背景技術(shù)：

領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及對玻璃基材進行強化的方法，更具體地，涉及對顯示器面板的邊緣進行強化的方法。

技術(shù)背景

暴露于日常處理虐待的現(xiàn)有和將來的顯示器裝置，特別是手持式裝置例如手機和平板電腦裝置，必須具有抗破壞性。同時，制造商不斷地設(shè)計更薄的裝置，通過減小裝置的支撐殼封套來減小本體，以及通過減小包含面板的玻璃基材的厚度來生產(chǎn)更薄的顯示器面板。作為結(jié)果，顯示器裝置自身變得更具有撓性。在一些應(yīng)用中，可能在制造過程中，將顯示器面板故意且永久性地彎曲成預(yù)定的非平面形狀。因此，顯示器制造商變得甚至更為同時關(guān)注顯示器面板的表面和邊緣強度，以及當面板暴露于施加應(yīng)力時會由于表面和邊緣瑕疵這兩者所引起的失效可能性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

具體來說，為了減少來自邊緣相關(guān)瑕疵的玻璃失效可能性，揭示了如下一組工藝，當捆在一起時，為液晶顯示器(LCD)或者有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器邊緣和/或表面提供強度和抗破壞性。這些工藝包括通過化學(xué)蝕刻、研磨和拋光來進行表面和邊緣強化，從而控制將要發(fā)生沖擊和沖擊發(fā)生的位置，并且使得碎裂和損壞最小化，以及對邊緣進行涂覆以使得可能弱化玻璃的邊緣損壞最小化。該涂層可以是臨時性的，并且設(shè)計成在上述過程中保護表面電子件，以及在這些過程期間和/或之后保護玻璃，從而保留已經(jīng)獲得的強度。

在一個實施方式中，揭示了對玻璃基材的邊緣進行強化的方法，其包括：對顯示器面板進行掩蔽，該顯示器面板包括第一玻璃基材和第二玻璃基材，所述第二玻璃基材與第一玻璃基材間隔開并且用密封材料與第一玻璃基材密封，第一玻璃基材包括延伸超過第二玻璃基材的終端部分以及布置在終端部分上的導(dǎo)電終端元件，掩蔽包括將終端掩蔽材料沉積到終端部分上的導(dǎo)電終端元件上，以及將顯示器面板的邊緣表面暴露于酸溶液，持續(xù)的時間和所處的溫度有效地從邊緣表面去除不超過約20微米的玻璃。酸溶液可包括HF，其摩爾濃度約為1.5-6M，以及還可包括HCl，其摩爾濃度約為1-6M。酸溶液可包括HF，其摩爾濃度約為1.5-6M，以及還可包括HNO₃，其摩爾濃度約為1-6M。酸溶液可包括HF，其摩爾濃度約為1.5-6M，以及還可包括H₂SO₄，其摩爾濃度約為1-6M。

在一些實施方式中，酸溶液可包括HF，其摩爾濃度約為3.5-4.5M，以及HCl，其摩爾濃度約為3.5-4.5M。

酸溶液的溫度可以約為19-24℃。

顯示器面板可包括剛切割的邊緣表面，或者邊緣表面可以在切割之后經(jīng)過加工，例如研磨或拋光。

終端掩蔽材料優(yōu)選在沉積之后填充了與終端部分相鄰的第一和第二玻璃基材之間的間隙。

在一些實施方式中，通過合適的沉積設(shè)備(例如，分配機器人)，終端掩蔽材料可以沉積成多個離散線區(qū)段。

如果顯示器面板的朝外主表面在玻璃基材上包含額外的材料層，例如ITO或偏振層，則可以在朝外主表面上沉積表面掩蔽膜。

表面掩蔽膜優(yōu)選從暴露主表面的邊緣凹進預(yù)定的距離，例如約為0.1-0.5mm。

顯示器面板的掩蔽還可包括沿著顯示器面板的非終端部分側(cè)在第一玻璃基材和第二玻璃基材之間的間隙中沉積邊緣掩蔽材料，例如通過使得顯示器面板的邊緣表面與多孔且彈性施加器墊接觸，所述多孔且彈性施加器墊已經(jīng)施涂了邊緣掩蔽材料。在一些實施方式中，多孔且彈性施加器墊可以包括輥。

沉積邊緣掩蔽材料可以包括將第一玻璃基材的邊緣表面以及與第一玻璃基材的邊緣表面相對的第二玻璃基材的邊緣表面插入含有邊緣掩蔽材料的伸長通道中，從而使得第一玻璃基材的邊緣表面和第二玻璃基材的邊緣表面接觸邊緣掩蔽材料，以及邊緣掩蔽材料芯吸進入第一玻璃基材與第二玻璃基材之間的間隙中。

在以下詳細描述中給出了本文所述實施方式的其他特征和優(yōu)點，其中部分特征和優(yōu)點對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，根據(jù)所作描述就容易看出，或者通過實施包括以下詳細描述、權(quán)利要求書以及附圖在內(nèi)的本文所述的本發(fā)明而被認識。

應(yīng)理解，前面的一般性描述和以下的詳細描述給出了本文的實施方式，用來提供理解要求保護的實施方式的性質(zhì)和特性的總體評述或框架。包括的附圖提供了對實施方式的進一步的理解，附圖被結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分。附圖舉例說明了本文的各種實施方式，并與描述一起用來解釋實施方式的原理和操作。

附圖說明

圖1顯示從剛形成的玻璃基材到將其結(jié)合入顯示器裝置中的玻璃基材的強度損失；

圖2是示例性顯示器面板的透視圖；

圖3是圖2的顯示器的側(cè)面橫截面圖；

圖4是如何可以將顯示器母面板切割成多塊單獨的顯示器面板的俯視圖；

圖5是對包括顯示器面板的玻璃基材的表面和/或邊緣進行強化的方法的工藝流程圖；

圖6是根據(jù)本文的一個實施方式的示例性顯示器面板的側(cè)面橫截面圖，其中，已經(jīng)向顯示器面板的終端部分施涂了掩蔽材料；

圖7是圖6的顯示器面板的部分俯視圖，顯示了掩蔽材料的沉積圖案；

圖8A-8D顯示用于沿著顯示器面板的非終端部分邊緣沉積掩蔽材料的一系列步驟；

圖9是圖8A-8D的顯示器面板的側(cè)面橫截面圖，顯示位于顯示器面板的毛細管間隙內(nèi)的邊緣掩蔽材料；

圖10A-10B顯示用于將邊緣掩蔽材料施涂到顯示器面板的邊緣間隙中的銷汽提設(shè)備(pin stripping apparatus)正交示意圖；

圖11A-11E顯示在顯示器面板的非終端部分邊緣的毛細管間隙中沉積掩蔽材料的另一個方法的一系列步驟；

圖12A-12B顯示向顯示器面板的邊緣表面沉積保護膜的步驟；

圖13顯示向顯示器面板的邊緣表面沉積保護膜的另一個方法；以及

圖14的俯視圖顯示用于向顯示器面板的邊緣表面同時沉積保護膜的另一個方法。

具體實施方式

下面詳細參考本發(fā)明的各種實施方式，這些實施方式的例子在附圖中示出。只要有可能，在所有附圖中使用相同的附圖標記來表示相同或類似的部分。

裝置制造商要求薄且牢固的顯示器面板，從而有利于更薄的裝置，以及在一些情況下，可以將顯示器面板故意且永久性地彎曲成預(yù)定形狀。例如，薄至0.1mm的顯示器面板是市售可得的。此類顯示器面板可以參見例如最近可得的曲面手機和可穿戴電子設(shè)備(例如，手腕佩戴裝置)。如本文所用，顯示器面板可以是液晶顯示器面板，其至少整合了濾色基材和TFT陣列基材，它們都包含玻璃并且通過布置在兩塊基材之間的密封材料接合。但是，應(yīng)理解的是，本文所述的方法可采用其他顯示器面板，例如等離子顯示器面板、熒光顯示器面板，或者更寬泛地來說，包含通過密封材料接合在一起的兩塊玻璃基材的任意玻璃封裝。

實現(xiàn)更薄的顯示器面板的一種方法是通過減小或消除顯示器面板與通常放置在顯示器面板前面的保護覆蓋基材(覆蓋玻璃)之間的空氣間隙。覆蓋玻璃為顯示器面板自身提供保護免受機械破壞。在一些情況下，覆蓋玻璃與顯示器面板接觸。在其他情況下，覆蓋玻璃與顯示器面板粘結(jié)。在一些情況下，特別是當覆蓋玻璃與顯示器面板粘結(jié)時，顯示器變成整個裝置的強度元件，并且施加到覆蓋基材的應(yīng)力會被直接傳遞到顯示器面板。此外，一些裝置設(shè)計將顯示器布置成邊緣-邊緣構(gòu)造，以消除此類裝置上通常存在的玻璃框(bezel)。邊緣-邊緣指的是顯示器面板從裝置的一側(cè)延伸到裝置的另一側(cè)，從而在使用過程中將顯示器面板的邊緣暴露于接觸誘發(fā)的損壞，而不是將面板邊緣用裝置的框和/或玻璃框保護起來。

預(yù)期新形成的玻璃是牢固的。但是，當用于制造顯示器面板的脆性材料，如玻璃(例如玻璃基材)暴露于下游制造、精整和處理活動時，由于在玻璃的表面上產(chǎn)生的瑕疵會使得該初始原始強度劣化。脆性材料當施加應(yīng)力時沒有經(jīng)受大規(guī)模塑性流動，并且會由于在其表面中的鋒利瑕疵嚴重弱化。此外，靠近瑕疵的尖端施加的拉伸應(yīng)力明顯大于瑕疵的整個幾何形貌上的平均應(yīng)力。施加的拉伸應(yīng)力會破壞瑕疵尖端處的原子鍵，并產(chǎn)生開裂。施加的拉伸應(yīng)力可能導(dǎo)致裂紋擴展通過脆性材料，形成垂直于施加的拉伸應(yīng)力的最大值的新表面。

雖然玻璃基材的主表面免受瑕疵的引入，但是玻璃的暴露邊緣特別易受損壞。圖1顯示累積失效概率與瑕疵強度的關(guān)系圖，更常稱作威布爾圖。顯示3組數(shù)據(jù)，表示為線A、B和C。每組數(shù)據(jù)大致從左下角到右上角呈角度，分別包括正斜率。每組數(shù)據(jù)表示多個玻璃樣品在施加的拉伸應(yīng)力下的失效概率。參見圖1，對于處于較小量應(yīng)力情況下的脆性材料，材料的失效概率非常低。為了使得材料在低拉伸應(yīng)力(例如，100兆帕斯卡(MPa))下發(fā)生失效，失效瑕疵必須較大，并且該大瑕疵存在的概率是低的。當施加的拉伸應(yīng)力變得較大時，更小、更強的瑕疵開始引起材料失效。最終，在施加非常高拉伸應(yīng)力的情況下，例如參見圖1的玻璃樣品的1000-2000兆帕斯卡區(qū)域中，甚至非常小的瑕疵導(dǎo)致失效并且所得到的累積失效概率是高的。應(yīng)注意的是，在該方面，玻璃強度由“最弱”瑕疵決定。因此，希望瑕疵群是非常小的瑕疵，即非常強的瑕疵。

線B和C所表示的數(shù)據(jù)組表示剛拉制的顯示器類型玻璃的基材，而線A所表示的數(shù)據(jù)組表示從制造的顯示器裝置取出的顯示器玻璃。憑借數(shù)據(jù)的向左側(cè)偏移(線A)，清楚地證實了玻璃強度從剛拉制狀態(tài)到裝置狀態(tài)的退化。

裝置制造商考慮通過減少其上的低強度瑕疵的數(shù)量來增加顯示器面板的邊緣和表面強度，更具體來說，通過對瑕疵的幾何形貌進行改性，例如通過對瑕疵尖端幾何形貌進行改性，來消除鋒利瑕疵尖端。例如，對于用于手持式電子裝置的具有形狀(如曲面)顯示器面板，可能需要超過900兆帕斯卡的玻璃強度。

可以通過如下方式獲得感興趣的產(chǎn)品的相關(guān)強度分布以及感興趣的瑕疵群分布(例如表面或邊緣)：首先觀察相關(guān)強度分布所測得的最低強度值，來消除最大瑕疵。“相關(guān)”指的是強度分布是感興趣的瑕疵群的近似代表。具體來說，希望獲得應(yīng)該被蝕刻的最大瑕疵的估算。

由于無法對所有可能的瑕疵進行統(tǒng)計學(xué)測試，進而選擇最低的強度作為最低測量強度的合理分數(shù)。例如，如果從相關(guān)強度分布測得的最低強度為100 MPa，則可以選擇最低強度(最大瑕疵)是該值的50-70％。

進而，通過使用良好建立的鉆石壓痕方法人工產(chǎn)生最大瑕疵，由此產(chǎn)生了鋒利裂紋。強度測試用于匹配壓痕強度與所需的估算最大瑕疵的強度。然后通過迭代過程建立合適的蝕刻劑配方和蝕刻時間。

可以使用4點彎曲測試(ASTM C158)通過由局部表面接觸事件所產(chǎn)生的模擬應(yīng)力來評估玻璃強度。4點彎曲是對于制造和處理過程中產(chǎn)生的瑕疵的良好測試。

在兩個負荷點(載荷跨距和支撐跨距)之間的區(qū)域中施加最大應(yīng)力。該測試有效地測試了樣品的兩個底邊緣。其他測試，例如ASTM C1499(“環(huán)上環(huán)”)也可用于測試其他瑕疵，例如表面瑕疵。

玻璃材料所希望的去除深度(DoR)應(yīng)估算為近似等于由最小強度估算的最大瑕疵的深度，如下式：

其中，a是瑕疵深度，σ_f是強度，以及K_IC是玻璃的斷裂韌度。

對于給定的蝕刻劑化學(xué)品，可以對玻璃樣品進行蝕刻以估算DoR。這會要求對于給定化學(xué)品和蝕刻劑溫度的蝕刻速率知識。可以測量蝕刻之后的強度并與人造瑕疵的初始強度分布進行對比。如果所有人造瑕疵的強度都增加約一個數(shù)量級，則蝕刻過程對于目標瑕疵群可以被視為可接受的。如果瑕疵群沒有充分偏移，則可以改性蝕刻劑化學(xué)品和蝕刻時間，直至對于人造強度分布實現(xiàn)所需效應(yīng)。

一旦建立了所需的強度偏移，可能仍然希望優(yōu)化蝕刻劑化學(xué)品以減少漿料、減少蝕刻時間、解決蝕刻安全問題，并且對于所需的玻璃強度進一步優(yōu)化蝕刻?；蛘撸鲇诟鞣N原因，可能希望僅強化一部分的涉及到的瑕疵。例如，在確定由玻璃部件的特定位置引發(fā)失效的情況下，可能希望僅聚焦于該區(qū)域中的瑕疵而不對其他地方的瑕疵進行強化。因此，本文所述的工藝可用于強化并非全部可能的瑕疵，而是僅對確定強度水平上的瑕疵或者特定位置中的瑕疵進行強化。在該情況下，可以使用前述總結(jié)的過程，不同之處在于，其設(shè)計成不是對于最大瑕疵而是較小的瑕疵深度。

考慮前述內(nèi)容，以下更詳細地描述可以對顯示器面板的邊緣提供強度和抗破壞性的工藝。在一些實施方式中，顯示器面板和/或覆蓋玻璃的表面通過化學(xué)蝕刻進行強化?？梢灶愃频貙︼@示器面板的邊緣進行強化。邊緣可以是剛切割的，或者可以經(jīng)過研磨和拋光，以控制將要發(fā)生沖擊的此類沖擊的位置，并使得邊緣處的損壞(碎裂)最小化。可以在蝕刻之后對顯示器面板的邊緣表面進行涂覆，以使得會弱化玻璃的加工后損壞的引入最小化。可以使用某些涂層作為臨時涂層，其配置成在上述過程中保護表面電子件并在之后進行去除。

當事先存在的邊緣瑕疵經(jīng)受鈍物沖擊過程中的赫茲接觸應(yīng)力時，本文的實施方式可以提供改善的可靠性。在該情況期間，事先存在的邊緣瑕疵會由于局部屈曲經(jīng)受應(yīng)力。本文所述的實施方式可以提供明顯的強度增加，其可以影響整個邊緣，并且該強度增加不依賴于玻璃形狀，因而可以用于具有形狀的玻璃。本文所揭示的方法還可以保留精確的裝置尺寸。由于這些方法去除最小量的基材材料，所涉及的蝕刻過程的進行會使得它們在不改變精確切割或成形之后的整體基材尺寸。也就是說，顯示器(玻璃基材)的強度、寬度和厚度可以不發(fā)生明顯改變。

2012年7月3號提交的美國專利公開第20130109116號描述了可以通過化學(xué)蝕刻對大的顯示器母面板的表面進行強化的方法。顯示器母面板是通過將數(shù)塊玻璃片密封到一起所形成的玻璃包封，密封組件表示多塊有待單獨化的顯示器面板。可以之后將母面板切割成單塊顯示器面板，其旨在結(jié)合到分開的顯示器裝置中。但是，母面板的表面蝕刻沒有解決可能沿著稍后從母面板切割的后續(xù)分開的顯示器面板的新形成的邊緣形成的瑕疵。為了獲得經(jīng)強化且受保護的玻璃基材邊緣，特別是對于包括組裝的單塊顯示器面板的一個或多個玻璃基材，可以從已經(jīng)分離成單個裝置尺寸面板的顯示器面板入手。因此，邊緣是會安裝在最終裝置中的那些，并且可能由于在分離過程期間所產(chǎn)生的瑕疵而弱化，例如常用的劃線和破裂過程，或者是邊緣精整過程，如研磨。

圖2和3分別顯示示例性顯示器面板10的透視圖和側(cè)視圖，其至少包括第一玻璃基材12和第二玻璃基材14，所述第二玻璃基材14與第一玻璃基材12間隔開并且與其通過密封材料16接合。密封材料16大致位于靠近第一和第二玻璃基材這兩者的周界，位于玻璃基材的周界邊緣內(nèi)，并且將第一玻璃基材12和第二玻璃基材14經(jīng)由它們各自的主表面粘結(jié)。密封材料16通常是閉環(huán)的形狀，其結(jié)合第一和第二基材封裝了位于其內(nèi)部的空間18。顯示器面板可以在被玻璃基材和密封封裝的內(nèi)部空間18內(nèi)包含或者不包含液晶材料。第一玻璃基材12包括朝向外面的第一主表面20和朝向里面的第二主表面22。第一玻璃基材12的第一主表面20可以是平坦的(如所示)，并且與第二主表面22大致平行。第二玻璃基材14朝向外面的第一主表面24可以是平坦的(如所示)，并且與第二玻璃基材14的朝向里面的第二主表面26大致平行(該第二主表面26與第一主表面24相對)。第一玻璃基材12的第二主表面22可以包括布置在其上的電功能層28，其可以包括一層或多層硅、金屬和/或金屬氧化物。例如，電功能層28可以包括至少一部分的一個或多個薄膜晶體管(TFT)。第一主表面20和24中的一個或兩者可以包括一層或多層材料30的額外層，例如金屬氧化物層，如氧化銦錫(ITO)層。

玻璃基材12、14分別還包括各自的周界邊緣表面32、34，其是在從顯示器母面板36的分離(例如切割)過程期間形成的，如圖4所示。例如，圖4顯示可以沿著切割線38從母面板36切割4塊單獨顯示器面板10的例子。參見圖2，出于解釋而非限制性目的，假定顯示器面板10是矩形的，從而使得第一玻璃基材12的周界邊緣表面32和第二玻璃基材14的周界邊緣表面34分別包括四段?？梢圆捎镁哂休^多或較少邊緣表面區(qū)段的其他顯示器面板形狀。再次，出于解釋而非限制性目標，邊緣表面32的邊緣表面區(qū)段用附圖標記32a、32b、32c和32d表示。類似地，邊緣表面34的邊緣表面區(qū)段用附圖標記34a、34b、34c和34d表示。如所示，并為了簡化討論，各邊緣表面區(qū)段大致對準，從而使得邊緣區(qū)段32a和34a位于顯示器面板10的相同側(cè)，并且對于余下的各邊緣表面區(qū)段也是如此。在一些實施方式中，單獨的邊緣表面可以是基本平坦的，并且垂直于各玻璃基材的毗鄰主表面。在其他實施方式中，邊緣表面可以在切割之后進行進一步加工，例如，研磨和/或拋光，并且可以具有形狀。例如，邊緣表面可以包括曲面或斜切部分。

如圖2和3所示，第一玻璃基材12可包括終端部分40，其終止于向外延伸超過第二玻璃基材14的邊緣表面32d。終端部分40形成電連接區(qū)域，在該處，在顯示器面板10外部的顯示器裝置的組件可以與內(nèi)部空間18電連接。因此，終端部分40可以包括位于其上的多個終端電元件42，通過密封材料16或者從密封材料16下方從終端部分40延伸進入內(nèi)部空間18。例如，所述多個終端電元件42可以與位于內(nèi)部空間18中的所述一個或多個薄膜晶體管電連接。在一些例子中，顯示器面板可以包括不止一個終端部分40。

根據(jù)本文，圖5所示的流程圖顯示了用于獲得和/或維持玻璃基材(更具體來說，包含多個玻璃基材的顯示器面板，例如LCD顯示器面板)的強化邊緣的示例性方法100。

在進行蝕刻過程之前，可以在清潔溶液中對面板進行清潔。例如，可以在約為50℃的溫度，例如約為40-60℃的溫度，使用1％的SemiClean KG(半清潔KG)的水性浴。將待蝕刻的面板浸入清潔溶液浴中，持續(xù)時間約為4-6分鐘，例如約為5分鐘。在清潔溶液接觸之后，可以通過例如將面板浸入去離子溫水中持續(xù)足以去除清潔溶液的時間，來對面板進行清洗。在一些例子中，如果需要的話，清洗步驟可以進行多次并且可以在不同的清洗浴中進行。在清洗浴之后，可以取出面板并噴灑去離子水來進行清洗?？梢允褂镁徍偷牡獨夂?或空氣流來消除水滴，以及可以對面板進行空氣干燥。

在第一任選步驟102中，如果顯示器面板10的暴露主表面20、24中的一個或兩個具有額外的材料層，例如沉積的ITO層，則可能需要在一個或多個后續(xù)蝕刻過程中對所述額外的材料層進行保護。因此，在一個例子中，可以向顯示器面板朝向外面的主表面中的一個或多個，或者可以向所述額外的材料層30(例如ITO)施加耐酸膜(下文稱作表面掩蔽44)，最佳如圖6所示。例如，表面掩蔽44可以是聚合物膜，例如聚酯膜，并且表面掩蔽44還可包括壓敏粘合劑和任選的剝離襯墊。在一個例子中，合適的表面掩蔽包括Nitto Denko Lensguard 7568粘合劑條帶。

因為表面掩蔽44應(yīng)該施加在精確的位置，從面板邊緣凹進去，因此可以在施加過程中使用基材-基材層壓機。例如，合適的基材層壓機是Suntec MPF65S-TS?？梢允褂脭?shù)控導(dǎo)軌來確定表面掩蔽在玻璃上的放置。如果需要的話，可以將表面掩蔽44預(yù)切割成合適尺寸，并進行尺寸調(diào)節(jié)從而使得表面掩蔽的邊緣被插入到距離施加表面掩蔽的玻璃基材的邊緣的預(yù)定距離，例如插入的距離δ約為0.05-0.5毫米(mm)，例如約為0.1-0.3毫米。在完成后續(xù)蝕刻步驟之后，可以去除所述一個或多個表面掩蔽44。

接著，在步驟104，也可以對所述一個或多個終端部分40，以及具體來說，對終端電元件42進行掩蔽，用于后續(xù)蝕刻過程。在一個實施方式中，可以向終端部分，以及具體來說，可以向終端元件42施加耐酸聚合物，下文稱作終端掩蔽46。應(yīng)該小心確保終端元件得到良好覆蓋，同時邊緣區(qū)段32d和34它們應(yīng)該具有最小量的被終端掩蔽覆蓋的表面。例如，邊緣區(qū)段32d和34d它們分別應(yīng)該具有小于約50％(例如小于25％或者小于10％)的被終端掩蔽46覆蓋的邊緣表面。被終端掩蔽覆蓋的邊緣表面越少，則在酸蝕刻過程中可以暴露于蝕刻劑的邊緣表面越多。理想地，終端掩蔽保護所有的終端電元件，沒有延伸到第一玻璃基材12的邊緣表面上，并且沒有延伸到第二玻璃基材14的邊緣表面上，但是要理解的是，可能難以避免一定程度的邊緣表面覆蓋。

終端掩蔽46可以作為液體沉積到終端部分40上，該液體經(jīng)由毛細管作用芯吸入基材之間的邊緣間隙48中。邊緣間隙48可以小至厚度5微米(um)，例如，約為5-15微米。在施加終端掩蔽46之前，可以用合適的溶劑清潔終端部分40的有機污染物，以實現(xiàn)適當?shù)臐櫇裉匦裕缤ㄟ^用丙酮進行清洗或擦拭。

可以通過例如針分配工藝來施加終端掩蔽46，但是也可以使用其他沉積工藝或設(shè)備，例如但不限于，壓力噴射噴頭、氣動噴射噴頭、氣溶膠噴射噴頭或者噴墨打印頭。可以通過沿著多個預(yù)定的離散線區(qū)段施加掩蔽材料，來進行終端掩蔽材料的分配。應(yīng)該基于終端部分上的位置來規(guī)定分配工具路徑式樣、體積和速度。圖7顯示一部分的顯示器面板，其包括兩個終端部分40，以及包括多個離散線區(qū)段50的式樣，沿其將終端掩蔽材料沉積到終端部分上?？梢源_定該分配式樣并將其編程到分配機器中。應(yīng)該控制掩蔽施加式樣，從而使得相鄰的液體線能夠鋪展并合并成連續(xù)的保護膜(終端掩蔽46)而不流到邊緣表面32d上，并且還應(yīng)該流入邊緣間隙48中而不流到邊緣表面34d上。在一些例子中，終端掩蔽46可以沉積成距離邊緣表面32d至少0.05毫米。當沉積時，終端掩蔽材料應(yīng)該具有適合經(jīng)由毛細管作用填充邊緣間隙48的粘度。例如，購自Microposit^TM SC 1800系列的光刻膠材料是用于產(chǎn)生終端掩蔽46的合適材料。正性光刻膠Microposit^TM SC 1800系列是抗酸蝕刻光刻膠，在各種粘度下適用于掩蔽。例如，(粘度為81厘泊的)SC-1827與針分配工藝相容。Microposit1800系列光刻膠在一升(1L)瓶中運輸；它們經(jīng)過預(yù)過濾，并且在裝載到分配器的注射器之前不需要特殊的準備。但是，其它光刻膠材料也是合適的?？梢詫⒆⑸淦魍舶惭b到分配機器上，填充50-80％容量的光刻膠材料。對于實驗室規(guī)模，采用Asymtek Dispensemate 555機器。注射器筒的體積容量可以約為10-30立方厘米。注射器筒應(yīng)該由UV阻隔材料形成(例如，透明橙色或者不透明黑色)。對于工業(yè)規(guī)格操作，可以使用其他設(shè)備。

一旦施加了終端掩蔽材料，應(yīng)該去除來自液體終端掩蔽材料的溶劑，并且對終端掩蔽材料進行干燥以形成終端掩蔽46。例如，在一個合適的工藝中，可以將顯示器面板放在無塵紙的基材上，以及將顯示器面板放在約為60℃的熱板上持續(xù)約5分鐘，無塵紙接觸熱板。然后可將顯示器和無塵紙放在烘箱中進行干燥。例如，一種示例性干燥過程可以如下進行：將烘箱溫度提升至35℃，以及將顯示器面板放入烘箱中在35℃保持30分鐘，然后將溫度設(shè)定為50℃。再經(jīng)過30分鐘之后，將溫度設(shè)定為65℃。再經(jīng)過30分鐘之后，將溫度設(shè)定為75℃。再經(jīng)過30分鐘之后，使顯示器面板冷卻并從烘箱取出。對包含溶劑的掩蔽材料，特別是還包含揮發(fā)性溶劑的UV可固化材料，此類材料不應(yīng)該UV固化。發(fā)現(xiàn)在干燥過程期間，甚至是非常長的干燥過程期間，可能無法去除所有的溶劑。從而UV固化過程中產(chǎn)生的熱可能引起揮發(fā)性溶劑在掩蔽材料中形成氣泡、坑或者其他缺陷，這可能使得蝕刻酸到達終端元件。應(yīng)理解的是，前述工藝是基于實驗室規(guī)格的，并且可以執(zhí)行的工業(yè)規(guī)格工藝包括前述工藝的主要組成，包括不同加熱和干燥步驟。

如果終端掩蔽材料干燥過快、如果濃度梯度過大或者如果溶劑的擴散率過低的話，則可能在干燥過程期間，在終端掩蔽材料中形成結(jié)皮、氣泡或者坑。當被俘獲在內(nèi)的沸騰液體快速逃脫時，也會形成氣泡或坑。氣泡和坑會存在于靠近邊緣表面34d，在該位置，終端掩蔽材料是最厚的并且邊緣間隙俘獲殘留溶劑。厚的涂層和長的擴散路徑特別易于發(fā)生結(jié)皮和氣泡形成。如果發(fā)生這種情況的話，可以通過采用替代終端掩蔽材料(例如，不含溶劑的100％的UV可固化材料)，通過形成較薄的涂層或者通過使用采用了較長干燥時間的干燥循環(huán)，來減輕該缺陷。使用不含溶劑的UV可固化掩蔽材料的優(yōu)點在于：消除了干燥步驟并且將固化時間減少至僅為2-3分鐘。合適的替代材料可以包括Sun Chemicals XV1000UV Etch Resist(太陽化學(xué)品XV1000UV抗蝕刻劑)或者General Chemical Coscoat 4300/4560(通用化學(xué)品Cos涂料4300/4560)等。一旦分配之后，終端部分上覆蓋的終端掩蔽46可以用顯微鏡或者測量系統(tǒng)進行檢測。具有終端掩蔽缺陷(例如，去濕潤、氣泡、空穴或者涂層結(jié)皮)的顯示器面板可以進行完全清潔或者用細刷手工潤色，在顯微鏡下觀察進行。

具體來說，可能在邊緣間隙發(fā)生去濕潤。相信該區(qū)域中的表面能是不同的，原因在于，例如，來自上游清潔操作或者其他工藝操作留下的殘留表面材料。終端部分上的不同材料會具有不同表面能，導(dǎo)致不同的接觸角和潤濕。去濕潤也可能發(fā)生在裸玻璃上或者終端掩蔽材料選擇性稀薄的顯示器面板上的連續(xù)平坦區(qū)域中，留下具有低覆蓋的區(qū)域。寬的沉積線50更傾向于發(fā)生這些非均勻性。還可能沿著兩種不同材料之間(例如，連接電元件和裸玻璃之間)的界面線發(fā)生去濕潤缺陷。因此，可以在沉積終端掩蔽46之前，使用額外的表面清潔過程，例如使用大氣等離子體。

在任選的步驟106，可以將膜(其在蝕刻工藝之前的傳輸和儲存過程中提供機械保護，例如聚乙烯膜或者其他聚合物材料)施加到顯示器面板朝向外面的表面，并在步驟108之前去除。

發(fā)現(xiàn)顯示器面板10的浸入使得顯示器面板的所有邊緣表面區(qū)段在后續(xù)酸蝕刻步驟期間浸入，這對于位于第二玻璃基材14上的包含濾色器54的黑色基質(zhì)材料52是有害的。黑色基質(zhì)材料52沉積在第二玻璃基材上，從而阻隔第二玻璃基材濾色器54的像素間區(qū)域的光，和/或防止環(huán)境光到達薄膜晶體管。黑色基質(zhì)材料可以改善高環(huán)境照明條件下的對比度。黑色基質(zhì)材料可以包括例如鉻?？梢栽阢t金屬層和第二玻璃基材14之間沉積鉻氧化物粘附層。在一些實施方式中，黑色基質(zhì)材料52可以是聚合材料。

發(fā)現(xiàn)用于蝕刻過程中的蝕刻劑會影響第一和第二玻璃基材之間的邊緣間隙48內(nèi)的暴露黑色基質(zhì)材料52，并且在一些情況下，形成多色(彩虹)效應(yīng)。對于包含周圍玻璃框的典型顯示器裝置，該有害影響會難以引起注意，因為邊緣間隙會隱藏在周圍玻璃框后面。但是，在那些顯示器面板是所謂的邊緣-邊緣顯示器面板的情況下，其中，顯示器面板從顯示器裝置的一個邊緣延伸到顯示器裝置的另一個邊緣，并且顯示器面板邊緣表面發(fā)生暴露的情況下，該顏色效應(yīng)會是視覺上不合乎希望的。因此，在另一個實施方式中，在蝕刻之前，密封材料與第一和第二玻璃基材12、14的邊緣表面部分之間的邊緣間隙用邊緣掩蔽填充，同時，顯著防止邊緣掩蔽對邊緣表面32a-32c和34a-34c進行涂覆，從而使得蝕刻有效地對邊緣表面上的任意瑕疵進行改性。

邊緣間隙填充過程可以包括如下步驟：將耐酸墨(下文稱作邊緣掩蔽材料)引入邊緣間隙48中，從顯示器面板邊緣表面去除任意過量邊緣掩蔽材料，從而確保邊緣表面暴露于酸蝕刻，然后使得邊緣掩蔽材料固化從而使其足夠牢固耐受酸蝕刻過程。如同終端掩蔽材料，邊緣掩蔽材料的粘度應(yīng)該使得邊緣掩蔽材料可以沿著待施加的顯示器面板的每個邊緣流入邊緣間隙48中。

可以使用數(shù)種方法將邊緣掩蔽材料(例如，UV可固化炭黑墨，如Swiss Q)引入組裝顯示器面板的邊緣間隙中。例如，可以使用浸沒過程，其中，將顯示器面板的邊緣表面浸入合適的邊緣掩蔽材料中，類似于氈尖記號筆的分配筆、針分配正向排量活塞或者進入邊緣間隙中的集中噴灑。

如圖8A-8D所示，在一些實施方式中，可以使用通道元件56來填充顯示器面板10的非終端部分邊緣部分的邊緣間隙48，即邊緣表面對32a-34a、32b-34b和32c-34c之間的間隙。圖8A-8D包括通道元件56的橫截面圖，包括形成在兩側(cè)壁60之間的通道58，作為邊緣掩蔽材料62的儲器。顯示顯示器面板10具有經(jīng)加工的邊緣表面32和34，從而邊緣表面是曲面的。通道58的寬度W足夠?qū)?，并且邊緣掩蔽材料的儲器足夠高，僅曲面邊緣表面的尖端能夠浸入邊緣掩蔽材料中，如圖8B最佳所示。通道58中的邊緣掩蔽材料62的具體寬度W和高度會取決于單個顯示器面板的具體厚度。可能僅需要使得邊緣掩蔽材料62接觸邊緣表面32、34的兩個“尖端”，當下降到進入邊緣掩蔽材料時，如圖8B所示，如箭頭64所指示。邊緣表面尖端表示邊緣表面的最外部分，也就是說，基材組件的最外周界。當邊緣掩蔽材料62接觸邊緣表面32a和34a的兩個尖端時，毛細管作用會引起邊緣掩蔽材料被芯吸入邊緣間隙48中，如圖8C所示。一旦發(fā)生芯吸，可以從邊緣掩蔽材料撤回顯示器面板10，如圖8D所示，以及如箭頭66所指示。可以用溶劑浸泡的無塵擦拭或者如果需要的話通過溶劑清洗，從邊緣表面(例如，邊緣表面32a、34a)擦拭掉過量的邊緣掩蔽材料，僅在邊緣間隙48中留下邊緣掩蔽材料，或者僅有非常少的邊緣掩蔽材料覆蓋邊緣表面，如圖9所示?？梢允褂们逑催^程來使得任意損壞或者由于使用無塵擦拭來對邊緣表面進行機械擦拭所引入的任意污染物最小化?？梢匝刂姘宓钠渌麄?cè)重復(fù)該過程。

對于顯示器面板的每個非終端部分側(cè)上的余下邊緣表面(例如，邊緣表面32b-34b、32c-32c)可以重復(fù)前述過程。

通過玻璃邊緣表面暴露并且毛細管壓力將邊緣掩蔽材料62保持就位，通過與特定材料相容的方法施加之后可以使得邊緣掩蔽材料固化，從而形成邊緣掩蔽68。例如，固化可以包括在UV固化室(例如，3D系統(tǒng)(3D system)的ProCure^TM 350UV室)中進行UV固化，其將整個顯示器面板暴露于UV光，并確保所有的顯示器面板邊緣掩蔽68固化和密封。

在替代施加過程中，如圖10A和10B的垂直示意圖所示的銷汽提設(shè)備提供邊緣掩蔽材料。圖10A和10B所示的銷汽提設(shè)備包括施加輪70，其通過管道74與例如儲器72中所含的邊緣掩蔽材料62流體連通。邊緣掩蔽材料可以繞著施加輪70的周界供給到例如通道76。含邊緣掩蔽材料的施加輪70沿著顯示器面板的邊緣間隙48滾動，使得邊緣掩蔽材料芯吸進入邊緣間隙并用邊緣掩蔽材料填充邊緣間隙。一旦填充了間隙，緩慢地去除過量邊緣掩蔽材料，使得面板的玻璃邊緣表面暴露出來?？梢杂谰眯蕴畛浠蛘吲R時填充邊緣間隙，僅有的要求是墨耐受住酸蝕刻過程。但是，使得邊緣掩蔽永久性地成為顯示器面板的一部分消除了酸蝕刻后的去除工藝步驟，否則的話可能對現(xiàn)蝕刻的玻璃邊緣造成損壞。

用耐酸材料填充邊緣間隙至少具有以下數(shù)種好處，包括：施加邊緣掩蔽使得邊緣間隙內(nèi)的“色調(diào)”效應(yīng)急劇最小化，邊緣表面上的過量邊緣掩蔽材料可以使得表面掩蔽邊緣與玻璃表面密封，這在表面掩蔽膜下產(chǎn)生非常少或者不產(chǎn)生酸泄露，相比于沒有邊緣掩蔽的面板而言。

如同之前的實施方式，通過玻璃邊緣表面暴露并且毛細管壓力將邊緣掩蔽材料62保持就位，通過與特定材料相容的方法施加之后可以使得邊緣掩蔽材料固化，從而形成邊緣掩蔽68。例如，固化可以包括在UV固化室(例如，3D系統(tǒng)(3D system)的ProCure^TM 350UV室)中進行UV固化，其將整個顯示器面板暴露于UV光，并確保所有的顯示器面板邊緣掩蔽68固化和密封。

在步驟108，通過將顯示器面板暴露于酸溶液，持續(xù)的時間和所處的溫度足以去除不超過約20微米的玻璃每浸入邊緣，來對顯示器面板的邊緣進行酸蝕刻。在蝕刻過程之前，可以用合適的清潔劑(例如，1％至約4％的Semi-CleanKG水性溶液)在約為65-90℃(例如約為65-75℃)的溫度下，對顯示器面板進行溫和清洗，然后立即用去離子溫水清洗(例如，50-55℃)。在一些情況下，特別是當?shù)谝换虻诙ＡЩ?2、14的表面可能包含ITO或者其他沉積材料時，清潔劑溶液濃度可以保持小于或等于1％的溶液。然后可以例如通過空氣干燥對顯示器面板進行干燥。

可以使用HF-H₂SO₄、HF-HCl或HF-HNO₃酸溶液(蝕刻浴)來進行蝕刻。顯示器面板邊緣的暴露可以以如下方式進行：將整個顯示器面板浸入酸溶液中，從而顯示器面板的每個玻璃基材的所有邊緣表面區(qū)段都浸入，或者僅將選擇的邊緣表面選擇性浸入，例如，通過將顯示器面板安裝在合適的固定器中，以及將邊緣表面單獨地浸入酸溶液中。合適的酸溶液可包括HF和HCl，摩爾濃度分別約為1.5-6M(摩爾/L)和大于1M(例如，約為1-6M)(1.5M≤HF≤6M，1M≤HCL≤6M)，溫度約為19-24℃，例如濃度約為3.5-4.5M的HF (3.5M≤HF≤4.5M)以及HCl約為3.5-4.5M(3.5M≤HCl≤4.5M)，或者HF約為3.8-4.3M(3.8M≤HF≤4.3M)以及HCl約為3.8-4.3M(3.8M≤HCl≤4.3M)。在一些例子中，發(fā)現(xiàn)4M的HF和4M的HCl的摩爾濃度是蝕刻持續(xù)時間和蝕刻速率之間的合理平衡，蝕刻速率約為1.8微米/分鐘。蝕刻速率應(yīng)該至少為1微米/分鐘。由于放置了終端元件以及它們可能暴露于酸溶液，這是特別感興趣的。為了進行蝕刻，顯示器面板邊緣表面的暴露時間可以足以從任意特定暴露邊緣表面去除不超過約20微米的玻璃，例如大于0微米至小于或等于20微米，約為1-20微米，約為5-20微米，或者約為10-20微米。在其他例子中，顯示器面板邊緣表面的暴露時間可以足以去除約為18-20微米的玻璃，或者約為14-18微米，或者約為10-16微米?？赡苄枰糠稚倭繉嶒?，基于獲得的材料去除來確定最佳蝕刻時間。

或者，可以在相同的溫度范圍使用如下溶液，其包含濃度大于或等于1.5M但是小于或等于6M的HF(1.5M≤HF≤6M)以及濃度大于或等于1M但是小于或等于6M的HNO₃(1.5M≤HNO₃≤6M)，但是在蝕刻后的玻璃邊緣的質(zhì)量具有差異。例如，通過HF-HNO₃酸溶液，可去除小部分的終端掩蔽。在一些實驗中，在表面掩蔽的邊緣附近，發(fā)現(xiàn)小的殘留蝕刻薄線副產(chǎn)物。發(fā)現(xiàn)相比于HF-HCl蝕刻處理所具有的殘留情況，當使用HF-HNO₃酸溶液時，該殘留層的厚度更大。不希望受限于理論，相信這表明HF-HCl溶液更好地溶解了在蝕刻過程中靠近邊緣產(chǎn)生的漿料，相比于HF-HNO₃酸溶液而言。在其他實施方式中，可以使用如下溶液，其包含濃度大于或等于1.5M但是小于或等于約6M的HF(1.5M≤HF≤6M)以及濃度大于或等于1M但是小于或等于6M的H₂SO₄(1.5M≤H₂SO₄≤6M)。但是，同樣發(fā)現(xiàn)HF-H₂SO₄酸溶液可產(chǎn)生不合乎希望的漿料質(zhì)量。

回到圖5的步驟110，一旦完成了蝕刻過程，可以去除表面掩蔽44。例如，可以將顯示器面板浸入自來水溫水或者去離子(DI)溫水(50℃至約55℃)，持續(xù)時間約為4-10分鐘，或者直到從面板脫離了表面掩蔽。但是，該濕脫離方法有時候會導(dǎo)致待脫離的表面掩蔽44被水從側(cè)邊緣的掩蔽下發(fā)生滲水。這種表面掩蔽下的滲水會導(dǎo)致在去除掩蔽之后的玻璃的大表面標記。

為了消除這些表面標記，可以使用替代性干燥膜剝離工藝。可以牢固地固定顯示器面板，例如通過將顯示器面板放在真空卡盤上。當通過真空卡盤將面板保持就位時，通過例如，使用與表面掩蔽的周界邊緣部分附著的小的粘合劑條帶，并且來回拉動粘合劑條帶，來從顯示器面板表面剝離表面掩蔽44。

在進行干燥剝離之前，顯示器面板應(yīng)該完全干燥。任何靠近表面掩蔽的邊緣的水可能在剝離過程中在顯示器面板上拖曳，對玻璃的表面或者其上的任意ITO層標記。

在步驟112，去除了終端掩蔽46(以及邊緣掩蔽68，如果存在的話)，例如通過將終端部分40(和/或邊緣表面區(qū)段)，包括終端掩蔽，浸入合適的溶劑中，例如丙酮，然后可以使用去離子水清洗終端部分以去除溶劑。可以在去離子水清洗之前，使用合適的溶劑靠近終端部分的邊緣進行溫和揉搓，例如，甲醇浸泡的無塵布，以去除任意留下的酸殘留物。在一些實施方式中，可能無需從邊緣間隙48的非終端部分去除邊緣掩蔽68。

在步驟114，可以通過采用無論何種最符合特點應(yīng)用需求的邊緣涂覆材料(通常是聚合物涂覆材料)施加邊緣表面涂層78，來保護邊緣表面32、34(例如，任意的邊緣表面32a-d的或者邊緣表面34a-d)。例如，可以使用二氧化硅填充的涂層，例如Masterbond。邊緣表面涂層厚度可以約為50-75微米。邊緣表面涂層材料可以首先供給到施加器墊。施加器墊優(yōu)選是多孔且彈性的，例如，泡沫施加器墊。采用施加器墊施加邊緣表面涂層不具體取決于邊緣表面輪廓或者玻璃形狀，因而施加器墊可用于不同邊緣表面輪廓和玻璃形狀。此外，泡沫易于具有適應(yīng)性，不會使得顯示器在涂覆施加過程中發(fā)生滑動。

根據(jù)圖11A-11E所示的一個方法，通過如下方式對顯示器面板10的邊緣表面32、34進行涂覆：將顯示器面板10的一個角放在施加器墊80上，包含邊緣涂覆材料，然后將相對角下降到施加器墊上，直至顯示器面板的整個側(cè)面接觸負載了涂覆材料的施加器墊。接著，通過將顯示器面板的第一個角緩慢地提升離開涂覆材料，直到第一個角不再接觸裝載涂覆材料的施加器墊80，來取出顯示器面板。然后從施加器墊去除顯示器面板，對于該側(cè)面留下沉積到顯示器面板邊緣表面上的邊緣涂層70。對于顯示器面板的每一側(cè)可以重復(fù)該過程。

如果需要的話，對于每次后續(xù)使用/邊緣涂覆，可以使用具有邊緣涂層材料的施加器墊80的新區(qū)段?？梢杂蔑@微鏡或者在線檢測系統(tǒng)對邊緣表面32、34(例如，32a-34a、32b-34b、32c-34c或者32d-34d)上的邊緣表面涂層78的覆蓋情況進行檢測?？梢詫哂型繉咏Y(jié)皮或者薄的涂層厚度的區(qū)域進行再涂覆。可以通過適用于材料的方法對邊緣表面涂覆材料進行固化。例如，如果邊緣涂覆材料是UV可固化材料，則邊緣涂覆材料可以放在UV固化機器上或者其中 (作為UV固化機器的情況)。應(yīng)該在UV固化過程期間保護顯示器面板表面。

施加器墊80可以具有從墊切割的式樣，以允許不要被涂覆的邊緣表面的區(qū)域不接受涂覆材料，例如，在終端電元件42與終端部分40附連的地方。然后可以使用圖11A-11E的過程，但是進行改性，使得任意節(jié)距或開孔(cut-out)82是與不接收邊緣表面涂覆材料的顯示器面板邊緣表面的區(qū)域適當對準的，如圖12A和12B所示。因此，該“步階式(stepped)”施加器墊可用于涂覆第二玻璃基材的凹陷邊緣表面34d。

在一些實施方式中，施加器墊80可以放在輥84上，用于制造設(shè)定中的在線式邊緣表面涂覆應(yīng)用，作為替代方法，如圖13所示?？梢允褂脭?shù)個輥，同時在顯示器面板的多側(cè)上涂覆多個邊緣表面部分。或者，可以將多個施加器墊80同時壓靠住顯示器面板的各個邊緣區(qū)段，例如，四個施加器墊80分別壓靠住顯示器面板的四個側(cè)面，如圖14所示。

回到工藝100和圖5，在步驟116，可以施加聚合物膜(例如，聚乙烯膜，如Visqueen)來保護顯示器面板免受機械表面損壞。該膜9優(yōu)選在將顯示器面板安裝到顯示器裝置中之前去除。在步驟118，保護最終顯示器面板并準備運輸或安裝到裝置中。

對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言顯而易見的是，可以在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的前提下對本文的實施方式進行各種修改和變動。例如，本文所述的工藝可以與7月3日，20提交的美國專利公開第20130109116號所揭示的顯示器母面板的表面蝕刻結(jié)合，其全文通過引用結(jié)合入本文。在其他例子中，本文所述的工藝可用于單獨玻璃基材，包括撓性玻璃基材，特別是輥-輥工藝中的撓性玻璃基材。因此，本文涵蓋對實施方式的修改和變動，只要它們落在所附權(quán)利要求及其等同方案的范圍之內(nèi)。