは斜角付けする方法に関する。また、本発明は、本発明による方法によって製造される基板に関し、特に、本発明による方法によって滑らかにされ且つ／或いは斜角付けされた端部を有する基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの微小技術の適用及び装置は、後続の取り扱いのためのベースとしての機能を果たす基板を必要とする。多くの場合、これらの基板は、大きなものであり、その基板の製造工程に起因して作られる鋭利な端部を有する。例えば、ガラス基板は、多くの場合、切断され、そして、その切断工程は、結果として得られる基板において、極めて鋭い端部を発生させる。鋭い端部は、その基板のその後の取り扱いをかなり困難にする。けがを引き起こし得るためである。同様に、そして恐らくはより重要なことであるが、それらの端部は、極めて鋭くはあるが、小さなクラック又は割れ目を提示し得る。その基板のその後の取り扱い、及び／又は、その最終的な適用（ソーラーパネル等である。）でのストレスの際に、それらのクラック及び割れ目は、その基板の端部からその基板の内部へ更に拡がり、その結果、問題の悪化につながる場合がある。最終的には、その問題はその基板の破損又は品質低下をもたらすためである。
【０００３】
端部を滑らかにし或いは斜角付けするために用いられる現在の技術は、概して機械的なものであり、それらは、遅すぎたり、高価過ぎたり、或いは、荒削り過ぎたりの何れかであり、特に脆弱な基板では、それによって更なるクラックが入ったりさえする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の課題は、基板の端部を滑らかにし或いは斜角付けできるようにする方法を提供することである。また、本発明の課題は、基板の端部からその基板の内部へクラック又は割れ目が拡がるという問題を軽減する方法を提供することである。また、本発明の課題は、基板の端部を滑らかにし且つ／或いは斜角付けする、実行容易な方法を提供することである。また、本発明の課題は、基板の端部を滑らかにし且つ／或いは斜角付けする、安価な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの課題の全ては、基板の端部を滑らかにし且つ／或いは斜角付けする方法であって、
ａ）端部を有する基板を提供するステップ、
ｂ）電源に接続される電極を提供し、その基板の端部から０．０１ｍｍ〜１０ｃｍの距離のところにその電極を配置するステップ、
ｃ）その電極によってその端部に電圧を適用しながら、その電極及び／又はその基板をその端部の方向に相互に関連して移動させるステップであり、その電圧が１００Ｖ〜１０７Ｖの範囲にある大きさ、及び、１０ｋＨｚ〜１０ＧＨｚの範囲にある周波数を有し、それによって、その電極とその端部との間に電気アークを形成させ、それによって、その端部を加熱するところのステップ、
を含む方法によって解決される。
【０００６】
一実施例では、ステップｃ）は、ステップｃ）において事前にアーク形成を受けるその端部の材料がその基板から持ち上げられるように実行される。
【０００７】
一実施例では、ステップｃ）は、ステップｃ）において事前にアーク形成を受けるその端部の材料が溶解されるが、その基板からは持ち上げられないように実行される。
【０００８】
一実施例では、その端部の材料の持ち上げ、或いはその代わりの溶解は、一又は複数の以下のパラメータの適切な選択と制御に影響される。そのパラメータは、ステップｃ）で適用される電圧の大きさ、ステップｃ）で適用される電圧の周波数、電極に接続される電源のインピーダンス、基板の端部と電極との間の距離、電極と基板との間の相対運動の速度、及び、基板の接地である。
【０００９】
一実施例では、その電源は、テスラ変圧器である。
【００１０】
一実施例では、その基板は、ガラス、クオーツ、ダイアモンド、アルミナ、サファイア、窒化アルミニウム、ジルコニア、及びスピネル等の電気的絶縁材料と、ドープシリコン及び結晶シリコンを含むシリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素及びリン化インジウム等の化合物半導体等の電気的半導体材料と、金属等の電気的導体材料とから選択される材料で作られる。
【００１１】
一実施例では、その電極は、長手軸を有する先の尖った電極であり、ステップｃ）の際にその基板の端部に向けられる。
【００１２】
本発明の課題は、本発明による方法によって滑らかにされ且つ／或いは斜角付けされる端部を有する基板によって解決される。
【００１３】
本書で用いられるように、用語“端部”は、基板の２つの面の間、又は、基板の２つの側部の間の境界を参照するものとする。基板のそれら２つの側部、又は、基板のそれら２つの面は、０度ではなく１８０度でもない角度をなす。望ましい実施例では、基板におけるそれら２つの側部又はそれら２つの面によって囲まれる角度は、１０度〜１７０度の範囲にあり、望ましくは４０度〜１４０度の範囲にあり、より望ましくは７０度〜１１０度の範囲にあり、さらにもっと望ましくは８０度〜１００度の範囲にあり、最も望ましくは９０度付近にある。また、これは、本書では、ときには、“ｘ度の端部”又は“ｘ度の角度”として参照され、その値ｘは、その端部のところで出会うそれら２つの側部又はそれら２つの面の間の角度を意味する。
【００１４】
本書で用いられるように、用語“斜角付けする(to bevel)”は、面取り(chamfering)工程を参照するものとされ、その同意語として用いられる。
【００１５】
本発明による基板は、ｘ及びｙ方向にかなりの大きさを有し、一方で、ｚ方向の大きさは、（ｘ及びｙ方向に比べて）比較的小さいものとなり得る。本発明による基板は、ガラス又はクオーツのように電気的に絶縁されたものでもよく、元素シリコン又は化合物半導体のように電気的に半導体的なものでもよく、或いは、金属のように導電性のものでもよい。
【００１６】
その基板の端部に対してその電極が配置される距離は、０．０１ｍｍ〜１０ｃｍの範囲である。一実施例では、電極と端部との間の距離は、その電極とその基板とが相互に関連して動かされる場合であっても維持され、それ故に、相互に関連して一方又は双方を動かしても、互いに等距離である。例えば、電極は、その電極と基板との間の距離を０．０１ｍｍ〜１０ｃｍに維持しながら、その基板の端部に沿って動かされ得る。
【００１７】
本発明による電極は、任意の形状を採用できるが、望ましくは、長手軸を有し、その長手軸は、ステップｃ）の実行中、基板の方向を向いている。比較的鋭い端点／チップを有する電極は、そのチップの周りの電界の集中が周囲の媒質／大気の電離を促進するので、電気アークの点火を容易にもする。
【００１８】
その電気アークの点火は、最適なプロセス条件を達成するために、例えば、気体又は液体の組成、圧力、及び温度の選択によって制御され得る。
【００１９】
発明者は、意外にも、電極を使用し、且つ、そのような電極を用いて基板の端部に電圧を適用することによって、その基板の端部を斜角付けし且つ／或いは滑らかにすることができることを見出した。その電極とその端部との間に形成される電気アークは、電圧の適用の際に、その端部を加熱するものと考えられる。意外にも、アーク形成、並びに、電極及び基板の互いに対する相対運動の際に、その端部は、それが加熱される場合に、その後にその基板から持ち上がり、その基板上に、斜角付けされた／滑らかにされた跡を残す。如何なる理論によって制約されることを望むこともなく、発明者は、その基板からその端部を持ち上がらせ、それによって、その端部に平滑化／斜角付けの跡を残すのは、その電極とその基板との互いに対する相対運動の際の加熱中及び／又はその後の冷却中におけるその端部に沿った熱的な張力であると考える。一実施例では、適用される電圧は、１０２Ｖ〜１０７Ｖの範囲にある大きさを有し、望ましくは、５×１０２Ｖ〜１×１０６Ｖの範囲にある大きさを有し、より望ましくは、１０３Ｖ〜１０５Ｖの範囲にある大きさを有する。また、一実施例では、その電圧は、高周波電圧であり、１ｋＨｚ〜１０ＧＨｚの範囲にある周波数を有し、望ましくは、１００ｋＨｚ〜１ＧＨｚの範囲にある周波数を有し、より望ましくは、１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲にある周波数を有する。そのような高い周波数は、例えば、テスラ変圧器を用いて生成される。その電極が置かれるその端部からの距離は、その基板の材料、適用される電圧の大きさ及び周波数、並びに、その電極とその基板とが相互に関連して動かされるときの速度による。一実施例では、その電極とその基板（端部）とが相互に関連して動かされるときの速度は、０．１ｍｍ／ｓ〜１００ｍｍ／ｓの範囲にある。その基板からの端部の材料の持ち上がりが生じる深さは、以下のパラメータのうちの１又は複数の適切な選択及び制御によって影響され得る。それらパラメータは、ステップｃ）で適用される電圧の大きさ、ステップｃ）で適用される電圧の周波数、電極に接続される電源のインピーダンス、基板の端部と電極との間の距離、電極と基板との間の相対運動の速度、及び、基板の接地である。一実施例では、そのプロセスは、端部の材料の持ち上がりが生じず、その端部が単に加熱され且つ溶解されるといった態様で実行される。この例では、そのプロセスは、その端部の加熱中及び／又は冷却中に生じる張力が、その端部の材料の除去を引き起こすのに十分でないといった態様で実行される。その代わり、このタイプのプロセスは、その端部の平滑化をもたらす。
【００２０】
両タイプのプロセスにおいて、その電極は、本発明による方法の実行中、電圧適用の際にその端部に沿って動かされ、電気アークの形成が行われる。
【００２１】
本発明による方法を実行した結果、基板は、その端部から材料が取り除かれることなく、その端部が溶解され或いは滑らかにされ、或いは、いくらかの材料がその端部から取り除かれてその端部が斜角付けされる。一実施例では、それら２つのプロセスが一緒に行われてもよい。すなわち、端部は、その端部からの材料の除去によって斜角付けされ、且つ、その斜角付けされた端部には、その後に、本発明による方法におけるステップｃ）が追加的に実行されてもよい。この場合、そのステップｃ）が変更され、その結果、その斜角付けされた端部からの材料の除去が回避され、単にその斜角付けされた端部が溶解され、その結果、その斜角付けされた端部の更なる平滑化がもたらされる。
【００２２】
このように、本発明によると、その一実施例は、
ａ）端部を有する基板を提供するステップ、
ｂ）電源に接続される電極を提供し、その電極をその基板の端部から０．０１ｍｍ〜１０ｃｍの距離のところに配置するステップ、
ｃ）その電極を用いてその端部に電圧を適用しながら、その電極及び／又はその基板を相互に関連してその端部の方向に動かすステップであり、その電圧は、１００Ｖ〜１０７Ｖの範囲にある大きさを有し、且つ、１０ｋＨｚ〜１０ＧＨｚの範囲にある周波数を有し、それによって、その電極とその端部との間に電気アークを発生させ、それによって、その端部がその基板から持ち上げられるようにその端部を加熱するところのステップ、
ｄ）ステップｃ）によってもたらされるその基板に、その電極を用いてその端部に電圧を適用しながら、その電極及び／又はその基板を相互に関連してその端部の方向に動かす更なるステップｃ’）を施し、その電圧は、大きさ及び／又は周波数等のパラメータを有し、端部ユニット当たりの電力散逸を、（ｃ）に比べて５〜９５％低減し、それによって、その電極とその端部との間に電気アークを形成させ、それによって、その端部を溶解するが、その基板からその端部を持ち上げないところのステップ、
を含む。
【００２３】
本発明による方法を実行すると、もはやクラック又は割れ目を含まない、或いは、少なくともそのようなクラック又は割れ目の発生を顕著に低減させた、斜角付けされ且つ／或いは滑らかにされた端部を有する基板が製造され得る。そのように製造されたそれら基板は、その基板の端部からそのバルク／内部へのクラック又は割れ目の伝播という問題がほとんどない。本発明による方法は、実行容易で且つ安価である。その基板の材料に応じて、当業者は、電圧の大きさ、電圧の周波数、基板の端部と電極との間の距離、及び、電極と基板との間の相対運動の速度といったパラメータに適用される適切な値を決定することができる。
【００２４】
端部の斜角付け、すなわち、いくらかの材料がその端部から取り除かれる処理を実現するために採用される典型的な値の範囲は、電極と基板との間の相対運動の速度として２〜６ｍｍ／ｓであり、基板の端部と電極との間の距離として２．５ｍｍ未満であり、電圧の周波数として８ＭＨｚであり、電圧の大きさとして２０００Ｖ〜５０００Ｖである。端部の平滑化、すなわち、その端部における材料が溶解されるがその端部から材料が取り除かれることはない処理を実現するために採用される典型的な値の範囲は、電極と基板との間の相対運動の速度として１〜２ｍｍ／ｓであり、基板の端部と電極との間の距離として２．５ｍｍ以上であり、電圧の周波数として８ＭＨｚであり、平滑化のための電圧の大きさとして、面取りのために用いられる電圧の０．７倍、例えば、面取りのために用いられる電圧の大きさが４０００Ｖであれば、その端部を滑らかにするためだけに用いられる電圧の大きさは、おおよそ、０．７×４０００Ｖ＝２８００Ｖである。上述の値は、例示的な値であり、限定的なものとして解釈されてはならない。
【００２５】
電気的に絶縁される基板、及び電気的に半導体的な基板を含む様々な基板が本発明により用いられてもよい。また、その広範囲の商業的応用のために、電気的に絶縁される基板は、望ましくは、ソーダ石灰ガラス等のガラスである。その基板の厚みは、特に限定されることはなく、典型的な例の範囲は、０．１ｍｍ〜１０ｃｍであり、望ましくは、１ｍｍ〜１ｃｍであり、より望ましくは、１ｍｍ〜５ｍｍである。本発明による方法は、例えば、ウィンドウ、ソーラーセル等の光起電性装置、及び、ＬＥＤ等の発光装置の製造に後で用いられ得るガラス基板の製造を大きく促進する。この文脈では、１．５ｍｍ以下の厚み、望ましくは１ｍｍ以下の厚みを有する基板のような、特に薄い基板にとっては、電気アークにさらされる際のヒートシンクとしての機能を果たす追加的なサポート基板の使用が必要となり得る点に留意すべきである。ヒートシンクを用いる実施例については、以下でさらに説明する。
【００２６】
電源は、例えば、テスラ変圧器であってもよい。それに限定されるのを望むことなく、以下では、本発明による方法を実行するために首尾良く用いられるいくつかの典型的な構成（１〜６）を、一次及び二次コイルのための関連するパラメータを示しながら列挙する。
【００２７】
【表１Ａ】
2012526718.tif 000003
【００２８】
【表１Ｂ】
2012526718.tif 000004
一次電圧は、典型的には、１〜１００Ｖの範囲にあり、望ましくは、５〜５０Ｖの範囲にあり、より望ましくは、６〜２５Ｖの範囲にあり、また、ときには、そうでなければ一定であるテスラパラメータで電力を変更するために、パルス幅が変調される。
【００２９】
一実施例では、ステップａ）において、斜角付けされるその基板は、サポート基板と熱的に接触させられ、そのサポート基板は、その斜角付けされ或いは滑らかにされる基板がステップｃ）で加熱される場合に、ヒートシンクとしての機能を果たす。そのサポート基板は、特に、その斜角付けされる基板が、加熱されたときに、内部張力の生成の影響を受け易いという実施例で使用される。これは、特に、その斜角付けされ或いは滑らかにされる基板が特別に薄いときのケースである。一実施例では、そのような“薄い”基板は、１．５ｍｍ以下の範囲にある厚みを有し、望ましくは、１ｍｍ以下の範囲にある厚みを有する。一実施例では、そのサポート基板は、直接的にその斜角付けされる基板に触れることによって、或いは、そのサポート基板とその斜角付けされる基板との間の中間層を用いて、その斜角付けされる基板と物理的に接触する。望ましくは、その中間層は、流体であり、望ましくは、水等の液体である。そのような中間層は、その斜角付けされる基板とそのサポート基板との間の熱の伝達を向上させるように作用し、また、それは、それら２つの基板の間の接着を促進するものとしても機能し、その結果、それら２つの基板の間のどのような相対運動をも防止する。一実施例では、その流体中間層は、それら２つの基板の２つの接触面の間の毛細管力による接着促進剤としての機能を果たす。一実施例では、その斜角付けされる基板は、底部側及び頂部側を有し、また、そのサポート基板は、底部側及び頂部側を有し、その斜角付けされる基板のその底部側が、そのサポート基板の頂部側と接し、或いは、その斜角付けされる基板のその頂部側が、そのサポート基板のその底部側と接する。一実施例では、その斜角付けされる基板は、そのサポート基板の上に置かれ、そして、その斜角付けされる基板のそのサポート基板への接着は、その斜角付けされる基板の重量によって実現される。一実施例では、そのサポート基板は、気体、液体、気体及び液体の混合物、又は、気体及び固体の混合物の流れを、そのサポート基板に、望ましくはそのサポート基板におけるその斜角付けされる基板から見て外方を向く側に、適用することによって、ステップｃ）の際に積極的に冷却される。一実施例では、その斜角付けされる基板は、１．５ｍｍ以下の厚みを有し、望ましくは１ｍｍ以下の厚みを有する。一実施例では、そのサポート基板は、１ｍｍ〜１０ｃｍの範囲にある厚みを有し、望ましくは、２ｍｍ〜５ｃｍの範囲にある厚みを有し、より望ましくは、３ｍｍ〜１ｃｍの範囲にある厚みを有する。
【００３０】
一実施例では、そのサポート基板は、電気的絶縁材料、電気的半導体材料、又は電気的導体材料で作られ、望ましくは、高い熱伝導性を有する。電気的絶縁材料の例としては、ガラス、セラミック、及び酸化物がある。電気的半導体材料の例としては、シリコン（非晶形、多結晶形、若しくは単結晶形）、ゲルマニウム、及び化合物半導体がある。電気的導体材料の例としては、金属がある。ガラス基板の一例としては、ソーダ石灰ガラスがある。そのサポート基板の基板厚さは、所望の面取り深さ及びその斜角付けされる基板の物理的特性に関連するように選ばれる点に留意すべきである。その物理的特性は、その斜角付けされる基板の熱膨張率、熱伝達率、及び熱容量等であるが、それらに限定されることはない。上述のサポート基板が用いられる実施例は、薄い基板におけるような、熱的な張力の生成による面取り／斜角付けが実行され得ない場合であってさえも、基板の端部を滑らかにし、且つ／或いは、斜角付けをし、且つ／或いは面取りすることができるようにする。サポート基板を用いるこの実施例に関して、端部における斜角付け／面取りを実現するために採用される典型的な値の範囲は、その電極とその基板との間の相対運動の速度としての３〜６ｍｍ／ｓ、その基板の端部とその電極との間の距離としての１〜３ｍｍ、電圧の周波数としての８ＭＨｚ、電圧の大きさとしての２０００Ｖ〜５０００Ｖ、ソーダ石灰ガラスでできたそのサポートの厚みとしての５ｍｍである。前述の値は、例示的なものであり、限定的なものとして解釈されてはならない。サポート基板が用いられる実施例は、熱的な張力によるクラックの形成の影響を受け易い薄い基板に特に適し、また、十分な機械的安定性を有しない基板にも適している。そのサポート基板は、それら実施例のいくつかでは、斜角付けされる基板を真っ直ぐに維持するようにも作用し得る。
【００３１】
発明者は、熱伝導性のサポート基板を用いることによって、上述の方法を用いて面取り／斜角付けされる基板の厚さの下限を低減させることができることを見出した。如何なる理論によって制約されることを望むこともなく、発明者は、その電気アークにさらされることによってその基板に導入される熱が、その端部からの材料の持ち上がりを実現するのに必要な張力を創出するのに十分に高い温度勾配を創出するためには、十分な物質を必要とすると考える。その基板が十分な厚みを有しない場合、その基板のかなり限られた物質量が、ステップｃ）の際のその基板のその電気アークへの暴露の際に導入される熱の全てを収容しなければならない。その結果、その温度は、その斜角付けされる基板の端部から取り除かれる場所でも上昇する。その斜角付けされる基板と接触するサポート基板であり、高い熱伝導率及び／又は高い熱容量を有する材料で作られるサポート基板を用いることは、その斜角付け／面取りされる端部を含むその処理される側の反対側の面に達する熱がその基板から出て行けることを確かなものとし、それによって、温度上昇が望まれない場所での局所的な温度上昇を防止する。それ故に、事実上、サポート基板の使用は、面取り／斜角付けのプロセスが正しく機能するために必要とされる所望の温度勾配の形成を可能とする。
【００３２】
また、サポート基板の使用は、必ずしも、高周波電圧の適用によって熱が導入される基板の端部の斜角付け及び／又は面取りの方法に限られる必要はない点に留意すべきである。その代わりに、そのようなサポート基板が、その基板の端部へのレーザの照射、先の尖ったガスの炎による加熱、加熱用フィラメントによる加熱等の他の方法を用いて熱が導入される実施例で用いられてもよい。このように、本発明の課題は、
ａ）滑らかにされ且つ／或いは斜角付けされる基板であり、端部を有する基板を提供するステップ、
ｂ）その斜角付けされる基板をサポート基板に熱的に接触させるステップであり、そのサポート基板は、その斜角付けされ或いは滑らかにされる基板が加熱されるときに、ヒートシンクとしての機能を果たすところのステップ、
ｃ）電気アークの形成、レーザの照射、先の尖ったガスの炎を用いた加熱、加熱用フィラメントを用いた加熱、又は、材料分離を実現するために温度勾配を利用する他の任意の技術を用いて、その滑らかにされ且つ／或いは斜角付けされる端部に熱を加えるステップ、
を含む、基板の端部を滑らかにし且つ／或いは斜角付けする方法によっても解決される。また、これらの実施例において、そのサポート基板は、上述のようなものである。一実施例では、そのサポート基板は、その斜角付けされる基板に接することによって直接的に、或いは、そのサポート基板とその斜角付けされる基板との間の中間層を用いて、その斜角付けされる基板と物理的に接触する。望ましくは、その中間層は、流体であり、望ましくは、水等の液体である。
【００３３】
一実施例では、その斜角付けされる基板の底部側がそのサポート基板の頂部側に接し、或いは、その斜角付けされる基板の頂部側がそのサポート基板の底部側に接する。一実施例では、そのサポート基板は、気体、液体、気体及び液体の混合物、又は、気体及び固体の混合物の流れを、そのサポート基板に、望ましくはそのサポート基板におけるその斜角付けされる基板から見て外方を向く側に、適用することによって、ステップｃ）の際に積極的に冷却される。一実施例では、その斜角付けされる基板は、１．５ｍｍ以下の厚みを有し、望ましくは１ｍｍ以下の厚みを有する。一実施例では、そのサポート基板は、１ｍｍ〜１０ｃｍの範囲にある厚みを有し、望ましくは、２ｍｍ〜５ｃｍの範囲にある厚みを有し、より望ましくは、３ｍｍ〜１ｃｍの範囲にある厚みを有する。
【００３４】
さらに、本発明を限定するためではなく例示するために与えられる以下の例示的な図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】電極にさらされる端部を有する基板の典型的な実施例を示す。
【図２】本発明による方法の典型的な実施例を示す。
【図３】電気アークへの暴露の後の持ち上げプロセスの典型的な実施例を示す。
【図４】様々な端部形成様式の実施例を示す。
【図５Ａ】ガラス基板の斜角付けプロセスの際に取られた写真画像を示す。
【図５Ｂ】ガラス基板の斜角付けプロセスの際に取られた写真画像を示す。
【図５Ｃ】ガラス基板の斜角付けプロセスの際に取られた電子顕微鏡写真を示す。
【図６】図５の基板の電子顕微鏡写真を示す。
【図７】ガラス基板における溶かされ且つ滑らかにされた端部の表面特性を示す電子顕微鏡写真を示す。
【図８】発電機に接続される電極によって生成される電気アークにその端部がさらされる基板の典型的な実施例を示す。
【図９】本発明によるサポート基板（Ｂ）を適用する場合、及び、そのようなサポート基板を用いることなく処理する場合における、優先権出願に記載される方法によって処理される基板（Ａ）によって実現される温度の定量分析を示す。
【図１０】ホウケイ酸ガラスでできた０．７ｍｍ厚の基板を処理するための、４ｍｍ厚のソーダ石灰ガラスサポートの実現可能な適用を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、電極（３）にさらされる端部（５）を有する基板（１）の典型的な実施例を示す。電極（３）は、明確に／直接的に接地されてもよく或いはされなくてもよい発電機に接続される。発電機（２）による電圧の適用／生成の際に、その端部とその電極との間で電気アークが生じる。その電極及び／又はその基板は、その端部のほんの一部又はその端部全体をその長さ（５）全体に沿ってその電極にさらすために、その端部の方向に相互に関連して動かされる。
図２は、本発明による方法の典型的な実施例を示し、そこでは、電源（１０）が、テスラ変圧器（１２）の一次コイルを駆動する発振器（１１）に接続される。そのテスラ変圧器の出力は、基板（１）の端部（５）に接触する電気アークをもたらす電極（３）に接続される。その基板は、いくつかの点で直接的に接地されてもよいが、必須条件ではない。
図３は、電気アークへの暴露の後の持ち上げプロセスの典型的な実施例を示す。その図は、端部（５）の一部（６）が、本発明による電気アークの形成にさらされたことを示す。端部（５）の上部（７）は持ち上がり、斜角付けされた端部（６）を残す。その端部から持ち上げられた部分（７）の寸法、及び、残っているその端部の一部（６）の寸法は、以下のパラメータの１又は複数の適切な選択及び制御によって制御され得る。それらパラメータは、ステップｃ）で適用される電圧の大きさ、ステップｃ）で適用される電圧の周波数、その電極に接続される電源のインピーダンス、基板の端部と電極との間の距離、電極と基板との間の相対運動の速度、及び基板の接地である。
図４は、様々な端部形成様式の実施例を示す。パネル（Ａ）は、本発明による方法を実行することによって、端部材料のその端部からの持ち上がりが回避され、その端部が溶解されるのみであり、その結果、その端部の平滑化をもたらす実施例を示す。パネル（Ｂ）では、その端部の一部が持ち上げられ、その後に取り除かれ、そして、斜角付けされた端部がその結果として作られる。如何なる理論によって制約されることを望むこともなく、発明者は、端部材料のその端部からの持ち上がりは、その端部の加熱の際及び／又はその後の冷却の際の熱的な張力の生成によって引き起こされると考える。それらの張力は、端部材料のその端部からの“制御された”持ち上がりをもたらし、それ故に、図で説明され且つ示されるような斜角付けされた端部の形成を可能にする。パネル（Ｃ）では、パネル（Ａ）及びパネル（Ｂ）におけるそれら２つのプロセスが組み合わされ、最初に、その端部から材料が持ち上げられ、その後に取り除かれ、さらにその後に、その結果として得られる斜角付けされた端部が溶解され、その結果、その斜角付けされた端部の平滑化をもたらす。
図５は、ガラス基板の斜角付けプロセスの際に取られた、写真画像（パネルＡ及びパネルＢ）、並びに、電子顕微鏡写真（パネルＣ）を示し、その斜角付けされた端部と、持ち上げられてはいるが、そのプロセスが未だ完了していないために未だそのバルク材料に付着したままのその端部の上部を示す。
図６は、図５の基板の電子顕微鏡写真を示し、その斜角付けされた端部の表面特性を示す。
図７は、ガラス基板における溶かされ且つ滑らかにされた端部の表面特性を示す電子顕微鏡写真を示す。
図８は、発電機（１）に接続される電極（２）によって生成される電気アーク（３）にその端部がさらされる基板（４）の典型的な実施例を示す。基板（４）は、本発明によるサポート基板（５）と接触する。その電極及び／又はその斜角付けされる基板は、その端部のほんの一部又はその端部全体をその電極にさらすために、その端部の方向に沿って相互に関連して移動させられる。
図９は、本発明によるサポート基板（Ｂ）を適用する場合（１）、及び、そのようなサポート基板を用いることなく処理する場合（２）における、優先権出願（米国仮出願第６１／１７８２５２号）に記載される方法によって処理される基板（Ａ）によって実現される温度の定量分析を示す。
図１０は、ホウケイ酸ガラスでできた０．７ｍｍ厚の基板を処理するための、４ｍｍ厚のソーダ石灰ガラスサポートの実現可能な適用を示す。少量の水が中間層としての機能を果たし、それら２つの基板の間の接触を仲立ちし、双方を熱交換媒体として作用させ、且つ、（毛細管力によって）小さい方の基板を大きい方の基板に機械的に固定する媒介として作用させる。
【００３７】
明細書、特許請求の範囲、及び／又は添付図面に開示される本発明の特徴は、個別に、或いは、それらの任意の組み合わせで、様々な形で本発明を実現させるためのものであり得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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