[发明专利]用于光耦合的玻璃的边缘加工的设备和方法

说明书

描述了对玻璃片的边缘进行精整的方法和设备。采用安装在芯轴上的两个研磨轮对玻璃片的边缘进行精整，从而在研磨轮与玻璃片的相对移动过程中，研磨轮的边缘对玻璃片的边缘进行斜面化。

相关申请的交叉参考

本申请根据35U.S.C.§119，要求2017年04月27日提交的美国临时申请系列第62/490869号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

技术领域

本公开的实施方式涉及对玻璃片的边缘进行加工的设备和方法。具体来说，本公开的实施方式涉及对玻璃片的边缘进行加工的设备和方法，以增加通过玻璃片的光耦合。

背景技术

在各种产品(例如导光板(LGP)，其用于边缘发光液晶显示器(LCD)装置的背光，将光均匀地部分不在显示面板上)的制造中，通过玻璃片的边缘的研磨和抛光来对玻璃片进行精整。用于此类装置的侧光式背光单元包括LGP，其通常由诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)之类的高透射塑料材料制造。与使用聚合物导光板(LGP)相关的问题已经限制了更薄的显示器的趋势。虽然此类塑料材料具有例如透光之类的优异性质，但是这些材料具有较差的机械性质，例如刚度、热膨胀系数(CTE)和水分吸收。具体来说，聚合物LGP缺乏超薄显示器所要求的尺度稳定性。当聚合物LGP经受热和湿度时，LGP会翘曲和膨胀，有损光机械性质。聚合物LGP的不稳定性要求设计者添加较宽的斜面和更厚的背光，具有空气间隙来补偿这种移动。

已经提供将玻璃片用作显示器的LGP替代方案，但是玻璃片必须具有合适的属性，从而在透射、散射和光耦合方面具有足够的光学性能。用于导光板的玻璃片必须符合诸如垂直度、直度和平坦度的边缘规格。康宁有限公司(Corning Incorporated)销售康宁Iris^TM玻璃作为PMMA以及用于LGP的其他透明塑料材料的替代品。Iris^TM玻璃是非常透明的，对于沿着LGP传播并由全内反射引导的光，在450-650nm可见光波长范围具有低至0.2dB/m或更低的吸收或散射损耗。此外，玻璃的CTE远低于合适塑料的CTE且更接近LCD显示器面板的CTE，这使得整合大尺寸平板TV电视机要容易得多。此外，优异的机械强度和刚度以及低CTE实现了LCD的斜面厚度的显著降低。

导光板的一个主要要求是发光二极管(LED)到导光板的有效光耦合。LED与LGP边缘之间的间隙减小有利于耦合，并且还在边缘上提供了最大的表面积以实现最多的光通过其发生耦合。这不同于聚焦于产生圆角化边缘、具有扩散表面以经受住冲击和脆片失效模式以及其他运输相关模式的常规显示器玻璃工艺。因此，本领域需要提供具有增加的光耦合效率的玻璃导光板的设备和方法。

发明内容

本公开的第一个方面属于通过对玻璃片的边缘进行研磨来对玻璃片的边缘进行精整的设备。在一个或多个实施方式中，此类设备包括工作台，在边缘经受研磨和抛光的时候，所述工作台支撑了玻璃片。X轴是工作台上的玻璃片平面的横向移动方向。Y轴是平面上垂直于X轴的纵向移动方向。Z轴是相对于平面垂直移动的方向。第一马达放置在平面的第一侧上。第一马达具有第一芯轴，其具有基本沿着X轴对齐的第一芯轴转轴。第二马达放置在平面的第二侧上。第二马达具有第二芯轴，其具有基本沿着X轴对齐的第二芯轴转轴。在第一芯轴上安装了第一研磨轮。第一研磨轮是基本碟形形状，具有周界边缘，采用第一研磨轮的周界边缘对玻璃片的第一边缘进行斜面化。在第二芯轴上安装了第二研磨轮。第二研磨轮是基本碟形形状，具有周界边缘，采用第二研磨轮的周界边缘对玻璃片的第二边缘进行斜面化。