KR20210066910A - 다중-섹션 디스플레이들을 형성하기 위한 시스템들 및 방법들 - Google Patents

다중-섹션 디스플레이들을 형성하기 위한 시스템들 및 방법들 Download PDF

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KR20210066910A
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게리 마이클 후지넥
나르빅 앨런 셸란스키
헤더 니콜 반셀러스
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코닝 인코포레이티드
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Abstract

실시 예들은 다중-타일 디스플레이 패널들을 형성하기 위한 시스템들 및 방법들, 보다 구체적으로 랩-어라운드 에지 전극들을 갖는 디스플레이 타일들을 형성하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.

Description

다중-섹션 디스플레이들을 형성하기 위한 시스템들 및 방법들
< 관련 출원에 대한 상호-참조 >
본 출원은 2018년 10월 4일 출원된 미국 예비 출원 일련번호 제62/741,174호의 35 U.S.C.§119 하의 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용은 그 전체로서 참조로 본 명세서에 통합된다.
실시 예들은 다중-타일 디스플레이 패널들을 형성하기 위한 시스템들 및 방법들, 보다 구체적으로 랩-어라운드(wrap-around) 에지 전극들을 갖는 디스플레이 타일들을 형성하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
다중-타일 디스플레이들의 제조는 종종 디스플레이 타일들을 전기적으로 연결하고 일부 경우들에서 디스플레이 타일의 일 측면 상에 있는 전기적 요소들을 동일한 디스플레이 타일의 대향 측면 상에 있는 전기적 요소들에 연결하는 것을 포함한다. 종종 이러한 대향 측면 전기 연결들은 스루 홀 비아(through-hole-via)들을 사용하여 이루어지지만, 이러한 스루 홀 비아들의 형성 및 사용은 유리 기판상에 형성된 전기적 소자들을 방해 및/또는 손상시킬 수 있다. 랩-어라운드 에지 전극들을 사용하면 문제가 있는 스루 홀 비아들에 대한 요구를 제한한다. 그러나, 전기적 상호 연결을 제공하기 위해 랩-어라운드 에지 전극들을 형성하는 것은 디스플레이 타일 기판이 유리인 경우 종종 어렵거나 신뢰할 수 없다.
따라서, 적어도 전술한 이유들 때문에, 다중-타일 디스플레이들 제조하기 위한 진보된 시스템들 및 방법들에 대한 요구가 당업계에 존재한다.
실시 예들은 다중-타일 디스플레이 패널들을 형성하기 위한 시스템들 및 방법들, 보다 구체적으로 랩-어라운드 에지 전극들을 갖는 디스플레이 타일들을 형성하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
이 요약은 일부 실시 예들의 일반적인 개요만을 제공한다. "일 실시 예에서", "일 실시 예에 따른", "다양한 실시 예들에서", "하나 이상의 실시 예들에서", "특정 실시 예들에서" 등의 문구는 일반적으로 문구 다음에 나오는 특정 피쳐(feature), 구조 또는 특성이 적어도 하나의 실시 예에 포함되고, 하나 이상의 실시 예에 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 중요하게는, 그러한 문구들이 반드시 동일한 실시 예를 지칭하는 것은 아니다. 많은 다른 실시 예들이 다음의 상세한 설명, 첨부된 청구항들 및 첨부하는 도면들으로부터 보다 완전히 명백해질 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 대한 추가적인 이해는 본 명세서의 나머지 부분들에서 설명된 도면들을 참조하여 인식될 수 있다. 도면들에서 유사한 구성 요소들을 지칭하기 위해 유사한 참조 번호들이 여러 도면들에 걸쳐서 사용된다. 일부 경우들에서, 소문자로 구성된 하위 레벨은 다수의 유사한 구성 요소들 중의 하나를 나타내기 위해 참조 번호와 연관된다. 기존의 하위 레벨에 대한 설명서없이 참조 번호에 대한 언급이 이루어진 경우, 이러한 다수의 유사한 구성 요소들 모두를 지칭하는 것으로 의도된다.
도 1은 일부 실시 예들에 따른 다중-타일 디스플레이들을 제조하기 위한 방법을 보여주는 흐름도이며;
도 2a 내지 2g는 도 1에 도시된 방법과 일치하는 모따기된 에지(들) 근처에 형성된 전자 장치를 갖는 디스플레이 타일의 하나 이상의 에지들을 모따기하는 것을 포함하는 하나 이상의 실시 예들에 따른 가공 단계들의 하위 세트를 보여주며;
도 3a 내지 3f는 하나 이상의 실시 예들에 따라 모따기된 에지 근체에 형성된 전자 장치를 갖는 디스플레이 타일을 모따기하기 위한 에지 가공 시스템 및 그 구성 요소들을 보여주며;
도 4a 내지 4b는 다양한 실시 예들에 따라 에지 모따기를 위해 사용된 그라인딩 휠의 프로파일을 보여주며;
도 5는 보다 큰 패널로부터 디스플레이 타일을 분리하기 위한 일부 실시 예들에 따른 방법을 보여주는 흐름도이며; 그리고
도 6a 내지 6i는 도 5와 관련하여 위에서 논의된 개별화 공정의 다양한 양태들을 도시한다.
실시 예들은 다중-타일 디스플레이 패널들을 형성하기 위한 시스템들 및 방법들, 보다 구체적으로 랩-어라운드 에지 전극들을 갖는 디스플레이 타일들을 형성하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
일부 경우들에서, 예를 들어 대형 스크린, 마이크로 발광 다이오드 디스플레이(마이크로 LED 디스플레이) 어레이들에 사용되는 유리 디스플레이 타일들 상에 에지 기하학 구조(geometry)들 및 표면 품질을 생성하기 위해 실시 예들이 적용될 수 있다. 일부 실시 예들에서 제공되는 에지 기하학 구조 및/또는 품질은 마이크로 LED 디스플레이에서 다양한 전기적 요소들을 연결하는데 사용되는 랩 어라운드 전극들의 형성을 허용한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "전기적 요소(electrical element)"라는 문구는 가장 넓은 의미로 전기 신호를 전송 및/또는 처리할 수 있는 임의의 장치 또는 구조물을 의미하는 것으로 사용된다. 따라서, 전기적 요소는, 이들로 제한되는 것은 아니지만, 도체, 반도체, 전극, 박막 트랜지스터, 커패시터, 저항기, 인덕터, 발광 다이오드(이하 "LED"), 유기 발광 다이오드 (이하 "OLED"), 액정 셀, 및/또는 전기적으로 제어되는 광학 장치일 수 있다. 본 명세서에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 상이한 실시 예들과 관련하여 사용될 수 있는 다양한 전기적 요소들을 인식할 수 있을 것이다.
일부 경우들에서, 전술한 에지 기하학 구조 및/또는 품질은 디스플레이 타일의 미완성 에지(즉, 둥글지 않은 에지)에 매우 가까운 디스플레이 타일 상에 전기적 요소들이 형성된 후에 확립된다. 다양한 경우들에, 전기적 요소들은 디스플레이 타일의 미완성 에지에서 500 마이크로 미터(이하 "마이크론") 내에 있다. 다양한 경우들에서, 전기적 요소들은 디스플레이 타일의 미완성 에지에서 250 마이크론 이내에 있다. 일부 경우들에서, 전기적 요소들은 디스플레이 타일의 미완성 에지에서 150 마이크론 내에 있다. 일부 경우들에서, 전기적 요소들은 디스플레이 타일의 미완성 에지에서 100 마이크론 이내에 있다. 다양한 경우들에서, 전기적 요소들은 디스플레이 타일의 미완성 에지에서 70 마이크론 이내에 있다. 전술한 전기적 요소들은 디스플레이 타일의 일 측면에만 형성될 수도 있고, 디스플레이 타일의 양 측면에 형성될 수도 있다.
다양한 실시 예들은 디스플레이 타일 형성을 제공한다. 이러한 방법들은 다음을 포함한다: 패널의 표면 상에 절단 라인을 따라 일련의 천공 구멍들을 형성하는 단계로서, 여기서 상기 패널이 상기 패널의 표면 상에 형성된 전기적 요소를 포함하고, 상기 절단 라인은 상기 전기적 요소에서 250 마이크론 내에 있다. 상기 방법은 디스플레이 타일을 생성하기 위해 절단 라인을 따라 패널의 다른 부분으로부터 패널의 일 부분을 분리하는 단계를 더 포함한다. 전술한 실시 예들의 일부 경우들에서, 패널은 유리 패널이다. 전술한 실시 예들의 하나 이상의 경우들에서, 상기 전기적 요소는 전도성 트레이스이다.
전술한 실시 예들의 다양한 경우들에서, 상기 절단 라인은 상기 전기적 요소에서 100 마이크론 내에 있다. 전술한 실시 예들의 다양한 경우들에서, 상기 절단 라인은 상기 전기적 요소에서 60 마이크론 이하의 거리에 있다. 전술한 실시 예들의 다양한 경우들에서, 상기 절단 라인은 상기 전기적 요소를 통과해 연장된다.
전술한 실시 예들의 다양한 경우들에서, 상기 천공 구멍들의 각각의 최대 크기는 40 마이크론 보다 작다. 전술한 실시 예들의 다양한 경우들에서, 두 개의 인접한 천공 구멍들 사이의 거리는 40 마이크론 보다 작다. 전술한 실시 예들의 다양한 경우들에서, 상기 천공 구멍들은 상기 패널을 레이저 에너지에 노출시킴으로써 각각 형성된다. 전술한 실시 예들의 다양한 경우들에서, 디스플레이 타일을 생성하기 위해 상기 절단 라인을 따라 상기 패널의 다른 부분으로부터 상기 패널의 일 부분을 분리하는 단계는 상기 절단 라인을 따라 상기 패널을 기계적으로 부러뜨리는 단계를 포함한다.
일부 실시 예들은 디스플레이 타일 형성 방법들을 제공한다. 이러한 방법들은 에지 가공 시스템을 제공하는 것을 포함한다. 상기 에지 가공 시스템은 디스플레이 타일 고정구 및 가공 헤드를 포함한다. 디스플레이 타일 고정구는 가공 동안에 디스플레이 타일을 제 자리에 고정하도록 구성된다. 전기적 요소가 디스플레이 타일의 에지에서 250 마이크론 내의 디스플레이 타일 상에 형성된다. 가공 헤드는 그라인딩 휠, 모터, 및 이동 가능한 아암을 포함한다. 상기 그라인딩 휠은 디스플레이 타일의 에지의 두께보다 큰 그라인딩 휠의 원주 외부 표면에서의 제1 폭, 및 상기 디스플레이 타일의 에지의 두께보다 작은 상기 그루브 내의 제2 폭을 갖는 그루브를 포함한다. 일 예로서, 디스플레이 타일이 Lotus NXT 유리로 만들어진 일부 경우들에서, 디스플레이 타일의 에지의 두께는 0.5 밀리미터이다. 상기 모터는 상기 그라인딩 휠에 결합되며, 그라인딩 휠을 회전시키도록 구성된다. 상기 방법들은 다음을 더 포함한다: 상기 그라인딩 휠의 상기 그루브가 상기 디스플레이 타일의 상기 에지 위에 있을 때까지 상기 그라인딩 휠이 상기 디스플레이 타일 고정구에 대해 이동하도록 상기 이동 가능한 아암을 이동시키는 단계; 및 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 대향하는 측면들의 각각으로부터 재료가 제거되도록 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 상기 대향하는 측면들이 상기 그루브 내에서 상기 그라인딩 휠과 접촉할 때까지, 상기 그라인딩 휠이 상기 디스플레이 타일의 상기 에지를 향하여 이동하도록 상기 이동 가능한 아암을 이동시키는 단계. 상기 디스플레이 타일의 상기 에지가 상기 그라인딩 휠과 상기 전기적 요소 사이에 접촉없이 수정된다.
다른 실시 예들은, 디스플레이 타일 고정구 및 가공 헤드를 포함하는 에지 가공 시스템들을 제공한다. 상기 디스플레이 타일 고정구는 가공 동안에 디스플레이 타일을 제 자리에 고정하도록 구성된다. 전기적 요소가 디스플레이 타일의 에지에서 250 마이크론 내의 디스플레이 타일 상에 형성된다. 가공 헤드는 그라인딩 휠, 모터, 및 이동 가능한 아암을 포함한다. 상기 그라인딩 휠은 디스플레이 타일의 에지의 두께보다 큰 그라인딩 휠의 원주 외부 표면에서의 제1 폭, 및 상기 디스플레이 타일의 에지의 두께보다 작은 상기 그루브 내의 제2 폭을 갖는 그루브를 포함한다. 상기 모터는 상기 그라인딩 휠에 결합되며 상기 그라인딩 휠을 회전시키도록 구성된다. 상기 방법들은 다음을 더 포함한다:
전술한 실시 예들의 일부 경우들에서, 상기 전기적 요소는 디스플레이 타일의 에지에서 100 마이크론 내의 상기 디스플레이 타일 상에 형성된다. 전술한 실시 예들의 다양한 경우들에서, 전기적 요소는 디스플레이 타일의 에지에서 70 마이크론 내의 디스플레이 타일 상에 형성된다. 전술한 실시 예들의 다양한 경우들에서, 그루브의 프로파일은 급격한 천이를 둥근 천이로 대체하는 디스플레이의 에지의 수정의 결과를 낳는다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "급격한 천이(abrupt transition)"는 랩-어라운드 전극의 형성이 1 퍼센트보다 많은 불연속성의 가능성을 갖는 디스플레이 타일의 인접한 표면들 및/또는 에지들 사이에서의 임의의 천이이다. 많은 예들 중의 하나로서, 급격한 천이는 디스플레이 타일의 표면과 디스플레이 타일의 에지 사이의 날카로운 모서리일 수 있다. 이러한 일부 경우들에서, 둥근 에지는 200 마이크론보다 작은 곡선 거리를 나타낸다. 이러한 다양한 경우들에서, 둥근 에지는 100 마이크론 보다 작은 곡선 거리를 나타낸다. 이러한 일부 경우들에서, 둥근 에지는 60 마이크론 보다 작은 곡선 거리를 나타낸다.
전술한 실시 예들의 일부 경우들에서, 그라인딩 휠은 12 부피 퍼센트와 20 부피 퍼센트 사이의 다이아몬드 연마재들을 갖는 수지 결합된 그라인딩 휠이며, 다이아몬드 연마재들은 2 마이크론과 35 마이크론 사이에 있다. 전술한 실시 예들의 일부 경우들에서, 그라인딩 휠은 12 부피 퍼센트와 20 부피 퍼센트 사이의 다이아몬드 연마재들을 갖는 수지 결합된 그라인딩 휠이며, 다이아몬드 연마재들은 3 마이크론과 16 마이크론 사이에 있다. 전술한 실시 예들의 일부 경우들에서, 그라인딩 휠은 12 부피 퍼센트와 20 부피 퍼센트 사이의 다이아몬드 연마재들을 갖는 금속 결합된 그라인딩 휠이며, 여기서 다이아몬드 연마재들은 12 마이크론과 32 마이크론 사이에 있다. 전술한 실시 예들의 일부 경우들에서, 그루브의 깊이는 70 마이크론보다 작다.
또 다른 실시 예들은 디스플레이 타일 제조 방법을 제공한다. 상기 방법들을 다음을 포함한다: 디스플레이 타일을 제공하는 단계로서, 여기서 디스플레이 타일은 디스플레이 타일의 에지에서 250 마이크론 내의 유리 기판 상에 형성된 적어도 하나의 전기적 요소를 갖는 유리 기판을 갖는, 상기 디스플레이 타일을 제공하는 단계; 상기 유리 기판의 에지가 상기 디스플레이 타일 고정구의 에지를 넘어 연장되도록 디스플레이 타일을 디스플레이 타일 고정구 상에 장착하는 단계; 디스플레이 타일의 에지의 두께보다 큰 그라인딩 휠의 원주 외부 표면(circumferential outer surface)에서의 제1 두께를 나타내며, 그라인딩 휠의 상기 원주 외부 표면 아래에서 제2 폭을 나타내며, 제2 폭이 디스플레이 타일의 에지의 두께보다 작은, 그루브를 포함하는 그라인딩 휠을 제공하는 단계; 디스플레이 타일의 에지의 대향하는 측면들이 상기 그루브 내로 연장되도록 그리고 상기 그라인딩 휠의 상기 원주 외부 표면 아래에서 상기 그라인딩 휠과 접촉하도록 상기 디스플레이 타일에 대해 상기 그라인딩 휠을 이동시키는 단계; 및 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 상기 대향하는 측면들의 각각으로부터 재료가 제거되도록 상기 디스플레이 타일을 향하여 상기 그라인딩 휠을 더 이동시키는 단계. 상기 디스플레이 타일의 에지는 상기 그라인딩 휠 및 상기 전기적 요소 사이의 접촉 없이 수정된다.
전술한 실시 예들의 일부 경우들에서, 상기 그라인딩 휠은 원위 단부 및 근위 단부를 포함하며, 상기 그루브는 상기 원위 단부로부터의 어떤 거리에 위치하며; 상기 디스플레이 타일 고정구는 어떤 높이를 나타내며; 및 상기 거리는 상기 높이보다 작다. 다양한 경우들에서, 상기 유리 기판의 상기 에지는 상기 그루브의 어떤 깊이 보다 큰 어떤 거리 만큼 상기 디스플레이 타일 고정구의 에지를 넘어 연장된다. 하나의 경우에서, 상기 거리는 10 마이크론과 1,000 마이크론 사이에 있다. 다양한 경우들에서, 상기 그루브의 프로파일은 상기 디스플레이 프로파일의 상기 에지에서의 급격한 천이를 둥근 에지로 대체하는 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 수정의 결과를 낳는다. 일부 경우들에서, 상기 적어도 하나의 전기적 요소는 상기 디스플레이 타일의 제1 표면 상에 형성된 제1 전기적 요소이며, 상기 방법들은 상기 제1 전기적 요소로부터 상기 디스플레이 타일의 제2 표면 상에 형성된 제2 전기적 요소로 연장되는 랩-어라운드 에지 전극을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 표면은 상기 제1 표면의 반대편에 있다.
도 1로 돌아가면, 흐름도(100)는 일부 실시 예들에 따른 다중-타일 디스플레이를 제조하는 방법을 도시한다. 도 1의 방법은 디스플레이 타일들의 제1 표면 및 제2 표면 중 하나 또는 둘 모두에 형성된 전기적 요소들에 인접한 에지 프로파일 기하학적 구조들 및 완성된 에지 표면들을 형성하는 단계를 포함한다. 흐름도(100)에 따라, 유리 패널이 제공된다(블록 105). 유리 패널은 전기적 요소들이 위에 형성될 수 있는 기판으로서 적합한 임의의 유형의 유리로 형성될 수 있다. 본 명세서에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 상이한 실시 예들과 관련하여 사용될 수 있는 다양한 유리 재료들 및 패널 크기들을 인식할 것이다.
유리 패널의 일면 또는 양면에 전기적 요소들이 형성된다(블록 110). 예를 들어, 디스플레이가 제조되는 경우, 전기적 요소들은, 이들로 제한되는 것은 아니지만, LED들, 제어 회로들 및 전도성 트레이스들과 같은 디스플레이 요소들를 포함할 수 있다. 본 명세서에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 상이한 실시 예들에 따라 유리 패널 상에 형성될 수 있는 다양한 전기적 요소들을 인식할 것이다. 또한, 유리 패널 상에 전기적 요소들을 형성하기 위해 당업계에 공지된 임의의 공정들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 전기적 요소들의 형성은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 디스플레이 패널 상에 전기적 요소들을 배치하는 것, 디스플레이 패널 상에 전기적 요소들을 유체적으로 증착하는 것, 디스플레이 패널 상에 직접 박막 트랜지스터들을 형성하는 것, 또는 디스플레이 패널 상에 직접 금속 트레이스들을 증착 또는 인쇄하는 것을 포함할 수 있다. 본 명세서에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 유리 패널 상에 전기적 요소들을 형성하는 데 사용될 수 있는 다양한 공정들을 인식할 것이다. 도 2a로 돌아가면, 일부 실시 예들에 따른 다양한 전기적 요소들을 포함하는 예시적인 유리 패널(200)이 도시되어 있다.
전술한 실시 예들의 일부 예들에서, 전기적 요소는 디스플레이 타일의 에지의 100 마이크론 이내의 디스플레이 타일 상에 형성된다. 전술한 실시 예들의 다양한 예들에서, 전기적 요소는 디스플레이 타일의 에지로부터 70 마이크론 이내의 디스플레이 타일 상에 형성된다. 전술한 실시 예들의 일부 예들에서, 그루브의 프로파일은 둥근 에지를 갖는 디스플레이 프로파일의 에지에서 급격한 천이(abrupt transition)를 대체하는 디스플레이 타일의 에지의 수정(디스플레이 타일의 에지가 그라인딩 휠에 의해 접촉됨에 따라)의 결과를 낳는다. 일부 그러한 경우들에서, 결과적으로 둥근 에지는 200 마이크론 미만의 곡선 거리를 나타낸다. 이러한 다양한 경우들에서 둥근 에지는 100 마이크론 미만의 곡선 거리를 나타낸다. 일부 그러한 경우들에서, 둥근 에지는 60 마이크론 미만의 곡선 거리를 나타낸다.
전술한 실시 예들의 일부 예들에서, 그라인딩 휠은 12 부피% 내지 20 부피%의 다이아몬드 연마재들을 갖는 수지 결합된 그라인딩 휠이고, 다이아몬드 연마재는 2 마이크론 내지 35 마이크론 사이이다. 전술한 실시 예들의 다양한 예들에서, 그라인딩 휠은 12 부피% 내지 20 부피% 다이아몬드 연마재를 갖는 수지 결합된 그라인딩 휠이고, 다이아몬드 연마재는 3 마이크론 내지 16 마이크론 사이이다. 전술한 실시 예들의 일부 예들에서, 그라인딩 휠은 12 부피% 내지 20 부피% 다이아몬드 연마재를 갖는 금속 결합된 그라인딩 휠이고, 여기서 다이아몬드 연마재는 12 마이크론 내지 32 마이크론 사이이다. 전술한 실시 예들의 일부 예들에서, 그루브의 깊이는 70 마이크론 미만이다.
도 1로 돌아가면, 유리 패널은 레이저 절단 도구를 사용하여 개별화되어(singulated) 다중 디스플레이 타일들을 생성한다(블록 115). 일부 실시 예들에서, 전술한 개별화는 도 5 내지 8과 관련하여 아래에서 논의되는 신규 공정을 사용하여 수행된다. 개별화를 위한 다른 방법들은, 이에 제한되지 않지만, 다중 디스플레이 타일들을 생성하기 위해 래스(lass) 패널을 스코어링(scoring) 및 스내핑(snapping)하는 것을 포함하는 다른 실시 예들과 관련하여 사용될 수 있다. 도 2b로 돌아가면, 다수의 개별 디스플레이 타일들(205a, 205b, 205c, 205d, 205e, 205f, 205g, 205h)로 개별화된 유리 패널(200)을 보여주는 예가 제공된다. 디스플레이 타일(205a)을 대표로 사용하여, 디스플레이 타일들(205)의 각각은 디스플레이 패널(200) 상에 포함된 전기적 요소들의 하위 세트(전기적 소자들 206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 206f, 206g, 206h, 206i, 206j, 206k, 206l, 206m, 206n, 206o, 206p, 215, 235)를 포함한다. 도 2c에 더 명확하게 도시된 바와 같이, 일부 전기적 요소들(예를 들어, 215 및 235)은 디스플레이 타일(205a)의 에지들 근처에 배치된다. 특히, 전기적 요소(215)는 디스플레이 타일(205a)의 에지(210)로부터의 거리(220)로 도시되고, 전기적 요소(235)는 디스플레이 타일(205b)의 에지(230)로부터의 거리(240)로 도시된다. 일부 경우들에서, 전기적 요소(215)는 디스플레이 타일(205a)의 에지(210)의 500 마이크론 내에 있다. 다양한 경우들에서, 전기적 요소(215)는 디스플레이 타일(205a)의 에지(210)의 250 마이크론 내에 있다. 일부 경우에서, 전기적 요소(215)는 디스플레이 타일(205a)의 에지(210)의 150 마이크론 내에 있다. 다양한 경우들에서, 전기적 요소(215)는 디스플레이 타일(205a)의 에지(210)의 100 마이크론 내에 있다. 일부 경우들에서, 전기적 요소는(215)는 디스플레이 타일(205a)의 에지(210)의 70 마이크론 내에 있다. 도 2c는 디스플레이 타일(205a)의 제1 표면(272) 상에 형성된 전기적 요소들만을 도시하지만, 일부 경우들에서 전기적 소자들은 또한 제2 표면(274)(즉, 제1 표면(272)에 대향하는 표면)상의 동일한 에지 근처에 형성될 수 있다.
대표로서 도 2d에 도시된 에지(210)를 사용하면, 레이저 개별화는 디스플레이 타일(205a)의 제1 표면(272) 근처의 미완성된 에지(250)에서 급격한 천이를, 그리고 디스플레이 타일(250a)의 제2 표면(274) 근처에서 또 다른 급격한 천이(255)를 초래한다. 랩 어라운드 전극이 제1 표면(272)의 영역에서 제2 표면(274)의 영역으로 연장되어 형성되어야 하는 경우, 미완성된 에지(250, 255)에서의 이러한 급격한 천이는 상기 급격한 천이들을 가로 질러 연장되는 랩 어라운드 전극의 전기적 불연속성(개방 회로)의 가능성을 크게 증가시킨다.
도 1로 돌아가면, 타일 에지 가공 시스템이 제공된다(블록 120). 타일 에지 가공 시스템은 가공 중에 디스플레이 타일을 제 자리에 고정하도록 작동할 수 있는 디스플레이 타일 고정구, 및 디스플레이 타일의 완성된 에지의 원하는 에지 기하학 구조와 일치하는 기하학 구조를 갖는 그루브가 있는 그라인딩 휠을 포함한다. 제공될 수 있는 타일 에지 가공 시스템의 일 실시 예는 도 3a 내지 3f와 관련하여 아래에서 논의된다. 본 명세서에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 다른 실시 예들과 관련하여 사용될 수 있는 다른 타일 에지 가공 시스템을 인식할 것이다.
여기에 설명된 다양한 방법들에 따라, 디스플레이 타일이 에지 가공 시스템에 고정된다(블록 125). 일부 경우들에서, 디스플레이 타일 고정구는 디스플레이 타일 고정구의 작업 표면에 있는 진공 채널들에 연결된 진공 포트를 포함한다. 이러한 경우들에서, 디스플레이 타일을 에지 가공 시스템에 고정시키는 것은 디스플레이 타일을 디스플레이 타일 고정구에 배치하는 것 및 둘을 함께 고정하기 위해 진공을 결합하는 것을 포함한다. 디스플레이 타일 고정구에 대한 디스플레이 타일의 배치는, 그라인딩 휠의 외부 에지가 디스플레이 타일 고정구와 접촉하지 않고 디스플레이 타일의 에지 가공을 완료하기 위해, 가공될 디스플레이 타일의 에지가 디스플레이 타일 고정구의 에지를 넘어 상기 에지가 그라인딩 휠 상의 그루브 내로 충분히 이동할 수 있도록 충분한 거리만큼 연장되어야하므로 중요하다. 또한, 디스플레이 타일이 디스플레이 타일 고정구를 넘어 연장되는 거리는 그라인딩 동안 디스플레이 타일의 에지에 나타나는 플렉스(flex)의 양을 줄이기 위해 제한된다. 디스플레이 타일의 에지에서 플렉스를 제한하면 가공되고 있는 에지로 전기적 요소들의 가까운 근접성을 허용하는 그라인딩 공정의 정밀도가 향상된다. 일부 실시 예들에서, 디스플레이 타일 고정구의 에지로부터 디스플레이 타일의 에지까지의 거리는 그라인딩 휠의 그루브 내의 최종 접촉 깊이보다 단지 약간 더 크다. 일부 경우들에서는 디스플레이 타일 고정구의 에지에서 디스플레이 타일의 에지까지의 거리가 10 마이크론보다 크고 1000 마이크론 미만이며, 그라인딩 휠에서 그루브의 최종 접촉 깊이는 25 마이크론 미만이다. 본 명세서에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 다른 실시 예들과 관련하여 사용될 수 있는 그라인딩 휠의 그루브의 다양한 최종 접촉 깊이들 및 디스플레이 타일 고정구의 에지로부터 디스플레이 타일의 에지까지의 거리를 인식할 것이다.
디스플레이 타일 고정구에 고정된 디스플레이 타일과 함께, 그라인딩 휠은 가공되어질 디스플레이 타일의 에지와 정렬된다(블록 130). 에지 가공이 디스플레이 타일의 에지의 양 측면들에서 균일하도록 보장하기 위해, 디스플레이 타일은 그라인딩 휠의 그루브 내에서 실질적으로 중심에 위치한다. 도 4a는 초기 접촉 지점(434)까지 그루브 내로 연장되는 디스플레이 타일의 실질적인 중심 에지를 갖는 그라인딩 휠에서 그루브의 예시적인 그루브 프로파일(432)의 프로파일 뷰(400)를 도시한다. 일부 경우들에서, 전술한 정렬의 제어는 디스플레이 타일의 큰 표면들(예를 들어, 디스플레이 타일(205a)의 표면(272) 및 표면(274))에 수직인 평면에서 임의의 방향으로 15 마이크론 이내이다.
디스플레이 타일의 에지는 그루브와의 정렬을 유지하면서 그라인딩 휠 내의 그루브 내로 투입된다(블록 135). 일부 실시 예들에서, 디스플레이 타일의 에지를 따라 그라인딩 휠의 그루브를 이동시키는 투입 속도는 분당 500 밀리미터이다. 일부 경우들에서는 디스플레이 타일의 에지를 따라 분당 500 밀리미터의 투입 속도로 거친 그라인딩 휠을 사용하여 정의된 깊이까지 두 단계의 그라인딩이 수행된다. 두 번째 그라인딩 단계는 디스플레이 타일의 에지를 가로 질러 분당 500 밀리미터의 투입 속도를 사용하는 미세 그라인딩 휠을 사용하여 수행되며 그라인딩 절단은 통과(pass) 당 약 7 마이크론이다(즉, 각 통과에 대해 두 에지들 사이의 중심을 향하는 방향으로 디스플레이 타일 에지의 대향하는 측면들로부터 약 7 마이크론 제거). 본 명세서에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 다른 실시 예들과 관련하여 사용될 수 있는 다른 투입 속도들 및 절단 깊이들을 인식할 것이다. 그라인딩 공정은 디스플레이 타일에 대해 완전히 둥근 에지를 생성하는 그루브 내로의 깊이까지 계속되거나, 또는 직선면을 가진 원하는 모따기 에지를 생성하는 지점까지만 계속될 수 있다. 에지가 완전히 둥글게 된 경우, 에지의 곡선 거리는 1 내지 500 마이크론 범위이다. 일부 실시 예들에서, 에지의 곡선 거리는 1 내지 200 마이크론 범위이다. 다양한 실시 예들에서, 에지의 곡선 거리는 1 내지 100 마이크론 범위에 있다. 일부 실시 예들에서, 에지의 곡선 거리는 1 내지 50 마이크론의 범위에 있다.
도 2e로 돌아가면, 디스플레이 타일(205a)의 에지(210)의 일부의 프로파일 뷰가 도시된다. 도시된 바와 같이, 전자 요소(215)는 디스플레이 타일(205a)의 완성된 에지(260)의 거리(295) 내에서 연장된다. 완성된 에지(260)의 곡선 거리(290)가 도시된다. 본 명세서에서 사용되는 "곡선 거리"는 디스플레이 타일의 상부 표면에 평행한 라인을 따라 측정되고 디스플레이 타일의 상부 표면 근처의 곡선의 시작에서 디스플레이 타일의 에지 상의 곡선의 끝까지 연장되는 선형 거리이다. 또한, 원치 않는 패각상 단구(conchoidal fracture)(280) 또는 칩(chip)이 도시된다. 실시 예들은 패각상 단구의 크기와 가능성을 줄이는 그라인딩 휠 및 그라인딩 운동학(그라인딩 휠의 회전 속도, 디스플레이 타일의 에지 위의 그루브의 투입 속도, 그루브 내 최종 그루브 접촉 깊이 및/또는 그루브 내로 가공되는 에지의 투입 속도)을 사용한다. 일부 실시 예들에서, 전자 소자(215)로부터 디스플레이 타일(205a)의 미완성 에지(즉, 라운딩 이전 에지)까지의 평면 거리는 70 마이크론이다. 이 치수 제한 내에서, 에지-표면 천이(예를 들어,도 2d에 도시된 바와 같이 측면(210)에서 표면(272)까지)에서 에지 수정 공정 동안 생성된 패각상 단구들의 폭을 10 마이크론 미만으로 감소시키기 위해 공정 운동학이 선택된다. 이는 나중에 형성된 랩 어라운드 전극의 기계적 온전함(integrity)을 가능하게 한다. 결과적인 에지 모따기 더하기 패각상 단구 폭 치수는 50 마이크론 이하이다. 이것은 디스플레이 패널의 전체 주변 주위의 전기적 요소들에 대해 20 마이크론의 최소 간격(295)을 남긴다. 전술한 제한들 및 결과들은 단지 예일 뿐이며, 본 명세서에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 다른 실시 예들에 따라 가능한 다른 제한들 및 결과들을 인식할 것이라는 점에 유의해야 한다.
일부 실시 예들에서, 2 개의 상이한 그라인딩 휠(310)이 직렬로 사용된다. 제1 그라인딩 휠(310)은 러핑(roughing) 공정을 수행하기 위해 사용되는 금속 결합된 연마 그라인딩 휠이다. 이 러핑 공정에서 그라인딩 휠(310)의 회전 속도는 분당 40,000 회전수이고, 그라인딩 휠(310)의 외부 둘레의 분당 표면 피트(feet)는 4591에서 5210 사이이며, 그루브(316) 내로 가공되는 에지의 투입 속도는 분당 500 밀리미터이고, 절단 깊이(통과 당)는 50 마이크론이다.
도 2f로 돌아가면, 완성된 에지(260)(및 반대쪽의 완성된 에지(265))가 디스플레이 타일(205a)의 전체 측면 에지(210)와 관련하여 도시된다. 도시된 바와 같이, 에지(210)는 완전히 둥글지 않고, 차라리 완성된 에지(260)와 완성된 에지(265) 사이에서 연장되는 실질적으로 평평한 면 영역을 갖도록 완성된다.
도 1로 돌아가면, 디스플레이 타일의 일 측에 있는 전기적 요소들을 디스플레이 타일의 대향 측에 있는 전기적 요소들에 연결하는 랩 어라운드 에지 전자 장치가 형성된다(블록 140). 랩 어라운드 에지 전자 장치는, 예를 들어 스프레이 노즐을 사용하여 에지를 가로 질러 상부 표면으로부터 하부 표면으로 전도성 재료를 분무함으로써 형성될 수 있는 랩 어라운드 전극들일 수 있다. 본 명세서에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 랩-어라운드 전극들을 형성하기 위해 상이한 실시 예들와 관련하여 사용될 수 있는 다양한 방법들 및/또는 공정들을 인식할 것이다. 도 2g로 돌아가면, 디스플레이 타일(205a)은 완성된 에지(260, 265)를 가로 질러 전기적 요소(215)로부터 디스플레이 타일(205a)의 대향 측에 있는 전기적 요소(도시되지 않음)까지 연장되는 랩 어라운드 전극들(270)을 갖는 것으로 도시된다. 도 1로 돌아가면, 2 개 이상의 디스플레이 타일들이 전기적으로 연결되어 완성된 디스플레이를 생성한다(블록 145).
도 3a로 돌아가면, 일부 실시 예들에 따른 디스플레이 타일 고정구(340)의 사시도가 도시되어있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이 타일 고정구(340)는 디스플레이 타일(미도시)이 장착될 수 있는 작업 표면(354)을 갖는다. 디스플레이 타일 고정구(340)는 높이(344), 폭(360) 및 길이(358)를 갖는다. 일부 실시 예들에서 폭(360)은 130 내지 140 밀리미터 사이이고; 길이(358)은 240 내지 250 밀리미터 사이이고; 높이는 50 밀리미터 미만이다.
진공 채널(349)은 작업 표면(354)에서 개방되고 작업 표면(354)으로 연장된다. 예를 들어, 진공 채널(349)은 작업 표면(354)의 주변 주위 및 작업 표면(354)을 가로 질러 개방된다. 진공 채널(349)은 진공 소스 개구(346)에 연결된다. 다수의 장착 나사들(348)이 작업 표면(354) 아래로부터 디스플레이 타일 고정구(340)를 통해 연장되고, 디스플레이 타일 고정구(340)를 장착 플레이트(미도시)에 단단히 부착하도록 작동한다. 디스플레이 타일 고정구(340)의 코너(352)가 배향 목적으로 도시된다.
작동 중에, 진공 소스(도시되지 않음)가 디스플레이 타일 고정구(340)의 작동하지 않는 면을 통해 진공 소스 개구(346)에 부착된다. 작업 표면(354) 근처의 진공 소스 개구(346)에 진공 압력이 존재하도록 하는 진공 소스가 결합된다. 디스플레이 패널 타일(미도시)이 디스플레이 타일 고정구(340)의 작업 표면(354) 상에 배치되면, 디스플레이 패널 타일은 진공 소스 개구(346)로부터의 진공 압력에 의해 제 자리에 단단히 고정되고 진공 채널(349)을 통해 연장된다.
디스플레이 타일 고정구(340)에 장착된 디스플레이 타일에 대해 이루어진 에지 수정의 정밀도는 디스플레이 타일이 놓이는 작업 표면(354)의 평탄도에 의해 제한된다. 원하는 평탄도를 보장하기 위해, 작업 표면(354)은 다이아몬드로 회전되어 작업 표면(354)의 원하는 평면으로부터 연장되는 표면 변칙(anomaly)들의 높이를 감소시킨다. 다이아몬드 회전은 작업 표면(354)으로부터 돌출된 임의의 표면 돌출들을 제거하는 다이아몬드 팁 도구에 대해 선반 상에서 디스플레이 고정구(340)를 회전시킴으로써 수행된다. 비평탄도의 예는 원하는 평면 위로 거리(366)만큼 연장되는 표면 변칙(367)으로 표시된 표면 거칠기를 갖는 디스플레이 타일 고정구(340)의 단면도를 보여주는 도 3b에서 보여진다. 일부 경우들에서는, 거리(3)는 1000 나노미터 미만이다. 다양한 경우들에서, 거리(366)는 500 나노미터 미만이다. 다양한 경우들에서, 거리(366)는 100 나노미터 미만이다. 일부 경우들에서는 거리(366)가 75 나노미터 미만이다.
도 3c로 돌아가면, 디스플레이 타일 고정구(340)가 그 위에 장착된 디스플레이 타일(350)과 함께 도시된다. 디스플레이 타일(350)은, 예를 들어 위에서 논의된 디스플레이 타일(205a)과 유사할 수 있다. 디스플레이 타일(350)은 폭(362) 및 길이(364)를 갖는다. 도 3d를 참조하면, 디스플레이 타일(350)이 그 위에 장착된 디스플레이 타일 고정구(340)의 단면도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 디스플레이 타일(350)은 높이(368)(디스플레이 타일(350)의 기판의 높이 및 그 위에 형성된 임의의 전기적 요소들 중 더 높은 부분을 포함하지 않음)를 가지며 디스플레이 타일 고정구(340)의 에지를 넘어 거리(342)를 연장된다. 도 3e로 돌아가면, 다양한 실시 예들와 관련하여 사용될 수 있는 그라인딩 휠(310)이 도시된다. 그라인딩 휠(310)은 원위 단부(312) 및 근위 단부(314)를 가지며, 디스플레이 타일(350)의 에지 상에 형성될 원하는 기하학 구조에 대응하는 기하학 구조를 나타내는 하나 이상의 그르부들(316)이 내부에 형성된 원통형 요소이다. 하나 이상의 그루브들(316)의 첫째는 원위 단부(312)로부터 거리(320)에서 시작하고 그라인딩 휠(310)의 외부 표면에서 폭(322)을 갖는다.
일부 실시 예들에서, 그라인딩 휠(310)은 수지 결합된 그라인딩 휠이다. 수지 결합된 그라인딩 휠은, 예를 들어 전기 도금된 그라인딩 휠들과 같은 다른 유형의 그라인딩 휠들보다 더 많은 축임(dampening)을 제공한다. 이러한 축임은 무엇보다도 에지 가공 중에 발생하는 패각상 단구의 크기와 부피를 줄인다. 다른 실시 예들에서, 그라인딩 휠(310)은 전기 도금된 그라인딩 휠이다. 일부 실시 예들에서, 두 개의 그라인딩 휠 세트가 사용된다. 세트의 첫 번째 그라인딩 휠은 거친 그라인딩에 사용된다. 이 첫 번째 그라인딩 휠은 12.5 내지 18.75 부피% 범위의 다이아몬드 연마재의 부피%를 가지며, 15 내지 30 마이크론 크기의 통합 다이아몬드 연마재를 포함하는 수지 결합된 그라인딩 휠이다. 세트의 두 번째 그라인딩 휠은 미세 그라인딩을 위해 사용된다. 이 두 번째 그라인딩 휠은 12.5 내지 30 % 범위의 다이아몬드 연마재의 부피%를 가지며, 4 내지 15 마이크론 크기의 통합 다이아몬드 연마재를 포함하는 금속 코팅된 수지 결합된 그라인딩 휠이다. 일부 경우들에서는, 다이아몬드 연마재의 부피 비율이 12.5 내지 25 % 범위에 있다. 다양한 경우들에서, 다이아몬드 연마재의 부피 비율은 12.5 내지 18.75 %이다. 본 명세서에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 다른 실시 예들와 관련하여 사용될 수 있는 다른 그라인딩 휠들 및 그 구현들을 인식할 것이다. 예를 들어, 그라인딩 휠(310)은 단일 층, 전기 도금된 휠들 및 연마 벨트들(예를 들어, 단일 층 Trizact)일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 정밀하게 형성될 수 있고 타일에 대해 정확하게 위치할 수있는 임의의 연마 요소가 사용될 수 있다.
디스플레이 패널(350)의 측면 에지가 완성되는 경우, 폭(364)은 그라인딩 휠 (310)의 원위 단부(312)와 디스플레이 타일 고정구(340) 사이의 접촉없이 그라인딩 휠 그루브(316)가 에지를 둘러싸도록 하기에 충분한 양만큼 폭(358)보다 더 크다. 따라서, 거리(342)는 그루브(316) 내의 최종 접촉 깊이보다 더 크다. 또한, 거리(342)는 가공되는 디스플레이 타일(350)의 에지에서 나타나는 플렉스의 양을 감소시키기 위해 제한된다. 따라서, 거리(342)는 그루브(316) 내의 최종 접촉 깊이보다 단지 약간 더 크다. 일부 경우들에서, 거리(342)는 1000 마이크론 미만이고 10 마이크론보다 크며, 그리고 그루브(316)의 최종 접촉 깊이는 15 마이론 미만이다. 본 명세서에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 상이한 실시 예들과 관련하여 사용될 수 있는 그루브(316)의 다양한 최종 접촉 깊이들 및 거리들(342)을 인식할 것이다.
추가적으로, 디스플레이 타일(350)의 에지가 그루브(316) 내에서 초기 접촉 깊이까지 그리고 이어서 그루브(316) 내의 최종 접촉 깊이까지 그루브(316) 내측으로 미끄러지도록 하기 위해, 폭(322)은 높이(368)보다 더 크다. 일부 경우들에서, 폭(322)은 1.5 밀리미터 미만 및 0.5 밀리미터 초과이고, 디스플레이 패널(350)의 높이(368)는 1.3 밀리미터 미만 및 0.3 밀리미터 초과이다. 또한, 그라인딩 휠(310)이 디스플레이 타일(350)의 에지를 따라 자유롭게 통과할 수 있도록, 디스플레이 플레이트 고정구(344)가 장착된 블록이 디스플레이 플레이트 고정구(344)의 에지를 넘어 연장될 때 높이(344)는 거리(320)보다 더 크다.
그라인딩 휠(310)의 그루브(316)의 기하학 구조는 특정 유리 디스플레이 타일 두께를 수용하도록 설계된다. 이러한 기하학적 구조 및 디스플레이 타일 두께는 가공되는 디스플레이 타일 에지의 측면들과 그루브(316) 사이의 초기 접촉 지점을 결정한다. 또한, 디스플레이 타일이 투입되는 그루브(316) 내로의 깊이에 더하여 이러한 기하학적 구조 및 디스플레이 타일 두께는 디스플레이 타일 주변으로부터 제거된 재료의 양과 완성품의 모따기 깊이를 결정한다. 이와 같이, 그루브(316)의 기하학적 구조의 정확성 및 디스플레이 타일에 대한 그루브(316)의 정렬이 제어된다. 일부 경우들에서, 전술한 정렬의 제어는 디스플레이 타일의 큰 표면들에 수직인 평면에서 임의의 방향으로 15 마이크론 이내이다.
도 3f로 돌아가면, 일부 실시 예들에 따른 에지 가공 시스템(300)이 도시되어있다. 도시된 바와 같이, 에지 가공 시스템(300)은 장착 플레이트(302)에 부착된 디스플레이 타일 고정구(340)를 포함한다. 차례로, 장착 플레이트(302)는 고정된 구조물(304)에 부착된다. 따라서, 디스플레이 타일 고정구(340)에 결합된 디스플레이 타일(350)은 고정된 구조물(304)과 관련하여 고정된다. 일부 경우들에서, 장착 플레이트는 디스플레이 타일 고정구(340)보다 작은 표면적을 나타낸다.
에지 가공 시스템(300)은 디스플레이 타일 고정구(340)에 고정된 디스플레이 타일(350)에 대해 이동 가능한 가공 헤드(301)를 더 포함한다. 가공 헤드(301)는 고정 요소(384)를 회전시킬 수 있는 모터(386)를 포함한다. 그라인딩 휠(310)의 근위 단부(314)는 고정 요소(384)와 동일한 속도로 회전하도록 고정 요소(384)에 의해 제자리에 단단히 고정된다. 가공 헤드(301)는 냉각 액체 튜브(382) 및 냉각 액체 노즐(380)을 더 포함한다. 디스플레이 타일(350)의 에지 가공 동안, 냉각 액체가 냉각 액체 튜브(382) 및 냉각 액체 노즐 (380)을 통과하고, 그라인딩 휠(310)의 그루브(316)의 인터페이스 상으로 통과되어 디스플레이 타일(350)의 임의의 칩핑 및 변형을 감소시킨다. 가공 헤드(301)는 가공되는 디스플레이 타일(350)의 에지에 대해 3 차원 그루브(316)에서 정밀한 이동을 허용하는 아암(388)에 의해 정밀 이동 제어 장치(미도시)에 부착된다.
작동시, 모터(386)는 그라인딩 휠(310)이 정의된 속도로 회전하도록 결합된다. 아암(388)은 가공될 디스플레이 타일(350)의 에지 위로 그라인딩 휠의 슬라이드 그르부(316)로 이동된다. 그루브(316)는 디스플레이 타일(350)의 에지의 양 측면들이 초기 그루브 접촉에서 그루브의 측면과 접촉하도록 가공된 에지에 대해 정확하게 이동된다. 도 4a는 그루브(316)의 예시적인 그루브 프로파일(432)을 보여주는 프로파일 뷰(400)이다. 도시된 바와 같이, 그루브(316)는 에지 두께(436)를 갖는 디스플레이 타일(350) 위로 이동된다. 그루브(316)가 디스플레이 타일(350)의 에지에 더 가까이 이동함에 따라, 가공되는 디스플레이 타일(350)의 에지의 대향 측면들은 초기 그루브 접촉들(434)에서 그루브(316)의 각 측면과 접촉한다. 가공될 디스플레이 타일(350)의 에지 위에 그루브(316)를 정확하게 센터링함으로써, 디스플레이 타일(350)의 에지의 대향 측면들과 그루브(316)의 내벽 사이의 접촉은 디스플레이 타일(350)의 에지의 대향 측면들의 균일한 가공을 유도하는 실질적으로 동일한 시간에 발생한다.
가공은 도 4b에 도시된 최종 그루브 접촉(438)에 도달할 때까지 디스플레이 타일(350)의 에지 상으로 더 그루브(316)를 천천히 가압하여 계속된다. 초기 그루브 접촉(434)에서 최종 그루브 접촉(438)으로의 천이는 프로파일 뷰(405)의 확대 영역(420)에 도시되어있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이 타일(350)의 에지의 각 측면은 초기 그루브 접촉(434)과 최종 그루브 접촉(438) 사이에서 그루브 프로파일(432)과 일치하는 라운딩(rounding)을 경험한다. 이 특별한 경우, 47 마이크론의 곡선 거리를 갖는 에지 라운딩이 달성된다.
그라인딩 공정 운동학의 선택(그라인딩 휠(310)의 회전 속도, 디스플레이 타일(350)의 에지 위로 그루브(316)의 투입 속도, 그루브(316) 내로의 최종 그루브 접촉(438) 깊이, 그루브(316) 내로 가공되는 에지의 투입 속도, 및/또는 디스플레이 타일(350)의 에지에 대한 그라인딩 휠(310)의 회전 방향) 및 그라인딩 휠(310)의 구성(결합 매트릭스 재료, 2차 연마재, 1차 다이아몬드 연마재 크기 및 파괴 인성(fracture toughness))은 에지-표면 천이(예를 들어, 도 2d에 도시된 바와 같이 측면(210)에서 표면(272)까지)에서 패각상 단구들 또는 칩들의 크기를 감소시킬 수 있다. 이러한 패각상 단구의 예는 도 2e와 관련하여 위에서 논의되었다. 특정 실시 예에서, 디스플레이 타일(350)의 에지와 디스플레이 타일(350)에 형성된 전기적 요소들 사이의 거리는 70 마이크론이다. 이 치수 제한 내에서, 공정 운동학은 에지-표면 천이에서 에지 수정 공정 동안 생성된 패각상 단구의 폭을 10 마이크론 미만으로 줄이기 위해 선택된다. 이는 나중에 형성된 랩 어라운드 전극의 기계적 온전함을 가능하게 한다. 결과적인 에지 모따기 더하기 패각상 단구 폭 치수는 50 마이크론 이하이다. 이것은 디스플레이 패널의 전체 주변 주위에서 전기적 요소들에 대해 20 마이크론의 최소 간격을 남긴다. 전술한 제한들 및 결과들은 단지 예들일 뿐이며, 본 명세서에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 다른 실시 예들에 따라 가능한 다른 제한들 및 결과들을 인식할 것이라는 점에 유의해야한다.
일부 실시 예들에서, 2 개의 상이한 그라인딩 휠(310)이 직렬로 사용된다. 제1 그라인딩 휠(310)은 러핑 공정을 수행하기 위해 사용되는 금속 결합된 연마재 그라인딩 휠이다. 이 러핑 공정에서, 그라인딩 휠(310)의 회전 속도는 분당 40,000 회전수이고, 그라인딩 휠(310)의 외부 둘레의 분당 표면 피트는 4591에서 5210 사이이며, 가공되는 에지의 투입 속도는 분당 500 밀리미터이고, 절단 깊이(통과 당)는 50 마이크론이다.
제2 그라인딩 휠(310)은 마무리 공정을 수행하기 위해 사용되는 수지 결합된 그라인딩 휠이다. 이 마무리 공정에서, 그라인딩 휠(310)의 회전 속도는 분당 40,000 회전수이고, 그라인딩 휠(310)의 외부 둘레의 분당 표면 피트는 4591에서 5210 사이이며, 그루브(316) 내로 가공되는 에지의 투입 속도는 분당 500 밀리미터이고, 절삭 깊이(통과 당)는 7 마이크론이다. 전술한 그라인딩 공정 운동학이 일 실시 예에서 사용되며, 본 명세서에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 원하는 특정 결과에 기초하여 사용될 수 있는 다른 운동학을 인식할 것이라는 점에 유의해야한다.
도 5로 돌아가면, 흐름도(570)는 대형 패널로부터 디스플레이 타일을 분리하기 위한 일부 실시 예들에 따른 방법을 도시한다. 흐름도(570)에 따라, 절단 라인이 패널 상에 이전에 형성된 전기적 요소들 근처를 지나가거나 또는 통과하게 패널을 가로 질러 절단 라인이 정의된다(블록 572). 절단 라인은 하나 이상의 디스플레이 타일들이 패널 및/또는 다른 디스플레이 타일로부터 분리되는 위치를 정의한다. 절단 라인을 정의하는 것은, 예를 들어 패널의 표면을 가로 지르는 선형 위치들에 대응하는 다수의 위치를 프로그래밍하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 절단 라인은 패널의 표면에 이전에 형성된 전기적 요소들을 통해 절단하도록 정의될 수 있다. 다른 경우들에서, 절단 라인은 패널의 표면에 이전에 형성된 전기적 요소들로부터 멀어져 선택된 거리를 절단하도록 정의될 수 있다. 또 다른 경우들에서, 절단 라인은 패널의 표면에 이전에 형성된 일부 전기적 요소들을 통과해 절단하도록, 그리고 패널의 표면에 이전에 형성된 다른 전기적 요소들로부터 선택된 거리를 절단하도록 정의될 수 있다.
도 6a로 돌아가면, 도 2와 관련하여 위에서 논의된 바와 같은 유리 패널(200)이 다수의 능동 또는 수동 전기적 소자들(540)(예를 들어, 레지스터들, 커패시터들, 인덕터들, 다이오드들 및/또는 집적 회로들), 비활성 전기적 요소들(541)(예를 들어, 전도성 트레이스들), 수직 절단 라인들(510)(점선들로 도시 됨), 및 각각의 디스플레이 타일들의 경계에 대응하는 수평 절단 라인들(530)을 포함하는 것으로 도시되어있다. 유리 패널 (200)은 다수의 타일들(예를 들어, 타일 507, 타일 509, 타일 511)로 분리된다.
타원형 파선으로 둘러싸인 영역(520)이 도시되어 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 영역(520)은 제1 표면(502) 상의 하나 이상의 활성 요소들(540) 및 하나 이상의 비활성 전기적 요소들(550, 555)을 포함한다. 비활성 전기적 요소들(550)은 디스플레이 타일의 내부 영역으로부터 절단 라인(수직 절단 라인(510) 또는 수평 절단 라인(530) 중의 하나)을 향하여 연장되는 비활성 전기적 요소들을 포함하지만, 절단 라인 내로 또는 그 너머로 연장되지 않는다. 비활성 전기적 소자들(555)은 디스플레이 타일의 내부 영역으로부터 절단 라인(수직 절단 라인(510) 또는 수평 절단 라인(530) 중의 하나) 내로 또는 그 너머로 연장되는 비활성 전기적 요소들을 포함하므로, 절단이 절단 라인을 따라 형성될 때 절단 라인 내로 또는 그 너머로 연장되는 비활성 전기적 요소(555)의 일부가 파괴될 것이다. 일부 경우들에서, 영역(520)은 제1 표면(502)에 대향하는 제2 표면(도시되지 않음) 상의 활성 및/또는 비활성 요소들 중 하나 또는 둘 다를 포함한다.
도 5로 돌아가면, 레이저와 패널은 레이저가 절단 라인을 가로 질러 이동하기 시작하는 위치에 있도록 서로에 대해 이동된다(블록 574). 이것은 패널의 선택된 에지를 따라 선택된 절단 라인으로 레이저를 정렬하는 것을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 이러한 정렬은 패널의 한쪽 에지에서 시작하여 패널의 반대쪽 에지까지 계속해서 절단하는 것을 용이하게 한다. 도 6c를 참조하면, 기판(905)의 제1 표면(502)을 따라 절단 라인(도시되지 않음)과 정렬된 레이저(916)의 측면도가 도시되어 있다. 레이저(916)가 절단 라인을 따라 기판(905)에 대해 이동함에 따라 레이저 에너지 빔(999)이 펄스화된다. 차단되지 않은 경우, 빔(999)은 기판(905)을 통해 반대편의 제2 표면(504)으로 통과한다. 레이저 에너지가 기판 (905)을 통과함에 따라 기판(905)의 재료 특성은 빔(999)을 둘러싼 영역(996)에서 변경된다. 예를 들어 전도성 트레이스와 같은 불투명 재료가 기판(905)을 통한 빔(999)의 통과를 방해하는 경우, 영역(996)의 부분들은 변경되지 않을 수 있다. 기판(905)의 재료 특성의 이러한 변경 및/또는 기판(905)의 재료 특성의 변경에 대한 실패는 도 6h와 관련하여 아래에서 더 상세히 논의된다. 본원에 제공된 개시 내용에 기초하여, 당업자는 상이한 실시 예들과 관련하여 사용될 수 있는 다양한 레이저 정렬들을 인식할 것이다. 상이한 실시 예들과 관련하여 사용될 수 있는 베젤(Bessel) 빔 레이저의 세부 사항은 2014년 1월 14일 c췰링거(Schillinger) 등에 의해 출원된 명칭 "Method and Device for the Laser-Based Machining of Sheet-Like Substrates"의 미국 특허 공개번호 제20140199519호에 설명되어 있다. 전술한 참고 문헌의 전체는 모든 목적을 위해 참조로서 본 명세서에 결합된다.
레이저가 정렬되는 절단 라인의 위치는 패널의 재료 특성이 상기 위치 주변에서 변경되도록 레이저 에너지에 노출된다(블록 576). 일부 실시 예들에서, 재료 특성의 변경은 그 위치에서 재료의 약화를 초래하는 위치에서 패널의 굴절률의 변경이다. 다양한 실시 예들에서, 절단 라인을 따라 균일한 에지를 생성하기 위해 레이저 에너지의 초점 라인은 절단되는 패널의 두께보다 길어서, 패널 전체에 균일한 균열이 생성된다. 대안적인 실시 예로서, 패널상의 전기적 요소들은 절단 라인을 넘어 연장되어 레이저 에너지에 직접 노출되도록 형성될 수있다. 그러한 실시 예들에서는, 전기적 요소는 레이저 에너지에 노출되는 동안 부분적으로 제거되고, 레이저 에너지의 상당 부분을 흡수한다. 이러한 흡수는 에지 위에 측면 전극들을 형성하기 전에 기계적 또는 화학적 에지 연마 단계를 사용하여 보정될 수 있는 에지를 따라 불균일성을 초래할 수 있다. 이러한 불균일성의 예는 도 6h와 관련하여 아래에서 설명된다.
절단 라인이 완성되었는지 여부가 결정된다(블록 578). 절단 라인이 완성되지 않은 경우, 레이저는 정의된 절단 라인을 따라 다음 위치에 정렬되고(블록 580), 다음 위치에 대해 노출 공정(블록 576)이 반복된니다. 이 공정은 절단 라인이 완료될 때까지 절단 라인을 따라 일련의 노출을 계속한다(블록 578). 일련의 노출은 절단 라인을 따라 패널의 재료 특성에서 천공 유사 변경들의 결과를 낳는다.
도 6d 내지 6g로 돌아가면, 레이저 천공 동안 사용된 특정 설정에 따라 달성될 수 있는 절단 라인을 따른 패널의 재료 특성에서의 다양한 천공 유사 변경들의 상면도(제1 표면 (502)를 바라보며)가 도시된다. 도 6d로 돌아가면, 폭(Wcut)을 갖는 절단 라인이 도시된다. Wcut은 채널 표면에 배치된 전기적 요소들에 대한 손상이 예상될 수있는 절단 라인(510)의 양 측면들로부터 연장되는 거리를 나타낸다. 손상 라인(512)은 손상이 예상되는 절단 라인(510)으로부터 측정된 영역을 나타낸다. 일부 실시 예들에서, Wcut은 절단 라인(510)을 중심으로 30 마이크론이고, 따라서 손상 라인(512)은 절단 라인(510)으로부터 대략 15 마이크론이다. 도시된 바와 같이, 절단 라인(510)은 응력 균열들(591) 및 거리(Ds)에 의해 분리된 일련의 레이저 노출 천공 구멍들(590)을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 구멍들(590)의 크기(즉, 일 측면에서 대향 측면까지의 최대 거리)는 0.5 마이크론 내지 40 마이크론까지 변한다. 특정 실시 예들에서, 구멍들(590)의 크기(즉, 일 측면에서 대향 측면까지의 최대 거리)는 1 마이크로미터에서 20 마이크론까지 다양하다. 다양한 실시 예들에서, Ds는 0.05 마이크론에서 40 마이크론까지 다양하다. 특정 실시 예들에서, Ds는 0.2 마이크론에서 20 마이크론까지 다양하다. 일부 실시 예들에서, 레이저는 0.1 피코 초 내지 약 100 피코 초 범위의 펄스 지속 시간으로 작동될 수 있고, 반복 속도는 약 1 킬로헤르츠 내지 약 4 메가헤르츠 범위에 있을 수 있다. 이 단일 펄스 작동에 추가하여, 펄스들이 1 킬로헤르츠 내지 약 4 메가헤르츠 사이의 버스트(burst) 반복 주파수에서 약 1 나노초 내지 약 50 나노초 사이의 개별 펄스들 사이의 지속 시간으로 분리된 두 개 이상의 펄스들의 버스트로 생성될 수 있다. 펄스 버스트 레이저 빔은 기판 재료가 선택된 파장에서, 예컨대 1064 나노미터, 532 나노미터, 355 나노미터, 및 266 나노미터들에서 실질적으로 투명하도록 선택된 파장을 가질 수 있다. 레이저는 약 25 마이크로줄(microjoule) 내지 약 750 마이크로줄 범위의 버스트 당 에너지를 나타낼 수 있다. 특정 실시 예들에서, 구멍들(590)은 6 마이크로미터 피치 및 십만(100K) 헤르츠의 속도로 350 마이크로줄의 레이저 에너지의 5 버스트들을 사용하여 형성된다.
응력 균열들(591)은 레이저 노출 구멍들(590)에 레이저 에너지를 인가하기 때문에 발생한다. 이상적으로, 도 6d에 도시된 바와 같이, 응력 균열들(591)은 구멍들(590) 사이에서 연장된다. 그러나, 도 6e에 도시된 바와 같이, 레이저 노출 천공 구멍(590)을 유발하는 레이저 에너지의 부적절한 적용은 절단 라인(510)으로부터 멀어지게 그리고 일부 경우들에서는 심지어 손상 라인(512) 너머까지 연장되는 바람직하지 않은 응력 균열들(592)을 초래할 수 있다. 이러한 응력 균열들(592)은, 예를 들어 너무 많은 전체 레이저 에너지의 적용에 기인하여 유발될 수 있고, 그리고 레이저 입구(즉, 제1 표면(502)) 및/또는 출구 측(즉, 제2 표면(504))에 존재할 수 있다. 다른 경우들에서, 이러한 응력 균열들(592)은 패널을 유지하는 캐리어에 의해 뒤에서 반사되는, 패널 아래에 집중된 레이저 에너지로 인해 유발될(예를 들어, 일부의 경우들에서, 초점 라인이 패널의 두께보다 더 길게 설정되어 공정이 임의의 위치적 오프셋들에 덜 민감하게 되는 경우에 유발될) 수 있다. 일부 실시 예들에서, 패널은, 예를 들어 제2 표면(504)상의 결함을 제거하는 것으로 밝혀진 종이 표면 상에서 가공된다. 제1 표면(502)에서 관찰하면, 레이저의 에너지가 낮아질 수 있다. 응력 균열들(592)은 레이저 에너지가, 일정하게 유지된 모든 다른 양태의 가공으로 350 마이크로줄에서 약 150 % 증가했을 때 발생하는 것으로 밝혀졌다. 대안적으로, 응력 균열들(592)은 레이저 에너지에 대한 연속적인 노출들 사이에서 패널이 너무 많이 냉각되도록 함으로써 발생할 수 있다. 따라서, 바람직하지 않은 응력 균열들(592) 및 대응하는 칩들을 피하기 위해, 하나의 레이저 노출 천공 구멍(590)에서의 에너지 인가와 다음 레이저 노출 천공 구멍(590) 사이의 주기가 제어된다. 시간의 주기가 너무 긴 경우, 이전 레이저 노광 천공 구멍(590)으로부터의 열이 소산되어 원하지 않는 응력 균열(592)이 형성될 가능성을 증가시킨다. 인과 관계의 메커니즘에 관계없이, 응력 균열들(592)은 절단 라인을 따라 패널로부터 분리될 때 상부 및 하부 표면들 중 하나 또는 둘 모두의 근처에서 타일의 에지를 따라 형성되는 칩들을 초래할 수 있다.
단위 영역에서 너무 많은 레이저 에너지(크기 또는 노출 시간 중의 하나)가 하나 이상의 구멍들(590)에 적용되는 경우 다른 문제들이 발생할 수 있다. 도 6f는 패널 재료의 일부가 과도한 에너지로 인해 절제되는 위치들(593)에서 이 현상의 예를 보여준다. 상기 절제는 기판 표면에서 재료의 일부만이 절제되기 때문에 상대적으로 얕지만, 이러한 상대적으로 얕게 제거된 영역은 상부 표면으로부터 결과 타일의 측면으로의 천이(transition)에서 손상 지점을 남긴다. 절단 라인을 따라 분리될 때 앞서 언급한 표면 손상은 결과 타일의 상부 표면에서 측면으로의 천이에서 칩들이 되는 것으로 보인다. 이러한 칩들은 측면 전극의 형성을 덜 성공적으로 만들 수 있다. 더욱이, 일부 경우들에서는 상기 절제가 손상 라인(512)을 넘어서 연장될 수 있다. 일부 경우들에서는 피치를 6 마이크론에서 약 35 % 감소시키면 도 6f에 도시된 것과 유사한 결함이 발생한다. 레이저의 에너지를 높이면 구멍 위치들 근처에서 유사한 절제가 발생할 수 있다.
레이저로부터의 에너지가 응력 균열들(591)을 유발하기에 충분한 에너지를 생성하지 못함에 따라 너무 낮은 경우(크기 또는 노출 시간에서) 또 다른 문제들이 발생할 수 있다. 이에 대한 예가 도 6g에 나타나 있으며, 여기서 절단 라인(510)은 그러한 구멍들(590) 사이에서 연장되는 위치들(594)에서 응력 균열들없이 단지 레이저 노출 천공 구멍들(590)만을 포함한다. 응력 균열들(591)의 부족은 타일이 절단 라인을 따라 패널로부터 분리되는 경우 상부 및 하부 표면들 중 하나 또는 둘 모두 근처에서 타일의 에지를 따라 칩들이 형성되는 결과를 초래할 수 있다. 이러한 응력 균열들의 부족은 레이저 에너지를 350 마이크로줄에서 200 마이크로줄로 약 45 % 낮춤으로써 발생할 수 있다.
절단 라인(510)을 따라 일련의 레이저 노출 천공 구멍들(590)로 지향되는 레이저 에너지의 효과들은, 레이저 에너지에 의해 영향을 받는 패널의 표면이 레이저 노출 구멍들(590) 위에 또는 근처에 배치된 전기적 요소들을 포함하는지 여부에 따라 달라진다. 특히, 베젤 빔의 개구수 및 길이(즉, 가우시안 빔은 액시콘(axicon)을 통해 지향되며, 여기서 액시콘은 전파 방향으로 더 먼 거리에 초점이 맞춰지므로 점이 아닌 초점 라인이 형성된다)는 이러한 전기적 요소들을 손상시킴이 없이 또는 분리 후 에지 균일성에 영향을 끼침이 없이 절단 라인들이 패널 표면의 전기적 요소들에 가까울 수 있도록 변경될 수 있다. 레이저가 작동하는 광의 파장 또는 빔의 일관성을 흡수, 반사, 산란 또는 교란시키는 패널 표면의 임의의 물체(예를 들어, 전기적 요소들)는 레이저 에너지에 노출되어 패널의 재료 특성을 변경하는 공정에 도전을 제기할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 패널 표면상의 전도성 트레이스들 근처를 절단하기 위해, 0.27의 개구수(NA)로 대략 1.7 밀리미터 FWHM(full-width at half-maximum) 라인 길이를 나타내는 1064 나노미터 베젤 빔이 생성된다. 이러한 기하학 구조는 균일한 에지를 유지하면서 패널 표면 상에서 전도성 트레이스로부터 떨어져 60 마이크론에 근접하게 절단하는 데 효과적인 것으로 밝혀졌다. NA를 더 줄이면(즉, 베젤 빔의 원뿔 각도를 줄이면), 절단 라인이 음영 효과(shadowing effect)없이 전기적 요소들에 훨씬 더 가까워 질 수 있다. 일부 경우들에서, 패널 표면 상의 전도성 트레이스의 30 마이크론 이내의 절단은, 예를 들어 일부 실시 예들에 따라 NA를 감소시키는 것과 같은 추가 제어들에서 음영 효과없이 가능하다. 그러나, 그러한 수정은 초점 라인을 형성하는 광의 원뿔의 직경을 증가시킬 것이다. 일부 경우들에서, 이것은 표면에서 더 넓은 절제 구역을 야기한다(즉, 구멍들(590)의 크기를 증가시킨다). 따라서 타일 에지들에 대한 절단 근접성, 패널 표면의 전기적 요소들에 대한 손상, 및/또는 절단 효과성 사이의 균형이 요구된다.
절단이 전기적 요소들에 더 가까워지거나 심지어 전기적 요소들을 통과해 절단됨에 따라 음영 효과가 더욱 현저해지기 시작한다. 도 6h로 돌아가면, 패널의 상면도(501) 및 측면 사시도(503) 및 대응하는 절단 라인(510)이 도시된다. 도시된 바와 같이, 패널은 레이저 에너지가 지향되는 제1 표면(502) 및 반대편의 제2 표면(504)을 포함한다. 패널이 절단 라인(510)을 따라 부러뜨려진 후에 절단 에지(506)에서 발생하는 다양한 변칙들을 보여주는 패널의 측면(506)이 도시된다.
도시된 바와 같이, 2 개의 상이한 유형의 전기적 요소들(550, 555)이 절단 라인(510) 근처에 도시되어있다. 특히, 전기적 요소들(555)는 절단 라인(510) 내로 또는 그 너머로 연장되는 패널의 표면(502) 상의 전도성 트레이스들이며, 전기적 요소들(550)은 절단 라인(510) 근처이지만 절단 라인(510) 내로 또는 그 너머로 연장되지 않는 패널의 표면(502) 상의 전도성 트레이스이다. 특히, 전기적 요소들(555a)은 절단 라인(510)을 넘어 거리(Doverlap, a) 만큼 연장되고, 전기적 요소들(555b)은 절단 라인(510)를 넘어 거리(Doverlap, b) 만큼 연장되고, 전기적 요소들(550b)은 절단 라인(510)으로부터의 거리(Daway, b) 만큼 연장되고, 전기적 요소들(550a)은 절단 라인(510)으로부터의 거리(Daway, a) 만큼 연장된다. 하나의 특정 경우에서, (Doverlap, a)는 100 마이크론이며, (Doverlap, b)는 30 마이크론이며, (Daway, b)는 30 마이크론이며, (Daway, a)는 60 마이크론이다.
측면 사시도(503)에 도시된 바와 같이, 각각의 전기적 요소들(550, 555)은 절단 라인(510)을 따른 레이저 노출이 표면(506)에 어떻게 영향을 미치는 지에 대한 상이한 영향을 가진다. 특히, 절단 라인(510)을 넘어 상당한 거리를 연장하는 전기적 요소들(555a)은 레이저 에너지와의 실질적인 간섭을 일으켜 전기적 요소들(555a) 아래의 그리고 일부 경우들에서는 그 너머의 넓은 영역들(즉, 영역들(508, 514))이 변경되지 않는다. 대조적으로, 절단 라인(510)을 넘어 더 작은 거리를 연장하는 전기적 요소들(555b)은 레이저 에너지와의 실질적인 간섭을 덜 야기하여 전기적 요소들(555b) 아래의 및 일부 경우에 그 너머의 더 작은 영역들(즉, 영역들(516, 518))이 변경되지 않는다. 절단 라인(510)에 가깝게 연장되는 전기적 요소들(550b)은 레이저 에너지와 간섭을 일으켜 전기적 요소들(550b)을 너머의 영역들(즉, 영역들(522, 524))이 변경되지 않는다. 절단 라인(510)에 가깝게 연장되지 않는 전기적 요소들(550a)은 레이저 에너지와 간섭을 일으키지 않으므로 전기적 요소들 (550a)를 넘어서는 영역(526)은 변경되지 않는다. 영역들(508, 514, 516, 518, 522, 524)에서 재료의 특성을 변경하지 못하면 절단 라인(510)을 따라 있는 영역들에서 패널의 강도가 감소하고, 전기적 요소들, 예를 들어 측면 전극들로 커버하기 어려운 표면 변칙들을 남기는 불안정한 파손이 발생할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 영역들(508, 514, 516, 518, 522, 524)에서 재료의 특성을 변경하지 못하면 절단 라인(510)에서 패널을 부러뜨릴 때 불안정한 에지를 초래하지 않지만, 재료 특성에서의 차이가 전기적 요소들, 예를 들어 측면 전극들로 커버하기 어렵게 하는 영역들을 남길 수 있다.
대안적으로, 빔 또는 패널은 개별화될 타일의 중심에 대한 빔의 원뿔 사이의 각도가 빔이 패널에 수직인 경우보다 더 크도록, 서로에 대한 각도로 배치될 수 있다. 레이저 출구 측 전극들에 대한 임의의 손상을 최소화하기 위해 초점 라인의 위치가 패널의 중간 위로 상승될 수도 있다.
도 5로 돌아가면, 일단 절단 라인이 완성되면(블록 578), 또 다른 절단 라인이 형성될 것인지가 결정된다(블록 582). 다른 절단 라인이 형성되는 경우(블록 582), 블록들(572-582)의 공정들이 다음 절단 라인에 대해 반복된다. 대안적으로, 더 이상 절단 라인이 형성되지 않는 경우(블록 582), 패널은 절단 라인(들)을 따라 부러뜨려지고 개별 타일(들)을 생성한(블록 584). 일부 실시 예들에서, 패널은 절단 라인(들)을 따라 작용하는 기계적 압력을 사용하여 부러뜨려진다. 다른 실시 예들에서, 패널은 절단 라인(들)을 따라 작용하는 열적 압력을 사용하여 부러뜨려진다. 도 6i로 돌아가면, 부러뜨리기(snapping) 공정이 완료되고 타일들(507, 511)로부터 분리된 타일(509) 및 타일(509)의 외부 에지(560)를 남기는 영역(520)이 도시된다.
본 명세서에 제공된 일부 실시 예들은 날카롭거나 급격한 피쳐들; 상부, 하부 및/또는 측면 표면들 상의 최소 손상/결함들; 및/또는 전기적 요소들, 예컨데 디스플레이 타일들의 하나 이상의 표면들 상의 전도성 트레이들에 매우 가까운 절단 라인들 및/또는 연마 라인을 갖지 않는 균일 한 에지를 나타내는 디스플레이 타일을 생성한다. 이러한 접근 방식들은 디스플레이 타일의 하나 이상의 표면들 상에 있는 전기적 요소들에 대한 손상을 최소화하거나 제거할 수 있다. 또한, 이러한 접근 방식들은 측면 전극들에서 불연속성의 발생을 감소시킬 수 있고, 및/또는 다중-타일 디스플레이에서 개별 디스플레이 타일들 사이의 거리를 감소시킬 수 있는 얇은 측면 전극들을 허용할 수 있다.
결론적으로, 직접 에지 완성된 디스플레이를 위한 다양한 신규 시스템들, 장치들, 방법들 및 배열들이 본 명세서에서 논의된다. 하나 이상의 실시 예들에 대한 상세한 설명이 위에서 제공되었지만, 다양한 대안들, 수정들 및 균등물들이 본 발명의 사상으로부터 변경되지 않고 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 상기 설명은 첨부된 청구 범위에 의해 정의되는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.

Claims (39)

  1. 디스플레이 타일 형성 방법으로서, 상기 방법은,
    패널의 표면 상에 절단 라인을 따라 일련의 천공 구멍들을 형성하는 단계로서, 상기 패널은 상기 패널의 상기 표면 상에 형성된 전기적 요소를 포함하며, 상기 절단 라인은 상기 전기적 요소에서 250 마이크론 내에 있는, 상기 일련의 천공 구멍들을 형성하는 단계;
    디스플레이 타일을 생성하기 위해 상기 절단 라인을 따라 상기 패널의 다른 부분으로부터 상기 패널의 일 부분을 분리하는 단계;
    에지 가공 시스템을 제공하는 단계로서, 상기 에지 가공 시스템은,
    상기 디스플레이 타일을 제 자리에 고정하도록 구성된 디스플레이 타일 고정구로서, 상기 전기적 요소가 상기 디스플레이 타일의 에지에서 250 마이크론 내의 상기 디스플레이 타일 상에 형성되는, 상기 디스플레이 타일 고정구;
    가공 헤드로서, 그라인딩 휠; 상기 그라인딩 휠에 결합되며 상기 그라인딩 휠을 회전시키도록 구성된 모터; 및 이동 가능한 아암;을 포함하며, 상기 그라인딩 휠은 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 두께보다 큰 상기 그라인딩 휠의 원주 외부 표면에서의 제1 폭, 및 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 상기 두께보다 작은 제2 폭을 갖는 그루브를 포함하는, 상기 가공 헤드;를 포함하는, 상기 에지 가공 시스템을 제공하는 단계;
    상기 그라인딩 휠의 상기 그루브가 상기 디스플레이 타일의 상기 에지 위에 있을 때까지 상기 그라인딩 휠이 상기 디스플레이 타일 고정구에 대해 이동하도록 상기 이동 가능한 아암을 이동시키는 단계; 및
    상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 대향하는 측면들로부터 재료가 제거되도록 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 상기 대향하는 측면들이 상기 그루브 내에서 상기 그라인딩 휠과 접촉할 때까지, 상기 그라인딩 휠이 상기 디스플레이 타일의 상기 에지를 향하여 이동하도록 상기 이동 가능한 아암을 이동시키는 단계로서, 상기 디스플레이 타일의 상기 에지가 상기 그라인딩 휠과 상기 전기적 요소 사이에 접촉없이 수정되는, 상기 이동 가능한 아암을 이동시키는 단계;
    를 포함하는 디스플레이 타일 형성 방법.
  2. 에지 가공 시스템으로서, 상기 시스템은,
    디스플레이 타일을 제 자리에 고정하도록 구성된 디스플레이 타일 고정구로서, 전기적 요소가 상기 디스플레이 타일의 에지에서 250 마이크론 내의 상기 디스플레이 타일 상에 형성되는, 상기 디스플레이 타일 고정구; 및
    가공 헤드;를 포함하며,
    상기 가공 헤드는,
    그라인딩 휠로서, 상기 그라인딩 휠은 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 두께보다 큰 상기 그라인딩 휠의 원주 외부 표면에서의 제1 폭, 및 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 상기 두께보다 작은 제2 폭을 갖는 그루브를 포함하는, 상기 그라인딩 휠;
    상기 그라인딩 휠을 회전시키도록 구성된 모터; 및
    이동 가능한 아암;을 포함하며,
    상기 이동 가능한 아암은,
    상기 그라인딩 휠의 상기 그루브가 상기 디스플레이 타일의 상기 에지 위에 있을 때까지 상기 디스플레이 타일 고정구에 대해 상기 그라인딩 휠을 이동시키도록; 및
    상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 대향하는 측면들의 각각으로부터 재료가 제거되도록 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 상기 대향하는 측면들이 상기 그루브 내에서 상기 그라인딩 휠과 접촉할 때까지, 여기서 상기 디스플레이 타일의 상기 에지는 상기 그라인딩 휠과 상기 전기적 요소 사이에 접촉없이 수정되는, 상기 디스플레이 타일의 상기 에지를 향하여 상기 그라인딩 휠을 이동시키도록; 구성되는,
    에지 가공 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전기적 요소는 상기 디스플레이 타일의 상기 에지에서 100 마이크론 내의 상기 디스플레이 타일 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 에지 가공 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 전기적 요소는 상기 디스플레이 타일의 상기 에지에서 70 마이크론 내의 상기 디스플레이 타일 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 에지 가공 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 그루브의 프로파일은, 상기 디스플레이 프로파일의 상기 에지에서의 급격한 천이(abrupt transition)를 둥근 에지로 대체하는 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 수정의 결과를 낳는 것을 특징으로 하는 에지 가공 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 둥근 에지는 200 마이크론 보다 작은 곡선 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 에지 가공 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 둥근 에지는 100 마이크론 보다 작은 곡선 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 에지 가공 시스템.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 둥근 에지는 60 마이크론 보다 작은 곡선 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 에지 가공 시스템.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 그라인딩 휠은 12 부피 퍼센트와 20 부피 퍼센트 사이의 다이아몬드 연마재들을 갖는 수지 결합된 그라인딩 휠이며, 상기 다이아몬드 연마재들은 2 마이크론과 35 마이크론 사이에 있는 것을 특징으로 하는 에지 가공 시스템.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 그라인딩 휠은 12 부피 퍼센트와 25 부피 퍼센트 사이의 다이아몬드 연마재들을 갖는 수지 결합된 그라인딩 휠이며, 상기 다이아몬드 연마재들은 2 마이크론과 35 마이크론 사이에 있는 것을 특징으로 하는 에지 가공 시스템.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 그라인딩 휠은 12 부피 퍼센트와 20 부피 퍼센트 사이의 다이아몬드 연마재들을 갖는 수지 결합된 그라인딩 휠이며, 상기 다이아몬드 연마재들은 2 마이크론과 35 마이크론 사이에 있는 것을 특징으로 하는 에지 가공 시스템.
  12. 청구항 2에 있어서,
    상기 그라인딩 휠은 12 부피 퍼센트와 20 부피 퍼센트 사이의 다이아몬드 연마재들을 갖는 수지 결합된 그라인딩 휠이며, 상기 다이아몬드 연마재들은 3 마이크론과 16 마이크론 사이에 있는 것을 특징으로 하는 에지 가공 시스템.
  13. 청구항 2에 있어서,
    상기 그라인딩 휠은 12 부피 퍼센트와 20 부피 퍼센트 사이의 다이아몬드 연마재들을 갖는 금속 결합된 그라인딩 휠이며, 상기 다이아몬드 연마재들은 12 마이크론과 32 마이크론 사이에 있는 것을 특징으로 하는 에지 가공 시스템.
  14. 청구항 2에 있어서,
    상기 그루브의 깊이는 70 마이크론 보다 작은 것을 특징으로 하는 에지 가공 시스템.
  15. 디스플레이 타일들을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
    디스플레이 타일 고정구 상에 디스플레이 타일을 장착하는 단계로서, 상기 디스플레이 타일은 상기 디스플레이 타일의 에지에서 250 마이크론 내의 유리 기판 상에 형성된 적어도 하나의 전기적 요소를 갖는 상기 유리 기판을 포함하며, 상기 디스플레이 타일은 유리 기판의 상기 에지가 상기 디스플레이 타일 고정구의 에지를 넘어 연장되도록 상기 디스플레이 타일 고정구 상에 장착되는, 상기 디스플레이 타일을 장착하는 단계;
    상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 대향하는 측면들이 그라인딩 휠 내의 그루브 내로 연장되도록 그리고 상기 그라인딩 휠의 원주 외부 표면 아래에서 상기 그라인딩 휠과 접촉하도록 상기 디스플레이 타일에 대해 상기 그라인딩 휠을 이동시키는 단계로서, 상기 그루브는 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 두께 보다 큰 상기 그라인딩 휠의 상기 원주 외부 표면에서의 제1 폭을 나타내고, 상기 그루브는 상기 그라인딩 휠의 상기 원주 외부 표면 아래에서 제2 폭을 나타내며, 상기 제2 폭은 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 상기 두께 보다 작은, 상기 그라인딩 휠을 이동시키는 단계;
    상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 대향하는 측면들이 상기 그루브 내로 연장되도록 그리고 상기 그라인딩 휠의 상기 원주 외부 표면 아래에서 상기 그라인딩 휠과 접촉하도록 상기 디스플레이 타일에 대해 상기 그라인딩 휠을 이동시키는 단계; 및
    상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 상기 대향하는 측면들의 각각으로부터 재료가 제거되도록 상기 디스플레이 타일을 향하여 상기 그라인딩 휠을 더 이동시키는 단계로서, 상기 디스플레이 타일의 상기 에지가 상기 그라인딩 휠과 상기 전기적 요소 사이에 접촉없이 수정되는, 상기 그라인딩 휠을 더 이동시키는 단계;
    를 포함하는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 방법은 패널로부터 상기 디스플레이 타일을 분리하는 단계를 더 포함하며, 상기 유리 기판은 상기 패널의 일부인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 패널로부터 상기 디스플레이 타일을 분리하는 단계는,
    패널의 표면 상에 절단 라인을 따라 일련의 천공 구멍들을 형성하는 단계로서, 상기 절단 라인은 상기 전기적 요소에서 250 마이크론 내에 있는, 상기 일련의 천공 구멍들을 형성하는 단계; 및
    상기 절단 라인을 따라 상기 패널을 기계적으로 부러뜨리는(breaking) 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 그라인딩 휠은 원위 단부 및 근위 단부를 포함하며, 상기 그루브는 상기 원위 단부로부터의 어떤 거리에 위치하며;
    상기 디스플레이 타일 고정구는 어떤 높이를 나타내며; 및
    상기 거리는 상기 높이보다 작은 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 유리 기판의 상기 에지는 상기 그루브의 어떤 깊이 보다 큰 어떤 거리 만큼 상기 디스플레이 타일 고정구의 에지를 넘어 연장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 거리는 10 마이크론과 1,000 마이크론 사이에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 청구항 19에 있어서,
    상기 그루브의 상기 깊이는 70 마이크론 보다 작은 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 청구항 15에 있어서,
    상기 전기적 요소는 상기 디스플레이 타일의 상기 에지에서 100 마이크론 내의 상기 디스플레이 타일 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 청구항 15에 있어서,
    상기 전기적 요소는 상기 디스플레이 타일의 상기 에지에서 70 마이크론 내의 상기 디스플레이 타일 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 청구항 15에 있어서,
    상기 그루브의 프로파일은 상기 디스플레이 프로파일의 상기 에지에서의 급격한 천이를 둥근 에지로 대체하는 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 수정의 결과를 낳는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 둥근 에지는 200 마이크론 보다 작은 곡선 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 둥근 에지는 100 마이크론 보다 작은 곡선 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 청구항 24에 있어서,
    상기 둥근 에지는 60 마이크론 보다 작은 곡선 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 청구항 15에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기적 요소는 상기 디스플레이 타일의 제1 표면 상에 형성된 제1 전기적 요소이며, 상기 방법은,
    상기 제1 전기적 요소로부터 상기 디스플레이 타일의 제2 표면 상에 형성된 제2 전기적 요소로 연장되는 랩-어라운드(wrap-around) 에지 전극을 형성하는 단계로서, 상기 제2 표면은 상기 제1 표면의 반대편에 있는, 상기 랩-어라운드 에지 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 디스플레이 타일 형성 방법으로서, 상기 방법은,
    패널의 표면 상에 절단 라인을 따라 일련의 천공 구멍들을 형성하는 단계로서, 상기 패널은 상기 패널의 상기 표면 상에 형성된 전기적 요소를 포함하며, 상기 절단 라인은 상기 전기적 요소에서 250 마이크론 내에 있는, 상기 일련의 천공 구멍들을 형성하는 단계; 및
    디스플레이 타일을 생성하기 위해 상기 절단 라인을 따라 상기 패널의 다른 부분으로부터 상기 패널의 일 부분을 분리하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  30. 청구항 29에 있어서,
    상기 절단 라인은 상기 전기적 요소에서 100 마이크론 내에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 청구항 29에 있어서,
    상기 절단 라인은 상기 전기적 요소에서 60 마이크론 이하의 거리에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 청구항 29에 있어서,
    상기 절단 라인은 상기 전기적 요소를 통과해 연장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 청구항 29에 있어서,
    상기 전기적 요소는 전도성 트레이스인 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 청구항 29에 있어서,
    상기 천공 구멍들의 각각의 최대 크기는 40 마이크론 보다 작은 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 청구항 29에 있어서,
    상기 두 개의 인접한 천공 구멍들 사이의 거리는 40 마이크론 보다 작은 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 청구항 29에 있어서,
    상기 천공 구멍들은 상기 패널을 레이저 에너지에 노출시킴으로써 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 청구항 29에 있어서,
    상기 디스플레이 타일을 생성하기 위해 상기 절단 라인을 따라 상기 패널의 다른 부분으로부터 상기 패널의 일 부분을 분리하는 단계는 상기 절단 라인을 따라 상기 패널을 기계적으로 부러뜨리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 청구항 29에 있어서,
    상기 패널은 유리 패널인 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 청구항 29에 있어서,
    상기 방법은,
    디스플레이 타일 고정구 상에 디스플레이 타일을 장착하는 단계로서, 상기 디스플레이 타일은 상기 디스플레이 타일의 상기 에지에서 250 마이크론 내의 유리 기판 상에 형성된 적어도 하나의 전기적 요소를 갖는 상기 유리 기판을 포함하며, 상기 디스플레이 타일은 유리 기판의 상기 에지가 상기 디스플레이 타일 고정구의 에지를 넘어 연장되도록 상기 디스플레이 타일 고정구 상에 장착되는, 상기 디스플레이 타일을 장착하는 단계;
    상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 대향하는 측면들이 그라인딩 휠 내의 그루브 내로 연장되도록 그리고 상기 그라인딩 휠의 원주 외부 표면 아래에서 상기 그라인딩 휠과 접촉하도록 상기 디스플레이 타일에 대해 상기 그라인딩 휠을 이동시키는 단계로서, 상기 그루브는 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 두께 보다 큰 상기 그라인딩 휠의 원주 외부 표면에서의 제1 폭을 나타내고, 상기 그루브는 상기 그라인딩 휠의 상기 원주 외부 표면 아래에서 제2 폭을 나타내며, 상기 제2 폭은 상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 상기 두께 보다 작은, 상기 그라인딩 휠을 이동시키는 단계;
    상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 대향하는 측면들이 상기 그루브 내로 연장되도록 그리고 상기 그라인딩 휠의 상기 원주 외부 표면 아래에서 상기 그라인딩 휠과 접촉하도록 상기 디스플레이 타일에 대해 상기 그라인딩 휠을 이동시키는 단계; 및
    상기 디스플레이 타일의 상기 에지의 상기 대향하는 측면들의 각각으로부터 재료가 제거되도록 상기 디스플레이 타일을 향하여 상기 그라인딩 휠을 더 이동시키는 단계로서, 상기 디스플레이 타일의 상기 에지가 상기 그라인딩 휠과 상기 전기적 요소 사이에 접촉없이 수정되는, 상기 그라인딩 휠을 더 이동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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