專利名稱：光學(xué)膜的封裝和搬運方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)顯示器，具體地涉及光學(xué)顯示器中所用控光光學(xué)膜的封裝方法。
背景技術(shù)：
光學(xué)顯示器，如液晶顯示器(LCD)越來越普遍地用于例如移動電話、從個人數(shù)字助理(PDA)到電子游戲機甚至到更大的裝置如膝上計算機的手持式電腦設(shè)備、LCD監(jiān)視器和電視熒屏。在光學(xué)顯示器裝置中引入控光膜可改進顯示器性能。不同類型的膜，包括具有棱柱結(jié)構(gòu)的膜、反射偏振器和漫射膜可用來改善顯示參數(shù)，如輸出亮度、照明均勻性、視角和整個系統(tǒng)效率。這樣改進了操作特征后，裝置更容易使用，有可能提高電池壽命。
控光膜通常一個個堆到背光燈組合件和平面顯示板之間的顯示框里?？蓛?yōu)化膜堆，得到所需的特定光學(xué)性能。但從生產(chǎn)角度看，在搬運和組裝若干一個個膜片上存在一些問題。這些問題包括從單個光學(xué)膜上清除保護襯墊需要過多的時間，清除襯墊時損壞膜的可能性又增大，等等。此外，將許多一個個膜片插入顯示框很費時間，將它們堆積起來又有可能破壞膜。所有這些問題減小了總體生產(chǎn)能力，或者說降低了產(chǎn)率，導(dǎo)致系統(tǒng)成本增加。
發(fā)明概述考慮到上述問題，本發(fā)明的目標(biāo)是一種新型封裝方法，它將若干光學(xué)膜結(jié)合在一起，然后再插入顯示框。這種結(jié)合方法使膜搬運起來更容易，減少了組裝顯示裝置所需的步驟，降低了膜受損的幾率，增加了產(chǎn)率。
本發(fā)明總體上涉及兩個或多個控光膜的堆的封裝，其中至少兩塊膜是無隙結(jié)合在一起的。
本發(fā)明的一種實施方式涉及用來將光控制在顯示器內(nèi)的控光膜包。此膜包包含有一堆至少第一和第二光學(xué)膜，它們分別具有第一和第二視域，排列起來形成一個堆視域。在第一和第二光學(xué)膜之間有是無隙結(jié)合的，無隙結(jié)合部位位于第一和第二視域的外面。
本發(fā)明的另一種實施方式涉及一種顯示系統(tǒng)，它含有個照明單元、顯示單元和位于照明單元與顯示單元之間的控光單元，控光單元可以控制光從照明單元到達顯示單元?？毓鈫卧欢阎辽俚谝缓偷诙鈱W(xué)膜，它們分別具有第一和第二視域，排列起來形成一個堆視域，對應(yīng)于顯示單元的視域。在第一和第二光學(xué)膜之間是無隙結(jié)合的，該無隙結(jié)合的部位位于第一和第二視域的外面。
本發(fā)明的另一種實施方式涉及光學(xué)顯示器中光學(xué)膜的堆疊方法。該方法包括提供具有各自視域的第一和第二光學(xué)膜。該方法還包括在第一和第二光學(xué)膜視域外面無隙結(jié)合體第一和第二光學(xué)膜。
本發(fā)明的另一種實施方式涉及控光膜包，用來將光控制在顯示器內(nèi)。該膜包包含具有第一表面的第一光學(xué)膜和位于第一光學(xué)膜之上的第二光學(xué)膜。第二光學(xué)膜具有無隙結(jié)合到第一光學(xué)膜第一表面上的第一表面。第二光學(xué)膜的中央可視部分沒有結(jié)合到第一光學(xué)膜上。
本發(fā)明的另一種實施方式涉及一種顯示系統(tǒng)，它含有照明單元、顯示單元和位于照明單元與顯示單元之間的控光單元，控光單元可以控制光從照明單元到達顯示單元?？毓鈫卧欢阎辽俚谝缓偷诙鈱W(xué)膜，第一光學(xué)膜具有第一表面，第二光學(xué)膜位于第一光學(xué)膜之上。第二光學(xué)膜具有用無隙膜結(jié)合體結(jié)合到第一光學(xué)膜第一表面上的第一表面。第二光學(xué)膜的中央可視部分沒有結(jié)合到第一光學(xué)膜上。
本發(fā)明的另一種實施方式涉及控光膜包，用來將光控制在顯示器內(nèi)。該膜包包含具有第一表面的第一光學(xué)膜和位于第一光學(xué)膜之上的第二光學(xué)膜。第二光學(xué)膜具有第一表面，它被將第一和第二光學(xué)膜結(jié)合到一起的無隙膜結(jié)合體結(jié)合到第一光學(xué)膜第一表面上。第二光學(xué)膜的中央可視部分沒有結(jié)合到第一光學(xué)膜上。
本發(fā)明的另一種實施方式涉及控光膜包，用來將光控制在顯示器內(nèi)。該膜包包含一堆至少第一和第二光學(xué)膜，它們分別具有第一和第二視域，排列起來形成一個堆視域。用來結(jié)合第一和第二光學(xué)膜的無隙結(jié)合體部位位于第一和第二視域的外面。
上面對本發(fā)明的概述并有打算包括本發(fā)明每一種說明的實施方式或每一種執(zhí)行方式。下面的圖和詳細描述將更具體地說明這些實施方式。
附圖簡述下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明各種實施方式進行詳細描述，可以更完整地理解本發(fā)明。


圖1是顯示單元的示意圖。
圖2A是本發(fā)明一種實施方式中控光膜單元的示意圖。
圖2B是本發(fā)明另一種實施方式中控光膜單元的示意圖。
圖3是本發(fā)明一種實施方式中控光膜單元的頂視圖。
圖4是本發(fā)明一種實施方式中顯示單元的透視圖。
圖5是本發(fā)明另一種實施方式中的顯示單元的示意圖。
圖6是用來制備本發(fā)明控光膜單元的一種系統(tǒng)的一般實施方式示意圖。
圖7是用超聲焊接制備本發(fā)明控光膜單元的一種系統(tǒng)的一種實施方式示意圖。
雖然本發(fā)明可以有各種改進和替代形式，已經(jīng)通過實例在圖中示出其細節(jié)，并在下面將詳加描述。但應(yīng)當(dāng)理解，其目的不是將本發(fā)明限制在所述特定實施方式上。相反，本發(fā)明覆蓋所有的改進形式、等價形式和替代形式，只要它們落在所附權(quán)利要求界定的本發(fā)明主旨和范圍之內(nèi)。
發(fā)明詳述本發(fā)明可應(yīng)用于顯示器，如液晶顯示器，特別適用來減少制造這種顯示器所需的步驟。
圖1所示為顯示系統(tǒng)100的示意圖。該系統(tǒng)包含電子顯示元件102，如液晶顯示(LCD)板，通常夾在兩個玻璃層之間。此外，顯示元件102可在LCD板上下包含吸收起偏層，提供產(chǎn)生偏振圖像通常所需的偏振對比。
背光燈組合件104可用作顯示元件102的主光源，或者當(dāng)環(huán)境光不夠使用者觀看顯示元件102形成的圖像時，用來提供通過顯示元件102的光。在一種特定的實施方式中，背光燈組合件104可包含若干元件，如光源106、光導(dǎo)108和一個或多個反光層110。在許多應(yīng)用中，顯示系統(tǒng)100的一個重要特點是系統(tǒng)100的總厚度較小。相應(yīng)地，光源106通常安置在光導(dǎo)108的側(cè)面，光導(dǎo)108使來自光源106的光向上穿過系統(tǒng)100，射向顯示元件。光源106可以是任何適當(dāng)類型的光源。在許多應(yīng)用中，需要用白光照射顯示器100，此時光源106可以是熒光燈、發(fā)光二極管陣列等，所述發(fā)光二極管的顏色混和起來產(chǎn)生白光。
在所示實施方式中，光導(dǎo)108含有漫反射區(qū)域112，這些區(qū)域?qū)⒐鈴墓鈱?dǎo)108導(dǎo)向顯示元件102。光導(dǎo)108可包含其他類型的元件，用以將光投向顯示元件102，如光導(dǎo)108朝向顯示元件的上表面上的聚光區(qū)。聚光特征結(jié)構(gòu)也可同時在光導(dǎo)108的上下表面上提供。不難理解，光導(dǎo)108可以是圖示那樣的平板形式，也可以是另一種幾何形式，例如楔形。另外，也可用其他器件將來自光源的光投向顯示元件102。
也可采用背光燈組合件的其他實施方式，例如，背光燈組合件可由位于適當(dāng)反射腔中的一排燈組成。雖然背光燈組合件有其他若干可供選擇的結(jié)構(gòu)形式，但應(yīng)當(dāng)理解，背光燈組合件的具體結(jié)構(gòu)形式對本發(fā)明并不重要。
在背光燈組合件104和顯示元件102之間的控光膜堆114中通常安置了若干控光膜。控光膜堆114通常包含若干個膜，用以控制入射到顯示元件102上的光的各種光學(xué)特性。例如，控光膜堆可包含第一漫射膜116。第一漫射膜可用來幫助均化通過膜堆114的光的強度。
膜118和120可以是結(jié)構(gòu)膜，它們的上表面上可以有一排棱柱狀肋119。棱柱狀肋有助于將光投向系統(tǒng)100的光軸130。膜118的肋119將光再投向平行于圖面的方向。膜120上的肋通常不平行于膜118。膜120的肋可垂直于膜118上的肋119，這樣膜120上的肋就將光再導(dǎo)向垂直于圖面的方向。這可稱作交叉結(jié)構(gòu)。在另一種實施方式中(未示出)，層118和120可用單結(jié)構(gòu)光學(xué)膜取代，它對從背光燈組合件104的接受光進行再導(dǎo)向。
堆114也可包含反射起偏層122。此層用來回射來自背光燈組合件104但偏振態(tài)不對，不能作為圖像光通過顯示元件102的光。反射起偏層122反射的光可由反射層110漫反射，使偏振態(tài)發(fā)生一些混和，這樣至少一部分反射光可以以正確的偏振態(tài)通過顯示元件102，用作圖像光。此外，可用偏振轉(zhuǎn)換層，例如1/4波長延遲層將反射起偏層122反射的光的偏振態(tài)進行轉(zhuǎn)換。反射起偏層122可以是任何合適類型的反射起偏層，例如多聚合物層膜、膽甾型起偏層或線柵起偏層。
堆114也可包含另一種漫射片124，通常稱作“覆蓋片”。漫射片124通常是較弱的漫反射體。漫射片116和124可用來使顯示元件102受到的照明對于觀看者來說顯得均勻。應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)系統(tǒng)的實際結(jié)構(gòu)，層116-124所表示的某些元件可以省略，也可以加上其他功能元件或為它們所取代。
對于這種膜堆114，每個獨立的光學(xué)膜層116-124都必須在生產(chǎn)過程中一個一個地插入顯不框。由于要減少顯不器的總體厚度，減少膜116-124的厚度往往很重要，所以各個膜116-124要做得很薄。結(jié)果，各個膜的剛度可能很低，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中的搬運、加工和組裝困難。同樣，因為這些膜層往往具有精密的光學(xué)功能，所以表面缺陷的產(chǎn)生，如刮痕或碎屑可能影響系統(tǒng)的總體性能。常常在每個膜層的兩面加上保護襯墊，在插入背光燈組合件之前又必須將保護襯墊除去。除去襯墊的動作和后來將膜插入背光燈組合件的動作都可能給精密的膜帶來許多引起缺陷的危險。這種缺陷的例子包括刮傷、由于靜電而吸附在膜表面上的棉絨和其他碎屑。此外，清除襯墊需要額外的操作步驟，所以減少需要清除的襯墊的數(shù)量就是減少了操作步驟，從而節(jié)省了生產(chǎn)成本。在背光燈組合件中插入多個膜層時，產(chǎn)生/引入缺陷的可能會更大，這會因過多的重復(fù)工作和更高的單位成本而降低生產(chǎn)能力。
本發(fā)明涉及結(jié)合許多光學(xué)膜層和/或組件的方法，為的是提高搬運和最終的背光/系統(tǒng)的組裝效率。
結(jié)合多個光學(xué)層的一種方法包括在每兩塊相鄰的膜之間插入膠粘劑層。膠粘劑層可從邊緣到邊緣鋪滿整個膜堆，可以沿著膜堆的一條或多條邊緣施加，也可按一定圖案施加在有些或全部膜層的部分區(qū)域。
這種膠粘劑粘合方式可完成多塊膜的結(jié)合，但每個膠粘劑層增加了厚度，通常約25μm或以上。這樣就會使膜堆的總體厚度增加較大，不利于最終的結(jié)構(gòu)，特別是對于空間受限的應(yīng)用是不利的，因為此時膜堆的厚度應(yīng)盡可能小。此外，在結(jié)構(gòu)表面上添加膠粘劑層可能使結(jié)構(gòu)表面的折射性質(zhì)受到顯著的影響，甚至可能使總體折射性質(zhì)消失。這就可能影響具有結(jié)構(gòu)折射表面的膜，如棱柱形膜118和120的光導(dǎo)效應(yīng)。卻是需要構(gòu)建這樣一種封裝光學(xué)膜堆，其中將膜層結(jié)合到一起的方法可保持任何膜結(jié)構(gòu)的所需折射性質(zhì)，特別是在空間受限的應(yīng)用中，堆厚增加甚少或者沒有增加。
形成本發(fā)明結(jié)合膜堆200的一種方法表示于圖2a中。層216-224表示顯示系統(tǒng)的控光膜堆中可能存在的不同光學(xué)層。例如，層216可以是漫反射層，層218和220可以是導(dǎo)光結(jié)構(gòu)膜，層220的取向與層218交叉。層222可以是反射起偏層，而層224可以是漫反射層。
結(jié)合230表示將相鄰膜層固定在一起的結(jié)合體。結(jié)合體230可以是不連續(xù)的結(jié)合的，即允許膜層的未結(jié)合部分存在氣隙，例如在一塊包含結(jié)構(gòu)上的膜的表面。這種氣隙可用來保持特定光學(xué)膜，如結(jié)構(gòu)光學(xué)膜218和220的有效功能，將光再導(dǎo)向膜堆214的軸232。結(jié)合體230在膜層216-224表面上可以以直線或幾何圖形的形式處在一個點或幾個點上。也可以較好將結(jié)合體230安置在部分或全部層216-224的邊緣小凸片上。這些小片也可作為將結(jié)合的膜堆200固定到顯示框上的定位元件。
圖2B是棱柱形結(jié)構(gòu)膜266與另一塊膜270之間的結(jié)合體230的放大圖。在此實施方式中，棱柱形結(jié)構(gòu)膜266周邊的平臺部位268可用來形成結(jié)合體230。膜266和270之間的氣隙272允許棱柱形結(jié)構(gòu)膜使光再次通過，而不會增加膜堆的厚度。
可用不同方法減少或防止堆膜光學(xué)質(zhì)量的下降。例如，謹(jǐn)慎操作，減少膜間污染微粒，從而防止形成牛頓環(huán)。此外，相互接觸的一個或兩個表面可以存在微小的高度差，以防止?jié)櫇?，如美國專?322236所討論的，該文獻參考結(jié)合于此。同樣，棱柱形結(jié)構(gòu)膜可具有高度有差異的結(jié)構(gòu)表面，如美國專利5771328所述，該文獻參考結(jié)合于此。
可以采用不同類型的結(jié)合體，在每個結(jié)合體部位都不會明顯增加膜堆的厚度。在結(jié)合體的部位，結(jié)合在一起的膜層之間沒有間隙。膜層彼此直接結(jié)合，因而這種結(jié)合體可稱作無隙結(jié)合體，或者直接結(jié)合體。結(jié)合體230可以是熱焊，例如通過超聲焊接、激光焊接等形成的熱焊。結(jié)合元件230也可以是溶劑焊。例如，光學(xué)控光膜可由丙烯酸酯類，如聚甲基丙烯酸甲酯，或聚碳酸酯形成。這種膜可用二氯甲烷作溶劑進行溶劑焊接。另一種類型的直接結(jié)合體是褶皺，此時結(jié)合在一起的層形成褶皺，防止一層相對于另一層移動。
結(jié)合的膜堆300的頂視圖示于圖3，只顯示了最頂部的膜302。堆中的各個膜具有一個或多個邊緣小凸片304。小凸片304可具有許多不同的形狀、數(shù)目和位置，具體取決于最終背光燈/系統(tǒng)組件的具體結(jié)構(gòu)。小凸片304可提供區(qū)域，在組裝或檢查過程中方便地將堆300固定，也可在將堆固定在顯示器上時對膜堆進行定位。所圖示實施方式中，環(huán)形無隙結(jié)合體306位于小凸片304的區(qū)域。在環(huán)形焊情況下，中央開口308可用來將銷插入背光燈組合件用于定位，并用來固定光學(xué)膜堆300。無隙結(jié)合體306也可具有不同形狀，例如環(huán)形或線形。
在膜中，光通過并到達顯示元件和觀看者的部分稱作視域。最頂部的膜302的視域簡示為虛線310所圍住的區(qū)域。為了減小膜包的尺寸，視域宜占據(jù)膜盡可能多的面積。在某些情況下，視域可延伸到接近膜的邊緣。此外，在視域保持較高的光學(xué)質(zhì)量很重要。由于用來形成無隙結(jié)合體的許多結(jié)合技術(shù)會改變膜的光學(xué)質(zhì)量，在許多情況下將無隙結(jié)合體置于視域外面就比較重要。因此，舉例來說，無隙結(jié)合體可形成在膜本身的邊緣312上，或者在位于視域外面的小凸片304上。
將膜上的小凸片結(jié)合到一起的一個優(yōu)點是，當(dāng)膜用溶劑焊接結(jié)合起來時，可減少溶劑在膜間通過虹吸作用流走的可能性。
顯示器400的放大圖示于圖4，它顯示了將顯示器的不同部分組裝成顯示器的情況。顯示器400用框402容納其他組件?？?02可包含一條或多條狹縫404，或其他對齊特征，例如插銷等，用來對齊控光膜堆中的膜。
背光燈組合件406是第一個放入框402中的組件。背光燈組合件406包含一個或多個光源408，它們照射光導(dǎo)410的邊緣。然后將控光膜堆412放置在背光燈組合件406上面。控光膜堆412包含兩塊或多塊控光膜414，它們用無隙結(jié)合體416結(jié)合在一起。在圖示的實施方式中，結(jié)合體416位于對齊小凸片418上，這些小凸片將膜堆412與對齊狹縫404對齊。包含起偏層的顯示元件420，例如液晶顯示元件，放置在控光膜堆412上面。
應(yīng)當(dāng)理解，光源408與顯示元件具有電結(jié)合，用來接受電力和控制信號。電結(jié)合沒有示出。
相互結(jié)合的控光膜堆也可直接結(jié)合到一個顯示元件上。這種顯示器的一個例子示意于圖5。在此特定實施方式中，結(jié)合的膜堆514由相互結(jié)合的一些膜516-524形成。在圖示實施方式中，膜518和520是棱柱形結(jié)構(gòu)膜。膜516可以是漫射膜，也可以是光轉(zhuǎn)向膜，例如棱柱形結(jié)構(gòu)膜，其棱柱形結(jié)構(gòu)表面朝向背光燈組合件504。
顯示器也包含顯示元件502和背光燈組合件504，背光燈組合件包含光源506、光導(dǎo)508和下面的反射體510。結(jié)合的光學(xué)膜堆514可事先用前面提到的方法結(jié)合在一起，然后錨定到所選擇的顯示元件上。在另一種方法中，結(jié)合過程可在最后安裝到所選顯示元件上的時候進行。
在圖示實施方式中，結(jié)合的膜堆514可通過例如在膜516和光導(dǎo)508邊緣涂膠粘劑的方法粘附到背光燈組合件504上。在另一種實施方式中，光學(xué)膜堆514可錨定在顯示元件502或框上(未示出)。此方法可能比較有利，因為它能自動進行，從而避免了用手工插光學(xué)膜堆的操作。這樣可最大程度減少缺陷的產(chǎn)生，同時提高生產(chǎn)能力，降低單位成本。
在一些實施方式中，下位的膜516可延伸到堆514的右邊緣外面，膜516的外延部分可用作固定光源506的底座。
控制器，例如處理器等，通常連接到顯示元件502上，用來控制觀看者所看到的圖像。
在平板顯示器這樣的裝置中采用結(jié)合的膜堆具有若干好處。顯示器中使用的許多控光膜非常薄。例如，每塊棱柱結(jié)構(gòu)膜可具有約62μm的厚度，而反射起偏層的厚度可在約1-100μm之間。顯示器中所用控光膜往往柔性很強，在組裝顯示器的過程中可能引起問題。另一方面，結(jié)合多個又薄又有柔性的膜可能產(chǎn)生較硬一些的膜堆，這會使組裝容易一些。在組裝顯示器時，省去依次堆疊一個個層的過程也使產(chǎn)生缺陷和最終產(chǎn)率損失的可能性最小。此外，由于膜通常在兩面有保護襯墊的情況下由生產(chǎn)廠家運送到顯示器組裝線，若減少膜結(jié)合在一起時顯示器組裝線必須清除的保護襯墊的數(shù)量，就進一步優(yōu)化了產(chǎn)率和生產(chǎn)單位成本。
此外，相對于分別檢查一個個膜層，將光學(xué)膜結(jié)合在一起后可在最后進行整體檢查，并能提高檢查質(zhì)量。當(dāng)采用結(jié)構(gòu)光學(xué)膜時，這一點很容易想到，因為結(jié)構(gòu)光學(xué)膜容易變形，且在底層或其他膜層中藏匿缺陷，如果一個個單獨檢測這些層，則這些缺陷容易檢查到。最后，結(jié)合形式，如超聲焊或其他結(jié)合技術(shù)，可提供無隙結(jié)合功能和其他機械安裝靈活性。
應(yīng)當(dāng)理解，除了無隙結(jié)合體的至少兩塊膜外，膜堆還可包含在其他膜之間的無隙結(jié)合體。例如，無隙結(jié)合體可以是位于兩塊膜之間的膠粘劑。
光學(xué)膜往往是制成大面積的，在某些情況下卷成膜卷。要組裝在顯示器中的一個個膜可從大的膜上切下，通常用模切方式?？梢匀舾刹煌姆绞接脽o隙結(jié)合體這些膜結(jié)合到結(jié)合堆中。例如，可將膜模切成合適的形狀，然后放置在堆中結(jié)合起來。在其他方式中，膜可以一邊模切一邊結(jié)合，甚至可以在模切之前就結(jié)合。此外，可以一次結(jié)合兩塊或多塊膜。因此，應(yīng)當(dāng)理解，包含三塊或多塊膜的堆可分兩個或多個結(jié)合步驟形成。例如，頭兩塊膜可結(jié)合在一起，形成結(jié)合的堆，然后在一個或多個結(jié)合步驟中將一塊或多塊膜結(jié)合到這個堆上。
形成無隙結(jié)合堆的總方法示意于圖6。兩片光學(xué)膜602和604進入結(jié)合設(shè)備606，在膜602和604之間形成無隙結(jié)合體，產(chǎn)生無隙結(jié)合膜堆。有若干方法可在這兩膜之間形成無隙結(jié)合體。一種途徑是采用熱結(jié)合，此時結(jié)合體是將一層或兩層加熱到層材料軟化甚至熔化的溫度下形成。在加熱過程中或加熱之后也可加壓。熱可以不同方式施加。一種途徑是通過輻射傳熱加熱，一個例子是激光結(jié)合，此時一個或兩個層吸收激光，形成熱。另一種途徑是通過傳導(dǎo)傳熱加熱，例如采用熱壓。也可以通過對流的形式加熱，例如通過噴嘴向結(jié)合部位通入熱氣。加熱的另一種途徑是摩擦生熱。這種能量轉(zhuǎn)移的一個例子是超聲焊接。
形成無隙結(jié)合體的其他方法包括化學(xué)和機械方法?；瘜W(xué)方法的一個例子是采用溶劑，將溶劑放在層間要形成結(jié)合體的地方。機械方法的例子包括使兩層形成褶皺。各層也可用回形針別在一起，或者將它們固定在一個框中，框環(huán)繞部分或全部膜堆。
現(xiàn)在按圖7介紹將至少兩塊膜結(jié)合在一起的一個特定例子。在此特定實施方式中，使用一個旋轉(zhuǎn)超聲焊。匹配和結(jié)合膜的過程可以是連續(xù)的。
第一膜輥702包含至少一面有襯墊的一卷膜。襯墊704由剝離輥706剝?nèi)?。第二膜?08也可包含至少一面有襯墊的一卷膜。襯墊710由第二剝離輥712剝?nèi)?。剝離去襯墊后的膜714和716通過兩個輥720和722。這個輥對后面是一個超聲焊接單元724。在此特定實施方式中，超聲焊接單元724包含靜止不動的超聲發(fā)生器726和轉(zhuǎn)動砧728。砧728通常包含與膜714接觸的凸片部分，將彼此相對的膜714和716壓向超聲發(fā)生器726。結(jié)果是，結(jié)合的一對膜730從超聲焊接單元724出來后，在其長度方向具有重復(fù)的焊接圖案。膜714和716的外表面可能仍然含有襯墊，所以結(jié)合的膜對730在外表面上具有保護襯墊。
然后可讓結(jié)合的膜730對通過一對切割輥732，這對輥有一個旋轉(zhuǎn)模734和一個旋轉(zhuǎn)砧736。旋轉(zhuǎn)模734與模對730上的焊按圖案配合，用來將膜對730切成膜堆738。在另一種特定實施方式中，旋轉(zhuǎn)模734可吻切結(jié)合的膜對730到一控制深度，一直切到下膜的下襯墊。然后可剝?nèi)ネ鈬恍枰牟糠?40，在下襯墊層742上留下一排膜堆。然后可用收集輥744將下襯墊層742收集起來。
應(yīng)當(dāng)理解，這只是形成無隙結(jié)合體的許多不同方法中的一種。
兩塊膜714和716可以是任何控光膜。例如，第一膜714可以是棱柱形結(jié)構(gòu)膜，在膜714上有橫向的肋，而第二膜716是棱柱形結(jié)構(gòu)膜，膜716上有橫向的肋。第一和第二膜714和716也可以是其他類型的控光膜，如漫射膜或反射起偏膜。
在結(jié)合堆疊的膜的另一種方法中，不同的膜可以彼此成直角的方向送入。例如，兩個膜輥上可以是棱柱形結(jié)構(gòu)膜，每塊膜具有橫肋狀結(jié)構(gòu)。在這種情況下，來自兩個輥的膜可以直角彼此交叉，因而堆疊的棱柱形膜也交叉?？捎脝魏冈谒鼈冎丿B的地方焊接起來，并用切割工具切割。
如上所述，本發(fā)明可應(yīng)用于顯示器，可以認為特別適保用來減少制造這種顯示器所需的步驟。不應(yīng)當(dāng)認為本發(fā)明受限于上述特定實施方式，而應(yīng)當(dāng)理解為覆蓋所權(quán)利要求所完整確定的本發(fā)明所有方面。在本領(lǐng)域的技術(shù)人員看過本發(fā)明的說明書后，適用于本發(fā)明的各種改進形式、等價過程和許多結(jié)構(gòu)是顯而易見的。權(quán)利要求意在覆蓋這些改進形式和裝置。
權(quán)利要求
1.用來將光控制在顯示器內(nèi)的控光膜包，此膜包含一堆至少第一和第二光學(xué)膜，它們分別具有第一和第二視域，排列起來形成一個堆視域，在第一和第二光學(xué)膜之間是無隙結(jié)合體的，該無隙結(jié)合位于第一和第二視域的外面。
2.權(quán)利要求1所述膜包，其特征在于第一和第二光學(xué)膜各自有至少一個位于各自視域外面的周邊小凸片，第一和第二光學(xué)膜的至少一個周邊小凸片對齊，并結(jié)合起來形成無隙結(jié)合體。
3.權(quán)利要求1所述膜包，其特征在于第一和第二光學(xué)膜各自的周邊對齊，第一光學(xué)膜的至少一條周邊的至少一部分與第二光學(xué)膜的至少一條周邊結(jié)合在一起，形成無隙結(jié)合體。
4.權(quán)利要求1所述膜包，其特征在于無隙結(jié)合體是第一和第二光學(xué)膜之間的熱結(jié)合體。
5.權(quán)利要求4所述膜包，其特征在于熱結(jié)合體通過超聲焊接形成。
6.權(quán)利要求4所述膜包，其特征在于熱結(jié)合體通過激光焊接形成。
7.權(quán)利要求4所述膜包，其特征在于熱結(jié)合體通過熱壓形成。
8.權(quán)利要求4所述膜包，其特征在于熱結(jié)合體通過熱氣噴射形成。
9.權(quán)利要求1所述膜包，其特征在于無隙結(jié)合體是第一和第二光學(xué)膜之間的化學(xué)結(jié)合體。
10.權(quán)利要求1所述膜包，其特征在于無隙結(jié)合體是機械形成的結(jié)合體。
11.權(quán)利要求10所述膜包，其特征在于無隙結(jié)合體是通過使第一和第二光學(xué)膜形成褶皺而形成的。
12.權(quán)利要求10所述膜包，其特征在于第一和第二光學(xué)膜壓在一起，相互接觸。
13.權(quán)利要求1所述膜包，其特征在于第一光學(xué)膜是棱柱形導(dǎo)光膜，它具有朝向第二光學(xué)膜的棱柱形結(jié)構(gòu)表面。
14.權(quán)利要求13所述膜包，其特征在于第二光學(xué)膜是棱柱形導(dǎo)光膜，第二光學(xué)膜是個遠離第一光學(xué)膜的一面有棱柱形結(jié)構(gòu)膜表面的棱柱形光導(dǎo)膜，第二光學(xué)膜的棱柱形結(jié)構(gòu)表面上的肋基本上垂直于第一光學(xué)膜的棱柱形結(jié)構(gòu)表面的肋。
15.權(quán)利要求1所述膜包，其特征在于它還包含具有第三視域的第三光學(xué)膜，在第二和第三光學(xué)膜之間的無隙結(jié)合體位于第二和第三視域外面。
16.權(quán)利要求15所述膜包，其特征在于第一和第二光學(xué)膜是棱柱形導(dǎo)光膜，第三光學(xué)膜是反射起偏層。
17.權(quán)利要求1所述膜包，其特征在于它還包含無隙結(jié)合到第一和第二光學(xué)膜之一的第三光學(xué)膜。
18.權(quán)利要求1所述膜包，其特征在于它還包含顯示元件，至少第一和第二光學(xué)膜的堆結(jié)合到顯示元件上。
19.權(quán)利要求1所述膜包，其特征在于它還包含背光燈單元，至少第一和第二光學(xué)膜的堆結(jié)合到背光燈單元上。
20.一種顯示系統(tǒng)，它含有照明單元；顯示單元；位于照明單元與顯示單元之間的控光單元，控光單元可以控制光從照明單元到達顯示單元，控光單元包含一堆至少第一和第二光學(xué)膜，這兩個光學(xué)膜分別具有第一和第二視域，排列起來形成一個堆視域，對應(yīng)于顯示單元的視域，在第一和第二光學(xué)膜之間是無隙結(jié)合體的，該無隙結(jié)合位于第一和第二視域的外面。
21.權(quán)利要求20所述系統(tǒng)，其特征在于它還包含結(jié)合到顯示單元上的控制單元，用以控制顯示單元顯示的圖像。
22.權(quán)利要求20所述系統(tǒng)，其特征在于顯示單元包含液晶顯示層。
23.權(quán)利要求22所述系統(tǒng)，其特征在于它還在液晶顯示層的觀察面有個吸收起偏層，在液晶顯示層的光源面有個吸收起偏層。
24.權(quán)利要求20所述系統(tǒng)，其特征在于照明單元包含對導(dǎo)光板照明的一個或多個光源，來自一個或多個光源的光進入導(dǎo)光板，通過導(dǎo)光板表面，進入控光單元。
25.權(quán)利要求20所述系統(tǒng)，其特征在于它還包含一個固定照明單元的框、控光單元和顯示單元。
26.權(quán)利要求25所述系統(tǒng)，其特征在于控光單元的至少第一和第二光學(xué)膜具有一個或多個周邊對齊小凸片，幫助將控光單元定位在框中，一個或多個周邊對齊小凸片結(jié)合在一起，形成無隙結(jié)合體。
27.光學(xué)顯示器中光學(xué)膜的堆疊方法，該方法包括提供含有各自視域的第一和第二光學(xué)膜；在第一和第二光學(xué)膜視域外面進行第一和第二光學(xué)膜的無隙結(jié)合。
28.權(quán)利要求27所述方法，其特征在于無隙結(jié)合體僅在第一和第二光學(xué)膜視域外面。
29.權(quán)利要求27所述方法，其特征在于結(jié)合第一和第二光學(xué)膜包括將周邊小凸片結(jié)合在第一和第二光學(xué)膜上。
30.權(quán)利要求27所述方法，其特征在于結(jié)合第一和第二光學(xué)膜包括結(jié)合第一和第二光學(xué)膜的至少部分邊緣。
31.權(quán)利要求27所述方法，其特征在于它還包括使第一和第二光學(xué)膜重疊，將第一和第二光學(xué)膜焊接在一起，將第一和第二光學(xué)膜切割成所需尺寸。
32.權(quán)利要求27所述方法，其特征在于它還包括從第一和第二光學(xué)膜上分別剝?nèi)サ谝缓偷诙r墊層。
33.權(quán)利要求31所述方法，其特征在于切割第一和第二光學(xué)膜包括將第一和第二光學(xué)膜切到一定深度，但不切斷第二光學(xué)膜的襯墊層。
34.權(quán)利要求31所述方法，其特征在于將第一和第二光學(xué)膜焊接在一起包括熱焊第一和第二光學(xué)膜。
35.權(quán)利要求31所述方法，其特征在于熱焊包括通過輻射傳熱加熱。
36.權(quán)利要求31所述方法，其特征在于熱焊包括通過傳導(dǎo)傳熱加熱。
37.權(quán)利要求31所述方法，其特征在于熱焊包括通過對流傳熱加熱。
38.權(quán)利要求31所述方法，其特征在于熱焊接包括摩擦生熱。
39.權(quán)利要求31所述方法，其特征在于切割第一和第二光學(xué)膜包括使第一和第二光學(xué)膜通過模切輥。
40.權(quán)利要求31所述方法，其特征在于第一光學(xué)膜是在第一方向含有棱柱形肋的棱柱形膜，第二光學(xué)膜是在第二方向含有棱柱形肋的棱柱形膜，第一方向不平行于第二方向。
41.權(quán)利要求27所述方法，其特征在于提供第一和第二光學(xué)膜包括從至少含有第一和第二光學(xué)膜之一的輥上拉出至少第一和第二光學(xué)膜之一。
42.權(quán)利要求27所述方法，其特征在于提供第一和第二光學(xué)膜包括從包含至少第一和第二光學(xué)膜之一的單片的進片機中拉出至少第一和第二光學(xué)膜之一。
43.權(quán)利要求27所述方法，其特征在于提供第一和第二光學(xué)膜包括提供至少第三光學(xué)膜，還包括將至少第三光學(xué)膜結(jié)合到第一和第二光學(xué)膜之一上。
44.權(quán)利要求27所述方法，其特征在于它還包括將至少兩個光學(xué)膜片堆疊起來，結(jié)合兩個或多個光學(xué)膜片，然后將結(jié)合起來的膜片切割成膜堆。
45.權(quán)利要求27所述方法，其特征在于至少第一和第二光學(xué)膜之一在至少一個面上有棱柱形結(jié)構(gòu)。
46.用來將光控制在顯示器內(nèi)的控光膜包，該膜包含有具有第一表面的第一光學(xué)膜；位于第一光學(xué)膜之上的第二光學(xué)膜，此第二光學(xué)膜具有無隙結(jié)合到第一光學(xué)膜第一表面上的第一表面，第二光學(xué)膜的中央可視部分沒有結(jié)合到第一光學(xué)膜上。
47.權(quán)利要求46所述膜包，其特征在于第一和第二光學(xué)膜各自有至少一個位于各自視域外的周邊小凸片，第一和第二光學(xué)膜的至少一個周邊小凸片對齊，并結(jié)合起來形成無隙結(jié)合體。
48.權(quán)利要求46所述膜包，其特征在于它還包含無隙結(jié)合到第二光學(xué)膜上的第三光學(xué)膜。
49.權(quán)利要求48所述膜包，其特征在于第一和第二光學(xué)膜是棱柱形導(dǎo)光膜，而第三光學(xué)膜是反射起偏層。
50.權(quán)利要求46所述膜包，其特征在于第一和第二光學(xué)膜各自的周邊對齊，第一光學(xué)膜的至少一條周邊的至少一部分與第二光學(xué)膜的至少一條周邊無隙結(jié)合。
51.權(quán)利要求46所述膜包，其特征在于無隙結(jié)合體是第一和第二光學(xué)膜之間的熱結(jié)合體。
52.權(quán)利要求51所述膜包，其特征在于熱結(jié)合體通過超聲焊接形成。
53.權(quán)利要求51所述膜包，其特征在于熱結(jié)合體通過激光焊接形成。
54.權(quán)利要求51所述膜包，其特征在于熱結(jié)合體通過熱壓形成。
55.權(quán)利要求46所述膜包，其特征在于無隙結(jié)合體是第一和第二光學(xué)膜之間的化學(xué)結(jié)合體。
56.權(quán)利要求46所述膜包，其特征在于無隙結(jié)合體是機械形成的結(jié)合體。
57.權(quán)利要求46所述膜包，其特征在于第一光學(xué)膜是棱柱形導(dǎo)光膜，它具有朝向第二光學(xué)膜的棱柱形結(jié)構(gòu)表面。
58.權(quán)利要求57所述膜包，其特征在于第二光學(xué)膜是棱柱形導(dǎo)光膜，它含有朝向第一光學(xué)膜的基本上平整的表面和棱柱形結(jié)構(gòu)表面，其中棱柱形結(jié)構(gòu)表面上的肋基本上垂直于第一光學(xué)膜的棱柱形結(jié)構(gòu)表面的肋。
59.權(quán)利要求46所述膜包，其特征在于它還包含顯示元件，至少第一和第二光學(xué)膜的堆結(jié)合到顯示元件上。
60.權(quán)利要求46所述膜包，其特征在于它還包含背光燈單元，至少第一和第二光學(xué)膜的堆結(jié)合到背光燈單元上。
61.一種顯示系統(tǒng)，它含有照明單元；顯示單元；位于照明單元與顯示單元之間的控光單元，控光單元可以控制從照明單元到達顯示單元的光?？毓鈫卧欢阎辽俚谝缓偷诙鈱W(xué)膜，第一光學(xué)膜具有第一表面，第二光學(xué)膜位于第一光學(xué)膜之上。第二光學(xué)膜具有無隙結(jié)合到第一光學(xué)膜第一表面上的第一表面，第二光學(xué)膜的中央可視部分沒有結(jié)合到第一光學(xué)膜上。
62.權(quán)利要求61所述系統(tǒng)，其特征在于它還包含結(jié)合到顯示單元上的控制單元，用以控制顯示單元顯示的圖像。
63.權(quán)利要求61所述系統(tǒng)，其特征在于顯示單元包含液晶顯示層。
64.權(quán)利要求63所述系統(tǒng)，其特征在于它還在液晶顯示層的觀察面有個吸收起偏層，在液晶顯示層的光源面有個吸收起偏層。
65.權(quán)利要求61所述系統(tǒng)，其特征在于照明單元包含對導(dǎo)光板照明的一個或多個光源，來自一個或多個光源的光進入導(dǎo)光板，通過導(dǎo)光板表面，進入控光單元。
66.權(quán)利要求61所述系統(tǒng)，其特征在于它還包含一個固定照明單元的框、控光單元和顯示單元。
67.權(quán)利要求66所述系統(tǒng)，其特征在于控光單元的至少第一和第二光學(xué)膜具有一個或多個周邊對齊小凸片，幫助將控光單元定位在框中，一個或多個周邊對齊小凸片結(jié)合在一起，形成無隙結(jié)合體。
68.一種用來將光控制在顯示器內(nèi)的控光膜包，該膜包含有具有第一表面的第一光學(xué)膜；位于第一光學(xué)膜之上的第二光學(xué)膜，第二光學(xué)膜具有無隙結(jié)合到第一光學(xué)膜第一表面上的第一表面，該無隙結(jié)合將第一和第二光學(xué)膜結(jié)合到一起，第二光學(xué)膜的中央可視部分沒有結(jié)合到第一光學(xué)膜上。
69.用來將光控制在顯示器內(nèi)的控光膜包，該膜包含一堆至少第一和第二光學(xué)膜，它們分別具有第一和第二視域，排列起來形成一個堆視域，用來結(jié)合第一和第二光學(xué)膜的無隙結(jié)合體位于第一和第二視域的外面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型封裝方法，它將若干光學(xué)膜結(jié)合到一起，然后再插入顯示框。這種結(jié)合方法使膜搬運起來更容易，減少了組裝顯示器件所需的步驟，降低了膜受損的幾率，增加了產(chǎn)率。膜堆中的至少兩塊膜是無隙結(jié)合在一起。無隙結(jié)合體的部位在膜的視域外面。
文檔編號B65B13/00GK1754118SQ200380108606
公開日2006年3月29日 申請日期2003年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月16日
發(fā)明者K·M·科奇克, A·J·弗雷金, S·K·納亞爾 申請人:3M創(chuàng)新有限公司