CN110928005A - 弯曲光学调制器 - Google Patents

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Abstract

一种形成用于与背光一起使用的弯曲光学调制器组件的方法，其中所述光学调制器组件包括至少控制组件，所述控制组件包括支撑层的堆叠体的支撑膜，所述层的堆叠体界定像素电极阵列，所述像素电极阵列经由所述像素阵列外部的导体可独立寻址；并且其中该方法包括：以基本上平面的构型制备至少所述控制组件；将控制组件强制弯曲成围绕第一弯曲组件的弯曲表面的受应力构型，并将受应力构型的控制组件于控制组件的一侧结合到弯曲组件上；并且将第二弯曲组件于控制组件的相反侧结合到至少控制组件上。

Description

弯曲光学调制器
技术领域
一些显示装置包括与光学调制器组合的背光，所述光学调制器用来调制来自所述背光的光。
背景技术
本申请的发明人已经对这种弯曲装置的生产进行了研究。
发明内容
由此提供一种形成用于与背光一起使用的弯曲光学调制器组件的方法，其中所述光学调制器组件包括至少控制组件，所述控制组件包括支撑层的堆叠体的支撑膜，所述层的堆叠体界定像素电极阵列，所述像素电极阵列经由所述像素电极阵列外部的导体可独立寻址；并且其中该方法包括：制备基本上平面构型的至少所述控制组件；将所述控制组件强制弯曲成围绕第一弯曲组件的弯曲表面的受应力构型，并将所述受应力构型的所述控制组件于所述控制组件的一侧结合到所述弯曲组件上；并且将第二弯曲组件于所述控制组件的相反侧结合到至少所述控制组件上。
根据一个实施例，该方法包括：制备基本上平面构型的液晶单元组件，其中所述液晶单元组件包括包含在所述控制组件和对立组件之间的液晶材料；将所述液晶单元组件强制弯曲成围绕第一弯曲组件的弯曲表面的受应力构型，并将所述受应力构型的所述液晶单元组件于所述液晶单元组件的一侧结合到所述第一弯曲组件上；将所述第二弯曲组件于至少所述液晶单元组件的相反侧结合到至少所述液晶单元组件上。
根据一个实施例，该方法包括：制备基本上平面构型的偏振滤光器，并且在将所述液晶单元经由所述偏振滤光器组件之一结合到所述第一弯曲组件之前，将平面构型的偏振滤光器以结合到平面构型的所述液晶单元组件的两侧。
根据一个实施例，该方法包括：制备基本上平面构型的第一塑料薄膜偏振滤光器组件，将所述第一偏振滤光器组件强制弯曲成围绕所述第一弯曲组件的弯曲表面的受应力构型，以及在经由所述第一偏振滤光器将所述液晶单元组件结合到所述弯曲组件之前，将受应力构型的偏振滤光器组件结合到所述第一弯曲组件；制备基本上平面构型的第二塑料薄膜偏振滤光器组件，将所述第一偏振滤光器组件强制弯曲成围绕在第一弯曲组件原位上的所述液晶组件的弯曲表面的受应力构型，并经由所述液晶单元组件和所述第一偏振组件将受应力构型的所述第二偏振滤光器组件结合到所述第一弯曲支撑组件；并且，经由所述液晶单元组件和所述第一偏振滤光器组件将所述第二弯曲组件结合到已原位结合到所述第一弯曲组件的所述第二偏振组件。
根据一个实施例，所述第一弯曲组件和所述第二弯曲组件具有基本相同的热膨胀特性。
根据一个实施例，所述第一弯曲组件和所述第二弯曲组件包括相同的材料并且具有基本相同的厚度。
根据一个实施例，该方法包括：将所述弯曲的光学调制器组件与弯曲的背光组件组合在一起。
附图说明
本发明的实施例参考附图仅通过举例的方式在下面详细地描述，其中：
图1示出了根据本发明实施例的技术示例中的第一步骤；
图2示出了根据本发明实施例的技术示例中的第二步骤；
图3示出了根据本发明实施例的技术示例中的第一步骤；
图4示出了根据本发明实施例的技术示例中的第一步骤；
图5示出了根据本发明实施例的技术示例中的第一步骤；和
图6示出了用于图1至5中所示技术的光学调制器组件的示例。
具体实施方式
下面描述本发明的一个实施例，用于制造有机液晶显示器(OLCD)装置的示例，其包括用于控制组件的有机晶体管装置(例如有机薄膜晶体管(OTFT)装置)。OTFT包括用于半导体沟道的有机半导体(例如有机聚合物或小分子半导体)。但是，相同的技术也适用于制造例如其他种类的液晶显示装置和液晶显示装置以外的显示装置。
该示例从制备弯曲前盖组件2开始。该弯曲组件2在装置的至少显示输出区域中的至少可见波长范围内是透明的，如下所述，所述显示输出区域可以由装置的控制组件的像素电极阵列的区域界定。在一个示例中，弯曲支撑组件2包括亚克力塑料(acrylicplastic,PMMA)并且通过热成型技术形成，包括将塑料材料的平面片材加热到成型温度，将平面片材成形为期望的弯曲构型，以及以这个新构型冷却片材。随着片材冷却，片材硬化并永久保持新的弯曲构型(新的弯曲构型成为片材的新静止构型)。在另一个例子中，弯曲前盖组件2通过将第一塑料薄膜子组件(例如，硬涂层的平面亚克力片材)的一个表面区域结合到第二塑料薄膜子组件(例如，相同厚度的另一硬涂层平面亚克力片材)的较小表面区域而形成，通过例如使用刚性层压辅助件将两个塑料薄膜子组件弯曲成受应力弯曲构型，以受应力构型将两个塑料薄膜子组件彼此结合。该替代技术还进一步有利于制造具有硬涂层的弯曲前盖组件2，而不需要涂覆弯曲表面。
弯曲前盖组件2是弹性可挠的；当弯曲前盖组件2被强制弯曲偏离其弯曲的静止构型时，则在前盖组件2内产生要使前盖组件2返回其弯曲的静止构型的内应力。
具有触摸传感器功能的塑料薄膜组件4被制备成基本上平面的构型。塑料薄膜组件是指包含一或多个塑料薄膜的组件。触摸传感器组件4是弹性可挠的；当触摸传感器组件被强制弯曲偏离此平面构型时，则在触摸传感器组件4内产生要使触摸传感器组件返回到平面构型的内应力。触摸传感器组件具有从触摸传感器组件的边缘延伸的一个或多个电连接器10。
触摸传感器组件4被强制弯曲成围绕前盖组件2的弯曲表面的受应力构型(其可以包括使用刚性成型器/层压辅助件临时支撑前盖组件2)，并且以该受应力构型结合到弯曲前盖组件2。在该示例中，通过干式结合层压技术实现结合。将粘合剂膜(未示出)施加到触摸传感器组件4，并且触摸传感器组件4的连续部分经由该粘合剂膜从触摸传感器组件4的一端到一相对端强制地压靠弯曲前盖组件2，如此在触摸传感器组件4和弯曲前盖组件2之间没有任何空气的情况下，触摸传感器组件4的整个区域结合到弯曲前盖组件2。触摸传感器组件4的面积小于弯曲前盖组件2的面积。具有与触摸传感器组件4基本相同厚度的垫圈组件6也结合到弯曲前盖组件2，以便在所有侧面上紧密地框住触摸传感器组件4，同时留下空间以容纳(多个)电连接器10。触摸传感器组件4装配在由垫圈组件6界定的窗口8内。垫圈组件6可以，例如，包括粘合剂发泡片材(例如，亚克力发泡片材)。
具有光学调制器功能的第二塑料薄膜组件12也制备成基本上平面的构型。光学调制器组件12也是弹性可挠的；当光学调制器组件12被强制弯曲偏离此平面构型时，则在光学调制器组件12内产生要使光学调制器组件返回到平面构型的内应力。光学调制器组件具有从光学调制器组件12的边缘延伸的一个或多个电连接器14。
在该示例中，光学调制器组件12包括塑料薄膜偏振滤光器组件30,32，其以基本上平面的构型结合到另一个基本上平面的塑料薄膜组件的两侧，该塑料薄膜组件界定了包括LC材料的液晶(LC)单元(cell)，所述LC材料包含在塑料薄膜控制组件与界定滤色器阵列(CFA)的塑料薄膜对立(counter)组件42之间。光学调制器组件12还可以包括其他组件，例如一个或多个封装膜等；和/或在将光学调制器组件12结合到前盖组件2之前和/或之后，一个或多个其他基本上平面的组件，例如一个或多个封装膜等可以受应力构型结合到前盖组件2的后表面。
进一步参考图6，塑料薄膜控制组件包括原位形成在塑料支撑膜34上的导体、半导体和绝缘体层的堆叠体36。堆叠体36界定像素电极阵列38(其总面积界定显示装置的显示输出区域)，以及用于经由像素电极阵列36外部的导体独立控制每个像素电极36的电路。堆叠体36可以例如界定薄膜晶体管的有源矩阵阵列，包括：栅极导体阵列，每个栅极导体为相应的TFT行提供栅电极，并延伸到像素电极阵列的外部；和源极导体阵列，每个源极导体为相应的TFT列提供源电极，并延伸到像素电极阵列的外部。每个像素电极与相应的TFT相关联，并且每个TFT与栅极和源极导体的独特组合相关联，由此每个像素电极可以独立于所有其他像素电极寻址。
在像素电极阵列38和塑料薄膜对立组件42之间包含基本均匀厚度的液晶材料40。
在该示例中，电连接器14包括柔性芯片(COF)单元，其结合到支撑膜34位于像素电极阵列38以外的部分以形成(i)由像素电极阵列外部的区域中的堆叠体界定的导体阵列(例如，源极和栅极寻址导体)与(ii)COF单元的相应的导体阵列(其连接到形成部分的COF单元的一个或多个驱动器芯片的端子)之间的导电连接。
光学调制器组件12被强制弯曲成围绕包括前盖组件2和触摸传感器组件的结合组合体的弯曲后表面的受应力构型，并且以该受应力构型结合到结合组合体。在示例中，这种结合通过干结合层压技术实现。将粘合剂膜(未示出)施加到光学调制器组件12，并且光学调制器组件12的连续部分经由该粘合剂膜从光学调制器组件4的一端到一相对端强制地压靠在弯曲支撑组件2原位上的触摸传感器组件，如此在光学调制器组件12和触摸传感器组件4之间没有任何空气的情况下，光学调制器组件12的整个区域结合到触摸传感器组件4。光学调制器组件12的面积也小于弯曲支撑组件的面积，并且具有与触摸传感器组件4基本相同的X-Y尺寸。具有与光学调制器组件12基本相同厚度的第二垫圈组件16也通过第一垫圈组件6结合到弯曲支撑组件2，以便在所有侧面上紧密地框住光学调制器组件，同时留下空间以容纳电连接器10,14。光学调制器组件12装配在由垫圈组件16界定的窗口18内。
根据上述示例的一个变型，塑料薄膜偏振滤光器组件30,32和塑料薄膜液晶单元组件经由触摸传感器组件4依次结合到弯曲支撑组件2。详细地，偏振滤光器组件30,32之一首先被强制弯曲成围绕包括前盖组件2和触摸传感器组件4的结合组合体的弯曲表面的受应力构型，并且以受应力构型结合到结合组合体的后表面(例如，使用干式结合层压技术)；然后，塑料薄膜液晶单元组件被强制弯曲成围绕所得结合组合体(包括前盖组件2、触摸传感器组件4和第一偏振滤光器组件)的弯曲后表面的受应力构型，并且以受应力构型结合到所得结合组合体(例如使用干式结合层压技术)；然后，两个偏振滤光器组件30,32中的另一个被强制弯曲成围绕所得结合组合体(包括前盖组件2、触摸传感器组件4、第一偏振滤光器组件和液晶单元组件)的弯曲后表面的受应力构型，并以受应力构型结合到所得结合组合体(例如使用干式结合层压技术)。
接下来，弯曲后组件20在弯曲前盖组件上原位结合(例如，使用干式结合层压技术)到光学调制器组件12。弯曲后组件20在装置的至少显示输出区域中的至少可见光波长范围内也是透明的，如下所述，所述弯曲后组件可以由下面描述的控制组件的像素电极阵列的区域界定。在该示例中，弯曲后组件还可以包括亚克力塑料(PMMA)并且可以通过热成型技术形成，包括将塑料材料的平面片材加热到成型温度，将平面片材成形为期望的弯曲构型，以及以此新构型冷却片材。随着片材冷却，片材硬化并永久保持新的弯曲构型(新的弯曲构型成为片材的新静止构型)。可替代地，弯曲后组件2通过将第一塑料薄膜子组件的表面区域结合到第二塑料薄膜子组件的较小表面区域上而形成，通过例如使用刚性层压辅助件将两个塑料薄膜子组件弯曲成受应力弯曲构型，并以受应力构型将两个塑料薄膜子组件彼此结合。这种替代技术还进一步有利于例如生产具有提供漫射器功能的经表面处理的前表面的弯曲后组件2。
弯曲后组件20是弹性可挠的；当弯曲组件20被强制弯曲偏离其弯曲的静止构型时，则在弯曲后组件20内产生要使弯曲后组件20返回其弯曲的静止构型的内部应力。在该示例中，弯曲后组件20提供表面漫射器功能；弯曲后组件20用于平滑来自背光的光强度在跨显示输出区域上的任何变化(下面讨论)。例如，弯曲后组件的主体材料(bulk material)可以是提供漫射器功能的光散射材料，或者弯曲后组件2具有提供光学漫射器功能的经表面处理的前表面。
弯曲漫射器组件20界定通孔22，电连接器10,14穿过通孔22延伸到漫射器组件20的后面。
在该示例中，两个弯曲组件2,20具有基本相同的热膨胀特性；两个弯曲组件2,20由相同材料制成并具有基本相同的厚度。当将具有相对高的热膨胀系数的材料(例如亚克力)用于两个弯曲组件时，这种热膨胀特性的平衡可以是特别有利的，以便更好地防止产品装置使用条件的变化导致的装置弯曲(bowing)。
在该示例中，至少弯曲后组件20具有比两个弯曲组件2,20之间的(多个)塑料膜组件更高的弯曲刚度；并且是整个结合组合体的组合弯曲刚度的主要贡献者。使弯曲后组件具有相对高的弯曲刚度允许弯曲前盖组件2制造得比其他情况下需要的更薄，以实现整个组合体的相同的组合弯曲刚度。减小弯曲前盖组件2的厚度可以有利于：减轻视角限制；改善触摸传感器组件4的性能；并且便于对弯曲前盖组件使用表面精加工处理，例如无光泽处理，以减少入射在弯曲前盖组件2上的外部光的镜面反射。
每对相邻组件之间的粘合剂结合足够强以将第一和第二弯曲支撑组件2,20(经由触摸传感器组件4和光学调制器组件12)保持在一起，以抵抗触摸传感器4和光学调制器组件12放松回到它们基本上平面的静止构型的趋势。
在上述技术的一个变型中，光学调制器组件12和触摸传感器组件4依次结合到后弯曲组件(漫射器组件)20，然后弯曲前盖组件2结合到所得组合体的弯曲前表面。
在如图4所示的一个示例中，背光通过背光组件24提供，所述背光组件24与包括弯曲前盖组件2、触摸传感器组件4、光学调制器组件12和弯曲后组件20的组合体集成在一起。在该示例中，背光组件24还界定通孔28，来自触摸传感器组件4和光学调制器组件12的电连接器10,14穿过通孔28与用于背光组件24本身的(多个)电连接器26一起延伸到背光组件的后面。背光组件24可以是直下式，其中光源位于显示的输出区域内，或者侧光型，其中光源位于显示的输出区域之外，以及波导管导引来自这些光源的光穿过显示的输出区域，同时在光学调制器组件24的方向上重定向(通过例如散射)一些光。在另一个示例中，背光由独立的组件提供，例如照明组件，其具有除为显示装置提供光之外的主要功能。
在上述示例中，每个组件在前盖组件2的整个区域上延伸，使得装置在跨前盖组件的整个区域上具有基本相同的厚度。在一个变型中，一个或多个组件可以不延伸跨前盖组件2的整个区域(即，一个或多个组件可以在输出区域外部但在前盖组件2侧边缘的内侧具有侧边缘)。换句话说，前盖组件2的区域的周边部分可以不被一个或多个其他组件占据，由此显示装置在该周边部分中相对于输出区域中的厚度具有较小的厚度。在一个示例中，在与电连接器10,14,26相邻的外围区域中不存在一个或多个组件可以促进较小的曲率半径，以使这些电连接器10,14,26向后弯曲到输出区域之后。
除了上面明确提到的任何修改之外，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在本发明的范围内对所描述的实施例进行各种其他修改。
申请人在此独立地公开了本文所述的每个单独的特征以及两个或更多个这样的特征的任何组合，只要这些特征或组合能够基于本说明书作为整体根据本领域技术人员的共同的一般性知识来实施，不管这些特征或特征的组合是否解决了本文公开的任何问题，并且不限制权利要求的范围。申请人指出，本发明的各方面可以包括任何这样的单独特征或特征组合。

Claims (7)

1.一种形成用于与背光一起使用的弯曲光学调制器组件的方法，其特征在于，所述光学调制器组件包括至少控制组件，所述控制组件包括支撑层的堆叠体的支撑膜，所述层的堆叠体界定像素电极阵列，所述像素电极阵列经由所述像素电极阵列外部的导体可独立寻址；并且其中该方法包括：制备基本上平面构型的至少所述控制组件；将所述控制组件强制弯曲成围绕第一弯曲组件的弯曲表面的受应力构型，并将所述受应力构型的所述控制组件于所述控制组件的一侧结合到所述弯曲组件上；并且将第二弯曲组件于所述控制组件的相反侧结合到至少所述控制组件上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：制备基本上平面构型的液晶单元组件，其中所述液晶单元组件包括包含在所述控制组件和对立组件之间的液晶材料；将所述液晶单元组件强制弯曲成围绕第一弯曲组件的弯曲表面的受应力构型，并将所述受应力构型的所述液晶单元组件于所述液晶单元组件的一侧结合到所述第一弯曲组件上；将所述第二弯曲组件于至少所述液晶单元组件的相反侧结合到至少所述液晶单元组件上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括：制备基本上平面构型的偏振滤光器，并且在将所述液晶单元经由所述偏振滤光器之一结合到所述第一弯曲组件之前，将平面构型的偏振滤光器组件结合到平面构型的所述液晶单元组件的两侧。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：制备基本上平面构型的第一塑料薄膜偏振滤光器组件，将第一偏振滤光器组件强制弯曲成围绕所述第一弯曲组件的弯曲表面的受应力构型，以及在经由所述第一偏振滤光器将所述液晶单元组件结合到所述弯曲组件之前，将受应力构型的偏振滤光器组件结合到所述第一弯曲组件；制备基本上平面构型的第二塑料薄膜偏振滤光器组件，将所述第一偏振滤光器组件强制弯曲成围绕在第一弯曲组件原位上的所述液晶组件的弯曲表面的受应力构型，并经由所述液晶单元组件和所述第一偏振组件将受应力构型的第二偏振滤光器组件结合到所述第一弯曲支撑组件；并且，经由所述液晶单元组件和所述第一偏振滤光器组件将所述第二弯曲组件结合到已原位结合到所述第一弯曲组件的所述第二偏振组件。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述第一弯曲组件和所述第二弯曲组件具有基本相同的热膨胀特性。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一弯曲组件和所述第二弯曲组件包括相同的材料并且具有基本相同的厚度。
7.根据任一前述权利要求所述的方法，其特征在于，还包括：将所述弯曲的光学调制器组件与弯曲的背光组件组合在一起。
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