JP7288427B2 - タイル張り状ディスプレイとその製造方法 - Google Patents
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Description
上記のように、幾つかの実施形態では、タイル張り状ディスプレイのタイルの2つ以上(例えば、タイル30、32)は相補形状の基板(例えば、基板40、42)と画素配列とを組み込んでもよい。これらは均一な画素ピッチを継ぎ目50を横切って維持すること及び/又は画素ピッチの50%以下、或いは40%以下、或いは30%以下、或いは20%以下、或いは10%以下、或いは5%以下、そして幾つかの実施形態では1%以下の誤差のタイル間位置合わせを促す。更なる記述として、図2A及び図2Bは孤立した第1のタイル30を、図1の座標系と共に例示する。図2A及び図2Bの非限定の実施形態は、各画素44が1つ以上のマイクロLEDにより画定された画素44を有する可能なマイクロLEDディスプレイ技術構造に類似しているかもしれない。画素44が基板40の表面上に配列され、基板40はタイル30の最外境界又は外周を画定している。タイル30は画素44を望むように動作させるのに適切な1つ以上の追加の構成要素、例えば回路配線又はコネクタ(基板40上、内、又は通って形成されても、されなくてもよい)、カバーシート、偏光子などを含むことができる。いずれにしも、基板40は互いに反対側の第1と第2の主要面60、62を画定していると見ることができる。主要面60、62の一方又は両方は、XY(又は表示)平面内で概ね平坦又は平面状(即ち、タイル30に亘って真に平坦な表面から5%以内)であってよく、基板40の縁は主要面60、62間をZ又は深さ方向に延びる。例えば、第1、第2、第3、及び第4の縁64、66、68、70が図2Aにおいて識別され、第1、第2、及び第3の縁64、66、68が図2Bにおいて見える。画素44は第1の主要面60上に配置でき、均一な画素ピッチのマトリックス80の形に配列されている(即ち、指定された直線方向(例えば、X方向及び/又はY方向)に近接する画素44間の中心間距離がマトリックス80に亘って上記のように均一である)。X方向及びY方向の画素ピッチは同じか又は異なってもよい。また、画素マトリックス80は非直交直線方向のペア、例えばX方向と対角線により画定されうる。
上記で説明した基板形状に加えて又は代わりに、本開示の幾つかの実施形態では、タイル張り状ディスプレイのタイルに取り込まれた相補的特徴は基板縁輪郭を含んでもよい。図2Bを参照して、「縁輪郭」は互いに反対側の主要面60、62間をZ又は深さ方向に延びる基板縁64、66、68のうちの1つ以上の形状を指す。図2Bの観点で、第1及び第3縁64、68の縁輪郭が最も顕著に見え、第1主要面60の主要平面P1と第2主要面62の主要平面P2とを基準に描写できる(幾つかの実施形態では、主要平面P1、P2は平行であることは理解されよう)。図2Bの構造で、第1縁64の輪郭は、深さ方向Zの第1縁64全体が主要面60、62の主要平面P1、P2に垂直であるような輪郭である。第3縁68は同様な縁輪郭を有する(即ち、深さ方向Zに主要面60、62の主要平面P1、P2に完全に垂直である)。
上記のように、様々な手法を使用して選択可能な基板形状及び/又は基板縁輪郭を特定の基板に取り込むことができる。幾つかの実施形態では、1つ又は両方の特徴を非回折ビーム切断により作ることができる。非回折ビーム切断技術を使用して、本開示のタイルで有用なガラス基板をレーザー切断又はレーザー切断及び化学エッチングして上記の正確なタイル形状及び/又は輪郭と寸法とを形成できる。非回折ビーム切断は、例えば米国特許出願公開第2014/0199519号明細書、名称「Method and Device for the Laser-Based Machining of Sheet-Like Substrates」に記載されている。この教示全体を本明細書に引用する。これら及び他のプロセスにより、大きな基板シート(500mm超の寸法)を横切って20μm未満の寸法精度で又はより小さなシート(100mmのオーダーの寸法)を横切って10μm未満の寸法精度でタイル基板を切り出することが可能である。このような精度は近接するタイル間の位置誤差を画素ピッチの50%未満(200μm以下のオーダーでありうる)に収めるのに重要でありうる。この選択可能なレーザープロセスをガラス基板に使用すると、ガラス切断縁には通常、基板の全厚みに亘る細い垂直な筋であって、2~25μmの範囲の筋間ピッチを持つ筋ができる場合がある。また、これらの同じレーザー切断プロセス又はレーザー切断+酸エッチプロセスは、より複雑な縁輪郭特徴、例えば図9及び図10などに描かれた特徴を作るのに使用できる。
タイル張り状ディスプレイを複数のタイルから組み立てるために様々な方法を使用できる。本開示の幾つかの実施形態では、例えば図6に表されるように、近接するタイル間の物理的分離を作る方法でタイルを組み立てることができる。重合体又は他の物理的スペーサーをこの物理的分離内に配置してもよい。タイル基板間の隙間内の物質は、対応する継ぎ目を光学的に可視化する光を最少にする光学的機能を果たしてもよい。光学的効果は屈折率整合材料又は黒基質材料を含んでもよい。タイル基板間の隙間内の重合体などの軟材料はまた、タイルが互いに接触して配置される時に欠け又は他の信頼性を損なう欠陥を防ぐクッションとして働くよう構成されうる。タイルの縁を囲うこのような材料は個々のタイルに事前に付けられても、組み立て後に多タイルディスプレイ内に装着してもよい。また、タイル基板間のその材料は接着剤であっても又は含んでもよい。
複数の行及び複数の列に配列された画素のアレイを有するタイル張り状ディスプレイであって、該タイル張り状ディスプレイは
均一な画素ピッチで配列された画素のマトリックスを載せた基板を備えた第1のタイルであって、
前記基板は互いに反対側の第1及び第2主要面と、前記互いに反対側の主要面間を前記基板の深さ方向に延びる第1縁とを有し、
画素の前記マトリックスは前記第1縁に最も近く配置された第1画素を含む、第1のタイルと、
前記均一な画素ピッチで配列された画素のマトリックスを載せた基板を備えた第2のタイルであって、
該第2のタイルの前記基板は互いに反対側の主要面と、該第2のタイルの前記基板の深さ方向に延びる第1縁とを有する、第2のタイルと
を備え、
両方の前記第1縁は相補形状を有し、
該タイル張り状ディスプレイの最終組み立て体は、
互いに対向してそれらの間に第1継ぎ目を確立する両方の前記第1縁を含み、
前記第1のタイルの画素は前記第2のタイルの画素と位置合わせされ、前記均一な画素ピッチは指定された直線方向に前記第1継ぎ目を横切って維持され、
前記第1画素が前記複数の行の第1行及び前記複数の列の第1列内に整列され、
前記第2のタイルの前記画素は前記第1行と前記第1列のどちらに沿っても前記第1のタイルの画素間には位置せず、
前記相補形状は、
前記第1継ぎ目の少なくとも一部は前記複数の行に斜めであることと、
前記第1のタイルの前記第1縁は、前記第1のタイルの前記第1縁の少なくとも一部は対応する前記互いに反対側の主要面の平面に垂直でないように前記深さ方向に輪郭形成されていることと
からなる群から選択された少なくとも1つの特徴を備える、タイル張り状ディスプレイ。
前記第1のタイルの前記基板は対応する前記主要面間を延びる第2縁を更に有し、前記第2縁は前記第1のタイルの前記第1縁と角を形成し、前記第1のタイルの画素の前記マトリックスは前記第2縁に最も近く配置された第2画素を含み、
該タイル張り状ディスプレイは、
前記均一な画素ピッチで配列された画素のマトリックスを載せた基板を備えた第3のタイルであって、
該第3のタイルの前記基板は互いに反対側の主要面と、対応する前記主要面間を延びる第1縁とを有する、第3のタイルを
更に備え、
前記第1のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第1縁とは相補形状を有し、
該タイル張り状ディスプレイの最終組み立て体は、
互いに対向してそれらの間に第2継ぎ目を確立する前記第1のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第1縁とを含み、
前記第1のタイルの画素は前記第3のタイルの画素と位置合わせされ、前記均一な画素ピッチは前記指定された直線方向に前記第2継ぎ目を横切って維持される、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第1縁との前記相補形状は
前記第2継ぎ目の少なくとも一部は前記複数の行に斜めであることと、
前記第1のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第1縁とは、前記第1のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第1縁とのそれぞれの少なくとも一部は対応する前記互いに反対側の主要面の平面に垂直でないように、それぞれ前記深さ方向に輪郭形成されていることと
からなる群から選択された少なくとも1つの特徴を備える、実施形態2記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第2のタイルの前記基板と前記第3のタイルの前記基板とはそれぞれ第2縁を更に有し、前記第1及び第2のタイルの前記第2縁は相補形状を有し、
該タイル張り状ディスプレイの最終組み立て体は、
互いに対向してそれらの間に第3継ぎ目を確立する前記第2のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第2縁とを含み、
前記第2のタイルの画素は前記第3のタイルの画素と位置合わせされ、前記均一な画素ピッチは前記指定された直線方向に前記第3継ぎ目を横切って維持される、実施形態2記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第2のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第2縁との前記相補形状は
前記第3継ぎ目の少なくとも一部は前記複数の行に斜めであることと、
前記第2のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第2縁とは、前記第2のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第2縁とのそれぞれの少なくとも一部は対応する前記互いに反対側の主要面の平面に垂直でないように、それぞれ前記深さ方向に輪郭形成されていることと
からなる群から選択された少なくとも1つの特徴を備える、実施形態4記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1継ぎ目の前記一部は直線状でない、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記各第1縁は対応する前記互いに反対側の主要面の平面に平行な平面において直線でない、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1継ぎ目は直線状である、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1継ぎ目全体が前記複数の行に斜めである、実施形態8記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1のタイルの前記第1縁は対応する前記第1主要面と鈍角をなし、対応する前記第2主要面と鋭角をなす、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1のタイルの前記第1縁は対応する前記第1主要面と鈍角をなし、対応する前記第2主要面と鋭角をなす、実施形態10記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1継ぎ目内に配置され前記第1のタイルの前記第1縁を前記第2のタイルの前記第1縁から分離する枠要素を更に備える、実施形態11記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第2のタイルの前記第1縁は対応する第1の前記主要面と鋭角をなし、対応する第2の前記主要面と鈍角をなす、実施形態10記載のタイル張り状ディスプレイ。
該タイル張り状ディスプレイの最終組み立て体は前記第2のタイルの前記第1縁と平行な前記第1のタイルの前記第1縁を含む、実施形態13記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1のタイルの前記第1縁は対応する前記互いに反対側の主要面間で曲線状であり、前記第2のタイルの前記第1縁は対応する前記互いに反対側の主要面間で直線状である、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
両方の前記第1縁は相補段付き形状を有する、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1のタイルの前記第1縁は切欠きを画定し、前記第2のタイルの前記第1縁はリブを画定し、該タイル張り状ディスプレイの最終組み立て体は前記切欠きと位置合わせされた前記リブを備える、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1のタイルの前記第1縁と前記第2のタイルの前記第1縁との間に配置されたスペーサーを更に備える実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記スペーサーは重合体材料を含む、実施形態18記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1のタイルの前記基板の前記第1主要面はベース板に装着するための溝及び突起の少なくとも一方を備える、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記均一な画素ピッチは0.5mm以下である、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記均一な画素ピッチは0.4mm以下である、実施形態21記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記均一な画素ピッチは0.3mm以下である、実施形態22記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1のタイルは複数のマイクロLEDを更に備える、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
該タイル張り状ディスプレイの最終組み立て体は、前記指定された直線方向に前記均一な画素ピッチの50%以下の位置合わせ誤差で前記第2のタイルの画素と位置合わせされた前記第1のタイルの画素を含む、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1のタイルの前記基板はガラス、ガラスセラミック、及びセラミックからなる群から選択された材料を含む、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1のタイルの前記基板は10ppm/℃以下の熱膨張係数を示す、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記第1のタイルの前記基板は50GPa以上のヤング率を示す、実施形態1記載のタイル張り状ディスプレイ。
基準表面上に第1のタイルを配置するステップであって、前記第1のタイルは均一な画素ピッチで配列された画素のマトリックスを載せた基板と前記第1のタイルのいずれの外周縁からも離れて設けられたアライメント特徴とを備える、ステップと、
前記基準表面上に第2のタイルを配置するステップであって、前記第2のタイルは均一な画素ピッチで配列された画素のマトリックスを載せた基板と前記第2のタイルのいずれの外周縁からも離れて設けられたアライメント特徴とを備える、ステップと、
前記第1のタイルの1つの縁は前記第2のタイルの1つの縁と対向して第1継ぎ目を確立するよう少なくとも前記第2のタイルを前記第1のタイルに対して前記基準表面に沿って移動させるステップと、
前記第1のタイルの前記複数の画素が前記第2のタイルの前記複数の画素と位置合わせされるように前記第1のタイルの前記アライメント特徴を前記第2のタイルの前記アライメント特徴と位置合わせするステップと
を含み、
位置合わせする前記ステップの後、前記均一な画素ピッチは指定された直線方向に前記第1継ぎ目を横切って維持される、タイル張り状ディスプレイの組み立て方法。
前記第1のタイルの前記アライメント特徴を前記第2のタイルの前記アライメント特徴と位置合わせする前記ステップは、前記第1のタイルの前記アライメント特徴を前記第2のタイルの前記アライメント特徴と光学的に位置合わせすることを含む、実施形態29記載の方法。
前記アライメント特徴は、マイクロLED、電子相互接続パターン、及び前記第1のタイルの前記基板にパターン形成された位置合わせマークからなる群から選択される、実施形態29記載の方法。
前記第1及び第2のタイルのそれぞれの前記複数の画素は少なくとも1つのマイクロLEDを含み、前記第1及び第2のタイルのそれぞれの前記アライメント特徴は対応する前記画素マトリックスの少なくとも1つのマイクロLEDからなる、実施形態29記載の方法。
位置合わせする前記ステップの次に、
前記第1のタイルを前記第2のタイルに固定するステップと、
前記基準表面から前記第1及び第2のタイルを取り外すステップと
を更に含む実施形態29記載の方法。
位置合わせする前記ステップの次に、
前記第1及び第2のタイルを前記基準表面に固定するステップを更に含み、
前記基準表面は前記タイル張り状ディスプレイの構成要素である、実施形態29記載の方法。
前記基準表面は第1及び第2の基準特徴を載せたシートからなり、移動させる前記ステップは、
前記第1のタイルの前記アライメント特徴を前記第1の基準特徴と位置合わせすることと、
前記第1のタイルの前記アライメント特徴を前記第2の基準特徴と位置合わせすることとを含む、実施形態29記載の方法。
前記均一な画素ピッチは0.5mm以下である、実施形態29記載の方法。
前記均一な画素ピッチは0.4mm以下である、実施形態36記載の方法。
前記均一な画素ピッチは0.3mm以下である、実施形態37記載の方法。
前記第1のタイルの前記複数の画素は複数のマイクロLEDを含む、実施形態29記載のタイル張り状ディスプレイ。
前記タイル張り状ディスプレイの最終組み立て体は、前記均一な画素ピッチの50%以下の位置合わせ誤差で前記第2のタイルの複数の画素と位置合わせされた前記第1のタイルの複数の画素を含む、実施形態29記載の方法。
前記第1のタイルの前記基板はガラス、ガラスセラミック、及びセラミックからなる群から選択された材料を含む、実施形態29記載の方法。
前記第1のタイルの前記基板は10ppm/℃以下の熱膨張係数を示す、実施形態29記載の方法。
前記第1のタイルの前記基板は50GPa以上のヤング率を示す、実施形態29記載の方法。
30、32、130、132、134、136、138、140、142、410、412、460、462、654、690、750a、750b、750c タイル
40、42、150、152、154、420、422、470、472、650、700、760a、760b、760c 基板
44 画素
46、160 画素アレイ
50、162、164、780 継ぎ目
52 ディスプレイ装置
54 コントローラ
64、66、68、70、434、444、484、584、594 縁
80 マトリックス
430、432、656、706 主要面
464 枠要素
586 突出ヘッド
596 突出フロア
636 スロット
646 リブ
652、752 基準シート
660、662 アライメント溝
670、720、770 基準表面
672、674 基準溝
680、682 ピン
710、712 突起
Claims (12)
- 複数の行及び複数の列に配列された画素のアレイを有するタイル張り状ディスプレイであって、該タイル張り状ディスプレイは
均一な画素ピッチで配列された画素のマトリックスを載せた基板を備えた第1のタイルであって、
前記基板は互いに反対側の第1及び第2主要面と、前記互いに反対側の主要面間を前記基板の深さ方向に延びる第1縁とを有し、
画素の前記マトリックスは前記第1縁に最も近く配置された第1画素を含む、第1のタイルと、
前記均一な画素ピッチで配列された画素のマトリックスを載せた基板を備えた第2のタイルであって、
該第2のタイルの前記基板は互いに反対側の主要面と、該第2のタイルの前記基板の深さ方向に延びる第1縁とを有する、第2のタイルと、
前記第1のタイルと前記第2のタイルとを基準表面の上方、所定の距離に維持するよう構成されている、i)前記基板に設けられた第1及び第2アライメント溝と、基準シートに設けられた基準溝と、それらの間に設けられたピンとの組み合わせ、又は、ii)前記基板に設けられた突起と、基準シートに設けられた基準溝との組み合わせと
を備え、
両方の前記第1縁は相補形状を有し、
該タイル張り状ディスプレイの最終組み立て体は、
互いに対向してそれらの間に第1継ぎ目を確立する両方の前記第1縁を含み、
前記第1のタイルの画素は前記第2のタイルの画素と位置合わせされ、前記均一な画素ピッチは指定された直線方向に前記第1継ぎ目を横切って維持され、
前記第1画素が前記複数の行の第1行及び前記複数の列の第1列内に整列され、
前記第2のタイルの前記画素は前記第1行と前記第1列のどちらに沿っても前記第1のタイルの画素間には位置せず、
前記相補形状は、
前記第1継ぎ目の少なくとも一部は前記複数の行に斜めであることと、
前記第1のタイルの前記第1縁は、前記第1のタイルの前記第1縁の少なくとも一部は対応する前記互いに反対側の主要面の平面に垂直でないように前記深さ方向に輪郭形成されていることと
からなる群から選択された少なくとも1つの特徴を備える、タイル張り状ディスプレイ。 - 前記第1のタイルの前記基板は対応する前記主要面間を延びる第2縁を更に有し、前記第2縁は前記第1のタイルの前記第1縁と角を形成し、前記第1のタイルの画素の前記マトリックスは前記第2縁に最も近く配置された第2画素を含み、
該タイル張り状ディスプレイは、
前記均一な画素ピッチで配列された画素のマトリックスを載せた基板を備えた第3のタイルであって、
該第3のタイルの前記基板は互いに反対側の主要面と、対応する前記主要面間を延びる第1縁とを有する、第3のタイルを
更に備え、
前記第1のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第1縁とは相補形状を有し、
該タイル張り状ディスプレイの最終組み立て体は、
互いに対向してそれらの間に第2継ぎ目を確立する前記第1のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第1縁とを含み、
前記第1のタイルの画素は前記第3のタイルの画素と位置合わせされ、前記均一な画素ピッチは前記指定された直線方向に前記第2継ぎ目を横切って維持される、請求項1記載のタイル張り状ディスプレイ。 - 前記第1のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第1縁との前記相補形状は
前記第2継ぎ目の少なくとも一部は前記複数の行に斜めであることと、
前記第1のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第1縁とは、前記第1のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第1縁とのそれぞれの少なくとも一部は対応する前記互いに反対側の主要面の平面に垂直でないように、それぞれ前記深さ方向に輪郭形成されていることと
からなる群から選択された少なくとも1つの特徴を備える、請求項2記載のタイル張り状ディスプレイ。 - 前記第2のタイルの前記基板と前記第3のタイルの前記基板とはそれぞれ第2縁を更に有し、前記第2及び第3のタイルの前記第2縁は相補形状を有し、
該タイル張り状ディスプレイの最終組み立て体は、
互いに対向してそれらの間に第3継ぎ目を確立する前記第2のタイルの前記第2縁と前記第3のタイルの前記第2縁とを含み、
前記第2のタイルの画素は前記第3のタイルの画素と位置合わせされ、前記均一な画素ピッチは前記指定された直線方向に前記第3継ぎ目を横切って維持される、請求項2記載のタイル張り状ディスプレイ。 - 前記第1継ぎ目の前記一部は直線状でないか又は直線状である、請求項1から4いずれか1項記載のタイル張り状ディスプレイ。
- 前記第1のタイルの前記第1縁は対応する前記第1主要面と鈍角をなし、対応する前記第2主要面と鋭角をなす、請求項1から5いずれか1項記載のタイル張り状ディスプレイ。
- 前記第1継ぎ目内に配置され前記第1のタイルの前記第1縁を前記第2のタイルの前記第1縁から分離する枠要素を更に備える、請求項1から6いずれか1項記載のタイル張り状ディスプレイ。
- 前記第2のタイルの前記第1縁は対応する第1の前記主要面と鋭角をなし、対応する第2の前記主要面と鈍角をなす、請求項6記載のタイル張り状ディスプレイ。
- 該タイル張り状ディスプレイの最終組み立て体は前記第2のタイルの前記第1縁と平行な前記第1のタイルの前記第1縁を含む、請求項8記載のタイル張り状ディスプレイ。
- 前記第1のタイルは複数のマイクロLEDを更に備える、請求項1から9いずれか1項記載のタイル張り状ディスプレイ。
- 該タイル張り状ディスプレイの最終組み立て体は、前記指定された直線方向に前記均一な画素ピッチの50%以下の位置合わせ誤差で前記第2のタイルの画素と位置合わせされた前記第1のタイルの画素を含む、請求項1から10いずれか1項記載のタイル張り状ディスプレイ。
- 前記第1のタイルの前記基板はガラス、ガラスセラミック、及びセラミックからなる群から選択された材料を含む、請求項1から11いずれか1項記載のタイル張り状ディスプレイ。
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