CN100476515C - 具有嵌入式显示器面板的物体的模内制造方法 - Google Patents

具有嵌入式显示器面板的物体的模内制造方法 Download PDF

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CN100476515C CNB2004800156599A CN200480015659A CN100476515C CN 100476515 C CN100476515 C CN 100476515C CN B2004800156599 A CNB2004800156599 A CN B2004800156599A CN 200480015659 A CN200480015659 A CN 200480015659A CN 100476515 C CN100476515 C CN 100476515C
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Abstract

本发明涉及具有嵌入在其顶部表面的显示器面板的物体及其制造方法。

Description

具有嵌入式显示器面板的物体的模内制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2003年6月6日提交的美国临时申请第60/476,852号的优先权，将其全部内容以引用方式结合于本文中作为参考。
技术领域
本发明涉及具有嵌入在其顶部表面上的显示器面板的物体，及其制造方法。
背景技术
目前，对于具有显示器面板的物体而言，该物体和显示器面板是分开制造的，然后将两个部件组装在一起。这样物体的组装通常需要机械结合或层合(层压)，其通常会导致在该物体和显示器之间具有较大的间隙，并且导致了物体的总厚度或总体积的增加。因此，目前的方法不能满足某些产品要求，如式样、致密性和耐久性，而这些特点对于手持装置而言是尤其重要的。
发明内容
本发明的一个方面提供一种用于制备物体的方法，其中所述物体具有嵌入在该物体顶部表面的显示器面板，所述方法包括：
a)形成模内显示器转移膜或薄片，其包括临时载体层、脱模层、显示器面板、粘合层以及可选的耐久层；
b)将所述模内显示器转移膜或薄片送入模具中，同时所述临时载体膜层与所述模具的内表面相接触；
c)将塑性材料注入所述模具中，用于形成所述物体；
d)从所述模具中移出形成的所述物体；以及
e)同时移出移除临时载体层和脱模层。
本发明的另一个方面提供一种用于制备物体的方法，其中所述物体具有嵌入在该物体顶部表面的显示器面板，所述方法包括：
a)形成模内显示器***膜或薄片，其包括载体层、显示器面板以及粘合层；
b)将所述模内显示器***膜或薄片***模具中，同时所述载体层与所述模具的内表面相接触；
c)将塑性材料注入所述模具中，用于形成所述物体；
d)从所述模具中移出形成的所述物体。
本发明的另一个方面提供一种用于制备物体的方法，其中所述物体具有嵌入在该物体顶部表面的显示器面板，所述方法包括：
a)形成模内显示器转移膜或薄片，其包括临时载体层、脱模层、显示器面板、粘合层以及可选的耐久层；
b)将所述模内显示器转移膜或薄片送入模具中，同时所述临时载体膜层与所述模具的内表面相接触；
c)用在所述模具中的塑性材料热成形或吹塑成所述物体；
d)从所述模具中移出形成的所述物体；以及
e)同时移出移除临时载体层和脱模层。
本发明的另一个方面提供一种用于制备物体的方法，其中所述物体具有嵌入在该物体顶部表面的显示器面板，所述方法包括：
a)形成模内显示器***膜或薄片，其包括载体层、显示器面板以及粘合层；
b)将所述模内显示器***膜或薄片***模具中，同时所述载体层与所述模具的内表面相接触；
c)用在所述模具中的塑性材料热成形或吹塑成所述物体；
d)从所述模具中移出形成的所述物体。
本发明的另一个方面提供一种用于制备物体的方法，其中所述物体具有嵌入在该物体顶部表面的显示器面板，所述方法包括：
a)形成模内显示器转移膜或薄片，其包括临时载体层、脱模层、显示器面板、粘合层以及可选的耐久层；
b)将所述模内显示器转移膜或薄片送入模具中，同时所述临时载体膜层与所述模具的内表面相接触；
c)用在所述模具中的塑性材料压缩形成所述物体；
d)从所述模具中移出形成的所述物体；以及
e)同时移出移除临时载体层和脱模层。
本发明的另一个方面提供一种用于制备物体的方法，其中所述物体具有嵌入在该物体顶部表面的显示器面板，所述方法包括：
a)形成模内显示器***膜或薄片，其包括载体层、显示器面板以及粘合层；
b)将所述模内显示器***膜或薄片***模具中，同时所述载体层与所述模具的内表面相接触；
c)用在所述模具中的塑性材料压缩形成所述物体；以及
d)从所述模具中移出形成的所述物体。
本发明的另一个方面提供一种具有顶部表面的塑料物体，所述塑料物体包括显示器面板、粘合层以及可选的耐久层，所述塑料物体是通过上述方法制备的。
本发明的另一个方面提供一种具有顶部表面的塑料物体，所述塑料物体包括显示器面板以及粘合层，所述塑料物体是通过权利要求1、4或7所述的方法制备的。
本发明的又一个方面提供一种在上述方法中使用的模内显示器转移膜或薄片，包括临时载体层、脱模层、显示器面板、粘合层或粘结层以及可选的耐久层。
本发明的再一个方面提供一种在上述方法中使用的模内显示器***膜或薄片，包括载体层、显示器面板和粘合层。
本发明的第一个方面涉及具有嵌入在其顶部表面的显示器面板的物体。在其顶部表面上还可以出现装饰性设计(例如，文本或图形)。
本发明的第二个方面涉及模内显示器转移膜或薄片。
本发明的第三个方面涉及模内显示器***膜或薄片，在本发明的这个方面，显示器面板可以形成在包括电极层的载体膜上。
在模内显示器转移膜或薄片或在模内显示器***膜或薄片中的显示器面板可以是任何塑基显示器，如聚合物分散液晶显示器(PDLC)、胆甾型液晶显示器(ChLCD)、有机发光装置(OLED)、电泳显示器(EPD)或其它基于粒子的显示器。
本发明的第四个方面涉及用于制造本发明第一个方面的物体的方法。
本发明具有广泛的应用。例如，所述物体可以是手机或寻呼机的塑料盖，而嵌入在顶部表面的显示器面板可以显示文本信息、时间和日期、和/或彩色或闪烁信号，这些信号提醒使用者注意来电呼叫或语音邮件信息的数目。事实上，本发明可用于用塑料制成的任何物体，如随身附件(例如，手提包或钱夹)、玩具或教育装置，个人数字助理或电子图书的塑料盖、***或智能卡、识别卡或名片，图册、手表、钟表、收音机或照相机的表面，汽车的仪表板，家用品(例如，杯子、盘子或瓶子)，手提式个人电脑(计算机)外壳和任何用户(消费)电子设备的携带式仪器箱或前控制板。此清单显然并不是穷举的，对于本领域技术人员来说，其它应用也是明显的，因此它们都包括在本发明的保护范围之内
当塑料显示器面板嵌入物体中时，无缝结合会产生非常吸引人的外观。该显示器面板可以与物体表面一致，即使该表面是弯曲的，因此，该显示器面板可以表现为物体的必备部分或印刷部分，根据本发明，较大尺寸的塑料显示器也可以被嵌入在物体中，而用传统的显示器组装技术则不可能做到这一点。
附图说明
本发明的各种具体实施方式将在以下的具体实施方式部分和附图中加以披露。
图1示出了本发明的物体的俯视图(顶视图)。
图2a是包括显示器面板的模内转移膜或薄片的剖视图。
图2b是包括显示器面板的模内***膜或薄片的剖视图。
图2c是典型的塑基显示器面板的放大图。
图3a是涉及模内转移膜或薄片的注射成形工艺的剖视图
图3b是涉及模内***膜或薄片的注射成形工艺的剖视图。
图4a和4b例示出了本发明的具有内腔的物体。
图5和图6例示出了装饰性设计在本发明物体中的应用。
具体实施方式
本发明可以以多种方式来实施，如以包括作为方法、装置、***、物质的组合、以及计算机可读介质(如计算机可读存储介质或计算机网络)等方式来实施，其中程序指令经过光通信链路或电子通信链路进行传送。在本说明书中，可以将这些实施方式、或本发明可以采用的任何其它形式称作为技术，一般而言，在本发明的保护范围内可以改变所披露方法的步骤次序。
以下连同图示说明本发明原理的附图，提供了本发明的一种或多种具体实施方式的详细描述。本发明是连同这样的具体实施方式来加以描述的，但本发明并不局限于任何具体实施方式。本发明的保护范围仅由权利要求所限制，并且本发明包括多种改变、改进和等同替换  在以下描述中陈述了许多具体细节，以便提供对本发明的充分理解，所提供的这些细节是为了举例起见，而本发明可以根据权利要求加以实施而无需一些或所有这些具体细节。为了清晰起见，对于与本发明相关的技术领域中的公知技术材料没有加以详细描述，以避免不必要地模糊本发明。
图1示出了物体(10)的俯视图(顶视图)，该物体包括嵌入在其顶部表面的显示器面板(11)。文本或图形设计(12)也可以可选地出现在顶部表面。在本发明的上下文中，术语“嵌入”是用来指，当正在形成物体时、而不是在形成物体以后，将显示器面板结合到该物体的顶部表面中。
适用于形成物体的制造工艺(方法)可以包括：例如，热压、层合、注射成形、热成形、压缩成型或吹塑。在冲压、层合或模塑工艺中适用于该物体的材料的实例可以包括，但不限于：热塑性材料，如聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸类(树脂)、聚砜、聚芳酯、聚环氧丙烷、聚烯烃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、甲基丙烯酸酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(MABS)、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氨酯和其它热塑性弹性体，或其混合物；以及热固性材料，如反应注塑级聚氨酯、环氧树脂、不饱和聚酯、乙烯酯、或其复合物、预浸料和混合物
(I)模内显示器转移膜或薄片
在制造本发明的物体时，包括显示器面板的模内显示器转移膜或薄片是首先制备的。
虽然在本申请中使用了术语“模内”，但应当明了，本发明可以扩展到其它工艺，如冲压、层合、或者冲压或层合与模塑工艺的结合。
图2a是这样的模内显示器转移膜或薄片(20)的剖视图，其包括临时载体层(21)、脱模层(22)、可选的耐久层(23)、显示器面板(24)以及粘合(剂)层或粘结层(25)、脱模层(22)、耐久层(23)(如果存在的话)、显示器面板(24)以及粘合层(25)是顺序涂覆(涂布)或层合在载体膜(21)上，并且这些不同的层在本申请中被统称为“模内显示器转移膜或薄片”，以便于举例说明。
在模内转移工艺(方法)中，将模内显示器转移膜或薄片送入到模具中，其中临时载体层(21)与模具表面相接触。
关键元件显示器面板(24)可以是：基于粒子的显示器(粒子型显示器)，如在T.Pham，et al，SID 02 Digest，p.119(2002)中所描述的翻转球显示器(flipping ball display)；如在R.Hattori，et al，SID 03 Digest，p.846(2003)中所描述的液态粉显示器；或电泳显示器，尤其是微型杯EPD(EPD)，其被披露于下列同系列的未决申请中：美国专利申请第09/518,499号(对应于WO01/06917)、美国专利申请第09/879,408号(对应于WO 02/100155)、美国专利申请第10/447,719号(对应于WO 03/102673)、美国专利申请第10/422,413号(对应于WO 03/91798)、美国专利申请第10/422,557号(对应于WO 03/91788)和美国专利申请第60/375,936号，将所有以上所引用的专利申请的内容以引用方式结合于本文中作为参考。
电泳显示器可以具有传统的上/下切换方式(模式)如分别在同系列的未决申请美国专利申请第10/198,729号(对应于WO03/009059)和美国专利申请第10/222,036号(对应于WO 03/016993)中所披露的，它可以具有面内或双重切换方式，将上述两个申请的内容均以引用方式结合于本文中作为参考。
显示器面板也可以是OLED(有机发光装置)、PLED(聚合物发光装置)或液晶显示器，尤其是聚合物分散液晶(PDLC)、微型杯液晶显示器(LCD)[其被披露于同系列的未决申请美国专利申请第09/759,212号(对应于WO 02/56097)和美国专利申请第10/178,990号中，将上述两个申请的内容以引用方式结合于本文中作为参考]、或胆甾型液晶装置(ChLCD)。包括PDLC和OLED/PLED的反射式显示器的综述可分别参见以下书籍：P.S.Drzaic，“Liquid Crystal Dispersions”，World Scientific Publishing Co.(1995)；S-T.Wu和D-K，Yang“Reflective Liquid Crystal Displays”，JohnWiley & Sons，(2001)；以及SID 03 Digest，(2003)，将其全部内容也以引用方式结合于本文中作为参考。
显示器面板优选是薄且柔性的，而用于形成显示器面板的基片优选具有较高的热变形温度，以使显示器能够承受转移(转印或移膜)工艺中的工艺条件，如注射成形或其它模塑条件  塑基显示器面板是优选的。在本发明的上下文中，术语“塑基显示器面板”是指一种显示器面板，其形成在塑料基质层上、夹在两个塑料基质层之间、或夹在透明塑料层与绝缘材料涂覆的金属或金属氧化物薄片或玻璃片之间。该金属或金属氧化物薄片可以由钢(如碳钢或不锈钢)、Al、Sn、Ni、Cu、Zn、Mg、或其合金、氧化物、复合物或混合物来制备。
图2c是塑基微型杯(
Figure C20048001565900202
)显示器面板的放大图.该显示器面板(24)具有多个显示单元(26)、顶部电极板(27a)和底部电极板(27b)。该显示器面板可以形成在底部塑料基质层(28b)上、与顶部塑料基质层(28a)层合、或两种情况均存在，用于塑料基质层的适宜材料可以包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、包括多环烯烃的聚烯烃、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚砜、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚硅氧烷、以及其共聚物、混合物或复合物，其中PET、PBT、PEN和PC是优选的。
在基于微型杯(
Figure C20048001565900211
)的显示器中，显示单元(26)用密封层单独进行顶部密封，而密封层由选自由热塑性材料，热塑性弹性体、热固性材料和其前体物组成的组中的材料形成
对于显示器面板，顶部电极层(27a)一侧或底部电极层(27b)一侧都可以是观看侧。换言之，在模塑工艺期间，在模内显示器转移膜或薄片中，顶部电极层一侧或底部电极层一侧都可以与脱模层(22)或耐久层(23)(如果存在的话)相接触。
在面内切换EPD(其包括面内电极基片和绝缘基片)的情况下，观看侧优选是绝缘体侧，以便简化与显示器驱动器及外部电路的连接。
临时载体层(21)通常是塑料薄膜，其厚度为约3.5至约50微米。PET、PEN和PC膜是特别优选的，这是因为它们具有低成本、高透明度和高热力学稳定性的优点
模内转移显示器膜的脱模涂层(22)使该显示器面板涂层能够以某种方式离开载体，该方式使对显示器面板的损伤降到最小程度，并在模塑期间使完全自动化的辊转移工艺成为可能。
该脱模涂层通常是低表面张力涂层，其由如蜡、石蜡或硅氧烷之类的材料，或高度平滑的非渗透性涂层制备，该非渗透性涂层由下述材料制备，如可辐射固化的多官能丙烯酸酯(盐)、有机硅丙烯酸酯、环氧化物、乙烯基酯、乙烯基醚、烯丙基化合物和乙烯基化合物、不饱和聚酯、或其混合物。该脱膜层可以包括选自由环氧树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、聚酰胺、蜜胺甲醛、尿素甲醛和苯酚甲醛组成的组中的缩聚物、共聚物、混合物或复合物。
可选的耐久涂层(23)用作显示器面板(24)和油墨或金属图样(如果存在的话)的保护层。用于该耐久涂层的适宜的原材料可以包括，但不限于，可辐射固化的多官能丙烯酸酯(盐)，其包括环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、有机硅丙烯酸酯、丙烯酸缩水甘油酯、环氧化物、乙烯基酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、乙烯基醚以及其混合物。该可选的耐久涂层可以包括缩聚物或共聚物，如环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺、蜜胺甲醛(树脂)、尿素甲醛(脲醛树脂)或苯酚甲醛(酚醛树脂)。可选的耐久涂层可以包括溶胶-凝胶硅酸酯或钛酸酯。
可以部分或完全固化该模内转移显示器膜的耐久层。如果部分固化，则在模塑和/或转移(转印)步骤之后将采用后固化步骤以增强耐久性，尤其是硬度、抗刮性和耐油性。
为了改善脱模性能，该耐久层的原材料，尤其是其低分子量成分优选不渗入脱模层中。在涂覆该耐久层并且使之固化或部分固化以后，该耐久层应该在一定程度上与脱模层相容或与脱模层不相容。可以使用粘合剂和添加剂(如增稠剂、表面活性剂、分散剂、紫外线稳定剂或抗氧化剂)以控制流变性能、润湿性、涂层性能、耐候性和老化性能。也可以加入填料(如硅石、Al2O3、iiO2、CaCO3微晶蜡或聚乙烯、聚四氟乙烯或其它润滑颗粒)以改善(例如)该耐久层的抗刮性和硬度。该耐久层的厚度通常为约2至约20微米，优选为约3至约8微米。在覆盖显示器面板的区域中该耐久层优选为透明的。
当不存在耐久层(23)时，在显示器面板(24)中的顶部基质层(28a)或底部基质层(28b)可以用作保护层。在这种情况下，在观看侧的显示器基质层可以延伸超出显示器面板区域，并覆盖转移膜或薄片的部分或所有脱模层，可选地，借助粘合剂(未示出)，可以将显示器面板(24)直接层合到脱膜层或耐久层(如果存在的话)上。
将粘合层(25)加入该显示器面板涂层，用以提供显示器面板(24)和油墨或金属图样(如果存在的话)与模塑物体的顶部表面的最佳粘合。该粘合层可以由下述材料形成，如聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、环氧树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、热塑性弹性体或类似物，或其共聚物、混合物或复合物。热熔粘合剂或热活化粘合剂，如聚氨酯和聚酰胺，是特别优选的。该粘合层的厚度可以在约1至约20微米的范围内，优选在约2至约6微米的范围内。
如果存在耐久层，则印刷油墨或金属图样可以存在于显示器面板(24)与耐久层(23)之间、或者在不存在显示器的区域，则存在于耐久层(23)与粘合层(25)之间。如在下面的第IV部分所举例说明的，如果不存在该耐久层，则印刷油墨或金属图样可以存在于显示器面板上。
(II)模内显示器***膜或薄片
图2b是模内显示器***膜或薄片的示意性剖视图，在这种情况下，在冲压、层合或模塑工艺以后，载体层(21a)将变成成品的一部分，借助于粘合层(未示出)，可以将显示器面板(24)层合到载体膜(21a)上，并在另一侧可选地用热熔或热活化粘合剂(25)进行表面罩涂。可选替换地，通过本领域公知的方法，例如，如在同系列的未决申请美国专利申请第09/518,488号中所描述的方法，可以直接在载体膜上制备该显示器面板。在这种情况下，该载体膜可以包括透明的电极层，如氧化铟锡(ITO)。
与模内显示器转移膜或薄片相类似，印刷油墨和金属图样可以存在于该显示器面板与载体膜之间、或者在不存在显示器的区域，则存在于载体膜与粘合层(25)之间。在本申请中，为了便于说明，这些不同层统称为“模内显示器***膜或薄片”。
(III)物体的制造
典型的模内转移工艺(方法)在图3a中加以图示说明。在该模塑工艺中，该模内显示器转移膜或薄片是在连续送入模塑机的辊或网带上。模具(铸模)(30)可以是用于物体(36b)的注射或压缩铸模。在模塑工艺期间，将该模具闭合，并将用于形成物体的塑性(塑料)熔化物通过注射喷嘴及流道注入模腔(36a)中  模塑以后，将显示器面板、耐久层(如果存在的话)、以及油墨和金属装饰图样(如果存在的话)转移(或转印)到模塑的物体上  对该模塑物体进行脱模。还同时除去临时载体层(31)和脱模层(32)，留下耐久涂层(33)(如果存在的话)，使其成为在该物体表面上的最上层，其中嵌入在下面的显示器面板(34)作为该物体的必备部分。层(35)是粘合层。
为了促进该显示器转移膜与模具套准(registration)，该辊或网带可以预先印刷有套准标记，并通过借助例如光学传感器的套准来连续送入该模具中。
当耐久层(33)不存在时，显示器面板(34)的塑料基质层之一将是在该物体表面上的最上层
在如图3b图示说明的模内***工艺(方法)中，首先将模内显示器***膜或薄片切割成适当的大小和形状，然后将其***模具(30)中。如图所示，可选地在真空条件下，将该模内显示器***膜支靠着模具壁放置。可以人工放置该显示器面板涂层，也可以用静电荷来促进其***，或者也可以进行机械化***  尤其对于大批量生产而言，机械化***是有利的。
该显示器***膜的载体层(31a)与模具的内壁表面相接触，然后闭合该模具，接着将用于形成物体(36b)的塑料熔化物通过注射喷嘴和流道注入模腔(36a)中，在这种情况下，载体膜(31a)可以变成成品的必备部分。可选地，该显示器***膜可以热成形为一定形状，然后在***模具之前加以模切。
用于两种类型的制造工艺(方法)的任何一种工艺的模具设计必须考虑到显示器面板***或转移。浇注口位置必须使显示器面板能够相对于模腔向上贴紧，以确保通过显示器面板中各层的适当热传递，并且，该模具必须如此设计，以使在模塑工艺后可以暴露出显示器面板的电极，用于随后连接于显示器驱动器和外部电路 此外，模内流动和填充分析应该在切割模材料之前进行  也应该考虑模具冷却分析，以便将模具热点降至最低。最后，该模具温度设置必须考虑到显示器面板的存在。
在图2a或图2b中未示出将该显示器面板连接于外部电路和驱动器的连接器。该模内显示器转移膜或薄片或模内显示器***膜或薄片可以以卷(辊)的形式存在。
图4a是具有嵌入在其顶部表面的显示器面板的固态物体的剖视图。如图所示，物体(40)在主体内可以具有开孔或槽(41)形式的连接腔，以使显示器面板(42)能够连接于所需的电路  确定显示器面板的电极(43)的路线并通过该孔或槽加以暴露，用于与驱动器连接。通过导电粘合剂(45)，如ACF、导电PSA或银膏，或机械夹紧，挠性电缆(44)、或其它类型的挠性连接导线可以连接于该电极。
图4b图示说明了卡扣式插塞(46)，其可以被进一步***以固定该粘结区并增强电极连接的可靠性。对于直接驱动显示器，该共电极定位在观看侧，在模内显示器***膜或薄片的情况下，该电极被施加在载体膜上。该直接驱动显示器的分段电极的线路是通过通路(通孔)连接至连接垫片，其定位在该显示器的后表面，对于有源矩阵显示器，该共电极定位在观看侧，而柔性有源切换部件层定位在非观看侧。信号连接垫片位于该显示器的后表面上，并通过通路连接于该有源切换部件。对于无源矩阵显示器，所有行电极和列电极应连接到后表面以方便连接过程，可以通过通路或柔性电路适配器来实现该连接。在三种类型的显示器中，即，直接驱动显示器、有源矩阵显示器和无源矩阵显示器，显示器驱动器(47)可以可选地安装在该显示器上，用以减少连接垫片的数目，其可以进一步改善连接质量并降低制造成本。
可替换地，可以通过吹塑或热成形来形成该物体，用以产生容纳该电路的内腔。对于通过吹塑或热成形来制造物体，首先将显示器转移膜或***膜放入敞口模具中，并通过例如真空或张力使之保持在适当位置；然后闭合模具。将用于形成该物体的塑性材料热成形或吹入模具。如同在注射成形或压缩成型工艺中，将该显示器面板粘附于并嵌入该模塑物体(如杯子或瓶子)的顶部表面。
可替换地，所述物体可以通过其它模塑工艺如压缩成型，热压或层合来形成。
(IV)装饰性设计的应用
文本和/或图形设计也可以出现在该物体的顶部表面。最常见的设计包括商标名称、标志或符号或其它装饰性设计。
用于添加装饰性设计的传统方法包括丝网印刷，凹版移印、热压、层合和涂装。这些方法在历史上是模塑后操作，这些操作需要另外的加工步骤。
近年来，已经使用可替换的装饰方法，如模内薄片(in-moldfoil)、嵌件模塑或升华热转移(sublimation heat transfer)图5和图6图示说明了模内装饰工艺。
图5是模内显示器转移膜或***膜中的显示器面板的放大图。该显示器面板包括多个显示单元(50)、顶部电极层(51)、底部电极层(52)和顶部塑料基质层(53)。该装饰性设计可以丝网印刷到顶部塑料基质层的第一表面(54)或第二表面(55，背面)上。底部电极层(52)设置在底部基质层(57)上，借助粘合层或粘结层(未示出)该底部基质层可以粘结到塑料模塑物体上(未示出)该底部基质层可以是如上所述的塑料层或绝缘材料涂覆的金属或金属氧化物薄片，其由碳钢、不锈钢，Al、Sn、Ni、Cu、Zn、Mg、或其合金或其氧化物来制备。
图6示出了一种可采用的方法，其中该装饰性设计印刷在顶部塑料基质层(63)的第一表面(64)，而顶部塑料基质层(63)是在顶部耐久层(66)的下面，或印刷在顶部基质层(63)的第二表面(65)，而顶部基质层(63)是在该显示器的第一电极层(61)的上面。如果该装饰性图样是在第一表面(64)上，那么上面的耐久层(66)是非常需要的，以便改善该表面的硬度、抗刮性和耐油性。与图5中所描述的模内显示器膜相类似，底部电极层(62)设置在底部基质层(67)上，借助粘合层或粘结层(未示出)该底部基质层可以结合到塑料模塑物体(未示出)上。该底部基质层可以是如上所述的塑料层或绝缘材料涂覆的金属或金属氧化物薄片，其由碳钢、不锈钢、Al、Sn、Ni、Cu、Zn、Mg、或其合金或其氧化物来制备。
也可以通过热成形来形成该装饰性设计。在这种情况下，该载体膜将变成模塑物体的一部分，并且具有***或凹入图样的装饰层的总厚度通常在约0.2至约1mm的范围内，优选在约0.3至约0.7mm的范围内。它通常在模具中由ABS、聚苯乙烯或PVC片材热成形
可替换地，也可以通过高压成形来形成该装饰层，其涉及使用高压空气，以便在膜上产生装饰性设计。也可以通过液压成形来形成该装饰层，其中是液压囊而不是空气用作成形机构
还应当注意到，用上述方法中的任何一种方法制成的装饰层必定具有装饰性设计，这些装饰性设计颇为策略地印刷在并不和显示器面板重叠的区域。换言之，装饰性设计应不影响显示器图像。
虽然参照其特定的具体实施方式描述了本发明，但应当明了，在不偏离本发明的真正精神和保护范围的情况下可以作出各种变化和等效替换。此外，可以作出多种改进以适应特定的情况  所有这样的改进都涵盖在本发明的保护范围内。
虽然为了清楚理解本发明起见，已经相当详细地描述了上述的具体实施方式，但本发明并不限于所提供的细节。有多种可替换的方法来实施本发明。本发明所披露的具体实施方式是说明性的而不是限制性的。

Claims (68)

1.一种用于制备物体的方法，其中所述物体具有嵌入在该物体顶部表面的显示器面板，所述方法包括：
a)形成模内显示器转移膜或薄片，其包括临时载体层、脱模层、显示器面板、粘合层以及可选的耐久层；
b)将所述模内显示器转移膜或薄片送入模具中，同时所述临时载体层与所述模具的内表面相接触；
c)将塑性材料注入所述模具中，用于形成所述物体；
d)从所述模具中移出形成的所述物体；以及
e)同时移除临时载体层和脱模层。
2.一种用于制备物体的方法，其中所述物体具有嵌入在该物体顶部表面的显示器面板，所述方法包括：
a)形成模内显示器***膜或薄片，其包括载体层、显示器面板以及粘合层；
b)将所述模内显示器***膜或薄片***模具中，同时所述载体层与所述模具的内表面相接触；
c)将塑性材料注入所述模具中，用于形成所述物体；
d)从所述模具中移出形成的所述物体。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述显示器面板直接形成在所述载体层上。
4.一种用于制备物体的方法，其中所述物体具有嵌入在该物体顶部表面的显示器面板，所述方法包括：
a)形成模内显示器转移膜或薄片，其包括临时载体层、脱模层、显示器面板、粘合层以及可选的耐久层；
b)将所述模内显示器转移膜或薄片送入模具中，同时所述临时载体层与所述模具的内表面相接触；
c)用在所述模具中的塑性材料热成形或吹塑成所述物体；
d)从所述模具中移出形成的所述物体；以及
e)同时移除临时载体层和脱模层。
5.一种用于制备物体的方法，其中所述物体具有嵌入在该物体顶部表面的显示器面板，所述方法包括：
a)形成模内显示器***膜或薄片，其包括载体层、显示器面板以及粘合层；
b)将所述模内显示器***膜或薄片***模具中，同时所述载体层与所述模具的内表面相接触；
c)用在所述模具中的塑性材料热成形或吹塑成所述物体；
d)从所述模具中移出形成的所述物体。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述显示器面板直接形成在所述载体层上。
7.一种用于制备物体的方法，其中所述物体具有嵌入在该物体顶部表面的显示器面板，所述方法包括：
a)形成模内显示器转移膜或薄片，其包括临时载体层、脱模层、显示器面板、粘合层以及可选的耐久层；
b)将所述模内显示器转移膜或薄片送入模具中，同时所述临时载体层与所述模具的内表面相接触；
c)用在所述模具中的塑性材料压缩形成所述物体；
d)从所述模具中移出形成的所述物体；以及
e)同时移除临时载体层和脱模层。
8.一种用于制备物体的方法，其中所述物体具有嵌入在该物体顶部表面的显示器面板，所述方法包括：
a)形成模内显示器***膜或薄片，其包括载体层、显示器面板以及粘合层；
b)将所述模内显示器***膜或薄片***模具中，同时所述载体层与所述模具的内表面相接触；
c)用在所述模具中的塑性材料压缩形成所述物体；以及
d)从所述模具中移出形成的所述物体。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述显示器面板直接形成在所述载体层上。
10.一种具有顶部表面的塑料物体，所述塑料物体包括显示器面板、粘合层以及可选的耐久层，所述塑料物体是通过权利要求1、4或7所述的方法制备的。
11.一种具有顶部表面的塑料物体，所述塑料物体包括载体层、显示器面板以及粘合层，所述塑料物体是通过权利要求2、3、5、6、8或9所述的方法制备的。
12.根据权利要求10或11所述的物体，其中所述显示器面板无缝连接于所述物体的非显示部分。
13.根据权利要求10或11所述的物体，所述物体通过模塑、冲压、层合或其组合而形成。
14.根据权利要求13所述的物体，其中所述模塑工艺是注射成形、压缩成型、热成形或吹塑。
15.根据权利要求10或11所述的物体，其中所述显示器面板和所述物体的顶部表面紧密接触。
16.根据权利要求10或11所述的物体，其中所述显示器面板的顶部观看基质层与所述物体的顶层相同。
17.根据权利要求10或11所述的物体，由以下材料形成，所述材料选自由热塑性材料、热塑性弹性体、热固性材料、以及其混合物、预浸料或复合物组成的组。
18.根据权利要求17所述的物体，其中所述热塑性材料是聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸类树脂、聚砜、聚芳酯、聚环氧丙烷、聚烯烃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、或其复合物、预浸料或混合物。
19.根据权利要求17所述的物体，其中所述热固性材料是反应注塑级聚氨酯、环氧树脂、不饱和聚酯、乙烯酯、或其复合物、预浸料或混合物。
20.根据权利要求10或11所述的物体，其中所述显示器面板是电泳显示器、翻转球显示器、或液态粉显示器。
21.根据权利要求20所述的物体，其中所述电泳显示器是基于微型杯的显示器。
22.根据权利要求10或11所述的物体，其中所述显示器面板是液晶显示器。
23.根据权利要求22所述的物体，其中所述液晶显示器是基于微型杯的显示器。
24.根据权利要求20所述的物体，其中所述电泳显示器具有传统的上/下、面内或双重切换方式。
25.根据权利要求10或11所述的物体，其中所述显示器面板是有机发光装置或聚合物发光装置。
26.根据权利要求22所述的物体，其中所述液晶显示器是聚合物分散型液晶或胆甾型液晶显示器。
27.根据权利要求10或11所述的物体，其中所述显示器面板形成在塑料基质层上、夹在两个塑料基质层之间、或者夹在透明塑料层和薄金属或金属氧化物薄片或玻璃片之间。
28.根据权利要求27所述的物体，其中所述塑料基质层形成自：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚砜、聚酰亚胺、聚芳酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚硅氧烷、或其共聚物、混合物或复合物。
29.根据权利要求27所述的物体，其中所述金属或金属氧化物薄片形成自：钢、Al、Sn、Ni、Cu、Zn、Mg、或其合金、氧化物、复合物或混合物。
30.根据权利要求29所述的物体，其中所述钢是碳钢或不锈钢。
31.根据权利要求10或11所述的物体，进一步包括在其顶部表面的装饰性设计。
32.根据权利要求31所述的物体，其中所述装饰性设计是在模塑后施加的。
33.根据权利要求31所述的物体，其中所述装饰性设计是通过模内工艺施加的。
34.根据权利要求31所述的物体，其中所述显示器面板包括多个显示单元，所述显示单元夹在顶部观看柔性基质层和底部柔性基质层之间。
35.根据权利要求34所述的物体，其中所述顶部观看柔性基质层是透明基质层。
36.根据权利要求35所述的物体，其中所述顶部观看柔性基质层是透明塑料基质层。
37.根据权利要求34所述的物体，其中所述底部柔性基质层是塑料基质层、薄金属或金属氧化物薄片或玻璃片。
38.根据权利要求34所述的物体，其中所述装饰性设计出现在所述顶部观看基质层的任何一侧。
39.根据权利要求31所述的物体，其中所述显示器面板在非显示区域具有装饰性设计。
40.根据权利要求31所述的物体，其中所述装饰性设计是通过注射成形、压缩成型、热成形、吹塑、热压、层合或其组合形成在所述物体上。
41.根据权利要求10或11所述的物体，所述物体是手机或寻呼机的塑料盖。
42.根据权利要求41所述的物体，其中所述显示器面板是基于微型杯的显示器面板。
43.根据权利要求10或11所述的物体，所述物体是随身附件。
44.根据权利要求10或11所述的物体，所述物体是玩具或教育装置。
45.根据权利要求10或11所述的物体，所述物体是个人数字助理或电子图书的塑料盖。
46.根据权利要求10或11所述的物体，所述物体是***或智能卡或识别卡或名片。
47.根据权利要求10或11所述的物体，所述物体是图册、手表、钟表、收音机或照相机的表面。
48.根据权利要求10或11所述的物体，所述物体是汽车的仪表板。
49.根据权利要求10或11所述的物体，所述物体是家用品。
50.根据权利要求10或11所述的物体，所述物体是手提式个人电脑外壳、任何用户电子设备的携带式仪器箱或前控制面板。
51.一种在权利要求1、4或7任一项中使用的模内显示器转移膜或薄片，包括临时载体层、脱模层、显示器面板、粘合层或粘结层以及可选的耐久层。
52.根据权利要求51所述的模内显示器转移膜或薄片，进一步包括在所述显示器面板与所述脱模层之间的粘合层。
53.根据权利要求51所述的模内显示器转移膜或薄片，其中所述临时载体层是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯的薄膜。
54.根据权利要求51所述的模内显示器转移膜或薄片，其中所述脱模层由蜡、石蜡或硅氧烷或高度平滑的非渗透性涂层形成，所述涂层由可辐射固化的多官能丙烯酸酯(盐)、有机硅丙烯酸酯、环氧化物、乙烯基酯、乙烯基醚、烯丙基化合物和乙烯基化合物、不饱和聚酯、或其混合物制备。
55.根据权利要求51所述的模内显示器转移膜或薄片，其中所述脱模层包括选自由环氧树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、聚酰胺、蜜胺甲醛、尿素甲醛和苯酚甲醛组成的组中的缩聚物、共聚物、混合物或复合物。
56.根据权利要求51所述的模内显示器转移膜或薄片，其中所述可选的耐久层由可辐射固化的多官能丙烯酸酯(盐)、环氧化物、乙烯基酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、乙烯基醚、或其混合物制备。
57.根据权利要求51所述的模内显示器转移膜或薄片，其中所述可选的耐久层包括缩聚物或共聚物。
58.根据权利要求57所述的模内显示器转移膜或薄片，其中所述缩聚物或共聚物选自由环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺、蜜胺甲醛、尿素甲醛以及苯酚甲醛组成的组。
59.根据权利要求51所述的模内显示器转移膜或薄片，其中所述可选的耐久层包括溶胶-凝胶硅酸酯或钛酸酯。
60.根据权利要求56所述的模内显示器转移膜或薄片，其中所述可辐射固化的多官能丙烯酸酯(盐)是环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、有机硅丙烯酸酯或丙烯酸缩水甘油酯。
61.根据权利要求51所述的模内显示器转移膜或薄片，其中所述粘合层由聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、环氧树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或热塑性弹性体、或其共聚物、混合物或复合物形成。
62.根据权利要求51所述的模内显示器转移膜或薄片，其中所述粘合层是热熔粘合剂或热活化粘合剂。
63.根据权利要求51所述的模内显示器转移膜或薄片，其中所述粘合层是聚氨酯、聚酰胺、或其共聚物、混合物或复合物。
64.根据权利要求51所述的模内显示器转移膜或薄片，其中所述粘合层是聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、或其共聚物、混合物或复合物。
65.根据权利要求51所述的模内显示器转移膜或薄片，其以卷的形式存在。
66.一种在权利要求2、5或8任一项中使用的模内显示器***膜或薄片，包括载体层、显示器面板和粘合层。
67.根据权利要求66所述的模内显示器***膜或薄片，其中所述显示器面板是直接形成在所述载体层上。
68.根据权利要求66所述的模内显示器***膜或薄片，其以卷的形式存在。
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