CN107611057A - 用于处理基板的装置和使用该装置的显示设备 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种用于处理基板的装置和使用该装置的显示设备，该装置在基板中形成孔并且同时减小孔中的毛刺，使得可以将模块器件插入到孔中以减小显示设备的厚度。用于处理基板的装置包括：主体，所述主体被配置为可操作地转动；以及圆柱形切削尖端，所述圆柱形切削尖端位于所述主体的端部。所述切削尖端的底表面相对于所述基板的接触表面成锐角，以允许在所述基板处形成凹槽。

Description

用于处理基板的装置和使用该装置的显示设备
技术领域
本公开涉及用于处理基板的装置和使用该装置的显示设备，并且具体地，涉及用于处理基板以形成孔的装置和使用该装置的显示设备。
背景技术
随着信息技术的时代已经真正开始，以视觉图像的形式表示包含在电信号中的信息的显示设备的领域已经迅速发展。据此，正在对更薄、更轻且消耗更少电力的各种平板显示设备进行研究。平板显示设备包括液晶显示(LCD)设备、等离子体显示面板(PDP)设备、场致发光显示(FED)设备、电润湿显示(EWD)设备以及有机发光显示(OLED)设备等。
除了简单地显示图像，显示设备还提供诸如打电话、听音乐、拍照等的各种功能，从而增加用户的便利性。为了将各种功能并入到显示设备中，需要在显示设备中构建具有各种功能的模块器件。然而，由于这种模块器件被构建在显示设备中，所以可能会增加显示设备的重量和厚度。因此，需要减小显示设备的重量和厚度的技术。
发明内容
为了将具有各种功能的模块器件并入到显示设备中，在构成面板的基板中形成孔。为了在基板中形成孔，形成与孔一致的凹槽，并且去除凹槽内部的基板部分。由于凹槽的深度小于基板的厚度，所以当去除所述部分时，凹槽下面的基板部分断裂，使得形成了孔。然而，凹槽下面的基板部分断裂时，可能没有去除所述部分，使得基板的碎屑残留在凹槽内部，或者凹槽外部的基板部分可能会断裂。基板的碎屑残留在凹槽内部或者凹槽外部的基板部分可能会断裂是一种缺陷。当该缺陷发生时，需要执行返工处理。基板的碎屑可以被称为毛刺(burr)。在下面的描述中，这两个术语可以可交换使用。
随着显示设备的边框的尺寸逐渐变小，用于容纳模块器件的孔的尺寸几乎没有针对模块器件的尺寸的设计值的裕度。
鉴于上述情况，本申请的发明人已经意识到上述问题，并且已经设计出用于处理基板的装置，以按照设计准确地形成孔。
本公开的目的在于提供一种用于处理基板以在基板中形成凹槽的装置，以按照设计形成具有值的孔。
本公开的另一目的在于提供一种用于处理基板的装置，以能够在去除形成在基板中的凹槽内部的基板部分时抑制凹槽内部的基板的碎屑的尺寸。
本公开的又一目的在于提供一种显示设备，该显示设备具有构建在通过使用用于处理基板的装置而形成的孔中的模块器件。
本公开的又一目的在于提供一种使用用于处理基板的装置在基板中形成孔的方法。
附加特征和方面将在下面的描述中阐述，并且根据本说明书部分将变得显而易见，或者可以通过本文提供的发明构思的实践来习得。发明构思的其它特征和方面可以通过撰写的说明书或其衍生及其权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获得。
根据本公开的实施方式，提供了一种用于处理基板的装置，该装置包括：可转动主体；以及切削尖端，所述切削尖端位于所述主体的端部。所述切削尖端具有内表面、外表面以及位于所述内表面和所述外表面之间的底表面，所述底表面相对于所述基板的接触表面具有锐角，以允许在所述基板中形成凹槽。因此，可以减小在去除形成在基板中的凹槽内部的核心基板的处理过程中可能会产生的基板的碎屑的尺寸。
根据本公开的另一实施方式，提供了一种用于处理基板以在基板中形成凹槽的装置，该装置包括：切削单元，所述切削单元用于在所述基板中形成所述凹槽。所述切削单元包括第一倾斜表面和第二倾斜表面，以及在所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面的相交处的的端部，其中，在工作时，所述端部以所述切削单元垂直于所述基板放置的方式与所述基板相接。因此，可以减小在去除形成在基板中的凹槽内部的核心基板的处理过程中可能会产生的基板的碎屑的尺寸。
根据本公开的又一实施方式，提供了一种显示设备，该显示设备包括：基板，所述基板具有显示区域和非显示区域；以及至少一个开口，所述至少一个开口位于所述显示区域和所述非显示区域中的至少一个区域中。所述开口通过用于处理基板的装置的切削尖端来形成，并且所述切削尖端包括在工作时相对于所述基板的接触表面形成锐角的形状。因此，可以减小在孔内部可能会产生的基板的碎屑的尺寸，并且可以通过将模块器件插入到孔中来减小显示设备的厚度。
将参照附图以详细描述的方式来描述本公开的实施方式的细节。
根据本公开的实施方式，用于处理基板以在基板中形成凹槽的装置包括切削单元，并且所述切削单元的底表面具有不平坦形状，以允许基板在凹槽的外侧上断裂。因此，可以使基板不断裂最小化，使得基板的碎屑残留在孔内。
另外，根据本公开的实施方式，用于在基板中形成凹槽的切削尖端由形成圆形的两个或更多个独立构件组成，而不是由单个构件组成，从而允许在形成凹槽的处理过程中可能会产生的碎屑或异物出来。
另外，根据本公开的实施方式，用于在基板中形成凹槽的切削尖端包括位于所述切削尖端的内侧上并且形成锐角的第一倾斜表面，并且还包括从所述第一倾斜表面延伸并且具有比所述第一倾斜表面的倾角大的倾角的第三倾斜表面。因此，切削尖端由其支撑以分散力，并且可以避免当形成凹槽时切削尖端断裂。
要理解的是，以上总体描述和以下详细描述二者均是示例性和说明性的，并且旨在提供对要求保护的发明构思的进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的进一步理解，并且被并入本申请中且构成本申请的一部分，附图例示了本公开的实施方式，并且与本描述一起用于解释各种原理。在附图中：
图1是例示根据本公开的实施方式的通过用于处理基板的方法而提供的面板的平面图；
图2A是示出通过用于处理基板的装置而在面板中形成凹槽的步骤的截面图；
图2B是示出形成孔之后的面板的截面图；
图3是示出图2A的钻头的切削尖端的底视图；
图4是沿着图3的线O-I-O截取的切削尖端的截面图；
图5A是根据第一实施方式的图4的切削尖端的部分O-I的放大截面图；
图5B是根据第二实施方式的图4的切削尖端的部分O-I的放大截面图；
图6A是已经通过用于处理基板的装置来在其中形成凹槽的基板的截面图；
图6B是已经通过去除图6A中所示的核心基板来在其中形成孔的基板的截面图；
图7是图6B的基板的顶视图；
图8A至图8C是当使用分别具有平坦底表面、15°斜率和45°斜率的切削尖端沿着已经去除核心基板时毛刺的位置在基板中形成凹槽时的基板的截面图；
图8D是当使用具有以下底表面的切削尖端沿着已经去除核心基板时毛刺的位置在基板中形成凹槽时的截面图：该底表面具有与图8B相同的15°倾角，但具有更大的宽度W；以及
图9是例示在基板中形成凹槽的步骤的流程图。
具体实施方式
根据，本公开的优点和特征及其实现方法将从下面参照附图的实施方式的描述而变得显而易见。然而，本公开不限于本文所公开的实施方式，而是可以按照各种不同的方式来实现。提供实施方式是为了使本公开的公开全面并且充分地向本领域技术人员传达本公开的范围。要注意的是，本公开的范围仅由权利要求来限定。
附图中给出的元件的图形、尺寸、比例、角度、数量仅是例示性的，而不是限制性的。遍及本说明书，相同的附图标记表示相同的元件。另外，在描述本公开时，可以省略对熟知技术的描述，以免不必要地模糊本公开的主旨。要注意的是，除非另有明确阐明，否则本说明书和权利要求中使用的术语“包括”、“具有”、“包含”等不应被解释为限制于随后所列的手段。在涉及单数名词(例如，“一”、“一个”、“该”)时使用不定冠词或定冠词的情况下，除非另有明确阐明，否则这包括那个名词的复数。
在描述元件时，即使没有明确的阐明，元件也被解释为包括误差容限。
在描述诸如“元件A在元件B上”、“元件A在元件B上方”、“元件A在元件B下方”和“元件A在元件B的旁边”的位置关系时，除非明确使用术语“直接”或“刚好”，否则另一个元件C可以被设置在元件A与元件B之间。
在描述时间关系时，除非另有说明，否则诸如“在…之后”、“继…之后”、“居于…之后”和“在…之前”的术语不限于“直接在…之后”、“直接继…之后”、“直接居于…之后”和“直接在…之前”等。
本说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等用于将类似的组件区分开，而不一定用于描述次序或时间顺序。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。因此，如本文所使用的，在本公开的技术构思内，第一元件可以是第二元件。
本公开的各种实施方式的特征可以部分地或全部地组合。如本领域技术人员将清楚理解地，可以进行各种技术上的交互和操作。各种实施方式可以独立地或组合地实践。
以下，将参照附图描述根据本公开的实施方式的用于处理基板的装置。
图1是例示根据本公开的实施方式的通过用于处理基板的方法来提供的面板的视图。
面板100可以用于诸如液晶显示设备、等离子体显示设备、场致发光显示设备、电泳显示设备、电润湿显示设备以及有机发光显示设备的各种显示设备。面板100可以由单个基板或两个基板组成，并且可以包括由玻璃形成的基板。面板100包括含有显示图像的像素的显示区域D，并且除了显示区域D之外，还包括不显示图像的非显示区域ND。非显示区域ND也可以被称作边框。边框可以具有很小的宽度或没有宽度。显示区域可以被包括在液晶显示面板、有机发光显示面板以及电泳面板的至少一个面板中。
在一些面板中，孔H可以被形成在非显示区域ND中，以并入例如相机、麦克风、扬声器、传感器模块、照明模块、红外线模块、按钮、驱动IC和其它I/O(输入/输出)设备。通过在显示区域D中形成孔H，可以实现各种功能。
孔H可以通过以下操作来形成：使用用于处理基板的装置在用于面板的基板的期望位置处形成凹槽，然后去除凹槽内部的基板部分。孔H可以被称作开口，并且凹槽内部的基板部分可以被称作核心基板。在下面的描述中，它们可以可交换地使用。
图2A是示出通过具有钻头200的用于处理基板的装置来在面板中形成凹槽的处理的视图。图2A是沿着图1的线A-B截取的面板的截面图。面板可以包括第一基板110和第二基板120，并且例如，凹槽可以被形成在第一基板110中。钻头200可以被设置成与第一基板110和第二基板120垂直，并且可以转动以研磨基板。
在第一基板110上，薄膜晶体管可以被形成为驱动像素。在第二基板120上，黑底121、滤色器和绝缘层122可以被设置成覆盖黑底121。柱状间隔件123可以被设置在孔周围的第一基板110与第二基板120之间。当第二基板120与柱状间隔件123接触时，维持孔周围部分的刚性，并且可以防止对设置在第二基板120上的层造成损坏，该损坏是在利用钻头200形成孔的步骤过程中当由于钻头200的重量而导致第一基板100下垂时造成的。
尽管图2A例示了液晶面板，但使用钻头200形成孔的方法同样适用于由单个基板形成的电泳面板和有机发光显示面板。
第一基板110可以由可以被金刚石研磨的诸如玻璃的材料形成。第二基板120可以由绝缘材料形成，并且可以是由玻璃、聚酰亚胺、压克力、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚醚、磺酸、氧化硅(SiOx)形成的柔性薄膜，但不限于这些材料。
而且，第二基板120可以包括用于形成滤色器基板、用于显示器的封装基板、覆盖基板和/或触摸基板的各种层。第一基板110和第二基板120中的每一个基板可以是显示面板、覆盖基板和/或触摸基板。另选地，第一基板110和第二基板120中的每一个基板可以是覆盖基板和/或触摸基板，以及显示面板。
钻头200可以包括能够在第一基板110中形成凹槽的切削尖端(cutting tip)210以及用于固定切削尖端210的主体201。切削尖端可以被连接至主体的端部。切削尖端210可以根据要在面板中构建的模块器件的尺寸而具有多种尺寸。当切削尖端210转动时，可以在第一基板110中形成圆形凹槽。凹槽的深度小于第一基板110的厚度。另外需要用于测量厚度的传感器，以测量第一基板110的厚度并且控制凹槽的深度。通过尽可能深地在第一基板110中钻槽，这更容易去除核心基板。
切削尖端可以被称作切削单元或轮子。
如果形成凹槽直到凹槽中第一基板110部分的厚度小于10μm为止，则通过钻头200向第一基板110施加按压力，使得第一基板110可能被压塌。因此，可能会损坏第二基板120或形成在第二基板120上的诸如黑底121、滤色器层以及绝缘层122的层。具体地，如果黑底121被损坏，则无法阻挡孔周围的光，因此可能会发生光泄漏。
如上所述，也就是说，因为如果利用钻头200在第一基板110中直接钻孔，则可能会损坏设置在凹槽下方的绝缘层，所以通过形成凹槽并且然后去除核心基板来形成孔。
因此，期望第一基板110的凹槽部分的厚度等于或大于10μm。然而，基板的凹槽部分的厚度可以根据面板的类型和基板的厚度而变小。
图2B是示出已经形成孔之后的面板的视图。在面板中形成凹槽之后，执行去除核心基板的步骤。在去除核心基板之后，第一基板110具有孔。形成在第一基板110中的孔周围的外周是倾斜的，并且具有通过切削尖端210的外表面来研磨的形状。另外，设置在第二基板120上的黑底121经由孔而被暴露，使得可以阻挡或防止光在孔周围泄漏。因此，设置在孔中的模块器件不容易被观察者看见，这允许显示装置的外观更简单。
在下面的描述中，为便于说明，具有孔的第一基板110被称作基板，并且面向第一基板110的第二基板120被称作下基板。
图3是图2A的钻头200的切削尖端的底视图。图3示意性地示出了切削尖端210。将参照图4描述切削尖端210的形状。
当从尖端的底部观看时，切削尖端210具有圆形形状，但不是单个连续的构件。切削尖端210部分地分开，以形成圆。也就是说，切削尖端210可以包括弧状的切削部分，以在基板中形成圆形凹槽。具体地，第一切削部分210A、第二切削部分210B、第三切削部分210C和第四切削部分210D被设置成彼此相邻，以形成圆形切削尖端210。第一切削部分210A通过间隙与第二切削部分210B和第四切削部分210D间隔开，第二切削部分210B通过间隙与第一切削部分210A和第三切削部分210C间隔开，第三切削部分210C通过间隙与第二切削部分210B和第四切削部分210D间隔开，以及第四切削部分210D通过间隙与第三切削部分210C和第一切削部分210A间隔开。通过使用具有间隙的切削尖端210，可以容易消除在基板中形成凹槽的步骤过程中出现的异物或碎屑，以防止异物或碎屑干扰形成凹槽的处理。因此，切削尖端210可以包括沿着切削尖端210的外周表面的间隙，使得沿着外周表面研磨基板的碎屑可以经由间隙消除。异物或碎屑可以易于经由间隙消除，从而防止异物或碎屑干扰形成凹槽的处理。
图4是沿着图3的线O-I-O截取的切削尖端的截面图。尽管图4示出了第一切削部分210A和第三切削部分210C的截面，但第二切削部分210B和第四切削部分也具有相同的形状。如图4所示，切削尖端210中与第一切削部分210A对应的端部具有尖锐形状，并且具有作为切削尖端210的内表面的第一倾斜表面211和第三倾斜表面213，以及作为外表面的第二倾斜表面212。第一倾斜表面211可以被称作切削尖端210的底表面。切削尖端210的底表面相对于要在其上形成凹槽的基板的接触表面不平坦。第一倾斜表面211与第二倾斜表面212相接触，以使切削尖端210的端部形成尖锐形状。
第三切削部分210C与第一切削部分210A对称，并且第三切削部分210C和第一切削部分210A中的每一个切削部分的端部被形成为向外，使得研磨力集中在切削尖端210的外侧上。
切削尖端210的中心部分具有空间，使得该空间可以容纳在利用钻头研磨基板的步骤过程中出现的基板的碎屑。也就是说，在切削尖端210的中心部分中可以存在用于容纳基板的碎屑的空间。该空间可以被称为内凹部(inner recess)。
图5A是根据第一实施方式的切削尖端的部分O-I的放大截面图。
切削单元或切削尖端210具有相对于基板的接触表面不平坦的形状，并且因此可以形成凹槽或开口。切削单元或切削尖端210包括第一倾斜表面211和第二倾斜表面212。第一倾斜表面211与第二倾斜表面212相接触，使得它们相对于基板不平坦，从而形成切削尖端210的端部。
第一倾斜表面211位于切削尖端210的内侧上，并且相对于基板形成锐角。具体地，第一倾斜表面211相对于基板形成角度1。第一倾斜表面211可以在基板中形成凹槽，以使其具有预定宽度W。第一倾斜表面211的宽度W可能会影响在去除核心基板的步骤过程中产生的毛刺的尺寸。例如，第一倾斜表面211的宽度W越大，则毛刺的尺寸越大，反之亦然。要在面板中形成的孔的尺寸根据显示设备的类型或要容纳在孔中的模块器件的类型而不同。对于小孔，如果毛刺的尺寸太大，则可能无法将模块器件容纳在孔中。而且，当将模块器件容纳在孔中时，毛刺可能会被断裂以损坏模块器件。因此，为了减小毛刺的尺寸，期望使第一倾斜表面211的宽度W尽可能小。
因此，第一倾斜表面211沿着切削尖端210的底表面延伸，并且以大于底表面的角度倾斜。第一倾斜表面211以角度1相对于基板倾斜。例如，切削尖端的底表面相对于第一基板110的接触表面形成角度1。第一倾斜表面211与形成切削尖端210的外表面的第二倾斜表面212接触，并且形成切削尖端210的端部。第二倾斜表面212朝向切削尖端210的外侧倾斜。而且，第一倾斜表面211与第二倾斜表面212在基板的接触表面处相接触。第一倾斜表面211的倾角1和第二倾斜表面212的倾角相对于第一基板110分别形成锐角。切削尖端的尖锐端部使得易于在第一基板110中形成凹槽。
切削尖端可以包括从第一倾斜表面211延伸以形成比角度1大的角度2的第三倾斜表面213。第三倾斜表面213支撑第一倾斜表面211，并且将集中在切削尖端210中的第一倾斜表面211与第二倾斜表面212相接触的端部处的力分散，使得可以防止切削尖端210的端部断裂。另外，通过形成第三倾斜表面213，可以维持第一倾斜表面211的宽度W，并且可以防止在去除核心基板的步骤过程中要断裂的基板所在的位置更多地向凹槽的内部移动。
也就是说，通过在切削尖端210处形成从第一倾斜表面211延伸的第三倾斜表面213，可以防止切削尖端210的端部断裂，并且可以减小毛刺的尺寸。随着第一倾斜表面211的倾角1变小，通过第三倾斜表面213实现的这种效果可能会变大。
连接至切削尖端210的底表面并且位于切削尖端210的外侧上的表面可以具有凹进形状或凹入形状。例如，形成切削尖端210的外侧的第二倾斜表面212可以延伸以形成第四倾斜表面214，并且第二倾斜表面212和第四倾斜表面214彼此平滑地连接。第四倾斜表面214可以从第二倾斜表面212延伸以与第二倾斜表面212形成曲线。并且第四倾斜表面可以被称为凹面。第二倾斜表面212与第四倾斜表面214之间的边界部分具有向切削尖端的内侧轻微弯曲的凹进形状或凹入形状。因此，当在基板中形成凹槽时，具有凹槽的部分形成锥形并且被平滑地研磨，使得可以防止基板芯片掉落。
切削尖端210的表面可以被涂覆有金刚石颗粒和沉积材料的混合物。因为切削尖端210用于在多个基板中钻孔，所以可能会磨损切削尖端210的表面上的沉积材料，使得金刚石颗粒可以被暴露。在没有第四倾斜表面214的情况下，在研磨凹槽的处理过程中，从切削尖端的表面暴露的金刚石颗粒可能与凹槽外部的基板部分碰撞，使得基板可能会被断裂。为了避免这种问题，形成从第二倾斜表面212平滑延伸的第四倾斜表面214，使得凹槽的外基板被平缓地研磨，从而防止基板被断裂。
图5B是根据第二实施方式的切削尖端的放大截面图，其是图4的部分O-I的放大图。在图5B中，省略了第三倾斜表面213。如上所述，随着第一倾斜表面211的角度1增大，通过第三倾斜表面213实现的防止切削尖端的端部断裂并且减小毛刺的尺寸的效果变小。具体地，例如，如果第一倾斜表面211的角度1为45°或更高，则可以省略第三倾斜表面213。随着第一倾斜表面211的角度1增大，切削尖端的端部变得更尖锐，使得第一基板110的断裂位置可以集中于切削尖端的端部处。
尽管如上所述的切削尖端的表面可以通过将表面电镀金刚石来形成，但这仅是例示性的。切削尖端的表面的材料可以根据基板的材料而改变。切削尖端的寿命与第一倾斜表面211的角度1之间存在折衷。第一倾斜表面211的角度1越大，切削尖端的寿命变得越短，反之亦然。然而，随着第一倾斜表面211的角度1变小，则更可能会产生毛刺，并且因此可能会降低良率。因此，需要通过考虑寿命与良率之间的折衷来调整第一倾斜表面211的角度1。另外，可能需要提高切削尖端的表面的硬度。
另外，孔的尺寸可能会根据显示设备的类型而改变。因此，针对不同尺寸的孔要考虑不同的因素。例如，随着孔尺寸减小，切削尖端的寿命增加，并且因此，可以增加切削尖端的第一倾斜表面211的角度1以提高良率。
图6A是已经通过用于利用具有根据第一实施方式的形状的切削尖端对基板进行处理的装置来在其中形成凹槽的基板110的截面图。切削尖端中的第一倾斜表面211与第二倾斜表面212相接触的端部在基板110上形成了断点BP。断点BP是指当去除核心基板111(即，凹槽的基板内部的部分)以形成孔时基板110断裂的位置。随着第一倾斜表面的宽度W变小并且第一倾斜表面211的角度1变大，基板110在断点BP处断裂的概率增加。这是因为切削尖端的底表面具有使得基板110的厚度在断点BP处最薄的角度。因此，当通过转动具有尖锐端部的切削尖端来形成凹槽时，可以沿着凹槽的外周形成断点BP。
形成有孔的基板110的内表面112和113(即，孔的外表面)可以是锥形的，使得其具有与切削尖端的第二倾斜表面212和第四倾斜表面214的形状一致的平滑形状。
图6B是已经通过去除图6A中所示的核心基板来形成孔的基板110的截面图。在图6B中，为便于说明，基板的左部分被称作左基板112，而其右部分被称作右基板113。
由于基板110在断点BP处断裂，所以右基板113按照设计成没有留下毛刺的方式来形成。锥部根据切削尖端的形状来形成，并且具有锥部宽度115，并且锥部不影响孔的尺寸。
因为断点BP已经朝向核心基板111移动，所以左基板112具有毛刺。毛刺可以占据孔的内部。如果毛刺太大，则可能不能将模块器件插入到孔中。因此，可以基于孔尺寸相对于模块器件的尺寸的裕度来确定毛刺宽度114。由于显示设备的边框的尺寸近来正在减小，所以裕度也是如此。因此，也可以减小毛刺宽度114。毛刺宽度114可以约为150μm或更小，但不限于此。
图7是图6B中的已经形成圆孔之后的基板的顶视图。具有锥部宽度115的孔被形成在基板中。如图6B所示，在与右基板113对应的区域中没有形成毛刺，但在与左基板112对应的区域中形成了毛刺。形成在孔中的毛刺可以具有各种形状。在一个毛刺中，毛刺宽度114可能不是恒量，并且最大毛刺宽度114被视作参考。
图6B和图7中所示的毛刺的形状、位置和尺寸仅是例示性的，并且毛刺的形状、位置和尺寸可以改变。理想地，孔没有毛刺。
以下，将根据切削尖端的形状描述毛刺的位置。
图8A至图8C是当使用分别具有平坦底表面、相对于基板的接触表面15°斜率和相对于基板的接触表面45°斜率的切削尖端沿着已经去除核心基板时毛刺的位置在基板中形成凹槽时的基板的截面图。将参照表1描述毛刺的位置。
[表1]
图8A是当使用具有平坦底表面的切削尖端在基板中形成凹槽时的基板110的截面图。切削尖端的底表面的宽度W为300μm，并且基板110中的与具有宽度W的底表面对应的部分的厚度为恒量。基板110的最薄部分也与宽度W的所有部分对应，并且因此，遍及整个具有宽度W的底表面，基板110断裂的概率相同。参照指示毛刺的尺寸的毛刺位置图，菱形指示断点从凹槽的内侧(I)到凹槽的外侧(O)的分布，并且特别地集中于凹槽的内侧上。由于要去除凹槽的内侧上的基板部分，所以随着断点更多地形成在凹槽的外侧(O)上，可以减小毛刺的尺寸。参照表1，具有为150μm或更大尺寸的毛刺占据83.4％，这是最大部分。也就是说，当使用具有平坦底表面的切削尖端在基板110中形成凹槽时，基板110的断点可以被形成在距离凹槽的外侧(O)约为150μm的位置与距离凹槽的外侧(O)约为370μm的位置之间。
图8B是当使用具有15°倾角的底表面的切削尖端在基板中形成凹槽时的基板110的截面图。切削尖端的底表面的宽度为300μm。基板110的厚度在底表面的宽度W内的外侧比内侧小。通过具有第三倾斜表面的切削尖端在基板110中形成的凹槽从距离凹槽的外侧O为300μm的位置起具有大于15°的角度，使得基板110的厚度急剧增大。因此，可以防止距离凹槽的外侧O为300μm的基板110部分断裂。参照毛刺位置图，菱形集中于凹槽的外侧O上。具体地，菱形集中在0μm至150μm之间的距离内。因此，基板110非常可能在0μm至150μm之间的距离内断裂。也就是说，毛刺的尺寸可以是150μm或更小。参照表1，尺寸为0至50μm的毛刺占据51％，并且尺寸为50至150μm的毛刺占据43.5％。因此，尺寸为150μm或更小的毛刺占据94.5％。换言之，当通过使用具有倾角为15°的底表面的切削尖端来在基板中形成凹槽时，毛刺的尺寸可以减小至150μm或更小。
图8C是当使用具有倾角为45°的底表面的切削尖端来在基板中形成凹槽时的基板110的截面图。凹槽具有最小尺寸和宽度。参照毛刺位置图，菱形集中于凹槽的外侧O上。具体地，菱形集中于0μm与150μm之间的距离内，并且与图8中所示的图表相比，甚至更集中于凹槽的外侧O。因此，基板110非常可能在0μm至150μm之间的距离内断裂。参照表1，尺寸为0μm至50μm的毛刺占据57.1％，并且尺寸为50至150μm的毛刺占据35.4％。因此，尺寸为150μm或更小的毛刺占据92.5％。换言之，当通过使用具有倾角为45°的底表面的切削尖端来在基板中形成凹槽时，毛刺的尺寸可以减小至150μm或更小。
也就是说，随着倾角增大，基板110更可能在靠近形成在凹槽的外侧上的断点的位置处断裂，并且因此，可以减小毛刺的尺寸。
图8D是当使用具有以下底表面的切削尖端沿着已经去除核心基板时毛刺的位置在基板中形成凹槽时的基板的截面图：该底表面具有与图8B相同的15°倾角，但具有更大宽度W。切削尖端的底表面的厚度在宽度W内的外侧上比在内侧中小。通过具有第三倾斜表面的切削尖端在基板110中形成的凹槽从距离凹槽的外侧O为500μm的位置起具有大于15°的角度，使得基板110的厚度急剧增大。因此，可以防止距离凹槽的外侧O为300μm的基板110部分断裂。而且，由于图8D的底表面的宽度W大于图8B的底表面的宽度，所以基板110的断裂位置可能更大。参照毛刺位置图，菱形集中于凹槽的外侧O上。具体地，菱形集中于0至250μm之间的距离内。因此，基板110非常可能在0μm至250μm之间的距离内断裂。也就是说，毛刺的尺寸可以为250μm或更小。参照表1，尺寸为0至50μm的毛刺占据50％，尺寸为50至15 0μm的毛刺占据47％。因此，尺寸为150μm或更小的毛刺占据97％。
参照表1，为了形成尺寸为50μm或更小的毛刺，具有宽度为300μm并且倾角为45°的底表面的切削尖端展现出为57.1％的最高概率，接着是具有宽度为300μm并且倾角为15°的底表面的切削尖端，接着是具有宽度为500μm并且倾角为15°的底表面的切削尖端，再接着是具有平坦底表面的切削尖端。
也就是说，当使用具有倾斜表面的切削尖端时，毛刺的尺寸大约可以是底表面的宽度的一半。毛刺的尺寸可以随着底表面的宽度W增大，并且因此，减小底表面的宽度W的尺寸更有效。另外，通过使用具有倾斜表面的切削尖端，可以将基板110要断裂的位置更多地向凹槽的外侧O移动。因此，通过利用具有倾斜表面的切削尖端形成凹槽，可以在提高良率的同时减小毛刺的尺寸。而且，与没有切削尖端的方法相比，可以减小在凹槽中产生毛刺的可能性。
而且，通过相对于基板的接触表面不平坦的切削尖端形成的凹槽可以减少毛刺。
第一倾斜表面的倾角不限于图8A至图8D中描述的倾角。也就是说，第一倾斜表面的倾角可以大于0°并且小于90°。具体地，第一倾斜表面的倾角可以是15°、30°、45°、50°、60°等。
图9是用于例示在基板中形成凹槽的步骤的流程图。尽管上面总体上已经描述了在基板中形成孔的方法，但将更具体地描述用于解决在处理过程中可能会出现的缺陷的方法。
用于形成孔的方法主要包括两个步骤。也就是说，该方法包括形成凹槽和去除凹槽的步骤。
首先，为了形成凹槽，测量基板的厚度以计算凹槽的深度(步骤S1)。为了测量基板的厚度，可以使用激光位移传感器或共焦传感器。通过使用用于处理基板的装置另外测量到基板的高度，可以计算要钻孔的实际深度。基板中凹槽的深度取决于基板的厚度和孔的尺寸。凹槽的深度可以大约是基板厚度的80％至99％。凹槽的深度可以足够厚到不损坏第二基板或诸如钻孔过程中在第二基板上形成的黑底的层。基板的凹槽部分的厚度可以约为20μm或更小，但不限于此。
随后，在根据基板的厚度计算凹槽的深度之后，使用钻头在基板中形成凹槽(步骤S2)。
用于形成凹槽的第一种方法是为了一次使用一种类型的切削尖端将凹槽形成为期望深度。存在处理时间不长并且设备设置简单的优点。
第二种方法是为了数次利用一种类型的切削尖端形成凹槽。第三种方法用于利用两种或更多种类型的切削尖端形成凹槽。在这种情况下，与前一步骤中使用的切削尖端的底表面的倾角相比，后续步骤中使用的切削尖端的底表面的倾角可以增大。通过使用具有较大倾角的切削尖端，可以使基板的断点的范围变窄，并且可以减小毛刺的尺寸。首先要使用的切削尖端的底表面可以是平坦的或者具有诸如10°的较小倾角。毛刺的位置可能会受到用于形成凹槽的所有切削尖端的形状的影响。也就是说，如果底表面是平坦的，则可以分散断点。因此，首先使用的切削尖端的底表面最好具有倾角。
根据用于经由数个步骤形成凹槽的方法，在一次推进钻头的同时形成凹槽，并且可以在向后移动时去除钻孔过程中产生的异物。因此，可以减小毛刺的尺寸，并且可以去除可能对形成在下基板上的黑底造成污染的材料。
当使用钻头在基板中形成凹槽时，钻头以非常高的速度转动，以研磨基板。因此，摩擦热量非常高。这种摩擦热量可能会造成基板变形和破裂。因此，在利用钻头形成凹槽的同时可以喷射去离子水，以降低摩擦热量。
在基板中形成凹槽之后，基板经历去除凹槽内部的核心基板的步骤(步骤S4)。去除核心基板的步骤可以包括使用断裂工具向形成在基板中的凹槽施加压力以引起基板的裂纹，然后将胶带附接至核心基板以去除核心基板。然而，根据形成在基板中的凹槽的厚度和切削尖端的底表面的倾斜可以省略在基板上引起裂纹的步骤。而且，可以通过利用胶带轻微按压核心基板以引起裂纹而去除核心基板。例如，可以省略在基板上引起裂纹的步骤，基板的凹槽部分的厚度约为20μm或更小。
即使在基板上引起裂纹以去除核心基板的步骤之后，核心基板可能仍然未被去除。发生这种情况是因为钻孔过程中喷射的去离子水渗入到基板与下基板之间，使得在基板与下基板之间形成了较强的粘性。因此，在去除核心基板之前，可以执行通过使用喷气嘴去除基板与下基板之间的去离子水的步骤(步骤S3)。通过从面板去除一些去离子水，基板与下基板之间的粘附力被减小以在基板与下基板之间形成间隙或空间。因此，不需要因为未去除核心基板而执行返工处理。因此，可以提高良率。
除了去除核心基板失败之外，在引起裂纹和去除基板的过程中还可能会产生基板的碎屑或毛刺、异物等。因此，在去除核心基板之后，可以执行通过使用喷气嘴从基板去除碎屑和异物的步骤(步骤S5)。由于喷气嘴比喷水具有更低的压力，所以能够避免损坏在下基板上形成的黑底。除了喷气嘴之外，可以通过真空吸附或使用胶带从基板去除碎屑或异物。
在去除碎屑或异物之后，对面板进行清洁和检查处理。在这种情况下，可以发现基板的一部分在孔外围处断裂的缺陷。当基板的一部分在孔外围处断裂时，基板的刚性变弱，这导致基板出现裂纹。因此，在基板的一部分在孔被锥形化的位置处断裂的情况下，可以通过使用其角度小于切削尖端的第二倾斜表面的角度的切削尖端来对断裂部分进行抛光或研磨，使得表面可以变得平滑。也就是说，断裂部分不会脱离孔，而是被包括作为孔的一部分，使得不会在基板中引起裂纹。在这种情况下，切削尖端的外表面的角度可以是45°或更小，但不限于此。
另外，在基板的一部分在孔外围处断裂的情况下，可以使用螺旋运动钻孔方法来解决这个问题。在基板中形成凹槽的步骤中，按照螺旋形状执行钻孔，使得凹槽的外直径扩大。这样，加强了基板被锥形化的位置处的研磨，从而解决基板断裂的缺陷。例如，凹槽可以通过在上侧、下侧、左侧和右侧延伸约10μm而形成，但不限于此。
本公开的实施方式也可以描述如下：
根据本公开的实施方式，用于处理基板的装置包括：可转动主体；以及切削尖端，所述切削尖端位于所述主体的端部，所述切削尖端具有内表面、外表面以及位于所述内表面和所述外表面之间的底表面，所述底表面相对于所述基板的接触表面具有锐角，以允许在所述基板中形成凹槽。因此，可以减小在去除形成在基板中的凹槽内部的核心基板的处理过程中可能会产生的基板的碎屑的尺寸。
根据一个或更多个实施方式，用于处理基板的装置还可以包括：倾斜表面，所述倾斜表面从所述底表面的内边缘向所述内表面延伸，所述倾斜表面具有比所述底表面的倾角大的倾角。
根据一个或更多个实施方式，所述切削尖端还包括：凹面，所述凹面从所述底表面的外边缘延伸并且在所述底表面和所述外表面之间形成凹部。
根据一个或更多个实施方式，切削尖端还可以包括：沿着所述切削尖端的外周的一个或更多个间隙，所述基板的碎屑在基板研磨处理过程中通过所述一个或更多个间隙出来，所述一个或更多个间隙在所述外表面和所述内表面之间延伸，并且由所述切削尖端的所述内表面至少部分地定界了内凹部，所述内凹部容纳所述碎屑。
根据一个或更多个实施方式，所述切削尖端是为了减少在所述凹槽处形成毛刺。
根据本公开的另一实施方式，用于处理基板以在基板中形成凹槽的装置包括：切削单元，所述切削单元用于在所述基板中形成所述凹槽，所述切削单元包括第一倾斜表面和第二倾斜表面；以及在所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面的相交处的的端部，其中，在工作时，所述端部以所述切削单元垂直于所述基板放置的方式与所述基板相接触。因此，可以减小在去除形成在基板中的凹槽内部的核心基板的处理过程中产生的基板的碎屑的尺寸。
根据一个或更多个实施方式，所述第一倾斜表面可以位于所述切削单元的内侧上，并且其中，在工作时，所述第一倾斜表面相对于所述基板可以形成锐角。
根据一个或更多个实施方式，所述第二倾斜表面可以向所述切削单元的外侧倾斜，并且，在工作时，所述第二倾斜表面相对于所述基板可以形成锐角。
根据一个或更多个实施方式，该装置还可以包括：第三倾斜表面，所述第三倾斜表面位于所述切削单元的内侧，所述第三倾斜表面从所述第一倾斜表面延伸并且具有比所述第一倾斜表面的倾角大的倾角。
根据一个或更多个实施方式，该装置还可以包括：第四倾斜表面，所述第四倾斜表面从所述第二倾斜表面延伸并且与所述第二倾斜表面形成平滑曲线。
根据一个或更多个实施方式，切削单元可以包括多个弧状的切削部分，以在基板中形成圆形凹槽。
根据一个或更多个实施方式，切削单元可以被配置为减少在凹槽处形成毛刺。
根据本公开的又一实施方式，显示设备包括基板，所述基板具有显示区域和非显示区域；以及至少一个开口，所述至少一个开口位于显示区域和非显示区域中的至少一个区域中。开口通过用于处理基板的装置的切削尖端来形成，并且所述切削尖端包括在工作时相对于所述基板的接触表面形成锐角的形状。因此，可以减小可能孔内产生的基板的碎屑的尺寸，并且可以通过将模块器件插入到孔中来减小显示设备的厚度。
根据一个或更多个实施方式，切削尖端可以包括向切削尖端的内侧倾斜的第一倾斜表面以及向切削尖端的外侧倾斜的第二倾斜表面，并且所述开口通过在所述第一倾斜表面与所述第二倾斜表面在所述基板的所述接触表面处的相交处的切削尖端的端部来形成。
根据一个或更多个实施方式，开口可以通过具有第一倾斜表面的切削尖端来形成，第一倾斜表面相对于基板的所述接触表面具有大于0°并且小于90°的角度。
根据一个或更多个实施方式，切削尖端还可以包括第三倾斜表面，所述第三倾斜表面从第一倾斜表面延伸并且具有比第一倾斜表面的倾角大的倾角，并且开口通过切削尖端的第三倾斜表面来形成。
根据一个或更多个实施方式，所述开口可以容纳相机、麦克风、扬声器、传感器模块、照明模块、红外线模块、按钮、驱动芯片以及其它输入和输出设备中的至少一种。
根据一个或更多个实施方式，该显示设备可以包括液晶显示面板、有机发光显示面板和电泳面板中的至少一种。
根据一个或更多个实施方式，所述切削尖端可以被配置为减少在开口处形成毛刺。
根据本公开的又一实施方式，用于在基板中形成孔的方法包括：测量所述基板的厚度，通过使用钻头在基板中形成凹槽，以及去除基板在凹槽内的部分。凹槽通过包括具有非平坦的底表面的切削尖端的钻头来形成。因此，可以减小可能会在孔内产生的基板的碎屑的尺寸。
根据一个或更多个实施方式，所述在基板中形成凹槽的步骤可以包括：在基板上喷射去离子水以去除因钻孔而导致的热量。
根据一个或更多个实施方式，基板的凹槽部分的厚度可以为20μm或更小。
根据一个或更多个实施方式，所述通过使用钻头在基板中形成凹槽的步骤可以包括：形成凹槽的至少一个步骤。
根据一个或更多个实施方式，当经由数个步骤形成凹槽时，可以使用具有不同形状的轮子。
根据一个或更多个实施方式，在去除基板的步骤过程中，可以在与放置有基板的转运台上的孔区域对应的位置上形成具有厚度的层。
根据一个或更多个实施方式，在去除基板之后，该方法还可以包括：通过使用喷气嘴去除基板的碎屑。
根据一个或更多个实施方式，在去除基板之后，该方法还可以包括：对基板的断裂部分进行抛光，在通过具有与形成凹槽时所使用的角度不同的角度的切削尖端来形成凹槽的过程中，所述断裂部分可能会出现在孔的外侧上。
根据一个或更多个实施方式，通过基板处理方法来在基板中形成凹槽的方法还可以包括：在所述基板下面设置形成有黑底的下基板，以及在形成所述凹槽的步骤之后，通过使用喷气嘴来去除基板与下基板之间的去离子水。
迄今为止，已经参照附图详细地描述了本公开的实施方式。然而，本公开不限于这些实施方式，并且在不脱离本公开的技术构思的情况下，可以对这些实施方式进行修改和变型。因此，本文描述的这些实施方式仅是例示性的，而不在于限制本公开的范围。本公开的技术构思不受这些实施方式的限制。因此，应理解的是，上述实施方式在所有方面不是限制性的，而是例示性的。本公开所寻求的保护范围由所附权利要求来限定，并且其所有等同物被解释为在本公开的真实范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年7月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.2016-0088276的优先权，通过引用将其公开内容并入本文。

Claims (19)

1.一种用于处理基板的装置，该装置包括：
可转动主体；以及
切削尖端，所述切削尖端位于所述主体的端部，
所述切削尖端具有内表面、外表面以及位于所述内表面和所述外表面之间的底表面，所述底表面相对于所述基板的接触表面具有锐角，以允许在所述基板中形成凹槽。
2.根据权利要求1所述的装置，所述切削尖端还包括：倾斜表面，所述倾斜表面从所述底表面的内边缘向所述内表面延伸，所述倾斜表面具有比所述底表面的倾角大的倾角。
3.根据权利要求1所述的装置，所述切削尖端还包括：凹面，所述凹面从所述底表面的外边缘延伸并且在所述底表面和所述外表面之间形成凹部。
4.根据权利要求1所述的装置，所述切削尖端还包括：沿着所述切削尖端的外周的一个或更多个间隙，所述基板的碎屑在基板研磨处理过程中通过所述一个或更多个间隙出来，所述一个或更多个间隙在所述外表面和所述内表面之间延伸，并且
由所述切削尖端的所述内表面至少部分地定界了内凹部，所述内凹部容纳所述碎屑。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述切削尖端是为了减少在所述凹槽处形成毛刺。
6.一种用于处理基板以在基板中形成凹槽的装置，该装置包括：
切削单元，所述切削单元用于在所述基板中形成所述凹槽，
所述切削单元包括第一倾斜表面和第二倾斜表面；以及
在所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面的相交处的端部，其中，在工作时，所述端部以所述切削单元垂直于所述基板放置的方式与所述基板相接触。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一倾斜表面位于所述切削单元的内侧上，并且其中，在工作时，所述第一倾斜表面相对于所述基板形成锐角。
8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第二倾斜表面向所述切削单元的外侧倾斜，并且，在工作时，所述第二倾斜表面相对于所述基板形成锐角。
9.根据权利要求7所述的装置，该装置还包括：
第三倾斜表面，所述第三倾斜表面位于所述切削单元的内侧，所述第三倾斜表面从所述第一倾斜表面延伸并且具有比所述第一倾斜表面的倾角大的倾角。
10.根据权利要求9所述的装置，该装置还包括：
第四倾斜表面，所述第四倾斜表面从所述第二倾斜表面延伸并且与所述第二倾斜表面形成平滑曲线。
11.根据权利要求6所述的装置，其中，所述切削单元包括多个弧状的切削部分，以在所述基板中形成圆形凹槽。
12.根据权利要求6所述的装置，其中，所述切削单元被配置为减少在所述凹槽处形成毛刺。
13.一种显示设备，该显示设备包括：
基板，所述基板具有显示区域和非显示区域；以及
至少一个开口，所述至少一个开口位于所述显示区域和所述非显示区域中的至少一个区域中，
其中，所述开口通过用于处理基板的装置的切削尖端来形成，并且
所述切削尖端包括在工作时相对于所述基板的接触表面形成锐角的形状。
14.根据权利要求13所述的显示设备，其中，所述切削尖端包括向所述切削尖端的内侧倾斜的第一倾斜表面，以及向所述切削尖端的外侧倾斜的第二倾斜表面，并且
其中，所述开口通过在所述第一倾斜表面与所述第二倾斜表面在所述基板的所述接触表面处的相交处的切削尖端的端部来形成。
15.根据权利要求14所述的显示设备，其中，所述开口通过具有所述第一倾斜表面的所述切削尖端来形成，所述第一倾斜表面相对于所述基板的所述接触表面具有大于0°并且小于90°的角度。
16.根据权利要求14所述的显示设备，其中，所述切削尖端还包括：
第三倾斜表面，所述第三倾斜表面从所述第一倾斜表面延伸并且具有比所述第一倾斜表面的倾角大的倾角，并且所述开口进一步通过所述切削尖端的所述第三倾斜表面来形成。
17.根据权利要求13所述的显示设备，其中，所述开口容纳相机、麦克风、扬声器、传感器模块、照明模块、红外线模块、按钮、驱动芯片以及其它输入和输出设备中的至少一种。
18.根据权利要求13所述的显示设备，其中，所述显示设备包括液晶显示面板、有机发光显示面板和电泳面板中的至少一种。
19.根据权利要求13所述的显示设备，其中，所述切削尖端被配置为减少在所述开口处形成毛刺。
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