TWM519795U - 具有增加顯示區域之磚的顯示器 - Google Patents

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TWM519795U
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尼可 納斯
湯姆 阿德里安 杰拉德 德威雷
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巴而可公司
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Description

具有增加顯示區域之磚的顯示器
本新型涉及用於顯示器或顯示磚(display tile)的框架、顯示器或顯示磚本身、或構造這樣的用於顯示器或顯示磚的框架的方法。
圖1示出了平鋪式顯示器的示意圖。
顯示磚T可為發射性顯示裝置，例如液晶顯示裝置，也可為背投顯示裝置。
圖1還示意地示出了圖像元素或圖元P在顯示磚T上是如何排列的。綠、紅、藍三個子圖元彼此靠近佈置，三者總體上產生所顯示圖像的圖像元素。圖像元素以間距A彼此跟隨。虛線指示出顯示磚T的內部區域，在該內部區域上可形成圖像供觀者觀看。虛線和顯示磚T邊緣之間的空間是非顯示區域。非顯示區域通常相當於由邊框B所佔據的空間，邊框B的主要作用是保持LCD的LCD面板的位置。現有技術中，顯示於相鄰顯示磚T上的兩相鄰圖像元素P之間的間距很大程度上取決於兩相鄰顯示磚T間相隔的距離以及邊框B的寬度。兩相鄰顯示磚T的顯示區域間的空間常被稱為接縫(SEAM)。兩相鄰顯示磚T間的最小距離取決於使得顯示磚T能夠熱膨脹和濕膨脹而不對顯示磚T的液晶面板(或投影屏)造成 錯位、彎曲或損壞所需的間隙。
熱膨脹和濕膨脹的問題，瓦片之間的相互移動以及其對瓦間 接縫的影響在本領域內是也被熟知的。
邊框的寬度可減小，或可如US 8446540的「具有放大的顯 示區域的顯示裝置」所提出的取消邊框。
問題在於，該方案對大液晶面板(例如對角超過1米)可能 不可靠，因為面板的重量會克服由「固定部件」和「面板引導部」施加的力。
另一問題在於，面板引導部不能用在金屬中，以避免刮擦液 晶面板。因此，面板引導部需足夠厚以承受施加於其上的力。因此，接縫的寬度將至少是面板引導部厚度的兩倍。
US 8446540的作者還排除了用於將液晶面板緊固於框架上 的黏合帶的使用，原因是其與元件的可靠性和持久性相矛盾。
如果黏合帶足夠厚，其可靠性和持久性是可以提高的。
例如，當α-鋁=23.8．10-6 1/K，α-玻璃=8.1．10-6 1/K(α為熱膨脹係數)，室溫下總的結合長度L0=1500mm，溫度變化△T=40K時，無應力元件的兩端長度產生的變化為△L=△T．L0/2．(α-鋁-α-玻璃)=0.471mm(即鋁和金屬沒有結合在一起)。厚度為0.8mm的壓敏安裝帶應適於補償△α-該配置中引起的應力。
但壓敏安裝帶這樣的厚度與小於1mm的接縫不相容。
該技術同樣沒有提供在公差影響下(例如與界定液晶層的玻璃面板的橫向尺寸不匹配)可靠地緊固液晶面板，同時避免用到邊框或緣 部的方案。
有必要改進該技術。
本新型的目的是，提供用於顯示器或顯示磚的框架、顯示器或顯示磚本身，或構造這樣的用於顯示器或顯示磚的框架的方法。
根據本新型的實施例的顯示器包括顯示磚和框架。
根據本新型的實施例的用於顯示器或顯示磚的框架、顯示器或顯示磚本身，或構造這樣的用於顯示器或顯示磚的框架的方法可克服以上述及的一項或多項缺點。
根據本新型的一個方面，顯示磚包括由第一種材料製成的框架，該第一種材料具有第一熱膨脹係數，該框架藉助熱活化黏合帶緊固至由第二種材料製成的基板，該第二種材料具有第二熱膨脹係數；該框架的特徵在於，其分為三部分：第一部分膠合至基板的側邊；第三部分作為緊固至另一結構(例如背光元件或支承結構)的介面；第二部分位於第一與第三部分之間以將第三部分與第一部分的應變相隔離，例如作應變釋放用。顯示器中可使用該顯示磚或多個該顯示磚。
當黏合帶被活化時，將被加熱的框架的第一部分與保持在較第一部分更低溫度的框架的第三部分隔離，這阻止了當框架緊固至基板一旦完成時基板的過度變形。
具體地，第一熱膨脹係數優選地高於第二熱膨脹係數。
具體地，第一種材料優選地為熱膨脹係數大於等於23.8．10-6 1/K的金屬。例如，該金屬可為鋁。
具體地，第二種材料優選地為具有熱膨脹係數的玻璃。例 如，該玻璃可為熱膨脹係數小於等於9.5．10-6 1/K的硼矽玻璃。
在本新型的又一方面，框架分為兩個或多個框架構件或框架 條。每個框架條都具有：第一部分膠合至基板的側邊；第三部分作為緊固至另一結構，例如背光元件或支承結構，的介面；第二部分位於第一與第三部分之間以將第三部分與第一部分的應變相隔離，例如作應變釋放用。
可通過框架條中的一個或多個開口確保框架條的第三部分 與框架條的第一部分的應變相隔離。開口遠離基板延伸至跨過框架條的第一部分和第二部分。
開口例如可為矩形。矩形的角部可為倒圓的。
在本新型的另一方面，(框架)條的第三部分優選地通過凹 槽與框架條的第一部分的應變予以隔離，該凹槽通過例如蝕刻或衝壓框架或通過任何等同方法形成。
凹槽可形成於框架條的兩側。在框架條的第一和第二部分， 凹槽的深度優選地為超過框架條厚度的一半。
在本新型的又一方面，顯示磚包括藉助黏合帶緊固至第一基 板和第二基板的框架；該框架的特徵在於其分為3部分：第一部分藉助黏合帶(例如熱活化黏合帶)膠合至第一基板的側邊；第三部分藉助黏合帶(例如熱活化黏合帶)膠合至第二基板的側邊；第二部分位於第一和第三部分之間，具有比第一和第三部分更高的順應性，因而使第一和第三部分能被定位在不同平面內。
本新型該方面的優點是，即使當第一基板的至少一個側邊與 對應的第二基板的側邊不共面時，仍使框架能膠合至第一基板和第二基板，其中第一基板平行於第二基板。
在本新型的又一方面，凹槽形成於框架的第二部分；凹槽基 本上係平行於與第一和第二基板。
凹槽將增加框架在所需方向上的順應性，並使框架的不同部 分能位於不同的平面。
在本新型的又一方面，凹槽形成於框架的兩側。
在本新型的又一方面，凹槽的深度為框架厚度的至少50%。
在本新型的另一方面，提出了一種用於顯示磚的框架，該框架由第一種材料製成，該第一種材料具有第一熱膨脹係數，該框架藉助於熱活化黏合帶緊固至由第二種材料製成的基板，該第二種材料具有第二熱膨脹係數；該框架分為三部分：第一部分藉助熱活化黏合帶膠合至基板的側邊，第三部分作為緊固至另一結構的介面以及第二部分定位於第一和第三部分之間以將第三部分與第一部分的應變予以隔離。又一方面，至少一個開口從框架邊緣延伸，並延伸橫跨過框架的第一部分和第二部分。又一方面，凹槽形成於框架的第一部分和/或第二部分。凹槽可形成於框架的兩側。凹槽的深度可為框架厚度(x)的至少50%。又一方面，框架分為兩個或多個框架構件或框架條。涉及框架的任何或每個特徵可涉及一個或多個框架構件或框架條。根據又一方面，所述另一結構為背光元件或支承結構。
在本新型的另一方面，提出了一種用於顯示磚的框架，該框架藉助黏合帶緊固至第一基板和第二基板；該框架分為三部分：第一部分藉助黏合帶膠合至第一基板的側邊；第三部分藉助黏合帶膠合至第二基板 的側邊；第二部分位於第一和第三部分之間，具有比第一和第三部分更高的順應性，因而使第一和第三部分能被定位在不同平面內。凹槽可形成於框架的第二部分，凹槽基本上係平行於第一和第二基板。凹槽可形成於框架的兩側。凹槽的深度為框架厚度(x)的至少50%。
在本新型的另一方面，提出了一種顯示磚，該顯示磚包括如上所述的框架。
A‧‧‧間距
B‧‧‧背光元件或支承結構
M‧‧‧錯開量
N‧‧‧螺母
P‧‧‧圖像元素
S‧‧‧螺栓
T‧‧‧顯示磚
T+‧‧‧高溫
T-‧‧‧低溫
W‧‧‧寬度
X‧‧‧厚度
1‧‧‧基板
1A、1B、1C、1D‧‧‧側邊
2‧‧‧框架
2A、2B、2C、2D‧‧‧框架構件或框架條
3、3A、3B‧‧‧熱活化黏合帶
4‧‧‧接合頭部
5‧‧‧開口
6‧‧‧凹槽
7‧‧‧基板
7A‧‧‧側邊
8‧‧‧凹槽
21‧‧‧第一部分
22‧‧‧第二部分
23‧‧‧第三部分
31‧‧‧第一部分
32‧‧‧第二部分
33‧‧‧第三部分
圖1示出了平鋪式顯示器的示意圖。
圖2A示出了顯示磚、其框架以及背光結構的分解圖。
圖2B示出了非平面框架構件的構型的示例。
圖3A，3B，3C示出了根據本新型的實施例，基板和框架是如何通過熱活化黏合帶緊固在一起的。
圖4A和4B示出了本新型的實施例中的黏合帶熱活化之中和之後框架和基板的變形。
圖5示出了框架根據本新型的實施例的第一種調整，以防止由膠合至基板的框架所處區域的應變引起的基板的變形。
圖6示出了框架根據本新型的實施例的第二種調整。
圖7A和7B示出了框架第二部分的變形。
圖8示出了根據本新型的實施例如何將框架的第一種和第二種調整相結合。
圖9A至9D示出了第一和第二基板根據本新型的實施例緊固至框架上。
圖10示出了當第一和第二基板具有不同的側向尺寸和/或錯位時，第一和第二基板緊固至框架的問題。
圖11和11A示出了框架根據本新型的實施例的調整以使得框架產生變形，以及即使當基板中的一個的至少一個側邊與其它基板的相應側邊不共面時仍然能夠將框架膠合至第一和第二基板。
本新型將針對具體實施例並參照某些附圖來進行描述，但本新型並不限於此，而僅僅是由申請專利範圍所限制。
本新型的實施例涉及顯示磚T的設計，顯示磚T具有下述優點中的一個、多個或全部：-保持其形狀和平整度，-無論其所處環境(高濕度、溫度波動……)，其僅具有可忽略的熱膨脹，和/或-當其用於平鋪式顯示器時，將保持與相鄰顯示磚對齊。本新型還涉及平鋪式顯示器，其接縫的寬度與顯示磚磚上相鄰圖元間的間距一樣小或比後者更小。
本新型還涉及平鋪式顯示器，其接縫的寬度與顯示磚上相鄰圖元間的間距一樣小或比後者更小。
為此，參考圖2，3，5，9和11，使用穩定透明的基板1，例如玻璃。基板1是背投螢幕或液晶面板的玻璃板的一部分。該玻璃例如是鈉鈣玻璃(soda-lime glass)。任何合適的透明材料或其它類型的玻璃都是可以的。用於支架基板的材料的熱膨脹係數有利地為低於9.5．10-6K-1。基板1具有基本為平面的第一側或進入面。進入面是基板1的面或側，通過投影 機投射的光或背光通過進入面進入。基板1具有基本為平面的第二側或出口面。出口面是基板1的面或側，光通過出口面朝著觀者離開。基板1的第一側和第二側基本上係平行的。當線或表面，特別是平面，被稱為與基板垂直時，這意味著線或表面與基板1的第一側和第二側垂直。
如圖2A所示，基板1通常是長方體，具有第一表面、與第一表面平行的第二表面以及側邊1A，1B，1C和1D。
顯示器(可以是背投顯示器或如液晶顯示器或LCD的發射性顯示器)可為固定式樣顯示器。基板1與其它層相關聯。例如基板1可支承諸如菲涅耳透鏡的光學元件和/或擴散層。基板1還可為LCD面板的一部分。在該情況下，基板1僅為液晶面板的一個元件：薄膜電晶體可形成於基板1上；第一玻璃基板1和與第一玻璃基板平行的第二玻璃基板限定了用以封圍液晶層的空間，例如濾色層的附加層可形成於第二表面上等……在以下對本新型的描述中，只有第一基板1將被明確提及。顯示器還可為等離子顯示器。
如圖3B，3C，9C，9D，10，11所示，為避免沿基板1周邊的非顯示區域，基板藉助黏合層3緊固至框架2，黏合層3沿著基板的側邊1A，1B，1C和1D分佈。對於例如單面板LCD和平鋪式顯示器面板，避免非顯示區域都是有用的。
框架2有利地由金屬製成。這使框架的厚度得以減少，而無需在組件的堅固性上作出折衷。框架可為厚度為0.1mm至1mm的鋁板切割出的鋁帶。例如，框架厚度為0.2mm。
新型DE202009015262U1「潛在的、活性的、可熱活化的黏 接物質和由此產生的黏合劑」中給出了黏合層3的示例，其通過參見的方式納入本文。熱活化黏合層的熱活化可通過鄰近的紅外加熱或熱空氣(由例如加熱槍提供)完成。
熱活化黏合層並非如膠水那樣的流體；控制黏合層3的厚度將更為容易，這有利於相鄰瓦之間的接縫。
熱活化黏合層還易於施加，並且不會引起膠水滲透至與基板1關聯的層之間或膠水溢至基板1的第一側和/或第二側上的危險。這點非常重要，因為膠水的滲透將導致視覺假像。
框架2不必是一體的。如圖2A所示，例如框架2可分成例如2個或更多框架條(2A，2B，2C和2D)。如圖2A所示，若干個框架條可膠合至基板1的側邊(例如1B)。如圖2B所示，框架條無需為平面，圖2B示出了非平面框架條2B的構型的示例。框架條(2A，2B，2C和2D)用作基板1和背光結構B(在例如液晶顯示器的情況下)或支承結構B(在例如背投顯示器的情況下)之間的機械介面。可藉助如螺栓S的螺栓和如螺母N的螺母將框架2緊固至結構B。
如圖3A和3B所示，條，例如2A，壓抵熱活化黏合帶3，該熱活化黏合帶3施加至基板1的側邊之一，例如1A。如圖3C所示，藉助例如接合頭部4將熱和壓力施加至框架條上。接合頭部的使用使得熱和壓力能夠施加在框架條的被良好限定的區域(圖3A中的陰影區域)內。
當施加熱以活化黏合帶3時，框架條受熱膨脹。受熱程度和膨脹程度在接合頭部作用下最高。即使框架條由例如鋁的金屬製成，在框架條的寬度W內，溫度還是會從較高溫T+變化至較低溫T-。因此，如圖 4A所示，框架條將不均勻地擴張。與此同時，玻璃基板1的尺寸，特別是側邊(1A，1B，1C或1D)膠合至框架條(2A，2B，2C或2D)的長度，也會改變，但改變的程度比框架條小。
隨著其冷卻，如圖4B所示，框架條2A將回到其初始長度，並引發基板變形，其中基板1在一個或多個框架條的壓縮應力作用下彎屈。 這類變形對相鄰瓦間接縫的影響將引起沿著接縫和接縫到接縫的接縫寬度的變化，使得瓦間接縫對觀者而言相比其它情況更為可見。在某些情況下，該收縮可引起黏合帶的失效。
為解決此問題，根據本新型的一個實施例，金屬框架條的形狀修改為如圖5所示。
框架條2分為三部分：第一部分21，第二部分22和第三部分23。第一部分21膠合至基板1的側邊。
第二部分22作為應變釋放結構，位於第一部分21和第三部分23之間。優選地，第二部分22比其他兩部分21和23更具順應性。
通過框架條上一個或多個開口或狹槽5來確保至少某些應變的釋放。開口5從框架條的邊緣延伸，並延伸橫跨過框架條的第一部分和第二部分。
開口5可為矩形，但其它幾何形狀也可以。例如，開口的角部如圖5所示可為倒圓的。
如圖6所示，還可通過在框架條的第一部分和/或第二部分上蝕刻或衝壓形成的凹槽6來確保應變的釋放。
凹槽6例如通過蝕刻框架條2的兩側形成，得到其所形成區 域的波紋狀。
理想地，凹槽的深度為超過框架條厚度(x)的50%。
優選地，凹槽6基本與基板1垂直。換言之，凹槽6與基板1所成角度優選地為90度+/-0.1度。或者，凹槽6與基板1所成角度優選地為90度+/-0.5度。或者，凹槽6與基板1所成角度優選地為90度+/-1.0度。或者，凹槽6與基板1所成角度優選地為90度+/-5.0度。或者，凹槽6與基板1所成角度小於90度但大於45度。
也可結合開口5和凹槽6以進一步改進框架條的第三部分23與框架條的第一部分21的應變的隔離。開口5和凹槽或波紋6可通過不同方式結合。開口5和凹槽或波紋6相結合的示例如圖8所示。該示例中，凹槽6蝕刻於開口5正下方。
如前所述，例如在液晶面板的情況下，基板1可與其它層和/或基板相關聯。
在此情況下，如圖9A，9B，9C，9D所示，不同的基板和層可具有略微不同的尺寸，其中基板1略微比基板7小，導致基板1和7的側邊間有錯開量M。或者，兩基板可具有近乎相同的尺寸，但它們可能相互錯位，導致它們的側邊不共面。
當基板1和7的尺寸相差過大和/或當兩基板相互錯位時，它們將很難一起膠合至框架2(結合可能比預期的差或甚至對一個基板或兩個基板結合根本不存在)。圖10示出了上述情況，其中顯示了框架條2A、熱活化層3以及基板1和7的截面。如圖10中可見，基板側邊1A和7A之間的錯開量M使側邊1A與框架條的結合為不可能。兩個黏合帶3A和3B 可分別用於基板7和1的側邊7A和1A，但這並不能防止出現黏合帶3B與框架構件2A之間沒有接觸。
根據本新型的實施例，解決該問題的一個方案是：在框架構件對應於基板1和7之間的邊界的區域內，增加框架構件2A的順應性。例如通過如圖11和11A所示，在框架構件上蝕刻凹槽8，可提升順應性。
圖11示出了框架條2、熱活化黏合層3A以及基板1和7。熱活化黏合帶3A和可選的3B可分別用於基板7的側邊7A和可選的基板1的側邊1A。
如圖11所示，框架2可分別藉助黏合帶3A和3B緊固至第一基板1和第二基板7。框架2分為3部分：第一部分31藉助熱活化黏合帶3B可選地膠合至第一基板1的側邊；第三部分33藉助熱活化黏合帶3A膠合至第二基板7的側邊；以及第二部分32位於第一部分31和第三部分33之間，第二部分32具有比第一部分31和第三部分33更高的順應性(即能更好地順應或調整)，因而使第一部分31和第三部分33能被定位在不同平面內。
凹槽8可形成於框架2的第二部分32，凹槽8與第一基板1和第二基板7基本上係平行的。優選地，凹槽8的深度為超過框架2厚度的50%。凹槽8可形成於框架2的兩側。
框架2可分為兩個或多個框架構件或框架條31，32，33。通過將凹槽8定位於框架2(例如2A，2B，2C……)的第一部分31，可獲得這樣的框架2(例如2A，2B，2C……)，其將適應熱活化過程中的熱膨脹以及基板1和7的側邊位置(例如1A和7A)間的錯開。所要求的框架2 的變形可通過凹槽8獲得，凹槽8基本上係平行於和框架2膠合的第一和第二基板1、7。
換言之，凹槽8與第一和第二基板1和7所成角度優選地為0.0度+/-0.1度。或者，凹槽8與第一和第二基板1和7所成角度優選地為0.0度+/-0.5度。或者，凹槽8與第一和第二基板1和7所成角度優選地為0.0度+/-1.0度。或者，凹槽8與第一和第二基板1和7所成角度優選地為0.0度+/-5.0度。或者，凹槽8與第一和第二基板1和7所成角度大於0.0度但小於45度。
W‧‧‧寬度
1‧‧‧基板
1A‧‧‧側邊
2A‧‧‧框架構件或框架條
3‧‧‧熱活化黏合帶
4‧‧‧接合頭部

Claims (15)

  1. 一種顯示器，包括：至少一個顯示磚(display tile)，所述至少一個顯示磚具有框架，所述框架(2)由第一種材料製成，所述第一種材料具有第一熱膨脹係數，所述框架藉助於熱活化黏合帶(heat activated adhesive tape)(3)緊固至由第二種材料製成的基板(1)，所述第二種材料具有第二熱膨脹係數；其特徵在於，所述框架(2)分為三部分：第一部分(21)藉助所述熱活化黏合帶(3)膠合至所述基板(1)的側邊，第三部分(23)作為緊固至另一結構的介面，以及第二部分(22)定位於所述第一部分(21)和所述第三部分(23)之間以將所述第三部分(23)與所述第一部分(21)的應變予以隔離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示器，其中至少一個開口(5)從所述框架(2)邊緣延伸，並延伸橫跨所述框架(2)的所述第一部分(21)和所述第二部分(22)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示器，其中凹槽(6)形成於所述框架(2)的所述第一部分(21)和/或所述第二部分(22)。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的顯示器，其中所述凹槽(6)形成於所述框架(2)的兩側。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的顯示器，其中所述凹槽(6)的深度為所述框架(2)的厚度(x)的至少50%。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的顯示器，其中所述框架分為兩個或多個框架構件或框架條(2A，2B，2C，2D)。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的顯示器，其中涉及所述框架的任何或 每個特徵係涉及一個或多個所述框架構件或框架條(2A，2B，2C，2D)。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的顯示器，其中所述另一結構為背光元件(B)或支承結構(B)。
  9. 一種顯示器，包括：顯示磚(display tile)，框架(2)藉助黏合帶(adhesive tape)(3)緊固至第一基板(1)和第二基板(7)；其特徵在於，所述框架(2)分為3部分：第一部分(31)藉助熱活化黏合帶(3)膠合至所述第一基板(1)的側邊，第三部分(33)藉助熱活化黏合帶(3)膠合至所述第二基板(7)的側邊，以及第二部分(32)位於所述第一部分(31)和所述第三部分(33)之間，所述第二部分(32)具有比所述第一部分(31)和所述第三部分(33)更高的順應性，因而使所述第一部分(31)和所述第三部分(33)能被定位在不同平面內。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的顯示器，其中凹槽(8)形成於所述框架(2)的所述第二部分(32)，所述凹槽(8)基本上係平行於所述第一基板(1)和所述第二基板(7)。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的顯示器，其中所述凹槽(8)形成於所述框架(2)的兩側。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的顯示器，其中所述凹槽(8)的深度為所述框架(2)的厚度(x)的至少50%。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的顯示器，其中所述框架(2)分為兩個或多個框架構件或框架條(2A，2B，2C，2D)。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的顯示器，其中涉及所述框架的任何 或每個特徵係涉及一個或多個所述框架構件或框架條(2A，2B，2C，2D)。
  15. 如申請專利範圍第9項所述的顯示器，其中所述第三部分(33)形成與背光元件(B)或支承結構的介面。
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