(57)【要約】  接着されたディスプレイアセンブリを製造するための技術は、離散的ＬＥＤのシリーズからの化学線、及びアナモフィック光学系を使用する。このディスプレイアセンブリは、カバーガラス、ディスプレイハウジング、及び、初期には未硬化の接着剤層を備える。接着剤層とカバーガラスとの間に、周辺マスクが存在していることにより、その接着剤層の対応する周辺部分は、カバーガラスを通過する直接照射からマスクされている。ＬＥＤからの化学光が、接着剤縁部を通って、その接着剤層の第１のマスクされた部分内に注入される前に、そのような光は、アナモフィック光学系を通過するか、又は、アナモフィック光学系によって他の方式で方向転換される。１つ以上の柱状レンズなどの、アナモフィック光学系は、方向転換された光が、（ａ）接着剤縁部に沿って発散し、かつ（ｂ）接着剤縁部に垂直な基準平面内で、その接着剤縁部上に集束するように構成されている。
2019507390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着されたディスプレイアセンブリを提供するためにディスプレイハウジングにカバーガラスを接着する方法であって、
離散的ＬＥＤの第１のシリーズを含む光源配列を準備する工程と、
前記カバーガラス、前記ディスプレイハウジング、前記カバーガラスと前記ディスプレイハウジングとの間の接着剤層、及び前記カバーガラスと前記接着剤層との間の周辺マスクを含むアセンブリであって、
前記接着剤層は、
初期には未硬化であり、
前記周辺マスクによって覆われている第１のマスクされた部分と、マスクされていない部分とを含み、
前記第１のマスクされた部分の近位で第１の接着剤縁部を形成するように終端している、アセンブリを準備する工程と、
前記離散的ＬＥＤの第１のシリーズから光を受光して、前記受光した光を方向転換させることにより、（ａ）前記第１の接着剤縁部に沿って発散させ、かつ（ｂ）前記第１の接着剤縁部に対して垂直な第１の基準平面内で前記受光した光を前記第１の接着剤縁部上に集束させるために、前記離散的ＬＥＤの第１のシリーズの近位に第１のアナモフィック光学系を準備する工程と、
前記離散的ＬＥＤの第１のシリーズに通電することにより、前記離散的ＬＥＤの第１のシリーズからの光を、前記第１のアナモフィック光学系によって方向転換された後に、前記第１の接着剤縁部を通って前記接着剤層に進入させ、前記接着剤層の少なくとも前記第１のマスクされた部分を硬化させる工程と、を含む、方法。
【請求項２】
前記接着剤層は第２の基準面を画定し、前記第２の基準面は、前記第１の基準面に対して垂直である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のアナモフィック光学系を準備する工程は、前記第１のアナモフィック光学系が、前記受光した光を、前記第２の基準平面内で発散させるように実施する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記離散的ＬＥＤの第１のシリーズが、前記第１の接着剤縁部に対して概ね平行な方向に沿って延びるように、前記光源配列の近位に前記アセンブリを位置決めする工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のアナモフィック光学系を準備する工程は、前記離散的ＬＥＤの第１のシリーズと前記第１の接着剤縁部との間に第１の柱状レンズを設ける工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の柱状レンズは、曲率半径が一定である断面形状を有する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の柱状レンズは、曲率半径が可変である断面形状を有する、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のアナモフィック光学系は、前記第１の柱状レンズ以外の柱状レンズを含まない、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のアナモフィック光学系は、前記第１の柱状レンズ及び第２の柱状レンズを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のアナモフィック光学系は、第１の柱状ミラーを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記離散的ＬＥＤの第１のシリーズは、２つの別個のＬＥＤ列を含み、そのような列のそれぞれは、前記第１の接着剤縁部に対して概ね平行な方向に沿って延びている、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記光源配列は、離散的ＬＥＤの第２のシリーズを更に含み、前記接着剤層は、前記接着剤層の第２のマスクされた部分の近位で第２の接着剤縁部を形成するように終端しており、前記第２の接着剤縁部は、前記第１の接着剤縁部の反対側にあり、
前記方法は更に、
前記離散的ＬＥＤの第２のシリーズからの光を受光して、前記受光した光を方向転換させることにより、（ａ）前記第２の接着剤縁部に沿って発散させ、かつ（ｂ）前記第１の基準平面内で前記受光した光を前記第２の接着剤縁部上に集束させるために、前記離散的ＬＥＤの第２のシリーズの近位に第２のアナモフィック光学系を準備する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記光源配列は、離散的ＬＥＤの第３のシリーズを更に含み、前記接着剤層は、前記第１の基準平面に対して垂直な第２の基準平面を画定し、前記接着剤層の第３のマスクされた部分の近位で第３の接着剤縁部を形成するように終端しており、
前記第３の接着剤縁部は、前記第１の接着剤縁部と前記第２の接着剤縁部との間に配設されており、
前記方法は更に、
前記離散的ＬＥＤの第３のシリーズからの光を受光して、前記受光した光を方向転換させる工程により、（ａ）前記第３の接着剤縁部に沿って発散させ、かつ（ｂ）第３の基準平面内で、前記受光した光を、前記第３の接着剤縁部上に集束させるために、前記離散的ＬＥＤの第３のシリーズの近位に第３のアナモフィック光学系を準備する工程を含み、
前記第３の基準平面は、前記第１の基準平面及び前記第２の基準平面の双方に対して垂直である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記光源配列は、離散的ＬＥＤの第４のシリーズを更に含み、前記接着剤層は、前記接着剤層の第４のマスクされた部分の近位で第４の接着剤縁部を形成するように終端しており、前記第４の接着剤縁部は、前記第３の接着剤縁部の反対側にあり、
前記方法は更に、
前記離散的ＬＥＤの第４のシリーズからの光を受光して、前記受光した光を方向転換させることにより、（ａ）前記第４の接着剤縁部に沿って発散させ、かつ（ｂ）前記第３の基準平面内で前記受光した光を前記第４の接着剤縁部上に集束させるために、前記離散的ＬＥＤの第４のシリーズの近位に第４のアナモフィック光学系を準備する工程を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の接着剤縁部、前記第２の接着剤縁部、前記第３の接着剤縁部、及び前記第４の接着剤縁部は、矩形の形状を形成している、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
接着されたディスプレイアセンブリを製造するために、未硬化のディスプレイアセンブリ内でディスプレイハウジングにカバーガラスを接着するための装置であって、
前記未硬化のディスプレイアセンブリは、前記カバーガラス、前記ディスプレイハウジング、前記カバーガラスと前記ディスプレイハウジングとの間の接着剤層、及び前記カバーガラスに取り付けられている周辺マスクを備え、
前記接着剤層は、前記周辺マスクによって覆われている第１のマスクされた部分と、マスクされていない部分とを含み、
前記接着剤層は、初期には未硬化であり、前記第１のマスクされた部分の近位で第１の接着剤縁部を形成するように終端しており、
前記装置は、
前記未硬化のディスプレイアセンブリを受け入れるように適合されているステージと、
離散的ＬＥＤの第１のシリーズを含む光源配列であって、前記離散的ＬＥＤが、前記未硬化のディスプレイアセンブリが前記ステージ上に受け入れられている場合に、前記離散的ＬＥＤの第１のシリーズが、前記第１の接着剤縁部に対して概ね平行な方向に沿って延びるように取り付けられている、光源配列と、
前記離散的ＬＥＤの第１のシリーズからの光を受光し、かつ前記受光した光を方向転換させるように取り付けられている第１のアナモフィック光学系であって、前記未硬化のディスプレイアセンブリが前記ステージ上に受け入れられている場合に、前記方向転換された光が、（ａ）前記第１の接着剤縁部に沿って発散し、かつ（ｂ）前記第１の接着剤縁部に垂直な第１の基準平面内で前記第１の接着剤縁部上に集束する、第１のアナモフィック光学系と、を備える、装置。
【請求項１７】
前記第１のアナモフィック光学系は、第１の柱状レンズを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１の柱状レンズは、曲率半径が一定である断面形状を有する、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１の柱状レンズは、曲率半径が可変である断面形状を有する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記第１のアナモフィック光学系は、前記第１の柱状レンズ以外の柱状レンズを含まない、請求項１７に記載の装置。
【請求項２１】
前記第１のアナモフィック光学系は、前記第１の柱状レンズ及び第２の柱状レンズを含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１のアナモフィック光学系は、第１の柱状ミラーを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２３】
前記離散的ＬＥＤの第１のシリーズは、２つの別個のＬＥＤ列を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２４】
前記ステージは、前記第１の基準面に対して垂直な第２の基準平面を画定している、請求項１６に記載の装置。
【請求項２５】
前記光源配列は、離散的ＬＥＤの第２のシリーズを更に含み、前記離散的ＬＥＤの第２のシリーズは、前記ステージの前記離散的ＬＥＤの第１のシリーズとは反対側に取り付けられている、請求項１６に記載の装置。
【請求項２６】
前記光源配列は、離散的ＬＥＤの第３のシリーズ及び離散的ＬＥＤの第４のシリーズを更に含み、前記離散的ＬＥＤの第３のシリーズと前記離散的ＬＥＤの第４のシリーズとは、互いに前記ステージの反対側に取り付けられている、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記離散的ＬＥＤの第１のシリーズ、前記離散的ＬＥＤの第２のシリーズ、前記離散的ＬＥＤの第３のシリーズ及び前記離散的ＬＥＤの第４のシリーズは、矩形の形状を形成している、請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的に、液晶ディスプレイ等、並びに、それらのアセンブリ及びサブアセンブリに関するものであり、また、そのようなディスプレイ及びアセンブリの作製方法に関する。本発明はまた、関連する物品、システム、及び方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（Liquid crystal display；ＬＣＤ）装置は、現代の世界において、至る所に存在している。それらは、携帯電話及びスマートフォンからゲーム機器、タブレットコンピュータ及びラップトップコンピュータ、ＴＶ、時計、並びに、画像若しくは他の情報をスクリーン上に表示する他のポータブル式及び半ポータブル式電子装置にまで及ぶ、数多くの製品において見出すことができる。これらの装置は、２つの透明板の間に密封されている液晶（liquid crystal；ＬＣ）材料の層と、そのＬＣ層の両側にある２つの偏光子とを使用する。これらの層及び構成要素からなるサブアセンブリは、本明細書では、ディスプレイハウジングと称される。
【０００３】
ＬＣＤ装置はまた、多くの場合、本明細書ではカバーガラスと称される、前面の透明な保護層又は補強層も含む。このカバーガラスは、ガラスで作製することができ、十分に厚いもの又は堅牢なものであり、塵芥、化学物質、摩滅、及び他の潜在的に有害な薬剤からディスプレイハウジングを適切に保護し、あるいはディスプレイハウジングを補強するために硬度又は剛性あるいは双方を提供する。このカバーガラスは、ディスプレイハウジングの上部又は前面の露出表面を、実質的に完全に覆うものである。このカバーガラスは、透明な接着剤結合層によって、ディスプレイハウジングに恒久的に取り付けられている。この接着剤は、ディスプレイを視認することができるように透明である。と言うのも、その接着剤層の大きな中央部分が、ディスプレイハウジングの使用可能表示区域によって画定される、ディスプレイスクリーンのアクティブ区域又は有効区域内に存在するからである。ＬＣＤ装置の製造中、透明接着剤は、最初に、未硬化状態で、一部の場合には液体として適用される。その後、この透明接着剤は、例えば、（その接着剤の組成に応じて）熱、紫外（ＵＶ）光、又は双方の組み合わせによって硬化され、カバーガラスとディスプレイハウジングとの結合を、恒久的に堅牢なものにする。
【０００４】
対象とする装置では、カバーガラスの辺縁部分又は周辺部分上に、不透明なマスク層が印刷されている。このマスク層は、略矩形の形状を有することができ、例えば、そのＬＣＤ装置の通常の観察者の視点から見た場合、細い額縁の外観に類似する。このマスク層は、ディスプレイの化粧枠を形成する、光源、機械システム、及び電気構成要素などのディスプレイハウジングの特定の構成要素を遮断し、覆い隠し、又は他の方式で隠蔽する。そのため、それらの構成要素は、通常の観察者によって見ることはできない。
【０００５】
しかしながらこのマスク層は、特にカバーガラスの辺縁又は周辺では、ＵＶ光を硬化剤の１つとして、又は唯一の硬化剤として頼る接着剤に対して、その接着剤層の硬化の妨げとなる恐れがある。これは、硬化のために使用されるＵＶ光が、典型的には、カバー層を介して、したがってマスク層も介して、その接着剤層に方向付けられるためである。この手法は、そのマスク層による遮光効果を生じさせ、そのマスクの下の接着剤層の部分において、ＵＶ光の強度を大幅に低減させる。この遮光効果は、結果として、より長い硬化時間、硬化のために使用されるＵＶ光の強度の大幅な増大、又は、接着剤層の遮光された部分が部分的にのみ硬化されることのうちの、１つ以上を引き起こす恐れがある。完全に硬化されていない接着剤は、ユーザに対して、毒性及び感作性の懸念を引き起こす恐れがある。
【０００６】
この問題に対して提唱された１つの解決策が、米国特許第８，５９９，３４２号（Ｋｏｂａｙａｓｈｉら）に開示されている。Ｋｏｂａｙａｓｈｉは、特に、光硬化性樹脂を、その樹脂層の側面からだけ照射することを記述している。この照射を行うために使用される光源を論じる際のＫｏｂａｙａｓｈｉの言葉によれば、矩形の積層本体の長辺全体に沿って光源を配置構成することができ、更に、その光源は、点光源などの小さい光源により形成することができ、そして、積層本体の長辺が延びている方向に光源を移動させることにより、その積層本体に光を照射することができる。
【発明の概要】
【０００７】
本発明者らは、Ｋｏｂａｙａｓｈｉの技術によれば、硬化が構造体の前面からではなく縁部から実施されるため、結果として、標準的な技術よりも実質的に大きい有効硬化深さをもたらすが、このことは、より低い硬化度、並びに、空間的に不均一な硬化、及び結果として不均一な応力の発生を引き起こすと、認識する。そのような応力は、完成したディスプレイにおいて、色ムラを生じさせる恐れがある。
【０００８】
本発明者らは、透明な硬化性接着剤層を使用して、ディスプレイハウジングに、マスク処理されたカバーガラスを結合するための技術を記述するものであり、この接着剤層の硬化は、少なくとも、１つ以上の柱状（cylindrical）レンズ又は柱状ミラーなどのアナモフィック光学系と組み合わせた、離散的ＬＥＤのシリーズ（series：列）を使用して達成される。それらのＬＥＤからの青色光、紫色光、又はＵＶ光などの化学線が、アナモフィック光学系によって捕捉され、接着剤層の狭い側面又は縁部を通って接着剤層内へと方向転換される。このアナモフィック光学系は、捕捉されたＬＥＤ光が、接着剤縁部に沿って発散することを可能にすると共に、また、そのような光を、接着剤縁部に対して垂直な平面内で集束させることも可能にする。このことにより、高強度であり、かつ接着剤層の縁部に沿って良好な空間的均一性も有する硬化放射線のビームが提供される。
【０００９】
更には、離散的ＬＥＤのシリーズからの化学線及びアナモフィック光学系を使用して、接着ディスプレイアセンブリを製造するための技術を開示する。このディスプレイアセンブリは、カバーガラス、ディスプレイハウジング、及び、初期には未硬化の接着剤層を備える。接着剤層の対応する周辺部分が、カバーガラスを通過する直接的照射からマスクされるように、周辺マスクが接着剤層とカバーガラスとの間に配置される。ＬＥＤからの化学線が、接着剤縁部を通って、その接着剤層のマスクされた部分内に入射される前に、そのような光は、アナモフィック光学系によって方向転換される。このアナモフィック光学系は、ＬＥＤからの光を捕捉又は受光して、その光を方向転換させることにより、その光を接着剤縁部に沿って発散させると共に、接着剤縁部に対して垂直な基準平面内で、その受光した光を接着剤縁部上に集束させる。
【００１０】
また、接着ディスプレイアセンブリを製造するために、未硬化又は未結合のディスプレイアセンブリ内でディスプレイハウジングにカバーガラスを結合するための装置も開示される。この装置では、この未硬化のディスプレイアセンブリは、カバーガラス、ディスプレイハウジング、それらの間の接着剤層、及びカバーガラスに取り付けられている周辺マスクを含み、上記の接着剤層は、周辺マスクによって覆われているマスクされた部分と、マスクされていない部分とを含み、この接着剤層は、初期には未硬化であり、この接着剤層はまた、マスクされた部分の近位で接着剤縁部を形成するように終端している。この装置は、ステージ、光源配列、及びアナモフィック光学系を含む。上記のステージは、未硬化のディスプレイアセンブリを受け入れるように適合されている。上記の光源配列は、離散的ＬＥＤのシリーズを含み、それらの離散的ＬＥＤは、未硬化のディスプレイアセンブリがステージ上に受け入れられている場合に、その離散的ＬＥＤのシリーズが、接着剤縁部に対して概ね平行な方向に沿って延びるように取り付けられている。上記のアナモフィック光学系は、上記の離散的ＬＥＤのシリーズからの光を受光し、かつ受光した光を方向転換させるように取り付けられており、それにより、未硬化のディスプレイアセンブリがステージ上に受け入れられている場合に、方向転換された光は、接着剤縁部に沿って発散すると共に、接着剤縁部に垂直な基準平面内で、接着剤縁部上に集束する。
【００１１】
関連する方法、システム、及び物品もまた論じられる。
【００１２】
本明細書のこれらの態様及び他の態様は、以下の「発明を実施するための形態」から明らかとなるであろう。しかしながら、上記の概要は、いかなる場合であっても、特許請求される主題に対する限定として解釈されるべきではなく、その主題は、添付の「特許請求の範囲」によってのみ定義されるものであるが、手続きの過程で補正される場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】接着ディスプレイアセンブリを製造するために、マスクされたカバーガラスをディスプレイハウジングに適用して結合するシステムの概略斜視図である。
【図２】硬化作業の間のディスプレイアセンブリの概略側面又は断面図であり、ここでは、ＵＶ光などの化学線が、透明接着剤層を硬化させるためにカバーガラスを通過しているが、接着剤層の諸部分は周辺マスクによって遮蔽されている。
【図３】ディスプレイハウジングの概略側面又は断面図である。
【図４】結合若しくは未結合とすることが可能なディスプレイアセンブリの概略側面又は断面図であり、この図は、特に、接着剤層の縁部を、どのようにアセンブリ内部で窪ませることができるかを示している。
【図５】ディスプレイアセンブリの概略斜視図であり、このディスプレイアセンブリは、離散的ＬＥＤシリーズを備える光源配列からのＵＶ光又は他の化学線により側方から照射されている。
【図６】ディスプレイアセンブリの側部若しくは端部部分の概略側面図又は概略断面図であり、このディスプレイアセンブリは、接着剤層の縁部から間隔を置いたＬＥＤ又は他の離散的光源によって照射されており、この図はまた、狭い捕捉角度θによって表される非効率的な光結合も示している。
【図７】ディスプレイアセンブリの側部若しくは端部部分の概略側面図又は概略断面図であり、このディスプレイアセンブリは、ＬＥＤ又は他の離散的光源によって照射されており、ここでは、好適な柱状レンズなどのアナモフィック光学系が、ＬＥＤからの光を受光し、その受光した光を接着剤層の縁部上に方向転換させることにより、実質的により広い捕捉角度θによって表される、より効率的な光結合がもたらされる。
【図７Ａ】図７と同様の概略側面図又は概略断面図であるが、ここでは、アナモフィック光学系によるＬＥＤ光の発散に関連付けられる基準平面が、接着剤層によって画定される基準平面に対して平行ではない。
【図８Ａ】アナモフィック光学系を使用する光により接着剤層の縁部を照射している離散的ＬＥＤの概略斜視図であり、図８Ａは、アナモフィック光学系が、接着剤縁部に対して垂直な基準平面内で、どのようにＬＥＤからの光を接着剤縁部上に集束させるかを示し、図８Ｂは、アナモフィック光学系が、どのようにＬＥＤからの光を垂直平面内で発散させることができるかを示している。
【図８Ｂ】アナモフィック光学系を使用する光により接着剤層の縁部を照射している離散的ＬＥＤの概略斜視図であり、図８Ａは、アナモフィック光学系が、接着剤縁部に対して垂直な基準平面内で、どのようにＬＥＤからの光を接着剤縁部上に集束させるかを示し、図８Ｂは、アナモフィック光学系が、どのようにＬＥＤからの光を垂直平面内で発散させることができるかを示している。
【図９】２つの平行な柱状レンズを含むアナモフィック系によってＬＥＤからの光が集光され、接着剤層縁部上に集束されるシステムの概略側面図又は概略断面図である。
【図１０】断面形状が一定の曲率半径を有する、柱状レンズ又は他のアナモフィック光学素子の概略斜視図である。
【図１１】断面形状が収差を低減するために可変の曲率半径を有する、柱状レンズ又は他のアナモフィック光学素子の概略斜視図である。
【図１２】柱状ミラーを含むアナモフィック系によって、ＬＥＤからの光が集光され、接着剤層縁部上に集束されるシステムの概略側面図又は概略断面図である。
【図１３】ステージと４つの離散的ＬＥＤのシリーズを、ステージの各側に１つずつ含む光源配列とを有する結合装置又は硬化装置の概略上面図であり、この装置はまた、各ＬＥＤのシリーズとステージとの間に配設されている、２つの柱状レンズの形態のアナモフィック光学系も含むものであり、この図はまた、ステージ上に配設されているディスプレイアセンブリを示している。
【図１４】離散的ＬＥＤのシリーズを形成するように配置構成されているＬＥＤ装置の概略正面図であり、このシリーズは、２列のＬＥＤとして構成されている。
【図１５Ａ】離散的ＬＥＤのシリーズと接着剤縁部との間に空気のみが存在している設定における、接着剤縁部に沿った位置に対する放射照度の線図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａと同様であるが、ＬＥＤのシリーズと接着剤縁部との間に好適なアナモフィック光学系が配設されている場合の線図である。  これらの図中、同様の参照符号は、同様の要素を指す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上述のように、本発明者らは、接着剤層の周辺部分（１つ以上）をマスク層が覆うか又は遮光しているディスプレイアセンブリの透明な接着剤層を、より効果的に硬化させるための技術を開発した。それらの技術を使用して、より迅速に、より容易で、空間的により均一な接着剤結合を実現することができる。硬化すると、接着剤層は、ディスプレイアセンブリを一体に固定して結合する。
【００１５】
図１は、対象とするディスプレイアセンブリを、概略的な分解組立図で示すものである。ディスプレイアセンブリ１１０は、カバーガラス１３０及びディスプレイハウジング１２０を含み、それらは一体に接合され、透明接着剤層（図示せず）によって結合されることにより、接着ディスプレイアセンブリを形成する。説明の便宜上、この図及び以降の図では、ディスプレイアセンブリ１１０は、デカルトｘ−ｙ−ｚ座標系との関連で示されており、カバーガラス、ディスプレイハウジング、及び接着剤層はそれぞれ、概ねｘ−ｙ平面内に、又はｘ−ｙ平面に対して平行な平面内に存在している。同様のｘ−ｙ−ｚ座標系が、本明細書の他の図のうちの多くで繰り返され、それらの図中に含まれている。しかしながら、このことは、開示されるディスプレイアセンブリが、平面的構成のみに限定されることを意味するものとして、解釈されるべきではない。
【００１６】
機械的には、カバーガラス１３０は、典型的には、完成したディスプレイアセンブリの構造を補強するために剛性であり、又は少なくとも半剛性である。任意選択的に、カバーガラス１３０は、ディスプレイハウジング１２０内部のディスプレイパネルによって生成された画像を、輝度又は明瞭度の低減が最小限に抑えられた状態で、ユーザが見ることを可能にするために、可視光に対して概ね透明である。それゆえ、このカバーガラスは、透明ガラスの層、又は一部の場合には、ポリメチルメタクリレート（polymethylmethacrylate；ＰＭＭＡ）若しくはポリカーボネートなどの、光学的に透明なプラスチックの層とすることが可能であり、あるいは、それらの層を含み得る。このガラス又はプラスチックの厚さは、カバーガラス１２０の長さ、幅、対角線距離、又は他の特徴的な横寸法の観点から、カバーガラスの物理的サイズに応じて変化し得るが、典型的には、ポータブル装置上の小型ディスプレイ用の約２００マイクロメートルから、遥かに大型のディスプレイ用の、例えば、広告掲示板又は他の大型屋外用途用の、約１０ｍｍまでの範囲とすることができる。殆どの場合、このカバーガラス、及びディスプレイアセンブリ１１０の全ての他の構成要素は、完成したＬＣＤ装置が可能な限り薄く、低プロファイルで、軽い（重くない）ものとなるように、合理的な範囲で可能な限り薄く保たれることが望ましい。
【００１７】
カバーガラス１３０は、そのカバーガラス１３０の周辺若しくは周辺付近の区域に限定されているマスク層又はマスク１３４を備えるか、又はそれらが適用されているという意味で、「マスク処理」されていることが重要である。そのようなマスク１３４は、不透明又は実質的に不透明であり、例えば、５％未満、又は１％未満の平均可視光透過率を有する。この低い透過率は、光吸収、光散乱、又はそれらの組み合わせに起因し得る。マスク１３４は、光源、機械システム、又は電気構成要素などの、通常であればユーザに対して可視となるであろうディスプレイハウジングの周辺に配置されているディスプレイハウジング１２０の構成要素を覆い隠すか又は隠蔽するために、しかしその一方で、カバーガラス１３０の大きい中央領域内のディスプレイの有効区域を実質的に侵害しないように、周辺区域に限定されている。図１に示されるマスク１３４は、カバーガラス１３０又はディスプレイハウジング１２０の４つの側部若しくは縁部に対応する４つの別個のマスク部分１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、及び１３４ｄで構成されている。これらのマスク部分は、狭い額縁に外観が類似している矩形の形状を形成している。代替的実施形態では、マスク１３４は、カバーガラス１３０の周辺部の（全体ではなく）一部だけに沿ってマスク部分を有してよい。例えば、マスク部分１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄのうちの任意の１つ、又は任意の２つ、又は任意の３つを、いくつかの場合には、ディスプレイアセンブリ１１０から省略することができる。各マスク部分１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄは、ディスプレイアセンブリ１１０のサイズに応じて決定されることになる、面内の長さ寸法及び幅寸法を有する。所与のマスク部分の幅は、一部の実施形態では、約１ｍｍと小さく、又は更に（例えば、０．１ｍｍまで）小さくすることができ、他の実施形態では、約１０ｍｍ、又は更に２５ｍｍと大きくすることができるが、これらの値は、限定するものとして解釈されるべきではない。
【００１８】
マスク１３４は、任意の好適な不透明材料で、例えば、カバーガラス１３０の表面上に印刷された、黒色又は暗色のインク、あるいは、カバーガラス１３０の周辺部分上に選択的にコーティングされた金属又は他の反射性若しくは非反射性の不透明材料で作製することができる。ポリマーフィルム、堆積された金属若しくは無機材料、印刷されたインク、及び二酸化チタンなどの顔料のうちの１つ以上の材料を使用することができる。マスク１３４は、ディスプレイパネルの縁部からの可視光放射を有意に遮断し、いくつかの場合には、ディスプレイの画像区域が通して見えるフレームを形成することができる。層として、マスク１３４は、通常はカバーガラス１３０よりも遥かに薄い厚さを有するものであるが、このことは、全ての実施形態において必要ではない。
【００１９】
図１に概略的にのみ示されているディスプレイハウジング１２０は、２つの透明板の間に密封されている液晶（ＬＣ）材料の層を含むサブアセンブリであり、通常はまた、そのＬＣ層の両側上に２つの偏光子も含まれている。典型的なディスプレイハウジングの詳細を、以下で更に論じる。ディスプレイハウジング１２０とカバーガラス１３０とは、同じ若しくは同様のサイズ及び形状を有し得るものであり、例えばそれらは、図１に示されるように合同又は相似の矩形とすることができる。したがって、完成した接着ディスプレイアセンブリでは、カバーガラス１３０の少なくとも一部の角部及び縁部は、ディスプレイハウジング１２０の対応する特徴部と一致する。しかしながら、このことは、以下で更に説明されるように、全ての実施形態に当てはまるわけではない。更に、他の矩形及び非矩形の形状もまた、ディスプレイアセンブリ１１０及びその構成要素に関して想到される。
【００２０】
図２には、硬化作業の間のディスプレイアセンブリ２１０の概略側面図又は概略断面図が示されている。ディスプレイアセンブリ２１０は、カバーガラス２３０及びディスプレイハウジング２２０を含み、それらの間に透明接着剤層２４０が存在している。ディスプレイアセンブリ２１０はまた周辺マスク層２３４も含み、この周辺マスク層２３４は、第１のマスク部分２３４ａ及び第２のマスク部分２３４ｂを含み、これらのマスク部分は、カバーガラス２３０の同じ表面上ではあるが、互いに反対側の周辺端部に配置されている。マスク部分２３４ａ、２３４ｂは、例えば、図１のマスク部分１３４ａ、１３４ｃにそれぞれ相当し得る。
【００２１】
この図では、ディスプレイアセンブリ２１０は、未結合又は未硬化のものであると想定されており、接着剤層２４０が未硬化であることを意味する。このことが、この図から明らかなのは、化学線又は化学光２５５が、接着剤層２４０を硬化させる目的のためにカバーガラス２３０を通して接着剤層２４０に方向付けられているからである。最終的に、化学光２５５に十分に曝露した後に、接着剤層２４０の硬化が完了していると見なすことができる。有機化学に精通した読者であれば、硬化とは、モノマー、オリゴマー、又は双方が重合されることにより、材料の分子量の増大が引き起こされるプロセスであり、（実質的に）完全な未硬化状態から（実質的に）完全な硬化状態への材料の遷移は、その材料がより高レベルの部分硬化を漸進的に呈する増分プロセスであることが理解されるであろう。
【００２２】
本発明者らは、この事実を認識するものであるが、このレベルの詳細に不必要に陥ることを回避するために、また、本発明の論考を簡略化するために、本文書の目的上（別途に反対の指示がない限り）、接着剤層、又はそのような接着剤層を含むディスプレイアセンブリは、その部分硬化の程度が、指定の硬化条件を満たすほど十分に高い場合に、「硬化」又は「結合」として言及され、その一方で、そのような指定の硬化条件が満たされていない場合には、その接着剤層又はディスプレイアセンブリは、「未硬化」又は「未結合」と見なされる。この指定の硬化条件は、以下のように定義される：（ａ）ＦＴ−ＩＲ分光法によって６１００〜６２００ｃｍ−１帯域で測定した場合に、少なくとも２０％の（例えば、接着剤層の所与のマスクされた部分内、又は全てのそのようなマスクされた部分内の）炭素−炭素二重結合が、変換又は反応されているか、又は（ｂ）接着剤層が、ＤＭＡによって、室温及び１Ｈｚで、Ｇ’／Ｇ’’＞１である機械的特性を呈するか、又は（ｃ）、（ａ）及び（ｂ）の双方である。
【００２３】
接着剤層２４０は、十分に透明な、任意の好適な接着剤材料とすることができる。未硬化状態では、この接着剤層は、液状かつ流動性のものとすることができるが、他の場合には、液状である必要はなく、例えば、固形又は実質的に固形とすることができる。硬化状態では、この接着剤層は、固形又は実質的に固形であり、例えば、極めて高粘度の流動性材料とすることができる。硬化状態では、また未硬化状態での殆どの場合に、この接着剤層は、実質的に透明であり、すなわち、この接着剤層は、可視波長スペクトルにわたって、高い平均透過率を有する。外側主表面でのフレネル反射を計算に加えない場合、この接着剤層は、少なくとも８０％、又は少なくとも９０％、又は少なくとも９５％の、可視波長にわたる平均透過率を有し得る。接着剤層として使用するための既知の材料としては、製品コード８２１１、８２１２、８２１３、８２１４、及び８２１５を含めた、入手可能な３Ｍ（商標）Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ（ＯＣＡ）製品のうちのいずれかを（意図されている用途の具体的要件に応じて）挙げることができる。
【００２４】
ディスプレイアセンブリ２１０の製造の間、カバーガラス２３０及びディスプレイハウジング２２０を一体に引き寄せて、未硬化のディスプレイアセンブリを形成する前に、未硬化の接着剤を、最初に、（ａ）カバーガラスの下側主表面、又は（ｂ）ディスプレイハウジングの上側主表面上に層としてコーティングするか、若しくは他の方式で適用することができ、あるいは、（ｃ）一部の未硬化の接着剤を、カバーガラスに適用することができ、一部をディスプレイハウジングに適用することもできる。これらの場合のいずれにおいても、接着剤適用手順の後、次いで、それら２つの部分が一体に引き寄せられて、未硬化のディスプレイアセンブリ２１０が形成される。
【００２５】
層２４０で使用するための、対象とする接着剤材料は、ＵＶ光又は他の化学光によって硬化可能なものであるが、また、熱によって少なくとも部分的に硬化可能なものとすることもできる。化学光２５５は、接着剤層２４０の材料組成と相互作用することにより、その接着剤の化学的硬化を促進する紫外（ＵＶ）光、又は他の波長若しくは他の波長帯域とすることができる。例示的実施形態では、化学光２５５は、ＵＶスペクトルの「Ａ」領域内、すなわち、より短い波長のＵＶＢ（２８０〜３１５ｎｍ）又はＵＶＣ（１００〜２８０ｎｍ）の範囲ではなく、３１５〜４００ｎｍの波長範囲であるが、このことは、過度に限定的に解釈されるべきではない。ＵＶスペクトルに近い可視スペクトルの短波長端の紫色光もまた、一部の場合には、硬化のために使用することができる。一般に、ＵＶスペクトル内の光、又は、青色光若しくは紫色光などの短波長可視光は、赤外領域のスペクトル内の光、又は長波長可視光などの波長のより長い光よりも、化学線として有効であるが、これは、より短い波長の放射線に関連付けられる、より高い量子エネルギーのためである。しかしながら、ＵＶ光などの短波長光の、長期間又は高レベルの曝露は、場合により、光学プラスチック又は他の光学材料内に黄変又は他の損傷を引き起こす恐れがある。
【００２６】
接着剤層２４０は、ＵＶ硬化型の感圧性接着剤（pressure−sensitive adhesive；ＰＳＡ）、並びに、液状の光学的に透明な接着剤とすることができ、又は、それらの接着剤を含み得る。光学的に透明な接着剤は、転写テープの形式で使用することができ、例えば、その場合、液状の接着剤組成物前駆体が、２つのシリコーン処理剥離ライナの間に適用されており、それらのライナの少なくとも一方が、硬化のために有用なＵＶ放射に対して透過性である。次いで、この接着剤組成物は、その中に含有されている光開始剤によって少なくとも部分的に吸収される波長の化学線に、曝露することによって、硬化（重合）させることができる。熱活性化フリーラジカル開始剤もまた、使用することができ、その場合、液状の接着剤組成物が、２つのシリコーン処理剥離ライナの間にコーティングされ、熱に曝露されることにより、その組成物の重合が完了する。そのようにして、ＰＳＡを含む転写テープを形成することができる。転写テープを形成することにより、硬化した接着剤を積層の前に弛緩させることが可能となることによって、その接着剤内の応力を低減することができる。例えば、典型的な組み立てプロセスでは、転写テープの剥離ライナの一方を取り外すことができ、ディスプレイハウジングに接着剤を適用することができる。次いで、第２の剥離ライナを取り外すことができ、カバーガラスへの積層を完了することができる。カバーガラス及びディスプレイハウジングが剛性である場合、真空積層装置で接着剤結合を補助することにより、その接着剤の中に、又は接着剤と結合構成要素との境界面に、気泡が形成されないことを確実にすることができる。次いで、組み立てられた構成要素に、オートクレーブステップを施すことにより、結合を完成させて、積層欠陥を含まないディスプレイアセンブリ２１０を作製することができる。
【００２７】
部分的に硬化した接着剤転写テープが、マスク処理カバーガラス（例えば、周辺マスクを形成するようにインクで印刷されているもの）とディスプレイハウジングとの間に積層される場合には、その部分的に硬化した接着剤を、場合によっては大きいインク段差（例えば、５０〜７０マイクロメートル）に適合させる必要があり、ディスプレイ内で許容可能な接着剤の総厚は、例えば１５０〜２５０マイクロメートルに過ぎないものであり得るため、光学的欠陥を防止することは、困難なものとなる恐れがある。初期の組み立ての間に、この大きいインク段差を完全に濡らすことが重要となり得るが、これは、捕捉された気泡のいずれも、後続のディスプレイ組み立てステップでは、除去することが困難となり得るためである。光学的に透明な接着剤転写テープは、望ましくは、迅速に変形することが可能であることによって、良好なインクの濡れを可能にするように、かつインク段差の輪郭の鋭い縁部に適合することが可能であるように、十分な適合性（例えば、１Ｈｚの周波数で測定される場合、典型的には２５℃の積層温度で、＜１０ｅ５パスカル（Ｐａ）の低い剪断貯蔵弾性率Ｇ′）を有し得る。この転写テープの接着剤もまた、十分な流動性を有することにより、インク段差と適合するばかりではなく、より完全にインク（マスク）表面を濡らすことができる。この接着剤の流動性は、広範囲の温度にわたる、その材料の高い損失正接値、例えば、その接着剤のガラス転移温度（Ｔｇ）（ＤＭＴＡによって測定されたもの）と、約５０℃又はそれより若干高い温度との間での、ｔａｎ  δ＞０．５に反映し得る。インク段差による、光学的に透明な接着剤テープの急激な変形によって引き起こされる応力は、数秒以内ではなく数時間にわたって応力を緩和させることが可能な偏光器付属品での適用などの、熱膨張係数の不整合によって引き起こされる一般的な応力よりも、遥かに素早く接着剤が反応することを必要とするものである。しかしながら、この初期のインク段差の濡れを達成することが可能な、それらの接着剤でさえも、依然として、体積レオロジーによる過度の弾性の寄与を有し得るものであり、このことが、それらの結合構成要素を、許容範囲内で歪ませる可能性がある。それらの接着ディスプレイ構成要素が、寸法的に安定している場合であっても、貯蔵された弾性エネルギー（インク段差の上での接着剤の急激な変形に起因するもの）は、接着剤に対して恒常的に応力を行使することによって、その弾性エネルギー自体を緩和する方法を見出すことにより、最終的には、不具合を引き起こす恐れがある。それゆえ、ディスプレイ構成要素の液体結合の場合と同様に、ディスプレイ構成要素の結合を成功させるための転写テープの設計は、粘着力、光学、落下試験耐久性の微妙な均衡を必要とすると共に、インク段差が、接着剤層内に、その接着剤層の厚さの３０％以上まで押し込まれる場合であっても、高いインク段差への適合性及び良好な流動性を必要とする。
【００２８】
図２を検証することにより、化学線２５５の殆どが、透明接着剤層２４０内の接着剤材料を硬化させるために、カバーガラス２３０を通過する一方で、接着剤層２４０の諸部分が、不透明マスク２３４によって遮蔽又は遮光されていることが明らかである。この点に関して、マスク２３４の結果として、ディスプレイアセンブリ２１０は、中央のマスクされていない領域２１２と、周辺のマスクされた領域２１４ａ、２１４ｂとに区分することができる。マスクされていない領域２１２内では、化学光２５５は、カバーガラス２３０を通過して、接着剤層２４０の、大きい中央のマスクされていない部分２４２に到達し、そのマスクされていない部分２４２で吸収されて、未硬化の接着剤の分子を架橋するために、そのエネルギーが使用される。マスクされた領域２１４ａ、２１４ｂでは、接着剤層２４０のマスクされた部分２４４ａ、２４４ｂの直接照射は、化学光２５５の入射角（１つ以上）に応じて、実質的に又は大幅に減衰される。（この図では、光２５５の伝播方向は、０度の入射角で、カバーガラス２３０に対して法線（垂直）であるように示されているが、光２５５は、０〜９０度の入射角の範囲にわたって入射し得ることが、読者には理解されるであろう。そのような斜めに伝播する光は、カバーガラス２３０及び接着剤層２４０を通過する際、その空気中での伝播方向に対し、垂直方向（ｚ軸）に向けて屈折する。）化学光２５５によるマスクされた部分２４４ａ、２４４ｂの一部の間接照射は、二次プロセスによって、例えば、接着剤層のマスクされていない部分２４２内の表面又は領域からの化学光２５５の反射若しくは散乱によって生じ得る。いずれの場合にも、マスクされた部分２４４ａ、２４４ｂ内での化学光２５５の光束レベルは、マスクされていない部分２４２の光束レベルに比べて減衰されており、このことは、上述の、より長い硬化時間、硬化させるために必要なＵＶ光の強度の大幅な増大、又は、接着剤層の遮光された部分が部分的にのみ硬化されること、並びに、ユーザに対する毒性及び感作性の懸念の可能性などの問題を生じさせる恐れがある。
【００２９】
硬化が完了して、完成したディスプレイアセンブリがＬＣディスプレイシステム内に組み込まれた後に、アセンブリ２１０の下方又は後側に配設されているバックライト（図示せず）からの可視光は、アセンブリ２１０のマスクされていない領域２１２内で、ディスプレイハウジングのアクティブ区域を通過し、次いで接着剤層２４０を通過し、次いでカバーガラス２３０を通過した後、ユーザの目に到達することができる。
【００３０】
ディスプレイアセンブリ２１０の更なる特徴部もまた、図２で表示されており、本明細書で簡潔に説明する。接着剤層２４０は、概ね、基準平面２４８内に存在し、又は基準平面２４８を画定している。基準平面２４８は、ｘ−ｙ平面に対して平行とすることができる。接着剤層２４０はまた、マスクされた部分２４４ａの近位で、側面又は縁部２４６ａを形成するように終端している。この接着剤層の反対側の端部では、層２４０が、マスクされた部分２４４ｂの近位で、側面又は縁部２４６ｂを形成するように終端している。これら接着剤縁部２４６ａ、２４６ｂは、双方とも、ｘ軸に平行な長手方向又は軸に沿って延びている。ディスプレイハウジング２２０も同様に、その両側又は両端部で、縁部２２６ａ、２２６ｂを形成するように終端している。この図では、接着剤層の縁部２４６ａ、２４６ｂは、それぞれ、ディスプレイハウジングの縁部２２６ａ、２２６ｂと、一直線又は同一面上にあるように図示されている。しかしながら、これらの縁部は、他の実施形態では、以下で更に示されるように、互いに一直線上にはない場合もある。
【００３１】
ここで図３に転じると、この図は、開示されるディスプレイアセンブリ内で使用するための、ディスプレイハウジング内に存在し得る要素、構成要素、及び特徴部を、概略的に示すものである。ディスプレイハウジング３２０は、ｘ−ｙ平面に概ね平行に延びるものとして示され、前面透明板３２２と背面透明板３２３との間に密封されている液晶（ＬＣ）材料３２１の層を含む。密封部分３２８ａ、３２８ｂを含む密封材は、ＬＣ材料３２１が漏出することを防ぐ。前面偏光子３２４が、前面透明板３２２に適用されており、背面偏光子３２５が、背面透明板３２３に適用されている。これらの２つの偏光子は、典型的には、吸収型偏光子であり、それらの偏光子は、典型的には交差した構成であることにより、それらの対応の透過軸（及び、それらの対応の遮断軸）は、ｘ−ｙ平面内で約９０度の角度を形成している。偏光子３２４、３２５は、それらの対応の板３２２、３２３に、好適な光学的に透明な接着剤によって適用することができる。
【００３２】
ディスプレイハウジング３２０の側面又は縁部３２６ａ、３２６ｂについて、本発明者らが言及することを望む範囲内では、そのような縁部は、そのディスプレイハウジングの構成層の縁部の複雑な取り合わせ又は群とすることができ、それらの場合には、そのような構成縁部は、一直線上には存在していない。ディスプレイハウジング２１０はまた、金属、プラスチック、又は他の好適な屈曲可能材料（１種以上）で作製されている、ベゼルも含み得る。このベゼルは、ベゼル部分３２７ａ、３２７ｂを含み、ディスプレイハウジング３２０の縁部の周りを完全に包み込むことができ、又は、その一部分のみの周りを包み込むこともできる。このベゼルはまた、ディスプレイハウジング３２０の構成要素を、一体に保持して補強するためにも役立ち得る。
【００３３】
図４では、結合若しくは未結合とすることが可能な、すなわち、透明接着剤層４４０が硬化又は未硬化であり得る、ディスプレイアセンブリ４１０が、概略的形態で示されている。接着剤層４４０は、その前側主表面上で、カバーガラス４３０と接触しており、その後側主表面上で、ディスプレイハウジング４２０と接触している。接着剤層４４０、カバーガラス４３０、及びディスプレイハウジング４２０は、本明細書で論じられる他の接着剤層、カバーガラス、及びディスプレイハウジングと同じもの、あるいは同様のものとすることができる。接着剤層４４０は、ｘ−ｙ平面に平行な基準平面４４８に沿って延びており、又は基準平面４４８を画定している。接着剤層４４０はまた、外側端部又は縁部４４６ａ、４４６ｂで終端している。これら接着剤縁部４４６ａ、４４６ｂのそれぞれは、ｘ軸に対して平行な方向又は軸に沿って延びている。この透明接着剤と、その接着剤層４４０に接触している表面との間の表面力により、接着剤縁部４４６ａ、４４６ｂは、実質的に平坦ではなく、メニスカスとして内向きに（図示）又は外向きに、湾曲若しくは弓形を形成することができる。
【００３４】
カバーガラス４３０は、その一方又は双方の主表面に、本明細書で論じられる他のマスクと同じ若しくは同様のものとすることが可能な、不透明なマスク層又はマスク４３４を含むか、あるいはこれに適用されている。マスク４３４は、互いに反対側のマスク部分４３４ａ、４３４ｂを含み、接着剤層４４０の非マスクされた部分４４２と、その接着剤層の周辺のマスクされた部分４４４ａ、４４４ｂとを画定するようなやり方で、接着剤層の諸部分を遮光若しくは遮蔽している。接着剤縁部４４６ａは、マスクされた部分４４４ａの近位に配設されており、接着剤縁部４４６ｂは、マスクされた部分４４４ｂの近位に配設されている。接着剤層４４０は実際に、接着剤縁部４４６ａ、４４６ｂの近傍で、それぞれ、マスク部分４３４ａ、４３４ｂの表面に接触している。
【００３５】
ディスプレイハウジング４２０は、図示のような、ベゼル部分４２７ａ、４２７ｂによって覆われている外側縁部４２６ａ、４２６ｂを有し、それらのベゼル部分は、ディスプレイハウジング４２０の周りを完全に、又は部分的に包み込むことが可能なベゼルの一部である。接着剤層４４０は、カバーガラス４３０よりも小さく、またディスプレイハウジング４２０よりも小さい横寸法（例えば、長さ又は幅）を有することにより、接着剤縁部４４６ａ、４４６ｂは、ディスプレイアセンブリ４１０内部で、ある程度の凹部を形成している。ディスプレイ設計者が、接着剤縁部４４６ａ、４４６ｂを、ディスプレイハウジング４２０に対して凹ませることを望む１つの理由は、接着剤が、液状又は流動可能状態である場合に、ディスプレイハウジングのベゼルと接触し、次いで、そのベゼルの下に吸い込まれていくことを防止するためである。
【００３６】
マスクされた接着剤層部分が、マスクされていない接着剤層部分よりも遅い硬化を経験することから、結果として生じる恐れのある問題が、既に論じられている。この問題を解決するための１つの手法は、前面の化学線曝露（図２で化学光２５５によって表されるもの）を、側方又は端部の化学光曝露で補完するか又は置き換えることである。この手法の一実施形態が、図５で概略的に示されている。
【００３７】
この実施形態では、カバーガラス５３０、ディスプレイハウジング５２０、及びそれらの間に接着剤層５４０を含むディスプレイアセンブリ５１０が、光源配列５５０からの化学光５５５により側方又は端部から照射されているように示されている。必要に応じて、図２と同様に、他の光源（図示せず）からの追加的な化学光が、カバーガラス５３０の前側表面上に入射してよい。カバーガラス５３０は、そのカバーガラスの周辺部分にマスク層又はマスク５３４を含むか、あるいはこれに適用されている。カバーガラス５３０、マスク５３４、接着剤層５４０、及びディスプレイハウジング５２０は、本明細書の他の箇所で論じられる、対応する要素と同じもの、あるいは同様のものとすることができる。このディスプレイアセンブリの１つの縁部で、又はその１つの縁部付近で、マスク５３４は、第１のマスク部分５３４ａを有し、ディスプレイハウジングは、第１の縁部５２６ａを有し、接着剤層は、第１のマスクされた部分５４４ａを有し、そのマスクされた部分５４４ａに近位の、第１の縁部５４６ａで終端している。このディスプレイアセンブリの１つの縁部で、又はその縁部付近で、マスク５３４は、第２のマスク部分５３４ｂを有し、ディスプレイハウジングは、第２の縁部５２６ｂを有し、接着剤層は、第２のマスクされた部分５４４ｂを有し、そのマスクされた部分５４４ｂに近位の、第２の縁部５４６ｂで終端している。
【００３８】
光源配列５５０からの化学光５５５は、接着剤層５４０を側方又は縁部から照射し、主に接着剤縁部５４６ａを通って、接着剤層５４０のマスクされた部分５４４ａに進入する。このようにして接着剤層５４０内に注入される化学光５５５は、上述の化学光２５５と同じ特性、又は同様の特性を有し得るものであり、マスクされた部分５４４ａでの硬化を、接着剤層の部分で化学光の光束を増大させることによって、加速又は促進させる。必要に応じて、配列５５０と同様の他の光源配列を使用して、接着剤縁部５４６ｂ及びマスクされた部分５４４ｂなどの、接着剤層５４０の他の縁部又は他のマスクされた部分を、側方照射することができる。
【００３９】
様々な光源を使用して、接着剤を硬化させるために使用される化学光５５５を供給することができるが、光源配列５５０は、発光ダイオード（light emitting diode；ＬＥＤ）として具体的に特定される、小さい離散的光源５５４のシリーズ５５２を使用するように示されている。ＬＥＤは、この用途に関して特に適したものにさせる、他の種類の光源に勝るいくつかの際立った特徴を提供するが、ＬＥＤの他の特徴により、課題も提示される。これらの際立った特徴を論じる前に、本文書の目的上、ＬＥＤという用語が何を意味するかについての説明の助けとするために、しばし本題から離れるものとする。本発明者らの目的上、別段の指示のない限り、「ＬＥＤ」とは、可視光、紫外光、又は赤外光のいずれかを放射するダイオードを指すものであるが、紫外波長及び短波長の可視波長が、本明細書の他の箇所で論じられている理由により、開示される実施形態に特に適用可能なものである。この用語は、従来型のものであれ又は超放射型のものであれ、非干渉性の光を放射する、「ＬＥＤ」として市販の、非干渉性の収容型又は封入型半導体装置を包含する。この用語はまた、半干渉性光源、又は更にレーザダイオード（laser diode；ＬＤ）などの可干渉性光源も包含するものであり、そのような可干渉性又は半干渉性の供給源は、典型的には、非干渉性の供給源よりも実質的に狭いスペクトル帯域幅を有する。ＬＥＤは、短波長の光を、より長い波長へと変換するための、蛍光体を含むようにパッケージ化することができる（又は、ＬＥＤは、遠隔に配設された蛍光体を照射することができる）。「ＬＥＤダイ」とは、その最も基本的な形態での、すなわち、半導体加工処理手順によって作製される個々の構成要素又はチップの形態でのＬＥＤである。この構成要素又はチップは、その装置を通電するための電力の印加に好適な、電気接点を含み得る。この構成要素若しくはチップの、個々の層及び他の機能要素は、典型的には、ウェハ規模で形成され、次いで、完成したウェハを個々の部品片に切断することにより、多数のＬＥＤダイを得ることができる。
【００４０】
現在のところ、特に材料硬化用途に適用可能な、比較的高い電気−光効率、並びに、そのスペクトルの青色領域及びＵＶ領域における高い輝度を有するＬＥＤが、利用可能である。ＬＥＤはまた、物理的に堅牢で、損傷又は破損の影響を容易には受けにくいものでもあり、それらの出力が経時的に徐々に劣化する場合であっても、良好な信頼性及び長寿命を有するものであることが知られている。
【００４１】
ＬＥＤの発光ダイ又は発光チップは、小さいものであり、例えば、典型的には約１ｍｍ以下の辺寸法を有する正方形の形状である。この小サイズのＬＥＤ発光区域の結果として、接着剤縁部５４６ａ全体に沿って適切な化学線照射を提供するために、光源配列５５０は、１つのシリーズとしてグループ化された複数のＬＥＤ５５４を含む。図示の実施形態では、ＬＥＤ５５４は、軸５５９に沿って一列に広がっている。軸５５９は、図示のように、接着剤縁部５４６ａが延びている軸５４９ａに平行であり、かつ、その軸５４９ａ又は接着剤縁部５４６ａから距離Ｄで間隔を置いたものとすることができる。これらのＬＥＤ５５４は、軸５５９に沿って均一な間隔Ｓを有し得るものであり、又は、それらの間隔は、不均一又は可変のものとすることもできる。
【００４２】
図５の設定の１つの欠点は、ＬＥＤから接着剤縁部への結合幾何学に関する幾何学的非効率性である。ＬＥＤは、広範囲の方向にわたって光を放射するが、その放射光のうちのごく一部のみが、接着剤縁部を通って、接着剤層のマスクされた部分に進入する。この状況を、図６に示す。
【００４３】
この図では、ディスプレイアセンブリ６１０は、カバーガラス６３０と、ディスプレイハウジング６２０と、それらの間の透明接着剤層６４０と、カバーガラス６３０の周辺に配設されているマスク部分６３４ａを含む不透明マスクとを含む。カバーガラス６３０、マスク部分６３４ａ、ディスプレイハウジング６２０、及び接着剤層６４０は、本明細書で論じられる、対応する要素と同じもの、あるいは同様のものとすることができる。この接着剤層は、ｘ−ｙ平面に対して平行とすることが可能な基準平面６４８に沿って延びており、又は基準面６４８を画定している。マスク部分６３４ａは、カバーガラス６３０を通る前面照射から、接着剤層６４０のマスクされた部分６４４ａを遮蔽している。マスクされた部分６４４ａの近位で、接着剤層６４０が終端して縁部６４６ａを形成している。
【００４４】
固定式の、側方取り付け型の離散的ＬＥＤ６５４が、接着剤縁部６４６ａから距離Ｄ１で配置されている。ＬＥＤ６５４は、非封入型ＬＥＤダイとすることができ、ＵＶ光又は他の化学光６５５を放射する。ＬＥＤ６５４は、上述のＬＥＤ５５４のうちのいずれかと同じもの、又は同様のものとすることができ、光６５５も同様に、化学光５５５と同じもの、又は同様のものとすることができる。ＬＥＤ６５４はまた、上述のような離散的ＬＥＤのシリーズ内の、１つのＬＥＤとすることもできる。ＬＥＤ６５４の露出放射面は、この図では６５７で表示されている、広角の出力分布又は放射円錐で光６５５を放射する。出力分布６５７は、例えば、ランバート分布とすることができる。いずれの場合にも、ＬＥＤ６５４は、かなり広範囲の角度及び方向にわたって、化学光６５５を放射する。この図の平面（ｙ−ｚ平面）内では、接着剤縁部６４６ａに向けて方向付けられ、接着剤縁部６４６ａ内へと伝播する光６５５の部分は、光捕捉包絡線６５８によって表されている。この捕捉包絡線６５８は、捕捉角度θによって特徴付けられる。
【００４５】
図６の配置構成の諸態様を修正することにより、ｙ−ｚ平面内で接着剤縁部６４６ａ上に入射するＬＥＤ６５４からの化学光６５５の量を増大させることもできるが、そのような修正を実施する場合には、限界及びトレードオフが存在する。例えば、捕捉包絡線６５８の捕捉角度θは、距離Ｄ１を減少させることによって、増大させることができる。しかしながら、Ｄ１の減少により、所与のＬＥＤとＬＥＤとの間隔（図５での間隔を参照）に関して、接着剤縁部６４６ａの長さに沿った不均一性（すなわち、各ＬＥＤ６５４付近でのｘ軸に沿ったホットスポット）の増大が生じる。別の手法では、従来のドーム型封入材内にＬＥＤ６５４を封入することが可能である。このことにより、出力分布６５７がより狭くなり、よりｙ軸に沿って方向付けられるため、捕捉包絡線６５８内に含まれる化学光の量が増大することになる。しかしながら、この出力分布はまた、ｘ軸に沿ってもより狭くなることになり、この場合もまた、接着剤縁部６４６ａの長さに沿った化学光の不均一性が増大することになる。更には、封入材料が、高い光束レベルの短波長放射線に対する長期間の曝露により、劣化及び黄変の影響を受けやすくなる。
【００４６】
離散的ＬＥＤのシリーズを、側方照射式の化学光の供給源として依然として使用する配置構成で、上述の負の結果のいくつかを伴うことなく、接着剤縁部に対して入射する化学光の光束を増大させるために、本発明者らは、１つの平面内で、化学光を捕捉して集束又は集中させると共に、直交平面内で、その化学光を、接着剤縁部に沿って発散させることを可能にするのに役立つ好適なアナモフィック光学系を導入することを提唱する。そのような光学系の単純な形態は、柱状レンズ又は柱状ミラーである。
【００４７】
次いで図７に転じると、アナモフィック光学系が含まれている点を除いて、図６に極めて類似する、ディスプレイアセンブリの接着剤層を硬化させるための配置構成が提示されている。ディスプレイアセンブリ６１０、カバーガラス６３０、ディスプレイハウジング６２０、透明接着剤層６４０、マスク部分６３４ａを有する不透明マスク、基準平面６４８、マスクされた接着剤層部分６４４ａ、接着剤層縁部６４６、ＬＥＤ６５４、化学光６５５、及び出力分布６５７などの、同様の要素は、同様の参照符号で特定されており、それらの説明は、ここで繰り返す必要はない。図７は、ＬＥＤ６５４からの化学光６５５を受光し、その受光した光を、透明接着剤層６４０の接着剤縁部６４６ａ上に方向転換させるアナモフィック光学系７６０を導入していることによって、図６とは異なっている。
【００４８】
図示の実施形態では、アナモフィック光学系７６０は、単一の柱状レンズ７６１である。この柱状レンズは、この図の平面に対して垂直であり、またそれゆえｘ軸に対して平行である長手方向軸７６２に沿って延びている。軸７６２は、このレンズの対称軸とすることができる。用語「柱状」とは、本明細書では、その数学的な意味で使用され、それゆえ、読者には、ｙ−ｚ平面内での柱状レンズ７６１の断面形状は、軸７６２に沿って一定であり、その断面形状は、一部の場合には円形とすることができるが、その断面形状は、円に限定されるものではなく、任意の閉じた形状、例えば、楕円、卵形、多辺の多角形、あるいは、断面形状の一部分又はいくつかの部分が曲線状であり、他の一部分又はいくつかの部分が直線状若しくは区分化されている場合などの、それらの組み合わせとすることができる点を理解されたい。
【００４９】
レンズ７６１は、第１の光学面７６１ａ、及び第２の光学面７６１ｂを有する。これらの光学面の双方とも、図示の実施形態では、ｙ−ｚ平面内で湾曲している。それゆえ双方の光学面は、それらの表面の曲率及びレンズ７６１の屈折率の関数として、ｙ−ｚ平面内での屈折による光学的パワー（optical power）をもたらす。この光学的パワーにより、レンズ７６１は、ｙ−ｚ平面内での捕捉角度θによって特徴付けられる光捕捉包絡線７５８内を伝播する化学光６５５を捕獲又は受光し、その光を、接着剤縁部６４６ａ上に集束させることができる。包絡線７５８に対する捕捉角度θは、上記の比較可能な捕捉包絡線６５８に対する捕捉角度θよりも実質的に広いことに留意されたい。
【００５０】
図７での、ＬＥＤ６５４から接着剤縁部６４６ａまでの距離Ｄ２は、接着剤縁部６４６ａの最大照射を確実にするために、ＬＥＤからレンズまでの最適距離及びレンズから接着剤縁部までの最適距離に適合させるように、図６での距離Ｄ１に対して調節することができる。このＬＥＤからレンズまでの距離及びレンズから接着剤縁部までの距離は、接着剤縁部６４６ａがＬＥＤ６５４に対する近軸像面に存在するように更に選択することができる。すなわち、レンズ７６１は、ＬＥＤ６５４の放射面を接着剤縁部６４６ａ上に直接（ｚ−ｙ平面で）結像することができる。更には、これらの距離は、対象物（ＬＥＤ６５４）と像（接着剤縁部６４６ａ）との間に所望の倍率を実現するように選択することができる。この所望の倍率は、ＬＥＤ６５４と接着剤縁部６４６ａとの相対的なｚ軸寸法に応じて変化し得るものであるが、典型的には、０．２５〜４、又は０．５〜２の範囲内にあるものとすることができ、あるいは、所望の倍率は、約１とすることができる。一部の場合には、近軸像面から（前側又は後側に）短距離で離して接着剤縁部６４６ａを位置決めすることによって、柱状レンズ７６１により集束される化学光６５５を若干ぼやけさせることが有利な場合がある。
【００５１】
基準平面７６５は、ＬＥＤ６５４の中心を通過するように、かつ、柱状レンズ７６１の長手方向軸７６２を含むように描くことができる。この基準平面７６５を通る柱状レンズ７６１の断面内では、光学面７６１ａ及び光学面７６１ｂは、曲率のない直線となる。その結果、この平面７６５内で、又はこの平面７６５に近接して伝播する化学光６５５は、レンズ７６１による集束を殆ど又は全く経験しないことになる。それゆえ、そのような光は、その光がＬＥＤ６５４から接着剤縁部６４６ａに進む際、平面７６５内部で比較的自由に発散する。
【００５２】
代替的実施形態では、柱状レンズ７６１は、１つ以上の柱状レンズ、１つ以上の柱状ミラー、及び１つ以上の非柱状のアナモフィックレンズ若しくはアナモフィックミラーから選択される光学素子、あるいは光学素子の組み合わせで置き換えるか、又は補完することができる。柱状ではないアナモフィックレンズ又はアナモフィックミラーは、基準平面７６５に相当する基準平面内に、非ゼロの曲率（またそれゆえ、非ゼロの光学的パワー）を有する少なくとも１つの光学面を有する。この基準平面（例えば、アナモフィックレンズが、基準平面内で弱い正の集束力を有する箇所）内での光学的パワーがゼロではないにもかかわらず、そのような非柱状のアナモフィックレンズ又はアナモフィックミラーは、ＬＥＤ６５４がそのような非柱状のアナモフィックレンズ又はアナモフィックミラーに対して適切に位置決めされている場合であれば、ＬＥＤ６５４からの化学光６５５を、接着剤縁部６４６ａに沿って発散させるために、単独で、又は他の好適なレンズ若しくはミラーと組み合わせて、使用することができる。
【００５３】
図７の実施形態では、ＬＥＤ６５４、柱状レンズ７６１、及びディスプレイアセンブリ６１０は、ＬＥＤ及び柱状レンズによって画定されている基準平面７６５が、ディスプレイアセンブリの接着剤層によって画定されている基準平面６４８と、同一平面であるように、又はほぼ同一平面であるように位置決めされている。他の構成もまた可能である。１つのそのような他の構成が、図７Ａに示されており、この図では、同様の要素は同様の参照符号で特定されており、更なる説明は不要である。図７Ａの設定は、ＬＥＤ／柱状レンズの組み合わせに対して、ディスプレイアセンブリ６１０の向きが変更されていることにより、基準平面６４８と基準平面７６５とが、もはや同一平面ではなく、もはや平行ではないことのみが、図７の設定とは異なる。図７Ａでは、平面６４８、７６５は、ゼロではない有意な相対傾斜角度γを呈している。この相対傾斜にもかかわらず、図７Ａのアナモフィック光学系７６１は（図７の系７６１のように）、離散的ＬＥＤ６５４からの光を受光し、その受光した光を方向転換させることにより、接着剤縁部６４６ａに沿って発散させ、かつ、接着剤縁部６４６ａに垂直な基準平面（例えば、ｙ−ｚ平面）内で、その受光した光を接着剤縁部６４６ａ上に集束させる。
【００５４】
接着剤層６４０は、少なくともその未硬化状態では、カバーガラス６３０の屈折率よりも大きいか又は小さく、かつディスプレイハウジング６２０（又は、接着剤層に近位の、ディスプレイハウジングの部分）の屈折率よりも大きいか又は小さい、化学光６５５に対する屈折率を有し得る。接着剤層６４０の組成を、その屈折率がカバーガラス６３０よりも大きくなるように、又はディスプレイハウジング６２０（又は、接着剤層に近位の、そのディスプレイハウジングの部分）よりも大きくなるように、あるいは双方よりも大きくなるように選択することによって、例えば、その接着剤層の一方又は双方の主表面での内部全反射により案内される光を、側方注入された光６５５の少なくとも一部が接着剤層６４０内に捕捉されるように発生させることができ、硬化深度及び硬化効率もまた向上させることができる。
【００５５】
図８Ａ及び図８Ｂは、アナモフィック光学系を含む実施形態に関連して上記で言及された、基準平面のうちの一部を例示するために役立つ。これらの図では、離散的ＬＥＤのシリーズのうちの１つとすることが可能な離散的ＬＥＤ８５４は、化学光８５５を放射し、その光の一部がアナモフィック光学系８６０によって捕捉又は受光される。次いで、アナモフィック系８６０は、受光した光を、透明接着剤層のマスクされた部分内に、その接着剤層の縁部を通じて注入することにより、その接着剤を硬化させる。
【００５６】
更に図８Ａ及び図８Ｂを参照すると、離散的ＬＥＤ８５４からの化学光８５５は、未硬化の透明接着剤層８４０を架橋又は硬化させるために使用される。この接着剤層は、図２、図４、又は図５のディスプレイアセンブリの一部であるが、カバーガラス、マスク、及びディスプレイハウジングなどのディスプレイアセンブリの他の要素は、説明を容易にするために、図８Ａ及び図８Ｂからは省略されている。接着剤層８４０は、マスクされた部分８４４を有し、この層８４０は、マスクされた部分８４４の近位で、接着剤の側面又は縁部８４６を形成するように終端しており、この接着剤縁部は軸８４９に沿って延びている。接着剤層８４０は、ｘ−ｙ平面内に、又はｘ−ｙ平面に対して平行な基準平面内に存在し得るものであり、軸８４９は、ｘ軸に対して平行とすることができる。
【００５７】
離散的ＬＥＤ８５４からの化学光８５５の一部を捕獲又は受光する、アナモフィック光学系８６０が設けられている。簡略化のために、この系８６０は、１つのアナモフィックレンズ８６１だけを有するように図示されている。レンズ８６１は、そのレンズに対する対称軸とすることもできる長手方向軸８６２に沿って延びている。軸８６２は、ｘ軸に対して、及び接着剤縁部８４６に関連付けられている軸８４９に対して平行である。レンズ８６１は、柱状とすることができ、又は非柱状とすることもでき、例えば、その場合、その光学面は、ｘ−ｙ平面内で若干の曲率を有する。レンズ８６１は、ガラス又はプラスチックなどの任意の好適な光学材料で作製することができる。望ましくは、使用される光学材料は、ＵＶ光又は短波長光への長期の曝露による黄変若しくは他の損傷に対して耐性を示す。
【００５８】
光軸８６７は、ＬＥＤ８５４を通過し、接着剤縁部８４６を通過し、軸８４９に対して垂直である。光軸８６７はまた、長手方向軸８６２とも交差し得る。基準平面８６６は、接着剤縁部８４６に対して垂直であり、ＬＥＤ８５４を通過し、かつ光軸８６７を含む。この基準平面８６６内でアナモフィックレンズ８６１は、光学的パワーを有する。ＬＥＤ８５４、アナモフィックレンズ８６１及び接着剤縁部８４６は、レンズ８６１によって受光された化学光８５５が、基準平面８６６内で接着剤縁部８４６上に集束されるように、互いに対して位置決めされている。
【００５９】
別の基準平面８６５は、ＬＥＤ８５４を通過し、かつ長手方向軸８４９を含む。基準平面８６５はまた、長手方向軸８６２及び光軸８６７も含み得る。基準平面８６５は、基準平面８６６に対して垂直である。基準平面８６５は、一部の場合には、ｘ−ｙ平面と同一平面に存在し得るが、他の場合には、これらの平面の間には、非ゼロの傾斜角度γが存在し得る。基準平面８６５内では、アナモフィックレンズ８６１が（レンズが柱状である場合には）光学的パワーを有さない場合もあり、又は（レンズが非柱状である場合には）小さな光学的パワーを有する場合もある。ＬＥＤ８５４、アナモフィックレンズ８６１及び接着剤縁部８４６は、レンズ８６１によって受光された化学光８５５が基準平面８６５内で接着剤縁部８４６に沿って発散するように、互いに対して位置決めされている。この平面８６５内での光の発散により、接着剤層のマスクされた部分８４４をより均一に化学光８５５に対して曝露することができ、したがって、接着剤層のその部分をより均一に硬化することができる。
【００６０】
ＬＥＤが非干渉性ＬＥＤダイであるか、又は非干渉性ＬＥＤダイを含むような一部の場合には、ＬＥＤ８５４は、基準平面８６５内に、基準平面８６６内と同じ角度幅又は類似の角度幅（例えば、半値全角度幅（full−angular−width−at−half−maximum；ＦＷＨＭ）強度によって決定されるような）を有する角出力分布又は放射円錐で光８５５を放射することができる。ＬＥＤがレーザダイオードなどのコヒーレント光源であるか、又はコヒーレント光源を含む場合などの他の場合には、ＬＥＤ８５４は、一方の基準平面内での角度幅（例えば、ＦＷＨＭ強度によって決定されるような）が他方よりも実質的に狭い角出力分布又は放射円錐で光８５５を放射することができる。そのような場合には、ＬＥＤ８５４は、好ましくは、より狭い角度幅が接着剤縁部８４６に対して垂直に（例えば、基準平面８６６に平行に）方向付けされ、より広い角度幅が接着剤縁部に対して平行に（例えば、基準平面８６５に平行に）方向付けされるように、方向付けされている。
【００６１】
図９は、２つの柱状レンズを備えるアナモフィック光学系を使用して、離散的ＬＥＤからの化学光を集光し、ディスプレイアセンブリ内のマスクされた接着剤層の縁部上に方向転換させることにより、その接着剤層を硬化させる硬化システムを示す。ＬＥＤは、点９５４によって表されており、接着剤層の縁部は、点９４６によって表されている。アナモフィック光学系９６０は、長手方向軸９６２、９６４をそれぞれ有する、２つの柱状レンズ９６１、９６３で構成されている。基準平面９６５は、それらの軸９６２、９６４並びに光軸を含み、ＬＥＤ９５４及び接着剤縁部９４６を通過するものであり、接着剤縁部はｘ軸に平行に（この図の平面に垂直に）延びるように想定されている。レンズ９６１、９６３の光学的パワー及び相対位置は、ＬＥＤ９５４がｙ−ｚ平面内で接着剤縁部９４６上に結像されるように、又は、より広義には、ＬＥＤ９５４からの化学光９５５が、接着剤縁部９４６上に集光若しくは集束されるように選択されている。垂直基準平面内では、アナモフィック光学系９６０によって捕捉されたＬＥＤ９５４からの光は、接着剤縁部９４６を照射し、これに沿って発散している。
【００６２】
図１０及び図１１は、本明細書で開示されるアナモフィックレンズ及びミラーの一部で使用可能な湾曲光学面の詳細を検討するものである。図１０では、柱状レンズ１０６１は、対称軸とすることもまた可能な長手方向軸１０６１に沿って延びている。軸１０６１は、ｘ軸に対して平行であることが想定されている。ｙ−ｚ平面でのレンズ１０６１の断面は、第１の光学面１０６１ａに対する湾曲形状、及び第２の光学面１０６１ｂに対する湾曲形状を明らかにする。第１の光学面１０６１ａは、半円形、すなわち一定の曲率の円弧又は曲線であることが想定されている。それゆえ、光学面１０６１ａの第１部分１０６１ａ−１、第２部分１０６１ａ−２、及び第３部分１０６１ａ−３は全て、同じ曲率半径Ｒ、並びに同じ曲率中心Ｃを有する。１つの可能な実施形態では、レンズ１０６１は、第１の光学面及び第２の光学面によって形成される断面形状が半径Ｒの円となるように、軸１０６２を中心として円対称とすることができる。
【００６３】
図１１では、柱状レンズ１１６１は、対称軸とすることもまた可能な長手方向軸１１６１に沿って延びている。軸１１６１は、ｘ軸に対して平行であることが想定されている。ｙ−ｚ平面でのレンズ１１６１の断面は、第１の光学面１１６１ａに対する湾曲形状、及び第２の光学面１１６１ｂに対する湾曲形状を明らかにする。第１の光学面１１６１ａは、可変の曲率半径を有する。それゆえ、表面１１６１ａの第１部分１１６１ａ−１は、第１の曲率半径Ｒ１及び第１の曲率中心Ｃ１を有し、表面１１６１ａの第２部分１０６１ａ−２は、第２の曲率半径Ｒ２及び第２の曲率中心Ｃ２を有し、光学面１１６１ａの第３部分１１６１ａ−３は、第３の曲率半径Ｒ３及び第３の曲率中心Ｃ３を有し、この場合、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は等しいものではなく、Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３もまた等しいものではない。光学面１１６１ａ全体にわたる、この可変の曲率半径は、収差を低減し、かつ接着剤層の縁部内に注入される離散的ＬＥＤからの光束の量を増大させるように調整することができる。第２の光学面１１６１ｂもまた、可変の曲率半径を有することができ、例えば、第２の光学面１１６１ｂは、表面１１６１ａの鏡像とすることができる。又は、この第２の光学面１１６１ｂは、一定の曲率を有することができる。
【００６４】
図１２は、アナモフィック光学系を使用して、離散的ＬＥＤからの化学光を集光し、ディスプレイアセンブリ内のマスクされた接着剤層の縁部上に方向転換させることにより、その接着剤層を硬化させる別の硬化システムを示す。図１２は、その点に関して図９と同様であるが、ただし、２つの柱状レンズ９６１、９６３は、単一の柱状反射体１２６１により置き換えられている。ＬＥＤは、点１２５４によって表されており、接着剤層の縁部は、点１２４６によって表されている。アナモフィック光学系１２６０は、ｘ軸に対して平行に（この図の平面に垂直に）延びることが可能な１つの柱状ミラー１２６１で構成されている。基準平面１２６５は、光軸を含み、ＬＥＤ１２５４及び接着剤縁部１２４６を通過する。接着剤縁部は、また、ｘ軸に平行に対して（この図の平面に垂直に）延びることが想定されている。ミラー１２６１の光学的能力及び相対位置は、ＬＥＤ１２５４がｙ−ｚ平面内で接着剤縁部１２４６上に結像されるように、又は、より広義には、ＬＥＤ１２５４からの化学光１２５５が、接着剤縁部１２４６上に集光若しくは集束されるように選択されている。垂直基準平面内では、アナモフィック光学系１２６０によって捕捉されたＬＥＤ１２５４からの光は、接着剤縁部１２４６を照射し、これに沿って発散する。
【００６５】
上述の照明及び硬化システムを使用して、未硬化のディスプレイアセンブリ内でディスプレイハウジングにカバーガラスを結合することにより、接着ディスプレイアセンブリを製造するための装置を構築することができる。そのような装置１３７０が、図１３に概略的に示される。装置１３７０は、未硬化のディスプレイアセンブリを受け入れ、化学光の離散的ＬＥＤ光源を使用して、素早く効率的に、空間的に均一なやり方で、接着剤層を（特に、接着剤層のマスクされた部分を）硬化させるように設計されている。
【００６６】
装置１３７０は、ｘ−ｙ平面に対して平行に延びることが可能なステージ１３７２を備え、その上に、未硬化のディスプレイアセンブリ１３１０を配置することができる。簡略化のために、このディスプレイアセンブリは、カバーガラス１３３０と、４つのマスク部分１３３４ａ、１３３４ｂ、１３３４ｃ、１３３４ｄを有するマスク１３３４と、４つの接着剤縁部１３４６ａ、１３４６ｂ、１３４６ｃ、及び１３４６ｄを接着剤層の対応するマスクされた部分の近位に形成するように終端している、初期には未硬化の接着剤層と、ディスプレイハウジングと、を含むことが想定されている。これらは全てが上記で詳細に論じられているように配置構成されている。ステージ１３７２の周りには、ディスプレイアセンブリ１３１０がステージ１３７２上に存在している場合に、離散的ＬＥＤからの化学光を接着剤層のマスクされた部分内に効率的に入力結合するための４つの側方照射ステーションが取り付けられているか、又は他の方式で配置されている。そのようなステーションは、接着剤層の４つのマスクされた部分及び縁部のそれぞれに対して取り付けないし配置されている。装置１３７０は、４つの別個のシリーズに分割されている離散的ＬＥＤ光源１３５４の光源配列１３５０を使用する。
【００６７】
第１の側方照射ステーションは、ＬＥＤ１３５４の第１のシリーズ１３５２ａ、及びそのシリーズ１３５２ａに近位のアナモフィック光学系１３６０ａを使用する。第１のシリーズ１３５２ａ内では、ＬＥＤ１３５４は、第１の軸１３５９ａに沿って、間隔を空けて配置されている。この第１の軸は、接着剤縁部１３４６ａに対して平行であり、かつｘ軸に対して平行である。ＬＥＤ１３５４は、化学光を放射し（例えば、図５のＬＥＤのシリーズ５５２を参照）、その化学光の一部分が、アナモフィック光学系１３６０ａによって受光される。アナモフィック系１３６０ａは、その受光した光を方向転換させることにより、その光を接着剤縁部１３４６ａに沿って発散させ、ｙ−ｚ平面に対して平行な基準平面内で、その光を接着剤縁部１３４６ａ上に集束させる。アナモフィック光学系１３６０ａは、図９の系と同様に、２つの柱状レンズ１３６１ａ、１３６３ａで構成されている。
【００６８】
第２の側方照射ステーションは、ＬＥＤ１３５４の第２のシリーズ１３５２ｂ、及びそのシリーズ１３５２ｂに近位のアナモフィック光学系１３６０ｂを使用する。第２のシリーズ１３５２ｂ内では、ＬＥＤ１３５４は、第２の軸１３５９ｂに沿って間隔を空けて配置されている。この第２の軸は、接着剤縁部１３４６ｂに対して平行であり、かつｙ軸に対して平行である。ＬＥＤ１３５４は、化学光を放射し、その化学光の一部分が、アナモフィック光学系１３６０ｂによって受光される。アナモフィック系１３６０ｂは、その受光した光を方向転換させることにより、その光を接着剤縁部１３４６ｂに沿って発散させ、ｘ−ｚ平面に対して平行な基準平面内で、その光を接着剤縁部１３４６ｂ上に集束させる。アナモフィック光学系１３６０ｂは、系１３６０ａと同様に、２つの柱状レンズ１３６１ｂ、１３６３ｂで構成されている。
【００６９】
第３の側方照射ステーションは、ＬＥＤ１３５４の第３のシリーズ１３５２ｃ、及びそのシリーズ１３５２ｃに近位のアナモフィック光学系１３６０ｃを使用する。第３のシリーズ１３５２ｃ内では、ＬＥＤ１３５４は、第３の軸１３５９ｃに沿って間隔を空けて配置されている。この第３の軸は、接着剤縁部１３４６ｃに対して平行であり、かつｘ軸に対して平行である。ＬＥＤ１３５４は、化学光を放射し、その化学光の一部分が、アナモフィック光学系１３６０ｃによって受光される。アナモフィック系１３６０ｃは、その受光した光を方向転換させることにより、その光を接着剤縁部１３４６ｃに沿って発散させ、ｙ−ｚ平面に対して平行な基準平面内で、その光を接着剤縁部１３４６ｃ上に集束させる。アナモフィック光学系１３６０ｃは、系１３６０ａと同様に、２つの柱状レンズ１３６１ｃ、１３６３ｃで構成されている。
【００７０】
第４の側方照射ステーションは、ＬＥＤ１３５４の第４のシリーズ１３５２ｄ、及びそのシリーズ１３５２ｄに近位のアナモフィック光学系１３６０ｄを使用する。第４のシリーズ１３５２ｄ内では、ＬＥＤ１３５４は、第４の軸１３５９ｄに沿って、間隔を空けて配置されている。この第４の軸は、接着剤縁部１３４６ｄに対して平行であり、かつｙ軸に平行である。ＬＥＤ１３５４は、化学光を放射し、その化学光の一部分が、アナモフィック光学系１３６０ｄによって受光される。アナモフィック系１３６０ｄは、その受光した光を方向転換させることにより、その光を接着剤縁部１３４６ｄに沿って発散させ、ｘ−ｚ平面に対して平行な基準平面内で、その光を接着剤縁部１３４６ｄ上に集束させる。アナモフィック光学系１３６０ｄは、系１３６０ｂと同様に、２つの柱状レンズ１３６１ｄ、１３６３ｄで構成されている。
【００７１】
これら４つのアナモフィック光学系のうちのいずれか、又は全てにおいて、２つの柱状レンズは、単一の柱状レンズ、又は単一の柱状ミラー、又は非柱状のアナモフィックレンズ（１つ以上）若しくはアナモフィックミラー（１つ以上）、あるいはそれらの組み合わせにより置き換えることができる。
【００７２】
未硬化のディスプレイアセンブリをステージ１３７２上に配置した後、シリーズ１３５２ａ、１３５２ｂ、１３５２ｃ、１３５２ｄのうちの１つ、一部、又は全ての離散的ＬＥＤ１３５４に通電することにより、接着剤層のマスクされた部分を硬化させるために必要な化学光を供給することができる。上記の図２に関連して図示及び説明したように、前側表面に化学光を供給するために、ステージ１３７２及びディスプレイアセンブリ１３１０の上に適合するカバー若しくは蓋上に、追加的な離散的ＬＥＤ（図示せず）をアレイとして設けることができる。このようにして、接着剤層の実質的に全ての部分が、マスクされている部分もマスクされていない部分も、より迅速に、空間的により均一な硬化結果をもたらすために、高い光束レベルの化学光を経験することができる。
【００７３】
図１４は、モデル化シミュレーションの基礎として使用されたＬＥＤ装置の具体的配置構成を示すものである。このシミュレーションでは、離散的ＬＥＤ１４５４ａ、１４５４ｂのシリーズを含む光源配列１４５０を画定するために、３つのＬＥＤ装置１４５１が設けられた。各ＬＥＤ装置１４５１は、４つのＬＥＤを含んでいた。すなわち、２つの上側ＬＥＤ１４５４ａ及び２つの下側ＬＥＤ１４５４ｂが、図示のように正方形の編成で配置された。これらの４つのＬＥＤを、円板形状のカバーガラス１４５３の後側に配設し、次に、このカバーガラスを回路基板上に配設した。ＬＥＤ１４５４ａ、１４５４ｂは、互いに同一のものであり、それぞれが１×１ｍｍの放射区域を有し、それぞれが同じＵＶ化学光を放射するように想定され、それぞれが、ランバートの出力分布又は放射円錐を有することが想定された。３つのＬＥＤ装置１４５１は、６つのＬＥＤ１４５４ａが第１の軸１４５９ａに沿って第１の列を形成し、６つのＬＥＤ１４５４ｂが第２の軸１４５９ｂに沿って第２の列を形成するように、図１４に示されるように共に位置決めされた。この光源配列は、以降では、モデル化光源配列と称される。
【００７４】
このモデル化光源配列を使用して、ディスプレイアセンブリの（モデル化された）接着剤縁部に沿った位置の関数として、光強度をシミュレートした。第１のシミュレーションでは、モデル化光源配列を、図９に示されるものと同様の系で使用した。その図を参照して、モデル化光源配列を、柱状レンズ９６１に向き合うように配向し、そのモデル化光源配列が点９５４を中心とし、かつ軸１４５９ａ、１４５９ｂ（図１４）がｘ軸に対して平行に延びるようにした。接着剤の縁部は、点９４６を中心とし、かつｘ軸に対して平行に延びる狭い矩形の検出面としてシミュレートし、その矩形の幅（すなわち、ｚ軸に平行な寸法）は、０．１５０ｍｍとした。柱状レンズ９６１、９６３は、１．５３の屈折率を有することが想定され、それぞれが、半径７．５ｍｍの円形の断面形状を有することが想定された。柱状レンズ９６１と柱状レンズ９６３との中心間の距離は、３０ｍｍとした。次いで、光学ソフトウェアを使用して、接着剤層の縁部における（モデル化光源配列内のＬＥＤを発生源とする）化学光の強度を、接着剤縁部に沿った位置の関数として算出した。位置に対して算出された光強度が、図１５Ｂに曲線１５００ｂとして示されている。
【００７５】
比較のために、別のシミュレーションを行った。このシミュレーションは、先行のシミュレーションと同じものとした。ただし、アナモフィック光学系９６０を取り除き、接着剤縁部における平均光強度が、先のシミュレーションと同じとなる地点まで、モデル化光源配列と接着剤縁部との間の距離を短縮した。結果として得られた、接着剤縁部上の位置に対する算出光強度が、図１５Ａに曲線１５００ａとして示されている。図１５Ａと図１５Ｂとを比較すると、シミュレートされたアナモフィック光学系は、ＬＥＤ光源を単純に接着剤縁部により近接して配置することよりも、接着剤層を硬化させるための良好な均一性を提供することが示されている。
【００７６】
別段の指示のない限り、本明細書及び「特許請求の範囲」で使用される、数量、特性の測定値などを表す全ての数は、用語「約」によって修飾されているものと理解されたい。したがって、反対の指示がない限り、本明細書及び「特許請求の範囲」に記載の数値パラメータは、本出願の教示を利用する当業者が得ようとする所望の特性に応じて変動し得る、近似値である。「特許請求の範囲」に対する均等論の適用を制限しようとするものではないが、各数値パラメータは、少なくとも、報告されている有効桁数を考慮して、通常の四捨五入法を適用することによって解釈されるべきである。本発明の広義の範囲を記載している数値範囲及びパラメータは、近似値ではあるが、いずれかの数値が、本明細書で説明されている具体例で記載される限りにおいて、それらは、合理的な範囲で可能な限り正確に報告されるものである。しかしながら、いかなる数値も、試験又は測定の限界に伴う誤差を包含し得る。
【００７７】
本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明の様々な改変及び変更が、当業者には明らかとなるものであり、本発明は、本明細書に記載される例示的実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。読者には、別段の指示のない限り、開示される１つの実施形態の特徴はまた、開示される全ての他の実施形態にも適用することができる点を想定されたい。また、本明細書で参照する全ての米国特許、特許出願公開、並びに他の特許文献及び非特許文献は、上述の開示に矛盾しない範囲内で、参照により組み込まれるものであることも理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【国際調査報告】
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