KR20220024854A - 높은 기계적 강도의 박형 유리 기판들의 에지 마감을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

요구되는 에지 프로파일을 부과하고 요구되는 기계적 에지 강도를 달성하는 한편 컷팅 및 분리에 의해 형성되는 영역들 내에서 에지들 상에 잔류하는 대응되는 손상을 동시에 감소시키기 위하여 취성 물질 기판이 에지 형성되고 마감될 수 있는 공정들 및 장치들이 제공된다. 본 개시의 공정들은 하나 이상의 박형 기판들의 표면을 성형하고, 및/또는 폴리싱하도록 구성되는 화학적 및 기계적 브러시 폴리싱 공정을 포함할 수 있다. 복수의 기판들이 스택된 구성으로 배열될 수 있고, 엔지니어링된 인터포저 장치들이 스택된 기판들 사이에 배열될 수 있다. 인터포저들은 기판들 사이의 공간을 제공할 수 있고, 기판 에지들 상의 물질 제거를 안내하도록 브러싱 동안에 필라멘트 배치를 지향할 수 있다. 대칭형 및 비대칭형 프로파일들을 포함하는 기판 에지 프로파일 형상들은 치수, 기계적 피쳐들, 물질 특성들, 및 위치들을 포함하는 인터포저 특성들의 전략적 조작에 의해 형성될 수 있다.

Description

높은 기계적 강도의 박형 유리 기판들의 에지 마감을 위한 방법 및 장치

본 출원은 2019년 7월 10일 출원된 미국 임시 출원 번호 제62/872410호 및 2019년 6월 20일 출원된 미국 임시 출원 번호 제62/864131호의 35 U.S.C. §119 하의 우선권의 이익을 청구하며, 이 문헌의 내용이 아래에 제시된 것과 같이 그 전체로서 인용되며 참조문헌으로 여기 병합된다.

본 개시는 일반적으로 높은 기계적 강도의 박형 유리 기판들의 에지 마감을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

여기에서 제공된 배경기술은 일반적으로 본 개시의 맥락을 제시하는 목적을 위한 것이다. 이 배경기술 단락에서 설명된 정도까지의 현재 명명된 발명가의 작업 뿐만 아니라 출원 시점에 종래 기술로서 인정되지 않을 수 있는 본 명세서의 태양들은 명시적으로든 또는 함축적으로든 본 개시에 반대되는 종래 기술로서 인정되는 것은 아니다.

복잡한 폼 팩터(form factors)의 높은 에지 강도를 갖는 얇은 유리 디스플레이 기판들에 대한 수요가 강력하고 증가하고 있다. 소비자 전자기기 공간(예를 들어, 휴대용 전자기기들)에 통상적으로 존재하는 이러한 기판에 대한 수요는 이제 자동차 및 더욱 진보된 광학 어플리케이션들과 같은 새로운 공간들 내에서 급속하게 증가하고 있다. 그들의 휴대용 전자 제품들(휴대폰 및 태블릿들)과 마찬가지로 복잡한 형상들의 새로운 얇은 유리 기판들은 종종 높은 기계적 에지 강도를 유지하는 한편 총 중량(자동차 유약 제품의 경우와 같이), 표면 청결도(건축 유리 공간의 전기 변색 창들의 경우와 같이), 및 기능성(자동차 인테리어 제품의 경우와 같이)을 위한 소비자 요구 조건들을 만족하기 위하여 얇은 유리로 형성된다.

비교적 높은 강도를 갖는 유리 기판들과 같은 얇은 기판들의 통상적인 싱귤레이션은 종종 복수의 기계적 에지 그라인딩 및 폴리싱 단계를 포함한다. 전형적으로, 에지들은 코스 그라인딩 물질들을 사용하여 형성될 수 있으며, 이는 기판 에지들 상의 서브-표면 손상(subsurface damage)을 도입할 수 있다. 에지들은, 초기 에지 성형에 의해 도입된 서브-표면 손상을 감소시키기 위해 감소된 연마제 사이즈를 갖는 복수의 그라인딩 휠들을 사용한 그라인딩 단계의 진행이 추가적으로 가해질 수 있다. 에지 그라인딩 단계들은 초기 그라인딩 또는 다른 에지 형성 공정들에 의해 도입된 서브-표면 손상을 줄이기 위해 사용될 수 있다. 도 1은 일부 통상적인 에지 형성 공정에 따라 수행되는 일련의 기계적 그라인딩 단계들을 도시한다. 도시된 바와 같이, 각 그라인딩 단계는 다른 그릿(grit)을 사용하여 복수의 패스를 필요로 할 수 있다. 이러한 기계적 그라인딩은 기판의 에지들을 손상시키고, 컷들, 칩들 및 기판의 기계적 에지 강도를 낮추는 다른 결함들을 남긴다. 기계적 그라인딩으로 인한 손상을 제거하고 에지 강도를 향상시키기 위하여, 에지들은 일반적으로 폴리싱 휠들의 진행을 사용하여 폴리싱된다.

이러한 종래의 에지 형성 및 마감 공정들은 시간 소요적이고 자본 비효율적이며 고가일 수 있고, 기판 형성의 가장 고가이며 시간 소요가 많은 동작들 중 하나를 포함하며, 여기에서 기판의 내부 피쳐들(interior features)의 에지가 형성되고 또한 마감된다. 일부 경우들에서, 에지 형성 및 마감은 전체 기판 제조 비용의 최대 50%를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 채용된 다양한 그라인딩 단계들의 패스들의 수는 비교적 시간이 많이 소요되는 프로세스들이라는 점이 밝혀질 수 있다. 추가적으로, 그라인딩 휠들, 폴리싱 휠들, 그라인딩 냉각제, 드레싱 물질들, 컷팅 휠들, 컷팅 유체들, 및 다른 그라인딩 소모품은 상대적으로 비쌀 수 있고, 마모 속도 모니터링과 같은 엄격한 공정 제어 구현을 요구할 수 있다. 기판 이용도는 복합체 및/또는 불규칙적인 형상을 제조할 때 이러한 형성 및 마감 공정들에 의해 상대적으로 낮을 수 있다. 단단한 물질 제거의 조절이 달성하기 어려울 수 있으므로 치수 조절이 비교적 어려울 수 있다. 스크린 프린팅 또는 다른 장식과 같은 하류 공정들은 정밀한 장식을 가능하게 하고 액체 잉크가 매끄러운 폴리싱된 에지들에 접촉하는 것을 방지하기 위하여 상대적으로 타이트한 마감된 기판 치수 공차들(예를 들어, 50 ㎛)을 요구할 수 있다. 이러한 공차들은 통상적인 기계적 그라인딩 및 폴리싱으로는 만족되기 상대적으로 어려울 수 있다. 공정 스루풋은 열적으로 제한될 수 있으며, 그라인드 존을 냉각시키는 능력에 의해 기계적 그라인딩 속도가 제한될 수 있다. 또한, 종래의 그라인딩 휠들을 사용하여 제조된 역 기하학적(inverse geometry) 에지 프로파일들은 그라인딩 작업들 하에서 붕괴될 수 있다.

종래의 기계적 그라인딩 및 폴리싱에 의해 달성된 기판 에지 강도는 비교적 낮을 수 있으며, 도 1과 관련하여 이해될 수 있는 바와 같이, 일부 경우들에서 300 MPa에 못 미칠 수 있다. 또한, 일부 시장에서의 미적 요구 사항들(예를 들어, 자동차 인테리어와 같은)은 상대적으로 낮은 수의 에지 칩들 및 비교적 작은 칩 사이즈 공차를 요구할 수 있으며, 이는 수용 가능한 수율을 달성하기 위하여 높은 횟수의 그라인딩 단계들 또는 패스들을 필요로 할 수 있다. 증가된 그라인딩 단계들 및 패스들은 비용과 스루풋을 증가시킬 수 있다.

따라서, 높은 강도의, 복합체 형태의 박형 기판을 제조하기에 적합한 개선된 에지 형성 및 마감 공정에 대한 필요성이 당 업계에 존재한다.

여기에 설명된 태양들은 앞서 설명된 문제점들의 일부를 해결하고자 한다.

아래에 본 개시의 하나 이상의 실시예들에 대한 단순화된 요약이 이러한 실시예들에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위하여 제시된다. 이러한 요약은 모든 고려되는 실시예들의 광범위한 개요가 아니며, 모든 실시예들의 주요한 또는 중요한 성분들을 식별하도록 의도되지 않을 뿐 아니라 실시예들 중 임의의 것 또는 전체의 범위를 한정하도록 의도되지 않는다.

본 개시는 복잡한 폼 팩터의 고강도 박형 기판들에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 고강도 유리 기판들과 같은 고강도 박형 기판들의, 니어 넷 성형(near-net shaping), 에지 프로파일링 및 마감을 포함하는 싱귤레이션에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 개시는 고강도 박형 유리 기판들의 에지들을 형성하고 마감하기 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다.

하나 이상의 실시예들에서 본 개시는 폴리싱된 에지를 갖는 기판에 관한 것으로서, 상기 기판은 적어도 700 MPa의 기계적 에지 강도, 및 사이즈가 2 마이크로미터보다 크지 않은 에지 결함들(edge flaws)을 포함한다. 상기 기판은 취성 물질(여기에 설명되는 것과 같이)을 포함할 수 있다. 상기 폴리싱된 에지는 실질적으로 평행한 구성으로 상기 폴리싱된 에지 상에 배열된 복수의 브러시 마크들을 포함할 수 있다. 상기 기판은 대략 0.01 mm 내지 대략 6.0 mm의 두께를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 기판은 적어도 1 GPa의 기계적 에지 강도를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 기판은 챔퍼링된 또는 방사형(radiused) 에지 프로파일을 포함할 수 있다. 더욱이, 일부 실시예들에서 상기 기판은 유리 라미네이트일 수 있다.

하나 이상의 실시예들에서, 본 개시는 기판의 에지 표면을 동시에 형성하고 마감하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 제1 인터포저 및 제2 인터포저 사이에 니어 넷 성형된 기판을 배열하는 단계, 상기 기판과 상기 인터포저들에 압축력을 인가하는 단계, 및 브러시를 사용하여 상기 기판의 에지 표면을 동시에 성형하고 폴리싱하는 단계를 포함하고, 각각의 인터포저 장치는 상기 기판의 요구되는 에지 프로파일 형상을 달성하기 위해 상기 브러시를 가이드하도록 구성된 사이즈 및 에지 프로파일을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 기판의 상기 에지 표면을 동시에 성형하고 폴리싱하는 단계는 로터리 브러시(rotary brush) 및 폴리싱 슬러리를 사용하여 상기 기판의 상기 에지 표면을 브러싱하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 폴리싱 슬러리는 0.3 내지 15.0 ㎛ 범위의 입자 사이즈(grain size)의 세륨 산화물을 포함할 수 있다. 상기 폴리싱 슬러리는 30 nm 내지 100 ㎛ 범위의 연마제 사이즈를 갖는 기계적 연마 슬러리를 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 폴리싱 슬러리는 pH 6 내지 10 범위의 알칼리성을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 브러시는 복수의 필라멘트들을 포함하고, 각각의 필라멘트는 0.2 mm보다 크지 않은 직경을 가질 수 있다. 각각의 인터포저 장치는 등고선 에지와 상기 기판의 두께의 0.01 내지 10배인 두께를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 기판의 에지 표면을 동시에 성형하고 폴리싱하는 단계는 상기 기판의 에지 표면을 챔퍼링하고 폴리싱하는 단계를 포함할 수 있다. 액체 불투과성 씨일이 각각의 인터포저 장치 및 상기 기판 사이에 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 기판은 강화된 유리, 비강화된 유리, 스틸 라미네이트, 세라믹 기판, 또는 실리콘 기판을 포함할 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 상기 제1 인터포저는 제1 사이즈를 가질 수 있고, 상기 제2 인터포저는 상기 제1 사이즈보다 더 작은 제2 사이즈를 가질 수 있다.

하나 이상의 실시예들에서 본 개시는 인접한 니어-넷 성형된 기판들을 상기 기판들의 에지 표면 상에 수행되는 브러싱 공정 동안에 분리하기 위한 인터포저에 관한 것이다. 상기 인터포저는 상기 기판의 주변 형상과 정렬되도록 구성되는 주변 형상, 상기 기판들의 두께의 0.01 내지 10배인 두께, 상기 기판들의 요구되는 에지 프로파일에 대응되는 에지 프로파일, 및 상기 기판들의 상기 요구되는 에지 프로파일에 대응되는 폭을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 인터포저는 상기 인터포저 내의 개구부를 통해 배열되는 그로밋(gromet)을 더 포함하고, 상기 그로밋은 상기 인터포저 및 인접한 기판들 사이의 마찰을 증가시키도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 상기 인터포저는 상기 기판들의 내부 에지의 브러싱을 위하여 상기 기판들의 개구부와 정렬되도록 구성되는 개구부를 가질 수 있다.

다수의 실시예들에 개시된 한편, 본 개시의 또 다른 실시예들이 본 발명의 도시적인 실시예들을 나타내고 설명하는 뒤따르는 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 구현될 것과 같이, 본 개시의 다양한 실시예들은 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 명백한 측면들에서의 변형들이 가능하다. 따라서, 도면들 및 상세한 설명은 속성상 도시적인 것으로 인식되어야 하며 한정적인 것으로 인식되어서는 안된다.

명세서가 본 개시의 다양한 실시예들을 형성하는 것으로 인식되는 청구되는 기술적 사상을 특정하여 지시하고 명확히 청구하는 청구항들로 결정지어지는 한편, 본 발명은 첨부된 도면들과 결합하여 아래의 설명으로부터 더 잘 이해될 것이라고 믿어진다.
도 1은 통상의 에지 그라인딩 공정에 따른 기계적 에지 그라인딩 단계들의 차트를 제공한다.
도 2는 에지 형성 및 마감이 가해질 수 있는 자동차 인테리어 디스플레이 기판의 복잡한 피쳐의 전면도이다.
도 3은 통상의 에지 형성 및 마감 공정들을 사용하여 일어날 수 있는 기판 에지 상의 기판 손상의 개념적인 내부 도면이다.
도 4는 통상의 에지 형성 및 마감 공정에 따라 예시의 박형 기판 상에 수행되는 오류 버짓 분석을 나타낸다.
도 5는 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 방법의 플로우 다이어그램이다.
도 6a는 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 기판의 전면도이다.
도 6b는 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 기판의 일부분의 단면 단부도이다.
도 7a는 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 브러싱 동작의 단면 다이어그램이다.
도 7b는 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 다른 브러싱 동작의 단면 다이어그램이다.
도 7c는 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 다른 브러싱 동작의 단면 다이어그램이다.
도 7d는 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 다른 브러싱 동작의 단면 다이어그램이다.
도 7e는 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 다른 브러싱 동작의 단면 다이어그램이다.
도 8은 복수의 형성 및 마감 동작들을 위한 기계적 에지 강도의 와이블 플롯이다.
도 9a는 본 개시의 브러싱 공정 이전 및 이후의 라미네이트 유리 기판을 나타내며, 브러싱 이전 및 이후의 기판 길이의 분포를 나타내는 사진이다.
도 9b은 본 개시의 브러싱 공정 이전 및 이후의 라미네이트된 유리 기판을 위한 기계적 에지 강도의 와이블 플롯이다.
도 10a는 기판 표면 상에 프린트된 잉크 라인의 확대 사진이다.
도 10b는 본 개시의 브러싱 동작이 가해진 이후의 기판 표면 상의 잉크 라인의 확대 사진이다.
도 11은 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 브러싱 동작의 단면 다이어그램이다.
도 12는 통상의 형성 및 마감 공정과 비교한 본 개시의 형성 및 마감 공정의 플로우 다이어그램이다.
도 13a는 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 형성되고 마감된 기판 에지의 현미경 사진이다.
도 13b는 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 형성되고 마감된 기판 에지의 다른 현미경 사진이다.
도 13c는 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 형성되고 마감된 기판 에지의 다른 현미경 사진이다.

본 개시는 공정들 및 디바이스들에 관련된 것이며, 이에 의해 컷팅 및 분리 기술들의 범위에 의해 니어 넷 형상일 수 있는 취성 물질 기판들이 요구되는 에지 프로파일을 부과하고 요구되는 기계적 에지 강도를 달성하는 한편, 컷팅 및 분리에 의해 형성되는 영역들 내에서 에지들 상에 잔류하는 대응되는 손상을 동시에 제거하기 위하여 에지 형성되고 마감될 수 있다. 본 개시의 공정들 및 디바이스들은 1.0 마이크로미터보다 크지 않은 결함들 및 1.25 GPa까지의 또는 이를 초과하는 기계적 에지 강도를 갖는 기판 에지를 달성하기 위해 채용될 수 있다. 또한, 본 개시의 공정들 및 디바이스들은 10 nm보다 크지 않은 평균 거칠기(Ra), 20 nm보다 크지 않은 제곱 평균 제곱근 거칠기(RMS)와, 500 nm보다 크지 않은 피크-대-밸리(peak to valley)를 갖는 기판 에지를 달성하기 위해 사용될 수 있다. 취성 물질 기판은 원시적 형태(비강화된 유리들, 강화된 유리들, 세라믹, 실리콘, 금속들 또는 기타)일 수 있거나 코팅들, 장식들 및/또는 박막 디바이스들로 가공될 수 있다.

본 개시의 공정들 및 디바이스들을 이용하여 형성되고 마감될 수 있는 특정한 기판 물질들은 소다-라임 유리, 어닐링된 소다-라임 유리, 알루미노실리케이트 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 적절한 코어 및 클래드 물질들을 갖는 라미네이트된 유리(또는 유리 라미네이트), 및/또는 다른 취성 물질들을 포함할 수 있다. 여기에 기술된 공정들 및 디바이스들은 대칭 형상 또는 비대칭 형상일 수 있는 임의의 적합한 에지 프로파일 형상을 갖는 기판을 형성 및/또는 마감하는데 사용될 수 있다.

본 개시의 공정들은 하나 이상의 얇은 기판들의 표면을 성형 및/또는 폴리싱하도록 구성된 화학적 및 기계적 브러시 폴리싱 공정을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 기판들은 뱃치(batch) 브러싱 공정에서 함께 형성되고 마감될 수 있다. 복수의 기판들은 적층된 구성으로 배열될 수 있으며, 엔지니어링된 인터포저 디바이스들은 적층된 기판들 사이에 배열될 수 있다. 인터포저들은 기판들 사이의 공간을 제공할 수 있고, 또한 기판 에지들 상의 물질 제거를 안내하도록 브러싱 중에 필라멘트 배치를 지향하도록 구성할 수 있다. 이러한 방식으로, 인터포저들은 다른 부분을 브러싱로부터 보호하는 동안, 기판 에지들 및 측면들 중 원하는 부분들을 노출시키도록 성형되고 크기를 가질 수 있다. 대칭 및 비대칭 프로파일을 포함하는 기판 에지 프로파일 형상들은 치수들, 기계적 특징들, 재료 특성들 및 공정 배치 내에서의 위치를 포함하는 인터포저 특성들의 전략적 조작에 의해 형성될 수 있다.

약 0.005 mm 내지 약 12.0 mm의 두께 또는 약 0.01 mm 내지 약 6.0 mm의 두께를 갖는 취성 기판, 또는 다른 상대적으로 작은 두께를 갖는 취성 기판들이, 예를 들어 휴대 전화 및 태블릿 컴퓨터와 같은 휴대용 전자기기들의 스크린들 또는 표면들, 및 대시 보드 구성 요소들과 같은 자동차 인테리어 표면들을 포함하여, 다양한 산업들에서 및 다양한 기술들 및 어플리케이션들을 위해 사용될 수 있다. 이러한 기판들은 예를 들어, 약 50 mm 내지 약 1500 mm의 길이, 폭 또는 직경을 가질 수 있거나 또는 다른 적절한 치수들을 가질 수 있다. 이러한 어플리케이션들을 위한 물질들은 유리, 유리 라미네이트들, 실리콘 및/또는 다른 적절한 물질들을 포함할 수 있다. 이러한 얇은 구성 요소들은 전체 중량, 표면 청결, 기능성 및 에지 강도에 대한 특정한 소비자 또는 제조업체 요구 사항들을 가질 수 있다. 이러한 구성 요소들은 추가로 상대적으로 복잡한 형상들을 가지며, 일부 경우에는 내부 피쳐들을 가질 수 있다. 도 2는 원하는 에지 강도를 달성하기 위해 에지 형성 및 마감을 요구할 수 있는 복합체 피쳐 자동차 인테리어 디스플레이 기판(200)의 일 실시예를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일부 복합 형상들은 하나 이상의 외부 에지들(202) 및 하나 이상의 내부 에지들(204)을 가질 수 있다. 내부 및/또는 외부 에지들은 원하는 에지 프로파일 형상, 기계적 에지 강도 및/또는 에지 거칠기를 달성하기 위해 형성 및 마감 공정들이 가해질 수 있다.

통상의 형성 및 마감 공정들은 균열들, 칩들 및/또는 다른 결함들을 기판에 도입시킬 수 있다. 도 3은 통상의 형성 및 마감 공정이 남길 수 있는 서브-표면 손상의 일 예시를 도시한다. 기계적 스코어링 및 브레이킹은 기판에 깊은 크랙들을 남길 수 있는 한편, 기계적 그라인딩 공정들은 폴리싱에 의해 제거하기 어려울 수 있는 추가적인 서브-표면 손상을 생성할 수 있다. 통상의 형성 및 마감 공정들은 또한 치수 조절의 난점을 부여할 수 있다. 도 4는 자동차 인테리어 박형 유리 기판 제조 공정에서 수행된 오류 버짓 분석(error budget analysis)을 제공한다. 오류 버짓 분석은 하류의 장식 작업들에 필요한 치수 정밀도를 달성하기 위한 기존의 형성 및 마감 공정의 부적절함을 나타냈다. 오류 버짓 분석은 가상의 1000 mm x 250 mm 박형 유리 기판 상에서 수행되었다. 스크린 프린팅과 같은 장식 공정들은 정밀한 장식을 가능하게 하기 위하여, 및 액체 장식 물질들(예를 들어, 잉크)이 매끄러운 폴리싱된 에지들과 접촉하여 잉크들이 번지는 것을 방지하기 위하여 종종 타이트한 마감된 기판 치수 공차들(예를 들어, ± 50 ㎛)을 요구한다. 도 4에서 요약된 오류 버짓 분석에 표시된 바와 같이, 박형의 마감된 유리 기판 치수 변화에 대한 가장 상당한 기여자는 크기까지의 그라인딩 및 이온 교환 화학적 강화였다.

이제 도 5를 참조하면, 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 제조 공정(500)이 도시된다. 도시된 바와 같이, 공정은 기판의 니어 넷 성형 단계(502); 제1 및 제2 인터포저 사이의 스택에 니어 넷 형상의 기판을 배치하는 단계(504); 상기 스택에 압축력을 인가하는 단계(506); 기판 에지들을 브러시하는 단계(508); 및 세정 및 하류 공정(510)을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 공정(500)은 추가적 및/또는 대안적인 단계들을 포함할 수 있다.

공정(500)은 자동차 용도, 건축 어플리케이션들, 소비자 전자 제품 및/또는 다른 산업 분야에서 사용하기 위해 유리, 유리 라미네이트, 다른 라미네이트, 유리 복합체, 실리콘 또는 다른 비교적 취성 물질들을 포함하는 상대적으로 얇은 기판들의 제조에 사용될 수 있다. 유리 기판 또는 다른 기판은 미리 강화될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판은 강화되고, 하나 이상의 측면(예를 들어, 도 7a의 측면들(712A, 714A)에서부터 제1 압축 깊이(depth of compression, DOC)까지의 압축 응력(compression stress, CS) 영역을 나타낸다. CS 영역은 최대 CS 크기(CS_max)를 포함한다. 유리 기판은 DOC로부터 대향하는 CS 영역으로 연장되는 중앙 영역에 배치된 CT 영역을 갖는다. CT 영역은 최대 CT 크기(CT_max)를 정의한다. CS 영역과 CT 영역은 유리 기판의 두께를 따라 연장되는 응력 프로파일을 정의한다.

하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판은 인장 응력을 나타내는 중심 영역과 압축 응력 영역을 생성하기 위해 기판의 부분들 사이의 열팽창 계수의 불일치를 이용하여 기계적으로 강화될 수 있다. 일부 실시예들에서, 유리 기판은 유리를 유리 전이점 이상의 온도로 가열하고 이후 급속히 냉각함에 의해 열적으로 강화될 수 있다.

하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판은 이온 교환에 의해 화학적으로 강화될 수 있다. 이온 교환 공정에서, 유리 기판의 표면의 또는 그 근처의 이온들은 동일한 원자가 또는 산화 상태를 갖는 더 큰 이온들로 대체되거나 교환된다. 유리 기판이 알칼리 함유 유리를 포함하는 실시예들에서, 물품의 표면층 내의 이온들 및 더 큰 이온들은 Li⁺, Na⁺, K⁺, Rb⁺ 및 Cs⁺와 같은 1가 알칼리 금속 양이온들이다. 대안적으로, 표면층 내의 1가 양이온들은 Ag⁺ 등과 같은 알칼리 금속 양이온들 이외의 1가 양이온들로 대체될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 유리 기판 내로 교환된 1가 이온들(또는 양이온들)은 응력을 생성한다.

하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판은 약 900 MPa 이상, 약 920 MPa 이상, 약 940 MPa 이상, 약 950 MPa 이상, 약 960 MPa 이상, 약 980 MPa 이상, 약 1000 MPa 이상, 약 1020 MPa 이상, 약 1040 MPa 이상, 약 1050 MPa 이상, 약 1060 MPa 이상, 약 1080MPa 이상, 약 1100 MPa 이상, 약 1120 MPa 이상, 약 1140 MPa 이상, 약 1150 MPa 이상, 약 1160 MPa 이상, 약 1180 MPa 이상, 약 1200MPa 이상, 약 1220 MPa 이상, 약 1240 MPa 이상, 약 1250 MPa 이상, 약 1260 MPa 이상, 약 1280 MPa 이상, 또는 약 1300 MPa 이상인 CS_max를 갖는다. 하나 이상의 실시예들에서, CS_max는 약 900 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 920 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 940 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 950 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 960 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 980 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1000 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1020 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1040 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1050 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1500 MPa, 약 1060 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1080 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1100 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1120 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1140 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1150 MPa에서 약 1500 MPa, 약 1160 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1180 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1200M Pa 내지 약 1500 MPa, 약 1220 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1240 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1250 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1260 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1280 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 1300 MPa 내지 약 1500 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1480 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1460 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1450 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1440 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1420 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1400 MPa, 약 900MPa 내지 약 1380 MPa, 약 900MPa 내지 약 1360 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1350 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1340 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1320 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1300 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1280 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1260 MPa, 약 900MPa 내지 약 1250 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1240 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1220 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1210 MPa, 약 900MPa 내지 약 1200 MPa, 약 900MPa 내지 약 1180 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1160 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1150 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1140 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1120 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1100 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1080 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1060 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1050 MPa, 약 950 MPa 내지 약 1050 MPa, 또는 약 1000 MPa 내지 약 1050 MPa의 범위이다. CS_max는 주 표면에서 측정될 수 있거나, CS 영역 내에서 주 표면으로부터 일정 깊이에서 발견될 수 있다.

하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판은 한쪽 또는 양측 표면으로부터 약 10 마이크로미터인 유리 기판 내의 깊이에서 800 MPa 이상의 CS 크기를 갖는 응력 프로파일을 갖는다(CS10). 하나 이상의 실시예들에서, CS10은 약 810 MPa 이상, 약 820 MPa 이상, 약 830 MPa 이상, 약 840 MPa 이상, 약 850 MPa 이상, 약 860 MPa 이상, 약 870 MPa 이상, 약 880MPa 이상, 약 890MPa 이상 또는 약 900MPa 이상이다. 하나 이상의 실시예들에서, CS10은 약 800 MPa 내지 약 1000 MPa, 약 825 MPa 내지 약 1000 MPa, 약 850 MPa 내지 약 1000 MPa, 약 875 MPa 내지 약 1000 MPa, 약 900 MPa 내지 약 1000 MPa, 약 925 MPa 내지 약 1000 MPa, 약 950 MPa 내지 약 1000 MPa, 약 800MPa 내지 약 975 MPa, 약 800MPa 내지 약 950 MPa, 약 800 MPa 내지 약 925 MPa, 약 800 MPa 내지 약 900 MPa, 약 800 MPa 내지 약 875 MPa, 또는 약 800MPa 내지 약 850MPa의 범위이다.

하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판은 제1 주 표면(102)으로부터 약 5 마이크로미터의 한쪽 또는 양쪽 측면들로부터 유리 기판 내의 깊이에서 약 700 MPa 이상, 또는 약 750 MPa 이상의 CS 크기를 갖는 응력 프로파일을 갖는다(CS5). 하나 이상의 실시예들에서, CS5는 약 760 MPa 이상, 약 770 MPa 이상, 약 775 MPa 이상, 약 780 MPa 이상, 약 790 MPa 이상, 약 800 MPa 이상, 약 810 MPa 이상, 약 820 MPa 이상, 약 825 MPa 이상 또는 약 830 MPa 이상이다. 하나 이상의 실시예들에서, CS5는 약 700 MPa 내지 약 900 MPa, 약 725 MPa 내지 약 900 MPa, 약 750 MPa 내지 약 900 MPa, 약 775 MPa 내지 약 900 MPa, 약 800 MPa 내지 약 900MPa, 약 825 MPa 내지 약 900MPa, 약 850 MPa 내지 약 900MPa, 약 700 MPa 내지 약 875 MPa, 약 700 MPa 내지 약 850 MPa, 약 700 MPa 내지 약 825 MPa, 약 700 MPa 내지 약 800 MPa, 약 700 MPa 내지 약 775 MPa, 약 750 MPa 내지 약 800 MPa, 약 750 MPa 내지 약 850 MPa, 또는 약 700 MPa 내지 약 750 MPa의 범위이다.

하나 이상의 실시예들에서, CT_max 크기는 약 80 MPa 이하, 약 78 MPa 이하, 약 76 MPa 이하, 약 75 MPa 이하, 약 74 MPa 이하, 약 72 MPa 이하, 약 70 MPa 또는 약 68 MPa 이하, 약 66 MPa 이하, 약 65 MPa 이하, 약 64 MPa 이하, 약 62 MPa 이하, 약 60 MPa 이하, 약 58 MPa 이하, 약 56 MPa 이하, 약 55 MPa 이하, 약 54 MPa 이하, 약 52 MPa 이하, 또는 약 50 MPa 이하이다. 하나 이상의 실시예들에서, CT_max 크기는 약 40MPa 내지 약 80 MPa, 약 45MPa 내지 약 80MPa, 약 50 MPa 내지 약 80 MPa, 약 55 MPa 내지 약 80 MPa, 약 60MPa 내지 약 80MPa, 약 65MPa 내지 약 80MPa, 약 70 MPa 내지 약 80 MPa, 약 40MPa 내지 약 75 MPa, 약 40 MPa 내지 약 70 MPa, 약 40 MPa 내지 65 MPa, 약 40MPa 내지 약 60 MPa, 약 40MPa 내지 약 55 MPa, 또는 약 40 MPa 내지 약 50 MPa 범위이다.

하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판의 DOC는 약 0.2 * 유리 기판의 두께(0.2 * t) 이하이다. 예를 들어, DOC는 약 0.18t 이하, 약 0.16t 이하, 약 0.15t 이하, 약 0.14t 이하, 약 0.12t 이하, 약 0.1t 이하, 약 0.08t 이하, 약 0.06t 이하, 약 0.05t 이하, 약 0.04t 이하, 또는 약 0.03t 이하이다. 하나 이상의 실시예들에서, DOC는 약 0.02t 내지 약 0.2t, 약 0.04t 내지 약 0.2t, 약 0.05t 내지 약 0.2t, 약 0.06t 내지 약 0.2t, 약 0.08내지 약 0.2t, 약 0.1t 내지 약 0.2t, 약 0.12t 내지 약 0.2t, 약 0.14t 내지 약 0.2t, 약 0.15t에서 약 0.2t, 약 0.16t 내지 약 0.2t, 약 0.02t 내지 약 0.18t, 약 0.02t 내지 약 0.16t, 약 0.02t 내지 약 0.15t, 약 0.02t 내지 약 0.14t, 약 0.02t 내지 약 0.12t, 약 0.02t에서 약 0.2t, 약 0.02t 내지 약 0.08t, 약 0.02t 내지 약 0.06t, 약 0.02t 내지 약 0.05t, 약 0.1t 내지 약 0.8t, 약 0.12t 내지 약 0.16t, 또는 약 0.14t 내지 약 0.17t의 범위이다.

하나 이상의 실시예들에서, 유리는 비강화될 수 있다. 일부 실시예들에서, 비강화된 유리는 어닐링된 유리를 포함한다.

이러한 유리 기판을 위한 예시적인 조성물들은 소다라임 실리케이트유리 조성물, 알루미노실리케이트 유리 조성물 또는 알칼리 알루미노실리케이트 유리 조성물을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 유리 기판은 코닝® Gorilla® 유리, Lotus™ NXT, Eagle XG® 유리, Willow® 유리 및/또는 다른 유리 형태들 및 다른 취성 재료들을 포함할 수 있다.

유리 기판은 약 0.1 mm 내지 약 6 mm의 범위 또는 약 0.1 mm 내지 약 1.5 mm의 범위의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 유리 기판은 약 0.125 mm 이상인(예를 들어, 약 0.13 mm 이상, 약 0.13 mm 이상, 약 0.13mm 이상, 약 0.13 mm 이상, 약 0.13 mm 이상, 약 0.13 mm 이상, 약 0.13 mm 이상, 0.13 mm 이상, 약 0.13 mm 이상, 약 0.13 mm 이상, 약 0.13 mm 이상, 약 0.13 mm 이상, 약 0.13 mm 이상, 약 0.13 mm 이상, 약 0.13 mm 이상, 약 0.13mm 이상) 두께를 가질 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판 두께는 약 0.01 mm 내지 약 1.5 mm, 0.02 mm 내지 약 1.5 mm, 0.03 mm 내지 약 1.5 mm, 0.04 mm 내지 약 1.5 mm, 0.05 mm 내지 약 1.5 mm, 0.06 mm 내지 약 1.5 mm, 0.07 mm 내지 약 1.5 mm, 0.08 mm 내지 약 1.5 mm, 0.09 mm 내지 약 1.5 mm, 0.1 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.15 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.2 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.25 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.3 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.35 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.4 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.45 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.55 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.6 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.65 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.7 mm 내지 약 1.5 mm, 약 0.01 mm 내지 약 1.4 mm, 약 0.01 mm 내지 약 1.3 mm, 약 0.01 mm 내지 약 1.2 mm, 약 0.01 mm 내지 약 1.1 mm, 약 0.01 mm 내지 약 1.05 mm, 약 0.01 mm 내지 약 1 mm, 약 0.01 mm 약 내지 약 0.95 mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.9 mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.85 mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.8 mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.75 mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.7 mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.65mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.6 mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.55 mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.5 mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.4 mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.3 mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.2mm, 약 0.01 mm 내지 약 0.1mm, 약 0.04 mm 내지 약 0.07 mm, 약 0.1mm 내지 약 1.4 mm, 약 0.1 mm 내지 약 1.3 mm, 약 0.1 mm 내지 약 1.2 mm, 약 0.1 mm 내지 약 1.1 mm, 약 0.1 mm 내지 약 1.05 mm, 약 0.1 mm 내지 약 1 mm, 약 0.1mm 내지 약 0.95mm, 약 0.1 mm 내지 약 0.9 mm, 약 0.1 mm 내지 약 0.85 mm, 약 0.1 mm 내지 약 0.8mm, 약 0.1 mm 내지 약 0.75 mm, 약 0.1mm 내지 약 0.7 mm, 약 0.1 mm 내지 약 0.65 mm, 약 0.1 mm 내지 약 0.6 mm, 약 0.1 mm 내지 약 0.55 mm, 약 0.1 mm 내지 약 0.5 mm, 약 0.1 mm 내지 약 0.4 mm, 또는 약 0.3 mm 내지 약 0.7 mm의 범위이다.

하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판은 약 5 cm 내지 약 250 cm, 약 10 cm 내지 약 250 cm, 약 15 cm 내지 약 250 cm, 약 20 cm 내지 약 250 cm, 약 25 cm 내지 약 250 cm, 약 30 cm 내지 약 250 cm, 약 35 cm 내지 약 250 cm, 약 40 cm 내지 약 250cm, 약 45 cm 내지 약 250 cm, 약 50 cm 내지 약 250 cm, 약 55 cm 내지 약 250 cm, 약 60 cm 내지 약 250 cm, 약 65 cm 내지 약 250 cm, 약 70 cm 내지 약 250 cm, 약 75 cm 내지 약 250 cm, 약 80 cm 내지 약 250 cm, 약 85 cm 내지 약 250 cm, 약 90 cm 내지 약 250 cm, 약 95 cm 내지 약 250 cm, 약 100 cm 내지 약 250 cm, 약 110 cm 내지 약 250 cm, 약 120 cm 내지 약 250 cm, 약 130 cm 내지 약 250 cm, 약 140 cm 내지 약 250 cm, 약 150 cm 내지 약 250 cm, 약 5cm 내지 약 240 cm, 약 5 cm 내지 약 230 cm, 약 5 cm 내지 약 220 cm, 약 5 cm 내지 약 210 cm, 약 5cm 내지 약 200cm, 약 5cm 내지 약 190 cm, 약 5cm 내지 약 180cm, 약 5 cm 내지 약 170 cm, 약 5 cm 내지 약 160 cm, 약 5 cm 내지 약 150 cm, 약 5 cm 내지 약 140 cm, 약 5 cm 내지 약 130 cm, 약 5 cm 내지 약 120 cm, 약 5 cm 내지 약 120 cm, 약 5 cm 내지 약 110 cm, 약 5cm 내지 약 100cm, 약 5cm 내지 약 90cm, 약 5cm 내지 약 80cm, 또는 약 5 cm 내지 약 75cm 범위의 두께를 갖는다.

하나 이상의 실시예들에서, 유리 기판은 약 5cm 내지 약 250 cm, 약 10 cm 내지 약 250 cm, 약 15 cm 내지 약 250 cm, 약 20 cm 내지 약 250 cm, 약 25 cm 내지 약 250 cm, 약 30 cm 내지 약 250 cm, 약 35 cm 내지 약 250 cm, 약 40 cm 내지 약 250 cm, 약 45cm 내지 약 250 cm, 약 50 cm 내지 약 250 cm, 약 55 cm 내지 약 250 cm, 약 60 cm 내지 약 250 cm, 약 65 cm 내지 약 250 cm, 약 70 cm 내지 약 250 cm, 약 75 cm 내지 약 250 cm, 약 80 cm 내지 약 250 cm, 약 85 cm 내지 약 250 cm, 약 90 cm 내지 약 250 cm, 약 95 cm 내지 약 250 cm, 약 100 cm 내지 약 250 cm, 약 110 cm 내지 약 250 cm, 약 120 cm 내지 약 250 cm, 약 130 cm 내지 약 250 cm, 약 140 cm 내지 약 250 cm, 약 150 cm 내지 약 250 cm, 약 5 cm 내지 약 240 cm, 약 5 cm 내지 약 230 cm, 약 5 cm 내지 약 220 cm, 약 5 cm 내지 약 210 cm, 약 5 cm 내지 약 200 cm, 약 5 cm 내지 약 190 cm, 약 5 cm 내지 약 180 cm, 약 5 cm 내지 약 170 cm, 약 5 cm 내지 약 160 cm, 약 5 cm 내지 약 150 cm, 약 5 cm 내지 약 140 cm, 약 5 cm 내지 약 130 cm, 약 5 cm 내지 약 120 cm, 약 5cm 내지 약 110 cm, 약 5 cm 내지 약 100 cm, 약 5 cm 내지 약 90 cm, 약 5 cm 내지 약 80 cm, 또는 약 5 cm 내지 약 75 cm 범위의 길이를 갖는다.

일부 실시예들에서, 기판은 비교적 얇은 스틸 라미네이트 체 또는 다른 얇은 라미네이트 제품일 수 있거나 포함할 수 있다. 기판은 부가적으로 또는 대안적으로 코팅되거나, 장식되거나, 또는 전처리될 수 있다. 예를 들어, 기판은 하나 이상의 잉크들 또는 박막들로 코팅될 수 있다. 일부 실시예들에서, 그러한 장식들은 니어 넷 성형 이전에 적용될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 장식 층은 니어 넷 성형 및/또는 제조 공정에서 다른 적절한 지점에서 적용될 수 있다. 상기 공정 단계들(502-510) 각각은 추가적인 도면들을 참조하여 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다.

기판은 임의의 적절한 방법을 사용하여 니어 넷 성형될 수있다(502). 예를 들어, 기판은 기계적 스코어 및 브레이크 공정을 사용하여 니어 넷 성형될 수 있고, 여기에서 유리 또는 다른 기판의 더 큰 시트가 형성되고 마감될 성분의 외곽과 함께 스코어링되고, 상기 성분은 스코어링 라인을 따라 더 큰 시트로부터 기계적으로 분리된다. 다른 실시예들에서, 니어 넷 성형은 예를 들어 코닝 레이저 기술(Corning Laser Technologies, CLT)에 의해 공급되는 레이저들을 사용하여 나노 천공(nano-perforation) 및 열 분리에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 니어 넷 성형은 예를 들어 균열 전파 제어(Crack Propagation Control, CPC) 기술을 통한 제1 단계와 CO₂ 레이저 또는 다른 적합한 레이저 장치를 통한 열 분리의 제2 단계를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 니어 넷 성형은 나노 천공(CPC를 통해서와 같이) 및 셀프-분리를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판은 니어 넷 성형 동안 또는 니어 넷 성형 단계의 일부로서 에지 프로파일될 수 있다. 예를 들어, 레이저 에지 챔퍼링 기술은 기판을 동시에 니어 넷 성형 및 에지 프로파일링하기 위하여 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서는 에지 형성 및 마감하기 전에 강화, 장식, 코팅 및/또는 다른 처리들이 수행될 수 있다.

니어 넷 성형 기판은 제1 인터포저와 제2 인터포저 사이에 배치될 수 있다(504). 각각의 인터포저는 기판과 유사한 크기와 형상을 가질 수 있다. 인터포저들은 인접한 기판들을 분리하도록 구성될 수 있으며, 브러싱 동작들 중에 브러시 필라멘트들을 지향시키기 위하여 기판 에지들의 원하는 영역 또는 일부분들을 노출 및 보호하도록 추가로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 기판들은 개별 기판들 사이에 배열된 인터포저들을 갖는 스택된 구성으로 정렬되고 배열될 수 있다.

도 6a 내지 도 6b는 하나 이상의 실시예들에 따른 본 개시의 인터포저(600)의 일 예시를 도시한다. 인터포저(600)는 제1 및 제2 측면들(601)을 갖는 평면 형상을 가질 수 있다. 인터포저(600)는 형성되고 마감될 특정한 기판에 대응되도록 사이즈와 형상을 가질 수 있다. 도 6과 관련하여 도시된 인터포저(600)가 일반적으로 직사각형 주변 형상을 갖지만, 본 개시의 인터포저는 형성되고 마감될 기판과 정렬되도록 구성된 임의의 다른 적합한 주변 형상을 가질 수 있음이 인식되어야 한다. 예를 들어, 기판이 형성되고 마감될 수 있는 원형 주변 형상을 갖는 경우, 대응하는 인터포저는 또한 원형 주변 형상을 가질 수 있다. 도 6a의 오버헤드 뷰를 참조할 때, 인터포저(600)는 인터포저의 제1 면을 따라 측정된 길이(L)를 가질 수 있고, 제2 면을 따라 측정되고 및 상기 길이에 수직한 폭(W)을 가질 수 있다. 길이 및 폭은 대응하는 기판의 길이 및 폭과 동일하거나 실질적으로 동일하거나 유사한 사이즈를 가질 수 있다.

예를 들어, 일부 실시예들에서, 인터포저(600)는 형성되고 마감될 대응하는 기판의 원하는 마감된 길이와 일치하는 사이즈를 갖는 길이(L)를 가질 수 있다. 즉, 마감된 기판이 100 mm의 최종 길이를 갖도록 구성되는 경우, 예를 들어, 대응하는 인터포저는 추가적으로 100 mm의 길이(L)를 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 인터포저(600)는 형성되고 마감될 대응하는 기판의 원하는 기판의 원하는 마감된 길이보다 약간 더 작은 길이(L)를 가질 수 있다. 예를 들어, 기판이 100 mm의 최종 길이를 갖도록 구성되는 경우, 대응하는 인터포저는 99 mm, 98 mm, 97 mm, 96 mm, 95 mm의 길이(L) 또는 다른 길이를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 인터포저(600)는 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 더 많은 기판 재료를 브러싱 동작들에 노출시키도록 사이즈를 가질 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 인터포저(600)는 대응하는 기판의 원하는 마감된 길이보다 큰 길이(L)를 가질 수 있다. 추가적으로 인터포저의 폭(W)은 형성되고 마감될 대응하는 기판의 원하는 마감된 폭에 일치하거나, 더 작거나, 또는 더 크도록 사이즈를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 인터포저(600)의 길이(L)는 약 50 mm 내지 약 1500 mm의 범위일 수 있고, 폭(W)은 약 50 mm 내지 약 500 mm 사이의 범위일 수 있다. 다른 실시예들에서, 인터포저(600)는 처리될 특정 기판(들)과 대응하도록 사이즈를 갖는 더 작거나 또는 더 큰 치수들을 가질 수 있다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 인터포저는 폭(W) 및 길이(L) 각각에 수직으로 측정된 두께(T)를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 두께(T)는 형성되고 마감될 대응되는 기판의 두께의 대략 0.01 배 내지 대략 10 배일 수 있다. 예를 들어, 형성되고 마감될 기판이 1 mm의 두께를 갖는 경우, 인터포저(600)는 약 0.01 mm 내지 약 10 mm의 두께(T)를 가질 수 있다. 인터포저(600)의 두께(T)는 이하에서 설명되는 바와 같이 기판 재료의 브러시 필라멘트들에 대한 노출을 조절하도록 사이즈를 가질 수 있다.

인터포저(600)는 정의된 프로파일 형상을 갖는 주변 또는 외부 에지면(604)을 가질 수 있다. 프로파일 형상은 바람직한 기판 에지 프로파일 형상을 달성하기 위해 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 브러시 필라멘트를 기판의 원하는 부분들로 지향하도록 구성될 수 있다. 인터포저 에지(604)의 프로파일 형상은 챔퍼링된 에지일 수 있고, 예를 들어 도 6b에 도시된 바와 같이 2 개의 챔퍼링된 코너들(605)을 가질 수 있다. 각각의 챔퍼링된 코너(605)는 인터포저(600)의 측면(601)과 에지 표면(604)의 최외곽 부분 사이에서 경사진 또는 테이퍼진 표면을 정의할 수 있다. 챔퍼링된 코너들(605)은 45도 챔퍼링 각도 또는 임의의 다른 적절한 챔퍼링 각도를 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 인터포저 에지(604)는 경사형(beveled), 방사형(radiused), 정사각형 또는 다른 적절한 에지 프로파일 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 인터포저 에지(604)는 각각 인터포저 위에 또는 아래에 배치된 2개의 기판들 상에 상이한 에지 프로파일들을 달성하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 인터포저 에지(604)는 인터포저(600)의 제1 측면(601)을 따라 배치된 챔퍼링된 코너(605)가 제2 대향하는 코너와 직각을 이룰 수 있고, 인터포저의 제2 측면에 대하여 90도 각도로 직각을 이룰 수 있다. 이러한 방식으로, 인터포저(600)는 에지(604)의 2 개의 코너들에서 브러시 강모들(bristles)을 다르게 지향시킬 수 있다.

인터포저(600)는 일부 실시예들에서 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE)으로 구성될 수 있다. 인터포저(600)는 추가적으로 또는 대안적으로 하나 이상의 종이 재료들, 하나 이상의 플라스틱들, 네오프렌, 실리콘, 엘라스토머 재료들 및/또는 다른 적절한 물질을 포함할 수 있다. 인터포저(600)는 상대적으로 가혹한 화학 물질(예를 들어, 산성, 알칼리성)에 내성을 갖는 재료들, 폴리머 물질들의 범위가 고려되는 경우 공정 온도의 극단들을 견디는 것이 가능하고, 상대적으로 부드러운, 그리고 기판 표면에 대하여 논-마킹형의 재료들로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 인터포저(600)는 약 6.0 내지 11.0, 또는 약 7.0 내지 약 9.0의 pH를 갖는 하나 이상의 재료들로 구성될 수 있다. 인터포저 재료(들)는 추가로 쉽게 가공되도록 구성될 수 있고 로봇 핸들링을 가능하게 하는 비교적 높은 수준의 기계적 강성을 갖도록 구성될 수 있다. 인터포저 재료(들)는 쉽게 세정되고 재사용되도록 구성될 수 있다. 인터포저 재료(들)는 인터포저가 기판 상에 표시를 남기지 않도록 논-마킹형으로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 인터포저 재료(들)는 비교적 연질일 수 있고 압축될 때 측방향으로 팽창하도록 구성될 수 있다. 인터포저 재료(들)는 기판 재료에 대한 액체 불투과성 씨일일 수 있는 씨일을 형성하도록 구성될 수 있다. 이러한 씨일은 연마 슬러리가 노출된 부분들을 넘어 기판 상으로 흐르지 않도록 구성될 수 있고, 및/또는 기판의 분쇄를 방지하기 위해 기판 / 인터포저 스택에 인가된 압축력을 분산시키도록 구성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 인터포저(600)는 2 개의 측면들(601) 사이에서 연장되는 하나 이상의 관통 홀들(602)을 가질 수 있다. 인터포저(600)는 인터포저를 가로질러 대칭으로 또는 다르게 전략적으로 이격된 1 내지 10개의, 또는 그 이상의 관통 홀들(602)을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 관통 홀(602)은 이중 챔버 단면 형상을 갖는 관통 홀을 통해 카운터보어링(counterbored)되거나, 또는 카운터싱크될(countersink) 수 있다. 각 관통 홀(602)은 각각 인터포저의 제1 및 제2 면들(601) 내로 연장되는 깊이를 갖는 제1 및 제2 챔버들(606), 및 챔버들 사이에서 연장되는 채널(608)을 가질 수 있다. 채널(608)은 챔버들(606)의 폭보다 작은 폭 또는 직경을 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 관통 홀들(602)은 일정한 폭 또는 직경을 가질 수 있거나, 다른 적절한 단면 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 관통 홀들(602)은 각각 안정화제 또는 안정화 물질을 수용하도록 구성될 수 있다. 안정화제 또는 안정화 물질은 주변 인터포저 재료와 비교하여 기판 재료에 대해 더 높은 마찰 계수를 갖도록 구성된 하나 이상의 고무들 또는 다른 몰딩 가능한 물질들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 안정화제는 관통 홀들(602)로부터 쉽게 제거될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 인터포저 사이에 기판을 배치하는 단계는 각 인터포저가 스택 내에 배치되기 전, 도중 또는 후에 각 관통 홀(602) 내로 안정제 또는 안정화 물질을 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 인터포저(600)는 관통 홀들(602) 내에 배치된 안정제 또는 안정화 물질 없이 채용될 수 있다.

인터포저(600)는 형성되고 마감될 기판 또는 복수의 기판들에 대응하는 사이즈를 가지도록 형성될 수 있음이 이해되어야 한다. 적어도 하나의 실시예들에서, 인터포저(600)는 약 100 mm 내지 약 1000 mm의 길이(L)와 약 30 mm 내지 약 300 mm의 폭(W)을 가질 수 있다. 인터포저(600)는 약 0.1 mm 내지 약 10 mm 사이의 두께(T)를 가질 수 있다. 관통 홀들(602)은 약 1 mm 내지 약 20 mm의 폭 또는 직경을 가질 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 인터포저(600)는 마감될 기판(들)에 대응되는 크기를 갖는 임의의 다른 적절한 치수들을 가질 수 있다. 인터포저(600)는 마감될 기판(들)의 원하는 길이 및 폭과 동일하거나, 약간 더 크거나, 또는 약간 더 작은 길이(L) 및 폭(W)의 사이즈를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 인터포저(600)는 마감된 기판 길이보다 0.1-10 mm 더 작은 길이를 가질 수 있고, 마감된 기판 폭보다 0.1-10 mm 더 작은 폭을 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 인터포저(600)는 기판(들)에 대해 다른 적절한 치수를 가질 수 있다.

일부 실시예들에서, 복수의 기판들은 각각의 인접한 쌍의 기판들 사이에 배열된 인터포저를 구비하며, 스택 내에 배치될 수 있다. 기판은 각각 동일한 원하는 마감된 형상 및 사이즈를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 스택에 배치된 복수의 기판들은 뱃치 공정에서 동시에 형성되고 동시에 마감되는 이들의 에지들을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 최대 5, 최대 10, 최대 20, 최대 50, 최대 100, 최대 200, 최대 300, 최대 400 또는 최대 500 개의 기판들이 기판들의 각각의 쌍 사이에 배열된 인터포저들과 가지며 스택 내에서 함께 배열될 수 있다. 다른 실시예들에서, 더 많거나 더 적은 기판들이 뱃치 처리를 위하여 스택 내에서 함께 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 부분 스택의 각 단부(예를 들어, 상부 및 하부)에 엔드캡들(endcaps) 또는 척들(chucks)이 배열될 수 있다. 엔드캡들 또는 척들은 하나 이상의 금속들 또는 다른 적절한 물질들로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 인터포저들은 기판들 상으로 직접 스크린 프린트될 수 있다. 예를 들어, 제1 기판은 스택 내에 위치할 수 있고, 원하는 형상 및 치수들을 갖는 인터포저가 기판의 측면 상으로 직접 스크린 프린트될 수 있고, 제2 기판은 프린트된 인터포저 상에서 스택 내에 배치될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 인터포저들은 브러싱 동작들 후에 기계적 및/또는 화학적으로 제거될 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 압축력이 기판 및 인터포저들(506)에 인가될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 인터포저들 사이에 기판이 배치되는 경우, 제1 측면으로부터 기판 및 인터포저들을 압축하기 위하여 제1 인터포저에, 제2 측면으로부터 기판 및 인터포저들을 압축하기 위하여 제2 인터포저에, 또는 제1 및 제2 인터포저들 모두에 압축력이 인가될 수 있다. 압축력은 임의의 적절한 수단을 사용하여 인가될 수 있고, 약 1 psi와 약 1000 psi 사이의 범위일 수 있다. 일부 실시예들에서, 스택에 인가되는 압력 또는 힘의 크기는 기판들의 치수들 및/또는 개수에 의존할 수 있다. 예를 들어, 스택 내의 하나 이상의 기판들이 100 mm의 길이 및 폭을 갖는 경우, 스택에 약 650-700 psi의 압축력이 인가될 수 있다. 다른 예시로서, 스택 내의 하나 이상의 기판들이 635 mm의 대각선 길이를 갖는 정사각형인 경우, 약 30-40 psi의 압축력이 스택에 인가될 수 있다. 압축력은 압축력을 분산시키고 기판들의 균열이나 파손을 일으키지 않을만큼 충분히 넓은 표면적에 인가될 수 있음을 이해해야 한다. 압축력은 기판 및 인터포저들을 스택 내에 함께 유지하도록 구성될 수 있으며, 일반적으로 서로에 대한 구성요소의 미끄럼 또는 비틀림을 방지할 수 있다. 압축력은 임의의 적절한 수단을 사용하여 인가될 수 있다. 일부 실시예들에서, 예를 들어 클램프가 스택 상에 배치될 수 있고, 요구되는 힘을 인가하기 위하여 너트 또는 볼트가 조여질 수 있다.

기판 에지들을 브러싱하는 단계는 기판의 에지를 브러시 및 폴리싱 재료 또는 슬러리와 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다(508). 브러시 및 슬러리는 칩들, 컷들, 또는 다른 결함을 제거하기 위해 기판의 에지 표면을 폴리싱하도록 구성될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 브러시 및 슬러리는 원하는 형상을 달성하기 위해 기판 재료를 기계적 및/또는 화학적으로 제거하여 기판의 에지 표면을 동시에 성형하도록 구성될 수 있다.

브러시는 기판들의 스택과 대응하는 크기를 가질 수 있으며, 베이스 부로부터 연장되는 복수의 강모들 또는 필라멘트들을 가질 수 있다. 브러시 필라멘트들은 일부 실시예들에서 하나 이상의 중합체들, 수지 재료들, 또는 탄소 섬유 재료들로 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 다른 적절한 필라멘트 물질들이 사용될 수 있다. 또한, 브러시 필라멘트들은 각각 일부 실시예들에서 각각 0.500 mm보다 크지 않거나 0.200 mm보다 크지 않은 직경을 갖는다. 일부 실시예들에서, 브러시 필라멘트들은 약 0.100 mm 내지 약 0.500 mm의 직경을 가질 수 있다. 필라멘트들은 일부 실시예들에서 원형 또는 다각형 단면 형상을 가질 수 있다. 브러시 필라멘트들은 약 1 mm 내지 약 200 mm의 길이를 가질 수 있다. 브러시의 필라멘트들은 일부 실시예들에서는 다양한 길이들 및/또는 다양한 직경들을 가질 수 있다. 또한, 브러시 필라멘트들은 개별적인 술(tuft) 또는 다발들로 배열될 수 있고, 각각의 술 또는 다발들이 약 1.0 mm 내지 약 10.0 mm의 직경을 갖는다. 개별적인 필라멘트들 또는 필라멘트들의 술들은 브러시 베이스 상에서 특정 패턴으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 다발들 또는 술들이 직선, 나선형, 지그재그, 랜덤, 또는 다른 패턴으로 배열될 수 있다. 또한 브러시는 약 10 % 내지 약 95 %, 또는 약 30 % 내지 약 90 % 사이, 또는 약 50 % 내지 약 85 % 사이의 브러시 밀도(또는 필라멘트 밀도)를 가질 수 있다. 적어도 하나의 실시예들에서, 본 개시의 브러시는 약 68.5 %의 브러시 밀도를 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 필라멘트 및 술들은 임의의 다른 적절한 크기 및 구성을 가질 수 있다.

일부 실시예들에서, 브러시는 중심의 종축을 중심으로 회전시키도록 구성된 회전 브러시일 수 있다. 일부 실시예들에서, 회전 브러시는 기판 및 인터포저 스택이 고정되는 동안 기판의 에지를 따라 측방향으로 이동하면서 그 중심 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 기판 스택은 부가적으로 또는 대안적으로 브러시의 회전 축과 평행한 스택의 중심 축을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 브러싱 단계는 브러시를 제1 방향으로 회전시키고 기판 및 인터포저 스택을 대향하는 제2 방향으로 추가로 회전시킴으로써 수행될 수 있다. 이는 기판(들)이 둥근 평면 형상을 갖는 경우 특히 유용할 수 있다. 본 개시의 브러싱 공정은 단일 패스 극성 운동(single pass polar motion)을 사용하여 기판의 전체 주변 에지를 폴리싱하도록 동작할 수 있으며, 코너 드웰링(corner dwelling) 또는 코너 라운딩 운동들이 필요 없다는 것을 이해해야 한다.

브러시는 기판에 연마 재료 또는 슬러리를 적용하도록 작동될 수 있다. 폴리싱 재료 또는 슬러리는 기판의 에지 표면을 동시에 성형 및/또는 폴리싱하기 위해 기판 재료를 화학적 및/또는 기계적으로 제거하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 폴리싱 물질은 세륨 산화물 또는 다이아몬드 슬러리와 같은 연마 슬러리 일 수 있거나 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 폴리싱 물질은 약 0.01 마이크로미터 내지 약 15.0 마이크로미터 또는 0.05 내지 7.0 마이크로미터, 0.1 내지 1.0 마이크로미터, 0.1 내지 0.5 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 세륨 산화물 또는 다른 연마제 또는 화학 연마제를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 폴리싱 물질은 약 0.1 내지 약 0.3 마이크로미터의 입자 크기를 갖는 세륨 산화물 또는 다른 연마제 또는 화학 연마제를 가질 수 있다. 세륨 산화물 슬러리 또는 다른 폴리싱 물질은 pH 6 내지 pH 11 범위의 알칼리성을 가질 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 폴리싱 물질은 약 30 nm 내지 약 100 마이크로미터 범위의 다이아몬드 연마제 사이즈를 갖는 50 ct/리터의 DND Dia-Sol 나노다이아몬드를 포함할 수 있다. 화학적 및/또는 기계적 연마 물질들을 포함하는 다른 폴리싱 물질들이 다른 실시예들에서 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 다수의 폴리싱 물질들이 연속적으로 또는 동시에 사용될 수 있다.

일부 실시예들에서, 브러시는 폴리싱 물질을 수신 및 분배하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 브러시 필라멘트들이 연장되는 브러시 베이스는 브러시 베이스로부터 필라멘트들 및 기판 상으로 폴리싱 물질을 배출하도록 구성된 천공들 또는 채널을 가질 수 있다. 천공들은 브러시 베이스 전체에 분포될 수 있다. 폴리싱 물질은 압출 시스템을 통해 또는 회전 브러시의 구심력을 통해 천공들을 통해 배출될 수 있다. 천공들은 정의된 점도를 갖는 폴리싱 물질의 원하는 유량을 달성하기에 적합한 임의의 직경을 갖는 원형, 다각형 또는 임의의 다른 적절한 단면 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 브러시 베이스는 필요에 따라 외부 소스로부터 연속적인 폴리싱 물질 재충전을 가능하도록 구성되는 로터리 결합체(rotary union)를 가질 수 있다.

브러싱 동작 동안, 브러시는 약 10 내지 약 1000 rpm의 속도로 구동될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 브러시는 약 1 내지 약 1000 m/분의 기판의 에지를 따른 선형 속도로 구동될 수 있다. 브러시는 기판 에지와 브러시 필라멘트들 사이의 인접 거리(butting distance)가 약 0.1 내지 약 10.0 mm 사이에서 유지되도록 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 브러시의 각각의 패스를 갖는 것과 같이, 인접 거리는 달라질 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 인접 거리는 에지 성형을 위한 물질 제거를 달성하도록 구성될 수 있으며, 제2 인접 거리는 에지 폴리싱을 달성하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 브러시의 각 패스는 주로 인접 거리에 따라 주로 성형을 향해 또는 주로 폴리싱을 향해 지향될 수 있다. 브러싱은 원하는 에지 프로파일이 달성될 때까지 수행될 수 있으며, 기판 에지 상의 최대 결함 크기 또는 평균 결함 크기가 3 마이크로미터 미만, 2 마이크로미터 미만, 또는 1 마이크로미터 미만이 될 때까지 수행될 수 있다. 브러싱 단계는, 챔퍼링, 경사형, 방사형 또는 다른 적절한 에지 프로파일 또는 형상일 수 있는, 기판의 원하는 에지 형상을 형성하고, 동시에 기판 에지를 폴리싱하도록 동작할 수 있다.

일부 실시예들에서, 브러싱 단계는 단일 스테이지 브러싱 단계를 포함할 수 있다. 즉, 일부 실시예들에서, 단일 브러시는 에지 표면 위로 적절한 수의 패스들을 사용하여 에지들을 성형하고 폴리싱하도록 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 브러싱은 예를 들어 하나 이상의 브러시 및/또는 하나 이상의 폴리싱 물질을 사용하여 다수의 단계들에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 브러싱 단계는 제1 브러시 및 제1 입자 사이즈를 갖는 폴리싱 물질을 사용하여 수행될 수 있고, 제2 브러싱 단계는 상기 브러시와 제2의, 더 작은 입자 사이즈를 갖는 폴리싱 물질을 사용하여 수행될 수 있다. 특정한 예로서, 제2 브러싱 단계는 약 0.1 마이크로미터 및 약 0.5 마이크로미터의 입자 사이즈를 갖는 미세 폴리싱 세륨 산화물 슬러리를 사용하여 기판 에지들을 브러싱하는 단계를 포함할 수 있다.

브러싱 단계 동안, 인터포저들은 기판 물질을 원하는 에지 프로파일 또는 형상으로 제거하기 위하여 브러시 필라멘트들을 지향시키도록 동작할 수 있다. 특히, 인터포저들은 원하는 양의 기판 에지에 브러싱 단계로부터 물질 제거가 가해질 수 있도록 원하는 양의 기판 에지를 브러시 표면에 노출시키도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 도 7a는 인접한 기판들의 각각의 쌍 사이에 배치된 인터포저(704)를 갖는 기판(702)의 스택(여기에 기술된 유리 기판의 하나 이상의 실시예들을 포함할 수 있는)의 일 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 압축력(706)이 스택에 인가될 수 있고, 기판의 에지들은 브러시(708)에 노출될 수 있다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 인터포저(704)는 기판(702)의 폭 및/또는 길이와 동일하거나 실질적으로 동일한 폭 및/또는 길이의 사이즈를 가질 수 있다. 기판(702)에 대한 인터포저(704)의 동일한 또는 실질적으로 동일한 사이징의 결과로서, 인터포저들은 기판의 수직 에지 표면(710A)만이 브러시(708)에 노출되고 대향하는 측면들(712A, 714A)을 브러시로부터 보호하도록 보장할 수 있다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 동시적인 브러싱 및 폴리싱 단계는 에지(710A)의 정사각의 또는 수직인 에지 프로파일 형상을 갖는 기판들을 생성할 수 있다.

다른 예시로서, 도 7b는 인접한 기판들의 각 쌍 사이에 배치된 인터포저(716)를 갖는 기판들(702)의 스택을 도시한다. 각각의 인터포저(716)는 기판들(702)보다 더 작은 폭 및/또는 길이를 가질 수 있고, 따라서 브러시(708)에 기판 표면을 더 많이 노출시키도록 구성될 수 있다. 특히, 인터포저(716)의 짧아진 폭 및/또는 길이는 각 기판의 에지 표면(710b) 이외에 대향하는 측면들(712B, 714B)의 일부분이 브러시(708)에 노출되도록 유발할 수 있다. 이와 같이 에지 표면을 노출시키는 것은, 도 7a의 재료 제거와 비교하여 브러시 및 폴리싱 물질이 더 많은 기판 물질을 제거하는 것을 가능하게 할 수 있다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 대향하는 측면들(712B, 714B)의 일부분을 노출시키는 것은 브러싱 단계가 에지(710B)의 챔퍼링된 에지 프로파일 형상을 형성하도록 유발할 수 있다. 도 7b에서 알 수 있는 바와 같이, 인터포저들(716)의 두께는 브러시(708)에 노출된 기판의 양에 추가로 영향을 줄 수 있다. 상대적으로 두꺼운 인터포저(716)는 브러시 필라멘트들 노출된 측면들(712B, 714B)에 보다 쉽게 도달할 수 있지만, 비교적 더 얇은 기판들은 브러시 필라멘트들에 대한 노출을 줄임으로써 측면들을 더 보호할 수 있다.

일부 실시예들에서, 인터포저들은 기판의 비대칭 에지 프로파일을 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 기판들은 다른 크기를 갖고, 및/또는 다른 형상을 갖는 인터포저들에 의해 이격될 수 있다. 도 7c는 제1 크기를 갖는 인터포저(718) 및 제2 크기를 갖는 인터포저(720)로 이격된 기판들(702)의 스택을 도시한다. 일부 실시예들에서, 제2 크기는 제1 크기보다 더 클 수 있다. 특히, 인터포저들(720)은 인터포저들(718)의 폭 및/또는 길이보다 더 큰 폭 및/또는 길이를 가질 수 있다. 인터포저들(718, 720)은 스택 내의 각각의 기판(702)이 기판의 일측에 배치된 제1 크기의 인터포저(718) 및 기판의 대향 측면 상에 배치된 제2 크기의 인터포저들(720)를 갖도록 배치될 수 있다. 따라서, 더 작은 크기의 인터포저(718)는 더 큰 크기의 인터포저(720)와 비교하여 각각의 기판(702)의 노출된 측면 또는 노출된 측면의 더 큰 부분을 제공할 수 있다. 따라서, 각각의 기판(702)에 대해, 다른 사이즈의 인터포저들(718, 720)은 비대칭 에지를 생성하기 위해 브러시(708)의 필라멘트들을 지향시킬 수 있다. 더 작은 인터포저(718)가 배치되는 경우, 기판(702)은 챔퍼링된 에지 프로파일 형상(도 7b에 도시된 것과 유사한)을 가질 수 있고, 더 큰 인터포저(718)가 배치되는 경우, 기판은 정사각 에지 프로파일 형상(도 7a에 도시된 것과 유사한)을 가질 수 있다.

다른 실시예들에서, 기판의 비대칭 에지 프로파일은 비대칭 에지를 갖는 인터포저들을 사용하여 달성될 수 있다. 도 7d는 인터포저(722)를 사용하여 이격된 기판들(702)의 스택을 도시한다. 각각의 인터포저(722)는 경사형 에지 프로파일을 가질 수 있고, 일반적으로 사다리꼴 단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 각각의 인터포저(722)는 기판들(702)의 폭이거나 이와 실질적으로 유사할 수 있는 제1 폭을 가질 수 있다. 인터포저들(722)은 제1 폭으로부터, 제1 폭보다 더 작은 제2 폭까지 각각 테이퍼질 수 있다. 제2 폭은 인접한 기판(702)의 측면(714D)의 일부를 노출시키도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 도 7에 도시된 바와 같이 스택된 구성에서, 각각의 기판(702)은 인터포저(722)의 제1 폭에 인접하게 배열된 제1 측과, 다른 인터포저의 제2 폭에 인접하게 배열된 제2 측을 가질 수 있다. 경사형 인터포저 에지들은 브러시(708)의 필라멘트들을 지향시켜 도 7d에 도시된 바와 같이 에지(710D)의 경사형 또는 테이퍼 에지 프로파일 형상을 생성할 수 있다.

다른 실시예들에서, 인터포저는 다른 에지 프로파일 형상들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 7e는 각각의 인터포저가 더블 챔퍼링된 에지 형상을 갖는 인터포저들(724)과 짜여진(interwoven) 기판들(702)의 스택을 도시한다. 더블 챔퍼링된 에지는 기판들(702)의 폭 또는 길이와 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있는 가장 큰 폭 또는 길이로 연장될 수 있고, 제2의 더 작은 폭 또는 길이를 향해 에지의 각 측 상에서 내측으로 테이퍼질 수 있다. 인터포저(724)의 더블 챔퍼링된 에지는 기판 변(712E, 714E)의 일부를 브러싱 단계에 노출시킬 수 있다. 각각의 인터포저(724)의 더블 챔퍼링된 에지는 도 7e에 도시된 바와 같이 라운드진 또는 곡선의 에지 프로파일 형상을 형성하도록 브러시(708)의 필라멘트들을 지향할 수 있다.

따라서, 본 개시의 인터포저들은 원하는 기판 에지 프로파일을 달성하도록 구성된 임의의 적절한 길이 및 폭, 두께 및 에지 프로파일 형상을 가질 수 있음이 이해되어야 한다. 인터포저들은 브러시 필라멘트들과 기판들 사이의 접촉을 안내하거나 지향시켜, 다른 영역들을 브러싱하거나 및/또는 보호하기 위해 기판의 특정 영역 또는 양을 노출하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 인터포저들은 기판 표면 상에 결함이 형성되도록 하기보다는 기판 에지 상에 브러싱함에 의해 유발되는 임의의 결함들을 채널링할 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 공정(500)은 세정 및/또는 하류의 처리 단계들(510)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 브러싱 단계가 완료되고 기판 에지가 성형되고 폴리싱된 후, 기판은 인터포저 스택으로부터 제거될 수 있고, 기판은 기판 표면으로부터 폴리싱 물질, 기판 먼지 또는 다른 물질들을 제거하기 위해 임의의 적합한 세정 방법들에 의해 세정될 수 있다. 세정은 예를 들어 린스 또는 수욕(water bath)을 포함할 수 있다. 추가적인 하류 공정들은 프린트된 잉크들과 같은 장식, 전자 부품들의 부착, IOX 강화 공정과 같은 추가적인 강화, 및/또는 다른 하류 공정들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 폴리싱된 기판 에지들은 산 에칭 처리에 의해 더욱 강화될 수 있다.

일부 실시예들에서, 전술한 공정(500)은 기계적 그라인딩 없이 기판의 에지 표면을 동시에 형성하고 마감하도록 동작할 수 있음을 이해해야 한다. 즉, 에지 챔퍼링 또는 다른 에지 성형은 폴리싱 물질이 에지 표면 상으로 브러시될 때, 폴리싱 물질과 기판 물질 사이의 화학적 및/또는 기계적 상호 작용에 의해 제공될 수 있다. 전술한 공정은 그라인딩 휠들로부터와 같이, 기계적 그라인딩이 종종 발생시킬 수 있는 손상을 입히지 않고 에지 표면을 형성하고 성형하도록 동작할 수 있다. 기계적 그라인딩에 의해 가해지는 흠집들, 칩들, 및/또는 다른 결함이 없으므로, 전술한 공정을 사용하여 상대적으로 높은 에지 강도가 달성될 수 있음을 이해해야 한다.

전술한 공정(500)은 상대적으로 높은 에지 강도를 갖는 마감된 기판을 제공할 수 있다. 특히, 여기에서 기술된 공정 및 디바이스들을 사용하여 성형되고 폴리싱된 에지들을 갖는 기판은 적어도 100 MPa, 적어도 300 MPa, 적어도 500 MPa, 적어도 700 MPa, 적어도 900 MPa, 적어도 1 GPa, 적어도 1.25 GPa, 또는 그 이상의 기계적 에지 강도를 가질 수 있다. 도 8은 다양한 공정들을 사용하여 제조된 기판의 기계적 에지 강도의 와이블(Weibull) 플롯(B10)을 도시한다. 제1 곡선(802)은 그라인더를 사용한 통상적인 기계적 에지 그라인딩을 사용하여 형성되고 마감된, 스코어링 및 브레이킹("SBE") 공정을 사용하여 니어 넷 성형된 비-화학적 강화된 유리 기판("NIOX")의 에지 강도를 나타내며, 이는 추가적인 화학 강화가 가해지지 않는다. 도시된 바와 같이, 곡선(802)으로 표시되는 통상의 공정에 대한 에지 강도는 B10에서 100 MPa 이상일 수 있다. 곡선(810)은 곡선(802)의 공정과 같이 스코어 및 브레이킹, 및 기계적 에지 그라인딩에 의해 제조된 기판의 에지 강도를 도시하지만, 에지들이 이온 교환 공정에 의해 추가로 화학적으로 강화된다. 도시된 바와 같이, 이온 교환 공정은 B10에서 기판의 에지 강도를 약 630 MPa로 증가시킬 수 있다. 따라서, 화학 강화는 곡선(802)의 공정에 대한 개선을 제공하지만, 기계적 에지 그라인딩으로 인해 강도는 여전히 650 MPa 이하로 떨어질 수 있다는 것을 알 수 있다.

계속하여 도 8을 참조하면, 곡선(804, 806 및 808)은 여기에서 기술된 공정들을 이용하여 동시의 에지 성형을 포함하는 다양한 공정 경로들에 의해 제조된 기판의 에지 강도를 나타낸다. 곡선(802)으로 표시되는 통상의 공정과 마찬가지로, 곡선(804, 806 및 808)의 공정은 후-성형 화학적 강화를 포함하지 않는다. 특히, 곡선(804)은 레이저 절단 방법을 사용하여 니어 넷 성형되고, 여기에 기술된 브러시 폴리싱 방법("BP")에 의해 동시에 성형되고 연마된 비-화학적 강화된 기판을 나타낸다. 곡선(806)은 스코어링 및 브레이크 공정(SBE)을 사용하여 니어 넷 성형되고, 기계적 에지 그라인딩이 가해지며, 여기에 기술된 브러시 폴리싱 방법에 의해 기계적 에지 그라인딩 및 동시에 성형되고 폴리싱된 비-화학적 강화된 기판을 나타낸다. 곡선(808)은 초기에 화학적으로 강화되고, 레이저 컷팅에 의해 니어 넷 성형되고, 여기에 기술된 브러시 폴리싱 방법에 의해 동시에 형성되고 연마된 기판을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 곡선(802)에서 통상의 공정들을 사용하여 형성되고 폴리싱된 기판과 비교하여, 여기에서 기술된 성형 및 폴리싱 공정을 이용한 기판 에지 강도는 후-성형 화학적 강화가 없더라도 B10에서 적어도 약 150 MPa, 적어도 약 200 MPa, 또는 적어도 약 240 MPa일 수 있다. 따라서, 통상의 에지 성형 및 마감 공정과 비교하여 여기에서 기술된 동시 에지 성형 및 연마 공정은 극적으로 개선된 에지 강도를 제공할 수 있음이 이해될 수 있다.

계속하여 도 8을 참조하면, 곡선(812 및 814)은 여기에서 기술된 공정을 이용하여 동시 에지 성형을 포함하는 공정 경로들에 의해 제조된 추가적인 기판들의 에지 강도를 나타낸다. 곡선(810)으로 표시되는 통상의 공정과 마찬가지로, 곡선(812 및 814)의 공정들은 후-성형 화학적 강화를 포함한다. 특히, 곡선(812)은 레이저 컷팅을 사용하여 니어 넷 성형되고, 여기에서 설명된 브러싱 공정을 이용하여 동시에 성형 및 폴리싱되며, 추가적인 화학적 에지 강화가 가해진, 비-화학적 강화된 기판을 나타낸다. 곡선(814)은 스코어링 및 브레이킹 공정을 사용하여 니어 넷 성형되고, 기계적 에지 그라인딩이 가해지고, 여기에서 기술된 브러싱 공정을 사용하여 동시에 성형되고 폴리싱되고, 추가적인 화학적 에지 강화가 가해진, 비-화학적 강화된 기판을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 곡선(810)에서의 통상의 에지 성형 및 폴리싱을 사용하여 형성된 기판과 비교하여, 여기에서 기술된 성형 및 폴리싱 공정을 이용한 기판 에지 강도는 B10에서 적어도 약 825 MPa 또는 적어도 약 930 MPa 일 수 있다.

또한, 본 개시의 공정들은 상대적으로 낮은 에지 거칠기를 갖는 기판을 생성할 수 있다. 예를 들어, 공정(500)은 약 1 nm 내지 약 10 nm의 에지를 갖는 기판을 생성할 수 있다. 일부 평균 거칠기(Ra)의 실시예들에서, Ra는 약 6 nm와 약 8 nm 사이일 수 있다. 또한, 여기에 기술된 브러싱 공정은 약 2 nm 내지 약 20 nm의 제곱 평균 제곱근 거칠기(rms)를 갖는 기판 에지를 생성할 수 있다. 일부 특정 실시예들에서, 에지는 약 2 nm 내지 약 12 nm, 또는 약 10 nm 내지 약 12 nm의 rms을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 본 명세서에 기술된 브러싱 공정은 약 50 nm 내지 약 500 nm, 또는 약 80 nm 내지 약 300 nm 사이의 피크-대-밸리(peak to valley, PV) 측정값을 갖는 기판 에지를 생성할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 본 개시의 브러싱 공정은 상이한 Ra, rms, 및/또는 PV를 갖는 기판 에지를 생성할 수 있다.

본 개시의 동시 에지 성형 및 폴리싱 공정은 화학적으로 강화된 기판 뿐만 아니라 유리 라미네이트 또는 다른 라미네이트와 같은 다층 기판을 형성하고 마감하는데 사용될 수 있다. 따라서, 통상의 기계적 그라인딩 공정은 라미네이트들 및 화학적으로 강화된 물질들에 적합하지 않기 때문에, 본 개시의 공정이 통상의 성형 및 마감 공정에 비해 개선을 제공할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 통상의 기계적 에지 그라인딩은 라미네이트된 기판의 코어 재료 및 클래드 재료를 분쇄하기 위해 상이한 그라인딩 물질 및/또는 그라인더들이 필요할 수 있기 때문에 유리 라미네이트들 및 다른 라미네이트에 부적합할 수 있다. 도 9b는 여기에서 설명된 동시 브러싱을 이용하여 유리 라미네이트 기판을 형성하고 마감한 후에 생성된 에지 강도 및 기판 길이를 도시한다. 특히, 도 9b는 곡선(902)에서 니어 넷 성형 단계 이후에, 및 곡선(904)에서 본 개시의 공정을 이용하여 동시 에지 성형 및 폴리싱 이후에 라미네이트된 기판의 에지 강도를 나타내는 와이블 플롯을 포함한다. 도시된 바와 같이, 본 개시의 에지 성형 및 마감 공정은 약 216 MPa로부터 약 365 MPa까지 라미네이트된 기판의 에지 강도를 증가시킬 수 있다. 추가적으로 도 9a에 도시된 바와 같이, 니어 넷 성형된 라미네이트된 기판의 길이가 대략 100.018 mm로 측정된 반면, 형성 및 마감 이후의 길이가 약 99.882 mm로 측정되었고, 이는 2 개의 대향하는 측면들 각각으로부터 약 76.65 마이크로미터의 물질 제거의 결과를 가져온다. 따라서, 본 개시의 동시 성형 및 브러싱 공정은 과도한 물질 제거 또는 폐기물 없이 원하는 에지 프로파일 형상, 에지 평탄성 및 에지 강도를 달성할 수 있음을 이해할 수 있다. 본 개시의 공정들은 비교적 얇은 스틸 라미네이트들과 같은 다른 라미네이트 물질들을 형성 및/또는 마감하기 위해 추가로 채용될 수 있다.

본 개시의 공정에 의해 형성 및/또는 마감된 기판은 임의의 원하는 에지 프로파일 형상을 가질 수 있다. 원하는 에지 프로파일 형상을 달성하기 위해, 인터포저는 기판의 원하는 부분 또는 영역을 브러시 필라멘트에 노출시키기 위한 크기(길이, 폭 및 두께)를 가지고 및/또는 성형(예를 들어, 챔퍼링)될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 브러시 및/또는 브러시 필라멘트들은 원하는 기판 에지 프로파일을 달성하기 위해 크기, 성형 및/또는 위치될 수 있다. 예를 들어, 브러시 필라멘트들은 원하는 에지 프로파일 형상의 역 기하학적(inverse geometry) 구조를 정의하도록 크기, 성형 및/또는 배열될 수 있다. 예를 들어, 다양한 길이들의 브러시 필라멘트들이 브러시 코어를 따라 일렬로 배열되어 원하는 에지 프로파일의 역 프로파일 형상을 달성할 수 있다.

예를 들어, 일부 실시예들에서, 본 개시의 기판은 평탄하거나 또는 정사각의(squared) 에지 프로파일 형상을 갖도록 형성 및/또는 마감될 수 있다. 예를 들어, 도 7a와 관련하여 전술한 바와 같이, 마감된 기판은 2 개의 측면(712A, 714A) 사이에 수직으로 연장되는 에지면(710A)을 가질 수 있다. 에지 표면(710A)은 각 측면(712A, 714A)에서 90도 또는 대략 90도의 각도로 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판은 방사형(radiused) 코너들을 갖는 직선 또는 정사각의 에지 프로파일 형상을 가질 수 있다. 즉, 예를 들어 도 7a에 도시된 바와 같이, 방사형 코너는 수직 에지 표면(710A)과 각 측면(712A, 714A) 사이에 제공될 수 있다.

일부 실시예들에서, 기판은 대칭으로 챔퍼링된(또는 더블 챔퍼링된) 에지 프로파일 형상을 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 7b에 도시된 바와 같이, 2 개의 측면(712B, 714B) 및 수직 에지면(710B)을 갖는 기판은 에지 표면과 각 측면 사이에 연장되는 경사진 챔퍼 표면을 갖도록 마감될 수 있다. 각각의 챔퍼링 표면은 에지 표면(710B) 및 측면(712B 또는 714B)으로부터 45도 또는 대략 45도의 각도로 연장될 수 있다. 다른 실시예들에서, 챔퍼링 표면은 임의의 다른 적절한 각도를 가질 수 있다.

일부 실시예들에서, 기판은 불노즈(bullnose) 또는 다른 라운드진 또는 방사형 에지 프로파일 형상을 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 7e에 도시된 바와 같이, 2 개의 측면(712E, 714E)을 갖는 기판은 2 개의 측면들 사이에서 연장되는 커브드 에지면(710E)을 갖도록 마감될 수 있다. 일부 실시예들에서, 커브드 에지(710E)는 기판의 두께의 절반, 또는 대략 절반으로 정의된 곡률 반경을 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 커브드 에지면(710E)은 상이한 곡률 반경을 구비할 수 있다.

일부 실시예들에서, 본 개시의 기판은 비대칭 에지 프로파일 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 기판은 챔퍼링, 경사형, 또는 연귀이음형(mitered) 에지 프로파일 형상을 갖도록 마감될 수 있다. 예를 들어, 도 7d에 도시된 바와 같이, 2 개의 측면(712D, 714D)을 갖는 기판은 2 개의 측면 사이에서 연장되는 테이퍼 또는 각진 에지면(710D)을 갖도록 마감될 수 있다. 각진 또는 테이퍼 에지면(710D)은 2 개의 측면들(712D, 714D) 사이에서 45도, 일부 실시예들에서는 대략 45도의 각도로 배열될 수 있다. 다른 실시예들에서, 각진 또는 테이퍼 에지면(710D)은 임의의 다른 적절한 각도를 가질 수 있다. 각진 또는 테이퍼 에지 표면(710D)이 2 개의 측면들(712D, 714D) 각각을 만나는 경우, 에지 프로파일은 일부 실시예들에서 방사형 코너를 가질 수 있다.

상이한 에지 프로파일 형상이 다른 어플리케이션들에 대해 구성되거나 적합할 수 있음을 이해해야 한다. 전술한 것 이외에, 또 다른 실시예들에서는, 본 개시의 기판이 이중 경사형(double beveled), 하프-불노즈(half-bullnose), 데미-불노즈(demi-bullnose), 오거(ogree) 에지 프로파일 형상을 갖도록 마감될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판 에지 프로파일 형상은 상술한 두 개 이상의 형상 요소들의 조합을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 실시예에서, 기판 에지는 챔퍼링된 또는 경사형 코너 표면과 조합하여 하프-방사형 또는 하프-불노즈 프로파일 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 특히, 본 개시의 기판은 기판의 제1 측면으로부터 곡선 또는 방사형 에지로 연장되고 기판의 대향하는 제2 측면으로부터의 대략 45도의 각도를 가지며 챔퍼링 또는 경사형 에지로 연장되는 프로파일을 가질 수 있다. 다른 비대칭 또는 대칭 에지 프로파일 형상들이 고려되고 여기에 기술된 공정들에 의해 달성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 본 개시의 기판은 비교적 복잡한 에지 프로파일 형상을 갖도록 마감될 수 있다. 도 11은 기판의 에지로부터 측방향으로 연장되는 복수의 돌출부들(1106)을 갖는 복잡한 에지 프로파일을 갖는 기판(1102)의 일 실시예를 도시한다. 기판 에지는 돌출부들(1106)의 각각의 쌍 사이에서 기판 내로 연장되는 밸리를 가질 수 있다. 돌출부들(1106)은 서로 평행하게 연장될 수 있다. 돌출부들(1106)은 각각 정사각 에지 표면으로 연장되거나 다른 실시예들에서 뾰족한 또는 라운드진 표면으로 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 돌출부들(1106)(및 그 사이의 상응하는 밸리들)은 예를 들어 도 11에서와 같이 경사진 측벽들 또는 테이퍼 형 측벽들을 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 돌출부들(1106)(및/또는 그 사이의 상응하는 밸리들)는 방사형 측벽들을 가질 수 있거나 기판의 에지 표면에 수직으로 연장되는 측벽들을 가질 수 있다. 적어도 하나의 실시예들에서, 기판 에지는 하나 이상의 비대칭 돌출부들 및/또는 하나 이상의 비대칭 밸리들을 가질 수 있다. 본 개시의 기판 에지는 2 내지 24 개의 돌출부들 또는 밸리들, 또는 6 내지 18 개의 돌출부 또는 밸리들과 같은 임의의 적합한 수의 돌출부들(1106) 및/또는 밸리들을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판(1102)은 예를 들어 12 개의 돌출부들(1106)을 가질 수 있다. 이러한 에지 프로파일들은 예를 들어 광 가이드들의 입사광 시준(collimation)을 위해 바람직할 수 있다.

계속 도 11를 참조하면, 정사각형 또는 실질적으로 정사각형 에지 프로파일 형상으로 니어 넷 성형되거나 다르게 초기에 형성될 수 있는 기판(1102)이 한 쌍의 인터포저들 사이에 배열될 수 있다. 브러시(1104)는 원하는 기판 에지 돌출부들(1106)의 역 기하학적 구조를 형성하기 위해 브러시 코어 상에 배치된 다양한 필라멘트 길이들로 엔지니어링될 수 있다. 브러시(1104)와 폴리싱 슬러리는 기판(1102)과 접촉될 수 있다. 브러싱 단계는, 브러시(1104)를 기판 에지에 대해 회전시키고 및/또는 브러시의 역 기하학적 구조와 기판 에지 사이의 정렬을 유지하면서 기판 스택을 회전시킴으로써 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 브러시의 종방향 축을 따라 연장되는 브러시의 z 축 및 기판 스택의 평행한 z 축은 고정된 정렬로 유지될 수 있음을 이해해야 한다. 브러싱 중에 기판 에지에 대해 유지된 필라멘트들의 역 기하학적 구조는 돌출부들 사이에서 밸리들을 조각함으로써 기판의 에지에 돌출부들(1106)을 형성하도록 동작할 수 있다. 따라서, 브러싱 단계는 원하는 기계적 에지 강도, 에지 거칠기 및/또는 결함 크기를 달성하기 위해 기판 에지를 폴리싱하는 동안 기판 에지 내로 원하는 돌출부들을 동시에 형성하도록 동작할 수 있다. 브러시의 필라멘트들은 다른 비교적 복잡하거나 정교한 기판 에지 프로파일을 형성하기 위해 임의의 바람직한 역 기하학적 형상을 형성하도록 크기가 조정되고, 성형되고 배열될 수 있음을 이해해야 한다.

또한, 본 개시의 공정은 장식된 기판들을 성형 및/또는 폴리싱하는 데 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 공정을 이용하여 전기적 활성 디바이스 및/또는 다른 장식을 포함할 수 있는 잉크, 필름, 디바이스 층을 갖는 기판이 형성되고 마감될 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 본 개시의 기판은 기판의 표면 상에 인쇄되거나 그렇지 않으면 고정되거나 배치되는 전자 디바이스 층을 가질 수 있다. 디바이스 층은 예를 들어 일부 실시예들에서 금속화된(예를 들어, Cu) 인터커넥트들을 갖는 마이크로 LED 물질들을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 디바이스 층은 다른 적절한 전자 부품들을 가질 수 있다. 다른 예시로서, 본 개시의 기판은 기판의 표면 상에 인쇄되거나 다르게 고정되거나 배열된 잉크 층을 가질 수 있다. 잉크 층은 유기 및/또는 무기 잉크들을 포함할 수 있다. 다른 장식용 층들은 필름들을 포함할 수 있거나, 오버레이들이 또한 고려된다. 이러한 디바이스 층들, 잉크 층들 및/또는 다른 층들은 여기에서 설명된 브러싱 공정의 적용 전에 기판 상에 배치될 수 있다. 통상의 기계적 에지 그라인딩 공정은 그라인딩을 장식 층에 손상을 유발할 수 있기 때문에 이러한 장식된 기판들에 적합하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서, 본 개시의 공정은 향상된 프린트 또는 코팅 공정들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 브러싱 공정은 프린트된 잉크 라인 또는 다른 장식 라인을 마감하는데 사용될 수 있다. 본 개시의 브러싱 공정이 장식물들이 적용된 이후에 장식물들에 해를 가하지 않고 수행될 수 있기 때문에, 브러싱은 원하는 인쇄 공차들 및 프린트 라인들을 달성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 10a는 기판 에지 상에 스크린 프린트된 잉크 라인(1002)의 일 예시를 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 잉크 라인(1002)은 어떤 경우에는 상대적으로 고르지 않거나 들쭉날쭉할(jagged) 수 있다. 또한, 많은 통상의 공정에서는, 형성 및 마감 작업 후 프린트가 수행되므로, 프린트 공차가 주의 깊게 모니터될 필요가 있다. 본 개시의 브러싱 공정들을 사용하여, 브러싱 단계 전에 잉크 또는 다른 장식이 기판 상에 프린트될 수 있고, 브러싱 단계는 기판 에지를 형성하고 마감하면서 최종 프린트 공차들을 달성하는데 사용될 수 있다. 도 10b는 본 개시의 브러싱 공정 후에 기판 에지 상의 잉크 라인(1004)의 일 예를 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 잉크 라인(1004)은 선명한 잉크 라인 일 수 있다.

일부 실시예들에서, 본 개시의 인터포저는 기판들에 대한 장식을 적용하거나, 적용을 보조하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 인터포저는 전자 디바이스 층 또는 역방향 구성으로 부착된 다른 원하는 장식 또는 층을 가질 수 있다. 기판이 인터포저와 접촉하여 배치될 때 장식 또는 층이 인터포저로부터 기판 상으로 전사될 수 있도록 디바이스 층 또는 다른 장식 또는 층은 전사 가능한 것으로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판 및 인터포저들의 스택에 인가되는 압축력은 인터포저로부터 기판 상으로 장식 또는 층을 전사하는데 도움이 될 수 있다. 일부 실시예들에서, 접착층이 장식 및 기판 사이에 도포될 수 있다.

본 개시의 동시 에지 성형 및 폴리싱 공정들은 통상의 성형 및 마감 공정들에 비해 실질적인 시간 절감 효과를 부가적으로 제공할 수 있다. 즉, 에지 재료를 제거하기 위한 일련의 기계적 그라인딩 단계들과 그라인딩으로부터 가해지는 결함들을 제거하기 위한 일련의 폴리싱 단계들 보다는, 위에서 설명한 단일 스테이지의 브러싱 단계는 시간 소요가 적으며, 덜 노동-집약적인 공정을 제공할 수 있다.

여기에서 설명된 공정들은 박형 유리 에지를 동시에 형성하고 마감하는 단일 단계, 반-뱃치 브러시 폴리싱 공정을 사용하여 통상의 기계적 니어 넷 성형 및 에지 마감의 대체를 제공할 수 있음을 이해해야 한다. 위의 해결책들은 수많은 프로젝트에 걸쳐 월등한 마감 공정 기술을 배포할 수 있는 더 큰 기회를 나타낸다. 이는 자동차 인테리어 제품들과 관련하여 특히 확인할 수 있다. 예를 들어, 자동차 인테리어 제품들에 대한 마감된 박형 유리 제품 에지 품질 사양은 특히 까다로우며, 화학적 강화 이전에 최대 215 MPa의 에지 강도를 요구한다. 이러한 기계적 에지 강도는 그라인딩 후에 예를 들어 11 마이크로미터를 초과하지 않는 최대 결함을 필요로 하도록 계산되었다. 이들의 결과는, 제조 라인들이 이제 에지 마감된 박형 유리 제품에 대한 상업적 및/또는 비용 모델 목표들을 충족시킬 수 없는 설치 및 시운전을 겪고 있다는 것이다. 또한 일부 제조업체들 및 산업은 냉간 형성될(cold formed) 수 있는 박형 유리 부품에 대한 증가된 수요를 갖는 것으로 나타났으며, 이러한 능력은 상대적으로 높은 에지 강도를 필요로 하며, 이는 통상의 기계적 에지 그라인딩과, 뒤따르는 화학적 강화에 의해 달성될 수 있는 것보다 더 높을 수 있다.

여기에서 기술된 에지 성형 및 마감 공정들은 통상의 그라인딩 단계들을 대신하여 사용될 수 있지만, 여기에서 기술된 브러싱 공정은 일부 실시예들에서 기판 에지 그라인딩과 함께 사용될 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 니어 넷 성형 기판은 하나 이상의 기계적 그라인딩 단계에 의해 형성되는 에지들을 가질 수 있으며, 이후에 기판이 인터포저들 사이에 배치되고 여기에 기술된 브러싱 공정을 통해 원하는 에지 강도를 달성하기 위해 에지들에 폴리싱이 가해진다. 기계적 그라인딩은 적절한 연마제 사이즈를 갖는 연마 그라인딩 매체를 사용하여 수행될 수 있다. 또한, 여기에 기술된 에지 성형 및 마감 공정들은 HF 처리 및 이온 교환 처리와 같은, 그러나 이들에 제한되지 않는, 화학적 에지 강화 공정 대신에, 또는 이와 조합하여 사용될 수 있다.

본 개시의 형성 및 마감 공정들은 브러싱 및 폴리싱 물질로 형성 및 마감함에 의해, 일부 실시예들에서는 기계적 그라인딩을 채용하지 않고도, 비교적 높은 에지 강도 요건들을 충족시키거나 초과하는 능력을 제공할 수 있다. 통상의 기계적 에지 그라인딩 공정들은 본 개시의 브러싱 공정을 이용하여 달성될 수 있는 박형 기판 에지 강도를 달성 가능하지 않을 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 개시의 브러싱 공정을 이용하여 최종 화학적 강화 이전의 기판의 에지 강도가 150, 200, 200, 250, 300 또는 그 이상의 MPa에 도달할 수 있다. 또한, 최종 화학적 강화 단계를 첨가하면, 마감된 제품의 에지 강도가 일부 실시예들에서 500, 700, 800, 900 또는 1000 MPa에 도달할 수 있다. 본 개시의 성형 및 마감 공정들은 통상의 공정 경로들에 비해 30 %까지, 또는 그 이상의 에지 강도 증가를 제공할 수 있으며, 이는 다시 박형 유리 제품에 대한 냉간 성형 어플리케이션들을 가능하게 할 수 있다. 또한, 폴리싱된 에지 표면들 및 기판들의 낮은 결함들은 샘플링된 부품들의 자동 검사를 허용할 수 있다.

본 개시의 성형 및 마감 공정들은 추가적으로 더욱 효율적이고 비용-효율적인 제조를 제공할 수 있다. 특히, 수십 또는 수백 개의 기판들을 포함하는 복수의 기판들은 각각의 기판 사이에 배치된 인터포저와 함께 스택 내에 배치될 수 있다. 기판들의 스택은 여기에 설명된 브러싱 공정을 사용하여 함께 형성되고 마감될 수 있다. 따라서, 처리 시간은 부분당 10 분 미만, 5 분 미만, 또는 3 분 미만으로 감소될 수 있다. 또한, 본 개시의 공정들은 통상의 성형 및 마감 공정에 비해 더 적은 물질 폐기물을 가질 수 있다. 특히, 브러시 폴리싱은 통상의 그라인딩 공정으로 요구되는 것보다 적은 물질 제거를 가지며 원하는 에지 형상 및 폴리싱을 달성할 수 있다. 또한, 본 개시의 공정은 잉크들, 디바이스들, 필름들 및/또는 다른 장식들을 적용한 후 기판 상에서 에지 성형 및 마감이 수행될 수 있게 함으로써 개선된 공정 효율을 제공할 수 있다. 에지 성형 및 마감 이전에 장식을 적용함으로써 공정 시간이 극적으로 감소될 수 있다. 본 개시의 성형 및 마감 공정들은 이러한 공정이 예를 들어 라미네이트 물질들 및 화학적으로 강화된 물질들, 이들 모두가 통상의 성형 및 마감 공정들에서 난점들을 나타내는 이러한 물질들을 포함하여, 상대적으로 넓은 기판 물질에 적용될 수 있다.

도 12는 통상의 기판 제조 공정(1204)과 비교하여 적어도 일부 실시예에 따른 본 개시의 기판 제조 공정(1202)을 도시한다. 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 본 개시의 성형 및 마감 공정들은 성형 및 마감 작업들 전에 유리 또는 다른 기판을 화학적으로 강화시키는 것을 허용할 수 있고, 이는 제조 공정에서 시간 및 비용을 감소시킬 수 있다. 또한 기계적 에지 그라인딩을 제거함에 의해, 시간, 비용 및 근로자 시간 또한 감소될 수 있다.

다음은 본 개시의 에지 성형 및 마감 공정들에 의해 달성될 수 있는 몇 가지 추가적 이점들이다.

1. 개별적으로 마감된 박형 유리 부품들 대신에 전체 시트 형태로 유리를 처리함에 의해 화학적 강화 공정의 효율이 달성될 수 있다.

2. 화학적으로 강화된 및/또는 라미네이트된 유리들의 나노 천공 레이저 컷팅, 또는 다른 레이저 컷팅을 통한 싱귤레이션 및/또는 에지 마감은, 비-화학적 강화된 기판들을 마지막으로 컷팅할 때 일반적으로 사용되는 열 분리 단계의 제거를 통해 보다 저렴하고 더 큰 용적으로 달성될 수 있다.

3. 니어 넷 성형, 에지 마감 및 이온 교환 공정에 기인하는 치수 오차는 실질적으로 감소될 수 있으므로, 하류의 장식 작업(예를 들어, 스크린 프린팅)에 중요한 마감된 부품의 타이트한 치수 조절을 달성할 수 있다.

4. 레이저 컷팅 기술은 니어 넷 성형을 위해 레버리지를 받을 수 있다. 특히, 정밀한 레이저 컷팅과 관련된 물질 이용의 이득이 실현될 수 있으며, 최소한의 물질 제거를 가능하게 하는 치수 정밀도가 실현될 수 있으며, 최소한의 물질 제거를 가능하게 하는 낮은 깊이가 실현될 수 있고, 화학적으로 강화된 기판에 대한 즉각적 적용과, 퓨전 드로우된 유리 라미네이트들 및 다른 라미네이트들에 대한 즉각적 적용이 가능하다.

5. 비교적 고가의 에지 마감 플랫폼들(예를 들어, 컷팅 플랫폼들, 운반, 그라인딩 플랫폼들)은 더 작은 풋프린트 레이저 컷팅 도구들 및 실질적으로 더 저가의 브러시 폴리싱 도구들로 교체될 수 있다. 예를 들어, 통상의 그라인딩(예를 들어, 그라인드 휠들, 드레싱 물질들, 컷팅 휠들)과 관련된 소모품 세트들은 비교적 저렴한 브러쉬들 및 인터포저들로 대체될 수 있다.

6. 브러쉬들의 엔지니어링, 인터포저들의 엔지니어링 및/또는 전략적 부품 스태킹은 기판들 상에 비대칭 에지를 부여하도록 엔지니어링될 수 있다.

7. 여기에 설명된 공정들이 장식된 기판을 형성하고 마감할 수 있기 때문에, 형성 및 마감 작업들 전에 부품이 풀 시트들 상에서 보다 효율적으로 장식될 수 있다. 또한, 기판들은 오버 코팅될 수 있고, 마감된 잉크 라인은 여기에서 설명된 브러싱 동작을 이용하여 형성되고 정의될 수 있다.

8. 일부 실시예들에서, 본 개시의 공정들은 1 GPa까지의, 또는 그 이상의 기계적 에지 강도를 유발할 수 있고, 이는 특히 냉간 성형 어플리케이션들에 적합할 수 있다.

9. 본 개시의 성형 및 마감 공정들은 세라믹들, 유리들, 실리콘 및 금속들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 상이한 기판 물질에 맞게 조정될 수 있다.

10. 본 개시의 공정들은 비교적 저렴하고 간단한 후-폴리싱 세정을 제공할 수 있으며, 이는 비교적 저렴한 린스 단계 및/또는 초음파 세정 욕을 포함할 수 있다.

11. 여기에 설명된 공정들은 특별히 훈련된 검사원들에 의해 수행되는 육안 검사의 필요성을 없애거나 줄일 수 있다.

일부 실시예들에서, 여기에서 설명된 브러싱 공정에 의해 생성되거나 가공된 기판들은 기판 에지, 경사 및/또는 에지에 인접한 측면 상에 확대를 통해 식별 가능한 미세한 브러시 마크들을 갖는 광학 품질의 에지를 가질 수 있다. 추가적으로 기판은 에지에 인접한 측면에 광학 품질 경계 영역을 가질 수 있다. 기판은 광학 품질 에지 마감에 의해 모호한(obscured), 광학적으로 가시적인 수직 나노천공 에지 줄들(striations)을 가질 수 있다. 또한, 프린트된 장식을 갖는 기판에 본 개시의 브러싱 공정이 가해진 경우, 장식의 잉크 라인은 선명한 해상도를 가지며 빳빳하고, 들쭉날쭉하거나 울퉁불퉁한(waved) 형상이 없을 수 있다. 일 실시예에 따르는 본 개시의 브러싱 공정에 의해 유발되는 가시적인 브러시 표시는 도 13a, 13b, 및 13c의 광학 현미경 이미지들에서 볼 수 있다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 브러시 라인들(1302)은 마감된 기판의 에지를 부여할 수 있으며, 브러시 라인들은 필라멘트들이 기판 에지 표면과 접촉하는 운동 라인에 평행하거나 실질적으로 평행할 수 있다. 브러시 라인들 또는 마크들은 서로 평행하게 또는 실질적으로 평행하게 배열되고, 기판 에지를 따라 종방향으로 배열된 선에 평행하거나 또는 실질적으로 평행하게 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 브러시 라인들 또는 마크들은 기판의 두께의 약 절반의 길이를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 브러시 라인들 또는 마크들은 2 ㎛ 미만, 1.5 ㎛ 미만, 또는 1 ㎛ 미만의 깊이를 가질 수 있다.

다수의 실시예들이 본 개시의 제조 공정의 일부 예를 제공하기 위해 아래 단락에서 설명된다. 아래의 실시예들이 예시들로서 제공되며, 그 어플리케이션은 아래의 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

본 개시의 적어도 하나 이상의 실시예에서, 비-강화된 박형 유리 기판 또는 다른 비-강화된 기판들은 통상의 피코 초 레이저 컷팅(나노천공 및 후속의 열적 분리); 균열 전파 제어(crack propagation control, CPC) 피코 초 레이저 컷팅(나노천공 및 후속의 열적 분리); 피코 초 부분 레이저 컷팅(부분적 나노천공) 및 이후의 기계적 분리; 어블레이션 레이저 컷팅(CO₂, 섬유 레이저) 및 이후의 기계적 분리; 기계적 스코어링, 브레이킹, 및 에지 그라인딩 및/또는 기계적 스코어링 및 브레이킹을 포함하나, 이에 제한되지 않는 광범위한 니어 넷 성형 기술들에 의한 준비될 수 있다. 비-강화된 박형 유리 기판 또는 다른 비-강화된 기판들은 원하는 에지 프로파일로 동시에 형성되고 특성적으로 낮은 잔류 손상 및 결함 분포를 갖고, 이에 따라 높은 기계적 에지 강도를 갖는 고품질의 에지 마감을 갖도록 폴리싱된 에지들을 가질 수 있다. 교대로 배치되는 박형 기판들 및 엔지니어링된 인터포저들로 구성된 스택이 생성될 수 있다. 인터포저들은 폴리싱 매체(들) 및 슬러리(들)에 대하여 폴리싱되기 위한 에지의 노출을 제어하기 위해 전략적으로 위치될 수 있다. 채용되는 인터포저들은 원하는 기계적(상대 치수들, 에지 프로파일, 압축성, 슬립-스틱 계수, 열팽창 계수, 연마 저항성, 정전기 전하), 화학적(폴리싱 슬러리 저항성, 알칼리 저항성), 전기적(정전기 전하) 및 자성 재료 특성들의 조합을 갖도록 설계될 수 있다. 스택은 단순하게 장기간의(prolonged) 기계 압축을 통해 억제될 수 있다. 제어된 에지 노출을 갖는 박형 기판 에지들은 브러시가 박형 기판들의 엔지니어링된 스택과 조절된 접촉 하에 있고, 작업 동작들의 프로그래밍된 세트 내에서 폴리싱 슬러리의 연속적인 스트림들과 접촉되는 브러시 폴리싱 공정이 가해질 수 있다. 브러시들은 작은(≤ 0.200 mm) 직경의 엔지니어링 필라멘트들로 구성되고, 사이즈들의 범위(예를 들어, 3-5 mm), 패턴들(예를 들어, 나선형, 지그재그형, 직선형), 및 브러시 밀도들의 묶음들 또는 "술들"로 함께 고정된 길이들을 갖는 실린더 브러시들일 수 있고, 미리 결정된 선형 또는 표면 속도들(10 - 1000 rpm)에서 회전될 수 있다. 기판들은 니어 넷 성형으로부터의 잔류 서브-표면 손상이 특징적인 최대 결함 크기 < 2 마이크로미터로 감소되고 원하는 에지 프로파일이 부여될 때까지 브러시 폴리싱될 수 있다. 기판들은 별도의 브러시들을 사용하여 엔지니어링된 미세한 폴리싱 슬러리들을 사용한 후속의 브러시 폴리싱 단계(들)을 통해 더욱 폴리싱될 수 있고, 이에 의해 잔류 서브-표면 손상을 더욱 감소시킨다. 이 공정을 통해 처리된 박형 유리 기판들 또는 다른 기판들은 기계적 강도를 더욱 증가시키기 위해 형성 및 마감 후에 강화될 수 있다. 박형 유리 기판 또는 이온 교환 가능한 조성물인 다른 기판들은 형성 및 마감 후에 기계적 에지 강도를 점진적으로 증가시키도록 화학적으로 강화될 수 있다.

본 개시의 적어도 하나의 실시예에서, 강화된 또는 라미네이트된 박형 유리 물품들 또는 다른 기판들은 위에 나열된 것들을 포함하나 이에 한정되지 않는 니어 넷 성형 기술의 범위에 의해 제조될 수 있다. 강화된 또는 라미네이트된 박형 유리 물품들 또는 다른 기판들은 여기에 설명된 공정들에 의해 원하는 에지 프로파일로 동시에 형성되고 특성적으로 낮은 잔류 손상 및 결점 분포를 갖는 고품질의 에지 마감으로 폴리싱되며, 따라서 높은 기계적 에지 강도를 갖는 에지들을 가질 수 있다.

본 개시의 적어도 하나의 실시예에서, 크랙 전파 조절(CPC) 피코 초 레이저 컷팅(나노천공 및 뒤따르는 자기-분리)를 가능하게 하도록 적용된 기준들을 갖는, 풀 시트 상의 다수의 부분들의 스크린 프린팅에 의해 장식됨에 의해 준비된, 강화된 및 장식된 박형 유리 기판들 또는 다른 기판들은, 여기에 설명된 공정들에 의해 원하는 에지 프로파일로 동시에 형성되고 특성적으로 낮은 잔류 손상 및 결점 분포를 갖는 고품질의 에지 마감으로 폴리싱되며, 따라서 높은 기계적 에지 강도를 갖는 에지들을 가질 수 있다.

본 개시의 적어도 하나의 실시예에서, 크랙 전파 조절(CPC) 피코 초 레이저 컷팅(나노천공 및 뒤따르는 자기-분리)를 가능하게 하도록 적용된 기준들을 갖는, 풀 시트 상의 다수의 부분들의 스크린 프린팅에 의해 장식됨에 의해 준비된 강화되고, 후속적으로 과-장식된 박형 유리 기판들 또는 다른 기판들은, 여기에 설명된 공정들에 의해 원하는 에지 프로파일로 동시에 형성되고 특성적으로 낮은 잔류 손상 및 결점 분포를 갖는 고품질의 에지 마감으로 폴리싱되며, 따라서 높은 기계적 에지 강도를 갖는 에지들을 가질 수 있다. 전략적 인터포저들은 표면과 과-장식의 표면 부분을 폴리싱하고, 이에 의해 기존의 장식을 보존하는 대신 장식 경계를 형성함에 의해 동시에 제거를 허용하는 방식으로 기판 사이에 위치될 수 있다.

본 개시의 적어도 하나의 실시예에서, 박형 유리 기판들 또는 다른 기판들의 내부 피쳐들의 에지들이 동시에 형성되고 마감될 수 있다. 내부 피쳐들은 비-강화된 유리, 강화된 유리, 라미네이트된 유리, 강화 및 장식된 유리 기판들 또는 다른 기판들과 같은 박형 유리 부분들로 가공될(기계적으로 형성되거나 레이저 어블레이션될/레이저 컷팅될) 수 있다. 내부 피쳐들은 홀들, 슬롯들 및/또는 키 홀들과 같은 불규칙적인 피쳐들, 및 다른 규칙적 또는 불규칙한 형상들을 포함할 수 있다. 인터포저는 대응되는 내부 피쳐들을 갖도록 구성될 수 있다. 스택은 내부 에지들에 대한 접근을 허용하기 위하여 내부 피쳐들이 정렬되도록 교대하는 기판들 및 엔지니어링된 인터포저들로 구성될 수 있다. 인터포저들은 폴리싱 매질(들) 및 슬러리(들)에 대한 폴리싱될 내부 에지들의 노출을 제어하도록 전략적으로 위치될 수 있다. 인터포저들은 원하는 기계적(상대 치수들, 에지 프로파일, 압축성, 슬립-스틱 계수, 열팽창 계수, 연마 저항성, 정전기 전하), 화학적(폴리싱 슬러리 저항성, 알칼리 저항성), 전기적(정전기 전하) 및 자성 재료 특성들의 조합을 갖도록 설계될 수 있다. 스택은 단순한 장기간의 기계적 압축을 통해 억제될 수 있다. 조절된 에지 노출을 갖는 박형 유리 에지들은 하나 이상의 브러시들이 스택과 조절된 접촉 하에 있고, 연마(honing) 운동을 사용한 내부 피쳐 개구부들을 통한 감소된 직경의 브러시들의 통과를 허용하는 브러시 폴리싱 공정이 가해질 수 있다. 브러시들은 작은(≤ 0.200 mm) 직경의 엔지니어링 필라멘트들로 구성되고, 사이즈들의 범위(예를 들어, 3-5 mm), 패턴들(예를 들어, 나선형, 지그재그형, 직선형), 및 브러시 밀도들의 묶음들 또는 "술들"로 함께 고정된 길이들을 갖는 실린더 브러시들일 수 있고, 미리 결정된 속도들(100 - 1000 rpm)에서 회전될 수 있고 프로그램된 운동 동작들의 세트 내에서 폴리싱 슬러리의 연속적 스트림들과 접촉할 수 있다. 기판 내부 피쳐들은 니어 넷 성형으로부터의 잔류 서브-표면 손상이 특징적인 최대 결함 크기 < 2 마이크로미터로 감소되고 원하는 에지 프로파일이 부여될 때까지 브러시 폴리싱될 수 있다. 내부 피쳐 에지들은 별도의 브러시들을 사용하여 엔지니어링된 미세한 폴리싱 슬러리들을 사용한 후속의 브러시 폴리싱 단계(들)을 통해 더욱 폴리싱될 수 있고, 이에 의해 잔류 서브-표면 손상을 더욱 감소시킨다. 내부 피쳐들은 브러시 단계 이후에 기계적 강도를 더욱 증가시키기 위해 HF에 대한 노출에 의해 화학적으로 강화될 수 있다.

적어도 하나의 실시예에서, 데이터 저장(예를 들어, 하드 드라이브 저장 디스크들)에서 사용하기 위한 유리 또는 알루미늄 디스크들은 성형되거나 융합 형성되어 이후 레이저 니어 넷 성형될 수 있다. 디스크들은 주변 에지를 가질 수 있으며, 추가로 중앙 홀을 둘러싸는 내부 피쳐 에지를 가질 수 있다. 주변 및 내부 중앙 홀 모두의 에지들은 주변 및 내부 중앙 홀 에지들이 원하는 형상, 강도, 평탄성 및/또는 결함 또는 손상으로 형성되고 마감될 때까지 본 개시의 공정에 따라 브러시 폴리싱될 수 있다.

본 개시의 적어도 하나 이상의 실시예에서, 본 개시의 브러싱 공정을 이용하여 광 가이드에서 입사광의 시준에 사용되는 것과 같은 정교한 에지 피쳐들이 형성되고 마감될 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 것과 같이 시준 피쳐들을 품고 있는 박형 유리 광 가이드들은 부분 스택을 형성하도록 엔지니어링된 인터포저로 끼워질 수 있다. 인터포터들은 시준 피쳐들이 지지되지 않도록 설계될 수 있고, 즉, 인터포저들은 시준 피쳐들을 짧게 정지시키기 위한 길이와 폭을 가질 수 있다(이는 폴리싱 슬러리가 가장 힘든 영역으로의 중력 공급을 통해 폴리싱 슬러리가 채널링되고 폴리싱을 위하여 도달할 수 있게 한다). 추가적으로 인터포저들은 상대적으로 얇도록, 마감될 기판들의 두께의 약 0.1-0.5 배인 두께를 갖도록 구성될 수 있다. 인터포저들은 일반적으로 평평한 에지 프로파일의 성형을 허용하기 위해 기판들보다 약간 작은 길이와 폭을 가질 수 있다. 폴리싱될 시준 피쳐의 역 기하학적 구조로 형성되거나 성형된 필라멘트 묶음들을 갖는 브러시는, 이들이 광 가이드 부분들 상에서 시준 피쳐들과 정렬되도록 일렬로 원통형 코어의 원주 상에 배치될 수 있다. 브러시는 폐쇄된 시준 피쳐 에지들과 접촉하고, 시준 피쳐 웰들을 포함하여 이러한 폴리싱된 에지들과 접촉될 수 있다.

박형 유리 광 가이드와 같은 기판이 비교적 연약하거나 민감할 수 있는 측면 상에 임프린트 또는 증착되는 디바이스 층을 갖는 경우, 디바이스 층을 보호하기 위해 인터포저 물질들이 선택될 수 있다. 예를 들어, 적절한 인터포저는 하나 이상의 연질, 압축성 물질 또는 물질 층들로 구성될 수 있다. 인터포저는 하나 이상의 외측 라이너 층들을 가질 수 있다. 인터포저는 슬러리 침출(incursion) 뿐만 아니라 압축 손상으로부터 이러한 디바이스를 보호하기 위해 기판 표면 디바이스들을 기계적으로 흡수하도록 구성될 수 있다. 일 예시로서, 인터포저는 양 측면들 상에 플라스틱 라이너들을 구비하는 마리안 시카고, Inc.에서 제조 한 HT6135 실리콘 엘라스토머 물질일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 또한, 브러싱을 위하여 스택 내에 배치될 때, 민감한 피쳐들을 품고 있는 측부들이 아래로 향하도록 기판이 각각 배향될 수 있다. 플라스틱 라이너는 각각의 인터포저로부터 일 측으로부터 제거될 수 있고, 제거된 플라스틱 라이너와 마주보는 연질의 엘라스모터가 하나의 기판의 민감한 디바이스층에 맞대어(against) 압축되고 인터포저의 다른 측(인터포저에 여전히 부착되어 있는 플라스틱 라이너를 구비한)이 인접한 기판의 후방과 접촉하도록 인터포저가 배향될 수 있다. 엘라스토머 물질은 기판의 디바이스층에 대한 씨일을 형성할 수 있고, 이는 액체 불투과성 씨일일 수 있다. 일부 실시예들에서, 인터포저들은 하류의 후-브러싱 공정 동안에 제 위치에 남아있을 수 있다. 인터포저들은 민감한 피쳐들을 품고 있는 유리 표면들로부터 쉽게 벗겨질 수 있다.

본 개시의 적어도 하나의 실시예에서, 기판 에지들은 기계적 슬러리 입자를 사용하여 형성되고 마감될 수 있다. 적합한 기계적 슬러리는 Fujimi Corporation 의해 제조되고 배포된 DND 나노다이아몬드 슬러리 제품 포트폴리오(DIA-SOL HL 제품명 및 브랜드를 포함하는)일 수 있거나 포함할 수 있고, 이러한 슬러리들은 농축된 형태(50 ct/리터)로 광범위한 입자 사이즈들(30 nm ~ 75 ㎛) 및 유형들(잘 부서지는 형태, 금속 본드)로 제조된다. 다른 적합한 기계식 슬러리 입자들이 추가적으로 또는 대안적으로 사용될 수 있다. 슬러리는 최대 효율을 위해 가장 농축된 형태(예를 들어, 50 ct/리터)로 분배되나, 원한다면 물을 사용한 희석이 실행될 수 있다. 기계적 슬러리 입자들은 브러싱 후에 쉽게 린스 세정될 수 있다.

본 개시의 적어도 하나 이상의 실시예에서, 콜로이드성 실리카 및 촉진제(일반적으로 KOH이나, 이에 한정되지 않음)를 사용하여 기판 에지들이 형성되고 마감될 수 있다. 이는 실리콘 기판들의 에지들을 형성 및 마감하는데 특히 유용할 수 있다. 콜로이드성 실리카 / KOH 폴리싱 슬러리의 연속적인 스트림들은 브러싱 중에 방출될 수 있다. 슬러리는 묽은 형태(예를 들어, 탈이온수 내에서 20 : 1 슬러리)로 분배될 수 있지만, 다른 희석액들이 사용될 수 있다. 기판들은 엔지니어링된 미세한 화학적 / 기계적 폴리싱 슬러리들(예를 들어, Fujimi Glanzox 제품들과 같은 고도로 희석된 암모니아 안정화된 콜로이드성 실리카 마감 슬러리들)을 갖는 후속의 브러시 폴리싱 단계(들)를 통해 더 폴리싱될 수 있다.

본 개시의 적어도 하나 이상의 실시예에서, 브러시 폴리싱은 전사 가능한 패턴(예를 들어, 데칼(decal))을 갖는 인터포저들을 사용하여 수행될 수 있으며, 스택을 억제하는 압력이 박형 유리 기판들 상으로 인터포저 상의 패턴을 동시에 전사하는 데 사용되는 동안, 에지 마감이 수행되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 스택은 교대되는 기판들 및 인터포저들로 구성되도록 제조될 수 있다. 인터포저는 폴리싱 매질(들) 및 슬러리(들)에 폴리싱되도록 에지의 노출을 제어하기 위해 전략적으로 위치될 수 있다. 인터포저들은 원하는 기계적(상대 치수들, 에지 프로파일, 압축성, 슬립-스틱 계수, 열팽창 계수, 연마 저항성, 정전기 전하), 화학적(폴리싱 슬러리 저항성, 알칼리 저항성), 전기적(정전기 전하) 및/또는 자성 재료 특성들의 조합을 갖도록 설계될 수 있다. 인터포저들은 부가적으로, 그 상부에 배열된 각각의 전송 가능한 장식 재료를 가질 수 있고, 압축 및 브러시 폴리싱에 의한 구속 동안, 원하는 장식 패턴들이 폴리싱될 기판들 상으로 전사될 수 있도록 접촉 및 압력에 의한 활성화로 구성될 수 있다. 스택은 간단한 장기간 기계 압축을 통해 억제될 수 있다. 기판 에지들에, 작은(≤ 0.200 mm) 직경의 엔지니어링 필라멘트들로 구성되고, 사이즈들의 범위(예를 들어, 3-5 mm), 패턴들(예를 들어, 나선형, 지그재그형, 직선형), 및/또는 브러시 밀도들의 묶음들 또는 "술들"로 함께 고정된 길이들을 갖는 실린더 브러시들이 작업 동작들의 프로그래밍된 세트 내에서 폴리싱 슬러리의 연속적인 스트림들과 접촉되고 미리 결정된 속도들(10 - 1000 rpm)로 회전되는 브러시 폴리싱 공정이 가해질 수 있다. 필라멘트들은 기판들의 엔지니어링된 스택과 조절된 접촉 하에 있을 수 있다. 기판들은 니어 넷 성형으로부터의 잔류 서브-표면 손상이 특징적인 최대 결함 크기 < 2 마이크로미터로 감소되고 원하는 에지 프로파일이 부여될 때까지 폴리싱될 수 있다. 기판들은 별도의 브러시들을 사용하여 엔지니어링된 더 미세한 폴리싱 슬러리들을 사용한 후속의 브러시 폴리싱 단계(들)을 통해 더욱 폴리싱될 수 있고, 이에 의해 잔류 서브-표면 손상을 더욱 감소시킨다. 기판들은 HF 에 대한 노출 및/또는 이온 교환에 의해 더욱 화학적으로 강화될 수 있다.

적어도 하나의 실시예들에서, 본 개시의 브러싱 공정은 통상의 폴리싱 작업과 비교하여 감소된 폴리싱 사이클 시간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 브러시는 기판 코너들 또는 다른 에지 피쳐들 상의 폴리싱 압력 및/또는 시간의 의도적인 드웰링 없이 기판 스택의 에지를 따라 매끄러운 극성 폴리싱 운동을 갖도록 작동될 수 있다. 이러한 방식으로, 본 개시의 브러시는 일정하거나 거의 일정한 선형 속도(예를 들어, 5 내지 100 mm/분 또는 다른 적절한 속도)로 기판 주변 에지를 따라 연속적으로 이동될 수 있다. 통상의 브러싱 동작들의 전형인 코너 또는 다른 피쳐의 드웰링 또는 원형 운동들이 없으므로, 본 개시의 브러시 폴리싱 동작들은 감소된 패스의 사이클 회수들에 의해 수행될 수 있다. 이러한 콤팩트한 극성 폴리싱 패스들은 상대적으로 높은 해상도를 달성하기 위해 반복될 수 있다.

적어도 하나의 실시예에서, 본 개시의 인터포저는 하나 이상의 자기적으로 활성 물질일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 부품 스택의 각 단부에 배치된 엔드 캡들 또는 척들은 정전기력을 제공하도록 구성될 수 있다. 함께 정전기 엔드 캡들과 자기 인터포저들은 브러시 처리 중에 인터포저들 및 기판들의 정렬을 유지하도록 작동할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이는 스택에 인가되는 압축력 대신에, 또는 이에 추가하여 정렬을 유지하는데 사용될 수 있다.

본 개시의 양상 (1)은 폴리싱된 에지를 갖는 기판으로서, 적어도 700 MPa의 기계적 에지 강도; 및 사이즈가 2 마이크로미터보다 크지 않은 에지 결함들(edge flaws)을 포함하는 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (2)는, 상기 폴리싱된 에지는 실질적으로 평행한 구성으로 상기 폴리싱된 에지 상에 배열된 복수의 브러시 마크들을 포함하고, 상기 브러시 마크들은 브러시 폴리싱 공정에 의해 부여되는 것을 특징으로 하는 양상 (1)의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (3)은, 상기 브러시 마크들은 상기 폴리싱된 에지의 종방향에 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 양상 (2)의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (4)는, 상기 기판은 대략 0.01 mm 내지 대략 6.0 mm의 두께를 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (3) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (5)는, 상기 기판은 적어도 1 GPa의 기계적 에지 강도를 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (4) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (6)은, 상기 기판은 챔퍼링된 또는 방사형(radiused) 에지 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (5) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (7)은, 상기 기판은 정사각(square), 불노즈(bullnose), 또는 챔퍼링된 에지 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (5) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (8)은, 상기 기판은 대칭형 에지 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (7) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (9)는, 상기 기판은 비대칭형 에지 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (7) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (10)는,상기 비대칭형 에지 프로파일은 챔퍼링된 표면 및 방사형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (8)의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (11)은, 상기 에지 프로파일은 챔퍼링된 표면 및 방사형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (9)의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (12)는, 상기 폴리싱된 에지는 상기 폴리싱된 에지로부터 측방향으로 연장되는 복수의 성형된 돌출부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (11) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (13)는, 각각의 돌출부는 제1 테이퍼드(tapered) 측벽 및 제2 테이퍼드 측벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (10)의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (14)은, 상기 기판은 대략 1 nm 내지 대략 10 nm의 에지 평균 거칠기를 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (13) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (15)는, 상기 기판은 대략 2 nm 내지 대략 20 nm의 에지 제곱 평균 제곱근(root mean square) 거칠기를 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (14) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (16)는, 상기 기판은 대략 5 nm 내지 대략 500 nm의 에지 거칠기 피크-대-밸리(peak to valley) 측정값을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (15) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (17)은, 상기 기판은 강화된 유리, 비강화된 유리, 스틸 라미네이트, 세라믹 기판, 또는 실리콘 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (16) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (18)은, 상기 기판은 상기 기판의 표면 상에 배열된 전자 디바이스층을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (17) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (19)은, 상기 기판은 상기 기판의 표면 상에 배열된 잉크 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (18) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (20)은, 상기 잉크 층의 에지는 브러시 폴리싱된 것을 특징으로 하는 양상 (19)의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (21)은, 상기 기판은 화학적으로 강화된 유리 또는 유리 라미네이트를 포함하는 강화된 유리인 것을 특징으로 하는 양상 (1) 내지 양상 (20) 중 어느 하나의 기판에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (22)은, 기판의 에지 표면을 동시에 형성하고 마감하는 방법으로서, 제1 인터포저 및 제2 인터포저 사이에 니어 넷(near-net) 성형된 기판을 배열하는 단계; 상기 기판과 상기 인터포저들에 압축력을 인가하는 단계; 및 브러시를 사용하여 상기 기판의 에지 표면을 동시에 성형하고 폴리싱하는 단계;를 포함하고, 각각의 인터포저 장치는 상기 기판의 요구되는 에지 프로파일 형상을 달성하기 위해 상기 브러시를 가이드하도록 구성된 사이즈 및 에지 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (23)은, 상기 기판의 상기 에지 표면을 동시에 성형하고 폴리싱하는 단계는 로터리 브러시(rotary brush) 및 폴리싱 슬러리를 사용하여 상기 기판의 상기 에지 표면을 브러싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (22)의 방법에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (24)은, 상기 폴리싱 슬러리는 0.3 내지 15.0 ㎛ 범위의 입자 사이즈(grain size)의 세륨 산화물 및 30 nm 내지 100 ㎛ 범위의 연마제 사이즈를 갖는 기계적 연마 슬러리 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (23)의 방법에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (25)은, 상기 폴리싱 슬러리는 pH 6 내지 11 범위의 알칼리성을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (22) 내지 양상 (24) 중 어느 하나의 방법에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (26)은, 상기 브러시는 복수의 필라멘트들을 포함하고, 각각의 필라멘트는 0.2 mm보다 크지 않은 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 양상 (22) 내지 양상 (25) 중 어느 하나의 방법에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (27)은, 각각의 인터포저 장치는 상기 기판의 두께의 0.01 내지 10배인 두께를 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (22) 내지 양상 (26) 중 어느 하나의 방법에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (28)은, 상기 기판의 에지 표면을 동시에 성형하고 폴리싱하는 단계는 상기 기판의 에지 표면을 챔퍼링하고 폴리싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (27)의 방법에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (29)은, 액체 불투과성 씨일이 각각의 인터포저 장치 및 상기 기판 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 양상 (22) 내지 양상 (29) 중 어느 하나의 방법에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (30)은, 상기 기판은 강화된 유리, 비강화된 유리, 스틸 라미네이트, 세라믹 기판, 또는 실리콘 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (22) 내지 양상 (29) 중 어느 하나의 방법에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (31)은, 상기 제1 인터포저는 제1 사이즈를 가지고, 상기 제2 인터포저는 상기 제1 사이즈보다 더 작은 제2 사이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 양상 (22) 내지 양상 (30) 중 어느 하나의 방법에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (32)은, 레이저 에지 챔퍼링 공정을 사용하여 상기 기판을 니어 넷 성형하는 단계를 더 포함하는 양상 (22) 내지 양상 (31) 중 어느 하나의 방법에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (33)은, 인접한 니어-넷 성형된 기판들을 상기 기판들의 에지 표면 상에 수행되는 브러싱 공정 동안에 분리하기 위한 인터포저로서, 상기 기판의 주변 형상과 정렬되도록 구성되는 주변 형상; 상기 기판들의 두께의 0.01 내지 10배인 두께; 상기 기판들의 요구되는 에지 프로파일에 대응되는 에지 프로파일; 및 상기 기판들의 상기 요구되는 에지 프로파일에 대응되는 폭을 포함하는 인터포저에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (34)은, 상기 인터포저 내의 개구부를 통해 배열되는 그로밋(gromet)을 더 포함하고, 상기 그로밋은 상기 인터포저 및 인접한 기판들 사이의 마찰을 증가시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 양상 (33)의 인터포저에 관한 것이다.

본 개시의 양상 (35)은, 상기 인터포저는 상기 기판들의 내부 에지의 브러싱을 위하여 상기 기판들의 개구부와 정렬되도록 구성되는 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양상 (33) 또는 양상 (34)의 인터포저에 관한 것이다.

여기에서 사용된 바와 같이, 용어들 "실질적으로" 또는 "일반적으로"는 행동, 특성, 물성, 상태, 구조, 항목, 또는 결과의 정도 또는 크기의 완전함 또는 거의 완전함을 가리킨다. 예를 들어, "실질적으로" 또는 "일반적으로" 둘러싸인 물체는 상기 물체가 완전히 둘러싸이거나 또는 거의 둘러싸인다는 점을 의미한다. 절대적인 완전함으로부터 벗어나는 정확히 허용 가능한 정도는 일부 경우들에서 특정한 문맥에 의존할 것이다. 그러나, 일반적으로 말할 때, 거의 완전함은 절대적으로 전체적으로 완전함이 얻어지는 것과 같이 일반적으로 동일한 총괄적 결과를 가지기 위한 것일 것이다. "실질적으로" 또는 "일반적으로"의 사용은 행동, 특성, 물성, 상태, 구조, 항목, 또는 결과의 완전한 또는 거의 완전한 부족을 가리키도록 부정적인 내포가 사용될 때 동일하게 적용 가능하다. 예를 들어, 성분이 "실질적으로 없거나" 또는 "일반적으로 없는" 성분, 조합, 실시예, 또는 조성은 이들의 상당한 영향이 없는 한 이러한 성분을 실제적으로 함유할 수 있다.

특허청 또는 본 출원에 대하여 발행된 임의의 특허의 독자들이 여기에 첩부된 청구범위들을 해석하는 것을 돕기 위하여, 출원인은 첨부된 청구범위들 및 청구항 성분들 중 어느 것도 특정한 청구항에 용어 "하기 위한 수단" 또는 "하기 위한 단계"가 명시적으로 사용되지 않는 한 35 U.S.C. 112(f)을 원용하도록 의도하지 않았다는 점에 주목하기를 희망한다.

추가적으로, 여기에서 사용되는 것과 같이, 어구 "[X] 및 [Y] 중 적어도 하나"는, 본 개시의 일 실시예에 포함될 수 있는 X 및 Y가 서로 다른 성분들인 경우에, 상기 실시예는 성분 Y 없이 성분 X 를 포함할 수 있음을 의미하고, 상기 실시예는 성분 X 없이 성분 Y 를 포함할 수 있음을 의미하고, 또는 상기 실시예는 성분 X 및 Y 모두를 포함할 수 있음을 의미한다. 유사하게, "[X], [Y], 및 [Z] 중 적어도 하나"와 같은 3개 이상의 성분들에 대하여 사용될 때, 상기 어구는 실시예가 3개 이상의 성분들 중 어느 하나를 포함하거나, 성분들 중 임의의 조합 또는 임의의 하위 조합을 포함하거나, 또는 성분들 모두를 포함할 수 있다는 점을 의미한다.

전술한 설명에서 본 개시의 다양한 실시예들이 설명과 도시의 목적으로 제시된 바 있다. 이들은 개시된 정밀한 형태로 본 발명을 한정하도록 의도되지 않는다. 있다. 전술한 개시의 관점에서 명백한 변경들 또는 변형들이 가능하다. 다양한 실시예들은 본 개시의 원리 및 이들의 실행적인 적용의 최고의 도시를 제공하기 위하여 당업자가 고려되는 특정한 사용에 적합하도록 다양한 실시예들을 다양한 변형예들과 함께 사용하는 것을 가능하게 하기 위하여 선택되고 설명되었다. 이러한 변경들 및 변형들 모두가, 적법하고 공정하고 등가적으로 부여된 폭에 따라 해석될 때 첨부된 실시예들에 의해 결정되는 본 개시의 범위 내에 속한다.

Claims (35)

1. 폴리싱된 에지를 갖는 기판으로서,
   적어도 700 MPa의 기계적 에지 강도; 및
   사이즈가 2 마이크로미터보다 크지 않은 에지 결함들(edge flaws)을 포함하는 기판.
2. 제1항에 있어서,
   상기 폴리싱된 에지는 실질적으로 평행한 구성으로 상기 폴리싱된 에지 상에 배열된 복수의 브러시 마크들을 포함하고,
   상기 브러시 마크들은 브러시 폴리싱 공정에 의해 부여되는 것을 특징으로 하는 기판.
3. 제2항에 있어서,
   상기 브러시 마크들은 상기 폴리싱된 에지의 종방향에 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 기판.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 기판은 대략 0.01 mm 내지 대략 6.0 mm의 두께를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 기판은 적어도 1 GPa의 기계적 에지 강도를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 기판은 챔퍼링된 또는 방사형(radiused) 에지 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 기판은 정사각(square), 불노즈(bullnose), 또는 챔퍼링된 에지 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 기판은 대칭형 에지 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 기판은 비대칭형 에지 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
10. 제8항에 있어서,
    상기 비대칭형 에지 프로파일은 챔퍼링된 표면 및 방사형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
11. 제9항에 있어서,
    상기 에지 프로파일은 챔퍼링된 표면 및 방사형 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 폴리싱된 에지는 상기 폴리싱된 에지로부터 측방향으로 연장되는 복수의 성형된 돌출부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
13. 제10항에 있어서,
    각각의 돌출부는 제1 테이퍼드(tapered) 측벽 및 제2 테이퍼드 측벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판은 대략 1 nm 내지 대략 10 nm의 에지 평균 거칠기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판은 대략 2 nm 내지 대략 20 nm의 에지 제곱 평균 제곱근(root mean square) 거칠기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판은 대략 5 nm 내지 대략 500 nm의 에지 거칠기 피크-대-밸리(peak to valley) 측정값을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판은 강화된 유리, 비강화된 유리, 스틸 라미네이트, 세라믹 기판, 또는 실리콘 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 기판의 표면 상에 배열된 전자 디바이스층을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 기판의 표면 상에 배열된 잉크 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
20. 제19항에 있어서,
    상기 잉크 층의 에지는 브러시 폴리싱된 것을 특징으로 하는 기판.
21. 제1항 내지 제20항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판은 화학적으로 강화된 유리 또는 유리 라미네이트를 포함하는 강화된 유리인 것을 특징으로 하는 기판.
22. 기판의 에지 표면을 동시에 형성하고 마감하는 방법으로서,
    제1 인터포저 및 제2 인터포저 사이에 니어 넷(near-net) 성형된 기판을 배열하는 단계;
    상기 기판과 상기 인터포저들에 압축력을 인가하는 단계; 및
    브러시를 사용하여 상기 기판의 에지 표면을 동시에 성형하고 폴리싱하는 단계;를 포함하고,
    각각의 인터포저 장치는 상기 기판의 요구되는 에지 프로파일 형상을 달성하기 위해 상기 브러시를 가이드하도록 구성된 사이즈 및 에지 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제22항에 있어서,
    상기 기판의 상기 에지 표면을 동시에 성형하고 폴리싱하는 단계는 로터리 브러시(rotary brush) 및 폴리싱 슬러리를 사용하여 상기 기판의 상기 에지 표면을 브러싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제23항에 있어서,
    상기 폴리싱 슬러리는 0.3 내지 15.0 ㎛ 범위의 입자 사이즈(grain size)의 세륨 산화물 및 30 nm 내지 100 ㎛ 범위의 연마제 사이즈를 갖는 기계적 연마 슬러리 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제22항 내지 제24항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 폴리싱 슬러리는 pH 6 내지 11 범위의 알칼리성을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제22항 내지 제25항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 브러시는 복수의 필라멘트들을 포함하고, 각각의 필라멘트는 0.2 mm보다 크지 않은 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
27. 제22항 내지 제26항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    각각의 인터포저 장치는 상기 기판의 두께의 0.01 내지 10배인 두께를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
28. 제22항 내지 제27항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판의 에지 표면을 동시에 성형하고 폴리싱하는 단계는 상기 기판의 에지 표면을 챔퍼링하고 폴리싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
29. 제22항 내지 제28항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    액체 불투과성 씨일이 각각의 인터포저 장치 및 상기 기판 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
30. 제22항 내지 제29항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기판은 강화된 유리, 비강화된 유리, 스틸 라미네이트, 세라믹 기판, 또는 실리콘 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
31. 제22항 내지 제30항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 인터포저는 제1 사이즈를 가지고, 상기 제2 인터포저는 상기 제1 사이즈보다 더 작은 제2 사이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
32. 제22항 내지 제31항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    레이저 에지 챔퍼링 공정을 사용하여 상기 기판을 니어 넷 성형하는 단계를 더 포함하는 방법.
33. 인접한 니어-넷 성형된 기판들을 상기 기판들의 에지 표면 상에 수행되는 브러싱 공정 동안에 분리하기 위한 인터포저로서,
    상기 기판의 주변 형상과 정렬되도록 구성되는 주변 형상;
    상기 기판들의 두께의 0.01 내지 10배인 두께;
    상기 기판들의 요구되는 에지 프로파일에 대응되는 에지 프로파일; 및
    상기 기판들의 상기 요구되는 에지 프로파일에 대응되는 폭을 포함하는 인터포저.
34. 제33항에 있어서,
    상기 인터포저 내의 개구부를 통해 배열되는 그로밋(gromet)을 더 포함하고,
    상기 그로밋은 상기 인터포저 및 인접한 기판들 사이의 마찰을 증가시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 인터포저.
35. 제33항 또는 제34항에 있어서,
    상기 인터포저는 상기 기판들의 내부 에지의 브러싱을 위하여 상기 기판들의 개구부와 정렬되도록 구성되는 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터포저.

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