专利名称：具有柔性玻璃偏振器的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及光学偏振器，并且更具体地，涉及电子设备的显示器中的偏振器。
背景技术：
电子设备通常具有诸如液晶显示器和有机发光二极管显示器的显示器。诸如这些的显示器通常使用偏振器。例如，液晶显示器可以具有上偏振器和下偏振器。可以控制液晶显示器内的像素，以便局部调整介于上下偏振器之间的液晶材料的偏振，从而在液晶显示器上创建图像。有机发光二极管显示器具有发光的像素。诸如有机发光二极管显示器的显示器中可以包括圆偏振器，以便帮助减少来自显示器内的金属电极线的不需要的反射。通常以掺杂了碘的拉伸聚乙烯醇(PVA)膜形成线性偏振器。该拉伸膜包含沿着PVA膜的拉伸轴排列的碘分子。具有沿着该拉伸轴取向的电场的光易于被PVA膜吸收，而其电场垂直于拉伸轴的光通常透过该膜。这种不均衡行为导致穿过PVA膜的光变为是线性偏振的。诸如PVA膜的偏振器膜可能易碎并且对湿气敏感。为了防止损坏线性偏振器内的PVA膜，PVA膜的上下表面通常被以三醋酸纤维素(TAC)材料的相对的上下层覆盖。在许多设备中，在偏振器上安装刚性显示器覆盖玻璃层，以便防止损坏TAC层和PVA层。包括刚性显示器覆盖玻璃会给电子设备增加不希望的重量。可以省略覆盖玻璃以便减小设备的大小和重量，但是省略覆盖玻璃会使得偏振器和显示器容易被划伤。由PVA膜和TAC膜形成的偏振器有时还会表现出不希望的表面粗糙度，导致显示器上的视觉伪像。因此希望能够提供用于电子设备的改进的偏振器和显示器。
发明内容
可以给电子设备提供具有偏振器层的显示器。可以使用柔性玻璃层形成显示器内的偏振器结构。柔性玻璃层可以足够薄，以便允许在制造过程中从一卷玻璃中分配该柔性玻璃层。例如，可以使用卷对卷层压装置从一卷玻璃中分配柔性玻璃层，并且将其层压到其它材料片材上以便形成偏振器结构。以这种方式形成的偏振器结构可被使用切割装置(诸如激光切割装置)划分为面板。在将偏振器结构划分为面板之后，可使用片对片层压工具将面板层压到液晶显示器结构、有机发光二极管显示器结构或其它显示结构。用于显示器的一种偏振器结构可以包括柔性玻璃层、诸如掺杂有碘的聚乙烯醇层的偏振器层、以及诸如三醋酸纤维素层和双折射层的一个或更多个附加层。
可将紫外光阻挡材料结合在显示器内，以便防止损坏偏振器层和其它光敏层。一种紫外光阻挡材料可以，例如，介于柔性玻璃层和聚乙烯醇偏振器层之间，以便防止紫外光损坏聚乙烯醇偏振器层。可以在偏振器结构上提供诸如抗反射涂料、抗静电涂料和抗污涂料的涂料。从附图和对优选实施例的下列详细描述中，将更加明了本发明的其它特征、其属性和各种优点。
图1是根据本发明的一个实施例，可设置有具有柔性玻璃层的偏振器的类型的说明性电子设备的立体图。图2是根据本发明的一个实施例，可设置有偏振器的类型的说明性液晶显示器的截面侧视图。图3是根据本发明的一个实施例，具有偏振器的有机发光二极管显示器的截面侧视图。图4是传统偏振器的截面侧视图。图5是根据本发明的一个实施例，具有柔性玻璃层的说明性偏振器的截面侧视图。图6是根据本发明的一个实施例，带有具有柔性玻璃层的偏振器的说明性有机发光二极管显示器的截面侧视图。图7是根据本发明的一个实施例，具有由多个电介质层形成的抗反射涂料的柔性偏振器玻璃层的截面侧视图，每个电介质层具有潜在不同的折射率。图8是根据本发明的一个实施例，具有形成渐进折射率涂料的涂层的柔性玻璃偏振器层的截面侧视图。图9是根据本发明的一个实施例，可在偏振器内的柔性玻璃层上使用的类型的蛾眼涂料的截面侧视图。图10是根据本发明的一个实施例，带有具有被配置为用作抗反射涂料的抗静电层和抗污层的柔性玻璃层的说明性偏振器的截面侧视图。图11是根据本发明的一个实施例，可用于评估反射图像清晰度的说明性系统的示意图。图12是根据本发明的一个实施例，示出了在图11的系统中使用的类型的梳状滤光器的透射率可以如何按照该梳状滤光器上的距离的函数改变的图。图13是根据本发明的一个实施例，示出了图11所示类型的系统内的强度测量值可以如何按照光检测器上的距离的函数改变的图。图14是根据本发明的一个实施例，示出了可以在评估带有具有柔性玻璃层的偏振器的显示器的平滑度时使用的表达式。图15是根据本发明的一个实施例，用于偏振器的柔性玻璃层的说明性部分的侧视图，示出了玻璃层可以如何具有以最小弯曲半径表征的一部分。图16是根据本发明的一个实施例，示出了用于偏振器的紫外光滤光器结构的透射率可以如何表现的图。
图17是根据本发明的一个实施例，可用于形成带有具有柔性玻璃层的偏振器的电子设备和显示器的系统的图。图18是根据本发明的一个实施例，在形成带有具有柔性玻璃层的偏振器的设备和显示器时所涉及的说明性步骤的流程图。图19、20、21和22是传统电子设备的截面侧视图。图23和24是根据本发明的一个实施例，用于带有具有柔性玻璃层的偏振器的电子设备的说明性配置的截面侧视图。
具体实施例方式诸如图1的设备10的电子设备可以设置有诸如显示器14的显示器。图1的电子设备10可以是便携式电子设备或其它适合的电子设备。例如，电子设备10可以是膝上型计算机、平板计算机、略微更小的设备诸如腕表设备、挂件设备、头戴耳机设备、耳塞设备、或其它可佩戴或微型设备、蜂窝电话、媒体播放器或其它电子装置。设备10可以包括诸如壳体12的壳体。壳体12,有时也被称为外壳,可由塑料、玻璃、陶瓷、复合纤维、金属(例如，不锈钢、铝等)、其它适合的材料、或诸如这些的材料的组合形成。显示器14可以是等离子显示器、电子墨水显示器或其它适合的显示器。此处有时作为例子描述电子设备设置有诸如液晶显示器和有机发光二极管显示器的显示器的说明性配置。然而，这仅是说明性的。可以使用任意适合类型的显示技术形成诸如图1的设备10的电子设备。在诸如图1的设备10的电子设备内形成的显示器可以是触敏的，或可以结合有触摸传感器，诸如电容式触摸传感器阵列，或使用其它触摸技术(例如，电阻性触摸、声学触摸、压电触摸或其它压敏触摸等)形成的其它触摸传感器阵列。设备10可以具有输入输出组件，诸如键盘16、轨迹板18以及其它输入输出设备，诸如按钮、输入输出端口、传声器、传感器、扬声器、数据端口等。在图1的说明性配置中，设备10设置有铰链，以便允许壳体12的包含显示器14的上部部分相对于壳体12的下部部分绕着铰链轴15旋转。还可以使用没有铰链的设备10的配置。图2是可用于图1的显示器14的说明性配置的截面侧视图。在图2的例子中，显示器14基于液晶显示器结构。如图2所示，显示器14可以设置有背光单元，诸如背光单元(BL) 20，其产生在垂直方向Z向上穿过显示器14的层行进的光32。液晶显示器结构34可以包括薄膜晶体管(TFT)层24、液晶(LC)层26和彩色滤光器(CF)层28。薄膜晶体管层24可以包含像素阵列，每个像素可被单独控制，以便改变穿过液晶材料26的相关像素的电场。彩色滤光器层28可以包含给由薄膜晶体管层24和液晶层26产生的图像赋予颜色的滤光器元件的彩色阵列。薄膜晶体管层24和/或彩色滤光器层28可由玻璃衬底、聚合物衬底、陶瓷衬底或其它适合的衬底形成。在显示器14包括触敏技术的配置中，一层或更多层电容式触摸传感器或其它传感器可被结合在显示器14的层中。例如，可以在诸如彩色滤光器层28的衬底上或在结合在结构34内的另一层上形成图案化的氧化铟锡电容器电极。上偏振器(P0L)30和下偏振器22可以是线性偏振器。介于薄膜晶体管层24和彩色滤光器层28之间的液晶材料26可以控制穿过显示结构34 (由薄膜晶体管层24、液晶层26和彩色滤光器层28形成)的光的局部偏振。由于上偏振器30和下偏振器22的存在,使用显示结构34进行的局部偏振改变可以产生由显示器14的用户观看的图像。如果希望，显示器(诸如图2的显示器14)可以具有其它光学层。例如，延迟器(有时被称为双折射层或补偿膜)可以介于结构34和偏振器30之间，或被结合在偏振器30的层内，以便帮助改进显示器14的视角。图3是说明性有机发光二极管显示器的截面侧视图。如图3所示，显示器14可以具有诸如层40的有机发光二极管(OLED)层。层40可以包括使用金属电极线阵列局部通电和断电的发光材料。发出的光32向上垂直穿过圆偏振器36。圆偏振器36可用于减少由于构成电极线的反射性金属产生的不需要的反射。圆偏振器36可以包括诸如延迟器38 (B卩，双折射层)的四分之一波长延迟器(四分之一波板)和诸如线性偏振器30的线性偏振器。诸如显示器14的显示器内的线性偏振器可由柔性玻璃层形成。例如，图2的偏振器30、图3的偏振器30、以及显示器14内的其它偏振器可由一层玻璃形成，这层玻璃足够薄(例如，小于大约O. 2mm)以便允许该层玻璃的弯曲(例如，弯曲到小于lm、小于O. 5m或小于O.1m的弯曲半径)。柔性玻璃层的柔性可以允许使用卷对卷层压装置将该玻璃层与其它偏振器层组装在一起，从而便于大规模产生。图4示出了在传统显示器中使用的类型的传统偏振器的截面侧视图。如图4所示，该偏振器具有偏振器层，诸如聚乙烯醇(PVA)层42。PVA层42通常掺杂有诸如碘的掺杂剂，并且被沿着其横向维度之一拉伸(即，层42可被沿着其与维度X平行并且与其在维度Z上的厚度垂直的长度拉伸)。拉伸的掺杂PVA层作为线性偏振器。可以使用三醋酸纤维素(TAC)层40和44保护PVA层42。传统的偏振器可以具有大约40到80微米的TAC层和大约22到28微米的PVA层。诸如PVA层42和 TAC层44的聚合物层的硬度通常小于大约3H(按照铅笔硬度的等级)，使得诸如图4的偏振器的偏振器在不以保护性覆盖玻璃层覆盖偏振器的显示器配置中容易划伤。图4所示类型的传统偏振器的表面平滑度可能也小于最优显示清晰度希望的平滑度。可以使用带有柔性玻璃层(诸如，图5的显示结构48内的柔性玻璃层50)的偏振器，解决图4的传统偏振器的这些问题。如图5所示，偏振器结构48可以包括上层，诸如柔性玻璃层50。玻璃层50可由一个玻璃的柔性层形成，诸如硼硅酸盐玻璃或碱石灰玻璃(作为例子)。玻璃层50优选地具有4H或更高的硬度(例如，5H或更高、6H或更高、7H或更高或9H或更高)。玻璃层50优选地能够足够柔软以便被使用卷对卷层压工具从一卷玻璃中分配。卷对卷层压工具典型地接受材料卷，这些材料卷具有直径大约为6英寸的轴心，以及大约为1. 3 —1. 5m的外径。为了用于这种类型的卷，玻璃层50优选地具有大约3英寸的最小弯曲半径(例如，小于2m、小于1. 5m、小于lm、小于O. 5m、小于O. lm、或小于10cm)。玻璃层50的厚度可以为大约O. 2mm、小于O. 3mm、小于O. 2mm、小于O. 1mm、小于O. 05mm,或可以具有其他适合的厚度。玻璃层50优选地是透亮的(透明的)，从而玻璃层50可被用在显示器14的表面区域上。偏振器层54可以是掺杂有掺杂剂(诸如碘或线性染料分子)的PVA拉伸层或其它聚合物衬底，从而层54允许结构48作为线性偏振器。一般地,偏振器层54可由任意适合的偏振器材料形成。此处有时作为例子描述使用PVA材料形成偏振器层54的配置。偏振器层54的厚度可以是大约22 - 28微米。可以使用一个或更多个保护层，诸如TAC层58或由其它保护材料形成的保护层，以便保护PVA层54的下表面不受湿气影响。可以通过柔性玻璃层50保护PVA层54的上表面不受湿气和物理损害(例如，划伤)的影响。TAC层58的厚度可以为例如大约40 - 80微米。TAC层58可被使用基于PVA的粘合剂56 (例如，由PVA和水形成的粘合剂)或其它适合的粘合剂附接到PVA层54。玻璃层50可被使用基于PVA的粘合剂52 (例如，PVA和水)或其它适合的粘合剂附接到PVA层54的上表面。诸如延迟器62的延迟器(双折射层)可被用于给显示器提供增强的视角，和/或可被以结合由PVA层54形成的线性偏振器使用的四分之一波长延迟器(四分之一波板)的形式实现，以便形成圆偏振器。延迟器62可以具有大约20 - 60微米的厚度，并且可以被使用诸如PSA层60的压敏粘合剂层附接到TAC层58的下表面。压敏粘合剂层60可以具有大约5到25微米的厚度。可用于形成诸如延迟器62的延迟器层的材料的例子是环状聚烯烃、无定形聚烯烃、线性 聚烯烃、聚碳酸酯、聚碳酸酯共聚物、液晶聚合物和涂覆低聚物的材料。在暴露于阳光或其它紫外(UV)光源的环境中,在使用具有图5的偏振器结构48的显示器的过程中，存在敏感的有机层(诸如PVA层54和延迟器层62)由于暴露于UV光而损坏的可能。可以通过在玻璃层50中结合UV吸收掺杂剂来避免UV光暴露损坏。除了在玻璃层50中结合UV吸收掺杂剂之外，或取代在玻璃层50中结合UV吸收掺杂剂，可以在PVA粘合剂层52内结合UV吸收剂，诸如基于苯并三唑和其衍生物、苯甲酮和其衍生物、受阻胺光稳定剂、苯氧基三嗪和其衍生物、或其它适合的紫外光阻挡材料的添加剂。通过在玻璃层50和PVA层54之间提供这种类型的UV吸收剂层，可以保护PVA层54和延迟器62不受通过偏振器结构48的上表面UV曝光的影响。紫外光阻挡粘合剂层52或粘合剂层56中的每一个的厚度可以小于5微米、小于4微米、或小于2微米(作为例子)。如图5所示，可以在偏振器结构48的边缘上(例如，在柔性玻璃50和结构48的一个或更多个附加层的潜在敏感边缘上)形成可选的保护聚合物结构，诸如保护结构64。保护结构64的存在可以帮助避免在对玻璃50的边缘的撞击的情况下对玻璃层50的不希望的损坏。保护结构64可由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚丙二醇酯、或聚乙烯(作为例子)的柔性聚合物形成，和/或可由热塑聚合物、合成橡胶、交联紫外固化树脂、交联热固化树脂等形成。保护结构64可被在柔性玻璃层50已被附接到结构48的一个或更多个层之后去除，或可以在形成结构48之后保留在原处。为了最小化偏振器结构48的厚度，如在图5的右手侧示出的结构48的说明性配置中所示，可以省略诸如PVA粘合剂层56、TAC层58和PSA层60的层。在这种配置中，延迟器62可以作为PVA层54的下保护层(例如，保护PVA层54不受湿气影响)，并且不需要使用TAC层58。有时可能希望遮蔽设备10的内部设备组件，不让用户从设备10的外部看到。为了遮挡显示器14外围边界区域下(S卩，在显示器14的非活性外围区域之下)的设备10的内部部分，可以例如给显示器14提供不透明遮掩层，诸如不透明遮掩层66。遮掩层66可以具有诸如围绕显示器14外围的外围矩形环的形状或其它适合的形状。遮掩层66可由不透明材料，诸如黑墨层、具有另一种颜色的墨层、不透明塑料(例如，黑塑料)层或其它不透明材料形成。诸如图5的偏振器结构48的偏振器结构可用于实现显示器14内的一个或更多个线性偏振器和/或圆偏振器。例如，图5所示类型的偏振器布置可用于实现液晶显示器的上偏振器，可用于实现圆偏振器(例如，诸如有机发光二极管显示器的显示器中的圆偏振器)，或显示器14的其它适合的偏振器结构。如果希望，可以在柔性玻璃50上面提供一个或更多个涂料层。柔性玻璃层50可以具有相对的内外表面。玻璃层50的内表面可以面对设备10的内部。玻璃层50的外表面可以面对设备10的外部。如在图6的显示器14的说明性配置中所示，显示器14可以在柔性玻璃层50的外表面(最外表面)上具有诸如涂料层68的层。偏振器层54可被定位为与柔性玻璃层50的相对内表面相邻。层68可以是抗反射层、抗污层(例如，疏油涂料，诸如抗手指油脂形成的污溃的基于氟的层)、抗静电涂料(诸如包含氧化锑(Sb2O5)粒子或其它抗静电材料的涂料)、防划涂料、其它涂料层、执行诸如这些的一个或更多个功能的多个涂料层等。在图6的例子中，在有机发光二极管(OLED)显示结构40的表面上形成偏振器结构48。这仅是说明性的。可以在任意适合类型的显示器(例如，液晶显示器等)上形成具有诸如一个或更多个涂料层68的涂料的结构48。 如图7所示，偏振器柔性玻璃层50上的涂料68可由多个子层形成(例如，两个或更多个涂料层，诸如涂料层68 - 1、68 - 2、68 — 3、68 — 4···)。涂料68中的各个层可以，作为例子，具有用于实现抗反射涂料的交替的高低折射率。一般地，涂料68的子层可以具有任意适合的图案(例如，交替的高低折射率、涉及三种或更多或四种或更多不同折射率的图案等)，并且可用于实现波长滤光器、抗反射涂料、或其它光学涂料层。可由有机材料、无机材料(例如，金属氧化物、氧化硅等)或有机和无机材料的组合形成用于实现涂料68的子层的电介质膜。图8是柔性玻璃层50上的包含两个子层68B和68T的涂料层的截面侧视图。涂料层68B和68T可以包含纳米粒子或空隙，以便调整它们的属性(例如，抗静电属性、折射率等)。例如，层68B可由材料72形成，并且可以包含纳米粒子或空隙72。层68T可由材料76形成，并且可以包含纳米粒子或空隙74。诸如粒子/空隙72和/或74的粒子或空隙可以是用于形成抗静电涂料的氧化锑(Sb2O5)的纳米粒子、由金属氧化物或其它透明粒子形成的粒子、在子层材料内形成的空隙等。层68B和/或68T内的氧化锑粒子和其它粒子和/或空隙可以具有大约IOOnm (作为例子)的直径，并且可以具有高于材料72和材料76的折射率。诸如材料72和76的材料例如可以是可用填充所希望浓度的粒子或空隙(诸如粒子或空隙70和74)的有机粘结剂材料。诸如粒子或空隙70和74的粒子或空隙的大小和浓度可以改变，以便逐渐转变诸如层68B和层68T的一个或更多个层的折射率。渐变折射率涂料可用于形成抗反射涂料(作为例子)。在图8的说明性配置中，涂料68被示出为包含两种或更多种涂料，诸如涂料68B和68T。一般地，可以存在一种涂料(诸如涂料68B) (B卩，没有涂料68T)、两种或更多于两种涂料(诸如涂料68B和68T)等。如果希望，可以通过作为垂直维度Z的函数改变包含在每个子层内的材料纳米粒子和/或空隙的浓度和/或大小，逐渐改变涂料68中的每个子层(例如，子层68B)的折射率。例如，可以作为层68B和柔性玻璃层50之间的界面上的高度H的函数，连续改变粒子70的浓度和/或大小和其它属性。空隙可被填充以真空、空气等。如果希望，还可以按固定和/或改变的浓度将低密度粒子(例如，空心球等)结合在涂料中，以便调整涂料68中的一个或更多个子层的光学属性。图9是一个截面侧视图，示出了可以如何给柔性玻璃层50涂覆蛾眼结构以便生成渐变折射率涂料。蛾眼涂料68M可以表现出按照蛾眼涂料层68M和柔性玻璃层50之间的界面上的垂直高度H的函数减小的折射率。蛾眼涂料68M可以具有诸如隆起78的隆起阵列。每个隆起可以具有旋转对称的形状或其它垂直伸长的形状。例如，隆起78可以具有相对于纵向旋转轴80对称的形状。轴80可以平行于垂直轴Z。每个隆起可以逐渐变细。例如，隆起78的半径(S卩，从中心纵轴80到每个隆起78的表面的距离RD)可以按照高度H的函数减小(即，RD可以在H = O处具有最大值，并且可以在高度H的值等于隆起78的高度HB时具有最小值O)。诸如图9的说明性蛾眼涂料的渐变折射率涂料，或通过结合变化数量的粒子(空隙、氧化物的纳米粒子等)形成的渐变折射率涂料可用于形成显示器14的抗反射涂料和其它涂料。在图10的例子中，涂料68具有诸如子层68’的下子层和诸如子层68的上子层。子层68’可由包含氧化锑粒子的材料层形成，以便作为抗静电层(作为例子)。子层68"可以是作为抗污层的基于氟的层(作为例子)。层68’和68"的折射率可被配置以形成抗反射涂料(即，作为例子，层68"的折射率可以低于层68’的折射率)。图11所示类型的系统可用于表征显示器14的光滑度。例如，图11的系统可用于根据日本 工业标准(JIS) No. 7374测量反射图像清晰度。光源82可以发射光84。镜头86可以聚集光84使之通过梳状滤光器88。穿过梳状滤光器88的光84可从结构96的暴露的上表面94反射。结构96可以是，例如，包括偏振器结构48(例如，使用柔性玻璃层50形成，并且可被可选择地涂覆诸如抗反射层、抗静电层、抗污层等的涂料层的偏振器结构48)的样本。光84可以相对于表面法线90以入射角A撞击表面94。如图11所不,在结构96的评估过程中角度A的值可以是，例如，60°。可以使用检测器92检测来自表面94的反射光84。图12是示出了梳状滤光器88的透射率T如何按照梳状滤光器88表面上的横向尺寸LD的函数改变的图。梳状滤光器88的透射率T的不透明行大小P对于四种对应的梳状滤光器(作为例子)可以是O. 125mm、0. 25mm、0. 5mm和1mm。如图13所示，检测器92处的测量的反射光84的强度I可以按照检测器92的表面上的横向尺寸LD的函数，在最大值Imax和最小值Imin之间改变。最大值Imax可以与梳状滤光器88的透亮部分相关联(即，具有100%透射率的部分)，并且最小值Imin可以与梳状滤光器88的不透明部分相关联(即，具有0%透射率的部分)。行间隔i的梳状滤光器反射图像清晰度Ci的值等于100% * (Imax — Imin) /(100 — O)。以图14的等式给出按照JIS7374的反射图像清晰度C的值(S卩，C等于梳状滤光器大小i = O. 125mm、i = O. 25mm、i = O. 5mm和i = Imm的Ci的总和)。传统显不器通常以大约370%的反射图像清晰度C值为特征。使用柔性玻璃层50取代诸如图4的TAC层44的传统布置，预期偏振器结构48 (具有或没有涂料层68)能够实现大于370%的反射图像清晰度值(C值)(B卩，大于375%、大于380%、大于390%等)。C的理论最大可能值为400 %，从而390 %或370 %和400 %之间的其它值可以表示显示器中使用的良好反射图像清晰度值。为了适合卷对卷制造技术，可能希望柔性玻璃层50的最小弯曲半径R足够小。图15示出了如何测量最小弯曲半径R。如果诸如层50的柔性层被弯曲到小于其最小弯曲半径的弯曲半径，柔性层将受到过大的弯曲应力并且将断裂。为了被在通常接受的6英寸直径的卷心上传输，可能希望柔性玻璃层50的最小弯曲半径R表现出3英寸或更小的值。还可以在制造过程中使用具有较大轴心的柔性玻璃层50的卷(例如，O. 2m、0. 4m、0. 5m、lm等的轴心)，但是对于给定的最大直径，具有这些大小的轴心的卷一般不能承载如同具有较小轴心(例如，6英寸轴心)的卷那么多的材料。可用于柔性玻璃层50的最小弯曲半径R的说明性值包括3英寸或更小、2m或更小、1. 5m或更小、Im或更小、O. 5m或更小、O.1m或更小和IOcm或更小。 在柔性玻璃50掺杂有UV吸收材料的柔性玻璃50配置中，可能希望结合充足的UV吸收材料来充分地削减UV光透射率，以便保护诸如PVA层54的下层不受UV光暴露损坏。例如，可能希望玻璃层50的UV光阻挡能力(单独或结合诸如图5的层52的光学UV吸收剂层)在大约390 - 400nm和更短的UV波长表现出等于或小于图16的曲线100的透射率曲线。可以通过在玻璃50和/或吸收剂层52中结合更多UV阻挡材料实现附加UV阻挡。例如，可以使用足够的附加UV阻挡材料，以便实现诸如图16的曲线100的减小的UV透射率曲线。可能不希望过多的UV阻挡材料(例如，产生超过曲线100的阻挡能力的诸如曲线102的曲线)，这是由于它们可能在显示器14中产生视觉伪像(例如，变黄)。图17示出了可以如何给具有诸如显示器14的显示器的诸如图1的设备10的设备提供包括诸如柔性玻璃层50的柔性玻璃层的偏振器。图17的系统可以使用卷对卷和片对片层压处理形成偏振器结构48和显示器14。如图17所示，柔性玻璃50可 被以一卷柔性玻璃(诸如柔性玻璃卷104)的形式提供。可以使用激光切割卷104中的玻璃50的边缘，以便帮助防止沿着玻璃层50的边缘的裂纹或其它局部应力点。减少沿着玻璃层50的边缘的局部应力点可以帮助最小化或消除可能作为玻璃破碎的潜在起始点的玻璃层50边缘内的不希望的局部弱点。可以在诸如PVA卷106的PVA片材卷内提供PVA层54。可以从诸如卷108的TAC片材卷中分配TAC层58。粘合剂分配器152可以在玻璃片50和PVA片54之间分配粘合剂52，诸如具有UV吸收剂的PVA粘合剂。粘合剂分配器154可以在PVA片54和TAC片58之间分配粘合剂56(例如，PVA粘合剂或紫外光固化粘合剂，诸如UV固化树脂)。在连续处理中，片50、54和58可被从卷104、106和108分配，并且被使用辊子(诸如辊子110)或其它卷对卷层压装置挤压(层压)在一起，以便形成诸如片124的材料片。然后可以通过将片124传送通过粘合剂固化工具(诸如炉112或其它热源)继续卷对卷层压处理。来自炉112的热量可以固化材料层之间的粘合剂，并且可以帮助消除PVA层52中的水。在材料层之间的粘合剂是UV固化树脂的配置中，粘合剂固化工具112可以包括紫外光源(诸如UV灯)，以便产生促进UV固化树脂内的交联的UV光，并且从而固化树脂。在固化之后，材料124 (即，包括柔性玻璃上层、PVA层和下TAC层的偏振器片)可被与附加光学膜(诸如延迟器层62)层压。可以从诸如卷116的一卷延迟器片分配延迟器片材料62。卷116可以包括覆盖压敏粘合剂(PSA)层的可剥离背层。在从卷116分配延迟器层62的处理过程中，背层114可被从层62上去除并且丢弃。在离开卷116之后，层62会具有覆盖有PSA的一个表面(表面118)和一个相对表面，诸如一般不覆盖PSA的表面120。诸如辊子122的辊子或其它卷对卷层压装置可以执行使用暴露的PSA将层62附接到层124内面的卷对卷层压操作，从而产生完成的偏振器结构48。如果希望，可以使用卷108分配延迟器62而不是TAC (例如，产生图5右手侧所示类型的结构48的叠层)。如果希望，可以在一个或更多个单独步骤中执行卷对卷层压操作，而不是如图17所示连续地执行。例如，在产生材料124的第一卷对卷层压操作之后，可在一个制造厂将材料124收集到卷上。随后，在相同工场或另一个制造厂，材料124的卷可被与卷116中的材料(例如，延迟器膜或其它光学膜)层压，以便在后续卷对卷层压操作中形成材料48。完成的偏振器卷128可被运输到不同的制造地点(如果希望)。然后可以使用激光切割工具138将卷128的片材48切割为偏振器面板。激光切割工具可以包括发射激光束诸如激光束130的激光器，诸如激光器134。激光器134可以是，例如，发射红外光的CO2激光。激光器134可以是连续波(CW)激光器，诸如CW 二氧化碳激光器。使用CW切割激光器而不是脉冲激光器可以帮助减少沿着玻璃的切割边缘产生的热损伤的数量。可以使用计算机控制的定位器136来控制激光器134和束130的位置。在将偏振器片材48切割为矩形片(面板140)之后，可以使用片对片层压器146将显示器14的其余部分(诸如显示面板142)层压到面板140上。片对片层压器可以包括可以将柔性偏振器面板140层压到显示面板142上，而不会在面板140和面板142之间引入气泡的辊子或装置。面板142可以是有机发光二极管面板、液晶显示面板(包含例如彩色滤光器层、液晶材料、薄膜晶体管层和下偏振器等)或其它适合的显示结构。层压了偏振器层的显示面板(在图17中以具有偏振器的显示组件148示出)然后可被使用组装工具150处理，并且被组装到成品，诸如完成的显示器14和设备10中。图18是形成具有偏振器(诸如具有柔性玻璃层的偏振器)的设备和显示器涉及的说明性步骤的流程图。在步骤152，具有柔性玻璃50的卷和其它材料卷(诸如PVA卷106、TAC卷108和延迟器卷116)可被安装在图17所示类型的卷对卷层压装置中。在步骤154，可以使用卷对卷层压装置(例如，辊子110)形成诸如材料124的材料的层压卷，其包括柔性玻璃层50、PVA层54、TAC层58。在步骤156的操作过程中，可以使用卷对卷层压装置(例如，辊子122)将延迟器层62层压到层124，从而形成偏振器结构48的卷，诸如卷128。在步骤158，可以使用激光切割工具138将偏振器48切割为希望的面板形状，诸如矩形(例如，用于在矩形显示器中使用的矩形面板140)。在在步骤158的操作过程中形成偏振器面板140之后，可以使用片对片层压工具(诸如图17的片对片层压装置146)，将偏振器面板140层压到显示结构142 (步骤160)。例如，偏振器面板140可被层压到液晶显示结构(诸如包括彩色滤光器层和薄膜晶体管层的液晶显示组件)，或被层压到有机发光二极管显示层。得到的显示结构可用于创建完成的显示模块，并且可被使用组装工具150作为显示器14组装到设备10内(步骤162)。图19、20、21和22是传统电子显示布置的截面侧视图。图19的布置被用于计算机。图20的布置被用于便携式计算机。图21的布置被用于平板计算机。图22的布置被用于蜂窝电话。在图19、20、21和22的布置中，使用相对厚的覆盖玻璃层(例如，大约O. 5mm或更厚的覆盖玻璃层)形成外部保护显示层。为了避免气泡，通常使用气隙分离覆盖玻璃的下表面和下面的显示层(见，例如，图19、20和21的布置)。与气隙相邻的材料表面可引起不希望的反射。因此这些表面可被以抗反射层覆盖(见，例如，图19、20和21的AR膜层和AR涂料层)。在某些配置中，触摸传感器层(例如，覆盖有图案化的氧化铟锡电容器电极的触摸传感器衬底，诸如图21和22中标记为“触摸面板”的层)可被结合在显示器中。偏振器层(“偏振器”)和双折射层(“延迟器”)和粘合剂层(PSA)也可被包括在显示器内。这些层可被形成在液晶显示结构(诸如彩色滤光器层(“CF玻璃”)和薄膜晶体管层(“TFT玻璃”))顶上，以便形成完成的显示模块。在图22所示类型的配置中，不存在气隙。在大面板尺寸的情况下，这种类型的配置可能难以制造。图19、20和21的配置包括气隙，这便于无气泡组装，但是由于使用抗反射层以便减小气隙界面处的过大反射，可能增加不希望的费用和复杂性。图23和24示出了可以使用柔性玻璃层50形成的类型的说明性显示配置。如图23所示，在偏振器结构48被使用压敏粘合剂(PSA)层压到显示结构28和24上的配置中可以避免气隙和相关的内部抗反射层。在层压过程中(例如，在片对片层压装置中)，可以通过在将结构48附接到彩色滤光器玻璃28的上表面的处理过程中弯曲结构48而避免气泡。偏振器层54/58如图5左手侧所示可由PVA层和下面的TAC层形成，或如图5右手侧所示，可由PVA层形成而没有TAC。如果希望，偏振器结构48可以被层压到其它类型的显示结构(例如，有机发光二极管结构)。图23的例子仅是说明性的。触摸传感器阵列可被结合到具有柔性玻璃层的显示器中，以便给显示器提供触摸感测能力。如图24的说明性配置所示，例如，可以给彩色滤光器玻璃层28提供整体的触摸传感器电容器电极层(例如，一个或更多个图案化的氧化铟锡层)。如果希望，可以使用不同衬底实现触摸传感器阵列(例如，由聚酰亚胺或其它柔性聚合物片形成的柔性电路衬底、由刚性印刷电路板形成的衬底、塑料、玻璃、陶瓷等的刚性衬底)。触摸感测衬底被集成到显示器的一个层，诸如，液晶显示彩色滤光器玻璃层的图24的配置仅是说明性的。如果希望，电容式触摸传感器电极阵列可被集成到其它类型的显示器中(例如，有机发光二极管显示器等)。还可以使用其它触摸技术形成触摸传感器(例如，电阻式触摸、声学触摸、基于压电力传感器或其它力传感器的压敏触摸等)。如果希望，诸如涂料68的涂料层可被结合在图23和24所示类型的显示器的层的外表面或一个或更多个内表面上。这些涂料层可以包括抗静电层、由具有交替折射率的材料形成的抗反射涂料、具有渐变折射率的涂料层，诸如具有渐变浓度的纳米粒子或空隙的涂料层，或具有蛾眼结构的层、抗污层、执行附加功能或两个或更多个这些功能的集合的层。可以使用卷对卷层压装置、片对片层压装置或其它层压工具形成用于形成显示器的层。层可被使用压敏粘合剂、热固化树脂或其它适合的粘合剂彼此层压。可由对一种或更多种不同类型的材料具有化学亲合力的材料形成用于将这些层层压在一起的粘合剂(胶水)。例如，粘合剂可以包括对玻璃和PVA两者具有化学亲和力的有机材料(作为例子)。柔性玻璃50可以具有I到300微米之间，从30到200微米，从50到150微米的厚度，或其它适合的玻璃厚度。这个级别的柔性玻璃厚度往往足够薄，以便实现所希望的最小弯曲半径，而不表现出过低的机械强度。硼硅玻璃、碱石灰玻璃、化学强化玻璃或其它成分的玻璃可用于实现柔性玻璃50。柔性玻璃的边缘可被配置为抗破碎。例如，柔性玻璃的边缘可被以柔性聚合物覆盖，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚丙烯或聚乙烯、其它热塑膜、热塑聚合物的保护层、人造橡胶、交联UV固化树脂或交联热固化树脂(作为例子)。在将柔性玻璃层压到PVA层以便形成偏振器结构48之后，柔性玻璃的保护性边缘覆盖物可被从玻璃上去除，或可被留在原处然后层压，以便形成偏振器结构48。平行于玻璃卷内的玻璃片的长度延伸的柔性玻璃边缘可被使用如下的方法切割诸如，抗可在柔性玻璃的边缘处产生缺陷的微裂痕的形成的激光切割(例如，使用二氧化碳激光器)。柔性玻璃还可被使用激光切割切割为面板。在柔性玻璃层50中使用UV吸收剂层52和/或UV吸收材料可以防止柔性玻璃层50下面的PVA (偏振器)层54和其它有机层受到UV损伤。UV吸收结构可被配置为使得柔性玻璃50和UV吸收剂层52的透射率在450nm和更短的UV波长处为50%或更小，在420nm和更短的UV波长处为50 %或更小，在400nm和更短的UV波长处为50 %或更小，或具有其它适合的透射率特性。如结合图16所述，这些透射率特性可以防止对PVA、PVA层内的碘掺杂剂和延迟器中的有机材料的UV损伤，同时允许显示器14在为设备10的用户显示图像时表现出满意的可见光性能(即，同时确保不吸收可能引起显示器14看上去发黄的过多蓝光)。涂料68可以包括作为抗反射涂料、抗污涂料、抗静电涂料、其它适合的涂料或这些涂料中的两种或更多种或者三种或更多种的组合的一个或更多个层。例如，可以使用具有渐变折射率分布(即，按照穿过层厚度的高度的函数改变的折射率)的多孔材料(例如，多孔二氧化硅)、图案化固态材料(诸如由于材料内的空气数量的与高度相关的改变表现出渐变折射率分布的蛾眼结构)、使用纳米粒子或空隙形成的渐变折射率材料、具有不同折射率的一个或更多个无机材料层或具有不同折射率的一个或更多个有机材料层，形成显示器14的抗反射表面。可以在显示器14的最外表面上形成抗污涂料层，以便帮助防止手指污迹(例如，当使用显示器14作为触摸屏时可能产生的污迹)。可以使用表现出低表面张力的材料形成抗污涂料层，诸如氢氟烃材料、聚硅氧烷等。抗静电层可被结合到偏振器内的任意适合层内。例如，抗静电层可被结合到最上面的表面涂料中，可被结合到第二最上表面涂料中，可被结合到柔性玻璃层50中，可被结合到PVA层54中，可被结合到延迟器62内，或可被结合到显示器14或偏振器结构48内的其它层中(例如，用于将偏振器结构48的层层压在一起的PSA层中)。偏振器结构可以包括延迟器膜，诸如图5的延迟器62。延迟器表现出的延迟可以大于30nm并且小于500nm (作为例子)。延迟器的Nz值可以大于一 5并且小于5。延迟器可以表现出450nm和550nm之间的正负散布。例如，以R (450nm) /R (550nm)定义的波长散布可以具有O. 7到1. 3之间、O. 8到1. 2之间或其它适合的值的大小，其中R (450nm)表示450nm处延迟器的延迟值，并且R (550nm)表示550nm处延迟器的延迟值。根据一个实施例，提供了一种显示器，其包括柔性玻璃层、至少一个附加层、以及介于柔性玻璃层和至少一个附加层之间的偏振器层。根据另一个实施例，柔性玻璃层具有小于Im的最小弯曲半径。根据另一个实施例，偏振器层包括聚乙烯醇层。根据另一个实施例，所述至少一个附加层包括三醋酸纤维素层。根据另一个实施例，所述至少一个附加层包括双折射层。根据另一个实施例，所述柔性玻璃层包括紫外光阻挡材料。根据另一个实施例，该显示器还包括在所述柔性玻璃层和所述偏振器层之间的紫外光阻挡层。根据另一个实施例，所述紫外光阻挡层包括包含紫外光阻挡材料的粘合剂。根据另一个实施例，所述柔性玻璃层包括相对的内表面和外表面，并且该显示器还包括在所述柔性玻璃层的外表面上的涂料，并且所述偏振器层被定位为与所述内表面相邻。根据另一个实施例，所述涂料包括从包含以下层的组中选择的至少一个层抗反射层、抗静电层、抗污层。根据另一个实施例，所述涂料包括具有渐变折射率的至少一个层。根据另一个实施例，该显示器还包括安装在所述附加层之下的液晶显示彩色滤光器层和薄膜晶体管层。根据另一个实施例，所述显示器还包括安装在所述附加层之下的有机发光二极管层。根据另一个实施例，该显示器还包括触摸传感器阵列。根据一个实施例，提供了一种显示器，其包括具有至少为5H的硬度和小于Im的最小弯曲半径的柔性层；附加层；以及掺杂有碘的聚乙烯醇层，配置为对光进行偏振并且介于所述柔性层和所述附加层之间。根据另一个实施例，所述柔性层包括柔性玻璃层，并且所述附加层包括三醋酸纤维素层。根据另一个实施例，所述柔性层包括柔性玻璃层，并且所述附加层包括双折射层。根据一个实施例，提供了一种显示器，其包括玻璃层、附加层、介于所述玻璃层和所述附加层之间的偏振器层、以及在所述玻璃层和所述偏振器层之间的紫外光阻挡层。根据另一个实施例,所述玻璃层具有小于O. 2mm的厚度。根据另一个实施例，所述附加层包括三醋酸纤维素层。根据另一个实施例，所述附加层包括双折射层。前面所述仅是对本发明的原理的说明，并且本领域技术人员可以做出各种修改，而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种显不器，包括 柔性玻璃层； 至少一个附加层；以及 介于所述柔性玻璃层和所述至少一个附加层之间的偏振器层。
2.如权利要求1所述的显示器，其中所述柔性玻璃层具有小于Im的最小弯曲半径。
3.如权利要求1所述的显示器，其中所述偏振器层包括聚乙烯醇层。
4.如权利要求1所述的显示器，其中所述至少一个附加层包括三醋酸纤维素层。
5.如权利要求1所述的显示器，其中所述至少一个附加层包括双折射层。
6.如权利要求1所述的显示器，其中所述柔性玻璃层包括紫外光阻挡材料。
7.如权利要求1所述的显示器，还包括在所述柔性玻璃层和所述偏振器层之间的紫外光阻挡层。
8.如权利要求7所述的显示器，其中所述紫外光阻挡层包括包含紫外光阻挡材料的粘合剂。
9.如权利要求1所述的显示器，其中所述柔性玻璃层包括相对的内表面和外表面，所述显示器还包括在所述柔性玻璃层的外表面上的涂料，并且所述偏振器层被定位为与所述内表面相邻。
10.如权利要求9所述的显示器，其中所述涂料包括从包含以下层的组中选择的至少一个层抗反射层、抗静电层、抗污层。
11.如权利要求9所述的显示器，其中所述涂料包括具有渐变折射率的至少一个层。
12.如权利要求1所述的显示器，还包括安装在所述附加层之下的液晶显示彩色滤光器层和薄膜晶体管层。
13.如权利要求1所述的显示器，还包括安装在所述附加层之下的有机发光二极管层。
14.如权利要求1所述的显示器，还包括触摸传感器阵列。
15.一种显不器,包括 具有至少为5H的硬度和小于Im的最小弯曲半径的柔性层； 附加层；和 掺杂有碘的聚乙烯醇层，配置为对光进行偏振，并且介于所述柔性层和所述附加层之间。
16.如权利要求15所述的显示器，其中所述柔性层包括柔性玻璃层，并且其中所述附加层包括三醋酸纤维素层。
17.如权利要求15所述的显示器，其中所述柔性层包括柔性玻璃层，并且其中所述附加层包括双折射层。
18.一种显不器,包括 玻璃层； 附加层；和 介于所述玻璃层和所述附加层之间的偏振器层；以及 在所述玻璃层和所述偏振器层之间的紫外光阻挡层。
19.如权利要求18所述的显示器，其中所述玻璃层具有小于O.2mm的厚度。
20.如权利要求19所述的显示器，其中所述附加层包括三醋酸纤维素层。
21.如权利要求19所述的显示器，其中所述附加层包括双折射层。
22.一种电子设备，包括如任一前述权利要求所述的显示器。
全文摘要
本发明涉及具有柔性玻璃偏振器的电子设备。可以给电子设备提供具有偏振器结构的显示器。偏振器结构可以结合有柔性玻璃层。柔性玻璃层可被使用卷对卷层压装置层压到偏振器结构内的其它材料片。在将偏振器结构切割为面板之后，这些面板可被使用片对片层压工具层压到液晶显示结构、有机发光二极管显示结构或其它显示结构。紫外光阻挡材料可被结合在显示器中，以便防止损坏偏振器结构中的偏振器层。可以在偏振器结构上提供诸如抗反射涂料、抗静电涂料和抗污涂料的涂料。显示器可以使用柔性玻璃层和附加保护层，以便防止偏振器层暴露于更多的湿气。双折射层可被结合在显示器内，并且用作偏振器的保护层。
文档编号G02F1/1333GK103048825SQ201210289680
公开日2013年4月17日 申请日期2012年8月15日 优先权日2011年8月19日
发明者桑原正人, 陈宬, B·M·拉波波特, R·鲁, J·Z·钟 申请人:苹果公司