CN108474979A - 用于具有被掩蔽透明粘合剂的显示器组件的边缘固化 - Google Patents

Abstract

一种用于生产粘结的显示器组件的技术使用来自一系列离散LED的光化辐射并使用变形光学系统。该显示器组件包括覆盖玻璃、显示器外壳和初始未固化的粘合剂层。外围掩模位于该粘合剂层和该覆盖玻璃之间，由此使得该粘合剂层的对应的外围部分通过该覆盖玻璃与直接照明掩蔽开。来自LED的光化光通过粘合剂边缘注入该粘合剂层的第一被掩蔽部分中，之后此类光穿过该变形光学系统或以其它方式经该变形光学系统重新导向。该变形光学系统，诸如一个或多个柱面透镜，被构造成使得该经重新导向的光(a)沿该粘合剂边缘散开，并且(b)在垂直于该粘合剂边缘的基准平面中聚焦到该粘合剂边缘上。

Description

用于具有被掩蔽透明粘合剂的显示器组件的边缘固化

技术领域

本发明整体涉及液晶显示器等，及其组件和子组件以及制造此类显示器和组件的方法。本发明还涉及相关联的制品、系统和方法。

背景技术

液晶显示器(LCD)装置在现代世界中无所不在。它们可见于从移动电话和智能电话到游戏装置、平板电脑和膝上型计算机、电视、手表以及在屏幕上显示图像或其它信息的许多其它便携式和半便携式电子装置的众多产品。装置使用密封在两个透明板之间的液晶(LC)材料层，以及在LC层的相反两侧上的两个偏振器。层和部件的该子组件在本文中称为显示器外壳。

LCD装置还常常包括前部透明保护层或增强层，在本文中，发明人将其称为覆盖玻璃。覆盖玻璃可由玻璃制成，并且足够厚或稳固，以充分保护显示器外壳免受灰尘、化学品、磨蚀和其它可能有害的试剂，或提供刚度或硬度以增强显示器外壳，或两者。覆盖玻璃基本上完全覆盖显示器外壳的上表面或前暴露表面。覆盖玻璃由透明粘合剂粘结层永久地附接到显示器外壳。粘合剂是透明的以允许观察显示器，因为粘合剂层的较大中心部分位于显示屏的有效或有用区域中，该区域由显示器外壳的可用显示区域限定。在制造LCD装置期间，透明粘合剂初始地以未固化状态，在一些情况下作为液体施加。随后例如通过加热、紫外线(UV)光或两者的组合(取决于粘合剂的成分)来固化透明粘合剂，以使覆盖玻璃和显示器外壳之间的粘结永久且稳固。

在感兴趣的装置中，不透明掩模层印刷在覆盖玻璃的边缘或外围部分上。当从LCD装置的普通观察者的角度观察时，掩模层可例如具有外观上类似于窄图片帧的大致矩形的形状。掩模层阻挡、隐蔽或以其它方式隐藏显示器外壳的某些部件-诸如光源、机械系统和形成显示器的边框的电子部件-因此它们不能由普通观察者看到。

然而，掩模层可妨碍粘合剂层的固化，尤其是在覆盖玻璃的边缘或外围处针对依赖于UV光作为固化剂中的一种或作为唯一固化剂的粘合剂而言。这是因为用于固化的UV光通常在粘合剂层处被引导穿过覆盖层，并且因此还穿过掩模层。该方法通过掩模层产生遮蔽效果，这大大降低了掩模下粘合剂层的部分中的UV光的强度。遮蔽效果可导致以下一种或多种：更长的固化时间；大大增加了用于固化的UV光强度；或仅部分固化粘合剂层的被遮蔽部分。未完全固化的粘合剂可导致使用者的中毒和过敏问题。

此问题的一个提议的解决方案公开于美国专利8，599，342(Kobayashi等人)中。除其它外，Kobayashi描述从树脂层的仅侧表面辐照光固化树脂。在讨论用于进行辐照的光源时，Kobayashi说其可沿矩形层合体的整个长侧布置，并且进一步地，光源可由诸如点光源之类的小光源形成，并且光可在使光源沿层合体的长侧的延伸方向移动时被辐照到层合体。

发明内容

发明人认识到，Kobayashi技术产生有效的固化深度，该固化深度基本上大于标准技术，因为固化从结构的边缘而不是前部发生，从而导致更低的固化程度以及空间上不均匀的固化和由此产生的不均匀应力。此类应力可在成品显示器中形成颜色不均匀性。

发明人描述了用于使用透明可固化粘合剂层将被掩蔽覆盖玻璃粘结到显示器外壳的技术，其中该粘合剂层的固化使用至少一系列离散的LED与变形光学系统(诸如一个或多个柱面透镜或反射镜)的组合来实现。光化辐射(诸如来自LED的蓝光、紫光或UV光)由该变形光学系统捕获并且通过该粘合剂层的窄侧表面或边缘重新导向到该粘合剂层中。该变形光学系统允许所捕获的LED光沿粘合剂边缘散开，同时还将此类光聚焦在垂直于该粘合剂边缘的平面中。这提供了一束固化辐射，该固化辐射具有高强度并且沿粘合剂层的边缘具有良好的空间均匀性。

此外，发明人公开了用于使用来自一系列离散LED的光化辐射和变形光学系统来生产粘结的显示器组件的技术。该显示器组件包括覆盖玻璃、显示器外壳和初始未固化的粘合剂层。外围掩模位于该粘合剂层和该覆盖玻璃之间，由此使得该粘合剂层的对应的外围部分通过该覆盖玻璃与直接照明掩蔽开。来自这些LED的光化光通过粘合剂边缘注入该粘合剂层的被掩蔽部分中，之后此类光经该变形光学系统重新导向。该变形光学系统捕获或接收来自这些LED的光，并重新导向该光以沿该粘合剂边缘使该光散开，同时还在垂直于该粘合剂边缘的基准平面中将该所接收的光聚焦到该粘合剂边缘上。

发明人还公开了用于将覆盖玻璃粘结到未固化或非粘结的显示器组件中的显示器外壳以产生粘结的显示器组件的设备，其中该未固化的显示器组件包括该覆盖玻璃、该显示器外壳、该覆盖玻璃和该显示器外壳之间的粘合剂层、以及附接到该覆盖玻璃的外围掩模，该粘合剂层包括由该外围掩模覆盖的被掩蔽部分,以及未掩蔽部分，该粘合剂层初始未固化，该粘合剂层还终止以形成靠近该被掩蔽部分的粘合剂边缘。该设备包括平台、光源布置和变形光学系统。该平台适于接纳该未固化的显示器组件。该光源布置包括一系列离散的LED，该一系列离散的LED被安装成使得当该未固化的显示器组件被接纳在该平台上时，该一系列离散的LED沿大致平行于该粘合剂边缘的方向延伸。该变形光学系统被安装为接收来自该一系列离散LED的光，并且将该所接收的光重新导向，由此使得当该未固化的显示器组件被接纳在该平台上时，该经重新导向的光沿该粘合剂边缘散开，同时还在垂直于该粘合剂边缘的基准平面中聚焦到该粘合剂边缘上。

本文还讨论了相关的方法、系统和制品。

本文档的这些以及其它方面从以下具体实施方式中将显而易见。然而，在任何情况下都不应将上述发明内容理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅由如在审查期间可以进行修改的所附权利要求书限定。

附图说明

图1是系统的示意性透视图，在该系统中，被掩蔽覆盖玻璃将被施加和粘结到显示器外壳以产生粘结的显示器组件；

图2是在固化操作期间的显示器组件的示意性侧视图或剖视图，其中光化辐射(诸如UV光)穿过覆盖玻璃以固化透明粘合剂层，但粘合剂层的部分由外围掩模屏蔽；

图3是显示器外壳的示意性侧视图或剖视图；

图4是可粘结或不粘结的显示器组件的示意性侧视图或剖视图，该视图除其它外，示出了粘合剂层的边缘如何在组件内凹入；

图5是利用UV光或来自包括一系列离散LED的光源布置的其它光化辐射侧照明的显示器组件的示意性透视图；

图6是由LED或与粘合剂层的边缘间隔开的其它离散光源照明的显示器组件的侧面或端部的示意性侧视图或剖视图，该视图还示出了由窄的捕获角度θ表示的低效光学耦合；

图7是由LED或其它离散光源照明的显示器组件的侧面或端部的示意性侧视图或剖视图，并且其中变形光学系统(诸如合适的柱面透镜)接收来自LED的光并将所接收的光重新导向到粘合剂层的边缘上，从而提供如由基本上更宽的捕获角度θ表示的更有效的光学耦合；

图7A是类似于图7的示意性侧视图或剖视图，但其中与LED光由变形光学系统散开相关联的基准平面不平行于由粘合剂层限定的基准平面；

图8A和图8B是使用变形光学系统利用光辐照粘合剂层的边缘的离散LED的示意性透视图，图8A示出了变形光学系统如何在垂直于粘合剂边缘的基准平面中将来自LED的光聚焦到粘合剂边缘上，并且图8B示出了变形光学系统如何使来自LED的光在垂直平面中散开；

图9是系统的示意性侧视图或剖视图，在该系统中，来自LED的光通过包括两个平行柱面透镜的变形系统收集并聚焦到粘合剂层边缘上；

图10是柱面透镜或横截面形状具有恒定曲率半径的其它变形光学元件的示意性透视图；

图11是柱面透镜或横截面形状具有可变曲率半径以减小像差的其它变形光学器件的示意性透视图；

图12是系统的示意性侧视图或剖视图，在该系统中，来自LED的光通过包括柱面反射镜的变形系统收集并聚焦到粘合剂层边缘上；

图13是粘结或固化设备的示意性俯视图，该粘结或固化设备具有平台、包括四个系列的离散LED的光源布置，一个系列的LED光源用于平台的每一侧，该设备还包括设置在每一系列LED和平台之间的呈两个柱面透镜形式的变形光学系统，该图还示出了设置在平台上的显示器组件；

图14是被布置为形成一系列离散LED的LED装置的示意性前视图，该系列被配置为两排LED；

图15A是对于在该一系列离散LED和粘合剂边缘之间仅存在空气的设置而言辐照度对沿粘合剂边缘的位置的曲线图；以及

图15B是类似于图15A的曲线图，但其中合适的变形光学系统设置在该一系列LED和粘合剂边缘之间。

在这些附图中，类似的附图标号指示类似的元件。

具体实施方式

如上所述，发明人已开发用于更有效地固化显示器组件的透明粘合剂层的技术，其中掩模层覆盖或遮挡粘合剂层的外围部分。这些技术可用于提供更快、更容易且空间上更均匀的粘合剂粘结。当固化时，粘合剂层将显示器组件固定并粘结在一起。

图1以示意性分解视图示出了感兴趣的显示器组件。显示器组件110包括覆盖玻璃130和显示器外壳120，它们将接合在一起并由透明粘合剂层(未示出)粘结以形成粘结的显示器组件。为了便于描述，在该图中和以后的附图中，显示器组件110在笛卡尔x-y-z坐标系的背景下示出，其中覆盖玻璃、显示器外壳和粘合剂层各自大致位于x-y平面中、或在平行于x-y平面的平面中。类似的x-y-z坐标系被重复并且包括在本文的许多其它附图中。然而，这不应理解为意味着所公开的显示器组件仅限于平面构型。

机械地，覆盖玻璃130通常为刚性的或至少半刚性的以增强成品显示器组件的结构。光学上，覆盖玻璃130通常对可见光透明以允许使用者看到由显示器外壳120内的显示面板产生的具有最小亮度或清晰度降低的图像。因此，覆盖玻璃可为或包括透明玻璃层，或者在一些情况下，光学透明的塑料，诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯。玻璃或塑料的厚度可取决于覆盖玻璃120的长度、宽度、对角线跨度或其它特征侧向尺寸方面的物理大小，但通常可在约200微米(对于便携式装置上的小型显示器)至约10mm(对于更大型的显示器，例如，对于广告牌或其它大型户外应用)范围内。在大多数情况下，希望使覆盖玻璃和显示器组件110的所有其它部件适当地尽可能薄，使得成品LCD装置尽可能薄、低轮廓且轻(不重)。

显著地，覆盖玻璃130被“掩蔽”意思是其包括掩模层或掩模134或向其施加掩模层或掩模134，掩模层或掩模134被限制于覆盖玻璃130的外围处或附近的区域。这种掩模134为不透明的或基本上不透明的，例如，具有小于5％或小于1％的平均可见光透射率。低透射率可归因于光学吸收、光学散射或它们的组合。掩模134被限制于外围区域以便隐蔽或隐藏显示器外壳120的位于显示器外壳的外围处的原本对使用者可见的部件，诸如光源、机械系统、或电子部件，同时基本上不侵犯显示器在覆盖玻璃130的较大中心区域中的可用区域。图1示出的掩模134由对应于覆盖玻璃130或显示器外壳120的四个侧面或边缘的四个不同掩模部分134a、134b、134c和134d构成。这些掩模部分形成在外观上类似窄图片帧的矩形形状。在另选的实施方案中，掩模134可沿覆盖玻璃130的周边的仅一部分(小于全部)具有掩模部分。例如，在一些情况下，掩模部分134a、134b、134c、134d中的任何一个、或任何两个、或任何三个可从显示器组件110省略。每个掩模部分134a、134b、134c、134d具有将取决于显示器组件110的大小的平面内长度和宽度尺寸。在一些实施方案中，给定掩模部分的宽度可小至约1mm或甚至更小(例如，降到0.1mm)，并且在其它实施方案中，可高达约10mm或甚至25mm，但这些值不应理解为限制性的。

掩模134可由任何合适的不透明材料制成，例如，印刷到覆盖玻璃130的表面上的黑色或深色油墨，或选择性地涂覆到覆盖玻璃130的外围部分上的金属或其它反射或非反射的不透明材料。可使用诸如聚合物膜、沉积金属或无机材料、印刷油墨以及颜料(诸如二氧化钛)中的一种或多种的材料。掩模134显著地阻挡来自显示面板的边缘的可见辐射，并且在一些情况下可形成通过其观看到显示器的图像区域的框架。作为层，掩模134具有通常比覆盖玻璃130小得多的厚度，但并不是所有实施方案都是这种情况。

仅在图1中示意性地示出的显示器外壳120是包括密封在两个透明板之间的液晶(LC)材料层的子组件，并且两个偏振器通常也包括在LC层的相反两侧上。下文进一步讨论典型的显示器外壳的细节。显示器外壳120和覆盖玻璃130可具有相同的或类似的大小和形状，例如它们可以是如图1所示的全等或类似的矩形，由此使得覆盖玻璃130的至少一些拐角和边缘与成品的粘结显示器组件中的显示器外壳120的对应特征部对齐。然而，并不是在所有实施方案中都是这种情况，如下文进一步说明。此外，还设想了用于显示器组件110及其组成部件的其它矩形和非矩形形状。

在图2中，发明人看到了固化操作期间的显示器组件210的示意性侧视图或剖视图。显示器组件210包括覆盖玻璃230和显示器外壳220，该覆盖玻璃和该显示器外壳之间是透明粘合剂层240。显示器组件210还包括外围掩模层234，掩模层234包括位于相同表面上但在覆盖玻璃230的相反外围端部处的第一掩模部分234a和第二掩模部分234b。掩模部分234a、234b可例如分别对应于图1的掩模部分134a、134b。

在该图中，显示器组件210被假设为无粘结的或未固化的，发明人的意思是粘合剂层240未固化。这从图中是显而易见的，因为出于固化粘合剂层240的目的，光化辐射或光255在粘合剂层240处被引导穿过覆盖玻璃230。最终，在充分暴露于光化光255后，粘合剂层240的固化可被认为是完整的。熟悉有机化学的读者将理解，固化是单体、低聚物或两者聚合从而引起材料的分子量增加的过程，并且材料从(基本上)完全未固化到(基本上)完全固化的过渡是增量过程，其中材料表现出逐步增大程度的部分固化。

虽然发明人承认这一事实，但为了避免不必要地陷入这种程度的细节的困境并且为了简化发明人对本发明的讨论，出于本文档的目的(除非另外相反地指明)，当部分固化的程度足够高以满足指定的固化条件时，发明人将粘合剂层或包括这种粘合剂层的显示器组件称为“固化的”或“粘结的”，而当此类指定的固化条件不被满足时，粘合剂层或显示器组件被认为是“未固化的”或“未粘结的”。发明人将指定的固化条件定义如下：(a)至少20％的碳-碳双键(例如在粘合剂层的给定被掩蔽部分中，或在所有此类被掩蔽部分中)已被转变或经反应，如通过FT-IR光谱在6100cm^-1-6200cm^-1带处测量，或(b)粘合剂层表现出机械性能，其中通过DMA在室温和1Hz下G’/G”>1，或者(c)(a)和(b)两者。

粘合剂层240可以是足够透明的任何合适的粘合剂材料。在未固化状态下，粘合剂层可为液体的且可流动的，但在其它情况下，其不需要是液体的，例如其可为固体的或基本上固体的。在固化状态下，粘合剂层为固体的或基本上固体的，例如其可为极高粘度的可流动材料。在固化状态下，并且在未固化状态的大多数情况下，粘合剂层是基本上透明的，即，其在可见波长光谱内具有高平均透射率。不计算外主表面处的菲涅耳反射，粘合剂层可在可见波长内具有至少80％、或至少90％、或至少95％的平均透射率。用作粘合剂层的已知材料可包括(取决于预期应用的具体要求)任何可用的3M^TM光学透明粘合剂(OCA)产品，包括产品代码8211、8212、8213、8214和8215。

在显示器组件210的制造期间，在覆盖玻璃230和显示器外壳220放在一起以形成未固化的显示器组件之前，未固化的粘合剂可初始地以层涂覆到或以其它方式施加到，(a)覆盖玻璃的下主表面，或(b)显示器外壳的上主表面，或者(c)一些未固化的粘合剂可被施加到覆盖玻璃，并且一些可被施加到显示器外壳。在任何这些情况下，在粘合剂施加过程之后，然后将两部分放在一起以形成未固化的显示器组件210。

用于层240中的感兴趣粘合剂材料可由UV光或其它光化光固化，但也可至少部分地利用热固化。光化光255可以是紫外线(UV)光，或与粘合剂层240的材料成分相互作用以促进粘合剂的化学固化的其它波长或波长带的光。在示例性实施方案中，光化光255位于UV光谱的“A”区域中，即，在315nm至400nm的波长范围内，而不是在更短的波长UVB(280nm至315nm)或UVC(100nm至280nm)范围内，但这不应以不当限制的方式解释。在接近UV光谱的可见光谱的短波长结束处，在一些情况下，紫光也可用于固化。一般来讲，UV光谱中的光或短波长可见光(诸如蓝光或紫光)由于光化辐射比更长波长的光(诸如光谱的红外区域中的光、或长波长可见光)更有效，这是因为与更短波长辐射相关联的更高量子能量。然而，短波长光，诸如UV光的长期或高暴露量有时会导致光学塑料或其它光学材料中的泛黄或其它损坏。

粘合剂层240可以是或包括可UV固化压敏粘合剂(PSA)以及液体的光学透明粘合剂。光学透明的粘合剂可以转印带格式使用，例如其中液体粘合剂组合物前体被施加在两个硅化剥离衬件之间，其中至少一个对可用于固化的UV辐射是透明的。然后，该粘合剂组合物可通过暴露于在至少部分地被其中包含的光引发剂吸收的波长下的光化辐射而固化(聚合)。还可使用热活化的自由基引发剂，其中液体粘合剂组合物涂覆在两个硅化剥离衬件之间，并暴露于热以完成组合物的聚合反应。因此可形成包含PSA的转印带。转印带的形成可通过允许固化的粘合剂在层合之前松弛而降低粘合剂中的应力。例如，在典型的组装过程中，可移除转印带的其中一个剥离衬件并且可将粘合剂施加到显示器外壳。然后，可移除第二剥离衬件并且可完成对覆盖玻璃的层合。在覆盖玻璃和显示器外壳是刚性的情况下，粘合剂粘结可在真空层合设备的帮助下确保粘合剂中或粘合剂和粘结部件之间的界面处不形成气泡。然后可使所组装的部件经受高压釜步骤以完成粘结并使得显示器组件210不具有层合缺陷。

在将部分固化的粘合剂转印带层合在被掩蔽覆盖玻璃(例如，用油墨印刷以形成外围掩模)和显示器外壳之间的情况下，防止光学缺陷可能具有挑战性，因为部分固化的粘合剂可能必须适形于有时较大的油墨梯级(例如，50微米-70微米)，并且显示器中可接受的总粘合剂厚度可例如仅为150微米-250微米。在初始组装期间完全润湿该较大油墨梯级可能是重要的，因为任何滞留的气泡在后续的显示器组装步骤中可能变得难以移除。光学透明的粘合剂转印带可有利地具有足够的顺应性(例如，当在1Hz频率下测量时，在通常25℃的层合温度下，具有<10e5帕斯卡(Pa)的低剪切储能模量G’)以通过能够快速变形而实现良好的油墨润湿，并且顺应油墨梯级轮廓的尖锐的边缘。转印带的粘合剂还可具有足够的流速，以便不仅顺应油墨梯级而且还更彻底地润湿油墨(掩模)表面。粘合剂的流速在宽泛范围的温度内被反射在高损耗角正切值的材料中，例如，粘合剂的玻璃化转变温度(Tg)(由DMTA测量)和约50℃或略微更高温度之间的tanδ>0.5。由光学透明的胶带通过油墨梯级产生的快速变形形成的应力需要粘合剂的响应速度比由热膨胀失配系数形成的常规应力快得多，诸如，在应力可于数小时而非数秒或更短时间内解除的偏振器附接应用中。然而，甚至能够实现该初始油墨梯级润湿的那些粘合剂可能仍然具有太大的由整体流变性产生的弹性影响，这能够引起粘结部件不可接受地变形。即使这些粘结的显示器部件在尺寸上是稳定的，但所储存的弹性能量(由于粘合剂在油墨梯级中的快速变形)可能通过连续地对粘合剂施加应力而找到解除本身的方式，从而最终导致失效。因此，正如在显示器部件的液态粘结的情况下，要将转印带设计为能够成功地粘结显示器部件，需要粘合力、光学性质、下落试验耐受性以及对高油墨梯级的顺应性和甚至当油墨梯级推入高达其厚度的30％之多或更多的粘合剂层中时的良好流动性具有微妙的平衡。

图2的检测显露出虽然光化光255的大部分穿过覆盖玻璃230以固化透明粘合剂层240中的粘合剂材料，但粘合剂层240的部分由不透明掩模234屏蔽或遮蔽。就这一点而言，由于掩模234，显示器组件210可被分成中央未掩蔽区域212和外围被掩蔽区域214a、214b。在未掩蔽区域212中，光化光255穿过覆盖玻璃230并到达粘合剂层240的较大中央未掩蔽部分242，其中光化光被吸收并且其能量用于交联未固化粘合剂的分子。在被掩蔽区域214a、214b中，粘合剂层240的被掩蔽部分244a、244b的直接照明根据光化光255的入射角被基本上或大大削弱。(在该图中，光255的传播方向被示为正交(垂直)于覆盖玻璃230，具有0度的入射角，但是读者将理解光255可在0度至90度的入射角的范围内入射。当倾斜传播的此类光穿过覆盖玻璃230和粘合剂层240时，它朝向相对于其传播方向的垂直方向(z轴)在空气中折射。)被掩蔽部分244a、244b由光化光255的一些间接照明可通过二次过程发生，例如通过光化光255从粘合剂层的未掩蔽部分242的表面或区域的反射或散射。在任何情况下，光化光255在被掩蔽部分244a、244b中的通量水平相对于未掩蔽部分242的通量水平被削弱，这可引起诸如上文提到的那些问题-更长的固化时间，大大增加了固化所需的UV光强度，或仅部分固化粘合剂层的被遮蔽部分，以及使用者的可能中毒和过敏问题。

在固化完成并且成品显示器组件结合到LC显示系统后，来自设置在组件210下方或后方的背光(未示出)的可见光可在组件210的未掩蔽区域212中在到达使用者的眼睛之前穿过显示器外壳的有效区域，然后穿过粘合剂层240，然后穿过覆盖玻璃230。

图2中还标记了显示器组件210的另外特征部，并且将在此处简要描述。粘合剂层240大致位于基准平面248中或限定基准平面248。基准平面248可平行于x-y平面。粘合剂层240还终止以形成靠近被掩蔽部分244a的侧表面或边缘246a。在粘合剂层的相反的两端上，层240终止以形成靠近被掩蔽部分244b的侧表面或边缘246b。粘合剂边缘246a、246b均沿纵向或平行于x轴的轴线延伸。显示器外壳220类似地终止在其相对侧或端部处以形成边缘226a、226b。在该图中，粘合剂层的边缘246a、246b被示为分别与显示器外壳的边缘2226a、226b对准或共面。然而，在其它实施方案中，这些边缘可不彼此对准，如下文进一步示出的。

现在转向图3，该图示意性地示出了可存在于显示器外壳中用于在所公开的显示器组件中使用的元件、部件和特征。被示为大致平行于x-y平面延伸的显示器外壳320包括密封在前透明板322和后透明板323之间的液晶(LC)材料层321。包括密封剂部分328a、328b的密封剂防止LC材料321泄露。前偏振器324被施加到前透明板322，并且后偏振器325被施加到后透明板323。这两个偏振器通常为吸收型偏振器，并且它们通常处于交叉构型，由此它们相应的透光轴(及其相应的消光轴)在x-y平面中形成约90度的角度。偏振器324、325可由合适的光学透明粘合剂施加到其相应板322、323。

在某种程度上，发明人可希望参考显示器外壳320的侧表面或边缘326a、326b，在此类组成边缘不对准的情况下，此类边缘可以是显示器外壳的组成层的复杂种类或组的边缘。显示器外壳210还可包括由金属、塑料或其它合适的可弯曲材料制成的边框。包括边框部分327a、327b的边框可完全包围显示器外壳320的边缘，或它可仅围绕其一部分。边框还可用于使显示器外壳320的组成元件保持在一起并增强显示器外壳320的组成元件。

在图4中发明人以示意性形式看到显示器组件410，显示器组件410可以是粘结或非粘结的，即，透明粘合剂层440可以是固化的或未固化的。粘合剂层440在其前主表面上接触覆盖玻璃430，并在其后主表面上接触显示器外壳420。粘合剂层440、覆盖玻璃430以及显示器外壳420可与本文所讨论的其它粘合剂层、覆盖玻璃以及显示器外壳相同或类似。粘合剂层440沿平行于x-y平面的基准平面448延伸或限定基准平面448。粘合剂层440还终止在外端或边缘446a、446b处。粘合剂边缘446a、446b中的每一个沿平行于x轴的方向或轴线延伸。透明粘合剂以及与粘合剂层440接触的表面之间的表面力可导致粘合剂边缘446a、446b以弯月面向内(如图所示)或向外弯曲或弓形弯曲，而不是基本上平坦的。

覆盖玻璃430包括不透明掩模层或掩模434或向其主表面中的一个或两个施加不透明掩模层或掩模434，掩模434可与本文所讨论的其它掩模相同或类似。包括相反的掩模部分434a、434b的掩模434以这种方式遮蔽或屏蔽粘合剂层的部分以限定粘合剂层440的未掩蔽部分442和粘合剂层的外围被掩蔽部分444a、444b。粘合剂边缘446a设置为靠近被掩蔽部分444a，并且粘合剂边缘446b设置为靠近被掩蔽部分444b。粘合剂层440实际上分别在粘合剂边缘446a、446b的邻近处接触掩模部分434a、434b的表面。

显示器外壳420具有如图所示的外边缘426a、426b，外边缘426a、426b由边框部分427a、427b覆盖，边框部分是边框的可完全或部分地包围显示器外壳420的部分。粘合剂层440的侧向尺寸小于覆盖玻璃430并且还小于显示器外壳420的侧向尺寸(例如长度或宽度)，由此使得粘合剂边缘446a、446b在一定程度上在显示器组件410内凹入。显示器设计师可能希望使粘合剂边缘446a、446b相对于显示器外壳420凹入的一个原因是防止粘合剂在处于液体或可流动状态下时与显示器外壳的边框接触然后在下方芯吸。

发明人已经讨论了可能导致被掩蔽粘合剂层部分比未掩蔽粘合剂层部分经历更慢固化的问题。解决这个问题的一种方法是利用侧光化光暴露或端光化光暴露补充或替换前光化暴露(由图2的光化光255表示)。这种方法的一个实施方案在图5中示意性地示出。

在该实施方案中，包括覆盖玻璃530、显示器外壳520和该覆盖玻璃和该显示器外壳之间的粘合剂层540的显示器组件510被示为从具有来自光源布置550的光化光555的侧面或端部照明。如果需要，来自其它光源(未示出)的另外的光化光可投射在覆盖玻璃530的前表面上，类似于图2。覆盖玻璃530在覆盖玻璃的外围部分处包括掩模层或掩模534或向其施加掩模层或掩模534。覆盖玻璃530、掩模534、粘合剂层540以及显示器外壳520可与本文其它地方讨论的对应元件相同或类似。在显示器组件的一个边缘处或附近，掩模534具有第一掩模部分534a，显示器外壳具有第一边缘526a，并且粘合剂层具有第一被掩蔽部分544a并在靠近被掩蔽部分544a的第一边缘546a处终止。在显示器组件的相交边缘处或附近，掩模534具有第二掩模部分534b，显示器外壳具有第二边缘526b，并且粘合剂层具有第二被掩蔽部分544b并在靠近被掩蔽部分544b的第二边缘546b处终止。

来自光源布置550的光化光555从侧面或边缘照明粘合剂层540，并主要通过粘合剂边缘546a进入粘合剂层540的被掩蔽部分544a。以此方式注入粘合剂层540中的此类光化光555-其特性可与上文讨论的光化光255相同或类似-通过增大粘合剂层的那个部分中的光化光的通量来加速或促进在被掩蔽部分544a中的固化。如果需要，类似于布置550的其它光源布置可用于侧照明粘合剂层540的其它边缘和被掩蔽部分，诸如粘合剂边缘546b和被掩蔽部分544b。

虽然多种光源可用于提供用于固化粘合剂的光化光555，但光源布置550被示为使用一系列552的小型离散光源554，发明人把这些具体标识为发光二极管(LED)。LED提供了超过其它种类的光源的一些辨别特征，这些特征使得它们特别适合本专利申请，尽管LED的其它特征存在挑战。在讨论这些辨别特征之前，出于本文档的目的，发明人将简短地离题以帮助解释术语LED的含义。出于发明人的目的，除非另外指明，否则“LED”是指发射光的二极管，无论是可见光、紫外光或红外光，但由于其它地方所讨论的原因，紫外光和短波长可见波长特别适用于所公开的实施方案。术语包括作为“LED”(不论是常规型还是超辐射型)销售的发射非相干光的非相干的封闭或封装的半导体器件。术语还包括半相干或甚至相干光源，诸如激光二极管(LD)，此类相干或半相干光源通常具有基本上比不相干源更窄的光谱带宽。LED可包装成包括荧光体(或其可照明远程设置的荧光体)，以将短波长光转变为更长波长的光。“LED晶粒”是处于其最基本形态的LED，即，呈通过半导体加工过程而制成的单个部件或芯片的形式。该部件或芯片可包括适用于施加电力以使装置通电的电触点。部件或芯片的各个层和其它功能元件通常以晶片级形成，并且然后可将成品晶片切成单个的小片零件以生产大量的LED晶粒。

LED当前可具有相对高的电至光效率，以及光谱中蓝色和UV区域中的高亮度，特别适用于材料固化应用中。LED还是物理稳固的，不容易受到损坏或破损的影响，并且已知它们具有良好的可靠性和长寿命，即使它们的输出随时间推移逐渐降低。

LED的发射晶粒或芯片较小，例如具有通常约1mm或更小的侧尺寸的正方形。由于LED发射区域的较小尺寸，为了沿整个粘合剂边缘546a提供足够的光化照明，光源布置550包括以一系列成组的多个LED 554。在所示的实施方案中，LED 554沿轴线559散开成一条线。轴线559可平行于轴线549a，粘合剂边缘546a沿轴线549a延伸，并且轴线559如图所示与轴线549a或与粘合剂边缘546a间隔距离D。LED 554可沿轴线559具有均匀间距S，或它们的间距可以是不均匀的或可变的。

图5的设置的一个缺点是与从LED到粘合剂边缘的耦合几何结构相关的几何低效。LED在多个方向上发射光，但仅该发射光的小部分通过粘合剂边缘进入粘合剂层的被掩蔽部分。这种情况在图6中示出。

在该图中，显示器组件610包括覆盖玻璃630、显示器壳外壳620、该覆盖玻璃和该显示器外壳之间的透明粘合剂层640、以及不透明掩模，该不透明掩模包括设置在覆盖玻璃630的外围处的掩模部分634a。覆盖玻璃630、掩模部分634a、显示器外壳620、以及粘合剂层640可与本文所讨论的对应元件相同或类似。粘合剂层沿基准平面648延伸或限定基准平面648，基准平面648可平行于x-y平面。掩模部分634a将粘合剂层640的被掩蔽部分644a从穿过覆盖玻璃630的前照明屏蔽。靠近被掩蔽部分644a，粘合剂层640终止以形成边缘646a。

静止的侧面安装的离散LED 654位于距粘合剂边缘646a距离D1处。可以是未封装的LED晶粒的LED 654发射UV光或其它光化光655。LED654可与上文所讨论的任何LED 554相同或类似，并且同样地光655可与光化光555相同或类似。LED 654还可以是如上所讨论的一系列离散LED中的一个LED。LED 654的裸露发射表面以图中标记为657的宽角度输出分布或发射锥体发射光655。输出分布657可例如为朗伯分布。在任何情况下，LED 654在相当宽范围的角度和方向内发射光化光655。在该图的平面(y-z平面)中，光655的指向并传播到粘合剂边缘646a中的部分由光捕获包络658表示。捕获包络658的特征在于捕获角度θ。

图6的布置的各方面可被修改以增加来自LED 654的光化光655在y-z平面中投射在粘合剂边缘646a上的量，但在做出此类修改时存在限制和折衷。例如，捕获包络658的捕获角度θ可通过减小距离D1来增大。然而，对于给定的LED至LED间距(见图5中的间距S)，减小D1沿粘合剂边缘646a的长度产生增加的不均匀性(即，在每个LED 654附近沿x轴的热点)。在另一种方法中，LED 654可封装在常规的穹顶封装材料中。这会导致输出分布657沿y轴变得更窄并且更定向，从而增加包括在捕获包络658内的光化光的量。然而，输出分布还将沿x轴变得更窄，这将再次沿粘合剂边缘646a的长度增加光化光的不均匀性。此外，封装材料将由于长期暴露于高通量水平的短波长辐射而易于降解和泛黄。

为了在不具有以上所讨论的负面结果中的一些的情况下增加投射在粘合剂边缘上的光化光的通量，在仍然使用一系列离散LED作为侧照明光化光的来源的布置中，发明人提议引入合适的变形光学系统以帮助捕获光化光并将其聚焦或集中在一个平面中，同时允许光化光在正交平面中沿粘合剂边缘散开。这种光学系统的简单形式为柱面透镜或反射镜。

然后转向图7，示出了非常类似于图6的用于固化显示器组件的粘合剂层的布置，不同的是包括变形光学系统。类似元件利用类似附图标号标识-诸如显示器组件610、覆盖玻璃630、显示器外壳620、透明粘合剂层640、具有掩模部分634a的不透明掩模、基准平面648，被掩蔽的粘合剂层部分644a、粘合剂层边缘646、LED 654、光化光655、以及输出分布657-并且可不在此重复其描述。图7与图6的不同之处在于变形光学系统760的引入，变形光学系统760接收来自LED的654的光化光655，并将所接收的光重新导向到透明粘合剂层640的粘合剂边缘646a上。

在所示的实施方案中，变形光学系统760是单个柱面透镜761。柱面透镜沿垂直于图的平面的纵轴线762并且因此平行于x轴延伸。轴线762可以是透镜的对称轴。术语“柱面”在本文中以其数学意义使用；如此，读者应理解尽管柱面透镜761在y-z平面中的横截面形状沿轴线762是恒定的，并且在一些情况下横截面形状可以是圆形，但横截面形状不限于圆形，而可以是任何闭合的形状，例如，椭圆形、卵形、多边形、或其组合，诸如其中横截面形状中的一个或一些部分是弯曲的，并且一个或一些其它部分是平直的或分段的。

透镜761具有第一光学表面761a和第二光学表面761b。在所示的实施方案中，这些光学表面在y-z平面中均为弯曲的。因此，光学表面均在y-z平面中将折射光功率作为表面的曲率和透镜761的折射率的函数提供。由于这种光功率，透镜761能够截取或接收在光捕获包络758内传播的特征在于y-z平面中的捕获角度θ的光化光655，并且将该光聚焦到粘合剂边缘646a上。需注意，用于包络758的捕获角度θ基本上比以上用于能与之相比的捕获包络658的捕获角度θ更宽。

图7中从LED 654到粘合剂边缘646a的距离D2可相对于图6中的距离D1进行调整以适应最佳LED至透镜以及透镜至粘合剂边缘距离，以确保粘合剂边缘646a的最大照明。LED至透镜以及透镜至粘合剂边缘距离此外可被选择成使得粘合剂边缘646a驻留在LED 654的近轴图像平面处。即，透镜761可(在y-z平面中)将LED 654的发射表面直接成像到粘合剂边缘646a上。此外，这些距离可以被选择以在物体(LED 654)和图像(粘合剂边缘646a)之间提供所期望的放大系数。所期望的放大系数可取决于LED 654和粘合剂边缘646a的相对z轴尺寸，但是可能通常在0.25至4或0.5至2的范围内，或期望的放大倍率可以是约1。在一些情况下，可能有利的是通过使粘合剂边缘646a远离近轴图像平面(在前方或后方)一小段距离定位来稍微模糊由柱面透镜761聚焦的光化光655。

基准平面765可被绘制成穿过LED 654的中心并且包括柱面透镜761的纵轴线762。在柱面透镜761的穿过这个基准平面765的横截面中，光学表面761a和761b变成不具有曲率的直线。因此，在这个平面765中传播或接近平面765的光化光655将经历很少或不经历由透镜761聚焦。因此，当光从LED 654行进到粘合剂边缘646a时，此类光在平面765内相对自由地散开。

在另选的实施方案中，柱面透镜761可利用光学元件或光学元件的组合替换或补充，这些光学元件选自：一个或多个柱面透镜、一个或多个柱面反射镜、以及一个或多个非柱面的变形透镜或反射镜。非柱面的变形透镜或反射镜具有至少一个光学表面，该至少一个光学表面在对应于基准平面765的基准平面中具有非零曲率(并且因此非零光功率)。尽管基准平面中的非零光功率(例如其中变形透镜在基准平面中具有弱正聚焦倍率)，然而这种非柱面的变形透镜或反射镜可单独使用或与其它合适的透镜或反射镜结合，以便使光化光655从LED 654沿粘合剂边缘646a散开，假设LED 654相对于此类非柱面的变形透镜或反射镜适当地定位。

在图7的实施方案中，LED 654、柱面透镜761、以及显示器组件610被定位成使得由LED和柱形透镜限定的基准平面765与由显示器组件的粘合剂层限定的基准平面648共面或几乎共面。其它配置也是可能的。图7A中示出了一种此类其它构型，其中类似元件用类似的附图标号标识，无需进一步说明。图7A的设置与图7的设置的不同之处仅在于显示器组件610的取向相对于LED/柱面透镜组合的偏移，由此使得基准平面648和765不再共面并且不再平行。在图7A中，平面648、765呈现出非零且显著的相对倾斜角即γ。尽管该相对倾斜，但图7A的变形光学系统761(像图7的系统761)接收来自离散LED 654的光并重新导向所接收的光以便沿粘合边缘646a散开，并且在垂直于粘合剂边缘646a的基准平面(例如，y-z平面)中将所接收的光聚焦到粘合剂边缘646a上。

粘合剂层640至少在其未固化状态下对于光化光655可具有大于或小于覆盖玻璃630并且大于或小于显示器外壳620(或显示器外壳的靠近粘合剂层的部分)的折射率。通过选择粘合剂层640的成分使得其折射率大于覆盖玻璃630，或大于显示器外壳620(或其靠近粘合剂层的部分)，或该覆盖玻璃和该显示器外壳，例如通过粘合剂层的一个或两个主表面处的全内反射引导的光可发生以使侧面注入光655中的至少一些滞留在粘合剂层640中，从而还增加了固化深度和固化效率。

图8A和图8B帮助示出了以上结合包括变形光学系统的实施方案的提到的基准平面中的一些。在这些图中，可以是一系列的离散LED中的一个的LED 854发射光化光855，并且一些光由变形光学系统860捕获或接收。然后变形系统860通过粘合剂层的边缘将所接收的光注入到透明粘合剂层的被掩蔽部分中以固化粘合剂。

仍然参见图8A和图8B，来自离散LED 854的光化光855用于交联或固化未固化的透明粘合剂层840。粘合剂层是显示器组件的一部分，诸如图2、图4或图5中的那些，但为了便于图示，显示器组件的其它元件，诸如覆盖玻璃、掩模和显示器外壳从图8A和图8B省略。粘合剂层840具有被掩蔽部分844，并且层840终止以形成靠近被掩蔽部分844的粘合剂侧表面或边缘846，粘合剂边缘沿轴线849延伸。粘合剂层840可驻留在x-y平面中，或在平行于x-y平面的基准平面中，并且轴线849可平行于x轴。

提供截取或接收来自离散LED 854的光化光855中的一些的变形光学系统860。为简单起见，系统860被示为仅具有一个变形透镜861。透镜861沿纵轴线862延伸，纵轴线862还可以是透镜的对称轴。轴线862平行于x轴以及与粘合剂边缘846相关联的轴线849。透镜861可为柱面的，或其可为非柱面的，例如其中其光学表面在x-y平面中具有轻微的曲率。透镜861可由任何合适的光学材料，诸如玻璃或塑料制成。有利地，所用的光学材料对于由于长时间暴露于UV或短波长光的泛黄或其它损伤具有抗性。

光轴867穿过LED 854并穿过粘合剂边缘846，并且垂直于轴线849。光轴867还可以与纵轴线862相交。基准平面866垂直于粘合剂边缘846，穿过LED 854，并包括光轴867。在此基准平面866中，变形透镜861具有光功率。LED 854、变形透镜861、以及粘合剂边缘846相对于彼此定位成使得由透镜861接收的光化光855在基准平面866中聚焦到粘合剂边缘846上。

另一个基准平面865穿过LED 854并包括纵轴线849。基准平面865还可包括纵轴线862和光轴867。基准平面865垂直于基准平面866。在一些情况下，基准平面865可与x-y平面共面，而在其它情况下，这些平面之间可存在非零的倾斜角γ。在基准平面865中，变形透镜861可不具有光功率(如果透镜是柱面的)，或少量的光功率(如果透镜是非柱面的)。LED854、变形透镜861、以及粘合剂边缘846相对于彼此定位成使得由透镜861接收的光化光855在基准平面865中沿粘合剂边缘846散开。光在平面865中的传播允许粘合剂层的被掩蔽部分844更均匀地暴露于光化光855，以及因此允许粘合剂层的该部分的更均匀固化。

在一些情况下，诸如在LED是或包括非相干的LED晶粒的情况下，LED 854可以在基准平面865中和在基准平面866中以具有相同或类似的角宽度(例如通过半峰全角宽(FWHM)强度测定的)的角输出分布或发射锥体发射光855。在其它情况下，诸如在LED是或包括相干光源(诸如激光二极管)的情况下，LED 854可以角宽度(例如通过FWHM强度测定的)基本上在一个基准平面中比在另一个平面中更窄的角输出分布或发射锥体发射光855。在这种情况下，LED 854优选被取向成使得垂直于粘合剂边缘846(例如，平行于基准平面866)取向的角宽度更窄，并且平行于粘合剂边缘(例如，平行于基准平面865)取向的角宽度更宽。

图9示出了固化系统，其中包括两个柱面透镜的变形光学系统用于将来自离散LED的光化光收集并重新导向到显示器组件中的被掩蔽粘合剂层的边缘上以固化粘合剂层。LED由点954表示，并且粘合剂层的边缘由点946表示。变形光学系统960由具有相应纵轴线962、964的两个柱面透镜961、963制成。基准平面965包括轴线962、964以及光轴，并且穿过LED 954并穿过粘合剂边缘946，假设基准平面965平行于x轴(垂直于图的平面)延伸。透镜961、963的光功率和相对位置被选择成使得LED 954在y-z平面中被成像到粘合剂边缘946上，或在更广泛的意义上，使得来自LED 954的光化光955集中或聚焦到粘合剂边缘946上。在垂直的基准平面中，来自LED954的由变形光学系统960捕获的光沿粘合剂边缘946照明并散开。

图10和图11探究可用于本文所公开的变形透镜和反射镜中的一些的弯曲光学表面的细节。在图10中，柱面透镜1061沿纵轴线1061延伸，纵轴线1061还可以是对称轴。假设轴线1061平行于x轴。透镜1061在y-z平面中的横截面显露了第一光学表面1061a的弯曲形状和第二光学表面1061b的弯曲形状。假设第一光学表面1061a为半圆形，即具有恒定曲率的弧或曲线。因此，光学表面1061a的第一部分1061a-1、第二部分1061a-2、以及第三部分1061a-3都具有相同的曲率半径R和相同曲率中心C。在一个可能的实施方案中，透镜1061可关于轴线1062圆形地对称，由此使得由第一光学表面和第二光学表面形成的横截面形状是半径R的圆形。

在图11中，柱面透镜1161沿纵轴线1161延伸，纵轴线1161还可以是对称轴。假设轴线1161平行于x轴。透镜1161在y-z平面中的横截面显露了第一光学表面1161a的弯曲形状和第二光学表面1161b的弯曲形状。第一光学表面1161a具有可变曲率半径。因此，表面1161a的第一部分1161a-1具有第一曲率半径R1和第一曲率中心C1，表面1161a的第二部分1061a-2具有第二曲率半径R2和第二曲率中心C2，并且光学表面1161a的第三部分1161a-3具有第三曲率半径R3和第三曲率中心C3，其中R1、R2和R3不相等，并且C1、C2和C3也不相等。可定制跨光学表面1161a的可变曲率半径以减小像差并增加从离散LED注入到粘合剂层的边缘中的通量的量。第二光学表面1161b也可具有可变曲率半径，例如其可以是表面1161a的镜像，或者其可具有恒定的曲率。

图12示出了另一种固化系统，其中变形光学系统用于将来自离散LED的光化光收集并重新导向到显示器组件中的被掩蔽粘合剂层的边缘上以固化粘合剂层。图12在这方面类似于图9，不同的是利用单个柱面反射器1261替换两个柱面透镜961、963。LED由点1254表示，并且粘合剂层的边缘由点1246表示。变形光学系统1260由一个柱面反射镜1261制成，柱面反射镜1261可平行于x轴(垂直于图的平面)延伸。基准平面1265包括光轴，并且穿过LED1254并穿过粘合剂边缘1246，也假设基准平面1265平行于x轴(垂直于图的平面)延伸。反射镜1261的光功率和相对位置被选择成使得LED 1254在y-z平面中被成像到粘合剂边缘1246上，或在更广泛的意义上，使得来自LED 1254的光化光1255集中或聚焦到粘合剂边缘1246上。在垂直基准平面中，来自LED 1254的由变形光学系统1260捕获的光沿粘合剂边缘1246照明并散开。

前述照明和固化系统可用于构造用于将覆盖玻璃粘结到未固化的显示器组件中的显示器外壳以产生粘结的显示器组件的设备。在图13中示意性地示出这种设备1370。设备1370被设计为接纳未固化的显示器组件，并且以快速、有效且空间上均匀的方式使用光化光的离散LED源来固化粘合剂层，尤其是粘合剂层的被掩蔽部分。

设备1370包括平台1372，平台1372可平行于x-y平面延伸，并且未固化的显示器组件1310可以放置在平台1372上。为简单起见，发明人假设显示器组件包括：覆盖玻璃1330；掩模1334，掩模1334具有四个掩模部分1334a、1334b、1334c、1334d；初始未固化的粘合剂层，该初始未固化的粘合剂层终止以形成靠近粘合剂层的对应被掩蔽部分的四个粘合剂边缘1346a、1346b、1346c和1346d；以及显示器外壳，所有都如以上详细讨论的布置。在平台1372周围安装或以其它方式布置四个侧照明站，当显示器组件1310存在于平台1372上时，这些侧照明站用于将来自离散LED的光化光有效地耦合到粘合剂层的被遮蔽部分中，一个这种站用于四个被掩蔽部分和粘合剂层的边缘中的每一个。设备1370使用分成四个不同系列的离散LED源1354的光源布置1350。

第一侧照明站使用第一系列1352a的LED 1354和靠近该系列1352a的变形光学系统1360a。在第一系列1352a中，LED 1354沿第一轴线1359a间隔开，第一轴线1359a平行于粘合剂边缘1346a且平行于x轴。LED 1354发射光化光(参见例如图5中的该系列552的LED)，光化光的一部分由变形光学系统1360a接收。变形系统1360a重新导向所接收的光以使光沿粘合剂边缘1346a散开，并且以便使光在平行于y-z平面的基准平面中聚焦到粘合剂边缘1346a上。变形光学系统1360a由两个柱面透镜1361a、1363a构成，类似于图9的系统。

第二侧照明站使用第二系列1352b的LED 1354和靠近该系列1352b的变形光学系统1360b。在第二系列1352b中，LED 1354沿第二轴线1359b间隔开，第二轴线1359b平行于粘合剂边缘1346b且平行于y轴。LED 1354发射光化光，光化光的一部分由变形光学系统1360b接收。变形系统1360b重新导向所接收的光以使光沿粘合剂边缘1346b散开，并且以便使光在平行于x-z平面的基准平面中聚焦到粘合剂边缘1346b上。变形光学系统1360b由两个柱面透镜1361b、1363b构成，类似于系统1360a。

第三侧照明站使用第三系列1352c的LED 1354和靠近该系列1352c的变形光学系统1360c。在第三系列1352c中，LED 1354沿第三轴线1359c间隔开，第三轴线1359c平行于粘合剂边缘1346c且平行于x轴。LED 1354发射光化光，光化光的一部分由变形光学系统1360c接收。变形系统1360c重新导向所接收的光以使光沿粘合剂边缘1346c散开，并且以便使光在平行于y-z平面的基准平面中聚焦到粘合剂边缘1346c上。变形光学系统1360c由两个柱面透镜1361c、1363c构成，类似于系统1360a。

第四侧照明站使用第四系列1352d的LED 1354和靠近该系列1352d的变形光学系统1360d。在第四系列1352d中，LED 1354沿第四轴线1359d间隔开，第四轴线1359d平行于粘合剂边缘1346d且平行于y轴。LED 1354发射光化光，光化光的一部分由变形光学系统1360d接收。变形系统1360d重新导向所接收的光以使光沿粘合剂边缘1346d散开，并且以便使光在平行于x-z平面的基准平面中聚焦到粘合剂边缘1346d上。变形光学系统1360d由两个柱面透镜1361d、1363d构成，类似于系统1360b。

在任何或全部四种变形光学系统中，两个柱面透镜可利用单个柱面透镜、或单个柱面反射镜、或非柱面的变形透镜或反射镜、或它们的组合替换。

在将未固化的显示器组件放置在平台1372上时，这些系列1352a、1352b、1352c、1352d中的一个、一些或全部中的离散LED 1354可通电以提供使粘合剂层的被掩蔽部分固化所需的光化光。另外的离散LED(未示出)可以阵列设置在覆盖物或封盖上，该覆盖物或封盖装配在平台1372和显示器组件1310上以提供如结合以上图2所示出和描述的前表面光化光。以此方式，为了更快且空间上更均匀的固化结果，粘合剂层的被掩蔽和未掩蔽的基本上所有部分可经历高通量水平的光化光。

图14示出了用作建模模拟的基础的LED装置的具体布置。在该模拟中，提供三个LED装置1451以限定包括一系列离散的LED 1454a、1454b的光源布置1450。每个LED装置1451包括四个LED：如图所示以正方形格式布置的两个上LED 1454a和两个下LED 1454b。这四个LED被设置在盘形覆盖玻璃1453后面，覆盖玻璃1453继而设置在电路板上。LED1454a、1454b被假设为彼此相同，各自具有1×1mm的发射区域，每个发射区域各自发射相同的UV光化光，并且各自被假设为具有朗伯输出分布或发射锥体。三个LED装置1451如图14所示被定位在一起使得六个LED1454a沿第一轴线1459a形成第一行，并且六个LED 1454b沿第二轴线1459b形成第二行。此光源布置在下文中称为模型化光源布置。

模型化光源布置用于将光强度作为沿显示器组件的(模型化)粘合剂边缘的位置的函数进行模拟。在第一模拟中，将模型化光源布置用于类似于图9所示的系统中。参考该图，模型化光源布置被取向成面向柱面透镜961，其中模型化光源布置在点954处居中，并且具有平行于x轴延伸的轴线1459a、1459b(图14)。粘合剂层的边缘被模拟为在点946处居中并平行于x轴延伸的狭窄矩形探测器平面，该矩形的宽度(即，其平行于z轴的尺寸)是0.150mm。柱面透镜961、963被假设为具有1.53的折射率，并且各自被假设为具有圆形横截面形状，该圆形横截面形状具有7.5mm的半径。柱面透镜961、963之间的中心至中心距离是30mm。然后将光学软件用于计算粘合剂层的边缘处的光化光(源于模块化光源布置中的LED)的强度，作为沿粘合剂边缘的位置的函数。所计算的光强度对位置被示为图15B中的曲线1500b。

为了进行比较，完成了另一个模拟。该模拟与先前的模拟相同，不同的是变形光学系统960被移除，并且将模型化光源布置和粘合剂边缘之间的距离缩短至粘合剂边缘处的平均光强度与先前的模拟中相同的点。所得的计算光强度对粘合剂边缘上的位置被示为图15A中的曲线1500a。图15A和15B的比较结果展示出模拟的变形光学系统比通过简单地将LED源更靠近粘合剂边缘放置为固化粘合剂层提供更好的均匀性。

除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中用来表示数量、特性量度等的所有数值都应当理解为由术语“约”修饰。因此，除非有相反的指示，否则本说明书和权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可以根据本领域内的技术人员利用本专利申请的教导内容想要获得的所需特性而改变。并非旨在将等同原则的应用限制在权利要求书范围内，至少应该根据所记录的有效数位的数目且通过应用惯常的四舍五入法来解释每个数值参数。虽然给出本发明宽范围的数值范围和参数是近似值，但就任何数值均在本文所述的具体示例中列出来说，这些近似值都是按尽量合理的精确程度记录的。然而，任何数值可很好地包括与测试或测量限制相关联的误差。

在不脱离本发明的实质和范围的前提下，对本发明进行的各种修改和更改对于本领域的技术人员来说将显而易见，并且应当理解，本发明不应当限于本文示出的例示性实施方案。除非另外指明，否则读者应该假设一个公开的实施方案的特征也可应用于所有其它公开的实施方案。应理解，所有本文引用的美国专利、专利申请公开及其它专利和非专利文档都以其不与上述公开抵触的程度通过引用的方式并入。

Claims (27)

1.一种将覆盖玻璃粘结到显示器外壳以提供粘结的显示器组件的方法，所述方法包括：

提供包括第一系列离散LED的光源布置；

提供包括所述覆盖玻璃、所述显示器外壳、所述覆盖玻璃和所述显示器外壳之间的粘合剂层以及所述覆盖玻璃和所述粘合剂层之间的外围掩模的组件，其中所述粘合剂层：

是初始未固化的，

包括由所述外围掩模覆盖的第一被掩蔽部分，和未掩蔽部分，并且

终止以形成靠近所述第一被掩蔽部分的第一粘合剂边缘；

提供靠近所述第一系列离散LED的第一变形光学系统以接收来自所述第一系列离散LED的光，并且将所接收的光重新导向以

(a)沿所述第一粘合剂边缘散开，并且(b)在垂直于所述第一粘合剂边缘的第一基准平面中将所接收的光聚焦到所述第一粘合剂边缘上；以及

使所述第一系列离散LED通电，使得来自所述第一系列离散LED的光在经所述第一变形光学系统重新导向之后通过所述第一粘合剂边缘进入所述粘合剂层以固化所述粘合剂层的至少所述第一被掩蔽部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘合剂层限定第二基准平面，并且其中所述第二基准平面垂直于所述第一基准平面。

3.根据权利要求2所述的方法，其中进行所述提供所述第一变形光学系统，以便所述第一变形光学系统在所述第二基准平面中使所接收的光散开。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将所述组件定位成靠近所述光源布置，使得所述第一系列离散LED沿大致平行于所述第一粘合剂边缘的方向延伸。

5.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述第一变形光学系统包括提供所述第一系列离散LED和所述第一粘合剂边缘之间的第一柱面透镜。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一柱面透镜具有曲率半径是恒定的横截面形状。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一柱面透镜具有曲率半径是可变的横截面形状。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一变形光学系统不包括除所述第一柱面透镜之外的柱面透镜。

9.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一变形光学系统包括所述第一柱面透镜和第二柱面透镜。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一变形光学系统包括第一柱面反射镜。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一系列离散LED包括两排不同的LED，这样的每一排沿大致平行于所述第一粘合剂边缘的方向延伸。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述光源布置还包括第二系列离散LED，并且其中所述粘合剂层终止以形成靠近所述粘合剂层的第二被掩蔽部分的第二粘合剂边缘，所述第二粘合剂边缘与所述第一粘合剂边缘相对，所述方法还包括：

提供靠近所述第二系列离散LED的第二变形光学系统以接收来自所述第二系列离散LED的光，并且将所接收的光重新导向以

(a)沿所述第二粘合剂边缘散开，并且(b)在所述第一基准平面中将所接收的光聚焦到所述第二粘合剂边缘上。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述光源布置还包括第三系列离散LED，并且其中所述粘合剂层限定垂直于所述第一基准平面的第二基准平面，并且终止以形成靠近所述粘合剂层的第三被掩蔽部分的第三粘合剂边缘，所述第三粘合剂边缘设置在所述第一粘合剂边缘和所述第二粘合剂边缘之间，所述方法还包括：

提供靠近所述第三系列离散LED的第三变形光学系统以接收来自所述第三系列离散LED的光，并且将所接收的光重新导向以(a)沿所述第三粘合剂边缘散开，并且(b)在第三基准平面中将所接收的光聚焦到所述第三粘合剂边缘上，所述第三基准平面垂直于所述第一基准平面和所述第二基准平面两者。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述光源布置还包括第四系列离散LED，并且其中所述粘合剂层终止以形成靠近所述粘合剂层的第四被掩蔽部分的第四粘合剂边缘，所述第四粘合剂边缘与所述第三粘合剂边缘相对，所述方法还包括：

提供靠近所述第四系列离散LED的第四变形光学系统以接收来自所述第四系列离散LED的光，并且将所接收的光重新导向以

(a)沿所述第四粘合剂边缘散开，并且(b)在所述第三基准平面中将所接收的光聚焦到所述第四粘合剂边缘上。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一粘合剂边缘、所述第二粘合剂边缘、所述第三粘合剂边缘和所述第四粘合剂边缘形成矩形形状。

16.一种用于将覆盖玻璃粘结到未固化的显示器组件中的显示器外壳以产生粘结的显示器组件的设备，所述未固化的显示器组件包括所述覆盖玻璃、所述显示器外壳、所述覆盖玻璃和所述显示器外壳之间的粘合剂层以及附接到所述覆盖玻璃的外围掩模，所述粘合剂层包括由所述外围掩模覆盖的第一被掩蔽部分，以及未掩蔽部分，所述粘合剂层初始未固化并且终止以形成靠近所述第一被掩蔽部分的第一粘合剂边缘，所述设备包括：

平台，所述平台适于接纳所述未固化的显示器组件；

光源布置，所述光源布置包括第一系列离散LED，所述第一系列离散LED被安装成使得当所述未固化的显示器组件被接纳在所述平台上时，所述第一系列离散LED沿大致平行于所述第一粘合剂边缘的方向延伸；以及

第一变形光学系统，所述第一变形光学系统被安装为接收来自所述第一系列离散LED的光并且重新导向所接收的光，使得当所述未固化的显示组器件被接纳在所述平台上时，经重新导向的光(a)沿所述第一粘合剂边缘散开，并且(b)在垂直于所述第一粘合剂边缘的第一基准平面中聚焦到所述第一粘合剂边缘上。

17.根据权利要求16所述的设备，其中所述第一变形光学系统包括第一柱面透镜。

18.根据权利要求17所述的设备，其中所述第一柱面透镜具有曲率半径是恒定的横截面形状。

19.根据权利要求17所述的设备，其中所述第一柱面透镜具有曲率半径是可变的横截面形状。

20.根据权利要求17所述的设备，其中所述第一变形光学系统不包括除所述第一柱面透镜之外的柱面透镜。

21.根据权利要求17所述的设备，其中所述第一变形光学系统包括所述第一柱面透镜和第二柱面透镜。

22.根据权利要求16所述的设备，其中所述第一变形光学系统包括第一柱面反射镜。

23.根据权利要求16所述的设备，其中所述第一系列离散LED包括两排不同的LED。

24.根据权利要求16所述的设备，其中所述平台限定垂直于所述第一基准平面的第二基准平面。

25.根据权利要求16所述的设备，其中所述光源布置还包括第二系列离散LED，所述第二系列离散LED被安装在所述平台的与所述第一系列离散LED相反的一侧上。

26.根据权利要求25所述的设备，其中所述光源布置还包括第三系列离散LED和第四系列离散LED，所述第三系列离散LED和所述第四系列离散LED相对于彼此被安装在所述平台的相反两侧上。

27.根据权利要求26所述的设备，其中所述第一系列离散LED、所述第二系列离散LED、所述第三系列离散LED和所述第四系列离散LED形成矩形形状。