CN113568198A - 偏光片的贴合方法及其显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明系一种偏光片的贴合方法及其显示器，包括下列步骤将原始偏光片以相似且大于液晶面板的形状及大小切割成预切割偏光片，令切割完成的预切割偏光片的尺寸大于液晶面板形状及大小。预切割偏光片以对应液晶面板的形状的方向黏贴到液晶面板的表面，使得预切割偏光片的各边缘大于液晶面板的边缘。沿着边缘修剪路径修剪预切割偏光片，使得预切割偏光片的尺寸小于液晶面板，且预切割偏光片的边缘与液晶面板的边缘之间形成油墨涂布区。将遮蔽油墨涂在油墨涂布区，以形成遮蔽油墨层。沿着内部修剪路径修剪预切割偏光片，使得液晶面板接近边缘所设的光学组件露出预切割偏光片外，此外，一种显示器亦被本发明所披露。
Description
技术领域
本发明有关于显示器，尤指一种偏光片的贴合方法及其显示器。
背景技术
一般液晶显示器皆是层叠结构，大致上依序为保护盖、光学材料层及液晶面板所组成，又近年来的智能型移动电话或平板计算机等触控显示器的发展迅速，目前的触控显示器分为外挂式及内嵌式两种，以外挂式触控显示器而言，是在液晶面板外部迭加一层触控传感器，使用者可以透过手指或触控笔进行屏幕上的触控功能，进行各种触控应用。
而以内嵌式触控显示器而言，又再分为液晶面板上型式(on-cell)及液晶面板内型式 (in-cell)两种，液晶面板上型式(on-cell)的触控显示器是将触控传感器加在液晶面板之上，而液晶面板内型式(in-cell)则是将触控传感器直接设置在液晶面板内。此外，触控显示器在液晶面板的下方还需要设有背光模块，且在背光模块与液晶面板之间还设有另一个光学材料层，且此二光学材料层通常为偏光片。
又以液晶面板内型式的触控显示器而言，在生产过程中需要对保护盖、各光学材料层及液晶面板等进行贴合。而目前贴合的方式可以分为框贴和全贴合两种。框贴又称为口字胶贴合(英文名称：edge lamination、air bonding、air gap等)，是以双面胶将保护盖、各光学材料层及液晶面板的四边固定，大部分大尺寸显示器采用此种贴合方式，其优点在于制程简单且成本低廉，但因为保护盖、各光学材料层及液晶面板之间存在着空气层(air gap)，在光线折射后导致显示效果大打折扣，因此不适合应用在较小尺寸的智能型移动电话或平板计算机。
另外，而全平面贴合(又称「面贴」、full lamination、direct bonding、opticalbonding、 non-air gap等)，就是利用固态透明光学胶(Optically Clear Adhesive，简称：OCA)或液态透明光学胶(Optically Clear Resin，简称OCR)，来进行保护盖、各光学材料层及液晶面板的完全贴合。由于各层之间完全密合，没有任何缝隙与空气层，因此能让显示面板的背光模块的光线顺利穿透玻璃表面，不会有光折射所产生的迭影情况，呈现出高亮度同时还可以缩减整体厚度。但是在制造良率而言，在大尺寸显示器而言没有口字胶贴合高，且贴合面积越大，良率越低。而且贴合的过程中，只要发生贴合瑕疵，例如：光学胶渗入面板或发生光学胶的紫外线固化(UV Curing)不均等状况，就会导致无法重工(rework)，让整块显示器报废且无法使用，而且贴合的次数越多，发生前述贴合瑕疵的机会就会越高。
近年来液晶触控显示器的采用窄边框，使得贴合公差的要求越来越小，故若依照传统制造方法，先将偏光片预先裁切成所需之尺寸及形状，再以全平面贴合方式欲将偏光片黏贴在导电玻璃上的预定位置上，在完成贴合制成，进行质量检查时，经常发现许多偏光片与液晶面板之间的贴合公差不符合要求，甚至更可能是全部的产品完全无法符合贴合公差要求，因此有必要针对此一问题进行改善。
发明内容
有鉴于先前技术的问题，本发明之一目的是改良的制程步骤在液晶面板的表面贴合偏光片，而且可以符合偏光片与液晶面板之间的贴合公差要求。
根据本发明之目的，是提供一种偏光片的贴合方法，准备预先切割好的预切割偏光片：将原始偏光片以相似且大于液晶面板的形状及大小切割成预切割偏光片，令切割完成的预切割偏光片的尺寸大于液晶面板形状及大小。黏贴预切割偏光片到液晶面板：预切割偏光片以对应液晶面板的形状的方向黏贴到液晶面板的表面，使得预切割偏光片的各边缘大于液晶面板的边缘，修剪预切割偏光片：沿着边缘修剪路径修剪预切割偏光片，使得预切割偏光片的尺寸小于液晶面板，且预切割偏光片的边缘与液晶面板的边缘之间形成油墨涂布区，制作遮蔽油墨层：将遮蔽油墨涂在油墨涂布区，以形成遮蔽油墨层，再修剪预切割偏光片：沿着内部修剪路径修剪预切割偏光片，使得液晶面板接近边缘所设的光学组件露出预切割偏光片外。
其中，准备预先切割好的预切割偏光片、修剪预切割偏光片与再修剪预切割偏光片等步骤中，是以雷射切割偏光片。
其中，液晶面板的形状为矩形，且液晶面板的四边角为弧角，且光学组件是在液晶面板一侧接近边缘的位置。
其中，准备预先切割好的预切割偏光片的步骤中，预切割偏光片的形状为矩形，且尺寸大于液晶面板，并且在对应光学组件的位置设置一开口，开口的形状对应光学组件，且开口的尺寸小于光学组件。
其中，黏贴预切割偏光片到液晶面板的步骤中，预切割偏光片对应开口的另一侧边是贴齐液晶面板对应光学组件的一侧边。
其中，修剪预切割偏光片的步骤中，边缘修剪路径是为预切割偏光片其他没有贴齐液晶面板的三个连续侧边，向液晶面板中央位置内缩至预定设置油墨涂布区的内侧边缘。
其中，再修剪预切割偏光片的步骤中，内部修剪路径是由开口向外扩到切齐光学组件的边缘。
其中，制作遮蔽油墨层的步骤中，涂布遮蔽油墨层的厚度是与偏光片的表面同一水平高度。
其中，预切割偏光片经过修剪预切割偏光片及再修剪预切割偏光片的步骤中，偏光片被切割过程中的边缘因热熔而贴在液晶面板。
其中，黏贴预切割偏光片到液晶面板的步骤中是预切割偏光片以全平面贴合方式贴在液晶面板。
根据本发明之目的，是提供一种显示器，包括偏光片、液晶面板及背光模块。其中偏光片设置在液晶面板的表面，且偏光片其中一个边缘切齐液晶面板的一侧边缘，偏光片的其他边缘朝面板中间方向内缩形成油墨涂布区，油墨涂布区的位置设有遮蔽油墨层，背光模块则设在液晶面板的底面。
据上所述，本发明的偏光片的一侧贴齐液晶面板，再将偏光片沿着边缘修剪路径及内部修剪路径以雷射修剪偏光片，将使得偏光片不会发生歪斜的问题，进而可以符合制造需求的贴合公差。另外本发明的显示器的表面即是偏光片，降低整体显示器的厚度。
附图说明
图1为本发明的制造方法的步骤S101～S104流程示意图。
图2为本发明的制造方法的步骤S105～S107流程示意图。
图3为本发明的显示器的剖面示意图。
图4为本发明的偏光片与液晶面板之间的一边角的放大示意图。
图5为本发明的偏光片与光学组件的一边角的放大示意图。
图6为本发明的偏光片与光学组件的一边角的放大示意图。
图7为本发明的偏光片与液晶面板之间的另一边角的放大示意图。
图8为本发明的偏光片与液晶面板之间的又另一边角的放大示意图。
图9为本发明的偏光片与液晶面板之间的再另一边角的放大示意图。
图10为本发明的偏光片与液晶面板之间介接面的放大示意图。
附图标记
1：预切割偏光片 5：介接面
10：开口
12：边缘修剪路径
14：内部修剪路径
2：液晶面板
20：光学组件
22：油墨涂布区
3：遮蔽油墨层
4：背光模块
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，但并不用于限定本发明。
请参阅图1所示，本发明是一种偏光片的贴合方法，包括下列步骤：
(S101)准备预先切割好的预切割偏光片1：将原始偏光片以相似且大于液晶面板2的形状及大小切割成预切割偏光片1，令切割完成的预切割偏光片1的尺寸大于液晶面板2形状及大小；
(S102)黏贴预切割偏光片1到液晶面板2：预切割偏光片1以对应液晶面板2的形状的方向黏贴到液晶面板2的表面，使得预切割偏光片1的各边缘大于液晶面板2的边缘；
(S103)修剪预切割偏光片1：沿着边缘修剪路径12修剪预切割偏光片1，使得预切割偏光片1的尺寸小于液晶面板2；
(S104)移除切割外缘的部分预切割偏光片1：将预切割偏光片1沿着切割边缘移除部分的预切割偏光片1(如图1步骤S104左侧的倒U型的部分)，使得预切割偏光片1切沟后的边缘与液晶面板2的边缘之间形成油墨涂布区22；
(S105)制作遮蔽油墨层3：将遮蔽油墨涂在油墨涂布区22，以形成遮蔽油墨层3(请参阅图3所示)；
(S106)再修剪预切割偏光片1：沿着内部修剪路径14修剪预切割偏光片1；
(S107)移除内部修剪路径14的部分预切割偏光片1：将预切割偏光片1沿着内部修剪路径14到开口10之间的预切割偏光片1，并移除部分的预切割偏光片1(如图1步骤S107左侧的矩形的部分)，使得液晶面板2接近边缘所设的光学组件20完整地呈现在液晶面板2上。
在本发明中，原始偏光片是由保护膜、支撑光学膜、偏光膜、支撑光学膜、粘合剂层、离型膜(Release film)依序层叠而成，其中支撑光学膜是三醋酸纤维素膜(TriacetateCellulose，简称：TAC)，三醋酸纤维素膜具有高光透过率、耐水性佳，且具有适当的机械强度，而偏光膜是以聚乙烯醇(PVA)为基材，用各类具有二向色性的有机染料进行染色，同时在一定的温度和湿度条件下进行延伸，使其吸收二向色性染料形成偏振性能，在脱水、烘干后形成偏光片，粘合剂层是可为压敏胶，或固态透明光学胶(Optically Clear Adhesive，简称：OCA)或液态透明光学胶(Optically Clear Resin，简称OCR)。
在本发明中，为了让切割的精准度较佳，而且可以减少切割的公差，在本发明的准备预先切割好的预切割偏光片1、修剪预切割偏光片1与再修剪预切割偏光片1等步骤中，是以雷射切割原始偏光片及预切割偏光片1，使用雷射切割优点在于边缘崩边小、切割精度高、无裂纹、可异形切割等优势。其中雷射切割的速度100毫米/秒至1,000毫米/秒之间，雷射切割的脉冲能量1m～10m焦耳之间，而且雷射可为紫外线雷射或二氧化碳雷射。
在本发明之一实施例中，液晶面板2是通讯终端、平板计算机、桌面计算机的液晶屏幕或笔记本电脑的液晶屏幕，而一般的桌面计算机的液晶屏幕或笔记本电脑的液晶屏幕大致皆为矩形的形状，以下的实施例中，将以液晶面板2的形状为矩形进行说明，且液晶面板2的四边角为弧角，而光学组件20是在液晶面板2一侧接近边缘的位置，但本发明在实际实施时，并不限于此。
在该实施例中，准备预先切割好的预切割偏光片1的步骤中，预切割偏光片1的形状为矩形，且尺寸大于液晶面板2，预切割偏光片1大于液晶面板2的尺寸在小于1～3％，预切割偏光片1大于液晶面板2的更佳的尺寸在1％以下，举例而言，10英吋的液晶面板2，则预切割偏光片1的尺寸为10.1英寸，以免预切割偏光片1的尺寸过大，后续的剩余废料太多，避免增加额外的制造成本费用，并且在对应光学组件20的位置设置一开口10，开口10的形状对应光学组件20，且开口10的尺寸小于光学组件20，同样的开口10的尺寸也不要太小，以免切割后的废料太多，故开口10的尺寸小于光学组件20的尺寸在小于1～3％，举例而言，1 英吋的光学组件20，则开口10的尺寸为0.9英寸，换言之，预切割偏光片1及开口10的尺寸大小，实际上可以依照雷射切割加工机的加工条件设计预切割偏光片1需要大于液晶面板 2多大的尺寸，及设计开口10需要小于光学组件20的多少尺寸，才可以在最少废料，达到需要的贴合公差。
在该实施例中，黏贴预切割偏光片1到液晶面板2的步骤中，预切割偏光片1对应开口 10的另一侧边是贴齐液晶面板2对应光学组件20的一侧边。在此需要特别说明的是，预切割偏光片1的一侧与液晶面板2的一侧切齐黏接的原因在于，一般桌面计算机的液晶屏幕或笔记本电脑的液晶屏幕，尤其是笔记本电脑的液晶屏幕是在液晶屏幕的上方设置光学组件20，而且液晶屏幕的下方通常会有较大一片的外壳遮挡，因此，才会将预切割偏光片1的一侧与液晶面板2相对开口10的一侧贴齐，另外一个原因是，切割三边的废料将会比切割四边的废料少，但是并不是限定本发明只能应用在切割三边的制造流程上，本发明也可以使用在切割四边的制造流程上。
在该实施例中，于修剪预切割偏光片1的步骤的边缘修剪路径12，是预切割偏光片1其他没有贴齐液晶面板2的三个连续侧边，向液晶面板2中央位置内缩至预定设置油墨涂布区 22的内侧边缘。进一步需要说明的是，此边缘修剪路径12是可以利用影像捕获设备(例如： Charge Coupled Device:电荷耦合组件)进行影像识别，进而寻找出需要切割的边缘位置，而设定完成边缘修剪路径12。另外，再修剪预切割偏光片1的步骤中，内部修剪路径14是由开口10向外扩到切齐光学组件20的边缘，也是可以利用影像捕获设备进行影像识别，进而寻找出需要切割的边缘位置，而设定完成内部修剪路径14。
在该实施例中，于制作遮蔽油墨层3的步骤中，涂布遮蔽油墨层3的厚度是与偏光片的表面同一水平高度，主要是为了显示器整体表面的平坦度及遮蔽液晶面板2边缘的线路，让使用者有较佳的触感及视觉感受。又黏贴预切割偏光片1到液晶面板2的步骤中是预切割偏光片1以全平面贴合方式贴在液晶面板2。
为了进一步说明本发明实际制作完成后的尺寸之精度，请参阅图4～9所示，此图4～9是依照实际液晶面板2经过本发明的制造方法后，利用电子显微镜拍摄的电子照片的结果绘制。在液晶屏幕的左上角的位置，预切割偏光片1到液晶面板2之间的第一间距D1的尺寸约105 微米(um)，在液晶屏幕的光学组件20的左侧的位置，预切割偏光片1到液晶面板2之间的第二间距D2的尺寸约129微米(um)，在液晶屏幕的光学组件20的右侧的位置，预切割偏光片 1到液晶面板2之间的第三间距D3的尺寸约131微米(um)，在液晶屏幕的右上角的位置，预切割偏光片1到液晶面板2之间的第四间距D4的尺寸约103微米(um)，在液晶屏幕的右侧的位置，预切割偏光片1到液晶面板2之间的第五间距D5的尺寸约112微米(um)，在液晶屏幕的左侧的位置，预切割偏光片1到液晶面板2之间的第六间距D5的尺寸约173微米(um)，换言之，第一间距～第六间距之间的贴合公差为±0.1mm。大幅减少液晶面板2与预切割偏光片1之间的误差。
此外请参阅图10所示，预切割偏光片1经过修剪预切割偏光片1及再修剪预切割偏光片 1的步骤中，偏光片被切割过程中的边缘因雷射热能而热熔贴在与液晶面板2的介接面5之间。
请参阅图3所示，本发明一种显示器，包括预切割偏光片1、液晶面板2及背光模块4。其中预切割偏光片1设置在液晶面板2的表面，且预切割偏光片1其中一个边缘切齐液晶面板2的一侧边缘，预切割偏光片1的其他边缘朝液晶面板2中间方向内缩形成油墨涂布区22，油墨涂布区22的位置设有遮蔽油墨层3，背光模块4则设在液晶面板2的底面。
据上所述，本发明的预切割偏光片1的一侧贴齐液晶面板2，再将偏光片沿着边缘修剪路径12及内部修剪路径14以雷射修剪偏光片，将使得偏光片不会发生歪斜的问题，进而可以符合制造需求的贴合公差。另外本发明的显示器的表面即是偏光片，降低整体显示器的厚度。
上列详细说明是针对本发明的可行实施例之具体说明，惟前述的实施例并非用以限制本发明之专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为之等效实施或变更，均应包含于本案之专利范围。
Claims (12)
1.一种偏光片的贴合方法，其特征在于，包括下列步骤：
准备预先切割好的预切割偏光片：将原始偏光片以相似且大于液晶面板的形状及大小切割成所述预切割偏光片，令切割完成的所述预切割偏光片的尺寸大于所述液晶面板形状及大小；
黏贴所述预切割偏光片到所述液晶面板：所述预切割偏光片以对应所述液晶面板的形状的方向黏贴到所述液晶面板的表面，使得所述预切割偏光片的各边缘大于所述液晶面板的边缘；
修剪所述预切割偏光片：所述预切割偏光片沿着边缘修剪路径修剪，使得所述预切割偏光片的尺寸小于所述液晶面板，且所述预切割偏光片的边缘与所述液晶面板的边缘之间形成油墨涂布区；
制作遮蔽油墨层：将所述遮蔽油墨涂在所述油墨涂布区，以形成所述遮蔽油墨层。
2.如权利要求1所述的偏光片的贴合方法，其中当完成制作遮蔽油墨层的步骤后，再进行下列步骤：
再修剪所述预切割偏光片：所述预切割偏光片沿着内部修剪路径修剪，使得所述液晶面板接近边缘所设的光学组件露出所述预切割偏光片外。
3.如权利要求2所述的偏光片的贴合方法，其中所述液晶面板的形状为矩形，且所述液晶面板的四边角为弧角，且所述光学组件在所述液晶面板一侧接近边缘的位置。
4.如权利要求3所述的偏光片的贴合方法，其中准备预先切割好的所述预切割偏光片的步骤中，所述预切割偏光片的形状为矩形，且尺寸大于所述液晶面板，并且在对应所述光学组件的位置设置开口，所述开口的形状对应所述光学组件，且所述开口的尺寸小于所述光学组件。
5.如权利要求4所述的偏光片的贴合方法，其中所述黏贴预切割偏光片到所述液晶面板的步骤中，所述预切割偏光片对应所述开口的另一侧边贴齐所述液晶面板对应所述光学组件的一侧边。
6.如权利要求5所述的偏光片的贴合方法，其中修剪预切割偏光片的步骤中，所述边缘修剪路径为所述预切割偏光片其他没有贴齐所述液晶面板的三个连续侧边，向所述液晶面板中央位置内缩至预定设置所述油墨涂布区的内侧边缘。
7.如权利要求6所述的偏光片的贴合方法，其中修剪预切割偏光片的步骤中，所述内部修剪路径由所述开口向外扩到切齐所述光学组件的边缘。
8.如权利要求1所述的偏光片的贴合方法，其中制作所述遮蔽油墨层的步骤中，涂布所述遮蔽油墨层的厚度与所述预切割偏光片的表面同一水平高度。
9.如权利要求2至8项中任一项所述的偏光片的贴合方法，其中所述预切割偏光片经过修剪预切割偏光片及再修剪预切割偏光片的步骤中，所述预切偏光片在切割过程中的边缘因热熔而贴在所述液晶面板。
10.如权利要求9所述的偏光片的贴合方法，其中黏贴预切割偏光片到液晶面板的步骤中，所述预切割偏光片以全平面贴合方式贴在所述液晶面板。
11.如权利要求2所述的偏光片的贴合方法，其中准备预先切割好的所述预切割偏光片、修剪所述预切割偏光片与再修剪所述预切割偏光片的任一步骤中，以雷射切割所述原始偏光片及所述预切割偏光片。
12.一种显示器，其特征在于，包括：
液晶面板；
预切割偏光片，所述预切割偏光片设置在所述液晶面板的表面，且所述预切割偏光片其中一个边缘切齐所述液晶面板的一侧边缘，所述预切割偏光片的其他边缘朝所述液晶面板中间方向内缩形成油墨涂布区，所述油墨涂布区的位置设有遮蔽油墨层；
背光模块，设在所述液晶面板的底面。
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