用于修剪顯示器中的偏光器的方法與裝備制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開涉及用于修剪顯示器中的偏光器的方法與裝備。提供了具有顯示器的電子設(shè)備，其中顯示器諸如安裝在電子設(shè)備外罩中的液晶顯示器。顯示器包括諸如玻璃彩色濾光片襯底的玻璃顯示層。偏光器層形成在玻璃顯示層上。為了確保偏光器層的外圍邊緣匹配玻璃顯示層的外圍邊緣，使用激光束掃描系統(tǒng)來修剪偏光器層懸在玻璃顯示層之上的邊緣部分。激光束掃描系統(tǒng)包括沿著偏光器層的邊緣進(jìn)行多次掃描的移動激光束。為了防止在修剪操作中對玻璃顯示層的損壞，在相繼的掃描之間修改移動激光的特性，使得激光切割的能量密度隨著激光束接近玻璃的表面而減小。
【專利說明】用于修剪顯示器中的偏光器的方法與裝備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開總體上涉及電子設(shè)備，并且更具體地，涉及帶顯示器的電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]電子設(shè)備常常包括顯示器。例如，蜂窩電話和便攜式計(jì)算機(jī)常常包括用于向用戶呈現(xiàn)信息的顯示器。
[0003]諸如液晶顯示器的顯示器具有偏光器。偏光器是由層壓到玻璃顯示層的聚合物層構(gòu)成的?？赡芷谕_保偏光器層具有與所關(guān)聯(lián)的玻璃顯示層相同的尺寸。如果偏光器太大，則偏光器的邊緣會懸在玻璃顯示層的邊緣之上，這又可能會導(dǎo)致偏光器剝離。如果偏光器太小，則顯示器的邊緣將具有不好看的可見偏光器邊緣。盡管偏光器邊緣可以用塑料邊框覆蓋，但是邊框的使用減小了顯示器的可視區(qū)域并且會使顯示器不吸引人。
[0004]因此，期望能夠?yàn)殡娮釉O(shè)備提供改進(jìn)的帶偏光器的顯示器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供了一種帶顯示器的電子設(shè)備，其中顯示器諸如安裝在電子設(shè)備外罩中的液晶顯示器。顯示器具有夾在諸如彩色濾光片層的上顯示層與諸如薄膜晶體管層的下顯示層之間的一層液晶材料。
[0006]在彩色濾光片層的上表面上形成上偏光器。在薄膜晶體管層的下表面上形成下偏光器。附加的顯示器結(jié)構(gòu)為顯示器提供背光。
[0007]彩色濾光片層包括玻璃襯底，上偏光器層壓到該玻璃襯底。偏光器最初具有懸在玻璃襯底之上的超出部分。激光束掃描系統(tǒng)用于修剪偏光器懸在玻璃襯底之上的邊緣部分。
[0008]激光束掃描系統(tǒng)包括沿著偏光器層的邊緣進(jìn)行多次掃描的移動激光束。為了確保玻璃襯底在偏光器修剪操作過程中不被損壞，隨著激光束接近玻璃襯底的表面，在相繼的掃描之間修改移動激光束的特性。例如，隨著激光束接近玻璃襯底的表面，激光切割的能量密度被減小。
[0009]激光切割的能量密度可以通過增加移動激光束的光斑尺寸來減小。因?yàn)槊看蜗嗬^的掃描都更靠近玻璃襯底的表面進(jìn)行切割，所以諸如光功率輸出與激光波長的其它激光特性也可以被調(diào)整，以便減小激光切割的能量密度。
[0010]從附圖及以下對優(yōu)選實(shí)施例的具體描述，進(jìn)一步的特征、其本質(zhì)與各種優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)一種實(shí)施例的具有顯示器結(jié)構(gòu)的說明性電子設(shè)備(諸如膝上型電腦)的透視圖。
[0012]圖2是根據(jù)一種實(shí)施例的具有顯示器結(jié)構(gòu)的說明性電子設(shè)備(諸如手持式電子設(shè)備)的透視圖。
[0013]圖3是根據(jù)一種實(shí)施例的具有顯示器結(jié)構(gòu)的說明性電子設(shè)備(諸如平板電腦)的透視圖。
[0014]圖4是根據(jù)一種實(shí)施例的具有顯示器結(jié)構(gòu)的說明性電子設(shè)備(諸如電腦顯示器)的透視圖。
[0015]圖5是根據(jù)一種實(shí)施例的可以用在圖1、2、3和4所示類型的設(shè)備中的那種類型的說明性顯示器的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0016]圖6是根據(jù)一種實(shí)施例的說明性偏光器層的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0017]圖7是根據(jù)一種實(shí)施例的用于形成顯示層(諸如用于液晶顯示器彩色濾光片層的玻璃襯底層)的說明性系統(tǒng)的圖。
[0018]圖8是根據(jù)一種實(shí)施例的用于把偏光器層壓到顯示層的說明性系統(tǒng)的圖。
[0019]圖9是根據(jù)一種實(shí)施例的其中基于激光的裝備(laser-basedequipment)用于修剪顯示層上的偏光器的說明性系統(tǒng)的圖。
[0020]圖1OA是根據(jù)一種實(shí)施例的用在利用圖9的裝備的初始偏光器修剪操作中的那種類型的說明性聚焦透鏡與聚焦激光束的側(cè)視圖。
[0021]圖1OB是根據(jù)一種實(shí)施例的用在利用圖9的裝備的最終偏光器修剪操作中的那種類型的說明性聚焦透鏡與聚焦激光束的側(cè)視圖。
[0022]圖11是根據(jù)一種實(shí)施例的說明移動激光束如何進(jìn)行多次掃描以便除去偏光器層的邊緣部分的圖。
[0023]圖12是根據(jù)一種實(shí)施例的顯示偏光器膜與玻璃襯底的各自吸收頻譜的圖。
[0024]圖13是根據(jù)一種實(shí)施例的通過修剪玻璃顯示層上的偏光器來形成電子設(shè)備與顯示器所涉及的說明性步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本申請要求于2012年12月20日提交的美國專利申請N0.13/723，130的優(yōu)先權(quán)，該申請?jiān)诖艘肫淙孔鳛閰⒖肌?br> [0026]電子設(shè)備中的諸如液晶顯示器的顯示器可以配備有偏光器。具有帶偏光器的顯示器的說明性電子設(shè)備在圖1、2、3和4中示出。
[0027]圖1的電子設(shè)備10具有膝上型電腦的形狀并且具有上外罩12A和下外罩12B，其中下外罩12B具有諸如鍵盤16和觸墊18的組件。設(shè)備10具有鉸鏈結(jié)構(gòu)20，以便允許上外罩12A關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸24在方向22中相對于下外罩12B旋轉(zhuǎn)。顯不器14安裝在上外罩12A中。通過關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸24朝下外罩12B旋轉(zhuǎn)上外罩12A，有時(shí)候可以被稱為顯示器外罩或蓋子的上外罩12A被放在閉合位置。
[0028]基于諸如蜂窩電話、音樂播放器、游戲設(shè)備、導(dǎo)航單元或者其它小型設(shè)備的手持式設(shè)備，圖2示出了用于電子設(shè)備10的說明性配置。在用于設(shè)備10的這種類型的配置中，夕卜罩12具有相對的正面和背面。顯示器14安裝在外罩12的正面上。顯示器14可以具有包括開口的外層，其中開口用于諸如按鈕26和揚(yáng)聲器端口 28的組件。
[0029]在圖3的例子中，電子設(shè)備10是平板電腦。在圖3的電子設(shè)備10中，外罩12具有相對的平面正面與背面。顯示器14安裝在外罩12的正面上。如圖3中所示，顯示器14具有帶開口以便容納按鈕26的外層。
[0030]圖4示出了用于電子設(shè)備10的一種說明性配置，其中設(shè)備10是電腦顯示器或者集成到電腦顯示器中的電腦。利用這種類型的布置，用于設(shè)備10的外罩12安裝在諸如架子27的支撐結(jié)構(gòu)上。顯示器14安裝在外罩12的正面上。
[0031]在圖1、2、3和4中示出的用于設(shè)備10的說明性配置僅僅是說明性的?？偟膩碚f，電子設(shè)備10可以是膝上型電腦、包含嵌入式電腦的電腦監(jiān)視器、平板電腦、蜂窩電話、媒體播放器，或者其它手持式或便攜式電子設(shè)備，更小的設(shè)備，諸如腕表設(shè)備、掛件設(shè)備、耳機(jī)或耳塞設(shè)備，或者其它可佩帶的或微型的設(shè)備，電視機(jī)、不包含嵌入式電腦的電腦顯示器、游戲設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、嵌入式系統(tǒng)，諸如其中具有顯示器的電子裝備安裝在報(bào)亭或汽車中的系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)這些設(shè)備中的兩種或多種的功能的裝備，或者其它的電子裝備。
[0032]有時(shí)候被稱為外殼的設(shè)備10的外罩12是由諸如塑料、玻璃、陶瓷、碳纖維復(fù)合材料或者基于其它纖維的復(fù)合材料、金屬(例如，機(jī)加工鋁、不銹鋼或其它金屬)的材料、其它材料或者這些材料的組合形成的。設(shè)備10可以利用一體成型構(gòu)造來形成，其中外罩12的大部分或全部是由單一的結(jié)構(gòu)元件(例如，一塊機(jī)加工金屬或者一塊模制塑料)形成的，或者可以由多個(gè)外罩結(jié)構(gòu)(例如，已經(jīng)安裝到內(nèi)部框架元件或者其它內(nèi)部外罩結(jié)構(gòu)的外部外罩結(jié)構(gòu))形成。
[0033]顯示器14可以是包括觸摸傳感器的觸摸敏感顯示器或者可以對觸摸不敏感。用于顯示器14的觸摸傳感器可以由電容式觸摸傳感器電極的陣列、電阻式觸摸陣列、基于聲學(xué)觸摸、光學(xué)觸摸或者基于力的觸摸技術(shù)的觸摸傳感器結(jié)構(gòu)，或者其它合適的觸摸傳感器組件形成。
[0034]用于設(shè)備10的顯示器14包括由液晶顯示器(IXD)組件或者其它合適的圖像像素結(jié)構(gòu)形成的顯示器像素。
[0035]顯示器蓋子層可以覆蓋顯示器14的表面，或者諸如彩色濾光片層的顯示層或顯示器的其它部分可以用作顯示器14中最外面的(或者接近最外面的)層。最外面的顯示層可以由透明玻璃板、清澈(clear)塑料層或者其它透明構(gòu)件形成。
[0036]用于設(shè)備10的顯示器14 (例如，用于圖1、圖2、圖3、圖4的設(shè)備或者其它合適電子設(shè)備的顯示器14)的說明性配置的橫截面?zhèn)纫晥D在圖5中示出。如圖5中所示，顯示器14包括背光結(jié)構(gòu),諸如用于產(chǎn)生背光44的背光單兀42。在操作過程中，背光44向外行進(jìn)(在圖5的朝向中，是在維度Z中垂直向上)并且穿過顯示層46中的顯示器像素結(jié)構(gòu)。這照亮了由顯示器像素產(chǎn)生的任何圖像，供用戶觀看。例如，背光44照亮了顯示層46上由觀看者48在方向50上觀看的圖像。
[0037]顯示層46可以安裝在諸如塑料底盤結(jié)構(gòu)和/或金屬底盤結(jié)構(gòu)的底盤結(jié)構(gòu)中，以形成用于在外罩12中安裝的顯示模塊，或者顯示層46可以直接安裝在外罩12中(例如，通過把顯示層46堆疊到外罩12中的凹陷部分中)。顯示層46構(gòu)成液晶顯示器或者可以用于形成其它類型的顯示器。
[0038]在其中顯示層46用于形成液晶顯示器的配置中，顯示層46包括諸如液晶層52的液晶層。液晶層52夾在諸如顯不層58和56的顯不層之間。層56和58插在下偏光器層60和上偏光器層54之間。
[0039]層58和56是由透明的襯底層形成的，諸如清澈的玻璃或塑料層。層56和58是諸如薄膜晶體管層(例如，像用一層薄膜晶體管電路覆蓋的玻璃層之類的薄膜晶體管襯底)和/或彩色濾光片層(例如，像具有一層彩色濾光片元件(諸如布置在陣列中的紅、藍(lán)和綠彩色濾光片元件)的一層玻璃之類的彩色濾光片層襯底)的層。導(dǎo)電軌道、彩色濾光片元件、晶體管及其它電路與結(jié)構(gòu)在層58和56的襯底上形成(例如，形成薄膜晶體管層和/或彩色濾光片層)。觸摸傳感器電極也可以結(jié)合到諸如層58和56的層中和/或觸摸傳感器電極可以被形成在其它襯底上。
[0040]對于一種說明性配置，層58是包括薄膜晶體管與關(guān)聯(lián)電極(顯示器像素電極)的陣列的薄膜晶體管層，用于對液晶層52施加電場并且由此在顯示器14上顯示圖像。層56是包括彩色濾光片元件陣列的彩色濾光片層，用于為顯示器14提供顯示彩色圖像的能力。如果期望的話，層58可以是彩色濾光片層而層56可以是薄膜晶體管層。
[0041]在設(shè)備10中顯示器14的操作過程中，控制電路(例如，像圖5的印制電路66上的組件68之類的一個(gè)或多個(gè)集成電路和/或其它電路)用于生成要在顯示器14上顯示的信息(例如，顯示數(shù)據(jù))。要顯示的信息利用信號路徑，諸如由柔性印制電路64中導(dǎo)電金屬軌道形成的信號路徑(作為一個(gè)例子)，從電路68傳送到顯示器驅(qū)動器集成電路62。
[0042]諸如圖5的顯示器驅(qū)動器集成電路62的顯示器驅(qū)動器電路安裝在薄膜晶體管層驅(qū)動器突出部分(ledge)82上或者設(shè)備10中的其它地方。諸如柔性印制電路64的柔性印制電路電纜用于在印制電路66與薄膜晶體管層58之間路由信號。如果期望的話，顯示器驅(qū)動器集成電路62可以安裝在印制電路66或者柔性印制電路64上。印制電路66是由剛性印制電路板(例如，一層填充玻璃纖維的環(huán)氧樹脂)或者柔性印制電路(例如，柔性聚酰亞胺板或者其它柔性聚合物層)形成的。
[0043]背光結(jié)構(gòu)42包括諸如光導(dǎo)板78的光導(dǎo)板。光導(dǎo)板78是由諸如清澈的玻璃或塑料的透明材料形成的。在背光結(jié)構(gòu)42的操作過程中，諸如光源72的光源生成光74。光源72可以是例如發(fā)光二極管陣列。
[0044]來自諸如光源72的一個(gè)或多個(gè)光源的光74耦合到一個(gè)或多個(gè)對應(yīng)的邊緣表面中，諸如光導(dǎo)板78的邊緣表面76中，并且，由于全內(nèi)反射的原理，貫穿整個(gè)光導(dǎo)板78在維度X和Y中分布。光導(dǎo)板78包括諸如凹坑或凸起的光散射特征。光散射特征位于光導(dǎo)板78的上表面和/或相對的下表面上。
[0045]在方向Z從光導(dǎo)板78向上散射的光74為顯不器14充當(dāng)背光44。向下散射的光74在向上的方向被反射器80反射回來。反射器80是由諸如一層白色塑料或其它有光澤材料的反射性材料構(gòu)成的。
[0046]為了增強(qiáng)背光結(jié)構(gòu)42的背光性能，背光結(jié)構(gòu)42包括光膜70。光膜70包括用于幫助使背光44均勻并且由此減少熱點(diǎn)的擴(kuò)散層、用于增強(qiáng)離軸觀看的補(bǔ)償膜及用于對準(zhǔn)背光44的背光增強(qiáng)膜(有時(shí)候也稱為轉(zhuǎn)向膜)。光膜70與背光單元42中的其它結(jié)構(gòu)，諸如光導(dǎo)板78和反射器80，重疊。例如，如果在圖5的X-Y平面中光導(dǎo)板78具有矩形的覆蓋區(qū)，則光膜70和反射器80優(yōu)選地具有匹配的矩形覆蓋區(qū)。
[0047]顯示器14最外面的層可以是諸如覆蓋層46的一層玻璃的保護(hù)性顯示層，或者諸如彩色濾光片層56 (例如，層56中的玻璃襯底層)的顯示層可以充當(dāng)顯示器14中最外面的結(jié)構(gòu)層。顯示器14中可見的邊界結(jié)構(gòu)可以通過沿著層56的邊緣準(zhǔn)確地修剪偏光器54來最小化。偏光修剪操作可以利用激光器、切割刀片(刀刃)或者其它修剪裝備來執(zhí)行。在修剪操作期間應(yīng)當(dāng)小心不要損壞了顯示層56。作為一個(gè)例子，應(yīng)當(dāng)小心不要在激光修剪操作期間對層56中的玻璃襯底造成熱損壞或者在切割刀片修剪操作期間對層56中的玻璃襯底造成機(jī)械損壞。
[0048]顯示器14中說明性偏光器層的橫截面?zhèn)纫晥D在圖6中示出。圖6的偏光器層54是諸如圖5的上偏光器54的上偏光器。諸如下偏光器60的下偏光器可以類似地構(gòu)造。
[0049]在圖6的例子中，偏光器54是由附連到一起的多層材料構(gòu)成的。偏光器膜94是由諸如拉伸聚乙烯醇(PVA)的拉伸聚合物構(gòu)成的而且因此有時(shí)候可以被稱為PVA層。碘可以放在拉伸的PVA膜上，使得碘分子與拉伸的膜對齊并且構(gòu)成偏光器。如果期望的話，也可以使用其它類型的偏光器膜。
[0050]偏光器膜94夾在層92與96之間。層92和96可以由諸如三乙酰纖維素(TAC)的材料構(gòu)成而且有時(shí)候可以被稱為TAC膜，或者可以由其它聚合物構(gòu)成。TAC膜可以幫助把PVA膜保持在其拉伸配置中而且可以保護(hù)PVA膜。如果期望的話，其它膜可以附連到偏光器膜94。
[0051]涂層90包括為偏光器54提供期望表面屬性的一個(gè)或多個(gè)材料膜。例如，層90可以由為偏光器54提供防眩光(光擴(kuò)散)屬性、抗反射屬性、耐劃傷、耐指紋及其它期望屬性的材料構(gòu)成。層90優(yōu)選地是由一層或多層材料構(gòu)成的，諸如抗反射(AR)層(例如，由交替的高折射率層與低折射率層的堆疊形成的膜)、防眩光層、抗反射-防眩光層、疏油層(oleophobic layer)、抗劃傷涂層及其它涂層。這些層的功能不需要相互排斥。例如,涂層90中的防眩光膜可以幫助為偏光器54提供耐劃傷。
[0052]偏光器54可以具有一層粘合劑，諸如粘合劑層98，以幫助把偏光器54附連到顯不層46 (即，圖5的彩色濾光片56)的上表面。偏光器54的厚度可以是大約50-200微米或者90-180微米(作為例子)。在制造操作中，粘合劑98把偏光器54附連到彩色濾光片層56的上表面。
[0053]修剪操作優(yōu)選地用于修剪偏光器54的邊緣，來匹配彩色濾光片層56的邊緣。
[0054]如圖7中所示，諸如襯底108的彩色濾光片襯底可以由更大的材料板形成，諸如層100。層100可以是一層玻璃、陶瓷層、聚合物層或者其它合適的顯示層襯底。作為一個(gè)例子，層100可以是玻璃層。
[0055]最初，玻璃層100的尺寸可以過大(即，層100將比形成顯示器14所需要的更大)。諸如裝備122的裝備用于把層100分成更小的塊，諸如襯底108。裝備122可以是襯底切割裝備，諸如水注切割裝備、激光切割裝備、鋸切裝備、機(jī)加工裝備或者用于把層100分成更小的塊的其它裝備。在圖7的說明性配置中，裝備122包括諸如定位器104的計(jì)算機(jī)控制定位器和諸如劃線工具102的劃線工具。定位器104在層100的表面之上按期望的圖案移動劃線工具102以形成劃線線條。然后，手動和/或自動化裝備可以用于沿著劃線線條折斷層100以形成層100的單獨(dú)塊，諸如塊106和108。塊106和108具有顯示器14的尺寸與形狀(例如，矩形顯示器大小的玻璃塊)。
[0056]在利用裝備122使用劃線操作或其它操作從玻璃層100分離出個(gè)別玻璃層(諸如，顯示器大小的玻璃層108)之后，機(jī)加工裝備124或者其它邊緣處理裝備用于修改玻璃層108的外圍邊緣的邊緣表面100。在圖7的說明性配置中，裝備124包括計(jì)算機(jī)控制的定位器112和機(jī)加工工具頭114。頭114具有配置成減小層108中尖角的表面輪廓(例如，通過使層108的上和下邊緣變圓，通過使層108的上和下邊緣成斜角，等等)。
[0057]在操作過程中，定位器112在方向118關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸116旋轉(zhuǎn)機(jī)加工工具頭114，同時(shí)沿著層108的邊緣移動頭114，由此把層108的邊緣表面110機(jī)加工成期望的形狀。如在圖7底部示出的，裝備124可以為層108提供用于表面110的機(jī)加工輪廓，諸如包括一個(gè)或多個(gè)像斜角120之類的斜角的邊緣輪廓。
[0058]機(jī)加工玻璃層108用作用于顯示器14中的一層或多層的襯底。例如，層108可以充當(dāng)用于彩色濾光片層56或者顯示器14中的其它顯示層的彩色濾光片層襯底。如果期望的話，襯底層108可以由塑料、陶瓷或者其它透明材料形成。用于形成層108的清澈的玻璃的使用僅僅是說明性的。
[0059]圖8是顯示偏光器54如何可以附連到襯底層108的系統(tǒng)圖。在圖8的說明性配置中，層壓裝備138用于把偏光器54層壓到襯底層108。層壓裝備138可以包括滾輪層壓器、真空層壓裝備或者用于把偏光器54附連到襯底108的其它裝備。當(dāng)利用基于滾輪的層壓裝備或者其它層壓裝備附連時(shí)，粘合劑層98把偏光器54的下表面附連到顯示層108的上表面，以形成顯示器結(jié)構(gòu)140，如在圖8底部示出的。
[0060]在顯不器結(jié)構(gòu)140中，偏光器54具有比襯底層108的對應(yīng)橫向維度更大的橫向維度。因此，偏光器層54的部分橫向延伸超出襯底108的邊緣110,以構(gòu)成層54的懸垂(重疊)邊緣部分142。
[0061]在把偏光器54附連到玻璃層108的上表面之后，偏光器54可以被修剪，以除去諸如突出部分142的過多部分。諸如圖9的基于激光的修剪系統(tǒng)150的系統(tǒng)或者其它修剪裝備用于在把偏光器54附連到襯底層108之后修剪偏光器54的邊緣。在圖9所示類型的配置中，系統(tǒng)150包括諸如照相機(jī)154的照相機(jī)，用于捕捉層54和108的圖像。照相機(jī)154包括捕捉由控制單元152進(jìn)行處理的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字圖像傳感器。照相機(jī)154優(yōu)選地具有足夠的分辨率來捕捉邊緣110的圖像。在數(shù)字成像操作中，層108和54由支撐結(jié)構(gòu)164支撐。支撐結(jié)構(gòu)164中的光源165生成偏振和/或不偏振的背光167,用于照亮層108和54。在照亮層108和54的過程中偏振光的使用可以幫助為照相機(jī)154描繪邊緣110的位置。
[0062]來自照相機(jī)154的數(shù)據(jù)由控制單元152進(jìn)行分析，以確定邊緣110相對于激光器160和激光束162的位置?？刂茊卧?52可以是一臺或多臺計(jì)算機(jī)、嵌入式處理器、聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算裝備、在線計(jì)算裝備和/或用于處理來自照相機(jī)154或其它傳感器的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)以確定邊緣110的位置并用于在輸出170、172和174上發(fā)布對應(yīng)控制信號的其它計(jì)算裝備。
[0063]輸出170、172和174上的控制信號分別控制計(jì)算機(jī)控制的定位器156、166和158的操作。例如，路徑170上的控制命令控制定位器156的操作，其中定位器156用于調(diào)整照相機(jī)154的位置。路徑172上的控制信號用于控制定位器166的操作，其中定位器166用于相對于激光束162調(diào)整支撐164 (因此還有層108和54)的位置。線路174上的控制信號用于控制定位器158并且由此調(diào)整激光器160和激光束162相對于邊緣110的位置。如果期望的話，可以使用不同的定位器布置。作為一個(gè)例子，諸如照相機(jī)154的機(jī)器視覺裝備的位置可以是固定的和/或定位器158和/或定位器166可以省略。附加的定位器(例如，為了控制把光束162指引到層54上的鏡子或者其它光學(xué)結(jié)構(gòu))也可以使用。圖9的配置是作為例子示出的。[0064]為了向偏光器層54提供期望的切割同時(shí)還要確保襯底108不會在偏光器修剪操作過程中被損壞，必須小心。在不包括玻璃襯底108的強(qiáng)度的情況下，很難獲得偏光器層54與襯底108之間的齊平邊緣。為了解決這個(gè)問題，圖9的修剪裝備150和修剪裝備150所執(zhí)行的過程步驟被優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)精確的偏光器切割，同時(shí)最小化對層108的熱和機(jī)械損壞。
[0065]基于激光的修剪裝備150是利用移動激光束沿著偏光器54的邊緣進(jìn)行多次掃描的激光束掃描系統(tǒng)。在相繼的掃描之間，修改移動激光束的一個(gè)或多個(gè)特性。例如，激光切割的能量密度(有時(shí)候被稱為光束曝光)可以隨著激光束162接近層108的表面而減小。當(dāng)激光切割的能量密度減小時(shí)，對激光切割的控制增加。
[0066]利用沿著偏光器的邊緣以掃描速度V移動的、具有功率P和光束半徑r的激光束進(jìn)行修剪的偏光器暴露給大約等于等式I的Ep的能量密度。
【權(quán)利要求】
1.一種修剪玻璃層上的偏光器層的方法,包括: 沿著所述偏光器層的邊緣利用第一能量密度進(jìn)行第一次激光切割；及在進(jìn)行了所述第一次激光切割之后，沿著所述偏光器層的邊緣利用小于所述第一能量密度的第二能量密度進(jìn)行第二次激光切割。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 通過放大與激光器關(guān)聯(lián)的激光束直徑，把所述第一能量密度減小到所述第二能量密度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 通過改變與激光器關(guān)聯(lián)的透鏡結(jié)構(gòu)，把所述第一能量密度減小到所述第二能量密度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)行第一次激光切割包括: 利用激光器進(jìn)行所述第一次激光切割， 所述方法進(jìn)一步包括: 通過減小所述激光器的光功率輸出，把所述第一能量密度減小到所述第二能量密度。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)行第一次激光切割包括: 利用具有500毫微微秒至200納秒的脈沖持續(xù)時(shí)間的脈沖激光器進(jìn)行所述第一次激光切割。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)行第一次激光切割包括: 利用可見激光進(jìn)行所述第一次激光切割以修剪所述偏光器層而不損壞玻璃顯示層。
7.—種利用掃描激光束系統(tǒng)修剪玻璃顯不層上的一層偏光器的方法,包括: 沿著所述偏光器的邊緣利用移動激光束進(jìn)行多次掃描，以修剪掉與所述玻璃顯示層的邊緣對齊的所述偏光器的外圍部分。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括: 在相繼的掃描之間修改所述移動激光束的至少一個(gè)特性。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述移動激光束通過所述偏光器上的光斑尺寸來表征，并且其中修改所述移動激光束的至少一個(gè)特性包括: 在相繼的掃描之間調(diào)整所述光斑尺寸。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述移動激光束通過功率來表征，并且其中修改所述移動激光束的至少一個(gè)特性包括: 在相繼的掃描之間調(diào)整所述功率。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述移動激光束通過相對于所述偏光器的掃描速度來表征，并且其中修改所述移動激光束的至少一個(gè)特性包括: 在相繼的掃描之間調(diào)整所述掃描速度。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述移動激光束通過光束直徑來表征，并且其中修改所述移動激光束的至少一個(gè)特性包括: 在相繼的掃描之間調(diào)整所述光束直徑。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中修改所述移動激光束的至少一個(gè)特性包括: 在相繼的掃描之間調(diào)整與所述移動激光束關(guān)聯(lián)的聚焦透鏡。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中修改所述移動激光束的至少一個(gè)特性包括: 基于所述移動激光束到所述玻璃顯示層的邊緣之間的距離來修改所述移動激光束的至少一個(gè)特性。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，其中修改所述移動激光束的至少一個(gè)特性包括: 在相繼的掃描之間減小所述移動激光束的功率密度。
16.—種用于修剪懸在玻璃顯不層之上的偏光器膜的邊緣部分的設(shè)備,包括: 產(chǎn)生可見光激光束的可見光激光器；及 沿著偏光器的邊緣掃描所述可見光激光束的聚焦光斑的激光束掃描系統(tǒng)。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述可見光激光器包括固態(tài)激光器。
18.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述可見光激光器是具有I毫微微秒至100納秒的脈沖持續(xù)時(shí)間的脈沖激光器。
19.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述可見光激光束具有大約532納米的波長。
20.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其`中所述玻璃顯示層是彩色濾光片襯底層。
【文檔編號】B23K26/70GK103878492SQ201310587283
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】M·F·A·哈桑 申請人:蘋果公司