CN113539071A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示装置，包括光学薄膜、显示面板以及涂布层。显示面板位于光学薄膜下方。涂布层位于光学薄膜与显示面板之间，且涂布层具有在约10帕至1000帕范围中的剪切损耗模量(Shear Loss Modulus G”)以及在约100至10000帕范围中的剪切储能模量(Shear Storage Modulus G’)。由于涂布层同时可具有低剪切损耗模量G”以及低剪切储能模量G’的特性，因此可使显示装置兼具高表面硬度以及柔软耐弯折等特性。此外，涂布层可同时具有光学胶层的粘着效果。因此，通过设置涂布层在光学薄膜下方，还可减少(或维持)显示装置整体的贴附介面数量。如此一来，可降低显示装置的弯折应力，避免因贴附介面数量增加造成弯折过程中产生剥离或破损等现象发生。
Description
技术领域
本发明是有关于一种显示装置。
背景技术
在现行可挠式的显示装置中，薄型光学级覆盖薄膜与显示面板之间是以光学胶粘合。在此状况下，若要以薄型光学薄膜作为表面保护的材料，无法满足耐刮耐冲击的表面硬度与具备手写笔功能的可挠显示面板的需求。若是为了增加表面硬度而形成硬化层于薄型光学薄膜表面，则会导致显示装置难以达到小角度弯折并在弯折过程中易产生光学胶剥离现象。换句话说，对于可挠式显示装置，可弯折与高表面硬度的特性是互相矛盾的特性。
然而，若是在不考虑弯折能力的状况下，分别设置光学胶层及硬化层于光学薄膜相对表面，会导致显示装置整体的介面数量增加，而增加弯折应力导致剥离现象的风险增加。
有鉴于此，如何提供一种可解决上述问题的可挠式显示装置，仍是目前业界亟需研发的目标之一。
发明内容
本发明的一方面为一种显示装置，其可以降低显示装置的弯折应力，避免因贴附介面数量增加造成弯折过程中产生剥离或破损等现象发生。
在一些实施例中，一种显示装置包括光学薄膜、显示面板以及涂布层。显示面板位于光学薄膜下方。涂布层位于光学薄膜与显示面板之间。
在一些实施例中，涂布层直接接触光学薄膜面对显示面板的表面。
在一些实施例中，涂布层具有在约10帕至1000帕范围中的剪切损耗模量(ShearLoss Modulus,G”)以及在约100至10000帕范围中的剪切储能模量(Shear StorageModulus,G’)。
在一些实施例中，光学薄膜背对涂布层的表面硬度大于等于铅笔硬度5H。
在一些实施例中，光学薄膜的厚度在约5微米到80微米的范围中。
在一些实施例中，涂布层的材料包含丙烯酸树脂。
在一些实施例中，显示面板具可挠性。
在一些实施例中，涂布层与光学薄膜之间无粘着材料。
在一些实施例中，显示装置还包括功能性模块，位于涂布层与显示面板之间。
在一些实施例中，涂布层直接接触功能性模块面对光学薄膜的表面。
在上述实施例中，由于涂布层同时可具有低剪切损耗模量G”以及低剪切储能模量G’的特性，因此可使显示装置兼具高表面硬度以及柔软耐弯折等特性。此外，涂布层可同时具有光学胶层的粘着效果。因此，通过设置涂布层在光学薄膜下方，还可减少(或维持)显示装置整体的贴附介面数量。如此一来，可降低显示装置的弯折应力，避免因贴附介面数量增加造成弯折过程中产生剥离或破损等现象发生。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的显示装置的剖面图。
图2为依据本发明一实施例的显示装置与公知显示装置的流变性质及机械性质的比较数据。
图3为依据本发明一实施例的显示装置与公知显示装置的手写笔测试比较数据。
主要附图标记说明：
100-显示装置，110-光学薄膜，112,114,142-表面，120-显示面板，130-涂布层，140-功能性模块。
具体实施方式
以下将以附图公开本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些公知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。且为了清楚起见，附图中的层和区域的厚度可能被夸大，并且在附图的描述中相同的元件符号表示相同的元件。
图1为依据本发明一实施例的显示装置100的剖面图。显示装置100包括光学薄膜110、显示面板120以及涂布层130。显示面板120位于光学薄膜110下方。涂布层130位于光学薄膜110与显示面板120之间，且涂布层130具有在约010帕至1000帕范围中的剪切损耗模量G”(Shear Loss Modulus)以及在约100至10000帕范围中的剪切储能模量G’(ShearStorage Modulus)。具体来说，涂布层130的剪切损耗模量G”以及剪切储能模量G’为固化后所测得的数值。涂布层130的固化方式可包含热固化(thermal cure)或是紫外线固化(UVcure)。
显示装置100为可挠式显示装置，显示面板120具可挠性。光学薄膜110具有面对涂布层130的表面112以及背对涂布层130的表面114。上述的光学薄膜110为薄型光学薄膜。为了因应可挠式的应用，光学薄膜110具有小于100微米的厚度，以及高透明、耐弯折等特性。举例来说，光学薄膜110的材料可包含聚脂(Poly ester)、聚氨脂(Poly urethane)、环烯烃聚合物(cyclo olefin polymer)、聚酰亚胺(Polyimide)或是高透明性聚酰亚胺(colorless Polyimide，CPI)。在本实施例中，涂布层130的材料包含丙烯酸树脂以及可与光学薄膜110的表面112键结的官能基。换句话说，涂布层130直接接触光学薄膜110面对显示面板120的表面112。在另一实施例中，显示面板120上方设置有功能性模块140，功能性模块140可例如是触控模块。此实施例中，涂布层130位于光学薄膜110与功能性模块140之间。
然而，在传统可挠式的显示装置中，以上述材料制成的光学薄膜110与显示面板之间是以光学胶粘合，而无本实施例中的涂布层130。在此状况下，虽然光学薄膜110具有高透明性优点，但若要以光学薄膜110作为表面保护的材料，却无法具有耐刮耐冲击的表面硬度，因此无法满足需具备手写笔功能的可挠显示面板的需求。
同时参照图1及图2。图2为依据本发明一实施例的显示装置100与公知显示装置的流变性质及机械性质的比较数据。图2中的第二栏数据对应本发明的显示装置100，也就是将涂布层130设置在光学薄膜110的表面112的实施例。第二栏数据分别列出显示装置100的涂布层130的剪切储能模量G’以及显示装置100的光学薄膜110的表面114的硬度。图2中的第三栏数据对应设置公知的光学胶在光学薄膜110的表面112的显示装置。第三栏数据分别列出光学胶的剪切储能模量G’以及光学薄膜110的表面114的硬度。图2中的第四栏数据对应设置公知硬化层于光学薄膜110的表面114的显示装置。第四栏数据分别列出硬化层的剪切储能模量G’以及硬化层背对光学薄膜110的表面(即显示装置最外侧的表面)的硬度。
本发明的显示装置背对徒步层130的表面的硬度为大于等于铅笔硬度5H。由图2可看出，本实施例的显示装置100的光学薄膜110背对涂布层130的表面114的硬度例如为大于等于铅笔硬度5H且小于等于铅笔硬度7H、而公知的显示装置的表面硬度为小于或等于铅笔硬度3H。其原因在于固化后的涂布层130具有较低的剪切损耗模量G”，代表固化后的涂布层130的粘性部分所消耗的能量较低，也就是固化后的涂布层130不容易在遭受振动力后产生无法回复的变形。反观公知光学胶则无法具有受冲击力后快速回复的特性。
由此可知，设置在光学薄膜110的表面112上的涂布层130，可使光学薄膜110位于最外侧的表面114具有较佳的冲击力吸收效果，也就是表面114在遭受振动力或冲击时(例如敲击测试)，可分散高荷重冲击力。如此一来，光学薄膜110的表面114在经过敲击测试后可快速回复且无凹陷变形产生。因此，通过设置具有低剪切损耗模量G”的涂布层130于光学薄膜110的表面112，可提升光学薄膜110背对涂布层130的表面114的硬度至大于等于铅笔硬度5H且小于等于铅笔硬度7H，藉此让光学薄膜110的表面114具有良好保护效果，以作为可搭配手写笔使用的可挠式显示装置。
在可挠式的显示装置中，若是为了增加表面硬度而形成硬化层于光学薄膜110的表面114，则会导致显示装置难以弯折。换句话说，可弯折与高表面硬度的特性是互相矛盾的。由图2可看出，本实施例的涂布层130的剪切储能模量G’小于10000帕，公知的光学胶的剪切储能模量G’例如是大于10000帕，而公知的硬化层例如是大于100000帕。由此可知，涂布层130的剪切储能模量G’远低于公知光学胶及硬化层的剪切储能模量G’，代表固化后的涂布层130的弹性部分所储存的能量较低，也就是固化后的涂布层130较柔软易弯折。因此涂布层130相较于光学胶具有更佳的柔软度及耐弯折性。
根据上述比对可知，由于涂布层130同时可具有低剪切损耗模量G”以及低剪切储能模量G’的特性，因此可使显示装置100兼具高表面硬度(即光学薄膜110的表面114)以及柔软耐弯折等特性。
具体而言，考量光学胶裁切需求’低剪切储能模量G’(小于10000Pa)的光学胶在裁切过程中易产生回粘不易断裂或胶体拉扯过程中变形等现象。因此，公知光学胶的剪切储能模量G’设计值大于等于10000Pa。反观本实施例中的显示装置100，由于涂布层130是涂布于光学薄膜110的表面112且经固化后再进行裁切，且光学薄膜110的表面114硬度提升后，使得裁切过程变得容易。如此一来，也可使显示装置100的工艺更具弹性及便利性。
参阅图1，显示装置100还包括功能性模块140，位于涂布层130与显示面板120之间。功能性模块140可为触控模块、笔写模块等，但本发明并不以此为限。在本实施例中，涂布层130直接接触功能性模块140面对光学薄膜110的表面142。涂布层130具有粘性，因此涂布层130与功能性模块140之间可无粘着材料，且涂布层130与光学薄膜110之间也可无粘着材料。换句话说，功能性模块140与光学薄膜110是通过涂布层130粘合。也就是说，涂布层130除了取代公知光学胶用以粘合光学薄膜110与功能性模块140的功能外，还可同时具有较佳的柔软耐弯折特性。
对于传统可挠式显示装置来说，若是在不考虑弯折能力的状况下，分别设置光学胶层及硬化层于光学薄膜110的表面112及表面114，会导致显示装置整体的介面数量增加，而增加弯折应力导致剥离现象的风险增加。在本实施例中，光学薄膜110位于显示装置100的最外侧。换句话说，光学薄膜110的表面114无需再设置如硬化层的表面保护材料。也就是说，涂布层130可同时具有光学胶层的粘着效果以及使光学薄膜110的表面114具有硬化层的表面保护效果。因此，通过设置涂布层130在光学薄膜110的表面112，还可减少(或维持)显示装置100整体的贴附介面数量。通过这样的设计，还可降低显示装置100的弯折应力，避免因贴附介面数量增加造成弯折过程中产生剥离或破损等现象发生。
除此之外，可挠性的显示装置考量弯折半径与应力分布等因素,多采用薄型光学级薄膜(例如小于100微米)，但涂布层130的设置仍需考虑光学薄膜110的厚度，使显示装置100具有耐弯折及高表面硬度的功效。换句话说，由于涂布层130可直接设置在公知的薄型光学级薄膜110，可扩展光学薄膜110的应用范围。
在本实施例中，涂布层130的厚度在约5微米到80微米的范围中。公知可挠性显示装置所采用的光学胶的厚度例如是在25微米至50微米的范围中。若为了增加显示装置的可弯折度，而将光学胶的厚度缩减，则可能使光学胶产生低粘性问题而导致显示装置产生剥离现象。相较于此，由于涂布层130具有更佳的柔软耐弯折特性，也不会产生低粘性剥离问题，进而确保了贴合稳定度。此外，由于涂布层130可具有与光学胶层相近的厚度或更薄的厚度，因此通过涂布层130取代光学胶，不会使显示装置100的厚度增加，因此也不会降低显示装置100可弯折的程度。
图3为依据本发明一实施例的显示装置100与公知显示装置的手写笔测试比较数据。图3为比较图1中的显示装置100与公知以光学胶粘合光学薄膜110与功能性模块140的显示装置。图3中的显示装置100与公知显示装置个别皆具有80微米的光学薄膜110、50微米的功能性模块140以及188微米的显示面板120，且此处以厚度为25微米的涂布层130以及厚度为25微米的光学胶层做为比较范例。
如图3中第2栏的数据所示，在750克荷重的铅笔硬度测试中，公知显示装置仅具有2H的硬度，而本实施例的显示装置100具有大于等于5H且小于等于7H的铅笔硬度。如同前述，由于涂布层130具有低剪切损耗模量G”，因此可使光学薄膜110背对涂布层130的表面114具有与硬化层更佳的表面保护效果。
如图3中第3、4栏的数据所示，在静态弯折测试中，以半径小于等于5微米的弯折角度维持240个小时，公知显示装置与显示装置100皆不产生剥离现象。而在动态弯折测试中，以半径小于等于7.5微米的弯折角度重复弯折5万次，公知显示装置与显示装置100皆不产生剥离现象。换句话说，由于显示装置100的涂布层130具有低剪切储能模量G’，因此涂布层130除了可具有柔软耐弯折的优点外，涂布层130同时还可具有与公知显示装置的光学胶相当的粘着效果。
如图3中第5栏的数据所示，在笔尖敲击测试中，以半径小于等于0.8微米的笔尖进行测试。测试条件例如为200克重的荷重、每分钟30次的敲击速率以及13500次的敲击次数等。在上述测试条件下，公知显示装置与显示装置100皆不产生敲击痕迹。
如图3中第6栏的数据所示，在笔尖拖行测试中，以半径小于等于0.7微米的笔尖进行测试。测试条件例如为200克重的荷重、每秒50微米的拖行速率以及6500次的拖行次数等。在上述测试条件下，公知显示装置会具有笔尖拖动产生的拖行痕迹，而显示装置100则不具有笔尖拖行产生的拖动痕迹。
如图3中第7栏的数据所示，在笔尖推挤测试中，以半径小于等于0.8微米的笔尖进行测试。测试条件例如为1公斤重的荷重、每分钟30次的推挤速率以及10次的推挤次数等。公知显示装置与显示装置100皆不产生推挤痕迹。
由上述第5栏的第7栏中的比对数据可知，由于显示装置100具有低剪切损耗模量G”，因此可快速回复且不产生凹陷。因此相较于以光学胶粘合光学薄膜110及功能性模块140的公知显示装置，显示装置100的表面硬度(及光学薄膜110的表面114)可满足搭配手写笔的可挠式显示装置的需求。
综上所述，由于涂布层130同时可具有低剪切损耗模量G”以及低剪切储能模量G’的特性，因此可使显示装置100兼具高表面硬度(及光学薄膜110的表面114)以及柔软耐弯折等特性。此外，涂布层130可同时具有光学胶层的粘着效果。因此，通过设置涂布层130在光学薄膜110的表面112，还可减少(或维持)显示装置100整体的贴附介面数量。如此一来，可降低显示装置100的弯折应力，避免因贴附介面数量增加造成弯折过程中产生剥离或破损等现象发生。
虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。
Claims (10)
1.一种显示装置，其特征在于，包括：
光学薄膜；
显示面板，位于所述光学薄膜下方；以及
涂布层，位于所述光学薄膜与所述显示面板之间。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述涂布层直接接触所述光学薄膜面对所述显示面板的表面。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述涂布层具有在10帕至1000帕范围中的剪切损耗模量以及在100至10000帕范围中的剪切储能模量。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述光学薄膜背对所述涂布层的表面硬度大于等于铅笔硬度5H。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述涂布层的厚度在5微米到80微米的范围中。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述涂布层的材料包含丙烯酸树脂。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板具可挠性。
8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述涂布层与所述光学薄膜之间无粘着材料。
9.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括：
功能性模块，位于所述涂布层与所述显示面板之间。
10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述涂布层直接接触所述功能性模块面对所述光学薄膜的表面。
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