專利名稱：顯示器用光學(xué)片的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器用光學(xué)片的制備方法。更具體地，它涉及一種 制造技術(shù)，該制造技術(shù)使得易于組裝和操作用于液晶顯示單元等的顯示器 元件，并且適于制備便宜的高-性能顯示器用光學(xué)片。
背景技術(shù)：
對(duì)于配備有彩色液晶顯示單元的便攜式筆記本電腦和便攜式電話、便
攜式液晶電視裝置、唱機(jī)(player)配備的液晶顯示器等，液晶顯示單元的高 功率消耗是延長(zhǎng)電池時(shí)間的障礙之一。這些液晶顯示單元主要是包括通過(guò) 從后面輻照液晶層而使它發(fā)光的背光類型。在這樣的背光-類液晶顯示單元 中，背光單元被安裝在液晶層的下面。
通常，背光單元具有光源例如冷-陰極管和LED源、光波導(dǎo)管，以及 多個(gè)光學(xué)片?？捎玫墓鈱W(xué)片包括全息圖片(hologramsheet)、偏振片、抗 反射片、半反半透片、衍射光柵片、干涉濾光片、彩色濾光片、光波長(zhǎng)轉(zhuǎn) 換片、光漫射片等。結(jié)合到液晶顯示單元的背光單元中的光學(xué)片包括光漫 射片、透鏡片等。
順便提及，為了清楚地顯示靜止圖像和移動(dòng)圖像，必須提高液晶顯示 單元的亮度。實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)的可能方法包括增大光源的光通量、改善光漫射 片或透鏡片的光學(xué)特征等。
然而，在使用液晶顯示單元的上述產(chǎn)品的情況下，存在著由于需要保 證長(zhǎng)期使用而對(duì)可用功率的限制，并且可以增加來(lái)自光源的光通量只有那 么多。尤其是，用于液晶顯示單元的背光占了整個(gè)設(shè)備的功率消耗的大部 分，從而使得重要任務(wù)在于，使背光的功率消耗最小化，目的在于延長(zhǎng)用 于設(shè)備的可用電池時(shí)間，以及增加上述產(chǎn)品的實(shí)際價(jià)值。
然而，如果降低背光的功率消耗的嘗試導(dǎo)致背光的亮度降低，則它是 不希望的，因?yàn)橛谑菍⒆兊秒y以看到液晶顯示。為了解決此問(wèn)題，作為在不提高背光單元的功率消耗的情況下提高液晶顯示單元的亮度的方法，己 經(jīng)提出了意在提高背光的光學(xué)效率的顯示器用光學(xué)片(日本專利申請(qǐng)公布
7-230001、日本專利3123006，以及日本專利申請(qǐng)公布5-341132)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題
日本專利申請(qǐng)公布7-230001 、日本專利3123006和日本專利申請(qǐng)公布 5-341132提出了漫射來(lái)自光源的光的光漫射片，例如光波導(dǎo)管；將光聚 焦在前方(front direction)的透鏡片；和集成光漫射片和透鏡片的功能的光 學(xué)片。即使前側(cè)或后側(cè)上的輕微的瑕疵也突出并且使得透鏡片不穩(wěn)定；因 而將保護(hù)片用于防止這樣的瑕疵。
由于保護(hù)片粘合步驟的數(shù)量和材料的增加，這帶來(lái)了成本缺點(diǎn)。而且， 不僅存在成本方面的問(wèn)題，而且存在質(zhì)量方面的問(wèn)題，因?yàn)楫?dāng)在背光組裝 步驟中放置透鏡片并且分離保護(hù)片時(shí)，分離帶電會(huì)引起環(huán)境中的微小灰塵 粘附到透鏡片表面，從而導(dǎo)致瑕疵。
本發(fā)明是考慮到以上情形而進(jìn)行的，并且其目的在于，提供一種當(dāng)將 多個(gè)光學(xué)片例如光漫射片和透鏡片一起粘合成復(fù)合片時(shí)，改善片材的粘合 工藝的制備方法，其目的在于，減少如果在背光安裝步驟等中單獨(dú)操作則 易于彎曲的光學(xué)片的彎曲，使得光學(xué)片將更容易操作；并且其目的在于， 通過(guò)消除對(duì)表面保護(hù)片的需要來(lái)取消分離過(guò)程，從而防止作為分離帶電結(jié) 果的對(duì)光學(xué)片表面的灰塵粘附。
解決問(wèn)題的手段
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種顯示器用光學(xué)片的制備方法， 該方法包括層壓多個(gè)光學(xué)片的層壓步驟；以及粘合步驟用激光束從層 壓步驟中所制備的光學(xué)片的層壓體的一側(cè)輻照層壓體上的至少一個(gè)以上 的點(diǎn)，從而粘合輻照的點(diǎn)，以得到其中結(jié)合有多個(gè)光學(xué)片的復(fù)合光學(xué)片。
本發(fā)明層壓兩個(gè)以上的光學(xué)片，用激光束從前側(cè)、后側(cè)或兩側(cè)輻照光 學(xué)片的層壓體上的至少一個(gè)點(diǎn)，從而將片熔接在一起。這制備了其中結(jié)合 有多個(gè)光學(xué)片的復(fù)合光學(xué)片。"光學(xué)片"是具有光學(xué)功能的各種片的總稱，并且由漫射片、偏振片、透鏡片等所代表。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，制備方法可以包括在通過(guò)激光束輻照所粘合 的光學(xué)片之間，由光吸收劑形成光熱轉(zhuǎn)化層的光熱轉(zhuǎn)化層形成步驟。
根據(jù)此方面，疊加在光學(xué)片之間的光吸收劑通過(guò)吸收激光束產(chǎn)生熱量， 從而有效地提供了熔接所需的熱能。"光吸收劑"是具有比多個(gè)光學(xué)片的光 吸收效率更高的光吸收效率的材料。可用的光吸收劑包括例如包含炭黑的 黑色顏料以及有機(jī)顏料。
根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種顯示器用光學(xué)片的制備方法，其 包括層壓多個(gè)光學(xué)片的層壓步驟；以及粘合步驟從層壓步驟中所制備
的光學(xué)片的層壓體的一側(cè)將變幅桿(hom)壓在所述層壓體上的至少一個(gè)以
上的點(diǎn)上，從而粘合所述的點(diǎn)，以得到其中結(jié)合有多個(gè)光學(xué)片的復(fù)合光學(xué) 片。
本發(fā)明的此方面層壓兩個(gè)以上的光學(xué)片，從前側(cè)、后側(cè)或兩側(cè)將超聲 熔接機(jī)的變幅桿作用在光學(xué)片的層壓體上的至少一個(gè)點(diǎn)上，從而將片熔接 在一起。這制備了其中結(jié)合有多個(gè)光學(xué)片的復(fù)合光學(xué)片。
優(yōu)選地，制備方法包括在需要時(shí)使用基塊(baseblock)上/下機(jī)構(gòu)來(lái)升
高和降低以與變幅桿相對(duì)的關(guān)系放置的基塊的步驟。
例如，在借助于超聲變幅桿的熔接過(guò)程中，升高基塊，使之與層壓的 片接觸，而在片的運(yùn)輸期間，將它降低至離開片的預(yù)定的回縮位置待用。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，"多個(gè)光學(xué)片"是包括至少一個(gè)光漫射片和至 少一個(gè)透鏡片的兩個(gè)以上的光學(xué)片。
順便提及，"透鏡片"是以雙凸透鏡和棱鏡片為代表的，其中雙凸透鏡 由在幾乎整個(gè)表面上、在一個(gè)軸向上彼此鄰接形成的凸透鏡組成。而且， 透鏡片包括衍射光柵等。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，多個(gè)光學(xué)片中的每一個(gè)具有大于產(chǎn)品尺寸 的平面尺寸，并且制備方法進(jìn)一步包括將粘合步驟中得到的復(fù)合光學(xué)片切 割成產(chǎn)品尺寸的切割步驟。
此方面使得可以消除將許多光學(xué)片分別切割成產(chǎn)品尺寸的步驟。而且， 它消除通過(guò)定位膜(片)來(lái)層壓它們的多層的步驟。此外，它消除在使用保 護(hù)片情況下的上述問(wèn)題。此外，它在成本和質(zhì)量方面是有利的。因而，本發(fā)明使得可以使用比常規(guī)方法更簡(jiǎn)單的方法、以低的成本制備高質(zhì)量的顯 示器用光學(xué)片。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)可能的方面，可以想到的是，通過(guò)組合根據(jù)本發(fā) 明的粘合方法-使用激光輻照的粘合方法以及使用超聲熔接機(jī)的粘合方 法，來(lái)粘合多個(gè)光學(xué)片。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
根據(jù)本發(fā)明集成為復(fù)合光學(xué)片的光學(xué)片消除了對(duì)于透鏡片用保護(hù)片的 需要，從而導(dǎo)致材料成本降低。而且，這減少了背光組裝期間安裝元件所 需的操作數(shù)量，從而導(dǎo)致勞動(dòng)力成本降低。此外，它防止了在除去保護(hù)片 時(shí)發(fā)生的由分離帶電所引起的灰塵粘附。
而且，本發(fā)明消除了分別購(gòu)買透鏡片和光漫射片的需要。這減少了用 于配給和貯存的管理成本。此外，柔軟并且不結(jié)實(shí)的透鏡片和光漫射片在 被單獨(dú)操作時(shí)具有差的可操作性能，但是當(dāng)通過(guò)本發(fā)明的方法組合它們 時(shí)，它們外部邊緣的硬度得到增加，從而導(dǎo)致工作效率提高。
附圖簡(jiǎn)述


圖1是通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的顯示器用光學(xué)片的制備方法所制備的顯示器 用光學(xué)片的一個(gè)實(shí)施方案的截面圖2是光學(xué)片的另一個(gè)實(shí)施方案的截面圖3是光學(xué)片的再一個(gè)實(shí)施方案的截面圖4是光學(xué)片的再一個(gè)實(shí)施方案的截面圖5是光學(xué)片的再一個(gè)實(shí)施方案的截面圖6是光學(xué)片的再一個(gè)實(shí)施方案的截面圖7是示例使用激光熔接的制備方法的側(cè)視圖8是激光槍的方塊圖9是粘合的光學(xué)片的頂視圖IO是顯示激光熔接的實(shí)例的透視圖11是顯示激光熔接的實(shí)例的側(cè)視圖12是顯示沖切的實(shí)例的透視圖；圖13是顯示用于顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線的第一實(shí)例的方塊圖； 圖14是顯示用于顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線的第二實(shí)例的方塊圖； 圖15是顯示用于顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線的第三實(shí)例的方塊圖16A和16B是示例片的平面布置的圖，所述片是圖13中所示例的 顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線上從層壓體中沖切出的；
圖17A和17B是示例片的平面布置的圖，所述片是在圖14至15中所 示例的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線上從層壓體中沖切出的；
圖18是超聲熔接機(jī)的方塊圖19是顯示用于顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線的第四實(shí)例的方塊圖； 圖20是顯示圖19中所示的超聲熔接頭和基塊(砧臺(tái))的布置的側(cè)視圖； 圖21是顯示通過(guò)圖19中所示的熔接頭進(jìn)行熔接的實(shí)例的平面圖； 圖22是顯示用于顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線的第五實(shí)例的方塊圖； 圖23是顯示用于制備棱鏡片的樹脂溶液的組成的表；和 圖24是棱鏡片制備設(shè)備的方塊圖。
附圖標(biāo)記的描述
10, 20,30，40...顯示器用光學(xué)片
12...第一漫射片
14第一棱鏡片
16…第二棱鏡片
18...第二漫射片
24 ...激光頭
48…壓機(jī)
62, 64， 66 ...超聲變幅桿 72, 74, 76， 78 ...激光頭 138 ...激光頭 220...超聲熔接機(jī) 228 ...超聲變幅桿 230...超聲熔接頭 232…砧臺(tái)(基塊)實(shí)施本發(fā)明的最佳方式
以下通過(guò)參考附圖將描述本發(fā)明的實(shí)施方案。首先，將給出對(duì)用光學(xué) 片通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的顯示器用光學(xué)片的制備方法制備的顯示器用光學(xué)片
的實(shí)例(第一至第六實(shí)施方案)的組合(compositions)的描述。然后，將給出 對(duì)顯示器用光學(xué)片的制備方法的描述。
圖1是示出通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的顯示器用光學(xué)片的制備方法制備的顯示 器用光學(xué)片的一個(gè)實(shí)例(第一實(shí)施方案)的組合的截面圖。
顯示器用光學(xué)片10是光學(xué)片組件，所述光學(xué)片組件由以從底部開始的 順序而層壓的第一漫射片12、第一棱鏡片14、第二棱鏡片16和第二漫射 片18組成。
第一漫射片12和第二漫射片18由具有通過(guò)粘合劑粘合到表面(一側(cè)) 上的珠粒的透明膜(背材)組成。它們具有預(yù)定的光漫射性能。第一漫射片 12和第二漫射片18在珠粒直徑(平均顆粒尺寸)上以及在光漫射性能上不 同。
被用于第一漫射片12和第二漫射片18的透明膜(背材)可以是樹脂膜。
已知材料可用于樹脂膜，包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏l，l-二
氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚酯、聚烯烴、丙烯酸類樹脂(acrylic)、聚苯乙 烯、聚碳酸酯、聚酰胺、PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、雙軸拉伸的聚對(duì) 苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺、芳 族聚酰胺、?；w維素、三乙酸纖維素、乙酸纖維素、乙酸丙酸纖維素和 二乙酸纖維素。這些中，特別優(yōu)選使用的是聚酯、?；w維素、壓克力、 聚碳酸酯和聚烯烴。在這些材料中，聚酯、?；w維素、丙烯酸類樹脂、 聚碳酸酯和聚烯烴是特別優(yōu)選的。
用于第一漫射片12和第二漫射片18的珠粒直徑必須是100 pm以下。 優(yōu)選地，它是25pm以下。這可以例如通過(guò)使用在7至38pm的預(yù)定分布 范圍內(nèi)的17 4m的平均顆粒尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)。
第一棱鏡片14和第二棱鏡片16由在幾乎整個(gè)表面上、在一個(gè)軸向上 彼此鄰接形成的凸透鏡組成?？梢詫⑼哥R之間的間距設(shè)置為50jim，可以 將峰-至-谷的高度設(shè)置為25 ^im，并且可以將峰的頂角設(shè)置為90度(直角)。以第一棱鏡片14和第二棱鏡片16的凹透鏡(棱鏡)的軸將彼此垂直的 方式使第一棱鏡片14和第二棱鏡片16取向。具體地，在圖1中，使第一
棱鏡片14上的凸透鏡的軸在垂直于紙平面的方向上取向，而使第二棱鏡 片16上的凸透鏡的軸在平行于紙平面的方向上取向。順便提及，在圖1 中，顯示了第二棱鏡片16在與它們的實(shí)際方向不同的方向上被取向，以 顯示第二棱鏡片16具有像凸透鏡一樣形狀的橫截面。
可以將各種已知的材料和制備方法應(yīng)用于第一棱鏡片14和第二棱鏡 片16。例如，可以應(yīng)用的樹脂-片制備方法包括從模頭擠出片-樣樹脂材 料，在轉(zhuǎn)移輥(具有形成在表面上的棱鏡片的相反圖案)和軋輥之間擠壓該 樹脂材料，從而將轉(zhuǎn)移輥上的凸部和凹部轉(zhuǎn)印到樹脂材料，所述轉(zhuǎn)移輥以 與樹脂材料的擠出速度幾乎相同的速度旋轉(zhuǎn)，而所述軋輥與轉(zhuǎn)移輥相對(duì)放 置并且以相同的速度旋轉(zhuǎn)。
還可以適用的是棱鏡-片制備方法，該方法包括通過(guò)熱壓來(lái)層壓圖案
板(壓模)和樹脂板，并且通過(guò)熱轉(zhuǎn)印來(lái)壓制形成棱鏡片，其中所述圖案板 在它的表面上形成有棱鏡片的負(fù)片圖案。
用于這些制備方法的樹脂材料包括熱塑性樹脂，例如聚甲基丙烯酸甲
酯(PMMA樹脂)、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、MS樹脂、AS樹脂、聚 丙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚酯對(duì)苯二甲酸酯樹脂、聚氯乙烯樹脂(PVC)， 熱塑性彈性體，它們的共聚物，以及環(huán)烯烴聚合物。
另一種可用的樹脂-片制備方法包括將凹-凸圖案從凹-凸輥(具有形成
在表面上的棱鏡片的負(fù)片圖案)的表面轉(zhuǎn)移到與用于第一漫射片12和第二 漫射片18的透明膜相類似的透明膜(聚酯、酰化纖維素、丙烯酸樹脂、聚 碳酸酯、聚烯烴等)的表面上。
更具體地，凹-凸片的制備方法是適用的，該方法包括連續(xù)供給其表
面上通過(guò)順次涂覆粘合劑和樹脂(例如，uv-固化樹脂)而形成有兩層以上
的粘合劑和樹脂層的透明膜，將透明膜纏繞在凹-凸輥上，將凹-凸圖案從 凹-凸輥的表面轉(zhuǎn)移到樹脂層，并且由此在透明膜纏繞在凹-凸輥上的情況
下，使樹脂層硬化(例如，通過(guò)UV輻照)。順便提及，粘合劑不是絕對(duì)必 需的。
順便提及，第一棱鏡片14和第二棱鏡片16的制備方法不限于上述那些方法，而可以使用任意其它方法，只要它可以在表面上形成需要的凹-凸圖案即可。
如圖1中所示，顯示器用光學(xué)片10的層在右和左邊緣通過(guò)接頭10A 結(jié)合。接頭IOA是在粘合步驟中通過(guò)激光加工、超聲熔接或它們的組合形 成的。
顯示器用光學(xué)片10例如被放置在光源單元和液晶元件之間，從而它們
將共同形成液晶顯示單元(element)。這具有的優(yōu)點(diǎn)在于，除了上述各種優(yōu) 點(diǎn)(能夠使用比常規(guī)方法更簡(jiǎn)單的方法以低成本制備高-質(zhì)量的顯示器用光 學(xué)片)以外，使得液晶顯示單元的組裝操作更容易。
接著，將給出對(duì)通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的顯示器用光學(xué)片的制備方法制備的 顯示器用光學(xué)片的另一個(gè)實(shí)例(第二實(shí)施方案)的描述。圖2是示出顯示器 用光學(xué)片20的組合的截面圖。隨便提及，用與圖l(第一實(shí)施方案)中相應(yīng) 的組件相同的附圖標(biāo)記表示與圖1中的那些組件相同或相似的組件，并且 將省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。
顯示器用光學(xué)片20由以從底部開始的順序而層壓的第一漫射片12、 第一棱鏡片14和第二棱鏡片16組成。當(dāng)不需要像顯示器用光學(xué)片10的 寬漫射一樣的寬漫射時(shí)，省略第二漫射片18。
與在第一實(shí)施方案的情況相同，顯示器用光學(xué)片20例如放置在光源單 元和液晶元件之間，從而它們將共同形成液晶顯示單元。
接著，將給出對(duì)通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的顯示器用光學(xué)片的制備方法制備的 顯示器用光學(xué)片的另一個(gè)實(shí)例(第三實(shí)施方案)的描述。圖3是示出顯示器 用光學(xué)片30的組成的截面圖。隨便提及，用與圖l(第一實(shí)施方案)和圖2(第 二實(shí)施方案)中相應(yīng)的組件相同的附圖標(biāo)記表示與圖1和2中的那些組件相 同或相似的組件，并且將省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。
顯示器用光學(xué)片30由以從底部開始的順序而層壓的第一漫射片12、 第一棱鏡片14和第二漫射片18組成。
在顯示器用光學(xué)片30中，當(dāng)在垂直于紙平面的方向上不需要像顯示器 用光學(xué)片10的漫射性能一樣的漫射性能時(shí)，省略第二棱鏡片16。
與在第一實(shí)施方案的情況相同，顯示器用光學(xué)片30例如放置在光源單 元和液晶元件之間，從而它們將共同形成液晶顯示單元。200680041361.4
說(shuō)明書第9/24頁(yè)
接著，將給出對(duì)顯示器用光學(xué)片的另一個(gè)實(shí)例(第四實(shí)施方案)的描述， 所述顯示器用光學(xué)片是通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的顯示器用光學(xué)片的制備方法制 備的。圖4是示出顯示器用光學(xué)片40的組成的截面圖。隨便提及，用與 圖l(第一實(shí)施方案)和圖2(第二實(shí)施方案)中相應(yīng)的組件相同的附圖標(biāo)記表 示與圖1和2中的那些組件相同或相似的組件，并且將省略對(duì)它們的詳細(xì) 描述。
顯示器用光學(xué)片40由以從底部開始的順序而層壓的第一漫射片12和 第一棱鏡片14組成。當(dāng)不需要像顯示器用光學(xué)片10的寬漫射一樣的寬漫 射時(shí)，省略第二漫射片18，而當(dāng)在垂直于紙平面的方向上不需要像顯示器 用光學(xué)片10的漫射性能一樣的漫射性能時(shí)，省略第二棱鏡片16。
與在第一實(shí)施方案的情況相同，顯示器用光學(xué)片40例如放置在光源單 元和液晶元件之間，從而它們將共同形成液晶顯示單元。
接著，將給出對(duì)通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的顯示器用光學(xué)片的制備方法制備的 顯示器用光學(xué)片的另一個(gè)實(shí)例(第五實(shí)施方案)的描述。圖5是示出顯示器 用光學(xué)片50的組成的截面圖。隨便提及，用與圖l(第一實(shí)施方案)和圖2(第 二實(shí)施方案)中相應(yīng)的組件相同的附圖標(biāo)記表示與圖1和2中的那些組件相 同或相似的組件，并且將省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。
顯示器用光學(xué)片50由以從底部開始的順序而層壓的第一棱鏡片14、 第二棱鏡片16和第二漫射片18組成。當(dāng)不需要像顯示器用光學(xué)片10的 寬漫射一樣的寬漫射時(shí)，省略第一漫射片12。
與在第一實(shí)施方案的情況相同，顯示器用光學(xué)片50例如放置在光源單 元和液晶元件之間，從而它們將共同形成液晶顯示單元。
接著，將給出對(duì)顯示器用光學(xué)片的另一個(gè)實(shí)例(第六實(shí)施方案)的描述， 所述顯示器用光學(xué)片是通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的顯示器用光學(xué)片的制備方法制 備的。圖6是示出顯示器用光學(xué)片60的組成的截面圖。隨便提及，用與 圖l(第一實(shí)施方案)和圖2(第二實(shí)施方案)中相應(yīng)的組件相同的附圖標(biāo)記表 示與圖1和2中的那些組件相同或相似的組件，并且將省略對(duì)它們的詳細(xì) 描述。
顯示器用光學(xué)片60由以從底部開始的順序而層壓的第一棱鏡片14和 第二漫射片18組成。當(dāng)不需要像顯示器用光學(xué)片10的寬漫射一樣的寬漫射時(shí)，省略第二漫射片12，而當(dāng)在垂直于紙平面的方向上不需要像顯示器 用光學(xué)片10的漫射性能一樣的漫射性能時(shí)，省略第二棱鏡片16。
與在第一實(shí)施方案的情況相同，顯示器用光學(xué)片60例如放置在光源單 元和液晶元件之間，從而它們將共同形成液晶顯示單元。
接著，將給出對(duì)顯示器用光學(xué)片的制備方法的描述。該制備方法可以
通用于顯示器用光學(xué)片10至60。然而，為了解釋方便，這里將它應(yīng)用于
由兩個(gè)層壓的層組成的顯示器用光學(xué)片。 [制備方法的第一形式]
圖7是示例制備方法的第一形式的側(cè)視圖。第一制備方法將分別制備 的光漫射片112和透鏡片114重疊，用激光束117從一側(cè)(圖7中的頂側(cè)) 輻照它們，從而使輻照的部分粘合。
使用了通過(guò)己知方法制備的光漫射片112和透鏡片114。在圖7中， 光漫射片被重疊在透鏡片114上，并且使紅外激光束117從上指向需要被 粘合的區(qū)域。
為了確?？煽康恼澈?，將紅外吸收劑120作為光熱轉(zhuǎn)化層涂敷于片之 間的需要被粘合的區(qū)域(圖7中由符號(hào)A所示和橢圓圍繞的區(qū)域)。這里使 用的紅外吸收劑120是具有良好紅外吸收性的包含炭黑的黑色顏料(其相 應(yīng)于"光吸收劑")。
除黑色顏料以外，可以將吸收可見至近-紅外區(qū)域的基于酞菁、萘酞菁 (naphthalocyanine)或其它大環(huán)化合物的顏料用作紅外吸收劑120。用于高-密度激光記錄介質(zhì)例如光盤的材料也是可用的，因?yàn)樗鼈兺ǔ?qiáng)烈地吸收 半導(dǎo)體激光束。典型實(shí)例是有機(jī)染料，包括花青染料例如假吲哚染料、 蒽醌-基、奧-基和酞菁-基染料；和基于有機(jī)金屬化合物的染料，例如二硫 酚鎳復(fù)合物(dithiol nickel complex)。
在外觀方面，光熱轉(zhuǎn)化層優(yōu)選盡可能薄。因而，在輻照光波長(zhǎng)具有大 的吸收常數(shù)的花青染料和酞菁-基染料是更優(yōu)選的。最優(yōu)選地，在形成片時(shí)， 將吸收紅外射線而透射可見射線的顏料或染料涂覆到每一個(gè)片的一側(cè)或 兩側(cè)。
圖8是半導(dǎo)體激光槍的方塊圖。半導(dǎo)體激光槍130包括半導(dǎo)體激光振蕩器132、控制半導(dǎo)體激光振蕩器132的激光控制器134、通過(guò)光纖136 連接到半導(dǎo)體激光振蕩器132的激光頭138，以及支撐作為加工目標(biāo)(工件) 的層壓光學(xué)片140的XY工作臺(tái)142。
激光頭138配備有聚光透鏡(未示出)，并且由光纖136導(dǎo)引的光由激 光頭138中的聚光透鏡聚焦，并且將其指向XY工作臺(tái)142上的層壓體140。
作為加工條件的實(shí)例，使用振蕩波長(zhǎng)為808 nm的半導(dǎo)體激光振蕩器 132以112 mm/s的掃描速度發(fā)射功率為22 W并且直徑為0.6 mm的激光 束。結(jié)果，在外觀、粘合強(qiáng)度或光學(xué)性能上沒(méi)有任何問(wèn)題的情況下，實(shí)現(xiàn) 了粘合。
通過(guò)將參考圖7所述的光漫射片112和透鏡片114的順序顛倒，使光 漫射片112面朝下放置，并且使透鏡片114在光漫射片112的頂部面朝下 放置(即，圖8中，將工件顛倒)，并且以與以上所述相同的方式從上面發(fā) 射激光束。類似地實(shí)現(xiàn)了粘合。
圖9是粘合的光學(xué)片的頂視圖。粘合的區(qū)域由符號(hào)150指示。在此實(shí)
例中，粘合了長(zhǎng)方形片的全部邊緣。
將紅外吸收劑涂覆到片將要被粘合的整個(gè)周邊，并且通過(guò)用激光束輻 照來(lái)粘合整個(gè)周邊。備選地，可以粘合僅一個(gè)點(diǎn)或需要的邊，或可以將光 學(xué)片點(diǎn)-粘合。
無(wú)論如何，由于僅粘合了涂覆有紅外吸收劑的區(qū)域，因此如果以點(diǎn)的 形式涂覆紅外吸收劑，則即使用激光束輻照整個(gè)周邊，也僅以點(diǎn)的形式粘 合片。即，不需要間歇地開或關(guān)激光束。
可以使用連續(xù)-波激光或脈沖激光。盡管在以上實(shí)例中，在固定激光頭 138的情況下通過(guò)XY工作臺(tái)142移動(dòng)將要被粘合的光學(xué)片，但是可在固 定光學(xué)片的情況下移動(dòng)激光頭，或可以同時(shí)移動(dòng)激光頭和光學(xué)片。
盡管在以上實(shí)例中，將棱鏡片與重疊在它上面的光漫射片粘合，但是 可以根據(jù)需要通過(guò)調(diào)節(jié)激光輸出功率和掃描速度來(lái)粘合三個(gè)或四個(gè)片。
可以從前側(cè)和后側(cè)，通過(guò)兩次激光輻照使層壓的光學(xué)片140粘合。
接著，將描述通過(guò)激光熔接和沖切的組合的制備方法。盡管這里示例 了兩個(gè)光學(xué)片的粘合，但是可以類似地粘合超過(guò)兩個(gè)的光學(xué)片。
如圖10中所示，以緊密接觸的形式層壓其間疊加有光熱轉(zhuǎn)化層166的兩個(gè)光學(xué)片162和164。通過(guò)激光頭138掃描層壓體，從而繪制需要的 形狀(與圖12中所示的沖切形狀相同的形狀)。
如圖11中所示，用激光束輻照在光學(xué)片162和164之間的光熱轉(zhuǎn)化層 166的該部分E產(chǎn)生熱量，從而熔接光學(xué)片162和164。這樣，通過(guò)沿沖 切形狀的激光輻照使得光學(xué)片162和164之間的光熱轉(zhuǎn)化層166產(chǎn)生熱量， 從而熔接光學(xué)片162和164的內(nèi)表面，并且產(chǎn)生復(fù)合光學(xué)片170。由于熔 接發(fā)生在內(nèi)表面上，因此該方法具有的優(yōu)點(diǎn)在于，提供了對(duì)其前側(cè)和后側(cè) 沒(méi)有損傷以及沒(méi)有灰塵的產(chǎn)品。
在激光熔接步驟以后，如圖12中所示，使用維多利亞(Victoria)模174 沖切需要的形狀。維多利亞模174可以例如是，其中根據(jù)需要沖切的形狀 而設(shè)置有約23 mm高的刀刃175的薄板。
以維多利亞模174與圖10和11中所示例的復(fù)合光學(xué)片170的熔接區(qū) 域?qū)?zhǔn)的方式將復(fù)合光學(xué)片170設(shè)置在壓機(jī)上，并且接連地沖切片，以得 產(chǎn)品尺寸的到顯示器用光學(xué)片178。在此步驟后進(jìn)行堆集步驟和封裝步驟。
接著，將描述顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線的實(shí)例。以下所述生產(chǎn)線通用 于顯示器用光學(xué)片10至60。然而，為了解釋的方便，這里將它應(yīng)用于由 四個(gè)層壓的層組成的顯示器用光學(xué)片(第一實(shí)施方案)。
圖13是顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線11的方塊圖。在圖13左側(cè)的輥12B、 14B、 16B和18B分別是圖1中的第一漫射片12、第一棱鏡片14、第二棱 鏡片16和第二漫射片18的輥。
輥12B、 14B、 16B和18B被支撐在各自的供給裝置(未示出)的旋轉(zhuǎn)軸 周圍，使得可以從輥12B、 14B、 16B和18B分別以近似相同的速度供給 第一漫射片12、第一棱鏡片14、第二棱鏡片16和第二漫射片18。
第一漫射片12、第一棱鏡片14、第二棱鏡片16和第二漫射片18通過(guò) 由各自的導(dǎo)輥G所支撐而被供給，并且最終被層壓在以后所述的激光頭 24的上游(層壓步驟)。
包括激光頭24的可用激光槍是波長(zhǎng)為355至1064 nm的YAG激光槍、 半導(dǎo)體激光槍、波長(zhǎng)為9至11 )im的二氧化碳激光槍等。關(guān)于振蕩類型，可以使用連續(xù)振蕩或脈沖振蕩，但是當(dāng)由于良好的成品外觀而在切割的幾 乎同時(shí)進(jìn)行熔接時(shí)，優(yōu)選脈沖熔接。
關(guān)于在切割(切割步驟)的幾乎同時(shí)進(jìn)行熔接(粘合步驟)所需的功率和 頻率，盡管它們?nèi)Q于材料的供給速率、激光束的掃描速度、材料的厚度
等，但是通常在2至50W的功率和lOOkHz的功率下得到良好的結(jié)果。
將激光頭24安裝在可以在X方向(片的寬度方向)或X-Y方向上移動(dòng) 的X機(jī)器人(robot辦或XY機(jī)器人軸上?？梢詫⑺仓迷谌我庑枰奈恢茫?或沿任意需要的路徑移動(dòng)?？梢愿鶕?jù)激光輻照?qǐng)D案移動(dòng)激光頭24本身， 但是如果在固定激光頭的情況下通過(guò)光纖導(dǎo)引激光束，則可以使X-Y方向 上的移動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化。
順便提及，可以安裝已知機(jī)構(gòu)(抽吸裝置等)，以抽吸在通過(guò)激光頭24 的切割和熔接過(guò)程中產(chǎn)生的煙。
通過(guò)將激光束從激光頭24指向?qū)訅后w的邊緣上的需要位置，并且以恒 定的速度移動(dòng)激光點(diǎn)，將層壓體的邊緣切割成產(chǎn)品尺寸、熔融并且粘合。
顯示器用光學(xué)片IO(參見圖l)是通過(guò)以上步驟制備的。在切割和粘合 以后，使光學(xué)片在運(yùn)輸機(jī)26上運(yùn)送。當(dāng)運(yùn)輸機(jī)26停止時(shí)，通過(guò)水平轉(zhuǎn)移 機(jī)器28將在運(yùn)輸機(jī)26上面的光學(xué)片10接連層疊在堆集單元32上。
另一方面，通過(guò)巻繞機(jī)器(未示出其細(xì)節(jié))的巻繞輥36將通過(guò)激光頭24 沖切顯示器用光學(xué)片10以后剩余的片的層壓體34巻繞。
顯示器用光學(xué)片的制備方法(第一制備方法)提供了下列優(yōu)點(diǎn)l)至3): 1)瑕疵-誘導(dǎo)的故障的減少
透鏡片(第一棱鏡片14和第二棱鏡片16)的上表面和下表面上的瑕疵 部分地由于透鏡效應(yīng)而趨于顯著。另一方面，漫射片(第一漫射片12和第 二漫射片18)的下表面上的瑕疵由于光漫射而不顯著。因而，為了減少瑕 疵-誘導(dǎo)的故障，重要的是損傷透鏡片。損傷經(jīng)常在制備以后的操作過(guò)程中 發(fā)生。通過(guò)將透鏡片與漫射片組合，就可以減少由瑕疵誘導(dǎo)的故障，因?yàn)?漫射片起保護(hù)片的作用。尤其是在根據(jù)第一實(shí)施方案的顯示器用光學(xué)片 IO(參見圖l)和根據(jù)第二實(shí)施方案的顯示器用光學(xué)片30(參見圖3)的情況 下，此效果巨大的因?yàn)橥哥R片沒(méi)有暴露。2) 組裝步驟數(shù)量的減少
例如，在液晶顯示單元的組裝中，如果使用根據(jù)第一實(shí)施方案的顯示 器用光學(xué)片IO(參見圖1)，則僅需要一個(gè)安裝顯示器用光學(xué)片10的步驟， 然而，如果使用常規(guī)光學(xué)片，需要8個(gè)步驟g卩，(i)第一漫射片的安裝， (ii)保護(hù)片從第一透鏡片的后側(cè)的分離，(iii)保護(hù)片從第一透鏡片的前側(cè) 的分離，(iv)第一透鏡片的安裝，(V)保護(hù)片從第二透鏡片的后側(cè)的分離， (Vi)保護(hù)片從第二透鏡片的前側(cè)的分離，(vii)第二透鏡片的安裝，和(viii) 第二漫射片的安裝。這樣，第一制備方法可以極大地減少組裝步驟的數(shù)量， 從而導(dǎo)致產(chǎn)品成本的降低。
3) 保護(hù)片的數(shù)量的減少
經(jīng)常將保護(hù)片粘貼到透鏡片，以保護(hù)免受損傷。保護(hù)片在安裝透鏡片 以后被丟棄，因此是非常浪費(fèi)的。通過(guò)使漫射片與保護(hù)片組合，本發(fā)明可 以減少保護(hù)片的數(shù)量。
具體地，在根據(jù)第四實(shí)施方案的顯示器用光學(xué)片40(參見圖4)以及根 據(jù)第六實(shí)施方案的顯示器用光學(xué)片60(參見圖6)中，可以削減1個(gè)保護(hù)片； 在根據(jù)第三實(shí)施方案的顯示器用光學(xué)片30(參見圖3)中，可以削減2個(gè)保 護(hù)片；在根據(jù)第二實(shí)施方案的顯示器用光學(xué)片20(參見圖2)以及根據(jù)第五 實(shí)施方案的顯示器用光學(xué)片50(參見圖5)中，可以削減3個(gè)保護(hù)片;以及 在根據(jù)第一實(shí)施方案的顯示器用光學(xué)片IO(參見圖l)中，可以削減4個(gè)保 護(hù)片。
圖14是顯示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線51的方 塊圖。隨便提及，用與圖13中相應(yīng)的組件相同的附圖標(biāo)記表示與圖13中 的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線11的那些組件相同或相似的組件，并且將省 略對(duì)它們的詳細(xì)描述。
圖14中的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線51使用了激光頭72、 74和76以 及壓機(jī)48(壓機(jī)單元)(參見圖14)，以代替圖13中的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線11的激光頭24。激光頭72、 74和76安裝在壓輥(導(dǎo)輥G)的下游。
激光頭72、 74和76被用來(lái)將兩個(gè)以上的層壓的片熔合在一起。具體
地，激光頭72將第一漫射片12和第一棱鏡片14熔合在一起，激光頭74
將第一棱鏡片14和第二棱鏡片16熔合在一起，而激光頭76將第二棱鏡
片16和第二漫射片18熔合在一起。
順便提及，與圖13中的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線11的激光頭24不同，
激光頭72、 74和76僅被用于粘合步驟，而切割步驟是通過(guò)沖切壓機(jī)48
進(jìn)行的。然而，激光頭72、 74和76的基本技術(shù)規(guī)范和周圍構(gòu)造與在圖13
中的近似相同。
可以設(shè)置激光頭72、 74和76的條件，使得熔合的部位將不由于加熱 而損壞，并且可以通過(guò)從空氣-冷卻機(jī)構(gòu)吹送空氣來(lái)冷卻粘合(熔合)的部 位。
通過(guò)使激光頭72、74和76下游的沖切壓機(jī)48的刀刃穿過(guò)熔合和粘合 部位的中心部分，可以粘合在產(chǎn)生的復(fù)合光學(xué)片中的沖切的片(顯示器用光 學(xué)片10至60)的全部或任何需要的邊上的邊緣。
接著，將描述顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線的再一個(gè)實(shí)例。圖15是根據(jù)另 一個(gè)實(shí)施方案的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線61的方塊圖。隨便提及，用與 圖13和14中相應(yīng)的組件相同的附圖標(biāo)記表示與圖13中的顯示器用光學(xué) 片的生產(chǎn)線11以及圖14中的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線51的那些組件相 同或相似的組件，并且將省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。
圖15中的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線61使用了一個(gè)激光頭78，以代替 圖14中的顯示光學(xué)片生產(chǎn)線51的激光頭72、 74和76。激光頭78安裝在 壓輥(導(dǎo)輥G)的下游。
激光頭78被用來(lái)將兩個(gè)以上的層壓的片熔合在一起。具體地，激光頭 78將第一漫射片12、第一棱鏡片14、第二棱鏡片16和第二漫射片18的 層壓體熔合在一起。
順便提及，激光頭78僅被用于粘合步驟，而切割步驟是通過(guò)沖切壓機(jī) 48進(jìn)行的。然而，激光頭78的基本技術(shù)規(guī)范和周圍構(gòu)造與在圖13中的近似相同。
可以設(shè)置激光頭78的條件，使得熔合的部位將不由于加熱而損壞，并 且可以通過(guò)從空氣-冷卻機(jī)構(gòu)吹送空氣來(lái)冷卻粘合(熔合)的部位。
通過(guò)使激光頭78下游的沖切壓機(jī)48的刀刃穿過(guò)熔合和粘合部位的中 心部分，可以粘合在產(chǎn)生的復(fù)合光學(xué)片中的沖切的片(顯示器用光學(xué)片10 至60)的全部或任何需要的側(cè)面上的邊緣。
接著，將給出對(duì)片(顯示器用光學(xué)片10至60)的平面布置的描述，所述 片是從第一漫射片12、第一棱鏡片14、第二棱鏡片16和第二漫射片18 的層壓體中沖切出的。
圖16A和16B是示例在圖13中所示例的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線11 上，從層壓體中沖切出的片(顯示器用光學(xué)片10至60)的平面布置的圖。 圖17A和17B是示例在圖14至15中所示例的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線 51和61上，從層壓體中沖切出的片(顯示器用光學(xué)片10至60)的平面布置 的圖。
圖16A顯示了在與層壓體的運(yùn)送方向相平行的方向上的熔合(粘合步 驟)和沖切(切割步驟)，而圖16B顯示在與層壓體的運(yùn)送方向相傾斜的方向 上的熔合(粘合步驟)和沖切(切割步驟)。在圖中，沿從層壓體中沖切出的片 的外圍邊緣的虛線表示熔合的點(diǎn)。
圖17A顯示了在與層壓體的運(yùn)送方向相平行和垂直的方向上的熔合 (粘合步驟)和沖切(切割步驟)，而圖17B顯示了在與層壓體的運(yùn)送方向相 傾斜的方向上的熔合或粘合(粘合步驟)。在圖中，沿從層壓體中沖切出的 片的外圍邊緣的虛線表示熔合或粘合的點(diǎn)。
接著，將描述制備方法的第二形式。除通過(guò)激光輻照的加熱和粘合光 熱轉(zhuǎn)化材料的方法以外，還可以用這樣的方法，所述方法借助于超聲熔接 機(jī)對(duì)需要被粘合的部位施加超聲振動(dòng)，并且使用通過(guò)振動(dòng)產(chǎn)生的摩擦熱粘 合該部位。
圖18是超聲熔接機(jī)的方塊圖。如圖中所示例的，超聲熔接機(jī)200配備 有振蕩器202、振動(dòng)器204、增壓器(booster)206、超聲變幅桿208和基塊210。氣缸216被容納在直立在表面板212上的壓柱(presscolumn)214中。 氣缸216可以上下移動(dòng)超聲變幅桿208。
采用如上所述所配置的超聲熔接機(jī)200，熔接是使用1 kW的功率、34 kg的熔接力以及L2秒的熔接時(shí)間進(jìn)行的。結(jié)果，在外觀、粘合強(qiáng)度或光 學(xué)性能上沒(méi)有任何問(wèn)題的情況下實(shí)現(xiàn)了粘合。
盡管在這里示例的實(shí)例中，粘合了放置在棱鏡片的頂部上的光漫射片， 但是通過(guò)調(diào)節(jié)超聲功率、熔接力以及加壓時(shí)間，也可以粘合3個(gè)或4個(gè)片。 此外，還可以通過(guò)從前側(cè)和后側(cè)的兩次超聲熔接來(lái)粘合光學(xué)片。
由于機(jī)械條件，超聲熔接包括將需要被粘合的材料放置在超聲變幅桿 208和基塊210之間。當(dāng)通過(guò)超聲熔接機(jī)200粘合在運(yùn)轉(zhuǎn)中的工件(g卩，處 于轉(zhuǎn)送中的光學(xué)片材料)時(shí)，需要的是，如同在超聲變幅桿208的情況一樣， 基塊210應(yīng)當(dāng)安置有上/下機(jī)構(gòu)。
圖19顯示了使用一種制備方法的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線的實(shí)例，在 所述制備方法中，以堆體的形式遞送四種類型的巻狀光學(xué)片，并且在沖切 以前將其通過(guò)超聲熔接機(jī)粘合。
在圖19中的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線71中，用與圖15中相應(yīng)的組件 相同的附圖標(biāo)記表示與圖15中的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線61的那些組件 相同或相似的組件，并且將省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。
圖19中的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線71使用了超聲熔接機(jī)220，以代 替圖15中示例的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線61的激光頭78。包括超聲變幅 桿228的超聲熔接頭230由垂直的X-Y移動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐。可以將與超聲熔接 頭230相對(duì)安置的砧臺(tái)(基塊)232通過(guò)上/下機(jī)構(gòu)(未示出)上下移動(dòng)(參見圖 20)。
為了熔接，通過(guò)升高砧臺(tái)232將工件放置在超聲變幅桿228和砧臺(tái)232 之間。當(dāng)在不進(jìn)行熔接的情況下運(yùn)送片時(shí)，砧臺(tái)232被降低至離開工件的 位置。這防止了對(duì)背側(cè)的損傷。
圖21是顯示通過(guò)圖19中所示的熔接頭230進(jìn)行熔接的實(shí)例的平面圖。 圖21中由雙點(diǎn)劃線(two-dot chain line)包圍的近似長(zhǎng)方形區(qū)域240(包括四個(gè)凸部)表示要在圖19中的壓機(jī)48上沖切的形狀(產(chǎn)品形狀)。對(duì)于圖21 中將要被沖切的區(qū)域，僅熔接由實(shí)線包圍的凸部(四個(gè)位置)。在熔接凸部
242以后，在圖19中的壓機(jī)48上將光學(xué)片沖切成產(chǎn)品形狀。
產(chǎn)品尺寸的顯示器用光學(xué)片IO是以此方式制備的。在壓機(jī)48上切割 和粘合以后，將光學(xué)片10在運(yùn)輸機(jī)26上運(yùn)送。當(dāng)運(yùn)輸機(jī)26停止時(shí)，通 過(guò)水平轉(zhuǎn)移機(jī)器28將在運(yùn)輸機(jī)26上的光學(xué)片10接連層疊在堆集單元32 上。
順便提及，在圖19中，附圖標(biāo)記250表示Lumirror輸送輥、252表示 夾具滑動(dòng)器，254表示電離源，256表示巻繞輥，以及258表示控制面板。
接著，將描述顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線的再一個(gè)實(shí)例。圖22是顯示器 用光學(xué)片的生產(chǎn)線41的方塊圖。隨便提及，用與圖14和13中相應(yīng)的組 件相同的附圖標(biāo)記表示與圖13中的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線11和圖14 中的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線51的那些組件相同或相似的組件，并且將 省略對(duì)它們的詳細(xì)描述。
圖22中的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線41使用了超聲變幅桿62、 64和 66，以代替圖14中的顯示光學(xué)片生產(chǎn)線51的激光頭72、 74和76。超聲 變幅桿62、 64和66安裝在壓輥(導(dǎo)輥G)的下游。
超聲變幅桿62、 64和66被用來(lái)將兩個(gè)以上的層壓的片熔合在一起。 具體地，超聲變幅桿62將第一漫射片12和第一棱鏡片14熔合在一起， 超聲變幅桿64將第一棱鏡片14和第二棱鏡片16熔合在一起，而超聲變 幅桿66將第二棱鏡片16和第二漫射片18熔合在一起。
順便提及，盡管在圖示中沒(méi)有顯示砧臺(tái)，但是以與超聲變幅桿62、 64 和66相對(duì)的關(guān)系放置各個(gè)上-和-下砧臺(tái)。
關(guān)于超聲變幅桿62、 64和66(超聲熔接機(jī))，使用氣缸上下移動(dòng)變幅桿 的類型(例如以上通過(guò)參考圖18所述的)以及使用伺服電動(dòng)機(jī)上下移動(dòng)變 幅桿的類型是已知的，但是可以使用任意類型的超聲變幅桿，只要可以用 負(fù)荷通過(guò)對(duì)片施加超聲振動(dòng)而使該片熔合在一起即可。
關(guān)于圖22中所示的超聲變幅桿62、 64和66的位置控制，當(dāng)沖切的圖案與片的供給方向平行時(shí)，僅需要在片的寬度方向上轉(zhuǎn)換它們的位置。在 傾斜的沖切圖案的情況下，可以使用擺動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)移動(dòng)的量在寬度方向上
移動(dòng)超聲變幅桿62、 64和66，所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)可以根據(jù)需要改變超聲變幅 桿62、 64和66的移動(dòng)方向。
可以設(shè)置超聲變幅桿62、 64和66的條件，使得熔合的部位將不由于 加熱而損壞，并且可以通過(guò)從空氣-冷卻機(jī)構(gòu)吹送空氣來(lái)冷卻粘合(熔合)的 部位。
通過(guò)使超聲變幅桿62、64和66下游的沖切壓機(jī)48的刀刃穿過(guò)熔合和 粘合部位的中心部分，可以粘合在產(chǎn)生的復(fù)合光學(xué)片中的沖切的片(顯示器 用光學(xué)片10至60)的全部或任何需要的側(cè)面上的邊緣。
如上所述，本發(fā)明的實(shí)施方案使得可以使用比常規(guī)方法更簡(jiǎn)單的方法、 以低成本制備高-質(zhì)量顯示器用光學(xué)片。
而且，本發(fā)明提供了下列優(yōu)點(diǎn)。
1) 成本和厚度的降低，從而導(dǎo)致增加的產(chǎn)品價(jià)值 用于大的液晶電視裝置的光學(xué)片需要?jiǎng)傂裕瑥亩沟帽仨毷褂脦缀跸?br> 常規(guī)背材的兩倍厚的背材。然而，由根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)片是多個(gè)片的組合， 因此它可以提供充分的剛性，而不需增加單獨(dú)層的厚度。這使得可以降低 單獨(dú)層的厚度。
2) 聚光本領(lǐng)下降的防止，從而導(dǎo)致提高的性能
一些透鏡片的背側(cè)經(jīng)過(guò)了無(wú)光處理，以防止損傷(以使瑕疵較不顯著)。 根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)片不需要無(wú)光處理。這降低了生產(chǎn)成本，防止了由無(wú)光 處理引起的聚光本領(lǐng)的下降，從而提高了性能。
以上己經(jīng)描述了根據(jù)本發(fā)明的顯示器用光學(xué)片的制備方法的實(shí)施方 案，但是本發(fā)明不限于以上實(shí)施方案并且可以采取許多其它的形式。
例如，盡管在全部的以上實(shí)施方案中，第一棱鏡片14和第二棱鏡片 16上的棱鏡面朝上，但是可以在棱鏡面朝下的情況下層壓棱鏡片。
而且，層的組合不限于根據(jù)以上實(shí)施方案的那些層的組合，并且可以 將保護(hù)片放置在上面和下面。
這樣的層組合將以類似的方式起作用，并且提供與以上實(shí)施方案相類 似的效果。此外，在制備方法的第一形式(使用激光)和制備方法的第二形式(使用 超聲波)中，可以以以下兩個(gè)順序中的任何一個(gè)來(lái)加工光學(xué)片可以在沖切 步驟中將組合步驟以后的光學(xué)片沖切成預(yù)定的形狀，或可以在組合步驟中 將在沖切步驟中沖切成預(yù)定形狀的片膠粘在一起。
此外，光學(xué)片的下列組合(將它們層壓的順序)是可用的。光漫射片+透鏡片的組合。光漫射片+第一透鏡片+第二透鏡片的組合。
在此情形下，優(yōu)選的是進(jìn)行粘合使得第一透鏡片的脊線(ridge line)
處于直角，但是可以調(diào)節(jié)該角，以防止波紋干擾等。第一光漫射片+透鏡片+第二光漫射片的組合。第一光漫射片+第一透鏡片+第二透鏡片+第二光漫射片的組合。透鏡片+光漫射片的組合。第一透鏡片+第二透鏡片+光漫射片的組合。
本發(fā)明可以應(yīng)用于上述組合[1]至[6]中的任何一種。 [棱鏡片的制備]
制備用作第一棱鏡片14和第二棱鏡片16的棱鏡片。它通用于第一棱 鏡片14和第二棱鏡片16。
-樹脂溶液的制備
將圖23的表中的化合物以該表中所示的重量比混合，然后在5(TC加 熱并溶解該混合物，以得到樹脂溶液。化合物的名稱和細(xì)節(jié)顯示如下
EB3700: Ebecryl 3700(雙酚-A環(huán)氧二丙烯酸酯)，由Died UC股份有 限公司(Dicel-UC，Co,，Ltd.)生產(chǎn)；(粘度2200 mPa.s/65。C)
BPE200: NK Ester BPE-200(環(huán)氧乙烷改性的雙酚-A甲基丙烯酸酯)， 由 SHIN-NAKAMURA化學(xué)股份有限公司(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO., LTD.)生產(chǎn)；(粘度590 mPa.s/65。C)
BR-31: NEW FRONTIER BR-31(丙烯酸三溴苯氧基乙酯)，由DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU股份有限公司(DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU CO.,LTD.)生產(chǎn)；(在室溫為固體；熔點(diǎn)5(TC以上)
LR8893X: LucirinLR8893X(作為自由基產(chǎn)生劑的乙基-2,4，6-三甲基苯 甲酰苯基氧化膦)，由BASF公司生產(chǎn)。
MEK:甲基乙基酮
使用圖24中所示構(gòu)造的棱鏡片制備裝置制備棱鏡片。
將寬度為500 mm并且厚度為100 的透明PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二 醇酯)膜用作片W。
使用長(zhǎng)度為700 mm (在片W的寬度方向上)并且直徑為300 mm的壓 花輥83。它由S45C制成，并且鍍有鎳。用金剛石切割器(單點(diǎn))，圍繞輥 的整個(gè)圓周在約500 mm的長(zhǎng)度上，沿輥軸切割間距為50pm的凹槽。凹 槽的橫截面形狀是頂角為90度的三角形。凹槽的底部也是沒(méi)有平坦部分 并且頂角為90度的三角形。gp，凹槽為50iim寬以及約25 ^tm深。凹槽 是在輥的圓周方向上沒(méi)有任何縫的環(huán)形凹槽。因而，用壓花輥83可以形 成雙凸透鏡(棱鏡片)。在凹槽-切割之后，對(duì)輥的表面鍍鎳。
將具有擠壓類型涂布頭82C的口模涂布機(jī)(dye coater)用作涂布裝置82。
將圖23中的表中所示的組合物的液體用作涂布液F(樹脂溶液)。通過(guò) 進(jìn)料器82B，控制供給到涂布頭82C的涂布液F的量，使得在干燥有機(jī)溶 劑以后，涂布液F(樹脂溶液)的膜厚度為20 iam。
將循環(huán)熱空氣干燥機(jī)用作干燥裝置89。熱空氣的溫度是IO(TC。
將覆蓋有橡膠硬度為90的硅橡膠層的200-mm直徑輥用作軋輥84。 在壓花輥83和軋輥84之間壓制片W的軋點(diǎn)壓力(有效軋點(diǎn)壓力)是0.5 Pa。
將金屬鹵化物燈用作樹脂固化裝置85。它以1000 mJ/cm2的能量輻照。
從而，得到具有凹-凸圖案的棱鏡片。
將底涂層、背涂層和光漫射層以此順序通過(guò)下列方法形成，從而制備 出第一漫射片12(下漫射片)。
-底涂層使用繞線棒(線尺寸#10)，用液體A涂布100^im厚度的聚對(duì)苯二甲 酸乙二醇酯膜(背材)的一側(cè)，并且在120。C干燥2分鐘以后，得到膜厚度 為1.5 pm的底涂層，所述液體A是下列組成的底涂層液體。
(底涂層液體)
甲醇 4,165 g
JURYMER SP-50T (由Nihon Junyaku股份有限公司生產(chǎn))1,495 g 環(huán)己酮 339g JURYMERMB-1X (由Nihon Junyaku股份有限公司生產(chǎn)) 1.85 g (有機(jī)粒子交聯(lián)的聚甲基丙烯酸甲酯-重均粒子直徑為6.2 /im的球形 超細(xì)粒子)
-背涂層
使用繞線棒(線尺寸=#10)，用液體B涂布從底涂層中的背材的另一 側(cè)上的表面，并且在12(TC干燥2分鐘以后，得到膜厚度為2.0 ,的背涂 層，所述液體B是下列組成的背涂層液體。
(背涂層液體)
甲醇 4,171 g
JURYMER SP-50T (由Nihon Junyaku股份有限公司生產(chǎn)) 1，487 g 環(huán)己酮 340 g
JURYMER MB-IX (由Nihon Junyaku股份有限公司生產(chǎn)) 2.68 g (有機(jī)粒子交聯(lián)的聚甲基丙烯酸甲酯-重均粒子直徑為6.2 的球形 超細(xì)粒子)
-光漫射層
使用繞線棒(線尺寸=#22)，用液體C涂布上面制備的背材的底涂層 表面，并且在120。C干燥2分鐘以后，得到光漫射層，所述液體C是具有 下列組成的光漫射液體。順便提及，如以后所述，光漫射層以兩種方法得 到在制備液體C之后立即涂覆；或在將液體C放置2小時(shí)以后涂覆。
(光漫射液體)環(huán)己酮
DISPARLON PFA-230(具有20質(zhì)量％的固體濃度)
20.84 g 0.74 g
(防沉降劑脂肪酰胺，由Kusumoto化學(xué)有限公司(Kusumoto Chemicals, Ltd.)生產(chǎn))
丙烯酸樹月旨(DIANALBR-117，由Mitsubishi Ray on股份有限公司生產(chǎn))
JURYMER MB-20X (由NIHON JUNYAKU股份有限公司生產(chǎn))11.29 g
(有機(jī)粒子交聯(lián)的聚甲基丙烯酸甲酯-重均粒子直徑為18 pm的球形
F780F (大日本油墨和化學(xué)公司(Dainippon Ink and Chemicals, Inc.))
(30質(zhì)量％在甲基乙基酮中的溶液) [第二漫射片18的制備]
除加入1.13 g的JURYMER MB-20X代替11.29 g的JURYMER MB-20X以外，使用與第一漫射片12相同的過(guò)程和相同條件制備第二漫 射片18(上面的漫射片)。
通過(guò)使用以上制備的片，并且以從底部開始的順序?qū)訅旱谝宦淦?12、第一棱鏡片14、第二棱鏡片16和第二漫射片18，從而制備圖1中所 示的顯示器用光學(xué)片IO(光學(xué)片組件)。
將圖13中所示的顯示器用光學(xué)片的生產(chǎn)線11用作制備設(shè)備。將二氧 化碳激光槍作為包括激光頭24的激光槍。它的波長(zhǎng)是10 pm、功率是25 W 以及頻率是50 kHz。
顯示器用光學(xué)片10(光學(xué)片組件)的制備方法包括通過(guò)激光輻照來(lái)切 割并粘合層壓片的四個(gè)邊緣。
通過(guò)下列方法制備顯示器用光學(xué)片將所述片(第一漫射片12、第一
-20質(zhì)量％在甲基乙基酮中的溶液
17.85 g
超細(xì)粒子)
0.03 g棱鏡片14、第二棱鏡片16和第二漫射片18)中的每一個(gè)分別地切割成產(chǎn)品 尺寸，并且將該片一個(gè)接一個(gè)地層疊和粘合。
將各自100套的根據(jù)實(shí)施例和比較例的顯示器用光學(xué)片安裝到液晶顯 示單元中，并且檢査瑕疵-誘導(dǎo)的故障。如果識(shí)別了通過(guò)瑕疵引起的亮線， 則確定給定套的光學(xué)片是有缺陷的。
實(shí)施例的100套中，僅l套是有缺陷的。另一方面，比較例中的100 套中，24套是有缺陷的。這證實(shí)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以極大地減少瑕 疵-誘導(dǎo)的故障。
權(quán)利要求
1. 一種顯示器用光學(xué)片的制備方法，該方法包括層壓多個(gè)光學(xué)片的層壓步驟；和粘合步驟用激光束從在層壓步驟中所制備的光學(xué)片的層壓體的一側(cè)輻照所述層壓體上的至少一個(gè)以上的點(diǎn)，從而粘合輻照的點(diǎn)，以得到其中結(jié)合有多個(gè)光學(xué)片的復(fù)合光學(xué)片。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的顯示器用光學(xué)片的制備方法，所述方法進(jìn)一 步包括在通過(guò)用激光束輻照而粘合的光學(xué)片之間由激光吸收劑形成光熱 轉(zhuǎn)化層的光熱轉(zhuǎn)化層形成步驟。
3. —種顯示器用光學(xué)片的制備方法，該方法包括 層壓多個(gè)光學(xué)片的層壓步驟；和粘合步驟從層壓步驟中所制備的光學(xué)片的層壓體的一側(cè)將變幅桿壓 在所述層壓體上的至少一個(gè)以上的點(diǎn)上，從而粘合所述的點(diǎn)，以得到其中 結(jié)合有多個(gè)光學(xué)片的復(fù)合光學(xué)片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示器用光學(xué)片的制備方法，所述方法進(jìn)一步包括升高和降低以與變幅桿相對(duì)的關(guān)系放置的基塊的基塊上/下步驟。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的顯示器用光學(xué)片的制備方法，其中所述多個(gè)光學(xué)片是包括至少一個(gè)光漫射片和至少一個(gè)透鏡片的兩個(gè) 以上的光學(xué)片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的顯示器用光學(xué)片的制備方法， 其中-所述多個(gè)光學(xué)片中的每一個(gè)具有比產(chǎn)品尺寸大的平面尺寸；和 所述制備方法進(jìn)一步包括將在粘合步驟中得到的復(fù)合光學(xué)片切割成 所述產(chǎn)品尺寸的切割步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在將多個(gè)光學(xué)片粘合成復(fù)合片時(shí)促進(jìn)片材的粘合的制備方法，并且提供一種適于液晶顯示單元等的光學(xué)片的制備方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的制備方法包括層壓多個(gè)光學(xué)片的層壓步驟；以及粘合步驟用激光束從在層壓步驟中所制備的光學(xué)片的一側(cè)輻照所述層壓體上的至少一個(gè)以上的點(diǎn)，從而粘合輻照的點(diǎn)，以得到其中結(jié)合有多個(gè)光學(xué)片的復(fù)合光學(xué)片。優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括在將要被熔合的光學(xué)片之間由光吸收劑形成光熱轉(zhuǎn)化層的步驟。順便提及，可以用超聲熔接代替激光熔接，或與激光熔接組合使用。
文檔編號(hào)B29L11/00GK101300122SQ20068004136
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2006年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者竹田明彥, 遠(yuǎn)藤惠介 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社