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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein vorgespanntes Substrat sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Vorspannen und Vereinzeln von Glassubstraten.
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Hintergrund der Erfindung
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Vorgespannte Glassubstrate werden insbesondere für elektronische Geräte wie Mobiltelefone, Laptops, kapazitive Touchscreens etc. verwendet. Ein derartiges vorgespanntes Glassubstrat hat in der Regel eine höhere Stoß- und Biegefestigkeit. Bei der Verwendung eines vorgespannten Glassubstrates für ein Display steht in der Regel die Stoßfestigkeit des Substrats im Vordergrund, welche sich durch einen Vorspannprozess ebenfalls erheblich erhöhen lässt.
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Bekannt sind thermische und chemische Vorspannprozesse. Bei thermischen Vorspannprozessen wird der gesamte Glasgegenstand erhitzt und dann die Glasoberfläche durch Anblasen mit kalter Luft schnell abgeschreckt. Dadurch erstarrt die Oberfläche sofort, während das Glasinnere sich weiter zusammenzieht. So entsteht im Inneren eine Zugspannung und entsprechend an der Oberfläche eine Druckspannung. Thermische Vorspannprozesse eignen sich allerdings in der Regel nur für Gläser mit einer Dicke von über 1 mm und führen für viele Anwendungen wie beispielsweise Displays und Touchscreens von mobilen Geräten nicht zur gewünschten Festigkeit des Glases und Kratzfestigkeit der Oberfläche.
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Insbesondere bei Displaygläsern werden für die in der Regel dünn ausgebildeten Glassubstrate chemische Vorspannprozesse bevorzugt, mit denen sich zudem höhere Festigkeiten erzielen lassen. Zudem gehen chemische Vorspannprozesse mit keinerlei Veränderungen der Geometrie des Substrats einher. Glatte Oberflächen und eine einheitliche Schichtdicke sind bei Displaygläsern besonders wichtig. Beim chemischen Vorspannen kann eine Druckspannung in einem oberflächennahen Bereich des Substrats dadurch erreicht werden, dass ein Ionenaustausch im oberflächennahen Bereich durchgeführt wird. Insbesondere können Natriumionen durch größere Kaliumionen ersetzt werden, um so eine laterale Druckspannung zu erzeugen.
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Problematisch bei vorgespannten Gläsern ist das Vereinzeln des Glassubstrats, also das Trennen des Substrats in mehrere kleine Einzelscheiben. Ein Trennen von vorgespannten Gläsern ist in vielen Fällen mit den meisten Trennverfahren nicht möglich. Zwar lassen sich hoch vorgespannte Gläser mittels Laserablation oder anderen Verfahren schneiden, diese Prozesse sind aber sehr aufwändig.
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Bei chemisch vorgespannten Gläsern wird daher in der Praxis meist zunächst das Substrat vereinzelt. Die vereinzelten Scheiben des Substrats werden sodann vorgespannt und weiteren Verarbeitungsschritten unterzogen, insbesondere werden Leiterbahnen und Halbleiterbauelemente zur Ausbildung eines Displays auf die vereinzelten Scheiben des Substrats aufgebracht. Diese Vorgehensweise ist von der Prozessführung aufgrund eines deutlich höheren Handlingaufwands aufwändiger als im unvereinzelten Zustand, und es wäre insbesondere bei kleineren Displays daher wünschenswert, das Vereinzeln nach den Prozessschritten zur Ausbildung eines Displays vornehmen zu können.
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Weiter ist es aus der Praxis bekannt, dass nur schwach chemisch vorgespanntes Glas sich mittels konventioneller Verfahren auch nach dem Vorspannen vereinzeln lässt, bei welchen das Glassubstrat angeritzt und gebrochen wird. Damit kann insbesondere auf bekannte Trenntechnologien zurückgegriffen werden, etwa das mechanische Anritzen mittels eines Ritzrates oder das Anritzen des Glases mittels eines Lasers (Laser Scribing). Sodann kann das Substrat durch Brechen vereinzelt werden. Chemisch schwach vorgespanntes Glas Substrat weist jedoch nicht die gewünschte Kratzfestigkeit auf. Desweiteren sind die Bruchkanten des nach dem Härten vereinzelten Substrats nicht gehärtet, was bereits beim Vereinzeln oder auch später in der Anwendung zu Ausbrüchen oder Rissbildungen führen kann.
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Dies hat zur Folge, dass in der Praxis zur Herstellung von Displays, beispielsweise für Smartphones, häufig zwei Glasschichten verwendet werden: Ein Coverglas ist stark chemisch vorgespannt und dient als Kratzschutz. Unter dem Coverglas ist ein weiteres Glassubstrat angeordnet, auf dem die elektronischen Bauteile zur Ausbildung des Touchfeldes aufgebracht sind und welches nicht oder nur schwach vorgespannt ist. Aufgrund der zwei benötigten Glassubstrate ist diese technische Lösung mit einem erhöhten Materialaufwand und Gewicht des Displays verbunden.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile des Standes der Technik zumindest zu reduzieren.
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Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, ein effizientes Verfahren zum Herstellen vereinzelter vorgespannter Substrate bereitzustellen, welches es ermöglicht, ein Glas mit einer hohen Festigkeit bereitzustellen und welches gleichzeitig das Vereinzeln des Substrates nach dem Vorspannen ermöglicht.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch ein Verfahren zum Herstellen vorgespannter Substrate sowie durch ein vorgespanntes Substrat nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen vorgespannter Substrate.
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Die Erfindung betrifft insbesondere das Trennen vorgespannter Gläser oder Glaskeramiken, wobei unter Trennen insbesondere das Vereinzeln eines Substrats in mehrere Teilstücke verstanden wird.
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Insbesondere ist die Erfindung vorgesehen, um für Displays verwendete Gläser, welche typischerweise eine Dicke von weniger oder gleich 1.1 mm haben, bereitzustellen.
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Das Substrat ist in der Regel als ebene Scheibe ausgebildet. Die Scheibe kann durch übliche Herstellungsverfahren für dünne Flachgläser wie z.B. Displaygläser mit dem Floatverfahren, dem Downdraw-Verfahren oder dem Overflow-Fusion-Verfahren hergestellt sein. Ebenso kann das Substrat einer anschließenden Oberflächenbehandlung durch Polieren und gegebenenfalls Schleifen unterzogen worden sein.
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Denkbar ist aber auch, das erfindungsgemäße Verfahren für gebogene Substrate, beispielsweise für Rohre oder 3D verformte Touchsreens, zu verwenden.
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Gemäß der Erfindung wird zunächst zumindest ein Graben auf zumindest einer Seite des Substrates eingebracht. Unter einem Graben wird eine Vertiefung verstanden, welche im Wesentlichen entlang einer beabsichtigten Trennlinie des Substrats verläuft.
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Je nach jeweiligem konkreten Verwendungszweck kann der Graben eine darauf angepasste Form haben. Denkbar ist beispielsweise das Einbringen von V- oder U-förmigen Gräben sowie eines Grabens mit rechteckigen Querschnitt.
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Denkbar ist auch, wie es bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, den Graben in einer derartigen Form einzubringen, dass eine gewünschte Kantengeometrie nach dem Vereinzeln erreicht wird.
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Insbesondere lassen sich abgerundete Kanten oder Substrate mit C-förmigen Rändern herstellen, bei denen der Substratrand randseitig eine bogenförmige Kontur hat. Weiter bevorzugt sind angefaste Kanten, insbesondere mit abgerundeter oder winkliger Fase.
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Das Einbringen des zumindest einen Grabens ist mittels sämtlicher bekannter Bearbeitungsverfahren denkbar, beispielsweise mechanisch, insbesondere bei Glas durch Schleifen oder Ritzen, thermisch, insbesondere mittels Laserablation oder chemisch, etwa durch ein Ätzverfahren.
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Nach dem Einbringen des zumindest einen Grabens sind die zu trennenden Bestandteile des Substrats über einen verbleibenden Steg miteinander verbunden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zwei sich gegenüberliegende Gräben auf beiden Seiten des Substrats eingebracht, so dass auf beiden Seiten eine Stufe zu dem Steg vorhanden ist, mithin das Substrat nach den Vereinzeln, wie im Folgenden noch näher dargestellt wird, keine Bruchkante aufweist, welche bis zur Kante verläuft.
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Nach dem Einbringen des zumindest einen Grabens wird das Substrat vorgespannt. Es wird also ein Substratrohling vorgespannt, welcher noch nicht vereinzelt ist, aber bei welchem die Linien, entlang derer das Substrat vereinzelt werden soll, bereits in Form von Gräben eingebracht sind.
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Sodann wird das Substrat entlang des zumindest einen Grabens getrennt.
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Das Vereinzeln des Substrats erfolgt also nach dem Vorspannen, was es ermöglicht, auch weitere Prozessschritte, wie beispielsweise das Aufbringen von Leiterbahnen und Halbleiterbauelementen vor dem Vereinzeln des Substrats durchzuführen.
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Durch den vorhandenen Graben werden beim Vorspannen die am Graben vorhandenen Kanten dem Vorspannprozess unterworfen, etwa durch Ausbildung einer Schicht mit erhöhter Druckspannung um die Kante herum. So wird die Gefahr von unregelmäßigen Bruchkanten oder Ausmuschelungen sowie die Gefahr von Rissbildungen vom Rand des vereinzelten Substrats aus reduziert.
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Durch das Ausdünnen des Substrats entlang der Trennlinie mittels des Grabens wird ferner erreicht, dass in dem verbleibenden Steg, welcher wesentlich dünner ist, die lateralen Spannungen deutlich reduziert sind. Dies hängt damit zusammen, dass die oberflächennahen Bereiche, in welchen durch den Vorspannprozess eine Materialveränderung stattfindet, in dem dünneren Steg zusammenlaufen oder sich überlappen können, so dass der Steg zumindest eine geringere Vorspannung aufweist als das restliche Substrat oder sogar nicht lateral vorgespannt ist.
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Hierzu ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der nach dem Einbringen des Grabens verbleibende Steg maximal die vierfache, bevorzugt maximal die dreifache und besonders bevorzugt maximal die doppelte Dicke einer durch das Vorspannen erzeugten Schicht hat.
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Vorzugsweise hat der Steg eine Dicke von weniger als 500 µm, besonders bevorzugt von weniger als 300 µm. Die Dicke der vorgespannten Schicht im Sinne der Erfindung kann mittels eines spannungsoptischen Nulldurchgangsmessverfahrens, beispielsweise mittels eines Messgerätes mit der Handelsbezeichnung FSM-6000 bestimmt werden. Mittels dieses Messgeräts kann ebenfalls die Druckspannung an der Oberfläche des Substrats erzeugt werden.
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Es werden insbesondere chemische Vorspannprozesse verwendet, welche zu einer Druckspannung an der Oberfläche von mindestens 600 MPa, vorzugsweise mindestens 800 MPa bei einer Eindringtiefe von mindestens 30 µm, vorzugsweise mindestens 40 µm, führen. Dies sind typischerweise einstufig vorgespannte Gläser.
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Insbesondere werden alkali- oder lithiumhaltige Gläser verwendet bei denen Natrium-Ionen gegen Kalium-Ionen bzw. Lithium-Ionen gegen Natrium-Ionen ausgetauscht werden. Im Falle von mehrstufig vorgespannten Substraten kann die Druckspannung an der Oberfläche des Substrats geringer sein, wobei beim mehrstufigen Vorspannen allerdings die Eindringtiefe erhöht wird, so dass die Festigkeit des vorgespannten Glases noch höher sein kann.
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Insbesondere ist vorgesehen, eine Druckspannung an der Oberfläche des Substrats von mindestens 500 MPa bei einer Eindringtiefe von mindestens 50 µm zu erzeugen. Mit mehrstufigen Vorspannprozessen können auch Eindringtiefen von über 100 µm erzeugt werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden zwei sich gegenüberliegende Gräben auf beiden Seiten des Substrats eingebracht.
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Vorzugsweise werden die beiden gegenüber liegenden Gräben gleichzeitig eingebracht.
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Weiter hat ein nach dem Einbringen des Grabens verbleibender Steg vorzugsweise maximal die halbe Dicke, vorzugsweise maximal ein Viertel der Dicke, besonders bevorzugt maximal ein Achtel der Dicke des Substrats. Vorzugsweise hat der verbleibende Steg eine Dicke zwischen 10 µm und 500 µm, bevorzugt zwischen 20 und 300 µm, besonders bevorzugt zwischen 50 und 150 µm.
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Vorzugsweise wird das Substrat nach dem Vorspannen entlang der entstandenen Stege mittels konventioneller Verfahren vereinzelt. Insbesondere kann das Substrat mechanisch oder mittels eines Lasers angeritzt und sodann durch Brechen vereinzelt werden.
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Das Vereinzeln des Substrates wird dabei sowohl durch die am Boden des Grabens verlaufenden Kanten, welche einer lateralen Rissbildung entgegenstehen, als auch durch die geringere Spannung des Substrats im Bereich des Stegs vereinfacht.
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Das Substrat kann insbesondere durch spannungsinduzierende Verfahren vereinzelt werden. Weiter ist es denkbar, auf die Technologien der Laserablation oder des Wasserstrahlschneidens zurückzugreifen.
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Die durch den Vorspannprozess erzeugte Schicht mit höherer Druckspannung ist vorzugsweise dicker als 20 µm, besonders bevorzugt dicker als 30 µm und ganz besonderes bevorzugt dicker als 40 µm.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine wirtschaftliche Vereinzelung insbesondere von Glassubstraten ermöglicht, und es kann trotz Erreichen einer hohen Druckspannung das Vereinzeln nach dem Vorspannen vorgenommen werden.
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Durch die Erfindung wird somit ermöglicht insbesondere Herstellungsverfahren zum Herstellen von Displays wie z. B. für mobile Geräte wesentlich zu vereinfachen.
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Insbesondere ist es, wie es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, möglich, das erfindungsgemäß hergestellte Substrat als Cover-Glas zu verwenden, bei dem Bauelemente zur Ausbildung eines Displays und/oder zur Ausbildung eines Touchfeldes direkt auf dem Substrat angeordnet sind.
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Die Erfindung betrifft also insbesondere ein Display, bei welchem Cover-Glas und Sensorsubstrat als ein Bauteil ausgebildet sind.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein vorgespanntes Substrat, welches wie vorstehend beschrieben herstellbar ist, insbesondere hergestellt wird.
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Das Substrat weist eine Schicht mit gegenüber einem nicht vorgespannten Substrat erhöhter Druckspannung auf, welche sich um zumindest eine Kante am Rand des Substrats herum erstreckt.
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Weiter umfasst das Substrat eine Seitenfläche mit einer vorgespannten Schicht, also einer Schicht mit höherer Druckspannung, bei welcher die Eindringtiefe entlang der Seitenfläche des Substrats variiert. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird randseitig des Substrats eine vorgespannte Schicht erzeugt, welche in dem Bereich, in welchem zuvor der Steg vorhanden war, eine Delle aufweist, innerhalb der die Eindringtiefe verändert ist.
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Insbesondere ist die Eindringtiefe in einem Teilabschnitt der Seitenfläche um mindestens 20 % geringer als auf der Oberfläche des Substrates.
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Durch die Erfindung konnte ein Substrat bereitgestellt werden, welches trotz des Vereinzelns nach einem chemischen Vorspannen rundherum vorgespannt ist.
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Es versteht sich, dass die Endkantengeometrie des Substrats durch weitere Prozessschritte wie Schleifen, Polieren etc. der jeweiligen Anwendung angepasst werden kann. Durch die gewählte Stegdicke wird zum Einen erreicht, dass im Bereich des Steges die Druckspannung an der Oberfläche erheblich herabgesetzt, wenn nicht sogar auf Null reduziert wird. Gleichzeitig kommt es bei einem hinreichend dünnen Steg beim chemischen Vorspannen innerhalb des zu vereinzelnden Substrats zu einer Überschneidung der Bereiche, in denen ein Ionenaustausch stattfindet auch angrenzend zum Steg. So wird erreicht, dass nach dem Vereinzeln des Substrats der gesamte Rand des Substrats chemisch vorgespannt ist.
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Die Erfindung eignet sich vorzugsweise für chemisch gehärtete Flachgläser, insbesondere zur Verwendung in Displays wie Deckgläsern und/oder Touchscreens.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung soll im Folgenden bezugnehmend auf schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen 1 bis 14 näher erläutert werden.
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1 zeigt, schematisch dargestellt ein Glassubstrat 1. Das Glassubstrat 1 ist als Scheibe ausgebildet, welche für die Herstellung mehrerer Displays verwendet wird und weist noch keine oder lediglich eine geringe Vorspannung auf. Zur Bereitstellung einzelner Displays soll die Scheibe in Einzelsubstrate 1a, 1b vereinzelt werden.
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2 zeigt einen Abschnitt des Glassubstrats 1 in einer schematischen Schnittansicht.
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Eingezeichnet ist eine gestrichelte Trennlinie 2, entlang derer das Substrat 1 in die Abschnitte 1a und 1b getrennt werden soll.
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Hierzu werden, wie in 3 schematisch dargestellt, auf beiden Seiten des Substrats gegenüberliegende Gräben 3, 4 eingebracht, so dass die zu vereinzelnden Glassubstrate 1a und 1b noch über einen dünnen Steg 5 miteinander verbunden sind. Denkbar ist in diesem Prozessschritt, dass das Substrat auf einem Träger ruht, um dieses zu stabilisieren, so dass es nicht unerwünscht entlang einzelner Gräben bricht. Das Einbringen der Gräben 3, 4 kann beispielsweise mittels eines Ätzverfahrens oder mechanisch oder thermisch mittels Laserablation erfolgen. Die Dicke des Steges 5 wird insbesondere auf die nachfolgenden Prozessschritte beim Vorspannen abgestimmt.
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4 zeigt schematisch eine Schnittansicht, bei welcher das noch nicht vereinzelte Substrat nunmehr zum Härten in ein Salzbad getaucht wurde. Durch Ionenaustauschprozesse im Salzbad hat sich im oberflächennahen Bereich des Substrates eine Schicht 6 mit anderer Materialzusammensetzung gebildet. Hierbei werden in der Regel im Glassubstrat vorhandene Ionen durch größere Ionen des Salzbades ausgetauscht, so dass im Anschluss eine laterale Druckspannung im oberflächennahen Bereich vorhanden ist. Die Grenze der vom Ionenaustausch betroffenen Schicht 6 ist hier schematisch durch gestrichelte Linien dargestellt. Zu erkennen ist, dass im Bereich des Stegs 5 der Ionenaustausch von beiden Seiten bis jeweils zur Mitte des Stegs hin stattfindet, so dass im Bereich des Stegs ein Ionenaustausch über die gesamte Dicke erfolgt. Demzufolge ist die durch den Vorspannprozess herbeigeführte laterale Druckspannung im Bereich des Stegs 5 erheblich reduziert oder sogar gar nicht mehr vorhanden. Dies erleichtert nachfolgende Vereinzelungsschritte, wie in 5 und 6 dargestellt.
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Wie in 5 gezeigt, wird nunmehr das Substrat 1 entlang der Trennlinie 7 vereinzelt. Die Vereinzelung kann beispielsweise durch Anritzen und mechanischen Brechen erfolgen.
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6 zeigt das vereinzelte Substrat 1b. Zu erkennen ist, dass auch entlang der Kante 8 an der Außenseite des Substrats 1b ein Ionenaustausch stattgefunden hat, mithin dieser Bereich vorgespannt ist. An der Bruchkante 9 hat ebenfalls ein Ionenaustausch stattgefunden. Die hierdurch erzeugte Druckspannung erstreckt sich aber, wie vorstehend dargestellt, nicht in den Bereich des Stegs.
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7 bis 9 zeigen schematisch, dass es auch denkbar ist, je nach Anwendungszweck Gräben mit unterschiedlicher Form zu erzeugen. So zeigt 7 ein Substrat mit beidseitig V-förmigen Gräben 3, 4. Für den V-förmigen Querschnitt des Grabens ist insbesondere denkbar, ein solches Substrat entlang des Grabens nach dem Vorspannen ohne vorheriges Anritzen zu brechen.
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8 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher nur von einer Seite ein Graben 3 eingebracht ist.
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9 zeigt ein Substrat mit gegenüber der 3 deutlich erhöhter Breite des eingebrachten Grabens.
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Denkbar ist auch, durch den Steg eine gewünschte Kantengeometrie zu erhalten, falls etwa der Steg nicht durch nachfolgende Prozessschritte entfernt werden soll, sondern beispielsweise aus funktionellen Gründen erhalten wird, insbesondere um das Substrat in einen Rahmen einzufügen.
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10 zeigt schematisch ein Flussdiagramm, mit dem die wesentlichsten Verfahrensschritte einer Ausführungsform der Erfindung erläutert werden. Zunächst wird ein Glassubstrat bereitgestellt. Das Glassubstrat ist noch nicht vorgespannt, wobei im Sinne der Erfindung auch denkbar ist, das Glassubstrat in mehreren Schritten vorzuspannen, wobei in diesem Fall bereits ein erster Vorspannschritt erfolgt ist. Sodann werden Gräben in das Substrat eingebracht, die entlang der späteren Trennlinien zum Vereinzeln des Substrates erfolgen. Anschließend wird das Substrat chemisch in einem Salzbad vorgespannt. Nunmehr können nach dem Vorspannen weitere Prozessschritte erfolgen, etwa das Aufbringen von Beschichtungen zur Ausbildung von Leiterbahnen und Halbleiterbauelementen. Sodann wird das Substrat durch Anritzen entlang der Gräben und anschließendes Brechen vereinzelt.
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11 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung bei dem ein Substrat 1 in Einzelsubstrate 1a, 1b vereinzelt werden soll. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform sind in beide Richtungen des Substrats 1 Stege 10 vorgesehen, über die sich die Gräben zum Vereinzeln des Substrats in nachfolgenden Herstellungsprozessen nicht erstrecken. Diese Stege 10 dienen der Stabilisierung des gesamten Substrats und reduzieren mithin vorteilhaft die Bruchgefahr bei weiteren Prozessschritten.
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12 zeigt eine weitere Ausführungsform eines vereinzelten Substrats 1b, bei dem in diesem Ausführungsbeispiel die Kante eine C-förmige Ausgestaltung hat, die mithin bogenförmig abgerundet ist. Die vorgespannte Schicht 6 ist wiederum durch eine gestrichelte Linie symbolisiert. Zu erkennen ist, dass das vereinzelte Substrat 1b um seine gesamte Seitenkante herum vorgespannt ist. Weiter zu erkennen ist, dass die Tiefe der vorgespannten Schicht 6 randseitig variiert und in dem Bereich, in dem vorher der Steg war, eine Delle aufweist.
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13 zeigt eine weitere Ausführungsform bei der das vereinzelte Substrat 1b randseitig eine winklige Fase aufweist, was sich ebenfalls durch Einbringen von Gräben mit geeigneter Geometrie sehr einfach realisieren lässt. Zu erkennen ist hier ebenfalls, dass die vorgespannte Schicht 6 mit höherer Druckspannung eine variierende Eindringtiefe hat und randseitig in dem Bereich, wo vorher ein Steg angeordnet war, ebenfalls eine Delle aufweist.
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Bezugnehmend auf 14 sollen wesentliche Verfahrensschritte anhand eines beispielhaften Herstellungsverfahrens näher erläutert werden. In Schritt I wird ein Glassubstrat 1 bereitgestellt. In Schritt II wird das Substrat strukturiert, indem Gräben 4 eingebracht werden, so dass das Substrat in vereinzelnde Glassubstrate 1a und 1b unterteilt ist. Mögliche Kantengeometrien sind unterhalb von II gezeigt. Insbesondere sind bogenförmige, V-förmige und parabelförmige Gräben denkbar, die in einer entsprechenden Kantengeometrie resultieren. Die Dicke des verbleibenden Steges beträgt maximal die doppelte Eindringtiefe des chemischen Vorspannprozesses, welche als III beispielhaft dargestellt ist. Hier wird das strukturierte Glassubstrat 1 zum chemischen Vorspannen in ein Salzbad getaucht. Unter III ist mittels einer gestrichelten Linie gezeigt, wo ein Ionenaustausch stattgefunden hat. Zu erkennen ist, dass der Ionenaustausch über den gesamten Steg 5 stattgefunden hat. Hieraus resultiert, dass nach dem Vereinzeln des Substrats das Substrat randseitig über die gesamte Seite chemisch vorgespannt ist. Wie in Schritt IV dargestellt, wird nunmehr das noch nicht vereinzelte Substrat zur Herstellung eines touchfähigen Displays eines Smartphones mit den entsprechenden elektronischen Bauelementen und Leiterbahnen versehen. Sodann wird das Substrat nach dem Herstellen eines Touchscreens, wie in Schritt V dargestellt, vereinzelt. Beide Substrate 1a und 1b sind nunmehr jeweils als Touchscreen ausgebildet. Mögliche Geometrien der Kanten sind unter V dargestellt. Es sind beispielsweise Kanten mit abgerundeter Fase, mit winkliger Fase oder als Hohlkehle denkbar.
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Durch die Erfindung konnte ein effektives Verfahren zum Herstellen vorgespannter Substrate bereitgestellt werden, bei dem eine Vereinzelung des Substrats nach dem Vorspannen auf wirtschaftliche Weise erfolgen kann.
