利用边缘保护结构修剪显示器中的偏光器的方法
【专利摘要】本公开涉及利用边缘保护结构修剪显示器中的偏光器的方法。提供了一种具有诸如液晶显示器的显示器的电子设备。显示器具有夹在诸如彩色滤光片层的上显示器层与诸如薄膜晶体管层的下显示器层之间的一层液晶材料。在彩色滤光片层的上表面上形成上偏光器。在薄膜晶体管层的下表面上形成下偏光器。为了保护诸如彩色滤光片层和薄膜晶体管层的显示器层，涂料沉积在显示器层的外围边缘上。激光用于切割通过偏光器的悬在显示器层上的部分，同时还切割通过显示器层的外围边缘上的涂料。在激光修剪操作之后，涂料与偏光器的边缘表面齐平。
【专利说明】利用边缘保护结构修剪显示器中的偏光器的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明公开通常涉及电子设备，并且更具体地，涉及具有显示器的电子设备。
【背景技术】
[0002]电子设备常常包括显示器。例如，蜂窝电话和便携式计算机常常包括用于向用户呈现信息的显示器。
[0003]诸如液晶显不器的显不器具有偏光器(polarizer)。偏光器是由层压到玻璃显不器层的聚合物层构成的。可能期望确保偏光器层具有与关联的玻璃显示器层相同的尺寸。如果偏光器太大，则偏光器的边缘会悬在玻璃显示器层的边缘之上，这又会导致偏光器剥离。如果偏光器太小，则显示器的边缘将具有不好看的可见偏光器边缘。虽然偏光器边缘可以用塑料边框覆盖，但是边框的使用减小了显示器的可视区域并且会使显示器不吸引人。
[0004]因此，期望能够为电子设备提供改进的带偏光器的显示器。
【发明内容】
[0005]提供了带显示器的电子设备，其中显示器是诸如安装在电子设备外壳中的液晶显示器。显示器具有夹在诸如彩色滤光片层的上显示器层与诸如薄膜晶体管层的下显示器层之间的一层液晶材料。
[0006]上偏光器被形成在彩色滤光片层的上表面上。下偏光器被形成在薄膜晶体管层的下表面上。附加的显示器结构为显示器提供背光。
[0007]为了保护诸如彩色滤光片层和薄膜晶体管层的显示器层，将涂料沉积在显示器层的外围边缘上。激光用于切割通过偏光器的悬在显示器层上的部分，同时还切割通过显示器层的外围边缘上的涂料。在激光修剪操作之后，涂料与偏光器的边缘表面齐平。涂料提供对显示器层的保护，同时还给偏光器的边缘部分提供支撑。
[0008]从附图及以下对优选实施例的具体描述，进一步的特征、其本质与各种优点将更加明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是根据一种实施例的具有显示器结构的说明性电子设备，诸如膝上型电脑，的透视图。
[0010]图2是根据一种实施例的具有显示器结构的说明性电子设备，诸如手持式电子设备，的透视图。
[0011]图3是根据一种实施例的具有显示器结构的说明性电子设备，诸如平板电脑，的透视图。
[0012]图4是根据一种实施例的具有显示器结构的说明性电子设备，诸如电脑显示器，的透视图。
[0013]图5是根据一种实施例的可以用在图1、2、3和4所示类型的设备中的那种类型的说明性显示器的横截面侧视图。
[0014]图6是根据一种实施例的说明性偏光器层的横截面侧视图。
[0015]图7是根据一种实施例的包括用于形成多个单个显示器的显示器结构的说明性显示器层面板的透视图。
[0016]图8是根据一种实施例的用于从显示器层的面板形成个单个显示器层的说明性系统的图。
[0017]图9是根据一种实施例的用于把偏光器层压到显示器层的说明性系统的图。
[0018]图10是根据一种实施例的用于激活显示器层的一个或多个表面的说明性系统的图。
[0019]图11是根据一种实施例的在图8所示类型的显示器层上形成边缘涂料的说明性系统的图。
[0020]图12是根据一种实施例的具有边缘涂料的说明性显示器层的顶视图。
[0021]图13是根据一种实施例的用于把偏光器层压到带保护性边缘涂料的显示器层的说明性系统的图。
[0022]图14是根据一种实施例的其中基于激光器的装备用于修剪显示器层上的偏光器和边缘涂料的说明性系统的图。
[0023]图15是根据一种实施例的在利用图14的装备激光修剪显示器层上的偏光器与边缘涂料中所使用类型的说明性聚焦透镜与聚焦激光束的侧视图。
[0024]图16是根据一种实施例的从显示器结构修剪掉以便形成齐平边缘的偏光器与边缘涂料的说明性边缘部分的横截面侧视图。
[0025]图17是根据一种实施例的其中显示器结构被部分封装在C形修剪结构中并安装在电子设备外壳中的说明性电子设备的一部分的横截面侧视图。
[0026]图18是根据一种实施例的其中显示器结构被部分封装在L形修剪结构中并安装在电子设备外壳中的说明性电子设备的一部分的横截面侧视图。
[0027]图19是根据一种实施例的其中显示器结构被安装在电子设备外壳中的说明性电子设备的一部分的横截面侧视图。
[0028]图20是根据一种实施例的其中显示器层上的偏光器的边缘表面与保护性涂料的边缘表面共同构成电子设备最外面的边缘表面的说明性显示器结构的横截面侧视图。
[0029]图21是根据一种实施例的在通过修剪显示器上的偏光器形成电子设备与显示器中所涉及的说明性步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0030]本申请要求于2013年6月11日提交的美国专利申请N0.13/915，024和于2012年12月21日提交的美国临时专利申请N0.61/745，117的优先权，这两个申请都在此引入其全部作为参考。
[0031]电子设备中诸如液晶显示器的显示器可以具有偏光器。具有带偏光器的显示器的说明性电子设备在图1、2、3和4中不出。
[0032]图1的电子设备10具有膝上型电脑的形状并且具有上外壳12A和下外壳12B，其中下外壳12B具有诸如键盘16和触垫18的组件。设备10具有铰链结构20，以便允许上外壳12A关于旋转轴24在方向22中相对于下外壳12B旋转。显不器14安装在上外壳12A中。通过关于旋转轴24朝下外壳12B旋转上外壳12A,有时候可以被称为显不器外壳或盖子的上外壳12A被放在闭合位置。
[0033]基于诸如蜂窝电话、音乐播放器、游戏设备、导航单元或者其它小型设备的手持式设备，图2示出了用于电子设备10的说明性配置。在用于设备10的这种类型的配置中，夕卜壳12具有相对的正面和背面。显示器14安装在外壳12的正面上。显示器14可以具有包括开口的外层，其中开口用于诸如按钮26和扬声器端口 28的组件。
[0034]在图3的例子中，电子设备10是平板电脑。在图3的电子设备10中，外壳12具有相对的平面正面与背面。显示器14安装在外壳12的正面上。如图3中所示，显示器14具有带开口以便容纳按钮26的外层。
[0035]图4示出了用于电子设备10的一种说明性配置，其中设备10是电脑显示器或者集成到电脑显示器中的电脑。利用这种类型的布置，用于设备10的外壳12安装在诸如架子27的支撑结构上。显示器14安装在外壳12的正面上。
[0036]在图1、2、3和4中示出的用于设备10的说明性配置仅仅是说明性的。总的来说，电子设备10可以是膝上型电脑、包含嵌入式电脑的电脑监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器，或者其它手持式或便携式电子设备，更小的设备，诸如腕表设备、挂件设备、耳机或耳塞设备，或者其它可佩带的或微型的设备，电视机、不包含嵌入式电脑的电脑显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统，诸如其中具有显示器的电子装备安装在报亭或汽车中的系统、实现这些设备中的两种或更多种的功能性的装备，或者其它电子装备。
[0037]有时候被称为壳体的设备10的外壳12是由例如塑料、玻璃、陶瓷、碳纤维复合材料或者基于其它纤维的复合材料、金属(例如，机加工的铝、不锈钢或其它金属)的材料、其它材料或者这些材料的组合形成的。设备10可以利用一体成型构造形成，其中外壳12的大部分或全部是由单一的结构化元件(例如，一块机加工金属或者一块模制塑料)形成的，或者可以由多个外壳结构形成(例如，已经安装到内部框架元件或者其它内部外壳结构的外部外壳结构)。
[0038]显示器14可以是包括触摸传感器的触摸敏感显示器或者可以对触摸不敏感。用于显示器14的触摸传感器可以由基于声学触摸、光学触摸或者基于力的触摸技术的电容式触摸传感器电极的阵列、电阻式触摸阵列、触摸传感器结构，或者其它合适的触摸传感器组件，形成。
[0039]用于设备10的显示器14包括由液晶显示器(IXD)组件或者其它合适的图像像素结构形成的显示像素。
[0040]显示器盖子层可以覆盖显示器14的表面，或者诸如彩色滤光片层的显示器层或显示器的其它部分可以用作显示器14中最外面(或者接近最外面)的层。最外面的显示器层可以由透明玻璃板、透明塑料层或者其它透明构件形成。
[0041]用于设备10的显示器14 (例如，用于图1、图2、图3、图4的设备或者其它合适电子设备的显示器14)的说明性配置的横截面侧视图在图5中示出。如图5中所示，显示器14包括背光结构,诸如用于产生背光44的背光单兀42。在操作过程中，背光44向外行进(在图5的朝向中，是沿维度Z垂直向上)并且穿过显示器层46中的显示像素结构。这照亮了由显示像素产生的任何图像以供用户观看。例如，背光44照亮了显示器层46上由观看者48在方向50观看的图像。
[0042]显示器层46可以安装在诸如塑料底盘结构和/或金属底盘结构的底盘结构中以形成用于在外壳12中安装的显示模块，或者显示器层46可以直接安装在外壳12中(例如，通过把显示器层46堆叠到外壳12中的凹陷部分中)。显示器层46构成液晶显示器或者可以用于形成其它类型的显示器。
[0043]在其中显示器层46用于形成液晶显示器的配置中，显示器层46包括诸如液晶层52的液晶层。液晶层52夹在诸如显不器层58和56的显不器层之间。层56和58介于下偏光器层60和上偏光器层54之间。
[0044]层58和56是由透明的衬底层形成的，诸如透明的玻璃或塑料层。层56和58是诸如薄膜晶体管层(例如，像用一层薄膜晶体管电路涂覆的玻璃层之类的薄膜晶体管衬底)和/或彩色滤光片层(例如，像具有一层彩色滤光片元件——诸如布置成阵列的红、蓝和绿彩色滤光片元件——的一层玻璃之类的彩色滤光片层衬底)的层。导电迹线、彩色滤光片元件、晶体管及其它电路与结构在层58和56的衬底上形成(例如，形成薄膜晶体管层和/或彩色滤光片层)。触摸传感器电极也可以结合到诸如层58和56的层中和/或触摸传感器电极可以在其它衬底上形成。
[0045]对于一种说明性配置，层58是包括薄膜晶体管与关联电极(显示像素电极)的阵列的薄膜晶体管层，用于对液晶层52施加电场并且由此在显示器14上显示图像。层56是包括彩色滤光片元件阵列的彩色滤光片层，用于为显示器14提供显示彩色图像的能力。如果期望的话，层58可以是彩色滤光片层而层56可以是薄膜晶体管层。
[0046]在设备10中显示器14的操作过程中，控制电路(例如，像图5的印制电路66上的组件68之类的一个或多个集成电路和/或其它电路)用于生成要在显示器14上显示的信息(例如，显示数据)。要显示的信息利用信号路径，诸如由柔性印制电路64中导电金属迹线形成的信号路径(作为一个例子)，从电路68传送到显示器驱动器集成电路62。
[0047]诸如图5的显示器驱动器集成电路62的显示器驱动器电路安装在薄膜晶体管层的驱动器突出部分82上或者设备10中的其它地方。诸如柔性印制电路64的柔性印制电路电缆用于在印制电路66与薄膜晶体管层58之间路由信号。如果期望的话，显示器驱动器集成电路62可以安装在印制电路66或者柔性印制电路64上。印制电路66是由刚性印制电路板(例如，一层填充玻璃纤维的环氧树脂)或者柔性印制电路(例如，柔性聚酰亚胺板或者其它柔性聚合物层)形成的。
[0048]背光结构42包括诸如光导板78的光导板。光导板78是由诸如透明玻璃或塑料的透明材料形成的。在背光结构42的操作过程中，诸如光源72的光源生成光74。光源72可以是例如发光二极管阵列。
[0049]来自诸如光源72的一个或多个光源的光74耦合到一个或多个对应的边缘表面中，诸如光导板78的边缘表面76中，并且，由于全内反射的原理，贯穿整个光导板78在维度X和Y中分布。光导板78包括诸如凹坑或凸起的光散射特征。光散射特征位于光导板78的上表面和/或相对的下表面上。
[0050]在方向Z从光导板78向上散射的光74充当显不器14的背光44。向下散射的光74在向上的方向被反射器80反射回来。反射器80是由诸如一层白色塑料或其它有光泽材料的反射性材料构成的。[0051]为了增强背光结构42的背光性能，背光结构42包括光膜70。光膜70包括用于帮助使背光44均匀并且由此减少热点的漫射层、用于增强离轴观看的补偿膜及用于对准背光44的背光增强膜(有时候也称为转向膜)。光膜70与背光单元42中的其它结构，诸如光导板78和反射器80，重叠。例如，如果在图5的X-Y平面中光导板78具有矩形足迹，则光膜70和反射器80优选地具有匹配的矩形足迹。
[0052]显示器14最外面的层可以是诸如覆盖层46的一层玻璃的保护性显示器层，或者诸如彩色滤光片层56 (例如，层56中的玻璃衬底层)的显示器层可以充当显示器14中最外面的结构化层。当显示器层56用作为显示器14中最外面的衬底层时，显示器14中可见的边界结构可以通过沿着层56的边缘准确地修剪偏光器54来最小化。偏光修剪操作可以利用激光、切割刀片(刀刃)或者其它修剪装备来执行。在修剪操作期间应当小心不要损坏了显示器层56。作为一个例子，应当小心不要在激光修剪操作期间对层56中的玻璃衬底造成热损坏或者在切割刀片修剪操作期间对层56中的玻璃衬底造成机械损坏。
[0053]显示器14中说明性偏光器层的横截面侧视图在图6中示出。图6的偏光器层54是诸如图5的上偏光器54的上偏光器。诸如下偏光器60的下偏光器层可以类似地构造。
[0054]在图6的例子中，偏光器54是由附连到一起的多层材料构成的。偏光器膜94是由诸如拉伸聚乙烯醇(PVA)的拉伸聚合物构成的，并且因此有时候可以被称为PVA层。碘可以放在拉伸的PVA膜上，使得碘分子与拉伸的膜对齐并且构成偏光器。如果期望的话，其它类型的偏光器膜也可以使用。
[0055]偏光器膜94夹在层92与96之间。层92和96可以由诸如三乙酰纤维素(TAC)的材料构成而且有时候可以被称为TAC膜，或者可以由其它聚合物构成。TAC膜可以帮助把PVA膜保持在其拉伸配置中而且可以保护PVA膜。如果期望的话，其它膜可以附连到偏光器膜94。
[0056]涂层90包括为偏光器54提供期望表面属性的一个或多个材料膜。例如,层90可以由为偏光器54提供防眩光(光漫射)属性、抗反射属性、耐划伤、耐指纹及其它期望属性的材料构成。层90优选地是由一层或多层材料构成的，诸如抗反射(AR)层(例如，由交替的高折射率与低折射率层的堆叠形成的膜)、防眩光层、抗反射-防眩光层、疏油层、抗划伤涂料及其它涂料层。这些层的功能不需要相互排斥。例如，涂层90中的防眩光膜可以帮助为偏光器54提供耐划伤。
[0057]可以为偏光器54提供一层粘合剂，诸如粘合剂层98，以帮助把偏光器54附连到显不器层46 (即，图5的彩色滤光片56)的上表面。偏光器54的厚度可以是大约50-200微米或者90-180微米(作为例子)。在制造操作过程中，粘合剂98把偏光器54附连到彩色滤光片层56的上表面。
[0058]修剪操作优选地用于修剪偏光器54的边缘，来匹配彩色滤光片层56上涂料的边缘。
[0059]显示器层可以由更大的材料板形成。例如，如图7中所示，第一尺寸过大的玻璃层，诸如层560，可以包括用于为多个显示器形成多个彩色滤光片层的彩色滤光片结构。第二尺寸过大的玻璃层，诸如层580，可以包括用于为多个显示器形成多个薄膜晶体管层的薄膜晶体管电路。液晶材料520夹在尺寸过大的玻璃层560和尺寸过大的玻璃层580之间，由此形成尺寸过大的显示器层100 (例如，显示器层面板)。因此，尺寸过大的显示器层100包括用于形成多个单个显示器的显示器结构(例如，彩色滤光片结构、薄膜晶体管电路、液晶材料和其它合适的显示器结构)。层100可以包括一层或多层玻璃、陶瓷、聚合物或者其它合适的衬底材料。
[0060]在形成尺寸过大的显示器层100之后，层100被分成更小的块。如图8中所示，诸如装备122的装备用于把层100分成更小的块，诸如衬底108。装备122可以是衬底切割装备，诸如喷水切割装备、激光切割装备、锯切装备、机加工装备或者用于把层100分成更小的块的其它装备。在图8的说明性配置中，装备122包括诸如定位器104的计算机控制定位器和诸如划线工具102的划线工具。定位器104在层100的表面之上按期望的图案移动划线工具102，形成划线线条。然后，手动和/或自动化装备可以用于沿着划线线条折断层100，形成层100的单独块，诸如块106和108。块106和108每个都具有显示器14的尺寸与形状(例如，矩形显示器大小的玻璃块)。
[0061]在利用装备122使用划线操作或其它操作从尺寸过大的层100分离出单个显示器结构，诸如显示器大小的显示器层108，之后，机加工装备124或者其它边缘处理装备用于修改层108的外围边缘的边缘表面100。在图8的说明性配置中，装备124包括计算机控制的定位器112和机加工工具头114。头114具有被配置成减小层108中尖角的表面轮廓(例如，通过使层108的上和下边缘变圆，通过使层108的上和下边缘成斜角，等等)。
[0062]在操作过程中，定位器112在方向118关于旋转轴116旋转机加工工具头114，同时沿着层108的边缘移动头114，由此把层108的边缘表面110机加工成期望的形状。如在图8底部示出的，装备124可以为层108提供用于表面110的机加工轮廓，诸如变圆的剖面(例如，边缘110可以由曲表面构成)。
[0063]机加工好的玻璃层108用作显示器14的显示器层。在图8的说明性例子中，玻璃层108包括多个显示器层，诸如彩色滤光片层56和薄膜晶体管层58。液晶材料52插在彩色滤光片层56和薄膜晶体管层58之间。但是，这仅仅是说明性的。如果期望的话，层108可以是还没有附连到薄膜晶体管层的彩色滤光片层或者层108可以包括附加的显示器结构。
[0064]在本文中，显示器层108有时候被称为玻璃层108。但是，应当理解，层108可以包括一个或多个塑料层、一个或多个陶瓷层或者一层或多层其它透明材料。使用一个或多个玻璃层构成显示器层108仅仅是说明性的。
[0065]图9是显示偏光器54如何可以附连到衬底层108的系统图。在图9的说明性配置中，层压装备138用于把偏光器54层压到衬底层108。层压装备138可以包括滚筒层压器、真空层压装备或者用于把偏光器54附连到衬底108的其它装备。当利用基于滚筒的层压装备或者其它层压装备进行附连时，粘合剂层98 (图6)把偏光器54的下表面附连到显不器层108的上表面,形成显不器结构140,如在图9底部不出的。
[0066]在显不器结构140中，偏光器54具有比层108的对应横向维度更大的横向维度。因此，偏光器层54的部分横向延伸超出衬底108的边缘110以构成层54的悬垂(重叠)边缘部分142。偏光器54过多的部分，诸如悬垂边缘部分142，可以在偏光器层54附连到玻璃层108之后除去。例如，基于激光器的修剪装备或者其它合适的修剪装备可以用于除去偏光器层54的悬垂边缘部分142中的一些或全部。
[0067]为了保护玻璃层108不受损坏，同时在偏光器修剪操作中支撑偏光器54的边缘，可能期望为玻璃层108提供边缘保护。边缘保护结构还可以在层108的外围提供齐平的边缘，由于层108的弯曲边缘表面110，这以别的方式将是难以实现的。利用一种合适的布置，层108的外围边缘110被诸如保护性涂料的边缘保护结构覆盖。边缘保护结构可以由树脂、环氧树脂、粘合剂、密封剂、其它基于聚合物的材料(例如，硅树脂或者其它弹性聚合物材料、硬塑料材料等)、陶瓷、金属或者其它涂料或结构构成。作为例子，外围边缘110可以被光固化树脂、光固化粘合剂或者诸如黑色、透明或白色硅树脂的硅树脂覆盖。
[0068]边缘110可以可选地在施加保护性涂料之前被处理，以便提升边缘表面110与保护性涂料的结合。图10是示出层108的边缘110如何可以在施加保护性涂料之前利用结合提升装备进行处理的图。在图10的例子中，诸如表面激活装备200的装备用于激活层108的边缘表面110。装备200包括计算机控制的定位器206、分配头(dispensing head)202和喷嘴204。例如，装备200可以是配置成把诸如等离子体208的等离子体流释放到衬底108的边缘表面110上的等离子体喷管(plasma jet)。在操作过程中，等离子体208从分配头202经喷嘴204释放，同时定位器206使头202在层108的外围周围运转，由此把等离子体208强加到层108的边缘表面110上。等离子体208更改层108的边缘表面110的表面属性，使得表面110更适合涂料和/或粘合剂结合(例如，通过从表面110除去有机材料，通过更改表面110的表面张力，通过增加表面110的润湿性，等等)。
[0069]如果期望的话，其它类型的装备可以用于利用等离子体208处理层108的边缘表面110。例如，层108 (如果期望的话，还有偏光器54)可以放在随后充满离子化气体的室中，层108的边缘表面110要暴露给这种离子化气体。利用这种类型的布置，保护性涂料或可拆卸的保护性结构可以放在没有暴露给等离子体的层或层的部分之上。
[0070]可以用于在用保护性涂料或结构涂覆之前处理层108的边缘表面110的其它合适类型的表面激活装备包括电晕处理装备、火焰处理装备、化学处理装备、表面研磨装备等。其中边缘表面Iio利用等离子体208被激活的图10的例子仅仅是说明性的。诸如清洁和去脂操作的其它边缘处理操作可以在表面激活之前对边缘表面110执行。如果期望的话，边缘表面110可以用保护性材料涂覆，而不执行表面激活。在用边缘保护结构涂覆之前利用装备200激活表面110的步骤是可选的。
[0071]图11是示出层108的边缘110如何被保护性涂料涂覆的图。在图11的例子中，涂料沉积装备126用于把涂料材料132分配到玻璃层108的边缘110上。装备126包括计算机控制的定位器128、分配头130和喷嘴132。在操作过程中，涂料材料134经喷嘴132分配到边缘表面110上，同时定位器128使头130在玻璃层108的外围周围运转，由此形成边缘涂料136。用于分配材料134的装备可以包括浸溃装备，喷涂装备，喷墨印刷装备，移印装备，丝网印刷装备，涂抹装备，物理气相沉积装备，电化学沉积装备，等等。
[0072]边缘涂料136可以是树脂，密封剂，或者粘合剂——诸如光固化粘合剂(例如，紫外(UV)光固化粘合剂或可见光固化粘合剂)、热固化粘合剂、经基于环境的固化、基于湿度的固化或者低温固化(例如，低于50华氏度的固化)固化的粘合剂，基于丙烯酸的涂料、基于聚氨酯的粘合剂或者其它合适的材料。如图11中所示，装备210用于固化材料143并且由此在层108的边缘表面110上形成边缘保护结构136。装备210可以包括光源(例如，UV光源或者可见光源)、热源(例如，热风枪、热灯或者其它热源)或者可用于固化材料134以便形成涂料136的其它合适的固化装备。涂料结构136配置成支撑偏光器54的横向延伸超出衬底层108边缘110的部分的至少一些，如图11中所示。
[0073]边缘涂料136可以具有任何合适的颜色。在一种合适的布置中，边缘涂料136是诸如黑色的不透明色。利用黑色边缘涂料可以帮助阻止来自显示器层108的光泄漏到设备10的外面。但是，这仅仅是说明性的。如果期望的话，材料108可以是白色、可以是光学透明的或者可以是任何其它合适的颜色。
[0074]图12是在用涂料结构136涂覆外围边缘110之后层108的顶视图。在图12的说明性配置中，衬底层108具有矩形足迹，使得边缘涂料136具有矩形环的形状。图12中衬底108的矩形形状允许衬底108用于形成矩形显示器。如果期望的话，可以形成其它形状的显不器。
[0075]如果期望的话，在装备126用于施加涂料材料132之后，偏光器54可以附连到玻璃衬底108。这种类型的配置在图13中示出。利用图13中所示类型的配置，在涂料材料136施加到层108的边缘表面110之后，层压装备138接收偏光器材料54和玻璃衬底108。层压装备138把层54层压到层108，以便形成结构140。
[0076]偏光器54的边缘部分和涂料层136可以被修剪，以便在显示器层108的外围周围形成平面的边缘表面。在偏光器54附连到衬底层108之后，诸如图14系统150的系统或者其它修剪装备用于修剪偏光器54的边缘和涂料136。在图14所示类型的配置中，系统150包括诸如用于捕捉层54和108的图像的照相机154的照相机。照相机154包括捕捉数字图像数据以让控制单元152处理的数字图像传感器。照相机154优选地具有足够的分辨率来捕捉边缘110的图像。在数字成像操作过程中，层108和54被支撑结构164支撑。支撑结构164中的光源165生成用于照亮层108和54的偏振和/或不偏振的背光167。在照亮层108和54的过程中偏振光的使用可以帮助为照相机描绘边缘110的位置。
[0077]来自照相机154的数据被控制单元152分析，以便确定边缘110相对于激光器160和激光束162的位置。激光器160可以是红外线激光器，诸如在9.6微米波长操作的二氧化碳激光，或者可以是可见光激光器，诸如在大约532纳米波长操作的激光器(作为例子)。控制单元152可以是一个或多个计算机、嵌入式处理器、联网的计算装备、在线计算装备和/或用于处理来自照相机154或其它传感器的数字图像数据以便确定边缘110位置并且用于在输出170、172和174上发布对应控制信号的其它计算装备。
[0078]输出170、172和174上的控制信号分别控制计算机控制的定位器156、166和158的操作。例如，路径170上的控制命令控制定位器156的操作，其中定位器156用于调整照相机154的位置。路径172上的控制信号用于控制定位器166的操作，其中定位器166用于相对于激光束162调整支撑164 (因此还有层108和54)的位置。路径174上的控制信号用于控制定位器158的操作并且由此调整激光器160和激光束162相对于边缘110的位置。如果期望的话，可以使用不同的定位器布置。作为一个例子，诸如照相机154的机器视觉装备的位置可以是固定的和/或定位器158和/或定位器166可以忽略。附加的定位器(例如，为了控制把光束162指引到层54上的镜子或者其它光学结构)也可以使用。图14的配置是作为例子示出的。
[0079]诸如图15的透镜176的光学结构用于聚焦激光束162。在图15的配置中，透镜176的位置由定位器178控制。定位器178是计算机控制的定位器，它经输入180从控制单元152接收控制信号。作为响应，定位器178相对于层54和边缘110 (图14)定位透镜176并且因此定位激光束162。如图15中所示，透镜176聚焦激光束162，在长度LI上产生直径为D的光斑。超出长度L之外，激光束162变得不聚焦而且特征在于放大的光斑尺寸和减小的功率密度。L的长度可以由透镜176的配置来确定(例如，L可以是50至2000微米或者小于100微米或者大于100微米)。直径D可以是大约60-100微米(作为例子)。
[0080]利用图14的偏光器修剪系统150，图15的聚焦激光束162被应用到偏光器54和边缘保护结构136，以便修剪掉偏光器54和边缘保护结构136的过多部分。如图16中所示，偏光器54的边缘部分54’和边缘保护结构136的边缘部分136’从显示器层108除去了，以便暴露诸如表面214的平面边缘表面。这确保偏光器54在维度X和Y上的横向维度匹配边缘结构136的对应横向维度。
[0081]激光束162优选地聚焦到偏光器54的刚好位于玻璃层108边缘110之外的部分上。如图16中所示，这种类型的配置确保激光束162切割通过偏光器层54和边缘涂料136，而不是聚焦到玻璃层108在外围边缘110内部的部分184上和外围边缘110的表面上。玻璃层108会由于过度暴露给激光而是使108发热而被损坏。因此使用图14的系统150确保激光束162聚焦到偏光器54的重叠涂料层136而不是层108的部分上避免了由于暴露给激光束162而降级层108的强度与可靠性。
[0082]在除去偏光器54和边缘涂料136的过多边缘部分之后，偏光器54仍然悬在层108的边缘110之上的任何部分都被边缘涂料136支撑。边缘涂料136不仅提供对层108的边缘110的保护，而且还提供对偏光器54的支撑与保护。例如，边缘保护结构136可以最小化偏光器剥离的风险。
[0083]此外，平面边缘表面214的存在可以最小化显示器周围用于修剪结构、框架结构或边框的边界。如图17中所示，诸如C形修剪结构的修剪或框架结构可以在边缘214周围缠绕(例如，以形成围绕边缘214从偏光器层54的上表面缠绕到层108的下表面的、像夹子的结构)。修剪结构216插在显示器14的显示器结构与设备10的外壳12之间。如果边缘涂料136不存在，则修剪结构216将需要覆盖偏光器54上表面的宽度为W2的边缘，以便充分隐藏层108的边缘110不被看到。但是，由于存在边缘涂料136，边缘110被充分隐藏看不到了而且修剪结构216的上部216T的宽度可以减小到宽度W1。
[0084]在另一种合适的布置中，修剪结构216可以具有L形结构,其不具有钩在偏光器54上表面之上的上部。这种类型的配置在图18中示出。如图18中所示，修剪结构216的上表面216P与偏光器层54的上表面齐平。如果期望的话，修剪结构216的上表面216P可以降到偏光器54的上表面之下。图18的布置仅仅是说明性的。这种类型的布置最小化了显示器周围用于修剪或框架结构的边界区域。
[0085]在另一种合适的布置中，修剪结构216可以忽略。这种类型的布置在图19中示出。如图19中所示，由偏光器54的边缘和涂料136形成的边缘表面214邻接设备10的外壳12的内表面12S。这种类型的布置不仅最小化显示器周围用于修剪或框架结构的边界区域，而且允许设备10的组件，诸如显示器14，更紧凑地安装在设备外壳12中。
[0086]如果期望的话，由偏光器54的边缘和涂层结构136形成的边缘表面214可以构成设备10最外面的外围边缘。这种类型的配置在图20中示出。如图20中所示，齐平的边缘214构成设备10最外面的外围边缘表面。如果期望的话，附加的层、涂料和/或组件可以安装到偏光器54 (例如，诸如盖玻璃的覆盖层)和/或安装到层108。边缘保护结构136为显示器层108和偏光器54都提供足够的保护，使得可能不需要附加的外壳侧壁。
[0087]图21是在形成显示器14和电子设备10过程中所涉及的说明性步骤的流程图。如图21中所示，诸如显示器层108的显示器层(例如，包括夹在彩色滤光片层56和薄膜晶体管层58之间的一层液晶材料的显示器层)可以在步骤300形成。显示器层108的形成可以涉及划线并折断诸如层100的玻璃层，以便形成诸如玻璃层108的玻璃层。玻璃层108的边缘表面110可以利用装备124来机加工。
[0088]在步骤300形成玻璃层108之后，偏光器层54在步骤302利用层压装备138附连到玻璃层108的上表面。然后，在步骤310利用装备200用等离子体处理边缘表面110。在层108的边缘表面110表面激活之后，在步骤314利用涂料136涂覆边缘表面110。
[0089]如果期望的话，在把偏光器54层压到层108之前，层108的边缘表面110可以利用等离子体208激活并且随后利用涂料136涂覆，如由步骤304、312和316所示出的。在把偏光器54层压到层108之前，边缘表面110可以用涂料136涂覆，而不需要等离子体表面激活，如由步骤306和316所示出的。
[0090]在步骤318，基于激光器的或者基于切割刀片的修剪技术用于从玻璃层108的边缘修剪偏光器54的外围边缘和涂料136。通过把过多的偏光器和涂料修剪掉，偏光器54的横向维度被修剪成匹配涂料136的横向维度，由此形成齐平的边缘214。
[0091]衬底108可以形成包括介于图5显示器14的彩色滤光片层56和薄膜晶体管层58之间的液晶52的液晶显示单元。在步骤320，显示器14的层可以被组装，以便形成图5的显示器14，而且显示器14可以可选地安装到具有其它设备组件的电子设备10的设备外壳12中。
[0092]根据一种实施例，提供了一种电子设备，包括:显示器层，具有外围边缘表面；偏光器，具有外围边缘表面并且具有附连到所述显示器层的内表面；及所述显示器层的所述外围边缘表面上的涂料，所述涂料与所述偏光器的所述外围边缘表面齐平。
[0093]根据另一种实施例，涂料包括光固化粘合剂。
[0094]根据另一种实施例，涂料包括聚合物。
[0095]根据另一种实施例，涂料包括硅树脂。
[0096]根据另一种实施例，显示器层的外围边缘表面是弯曲的。
[0097]根据另一种实施例，涂料及偏光器的外围边缘表面构成电子设备最外面的边缘表面。
[0098]根据另一种实施例，显示器层包括至少一层玻璃。
[0099]根据另一种实施例，显示器层包括彩色滤光片层、薄膜晶体管层和介于彩色滤光片层与薄膜晶体管层之间的液晶材料。
[0100]根据另一种实施例，电子设备包括电子设备外壳，偏光器的外围边缘表面和涂料邻接电子设备外壳的内表面。
[0101]根据一种实施例，提供了一种方法，包括:形成显示器层；把偏光器层附连到所述显示器层；用涂料层涂覆所述显示器层的外围边缘表面；及在用所述涂料层涂覆所述显示器层的所述外围边缘表面的同时，修剪所述偏光器层与所述涂料层以形成平面边缘表面，其中所述平面边缘表面是由所述偏光器层的边缘表面和所述涂料层的边缘表面形成的。
[0102]根据另一种实施例，形成显示器层包括机加工包括附连到薄膜晶体管衬底层的彩色滤光片衬底层的显示器层。
[0103]根据另一种实施例，该方法包括利用表面激活装备，在用所述涂料层涂覆所述显示器层的所述外围边缘表面之前激活所述显示器层的所述外围边缘表面。
[0104]根据另一种实施例，表面激活装备包括等离子体表面激活装备。
[0105]根据另一种实施例，激活所述显示器层的所述外围边缘表面包括:利用计算机控制的定位器，在所述显示器层的所述外围边缘表面周围移动等离子体喷管；及利用所述等离子体喷管，当所述等离子体喷管被所述计算机控制的定位器移动时把等离子体释放到所述显示器层的所述外围边缘表面上。
[0106]根据另一种实施例，涂料层包括光固化涂料层，该方法进一步包括利用光源固化光固化涂料层。
[0107]根据另一种实施例，涂料层包括热固化涂料层，该方法进一步包括利用热源固化热固化涂料层。
[0108]根据一种实施例，提供了一种方法，包括:把尺寸过大的偏光器层压到具有外围边缘的玻璃衬底上，使得所述偏光器的悬垂部分悬在所述外围边缘上；利用涂料沉积装备，把涂料分配到所述外围边缘上；及利用激光器，切割通过所述偏光器的悬垂部分和所述涂料。
[0109]根据另一种实施例，激光器包括红外线激光器。
[0110]根据另一种实施例，激光器包括可见光激光器。
[0111]根据另一种实施例，切割包括利用照相机确定玻璃衬底的外围边缘与激光束之间的相对位置。
[0112]根据另一种实施例，切割通过偏光器的悬垂部分与涂料包括暴露平面边缘表面，该平面边缘表面包括偏光器的边缘表面和涂料的边缘表面。
[0113]以上仅仅是说明性的而且在不背离所述实施例的范围与主旨的情况下本领域技术人员可以进行各种修改。以上实施例可以单独地或者以任意组合实现。
【权利要求】
1.一种电子设备,包括: 显示器层，具有外围边缘表面； 偏光器，具有外围边缘表面并且具有附连到所述显示器层的内表面；及所述显示器层的所述外围边缘表面上的涂料，所述涂料与所述偏光器的所述外围边缘表面齐平。
2.如权利要求1所述的电子设备，其中所述涂料包括光固化粘合剂。
3.如权利要求1所述的电子设备，其中所述涂料包括聚合物。
4.如权利要求1所述的电子设备，其中所述涂料包括硅树脂。
5.如权利要求1所述的电子设备，其中所述显示器层的所述外围边缘表面是弯曲的。
6.如权利要求1所述的电子设备，其中所述涂料和所述偏光器的所述外围边缘表面形成所述电子设备最外面的边缘表面。
7.如权利要求1所述的电子设备，其中所述显示器层包括至少一层玻璃。
8.如权利要求1所述的电子设备，其中所述显示器层包括: 彩色滤光片层； 薄膜晶体管层 '及 介于所述彩色滤光片层与所述薄膜晶体管层之间的液晶材料。
9.如权利要求1所述的电子设备，进一步包括: 电子设备外壳，其中所述偏光器的所述外围边缘表面和所述涂料邻接所述电子设备外壳的内表面。
10.一种方法，包括: 形成显不器层； 把偏光器层附连到所述显示器层； 用涂料层涂覆所述显示器层的外围边缘表面；及 在用所述涂料层涂覆所述显示器层的所述外围边缘表面的同时，修剪所述偏光器层与所述涂料层以形成平面边缘表面，其中所述平面边缘表面是由所述偏光器层的边缘表面和所述涂料层的边缘表面形成的。
11.如权利要求10所述的方法，其中形成显示器层包括: 机加工包括附连到薄膜晶体管衬底层的彩色滤光片衬底层的显示器层。
12.如权利要求10所述的方法，进一步包括: 利用表面激活装备，在用所述涂料层涂覆所述显示器层的所述外围边缘表面之前激活所述显示器层的所述外围边缘表面。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述表面激活装备包括等离子体表面激活装备。
14.如权利要求12所述的方法，其中激活所述显示器层的所述外围边缘表面包括: 利用计算机控制的定位器，在所述显示器层的所述外围边缘表面周围移动等离子体喷管；及 利用所述等离子体喷管，当所述等离子体喷管被所述计算机控制的定位器移动时把等离子体释放到所述显示器层的所述外围边缘表面上。
15.如权利要求10所述的方法，其中所述涂料层包括光固化涂料层，所述方法进一步包括:利用光源，固化所述光固化涂料层。
16.如权利要求10所述的方法，其中所述涂料层包括热固化涂料层，所述方法进一步包括: 利用热源，固化所述热固化涂料层。
17.—种方法,包括: 把尺寸过大的偏光器层压到具有外围边缘的玻璃衬底上，使得所述偏光器的悬垂部分悬在所述外围边缘上； 利用涂料沉积装备，把涂料分配到所述外围边缘上；及 利用激光器，切割通过所述偏光器的悬垂部分和所述涂料。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述激光器包括可见光激光器。
19.如权利要求17所述的方法，其中所述切割包括: 利用照相机确定所述玻璃衬底的所述外围边缘与激光束之间的相对位置。
20.如权利要求17所述的方法，其中切割通过所述偏光器的悬垂部分和所述涂料包括: 暴露平面边缘表面，其中 所述平面边缘表面包括所述偏光器的边缘表面和所述涂料的边缘表面。
【文档编号】B23K26/38GK103885239SQ201310665413
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2012年12月21日
【发明者】N·K·古普塔, M·F·A·哈桑, 林冠颖, 陈右铮 申请人:苹果公司