TW202303237A - 偏光片的貼合方法及其顯示器 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種偏光片的貼合方法及其顯示器，包括下列步驟將原始偏光片以相似且大於液晶面板的形狀及大小切割成預切割偏光片，令切割完成的預切割偏光片的尺寸大於液晶面板形狀及大小。預切割偏光片以對應液晶面板的形狀的方向黏貼到液晶面板的表面，使得預切割偏光片的各邊緣大於液晶面板的邊緣。沿著邊緣修剪路徑修剪預切割偏光片，使得預切割偏光片的尺寸小於液晶面板，且預切割偏光片的邊緣與液晶面板的邊緣之間形成油墨塗佈區。將遮蔽油墨塗在油墨塗佈區，以形成遮蔽油墨層。沿著內部修剪路徑修剪預切割偏光片，使得液晶面板接近邊緣所設的光學組件露出預切割偏光片外，此外，一種顯示器亦被本發明所披露。

Description

偏光片的貼合方法及其顯示器
本發明係有關於顯示器，尤指一種顯示器的蓋板的製造方法。
一般液晶顯示器皆是層疊結構，大致上依序為保護蓋、光學材料層及液晶面板所組成，又近年來的智慧型行動電話或平板電腦等觸控顯示器的發展迅速，目前的觸控顯示器分為外掛式及內嵌式兩種，以外掛式觸控顯示器而言，係在液晶面板外部疊加一層觸控感測器，使用者可以透過手指或觸控筆進行螢幕上的觸控功能，進行各種觸控應用。
而以內嵌式觸控顯示器而言，又再分為液晶面板上型式(on-cell)及液晶面板內型式(in-cell)兩種，液晶面板上型式(on-cell)的觸控顯示器是將觸控感測器加在液晶面板之上，而液晶面板內型式(in-cell)則是將觸控感測器直接設置在液晶面板內。此外，觸控顯示器在液晶面板的下方還需要設有背光模組，且在背光模組與液晶面板之間還設有另一個光學材料層，且此二光學材料層通常為偏光片。
又以液晶面板內型式的觸控顯示器而言，在生產過程中需要對保護蓋、各光學材料層及液晶面板等進行貼合。而目前貼合的方式可以分為框貼和全貼合兩種。框貼又稱為口字膠貼合(英文名稱：edge lamination、air bonding、air gap等)，係以雙面膠將保護蓋、各光學材料層及液晶面板的四邊固定，大部分大尺寸顯示器採用此種貼合方式，其優點在於製程簡單且成本低廉，但因為保護蓋、各光學材料層及液晶面板之間存在著空氣層(air gap)，在光線折射後導致顯示效果大打折扣，因此不適合應用在較小尺寸的智慧型行動電話或平板電腦。
另外，而全平面貼合(又稱「面貼」、full lamination、direct bonding、optical bonding、non-air gap等)，就是利用固態透明光學膠 (Optically Clear Adhesive，簡稱：OCA)或液態透明光學膠 (Optically Clear Resin，簡稱OCR)，來進行保護蓋、各光學材料層及液晶面板的完全貼合。由於各層之間完全密合，沒有任何縫隙與空氣層，因此能讓顯示面板的背光模組的光線順利穿透玻璃表面，不會有光折射所產生的疊影情況，呈現出高亮度同時還可以縮減整體厚度。但是在製造良率而言，在大尺寸顯示器而言沒有口字膠貼合高，且貼合面積越大，良率越低。而且貼合的過程中，只要發生貼合瑕疵，例如：光學膠滲入面板或發生光學膠的紫外線固化(UV Curing)不均等狀況，就會導致無法重工(rework)，讓整塊顯示器報廢且無法使用，而且貼合的次數越多，發生前述貼合瑕疵的機會就會越高。
近年來液晶觸控顯示器的採用窄邊框，使得貼合公差的要求越來越小，故若依照傳統製造方法，先將偏光片預先裁切成所需之尺寸及形狀，再以全平面貼合方式欲將偏光片黏貼在導電玻璃上的預定位置上，在完成貼合製成，進行品質檢查時，經常發現許多偏光片與液晶面板之間的貼合公差不符合要求，甚至更可能是全部的產品完全無法符合貼合公差要求，因此有必要針對此一問題進行改善。
有鑑於先前技術的問題，本發明之一目的係改良的製程步驟在液晶面板的表面貼合偏光片，而且可以符合偏光片與液晶面板之間的貼合公差要求。
根據本發明之目的，係提供一種偏光片的貼合方法，準備預先切割好的預切割偏光片：將原始偏光片以相似且大於液晶面板的形狀及大小切割成預切割偏光片，令切割完成的預切割偏光片的尺寸大於液晶面板形狀及大小。黏貼預切割偏光片到液晶面板：預切割偏光片以對應液晶面板的形狀的方向黏貼到液晶面板的表面，使得預切割偏光片的各邊緣大於液晶面板的邊緣，修剪預切割偏光片：沿著邊緣修剪路徑修剪預切割偏光片，使得預切割偏光片的尺寸小於液晶面板，且預切割偏光片的邊緣與液晶面板的邊緣之間形成油墨塗佈區，製作遮蔽油墨層：將遮蔽油墨塗在油墨塗佈區，以形成遮蔽油墨層，再修剪預切割偏光片：沿著內部修剪路徑修剪預切割偏光片，使得液晶面板接近邊緣所設的光學組件露出預切割偏光片外。
其中，準備預先切割好的預切割偏光片、修剪預切割偏光片與再修剪預切割偏光片等步驟中，係以雷射切割偏光片。
其中，液晶面板的形狀為矩形，且液晶面板的四邊角為弧角，且光學組件係在液晶面板一側接近邊緣的位置。
其中，準備預先切割好的預切割偏光片的步驟中，預切割偏光片的形狀為矩形，且尺寸大於液晶面板，並且在對應光學組件的位置設置一開口，開口的形狀對應光學組件，且開口的尺寸小於光學組件。
其中，黏貼預切割偏光片到液晶面板的步驟中，預切割偏光片對應開口的另一側邊係貼齊液晶面板對應光學組件的一側邊。
其中，修剪預切割偏光片的步驟中，邊緣修剪路徑係為預切割偏光片其他沒有貼齊液晶面板的三個連續側邊，向液晶面板中央位置內縮至預定設置油墨塗佈區的內側邊緣。
其中，再修剪預切割偏光片的步驟中，內部修剪路徑係由開口向外擴到切齊光學組件的邊緣。
其中，製作遮蔽油墨層的步驟中，塗佈遮蔽油墨層的厚度係與偏光片的表面同一水平高度。
其中，預切割偏光片經過修剪預切割偏光片及再修剪預切割偏光片的步驟中，偏光片被切割過程中的邊緣因熱熔而貼在液晶面板。
其中，黏貼預切割偏光片到液晶面板的步驟中係預切割偏光片以全平面貼合方式貼在液晶面板。
根據本發明之目的，係提供一種顯示器，包括偏光片、液晶面板及背光模組。其中偏光片設置在液晶面板的表面，且偏光片其中一個邊緣切齊液晶面板的一側邊緣，偏光片的其他邊緣朝面板中間方向內縮形成油墨塗佈區，油墨塗佈區的位置設有遮蔽油墨層，背光模組則設在液晶面板的底面。
據上所述，本發明的偏光片的一側貼齊液晶面板，再將偏光片沿著邊緣修剪路徑及內部修剪路徑以雷射修剪偏光片，將使得偏光片不會發生歪斜的問題，進而可以符合製造需求的貼合公差。另外本發明的顯示器的表面即是偏光片，降低整體顯示器的厚度。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，但並不用於限定本發明。
請參閱圖1所示，本發明係一種偏光片的貼合方法，包括下列步驟： (S101)準備預先切割好的預切割偏光片1：將原始偏光片以相似且大於液晶面板2的形狀及大小切割成預切割偏光片1，令切割完成的預切割偏光片1的尺寸大於液晶面板2形狀及大小； (S102)黏貼預切割偏光片1到液晶面板2：預切割偏光片1以對應液晶面板2的形狀的方向黏貼到液晶面板2的表面，使得預切割偏光片1的各邊緣大於液晶面板2的邊緣； (S103)修剪預切割偏光片1：沿著邊緣修剪路徑12修剪預切割偏光片1，使得預切割偏光片1的尺寸小於液晶面板2； (S104)移除切割外緣的部分預切割偏光片1：將預切割偏光片1沿著切割邊緣移除部分的預切割偏光片1(如圖1步驟S104左側的倒U型的部分)，使得預切割偏光片1切溝後的邊緣與液晶面板2的邊緣之間形成油墨塗佈區22； (S105)製作遮蔽油墨層3：將遮蔽油墨塗在油墨塗佈區22，以形成遮蔽油墨層3(請參閱圖3所示)； (S106)再修剪預切割偏光片1：沿著內部修剪路徑14修剪預切割偏光片1； (S107)移除內部修剪路徑14的部分預切割偏光片1：將預切割偏光片1沿著內部修剪路徑14到開口10之間的預切割偏光片1，並移除部分的預切割偏光片1(如圖1步驟S107左側的矩形的部分)，使得液晶面板2接近邊緣所設的光學組件20完整地呈現在液晶面板2上。
在本發明中，原始偏光片係由保護膜、支撐光學膜、偏光膜、支撐光學膜、粘合劑層、離型膜(Release film)依序層疊而成，其中支撐光學膜係為三醋酸纖維素膜(Triacetate Cellulose，簡稱：TAC)，三醋酸纖維素膜具有高光透過率、耐水性佳，且具有適當的機械強度，而偏光膜係以聚乙烯醇(PVA)為基材，用各類具有二向色性的有機染料進行染色，同時在一定的溫度和濕度條件下進行延伸，使其吸收二向色性染料形成偏振性能，在脫水、烘乾後形成偏光片，粘合劑層係可為壓敏膠，或固態透明光學膠 (Optically Clear Adhesive，簡稱：OCA)或液態透明光學膠 (Optically Clear Resin，簡稱OCR)。
在本發明中，為了讓切割的精準度較佳，而且可以減少切割的公差，在本發明的準備預先切割好的預切割偏光片1、修剪預切割偏光片1與再修剪預切割偏光片1等步驟中，係以雷射切割原始偏光片及預切割偏光片1，使用雷射切割優點在於邊緣崩邊小、切割精度高、無裂紋、可異形切割等優勢。其中雷射切割的速度100毫米/秒至1,000毫米/秒之間，雷射切割的脈衝能量1m~10m焦耳之間，而且雷射可為紫外線雷射或二氧化碳雷射。
在本發明之一實施例中，液晶面板2係為通訊終端、平板電腦、桌上型電腦的液晶螢幕或筆記型電腦的液晶螢幕，而一般的桌上型電腦的液晶螢幕或筆記型電腦的液晶螢幕大致皆為矩形的形狀，以下的實施例中，將以液晶面板2的形狀為矩形進行說明，且液晶面板2的四邊角為弧角，而光學組件20係在液晶面板2一側接近邊緣的位置，但本發明在實際實施時，並不限於此。
在該實施例中，準備預先切割好的預切割偏光片1的步驟中，預切割偏光片1的形狀為矩形，且尺寸大於液晶面板2，預切割偏光片1大於液晶面板2的尺寸在小於1~3%，預切割偏光片1大於液晶面板2的更佳的尺寸在1%以下，舉例而言，10英吋的液晶面板2，則預切割偏光片1的尺寸為10.1英寸，以免預切割偏光片1的尺寸過大，後續的剩餘廢料太多，避免增加額外的製造成本費用，並且在對應光學組件20的位置設置一開口10，開口10的形狀對應光學組件20，且開口10的尺寸小於光學組件20，同樣的開口10的尺寸也不要太小，以免切割後的廢料太多，故開口10的尺寸小於光學組件20的尺寸在小於1~3%，舉例而言，1英吋的光學組件20，則開口10的尺寸為0.9英寸，換言之，預切割偏光片1及開口10的尺寸大小，實際上可以依照雷射切割加工機的加工條件設計預切割偏光片1需要大於液晶面板2多大的尺寸，及設計開口10需要小於光學組件20的多少尺寸，才可以在最少廢料，達到需要的貼合公差。
在該實施例中，黏貼預切割偏光片1到液晶面板2的步驟中，預切割偏光片1對應開口10的另一側邊係貼齊液晶面板2對應光學組件20的一側邊。在此需要特別說明的是，預切割偏光片1的一側與液晶面板2的一側切齊黏接的原因在於，一般桌上型電腦的液晶螢幕或筆記型電腦的液晶螢幕，尤其是筆記型電腦的液晶螢幕是在液晶螢幕的上方設置光學組件20，而且液晶螢幕的下方通常會有較大一片的外殼遮擋，因此，才會將預切割偏光片1的一側與液晶面板2相對開口10的一側貼齊，另外一個原因是，切割三邊的廢料將會比切割四邊的廢料少，但是並不是限定本發明只能應用在切割三邊的製造流程上，本發明也可以使用在切割四邊的製造流程上。
在該實施例中，於修剪預切割偏光片1的步驟的邊緣修剪路徑12，係為預切割偏光片1其他沒有貼齊液晶面板2的三個連續側邊，向液晶面板2中央位置內縮至預定設置油墨塗佈區22的內側邊緣。進一步需要說明的是，此邊緣修剪路徑12係可以利用影像擷取裝置(例如：Charge Coupled Device:電荷耦合元件)進行影像識別，進而尋找出需要切割的邊緣位置，而設定完成邊緣修剪路徑12。另外，再修剪預切割偏光片1的步驟中，內部修剪路徑14係由開口10向外擴到切齊光學組件20的邊緣，也是可以利用影像擷取裝置進行影像識別，進而尋找出需要切割的邊緣位置，而設定完成內部修剪路徑14。
在該實施例中，於製作遮蔽油墨層3的步驟中，塗佈遮蔽油墨層3的厚度係與偏光片的表面同一水平高度，主要是為了顯示器整體表面的平坦度及遮蔽液晶面板2邊緣的線路，讓使用者有較佳的觸感及視覺感受。又黏貼預切割偏光片1到液晶面板2的步驟中係預切割偏光片1以全平面貼合方式貼在液晶面板2。
為了進一步說明本發明實際製作完成後的尺寸之精度，請參閱圖4~9所示，此圖4~9係依照實際液晶面板2經過本發明的製造方法後，利用電子顯微鏡拍攝的電子照片的結果繪製。在液晶螢幕的左上角的位置，預切割偏光片1到液晶面板2之間的第一間距D1的尺寸約105微米(um)，在液晶螢幕的光學組件20的左側的位置，預切割偏光片1到液晶面板2之間的第二間距D2的尺寸約129微米(um)，在液晶螢幕的光學組件20的右側的位置，預切割偏光片1到液晶面板2之間的第三間距D3的尺寸約131微米(um)，在液晶螢幕的右上角的位置，預切割偏光片1到液晶面板2之間的第四間距D4的尺寸約103微米(um)，在液晶螢幕的右側的位置，預切割偏光片1到液晶面板2之間的第五間距D5的尺寸約112微米(um)，在液晶螢幕的左側的位置，預切割偏光片1到液晶面板2之間的第六間距D5的尺寸約173微米(um)，換言之，第一間距~第六間距之間的貼合公差為
Figure 02_image001
。大幅減少液晶面板2與預切割偏光片1之間的誤差。
此外請參閱圖10所示，預切割偏光片1經過修剪預切割偏光片1及再修剪預切割偏光片1的步驟中，偏光片被切割過程中的邊緣因雷射熱能而熱熔貼在與液晶面板2的介接面5之間。
請參閱圖3所示，本發明一種顯示器，包括預切割偏光片1、液晶面板2及背光模組4。其中預切割偏光片1設置在液晶面板2的表面，且預切割偏光片1其中一個邊緣切齊液晶面板2的一側邊緣，預切割偏光片1的其他邊緣朝液晶面板2中間方向內縮形成油墨塗佈區22，油墨塗佈區22的位置設有遮蔽油墨層3，背光模組4則設在液晶面板2的底面。
據上所述，本發明的預切割偏光片1的一側貼齊液晶面板2，再將偏光片沿著邊緣修剪路徑12及內部修剪路徑14以雷射修剪偏光片，將使得偏光片不會發生歪斜的問題，進而可以符合製造需求的貼合公差。另外本發明的顯示器的表面即是偏光片，降低整體顯示器的厚度。
上列詳細說明係針對本發明的可行實施例之具體說明，惟前述的實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
1:預切割偏光片 10:開口 12:邊緣修剪路徑 14:內部修剪路徑 2:液晶面板 20:光學組件 22:油墨塗佈區 3:遮蔽油墨層 4:背光模組 5:介接面
圖1係本發明之製造方法的步驟S101~S104流程示意圖。 圖2係本發明之製造方法的步驟S105~S107流程示意圖。 圖3係本發明之顯示器的剖面示意圖。 圖4係本發明之偏光片與液晶面板之間的一邊角的放大示意圖。 圖5係本發明之偏光片與光學組件的一邊角的放大示意圖。 圖6係本發明之偏光片與光學組件的一邊角的放大示意圖。 圖7係本發明之偏光片與液晶面板之間的另一邊角的放大示意圖。 圖8係本發明之偏光片與液晶面板之間的又另一邊角的放大示意圖。 圖9係本發明之偏光片與液晶面板之間的再另一邊角的放大示意圖。 圖10係本發明之偏光片與液晶面板之間介接面的放大示意圖。
1:預切割偏光片
14:內部修剪路徑
2:液晶面板
20:光學組件
3:遮蔽油墨層

Claims (12)

  1. 一種偏光片的貼合方法，包括下列步驟： 準備預先切割好的一預切割偏光片：將一原始偏光片以相似且大於一液晶面板的形狀及大小切割成該預切割偏光片，令切割完成的該預切割偏光片的尺寸大於該液晶面板形狀及大小； 黏貼該預切割偏光片到該液晶面板：該預切割偏光片以對應該液晶面板的形狀的方向黏貼到該液晶面板的表面，使得該預切割偏光片的各邊緣大於該液晶面板的邊緣； 修剪該預切割偏光片：該預切割偏光片沿著一邊緣修剪路徑修剪，使得該預切割偏光片的尺寸小於該液晶面板，且該預切割偏光片的邊緣與該液晶面板的邊緣之間形成一油墨塗佈區； 製作一遮蔽油墨層：將該遮蔽油墨塗在該油墨塗佈區，以形成該遮蔽油墨層。
  2. 如請求項1所述的偏光片的貼合方法，其中當完成製作一遮蔽油墨層的步驟後，再進行下列步驟： 再修剪該預切割偏光片：該預切割偏光片沿著內部修剪路徑修剪，使得該液晶面板接近邊緣所設的一光學組件露出該預切割偏光片外。
  3. 如請求項2所述的偏光片的貼合方法，其中該液晶面板的形狀為矩形，且該液晶面板的四邊角為弧角，且該光學組件係在該液晶面板一側接近邊緣的位置。
  4. 如請求項3所述的偏光片的貼合方法，其中準備預先切割好的該預切割偏光片的步驟中，該預切割偏光片的形狀為矩形，且尺寸大於該液晶面板，並且在對應該光學組件的位置設置一開口，該開口的形狀對應該光學組件，且該開口的尺寸小於該光學組件。
  5. 如請求項4所述的偏光片的貼合方法，其中該黏貼預切割偏光片到該液晶面板的步驟中，該預切割偏光片對應該開口的另一側邊係貼齊該液晶面板對應該光學組件的一側邊。
  6. 如請求項5所述的偏光片的貼合方法，其中修剪預切割偏光片的步驟中，該邊緣修剪路徑係為該預切割偏光片其他沒有貼齊該液晶面板的三個連續側邊，向該液晶面板中央位置內縮至預定設置該油墨塗佈區的內側邊緣。
  7. 如請求項6所述的偏光片的貼合方法，其中再修剪預切割偏光片的步驟中，該內部修剪路徑係由該開口向外擴到切齊該光學組件的邊緣。
  8. 如請求項1所述的偏光片的貼合方法，其中製作該遮蔽油墨層的步驟中，塗佈該遮蔽油墨層的厚度係與該預切割偏光片的表面同一水平高度。
  9. 如請求項2至8中任一項所述的偏光片的貼合方法，其中該預切割偏光片經過修剪預切割偏光片及再修剪預切割偏光片的步驟中，該預切偏光片在切割過程中的邊緣因熱熔而貼在該液晶面板。
  10. 如請求項1所述的偏光片的貼合方法，其中黏貼預切割偏光片到液晶面板的步驟中，該預切割偏光片以全平面貼合方式貼在該液晶面板。
  11. 如請求項2所述的偏光片的貼合方法，其中準備預先切割好的該預切割偏光片、修剪該預切割偏光片與再修剪該預切割偏光片的任一步驟中，係以雷射切割該原始偏光片及該預切割偏光片。
  12. 一種顯示器，包括： 一液晶面板； 一預切割偏光片，該預切割偏光片設置在該液晶面板的表面，且該預切割偏光片其中一個邊緣切齊該液晶面板的一側邊緣，該預切割偏光片的其他邊緣朝該液晶面板中間方向內縮形成一油墨塗佈區，該油墨塗佈區的位置設有一遮蔽油墨層； 一背光模組，係設在該液晶面板的底面。
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