CN102236205B - 自动组装背光单元的光学片的系统和方法 - Google Patents

Abstract

自动组装背光单元的光学片的系统和方法。一种自动组装背光单元的光学片的系统包括：主传送装置，其被配置为直线地传送光学片；可延伸传送器，其分别被配置为通过使带前进来接收所述光学片，并通过使所述带后退来将所述光学片层叠在设置在所述主传送装置上的其它光学片上；以及非接触式传送器，其分别被配置为使得所述光学片能够以非接触的方式附着到该非接触式传送器，并且该非接触式传送器将所述光学片传送至所述主传送装置或所述可延伸传送器。

Description

自动组装背光单元的光学片的系统和方法

技术领域

本发明涉及自动组装背光单元的光学片的系统和方法。

背景技术

液晶显示器(LCD：liquid crystal display)由于其重量轻、外观薄、驱动功耗低等优点而被广泛地应用。这种LCD已经被用于诸如笔记本个人计算机的便携式计算机、办公自动化装置、音频/视频装置、室内/户外广告显示装置等。在LCD中占大多数的透射式LCD通过对施加于LC层的电场进行控制来调整来自背光单元的光，从而显示图像。

背光单元主要分为直下式和侧光式。在侧光式背光单元的结构中，光源被设置为面对导光板的侧面，并且多个光学片被设置在液晶显示板和导光板之间。在侧光式背光单元中，光源向导光板的一个侧面照射光，并且导光板将线光源或点光源转变为面光源。在直下式背光单元的结构中，多个光源被设置在液晶显示板下面。这种背光单元包含多个光学片，以便增加表面均匀程度和照射到液晶显示板的光的亮度。这些光学片包括棱镜片和散射片，该棱镜片具有棱镜图案，并将光改变为在与液晶显示板基本垂直的方向上传播，该散射片利用珠(bead)来散射光。

图1和图2是例示了直下式背光单元20的结构的示例的图示。

参照图1和图2，直下式背光单元20包括光源31、底盖32、散射板33以及多个光学片34。

底盖32容纳多个光源31。反射片附接在底盖32中的面对光源的表面上。散射板33被设置在光源31的上方，并且多个光学片34层叠在散射板33上。液晶显示板10被设置在最上面的光学片34上。

图3和图4是例示了侧光式背光单元40的结构的示例的图示。

在图3和图4中，侧光式背光单元40包括光源41、导光板42以及多个光学片34。光源41面对导光板42的侧面。反射片被设置在导光板42的侧面和底部上。多个光学片34被设置在导光板42和液晶显示板10之间。

如果光学片34没有被精确地组装在背光单元20和背光单元40中，则由于照射至液晶显示板10的光的亮度和表面均匀程度的原因，精确地组装光学片34是十分重要的。光源、光源的电线、底盖等被组装，并且多个工人将光学片层叠在导光板或扩散板上，从而组装背光单元。

现有技术中，光学片的组装通常是由工人手工完成的。由于光学片的手工组装取决于工人的手工劳动，很难减少处理时间，并且需要许多人员，例如插入光学片的人员、使用手推车运输光学片的人员、层叠光学片的人员、检查光学片的人员等等，并且还需要相对较大的工作场所。另外，光学片的手工组装存在如下问题：由于在运输或层叠光学片的过程中，光学片直接暴露于工人的手或来自工人的外部物质，所以，在组装光学片的过程中，光学片被外部物质所污染；在层叠光学片时，光学片之间会发生滑动等等。光学片的表面会在最微小的滑动或摩擦中被擦伤，从而会损坏形成在光学片表面上的精细图案。

发明内容

本发明的实施方式提供了一种自动组装光学片的系统和方法，该系统和方法能够减小光学片的组装过程所需要的工作空间，并防止出现由于外部物质、光学片的损坏、光学片的较差组装等所导致的次品。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种自动组装背光单元的光学片的系统，该系统包括：主传送装置，其被配置为直线地(linearly)传送光学片；可延伸传送器，其分别被配置为通过使带前进来接收光学片，并通过使带后退来将光学片层叠在设置在所述主传送装置上的其它光学片上；以及非接触式传送器，其分别被配置为使得能够以非接触的方式提升光学片并使光学片悬浮，并且以非接触的方式将光学片传送至主传送装置或可延伸传送器。

各个非接触式传送器可以包括：第一非接触式传送器，其被配置为利用主传送装置来传送第二光学片，并随后将该第二光学片层叠在已设置在主传送装置上的第一光学片上；以及第二非接触式传送器，其被配置为向可延伸传送器提供第三和第四光学片。

该系统还可以包括检查单元，其被配置为检查层叠的第一至第四光学片。

该可延伸传送器可以包括：第一可延伸传送装置，其被配置为将第三光学片层叠在已经层叠在主传送装置上的第一光学片和第二光学片上，并随后将第四光学片层叠在已经层叠在主传送装置上的第一至第三光学片上；以及第二可延伸传送装置，其被配置为将已经通过检查单元的第一至第四光学片排出到外部。

该主传送装置可以设置有使光学片自对准的对准引导装置(guide)。

该主传送装置、非接触式传送器以及可延伸传送器可以设置在洁净室中。

根据一示例性实施方式，提供了一种自动组装背光单元的光学片的方法，该方法包括：通过利用非接触式衬垫向主传送装置或向可延伸传送器的带上传送光学片；以及通过使可延伸传送器的带前进来将所述光学片安置在所述带上，并通过使所述带后退来将所述光学片层叠在设置在主传送装置上的其它光学片上。

附图说明

附图被包括在本说明书中以提供本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1和图2是例示直下式背光单元的结构的示例的图示；

图3和图4是例示侧光式背光单元的结构的示例的图示；

图5是当从顶部观看时根据本发明的实施方式的自动组装背光单元的光学片的系统的平面图；

图6是当从侧面观看时根据本发明的实施方式的自动组装背光单元的光学片的系统的截面图；

图7A和图7B是例示清洁插入装置的多个示例的截面图；

图8是例示非接触式传送器的示例的截面图；

图9是例示非接触式衬垫的截面图；

图10是例示利用非接触式传送器对光学片进行层叠操作的截面图；

图11和图12是例示利用可延伸传送装置对光学片进行层叠操作的截面图；

图13和图14是例示可延伸传送装置的操作原理的图示；以及

图15是例示可延伸传送装置中的防滑操作原理的图示。

具体实施方式

以下将参照附图来详细描述本发明的实施方式。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的要素。在以下描述中，当确定与本发明相关的公知功能或配置的详细说明会不必要地使本发明的主旨不清晰时，将省略对这些公知功能和配置的详细描述。

为了便于说明书的撰写而选择在以下描述中所使用的各个要素的名称，因而这些名称可能与实际产品中的名称不同。

在图5和图6中，根据本发明的实施方式的自动组装背光单元的光学片的系统在洁净室60中顺序地层叠两个或更多个光学片101至104，检测光学片101至104是合格的还是不合格的，并将层叠的光学片分为合格品和次品排出。

该系统包括第一片装载台(sheet loading table)至第三片装载台51、52和55、光学片插入单元53、设置在第一插入孔和第二插入孔处的清洁插入装置54和56、以及洁净室60。洁净室60设置有与洁净室60的第一插入孔相邻的第一层叠单元61、与洁净室60的第二插入孔相邻的第二层叠单元62、设置在第一层叠单元61和第二层叠单元62之间的第三层叠单元63以及排出单元65。这些插入孔被设置在洁净室60的侧壁中，通过这些插入孔插入光学片101至104，并且风扇装置94被安装在洁净室60的天花板上，以保持洁净室60的清洁。

光学片101至104可以包括公知的可应用于背光单元的光学片。例如，光学片101至104包括一个或更多个棱镜片、一个或更多个散射片、一个或更多个双亮度增强膜(DBEF：dual brightness enhancement film)、或它们的组合、或作为单体而形成的片。由于光学片的功能被集成，所以可以减少光学片101至104的数目。因此，光学片101至104可以包括两个或四个光学片。如果光学片101至104由两个光学片构成，则可以移除第一片装载台51和第二片装载台52、光学片插入单元53和第一层叠单元61等。

主传送装置81沿x轴方向直线地设置，该主传送装置81用于沿着光学片插入单元53、洁净室60的第一层叠单元61、第三层叠单元63、检查单元64和排出单元65从光学片插入单元53向排出单元65传送光学片101至104。

第一层叠单元61和第二层叠单元62中的每一个包括非接触式传送器，该非接触式传送器以非接触的方式传送光学片101至104。该非接触式传送器包括多个非接触式衬垫72。第三层叠单元63和排出单元65分别包括第一可延伸传送装置110和第二可延伸传送装置109，第一可延伸传送装置110和第二可延伸传送装置109的支撑光学片101至104的平面的长度是可调整的。

清洁插入装置54和56从插入到洁净室60中的光学片101至104移除外部物质并阻止外部空气进入洁净室60。由工人将装载在第一片装载台51和第二片装载台52上的光学片逐个地插入到光学片插入单元53中，然后经由第一清洁插入装置54将所述光学片插入到洁净室60中。装载在第一片装载台51和第二片装载台52上的光学片可以是对滑动或刮擦不敏感的不敏感光学片，例如，散射片。由工人经由第二清洁插入装置52将装载在第三片装载台55上的光学片逐个地插入到洁净室60中。装载在第三片装载台55上的光学片可以是对滑动或刮擦敏感的光学片，例如，棱镜片。

下面将逐步地描述光学片的传送。第一层叠单元61利用第一非接触式传送器在主传送装置81上层叠第一光学片101和第二光学片102。主传送装置81将层叠的第一光学片101和第二光学片102传送至第三层叠单元63。第二层叠单元62利用第二非接触式传送器在第一可延伸传送装置110上层叠第三光学片103和第四光学片104。

第三层叠单元63利用第一可延伸传送装置110以防滑的方式在第一光学片101和第二光学片102上层叠第三光学片103和第四光学片104。第一可延伸传送装置110在层叠在主传送装置81上的第一光学片101和第二光学片102上顺序地层叠第三光学片103和第四光学片104。主传送装置81将层叠在第三层叠单元63中的四个光学片101至104传送至检查单元64。

检查单元64在光学片101至104层叠的状态下检测光学片101至104是否被精确地对准并且是否合格。检查单元64包括设置在层叠的光学片101至104的下面的光源202以及设置在层叠的光学片101至104的上方的图像传感器201。光源202向层叠的光学片101至104照射光，并且图像传感器201获取层叠的光学片101至104的图像以检测光学片101至104是否被精确地对准并且合格。主传送装置81将已经通过检查单元64的光学片传送至排出单元65。排出单元65将已经通过检查单元64的光学片101至104分成合格品和次品，以便利用第二可延伸传送装置109向不同的料筐(basket)排出。

图7A和图7B示出了清洁插入设备54和56的示例。

在图7A和图7B中，清洁插入设备54和56中的每一个从光学片101至104的表面移除外部物质，并经由洁净室60的插入孔逐个地向洁净室60顺序地提供光学片。为此，清洁插入设备54和56中的每一个包括离子风机91和93以及辊92。离子风机91和93向光学片101至104吹离子化气体，以从光学片移除静电和离子态的外部物质，并然后将光学片101至104提供至针对各个光学片的辊92。离子风机91和93可以被设置在辊92的前面，或被设置在辊92的前面和后面这两个位置处。

图8是例示非接触式传送器的示例的截面图。图9是非接触式衬垫72的截面图。图10是例示利用非接触式传送器对光学片进行层叠操作的截面图。

参照图8至图10，非接触式传送器包括多个非接触式衬垫72和双轴传送机器人(未示出)，所述多个非接触式衬垫72被安装在衬垫固定架71中，所述双轴传送机器人在双轴方向传送衬垫固定架71。第一层叠单元61中的双轴传送机器人在z轴方向移动衬垫固定架71和非接触式衬垫72，并在x轴方向传送衬垫固定架71和非接触式衬垫72。第二层叠单元62中的双轴传送机器人在z轴方向移动衬垫固定架71和非接触式衬垫72，并在x轴方向传送衬垫固定架71和非接触式衬垫72。

非接触式衬垫72可以由公知的非接触式衬垫来实现。非接触式衬垫72可以基于贝努利定理(Bernoulli’s Theorem)来提升光学片并使光学片悬浮。例如，各个非接触式衬垫72包括：进气孔72a，通过该进气孔72a以恒定的压力提供洁净干燥空气(CDA：clean dry air)；中心部分72b，其提高空气压力以产生喷射流，从而产生提升压力；以及斜面72c。非接触式衬垫72增加中心部分72b的侧壁处的运动空气的速度，以减小空气压力并产生真空，从而将光学片101至104拉至衬垫72。喷射流在非接触式衬垫72的边缘附近喷出，从而推出光学片101至104。结果，光学片101至104可以相对于非接触式衬垫72提升并悬浮，从而处于将被传送的非接触式状态。因为当利用非接触式传送器传送光学片101至104时，光学片101至104不与非接触式衬垫72接触，所以可以在没有刮擦或损伤的情况下传送光学片101至104。

非接触式传送器使得光学片101至104能够相对于该非接触式传送器提升并悬浮，从而可以在非接触状态中将光学片101至104传送至主传送装置81。非接触式传送器通过阻止空气进入非接触式衬垫72来将光学片101至104层叠在安置在主传送装置81上的其它光学片101至104上。主传送装置81可以设置有对准引导装置82，使得从非接触式传送器或第一可延伸传送装置110传送来的光学片自对准。对准引导装置82具有曲面，并且相对于主传送装置81保持预定的角度。

图11和图12是示出利用作为示例的第一可延伸传送装置110来对光学片进行层叠操作的截面图。

参照图11和图12，第一可延伸传送装置110包括驱动辊111、第一导辊(idle roller)112至第三导辊114以及带115。

第一导辊112、驱动辊111以及第二导辊113被排列为L形。带115绕在第一导辊112和第二导辊113之间。驱动辊111的直径小于所绕的带115的相对面之间的距离，并被设置在该L形的弯曲部分处。第三导辊114被设置在该L形的另一弯曲部分处并与带115接触。

第一导辊112的旋转轴可旋转地连接至x轴直线引导装置(未示出)，以便沿着x轴方向直线地移动。当带115随着驱动辊111的旋转而旋转时，第一导辊112在与带115链接的情况下沿x轴方向直线地移动。第二导辊113的旋转轴可旋转地连接至z轴直线引导装置(未示出)，以便沿着z轴方向直线地移动。

驱动辊111固定至固定块(未示出)，并由于来自固定位置的伺服电动机(未示出)的驱动力而旋转。驱动辊111使第一导辊112在x轴方向前进或后退，并使第二导辊113在z轴方向前进或后退。由驱动辊111的旋转方向来控制第一导辊112和第二导辊113的前进和后退。第三导辊114在带115的L形的另一弯曲位置处旋转，以引导带115的旋转。

如图11和图13所示，当接收由非接触式传送器传送的光学片101至104时，第一传送装置110的驱动辊111沿顺时针方向旋转。从而，当带115沿顺时针方向旋转时，第一导辊112在x轴方向前进，以接收光学片101至104，同时，第二导辊113向上运动第一导辊112的运动距离D。

如图12和图14所示，当将光学片101至104放置在主传送装置81上时，第一可延伸传送装置110的驱动辊111沿逆时针方向旋转。如图15所示，此时，第一可延伸传送装置110的带115沿光学片101至104向下移动的方向(逆时针方向)旋转，从而在第一可延伸传送装置110的带115和光学片101至104之间没有滑动。从而，如图15所示，当带115沿逆时针方向旋转时，第一导辊112在没有与光学片101至104发生滑动的情况下将光学片101至104放置在主传送装置81上，同时，第二导辊113向下运动第一导辊112的运动距离D。

在第一导辊112前进和后退时，第一导辊112的运动距离D和运动速度V与第二导辊113的运动距离D’和运动速度V’相同。

可以由控制程序(例如，程序逻辑控制(PLC：program logic control))来控制上述实施方式的各个装置的操作定时。

如上所述，根据该实施方式，设置了安装在洁净室中的诸如主传送装置、非接触式传送器以及可延伸传送器等的自动装置，并利用这些自动装置来层叠光学片。因此，可以使光学片组装过程中的手工劳动最小化，并减少处理时间。此外，根据这些实施方式，通过使用非接触式传送器以及可延伸传送器，可以防止在光学片的传送和层叠过程中由于外部物质导致的污染、滑动、擦伤等，从而使光学片的不合格组装最小化。

虽然已经参照实施方式的多个示例性实施方式描述了这些实施方式，但是，应理解的是，在不脱离本发明的原理的范围的情况下，本领域技术人员可以设计出许多其它修改和实施方式。更具体地说，在本说明书、附图以及所附权利要求的范围内可以对主体组合装置的组件与/或装置进行各种修改和变型。除了组件与/或装置中的修改和变型之外，另选的用途对于本领域技术人员也是明显的。

本申请要求2010年5月4日提交的韩国专利申请No.10-2010-0041921的优先权，就各方面而言，通过引用将其全部内容并入本文，如同在此进行了完整阐释一样。

Claims (7)

1.一种自动组装背光单元的光学片的系统，该系统包括主传送装置，其被配置为直线地传送光学片，其特征在于，所述系统还包括：

可延伸传送器，其分别被配置为通过使带前进来接收所述光学片，并通过使所述带后退来将所述光学片层叠在设置在所述主传送装置上的其它光学片上；以及

非接触式传送器，其分别被配置为使得所述光学片能够以非接触的方式提升并悬浮，并且该非接触式传送器将所述光学片以所述非接触的方式传送至所述主传送装置或所述可延伸传送器。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光学片包括第一至第四光学片，

其中，所述非接触式传送器中的每一个包括：

第一非接触式传送器，其被配置为利用所述主传送装置来传送第二光学片，并随后将所述第二光学片层叠在已经设置在所述主传送装置上的所述第一光学片上；以及

第二非接触式传送器，其被配置为向所述可延伸传送器提供第三光学片和第四光学片。

3.根据权利要求2所述的系统，该系统还包括检查单元，该检查单元被配置为检查层叠的第一至第四光学片。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述可延伸传送器包括：

第一可延伸传送装置，其被配置为将第三光学片层叠在已经层叠在所述主传送装置上的所述第一光学片和第二光学片上，并随后将所述第四光学片层叠在已经层叠在所述主传送装置上的第一至第三光学片上；以及

第二可延伸传送装置，其被配置为将已经通过所述检查单元的所述第一至第四光学片排出到外部。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述主传送装置设置有使所述光学片自对准的对准引导装置，并且

其中，所述对准引导装置相对于所述主传送装置保持以预定的角度倾斜。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述主传送装置、所述非接触式传送器以及所述可延伸传送器被设置在洁净室中。

7.一种自动组装背光单元的光学片的方法，其特征在于，该方法包括：

通过使用非接触式衬垫来向主传送装置或向可延伸传送器的带上传送光学片；以及

通过使所述可延伸传送器的所述带前进来在所述带上安置所述光学片，并通过使所述带后退来将所述光学片层叠在设置在所述主传送装置上的其它光学片上。

Images