JP2024505740A - ラップアラウンド電極を備えた基板を製造するための方法および装置 - Google Patents

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Abstract

表示タイルを製造する方法および装置は、基板の第1の主面およびエッジ面上に電極の第1の部分を堆積させる工程、およびその基板の反対にある第2の主面および前記エッジ面上にその電極の第2の部分を堆積させる工程を含む。その電極は、基板の第1の主面の一部、エッジ面、および第2の主面の一部に沿って延在する。

Description

関連出願の説明
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、2021年2月10日に出願された米国仮特許出願第63/147854号、および2021年6月3日に出願された米国仮特許出願第63/196360号の米国法典第35編第119条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
本開示は、広く、ラップアラウンド電極を備えた基板を製造するための方法および装置に関し、より詳しくは、エアロゾルジェットを使用した、ラップアラウンド電極を備えた基板を製造するための方法および装置に関する。
MicroLEDディスプレイなどのディスプレイには、縁飾りのない、ベゼルのない、および/またはタイル張りディスプレイがある。上面発光マイクロLEDディスプレイには、基板の上面にあるLEDを基板の背後に位置するドライバー制御基板と電気的に相互接続する方法が必要である。これは、基板のエッジに取り付けられたフレックスコネクタを使用して行われることがある。しかしながら、縁飾りのない、ベゼルのない、またはタイル張りディスプレイの場合、基板の上面に取り付けられたフレックスコネクタを使用することは望ましくない。そのような場合、フレックスコネクタは、視聴者に見えて、ベゼルで隠す必要があるか、またはフレックスコネクタは、タイル間で広すぎる空間を占め、継ぎ目のないタイル張りが妨げられる。ディスプレイ基板の上面をドライバー制御基板と電気的に接続するための解決策の1つは、ラップアラウンド(wrap-around)電極によるものである。
ラップアラウンド電極は、基板のエッジの周りに製造することができる。これにより、電極が占める物理的空間をより小さくすることができ、電極をそれほど目に付かなくすることができる。ラップアラウンド電極は、縁飾りのないディスプレイ、ベゼルのないディスプレイ、およびタイル張りディスプレイで実証されてきた。そのような電極は、様々な材料から作ることができ、印刷、真空蒸着、フレックス接続、および電気メッキを含む方法によって、製造することができる。ラップアラウンド電極の電気的性能と信頼性を改善する方法が、材料とプロセスの改善によって行われている。
ここに開示される実施の形態は、表示タイルを製造する方法を含む。その方法は、基板の第1の主面およびエッジ面上に電極の第1の部分を堆積させる工程を含む。その方法は、その基板の反対にある第2の主面および前記エッジ面上にその電極の第2の部分を堆積させる工程も含む。第1の主面は、第2の主面に対して略平行な方向に延在し、エッジ面は、第1の主面と第2の主面との間に延在している。それに加え、その電極は、基板の第1の主面の一部、エッジ面、および第2の主面の一部に沿って延在する。
ここに開示される実施の形態は、表示タイルを製造するための装置も含む。その装置は、第1のエアロゾルジェットを基板の第1の主面およびエッジ面に向けるように作られた第1のオリフィスを備える。その装置は、第2のエアロゾルジェットを基板の反対にある第2の主面およびエッジ面に向けるように作られた第2のオリフィスも備える。第1の主面は、第2の主面に対して略平行な方向に延在し、エッジ面は、第1の主面と第2の主面との間に延在している。それに加え、第1のエアロゾルジェットは、基板の第1の主面およびエッジ面上に電極の第1の部分を堆積させるように作られており、第2のエアロゾルジェットは、基板の第2の主面およびエッジ面上に電極の第2の部分を堆積させるように作られている。
ここに開示された実施の形態の追加の特徴と利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白となるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、並びに添付図面を含む、ここに記載されたような開示の実施の形態を実施することによって、認識されるであろう。
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、請求項に記載された実施の形態の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供する意図がある実施の形態を提示している。添付図面は、さらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、本開示の様々な実施の形態を示しており、説明と共に、その原理と作動を説明する働きをする。
例示のフュージョンダウンドローガラス製造装置およびプロセスの概略図 基板の斜視図 堆積オリフィスに対して角度の付いた向きに位置付けられた基板への電極堆積の斜視図 ラップアラウンド電極が上に堆積された基板の一部の側面断面図 ここに開示された実施の形態による基板上への電極堆積の側面斜視図 ここに開示された実施の形態による基板上への電極堆積の上面斜視図 ここに開示された実施の形態による基板上への電極堆積の端面斜視図 ここに開示された実施の形態による電極堆積装置の側面斜視図 ここに開示された実施の形態による電極堆積装置の上面斜視図 ここに開示された実施の形態による基板上の電極堆積の側面斜視図 ここに開示された実施の形態による基板上の電極堆積の端面斜視図 ここに開示された実施の形態による基板上の電極堆積の端面斜視図 基板に対するXおよびY方向のオリフィスの移動を示す上面図 ここに開示された実施の形態による基板上の電極堆積の構成の側面斜視図 ここに開示された実施の形態による基板上の電極堆積の構成の側面斜視図 ここに開示された実施の形態による基板上の電極堆積の構成の側面斜視図 ここに開示された実施の形態による基板上の電極堆積の構成の側面斜視図 ここに開示された実施の形態による基板上の電極堆積の構成の側面斜視図 ここに開示された実施の形態による基板上の電極堆積の構成の側面斜視図
ここで、その例が添付図面に示されている、本開示の現在好ましい実施の形態を詳しく参照する。できるときはいつでも、同じまたは同様の部分を指すために、図面に亘り同じ参照番号が使用される。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具体化されることがあり、ここに述べられた実施の形態に限定されるものと解釈すべきではない。
範囲は、「約」ある特定値から、および/または「約」別の特定値まで、とここに表現されることがある。そのような範囲が表現された場合、別の実施の形態は、そのある特定値から、および/または他方の特定値まで、を含む。同様に、値が、例えば、「約」という先行詞を使用して、近似として表現されている場合、その特定値が別の実施の形態を形成することが理解されよう。範囲の各々の端点が、他方の端点に関してと、他方の端点とは関係なくの両方で有意であることがさらに理解されよう。
ここに用いられている方向を示す用語-例えば、上、下、右、左、前、後、上部、底部-は、描かれた図面に関してのみ使用され、絶対的な向きを暗示する意図はない。
特に明記のない限り、ここに述べられたどの方法も、その工程を特定の順序で行うことを必要とすると解釈されることも、またはどの装置についても、特定の向きが要求されていることも決して意図されていない。したがって、方法の請求項が、その工程がしたがうべき順序を実際に挙げていない場合、または装置の請求項が、個々の構成部材に対する順序または向きを実際に列挙していない場合、もしくはそれらの工程が特定の順序に限定されるべきことが、請求項または説明において他に具体的に述べられていない場合、もしくは装置の構成部材に対する特定の順序または向きが列挙されていない場合、順序または向きがいかようにも暗示されることは決して意図されていない。このことは、工程の配列、操作の流れ、構成部材の順序、または構成部材の向き;文法構成または句読法に由来する明白な意味;および明細書に記載された実施の形態の数またはタイプに関する論理事項を含む、解釈に関するどの可能性のある非表現基準にも適用される。
ここに用いられているように、名詞は、文脈上明白に他の意味に解釈すべき場合を除いて、複数の対象を含む。それゆえ、例えば、構成部材に対する言及は、文脈上明白に他の意味に解釈すべき場合を除いて、そのような構成部材を2つ以上有する態様を含む。
図1には、例示のガラス製造装置10が示されている。ある例では、ガラス製造装置10は、溶融槽14を含み得るガラス溶融炉12を備え得る。ガラス溶融炉12は、溶融槽14に加え、原材料を加熱し、その原材料を溶融ガラスに変える加熱素子(例えば、燃焼バーナまたは電極)などの1つ以上の追加の構成部材を必要に応じて含み得る。さらなる例では、ガラス溶融炉12は、溶融槽の近傍から失われる熱を減少させる熱管理装置(例えば、断熱構成部材)を備えることがある。またさらなる例では、ガラス溶融炉12は、原材料のガラス溶融物への溶融を促進する電子装置および/または電気機械装置を備えることがある。さらにまた、ガラス溶融炉12は、支持構造(例えば、支持シャーシ、支持部材など)または他の構成部材を備えることがある。
ガラス溶融槽14は、典型的に、耐火セラミック材料、例えば、アルミナまたはジルコニアを含む耐火セラミック材料などの耐火材料からなる。ある例では、ガラス溶融槽14は、耐火セラミックレンガから構成されることがある。ガラス溶融槽14の具体的な実施の形態が、下記により詳しく記載されている。
ある例では、ガラス溶融炉は、ガラスシート、例えば、連続長のガラスリボンを製造するためのガラス製造装置の構成部材として組み込まれることがある。ある例では、本開示のガラス溶融炉は、スロットドロー装置、フロート浴装置、フュージョンプロセスなどで使用されるダウンドロー装置、アップドロー装置、圧延装置、管引き抜き装置、またはここに開示された態様の恩恵を受けるであろう任意の他のガラス製造装置を含むガラス製造装置の構成部材として組み込まれることがある。一例として、図1は、後で個々のガラスシートに加工されるガラスリボンをフュージョンドローするためのフュージョンダウンドローガラス製造装置10の構成部材としてのガラス溶融炉12を概略示している。
ガラス製造装置10(例えば、フュージョンダウンドロー装置10)は、ガラス溶融槽14に対して上流に位置付けられた上流ガラス製造装置16を必要に応じて含み得る。ある例では、上流ガラス製造装置16の一部または全体が、ガラス溶融炉12の一部として組み込まれることがある。
図示された例から分かるように、上流ガラス製造装置16は、貯蔵容器18、原材料供給装置20およびその原材料供給装置に接続されたモータ22を備え得る。貯蔵容器18は、矢印26で示されるように、ガラス溶融炉12の溶融槽14に供給され得る多量の原材料24を貯蔵するように作られることがある。原材料24は、典型的に、1種類以上のガラス形成金属酸化物および1種類以上の改質剤を含む。ある例では、原材料供給装置20は、原材料供給装置20が所定の量の原材料24を貯蔵容器18から溶融槽14に供給するように、モータ22で駆動することができる。さらなる例では、モータ22は、原材料供給装置20を駆動して、原材料24を、溶融槽14の下流で検出された溶融ガラスの高さに基づいて制御された速度で導入することができる。溶融槽14内の原材料24は、その後、溶融ガラス28を形成するために加熱することができる。
ガラス製造装置10は、ガラス溶融炉12の下流に位置付けられた下流ガラス製造装置30も必要に応じて備えることができる。ある例では、下流ガラス製造装置30の一部は、ガラス溶融炉12の一部として組み込まれることがある。ある場合には、下記に述べられている第1の接続導管32、または下流ガラス製造装置30の他の部分が、ガラス溶融炉12の一部として組み込まれることがある。第1の接続導管32を含む、下流ガラス製造装置の要素は、貴金属から形成されることがある。適切な貴金属としては、白金、イリジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウムおよびパラジウム、またはその合金からなる金属の群から選択された白金族の金属が挙げられる。例えば、ガラス製造装置の下流構成部材は、約70質量%から約90質量%の白金および約10質量%から約30質量%のロジウムを含む白金-ロジウム合金から形成されることがある。しかしながら、他の適切な金属として、モリブデン、パラジウム、レニウム、タンタル、チタン、タングステン、およびその合金を挙げることができる。
下流ガラス製造装置30は、溶融槽14の下流に位置し、上述した第1の接続導管32によって溶融槽14に結合された、清澄槽34などの第1の状態調節(すなわち、処理)槽を備え得る。ある例では、溶融ガラス28は、第1の接続導管32によって、溶融槽14から清澄槽34に重力送りされることがある。例えば、重力によって、溶融ガラス28は、溶融槽14から清澄槽34に第1の接続導管32の内部通路を通過することがある。しかしながら、他の状態調節槽が、溶融槽14の下流、例えば、溶融槽14と清澄槽34との間に位置付けられてもよいことを理解すべきである。いくつかの実施の形態において、状態調節槽が、溶融槽と清澄槽との間に用いられることがあり、ここで、最初の溶融槽からの溶融ガラスがさらに加熱されて、溶融過程を継続するか、または清澄槽に入る前に溶融槽内の溶融ガラスの温度より低い温度に冷却される。
様々な技術によって、清澄槽34内の溶融ガラス28から気泡を除去することができる。例えば、原材料24は、加熱されたときに、化学的還元反応を経て、酸素を放出する酸化スズなどの多価化合物(すなわち、清澄剤)を含むことがある。他の適切な清澄剤としては、制限なく、ヒ素、アンチモン、鉄およびセリウムが挙げられる。清澄槽34は、溶融槽の温度より高い温度に加熱され、それによって、溶融ガラスと清澄剤を加熱する。清澄剤の温度によって誘発された化学的還元により生じた酸素気泡が、溶融槽内の溶融ガラスを通って上昇し、溶融炉内で生じた溶融ガラス中の気体が、拡散するか、または清澄剤により生じた酸素気泡に融合し得る。次いで、拡大した気泡は、清澄槽内の溶融ガラスの自由表面まで上昇し、その後、清澄槽から放出され得る。酸素気泡は、さらに、清澄槽内の溶融ガラスの機械的混合をさらに誘発し得る。
下流ガラス製造装置30は、溶融ガラスを混合するための混合槽36などの別の状態調節槽をさらに備え得る。混合槽36は、清澄槽34の下流に位置付けられることがある。混合槽36は、均一なガラス溶融組成物を提供し、それによって、清澄槽から出る清澄された溶融ガラス内にそうしなければ存在するかもしれない化学的または熱的不均一性の脈理を減少させるために使用することができる。図から分かるように、清澄槽34は、第2の状態調節導管38によって混合槽36に結合されることがある。ある例では、溶融ガラス28は、第2の状態調節導管38によって清澄槽34から混合槽36に重力送りされることがある。例えば、重力によって、溶融ガラス28は、清澄槽34から混合槽36に第2の状態調節導管38の内部通路を通過することがある。混合槽36は清澄槽34の下流に示されているが、混合槽36は、清澄槽34の上流に位置付けられてもよいことに留意すべきである。いくつかの実施の形態において、下流ガラス製造装置30は、多数の混合槽、例えば、清澄槽34の上流の混合槽および清澄槽34の下流の混合槽を備えることがある。これらの多数の混合槽は、同じ設計のものであっても、異なる設計のものであってもよい。
下流ガラス製造装置30は、混合槽36の下流に位置することもある供給槽40などの別の状態調節槽をさらに備え得る。供給槽40は、下流の成形装置に供給されることになっている溶融ガラス28を状態調節することができる。例えば、供給槽40は、出口導管44によって成形体42への溶融ガラス28の一貫した流れを調節する、および/または提供するためのアキュムレータおよび/または流量調整器の機能を果たすことができる。図から分かるように、混合槽36は、第3の接続導管46によって供給槽40に結合されることがある。ある例では、溶融ガラス28は、第3の接続導管46によって混合槽36から供給槽40に重力送りされることがある。例えば、重力によって、溶融ガラス28は、混合槽36から供給槽40に第3の接続導管46の内部通路を通過することがある。
下流ガラス製造装置30は、上述した成形体42および入口導管50を含む成形装置48をさらに備え得る。出口導管44は、溶融ガラス28を供給槽40から成形装置48の入口導管50に送達するように位置付けることができる。例えば、出口導管44は、入口導管50内に入れ子にされ、その内面から間隔が空けられ、それによって、出口導管44の外面と入口導管50の内面との間に位置付けられた溶融ガラスの自由表面を提供することがある。フュージョンダウンドローガラス製造装置における成形体42は、成形体の上面に位置付けられた樋52、および成形体の底縁56に沿って延伸方向に集束する集束成形面54を備えることができる。供給槽40、出口導管44および入口導管50を介して成形体の樋に送達された溶融ガラスは、樋の側壁から溢れ、溶融ガラスの別々の流れとして集束成形面54に沿って下降する。溶融ガラスの別々の流れは、底縁56の下で、それに沿って接合して、1つのガラスリボン58を生成し、このガラスリボンは、ガラスが冷め、ガラスの粘度が増加するときのガラスリボンの寸法を制御するために、重力、エッジロール72および牽引ロール82などによって、ガラスリボンに張力を施すことによって、底縁56から延伸方向または流れ方向60に延伸される。したがって、ガラスリボン58は、粘弾性転移を経て、ガラスリボン58に安定な寸法特徴を与える機械的性質を獲得する。ガラスリボン58は、いくつかの実施の形態において、ガラスリボンの弾性領域でガラス分割装置90によって個々のガラスシート62に分割されることがある。次いで、ロボット64が、保持器具65を使用して、個々のガラスシート62をコンベヤーシステムに移送し、そして直ぐに、個々のガラスシートはさらに加工することができる。例えば、ガラスシート62は、ここに記載されるように、1つ以上の基板100にさらに加工されることがある。
図2は、第1の主面102、その第1の主面102に略平行な方向に延在する(基板100の第1の主面と反対側にある)反対の第2の主面104、および第1の主面102と第2の主面104との間に延在し、その第1と第2の主面102、104に対して略垂直な方向に延在するエッジ面106を有する基板100の斜視図を示す。
特定の例示の実施の形態において、ガラスシート62から製造された基板100などの基板100は、ガラスから作ることができる。
図3は、堆積オリフィス300に対して角度の付いた向きに位置付けられた基板100上への電極堆積の斜視図を示す。図3に示されるように、複数の導体パッド202が基板100の主面に配列されており、複数の電極204の少なくとも一部が、導体パッド202、基板100の主面およびエッジ面に堆積されている。次に、基板100を回転させて、またはひっくり返して、基板100の反対の主面とエッジ面上に複数の電極204の少なくとも一部を堆積させることができる。基板を堆積オリフィスに対して様々な角度に方向付けることのできる電極堆積が、例えば、その全ての開示がここに引用される、国際公開第2019/079253号に開示されている。そのような電極の堆積は、以下に限られないが、印刷シード層メッキ、直接印刷、レーザ誘起金属化、ペンディスペンシング(pen dispensing)、およびエアロゾルジェットを含む様々な技術により行うことができる。
ここに開示された実施の形態は、電極が1つ以上のエアロゾルジェットによって基板に堆積されるものを含む。エアロゾルジェット堆積は、例えば、その全ての開示がここに引用される、米国特許出願公開第2009/0061077号明細書に記載されている。そのような堆積は、エアロゾルジェットを使用して、外側シース流および内側エアロゾル搬送流を含む環状伝搬ジェットを形成することを含む。エアロゾルジェットプロセスにおいて、エアロゾル流は、好ましくは、エアロゾル化プロセスの直後か、またはヒータアセンブリを通過した後のいずれかで、プリントヘッドに進入し、装置の軸に沿ってプリントヘッドオリフィスに向けられる。質量処理量は、エアロゾル搬送ガス質量流量制御装置によって、制御することができる。プリントヘッドの内部では、エアロゾル流は、0.1ミリメートルサイズのオリフィスを通過することによって、平行にすることができる。次に、発生した粒子流を環状シースガスと混ぜ合わせることができる。この環状シースガスは、ノズルの詰まりをなくし、エアロゾル流を集中させる働きをする。搬送ガスおよびシースガスは、例えば、乾燥窒素、圧縮空気または不活性ガスを含むことがあり、その内の1つまたは全てが、溶媒蒸気を含有するように変えられることがある。例えば、エアロゾルが水溶液から形成されている場合、搬送ガスまたはシースガスに水蒸気を加えて、液滴の蒸発を防ぐことがある。
次に、シースガスは、エアロゾルの入口の下にあるシース空気入口から入ることができ、エアロゾル流で環状流を形成する。エアロゾル搬送ガスのように、シースガスの流量は、質量流量制御装置によって制御することができる。混ぜ合わされた流れは、標的に向けられたオリフィスを通じて高速(例えば、50メートル毎秒)でノズルから出て、その後、標的に衝突する。この環状流は、エアロゾル流を標的に集中させ、例えば、約1マイクロメートルより小さい寸法を有する特徴を印刷することができる。印刷パターンは、標的に対してプリントヘッドを動かすことによって作ることができる。市販のエアロゾルジェットプリントヘッド、装置、およびシステムの例に、Optomec Incorporatedから入手できるものがある。
図4は、上にラップアラウンド電極204が堆積された基板100の一部の側面断面図を示す。詳しくは、電極204が、導体パッド202に接触しつつ、基板100の第1の主面102の一部、エッジ面106、および第2の主面104の一部に沿って延在している。基板100のエッジ領域が、矩形断面を有するものと示されているが、ここに開示された実施の形態は、基板100のエッジ領域が、以下に限られないが、湾曲したまたは角度の付いた(例えば、面取り)領域(図示せず)を有するものを含む他の断面を有するものも含む。
電極204は、例えば、銀または銅から選択される少なくとも1種類の材料を含む、導電性金属材料などの導電性材料から作られることがある。
図5は、ここに開示された実施の形態による基板100上の電極堆積の側面斜視図を示す。図10は、図5の円形区域「A」における基板100の電極堆積の拡大側面斜視図を示す。図5および10に示されているように、マスク206が、基板100の第1と第2の主面102、104上に配置されている。図5および10にさらに示されるように、電極204aの第1の部分204a1が、基板100の第1の主面102およびエッジ面106上に堆積されており、電極204aの第2の部分204a2が、基板100の第2の主面104およびエッジ面106上に堆積されている。詳しくは、電極204aの第1の部分204a1は、基板100の第1の主面102およびエッジ面106に向けられた第1のオリフィス(例えば、ノズル)300aから吐出された第1のエアロゾルジェットから堆積され、電極204aの第2の部分204a2は、基板100の第2の主面104およびエッジ面106に向けられた第2のオリフィス(例えば、ノズル)300bから吐出された第2のエアロゾルジェットから堆積される。第1のオリフィス300aは第1のマウント302a上に取り外し可能に取り付けられ、第2のオリフィス300bは第2のマウント302b上に取り外し可能に取り付けられている。
図6は、ここに開示された実施の形態による基板100上への電極堆積の上面斜視図を示す。図5、6、および10から分かるように、第1の複数の電極204aが、基板100の第1の主面102の一部、エッジ面106、および第2の主面104の一部に沿って延在している。それに加え、第2の複数の電極204bが、基板100の第1の主面102の一部、反対のエッジ面106、および第2の主面104の一部に沿って延在している。詳しくは、第2の複数の電極204bは、第3のオリフィス(例えば、ノズル)300cから吐出された第3のエアロゾルジェットおよび第4のオリフィス(例えば、ノズル)300dから吐出された第4のエアロゾルジェットから堆積される。特定の例示の実施の形態において、第2の複数の電極204bは、第1の複数の電極204aを堆積させるのに同時に堆積される。第3のオリフィス300cは第3のマウント302c上に取り外し可能に取り付けられ、第4のオリフィス300dは第4のマウント302d上に取り外し可能に取り付けられている。
図7は、ここに開示された実施の形態による基板100上への電極堆積の端面斜視図を示す。図6および7から分かるように、第3の複数の電極204cが、基板100の第1の主面102の一部、エッジ面106、および第2の主面104の一部に沿って延在している。詳しくは、第3の複数の電極204cは、第5のオリフィス(例えば、ノズル)300eから吐出された第5のエアロゾルジェット、および第6のオリフィス(例えば、ノズル)300fから吐出された第6のエアロゾルジェットから堆積される。特定の例示の実施の形態において、第3の複数の電極204cは、第1の複数の電極204aを堆積させるのと同時に堆積される。第5のオリフィス300eは第5のマウント302e上に取り外し可能に取り付けられ、第6のオリフィス300fは第6のマウント302f上に取り外し可能に取り付けられている。
図6からさらに分かるように、第4の複数の電極204dが、基板100の第1の主面102の一部、反対のエッジ面106、および第2の主面(図示せず)の一部に沿って延在している。詳しくは、第4の複数の電極204dは、第7のオリフィス(例えば、ノズル)300gから吐出された第7のエアロゾルジェット、および第8のオリフィス(例えば、ノズル)(図示せず)から吐出された第8のエアロゾルジェットから堆積される。特定の例示の実施の形態において、第4の複数の電極204dは、第2の複数の電極204bを堆積させるのと同時に堆積される。第7のオリフィス300gは第7のマウント302g上に取り外し可能に取り付けられ、第8のオリフィス(図示せず)は第8のマウント(図示せず)上に取り外し可能に取り付けられている。
図11Aおよび11Bの各々は、ここに開示された実施の形態による基板100上の電極堆積の端面斜視図を示す。詳しくは、図11Aおよび11Bは、基板100の第1の主面102およびエッジ面106上の第1の複数の電極204aの第1の部分204a1、並びに基板100の第2の主面104およびエッジ面106上の第1の複数の電極204aの第2の部分204a2の堆積を示す。より詳しくは、第1の複数の電極204aの第1の部分204a1は、第1のオリフィス(例えば、ノズル)300aから吐出された第1のエアロゾルジェットから基板100の第1の主面102およびエッジ面106上に堆積され、第1の複数の電極204aの第2の部分204a2は、第2のオリフィス(例えば、ノズル)300bから吐出された第2のエアロゾルジェットから基板100の第2の主面104およびエッジ面106上に堆積される。
図11Aおよび11Bに示されたような、特定の例示の実施の形態において、第1の複数の電極204aの内の1つの第1の部分204a1は、基板100の第1の主面102およびエッジ面106上に堆積され、第1の複数の電極204aの内の1つの第2の部分204a2は、基板100の第2の主面104およびエッジ面106上に同時に堆積される。図11Aに示されるように、第1の部分204a1および第2の部分204a2は、同じ電極の部分である。図11B(図7の円形区域「B」の拡大図である)に示されるように、第1の部分204a1および第2の部分204a2は、異なる電極の部分である(すなわち、第1のオリフィス300aおよび第2のオリフィス300bは、交互の配列にある)。
図8および9は、それぞれ、ここに開示された実施の形態による電極堆積装置340の側面斜視図および上面斜視図を示す。電極堆積装置340は複数のステーション350を備え、各ステーション350は、Y軸移動機構352、X軸移動機構354、および複数の電極をその上に堆積させるようにエアロゾルジェットを基板100上に吐出するように作られた複数の取り外し可能に取り付けられオリフィス(例えば、ノズル)300を含む。各基板100は、複数の対のステーション350間で各基板100を動かすことのできる基板位置決め機構356上に固定して取り付けることができる。図9は、4対のステーション350を示しているが、ここに開示された実施の形態は、いくつのステーション350またはいく対のステーション350を備えても差し支えない。それに加え、図9は、ステーション350当たり2つの取り外し可能に取り付けられオリフィス300を示しているが、ここに開示された実施の形態は、各ステーション350が任意の数の取り外し可能に取り付けられオリフィス300を備えたものを含む。
複数のステーション350は、例えば、第1の複数の電極を上流ステーション350で基板100上に堆積させられるようにし(または第1と第2の複数の電極を一対の上流ステーション350により基板100上に堆積させられるようにし)、次いで、追加の複数の電極を1つ以上の下流ステーション350(または一対以上の下流ステーション350)により同じ基板100上に堆積させられるようにする。したがって、ここに開示された実施の形態は、基板100の第1の主面102の一部、エッジ面106、および第2の主面104の一部に沿って延在する第3の複数の電極が、第1の複数の電極を堆積させた後に堆積される(例えば、第3の複数の電極が、第1の複数の電極を堆積させたステーション350の下流にあるステーション350から基板100上に堆積される)ものを含む。その後の複数の電極は、1つ以上のさらなる下流ステーション350によって、基板100上に追加に堆積させることができる。これにより、例えば、X方向に様々な寸法を有する電極を基板100上に堆積させることができる。
Y軸移動機構352およびX軸移動機構354の各々は、基板100に対してYおよびX方向にオリフィス300をそれぞれ動かすことができる。図12は、基板に対するXおよびY方向のオリフィス300の移動を示す上面図である。図12に示されるように、オリフィス300は、基板100のエッジ面106から離れた第1の位置P1で始まり、次いで、実線矢印M1で示されるように、第2の位置P2へとY軸移動機構352によってY方向に動かされる。この移動中、オリフィス300は、電極をその上に堆積させるように基板100上にエアロゾルジェットを吐出する。次に、オリフィス300は、点線矢印M2で示されるように、第3の位置P3へとX軸移動機構354によってX方向に動かされる。この移動中、オリフィス300は、基板100上にエアロゾルジェットを吐出しない。その代わりに、この移動の長さは、隣接する電極間のピッチ間隔(このピッチ間隔は、X方向の隣接する電極の半幅の間の最短距離である)を提供する。次に、オリフィスは、実線矢印M3で示されるように、第4の位置P4へとY軸移動機構352によってY方向に動かされる。この移動中、オリフィス300は、電極をその上に堆積させるように基板100上にエアロゾルジェットを吐出する。次に、オリフィス300は、点線矢印M4で示されるように、第5の位置P5へとY軸移動機構352によってY方向に再び動かされる。この移動中、オリフィス300は、基板100へとエアロゾルジェットを吐出しない。最終的に、オリフィス300は、点線矢印M5で示されるように、第6の位置P6へとY軸移動機構352によってX方向に動かされる。この移動中、オリフィス300は、基板100上にエアロゾルジェットを吐出しない。この移動の長さは、隣接する電極間のピッチ間隔を提供する。
特定の例示の実施の形態において、オリフィス300が基板100上にエアロゾルジェットを吐出しない移動中に、1つ以上のマスキング構成部材(図示せず)が、オリフィス300と基板100との間の流れを効果的に妨げることができる。これにより、例えば、オリフィス300のエアロゾルジェットの吐出のより効率的な連続操作が可能になる。
図12および本開示の他の図面は、隣接する電極間のほぼ一定のピッチ間隔を示しているが、ここに開示された実施の形態は、X軸移動機構が、隣接する電極間の様々なピッチ間隔を生じることのできるものを含む。それに加え、図12は、電極を堆積するためにY軸移動機構によるY方向の片側性運動(例えば、実線矢印M1およびM3で示されるような)を示しているが、ここに開示された実施の形態は、電極がY軸機構の両側性運動により堆積される(すなわち、Y軸機構がY方向にノズルを動かして、電極を部分的に堆積させ、次いで、Y方向に反転して、同じまたは別の電極、例えば、隣接する電極を堆積し続ける)ものを含む。
特定の例示の実施の形態において、電極204は、約50マイクロメートルを含む、約20マイクロメートルから約80マイクロメートルなど、約10マイクロメートルから約100マイクロメートルに及ぶX方向幅を有し得る。特定の例示の実施の形態において、隣接する電極間のピッチ間隔は、約100マイクロメートルを含む、約50マイクロメートルから約150マイクロメートルなど、約20マイクロメートルから約200マイクロメートルであり得る。
特定の例示の実施の形態において、基板100は、約0.2ミリメートルから約0.8ミリメートルなど、さらに、約0.5ミリメートルを含む、約0.3ミリメートルから約0.7ミリメートルなど、約0.1ミリメートルから約1ミリメートルに及ぶ、第1の主面102と第2の主面104との間の厚さを有し得る。
図12に示されたような、上述したような寸法での、移動機構(例えば、Y軸移動機構352および/またはX軸移動機構354)による反復増分移動は、例えば、ボイスコイル型モータにより作動される平行運動曲げ機構によって可能にすることができる。そのような機構は、数百万、数億、および数十億もの往復運動を可能にするように、比較的小さい距離に亘り反復される精密なオリフィス位置決めを提供するように作ることができる。そのような機構は、ここに記載されたような基板100と電極204を含む様々な所望の表示タイル構成に急速電極堆積を提供しつつ、他の構成に対して最小の累積部品移動も提供することができる。
基板100と電極堆積装置340との間の相対運動は、ここにさらに説明されるような様々な例示の構成によって、促進することができる。
例えば、図13は、ここに開示された実施の形態による基板100上の電極堆積のための構成の側面斜視図を示す。図13に示されるように、基板100の第1の端部110は固定具400で束縛されているのに対し、基板100の第2の端部112は、作動装置500により曲げることができる(点線区域で示されるように)。作動装置500は、基板100に対して動かすことができ、基板100の第2の端部112を曲げることにより、基板100の第2の端部112に近接した電極(図示せず)を部分的に印刷するために、堆積オリフィス300に対して移動させることができる。そのような構成、並びに図14~16に示された他の構成は、堆積オリフィス300の印刷ストロークを誘導するために精密軸受システムを必要とせずに、高精度の位置決めを可能にすることができる。
図14は、ここに開示された実施の形態による基板100上の電極堆積の構成の側面斜視図を示す。図14に示されるように、基板100の第1の主面102は、空気軸受600と流体連通しており、この空気軸受は、基板100を回転束縛し、硬くするように真空前負荷することができる。作動装置500は、次に、複数の電極(図示せず)を部分的に印刷するために、堆積オリフィス300に対する移動を与えるために、二次元で空気軸受600に沿って基板100を平行移動させることができる。作動装置500は、例えば、真空パドルまたはエッジグリッパを含むことがある。
図15Aおよび15Bは、ここに開示された実施の形態による基板100上の電極堆積の構成の側面斜視図を示す。図14に示された構成と同様に、空気軸受600が用いられ、この空気軸受は、真空前負荷することができ、この場合、真空チャックなどの担体700を回転束縛し、その担体は、次に、基板を回転束縛し、硬くし、ここで、基板の第1の主面102が担体700と流体連通している。担体700は、基板100を固定し、位置付けるための参照特徴(図示せず)を備えることができ、作動装置500は、複数の電極(図示せず)を部分的に印刷するために、堆積オリフィス300に対する移動を与えるために、二次元で空気軸受600に沿って担体700を平行移動させることができる。それに加え、図15Bに示されるように、担体700および基板100は、複数の電極(図示せず)の反対側を印刷するために、空気軸受600よび堆積オリフィス300に対して新たに方向付けることができる。
図16は、ここに開示された実施の形態による基板100上の電極堆積の構成の側面斜視図を示す。図16に示されるように、基板100は作動装置500によって回転軸(A)の周りを回転させられ、電極全体(図示せず)が単一運動で基板100上に堆積されるように、基板100と堆積オリフィス300との間の相対運動を可能にする。
図17は、ここに開示された実施の形態による基板100上の電極堆積の構成の側面斜視図を示す。図17に示されるように、基板100は堆積オリフィス300に対して斜めに位置付けられ、この堆積オリフィスは、基板100の互いに反対の端部に電極(図示せず)を同時に堆積させることができ、ここで、堆積オリフィス300は、互いに反対の垂直方向に配向されている。
図13~16に示されたものを含む、ここに記載された実施の形態は、堆積オリフィス300と基板100との間の、様々な角度の関係を含む、基板100の主面と、堆積オリフィス300から吐出されたエアロゾルジェットの主軸との間の斜めの角度の関係を含むことがあるので、それにより、当然、堆積オリフィス300と基板100との間の距離を変えることができる。堆積オリフィス300から吐出されたエアロゾルジェットは、本質的に円錐状となる傾向にあるので、堆積オリフィス300と基板100との間の様々な距離は、様々な電極幅をもたらし得る。そのような角度の付いた関係は、基板100に沿った単位長さ当たりの電極材料の様々な堆積ももたらし得、一貫性のない電極厚さがもたらされる。これらの問題は、例えば、比較的一定のまたは均一な幅と厚さの電極を堆積させるために、堆積オリフィス300に対する基板100の距離および/または移動速度を制御するまたは変えることによって(例えば、作動装置500の運動を制御することによって)、堆積オリフィス300と基板100との間の相対運動を制御することによって、対処する(すなわち、補う)ことができる。そのようなことは、例えば、当業者に公知の三次元(3D)印刷技術にしたがって行うことができ、その技術は、ここに開示された実施の形態のいずれにも適用できる。
ここに開示された実施の形態は、ここに開示された表示タイルのいずれかを備えた電子機器も含む。
上述した実施の形態は、フュージョンダウンドロー法に関して記載されてきたが、そのような実施の形態は、フロート法、スロットドロー法、アップドロー法、管引き抜き法、および圧延法などの他のガラス成形法にも適用できることを理解すべきである。
本開示の精神および範囲から逸脱せずに、本開示の実施の形態に、様々な改変および変更を行えることが、当業者に明白であろう。それゆえ、本開示は、そのような改変および変更を、それらが、付随の特許請求の範囲およびその等価物の範囲に入るという条件で、包含することが意図されている。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
表示タイルを製造する方法において、
基板の第1の主面およびエッジ面上に電極の第1の部分を堆積させる工程、および
前記基板の反対にある第2の主面および前記エッジ面上に前記電極の第2の部分を堆積させる工程、
を含み、
前記第1の主面は、前記第2の主面に対して略平行な方向に延在し、前記エッジ面は、該第1の主面と該第2の主面との間に延在しており、
前記電極は、前記基板の前記第1の主面の一部、前記エッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する、方法。
実施形態2
前記電極の前記第1の部分が、第1のオリフィスから吐出され、前記基板の前記第1の主面と前記エッジ面に向けられた第1のエアロゾルジェットから堆積され、該電極の前記第2の部分が、第2のオリフィスから吐出され、該基板の前記第2の主面と該エッジ面に向けられた第2のエアロゾルジェットから堆積される、実施形態1に記載の方法。
実施形態3
前記基板の前記第1の主面の一部、前記エッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する第1の複数の電極を堆積させる工程を含む、実施形態1または2に記載の方法。
実施形態4
前記基板の前記第1の主面および前記エッジ面上に前記第1の複数の電極の内の1つの第1の部分を堆積させるのと同時に、該基板の前記第2の主面および該エッジ面上に該第1の複数の電極の内の1つの第2の部分を堆積させる工程を含む、実施形態3に記載の方法。
実施形態5
前記第1の部分および前記第2の部分が、同じ電極の部分である、実施形態4に記載の方法。
実施形態6
前記第1の部分および前記第2の部分が、異なる電極の部分である、実施形態4に記載の方法。
実施形態7
前記第1の複数の電極を堆積させるのと同時に、前記基板の前記第1の主面の一部、反対のエッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する第2の複数の電極を堆積させる工程を含む、実施形態3に記載の方法。
実施形態8
前記第1の複数の電極を堆積させるのと同時に、前記基板の前記第1の主面の一部、前記エッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する第3の複数の電極を堆積させる工程を含む、実施形態3に記載の方法。
実施形態9
前記第1の複数の電極を堆積させた後に、前記基板の前記第1の主面の一部、前記エッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する第3の複数の電極を堆積させる工程を含む、実施形態3に記載の方法。
実施形態10
前記第1の複数の電極を堆積させるのと同時に、前記基板の前記第1の主面の一部、前記エッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する第3の複数の電極を堆積させる工程、および前記第2の複数の電極を堆積させるのと同時に、該基板の該第1の主面の一部、反対のエッジ面、および該第2の主面の一部に沿って延在する第4の複数の電極を堆積させる工程を含む、実施形態7に記載の方法。
実施形態11
前記基板上にエアロゾルジェットを堆積させるオリフィスに対して該基板を移動させる工程を含む、実施形態1に記載の方法。
実施形態12
前記基板の移動が作動装置により行われる、実施形態11に記載の方法。
実施形態13
前記基板が空気軸受と流体連通している、実施形態12に記載の方法。
実施形態14
前記基板が、空気軸受と流体連通している担体上に位置付けられている、実施形態12に記載の方法。
実施形態15
前記基板の前記第1の主面が、前記エアロゾルジェットの主軸に対して斜めに角度がつけられている、実施形態11に記載の方法。
実施形態16
前記オリフィスに対する前記基板の移動速度および該基板と該オリフィスとの間の距離が、ほぼ均一な幅と厚さを有する電極を堆積させるように制御される、実施形態11から15のいずれか1つに記載の方法。
実施形態17
前記基板がガラスから作られている、実施形態1に記載の方法。
実施形態18
表示タイルを製造するための装置において、
第1のエアロゾルジェットを基板の第1の主面およびエッジ面に向けるように作られた第1のオリフィス、および
第2のエアロゾルジェットを前記基板の反対にある第2の主面および前記エッジ面に向けるように作られた第2のオリフィス、
を備え、
前記第1の主面は、前記第2の主面に対して略平行な方向に延在し、前記エッジ面は、該第1の主面と該第2の主面との間に延在しており、
前記第1のエアロゾルジェットは、前記基板の前記第1の主面および前記エッジ面上に電極の第1の部分を堆積させるように作られており、
前記第2のエアロゾルジェットは、前記基板の前記第2の主面および前記エッジ面上に前記電極の第2の部分を堆積させるように作られている、装置。
実施形態19
前記装置が、前記基板の前記第1の主面の一部、前記エッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する第1の複数の電極を堆積させるように作られている、実施形態18に記載の装置。
実施形態20
前記装置が、前記基板の前記第1の主面および前記エッジ面上に前記第1の複数の電極の内の1つの第1の部分を堆積させるのに同時に、該基板の前記第2の主面および該エッジ面上に該第1の複数の電極の内の1つの第2の部分を堆積させるように作られている、実施形態19に記載の装置。
実施形態21
前記装置が、前記第1の複数の電極を堆積させるのと同時に、前記基板の前記第1の主面の一部、反対のエッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する第2の複数の電極を堆積させるように作られている、実施形態19に記載の装置。
実施形態22
前記装置が、前記第1の複数の電極を堆積させるのと同時に、前記基板の前記第1の主面の一部、前記エッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する第3の複数の電極を堆積させるように作られている、実施形態19に記載の装置。
実施形態23
前記装置が、前記第1の複数の電極を堆積させた後に、前記基板の前記第1の主面の一部、前記エッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する第3の複数の電極を堆積させるように作られている、実施形態19に記載の装置。
実施形態24
前記装置が、前記第1の複数の電極を堆積させるのと同時に、前記基板の前記第1の主面の一部、前記エッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する第3の複数の電極を堆積させ、前記第2の複数の電極を堆積させるのと同時に、該基板の該第1の主面の一部、前記反対のエッジ面、および該第2の主面の一部に沿って延在する第4の複数の電極を堆積させるように作られている、実施形態21に記載の装置。
実施形態25
前記装置が、前記第1のオリフィスに対して前記基板を移動させるように作られた作動装置を備える、実施形態18に記載の装置。
実施形態26
前記装置が、前記基板と流体連通するように作られた空気軸受を備える、実施形態25に記載の装置。
実施形態27
前記装置が、前記基板をその上に位置付けられるように作られ、空気軸受と流体連通するように作られた担体を備える、実施形態25に記載の装置。
実施形態28
前記装置が、前記基板の前記第1の主面が前記第1のエアロゾルジェットの主軸に対して斜めに角度が付けられるように、該基板を位置づけるように作られている、実施形態25に記載の装置。
実施形態29
実施形態1から17のいずれか1つに記載の方法により製造された表示タイル。
実施形態30
実施形態29に記載の表示タイルを備えた電子機器。
10 フュージョンダウンドローガラス製造装置
12 ガラス溶融炉
14 溶融槽
16 上流ガラス製造装置
18 貯蔵容器
20 原材料供給装置
22 モータ
24 原材料
28 溶融ガラス
30 下流ガラス製造装置
32 第1の接続導管
34 清澄槽
36 混合槽
38 第2の状態調節導管
40 供給槽
44 出口導管
46 第3の接続導管
48 成形装置
50 入口導管
52 樋
54 集束成形面
56 底縁
58 ガラスリボン
62 ガラスシート
64 ロボット
65 保持器具
72 エッジロール
82 牽引ロール
90 ガラス分割装置
100 基板
102 第1の主面
104 第2の主面
106 エッジ面
202 導体パッド
204 複数の電極
204a 第1の複数の電極
204b 第2の複数の電極
204c 第3の複数の電極
204d 第4の複数の電極
206 マスク
300 堆積オリフィス
300a 第1のオリフィス
300b 第2のオリフィス
300c 第3のオリフィス
300d 第4のオリフィス
300e 第5のオリフィス
300f 第6のオリフィス
300g 第7のオリフィス
302a 第1のマウント
302b 第2のマウント
302c 第3のマウント
302d 第4のマウント
340 電極堆積装置
350 ステーション
352 Y軸移動機構
354 X軸移動機構
356 基板位置決め機構
400 国定具
500 作動装置
600 空気軸受
700 担体

Claims (6)

  1. 表示タイルを製造する方法において、
    基板の第1の主面およびエッジ面上に電極の第1の部分を堆積させる工程、および
    前記基板の反対にある第2の主面および前記エッジ面上に前記電極の第2の部分を堆積させる工程、
    を含み、
    前記第1の主面は、前記第2の主面に対して略平行な方向に延在し、前記エッジ面は、該第1の主面と該第2の主面との間に延在しており、
    前記電極は、前記基板の前記第1の主面の一部、前記エッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する、方法。
  2. 前記電極の前記第1の部分が、第1のオリフィスから吐出され、前記基板の前記第1の主面と前記エッジ面に向けられた第1のエアロゾルジェットから堆積され、該電極の前記第2の部分が、第2のオリフィスから吐出され、該基板の前記第2の主面と該エッジ面に向けられた第2のエアロゾルジェットから堆積される、請求項1記載の方法。
  3. 前記基板の前記第1の主面の一部、前記エッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する第1の複数の電極を堆積させる工程を含む、請求項1記載の方法。
  4. 表示タイルを製造するための装置において、
    第1のエアロゾルジェットを基板の第1の主面およびエッジ面に向けるように作られた第1のオリフィス、および
    第2のエアロゾルジェットを前記基板の反対にある第2の主面および前記エッジ面に向けるように作られた第2のオリフィス、
    を備え、
    前記第1の主面は、前記第2の主面に対して略平行な方向に延在し、前記エッジ面は、該第1の主面と該第2の主面との間に延在しており、
    前記第1のエアロゾルジェットは、前記基板の前記第1の主面および前記エッジ面上に電極の第1の部分を堆積させるように作られており、
    前記第2のエアロゾルジェットは、前記基板の前記第2の主面および前記エッジ面上に前記電極の第2の部分を堆積させるように作られている、装置。
  5. 前記装置が、前記基板の前記第1の主面の一部、前記エッジ面、および前記第2の主面の一部に沿って延在する第1の複数の電極を堆積させるように作られている、請求項4記載の装置。
  6. 前記装置が、前記基板の前記第1の主面および前記エッジ面上に前記第1の複数の電極の内の1つの第1の部分を堆積させるのに同時に、該基板の前記第2の主面および該エッジ面上に該第1の複数の電極の内の1つの第2の部分を堆積させるように作られている、請求項5記載の装置。
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