TW201446512A - 用於顯示裝置之視窗、其製造方法及包含視窗之顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種用於顯示裝置的視窗，包含含有具有不小於約20%之斷裂拉伸伸長率以及不小於約2.1GPa之拉伸模數之聚合樹脂之聚合樹脂層；以及設置在聚合樹脂層之至少一側上的光穿透膜。

Description

用於顯示裝置之視窗、其製造方法及包含視窗之顯示裝置 【0001】
本發明是揭露用於顯示裝置的視窗與包含其之顯示裝置。
 【0002】
目前已知的顯示裝置包含，舉例來說，液晶顯示器(LCD)、電漿顯示面板(PDP) 、有機發光二極體(OLED)顯示器、場效應顯示器(FED)、以及電泳顯示裝置(electrophoresis display device)等。
【0003】
這樣的顯示裝置包含顯示影像的顯示模組與保護顯示模組的視窗。
【0004】
視窗可由，舉例來說，玻璃所製作。然而，當玻璃應用於手持式裝置像是，舉例來說，手機時，玻璃可能輕易地因為外部衝擊而破裂，因此視窗可能輕易地受到損壞。因此，最近已進行以塑膠材料代替玻璃來製作視窗的研究。
【0005】
然而，當使用具有觸碰螢幕功能的顯示裝置時，手或如筆之尖銳工具可能會頻繁地接觸視窗之一側。於這樣的情況下，由塑膠所製作的視窗於表面上可能輕易地被刮花。此外，塑膠的視窗可能遭受外觀變形像是，舉例來說，捲曲或波紋。
 【0006】
本發明之實施例提供防止形變的同時一同增加耐衝擊性之一種用於顯示裝置的視窗。
【0007】
本發明之實施例提供一種包含視窗的顯示裝置。
【0008】
根據實施例，用於顯示裝置的視窗包含含有具有不小於約20%之斷裂拉伸伸長率(tensile elongation at break point)以及不小於約2.1GPa之拉伸模數(tensile modulus)之聚合樹脂的聚合樹脂層；以及設置在聚合樹脂層之至少一側上的光穿透膜。
【0009】
聚合樹脂可包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
【0010】
聚合樹脂可具有不小於約2.4GPa的拉伸模數。
【0011】
光穿透膜可包含於可包含含有由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜、以及聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PC/PMMA)膜所構成之群組中選擇至少其一的塑膠基板。
【0012】
光穿透膜可進一步包含設置在聚合樹脂層與塑膠基板之間的黏著劑層。
【0013】
黏著劑層可具有約50°C至約110°C的玻璃轉化溫度(Tg)。
【0014】
黏著劑層可具有約60°C至約90°C的玻璃轉化溫度。
【0015】
黏著劑層可包含丙烯酸系樹脂(acryl-based resin)或聚酯系樹脂(polyester-based resin)。
【0016】
塑膠基板可具有約50μm至約200μm的厚度，而黏著劑層具有約5μm至約20μm的厚度。
【0017】
光穿透膜可更進一步包含設置在塑膠基板之一側上的硬質塗層。
【0018】
硬質塗層可包含有機材料、無機材料、或有機/無機合成化合物中之其一。
【0019】
聚合樹脂層可具有約200μm至約800μm的厚度。
【0020】
用於顯示裝置的視窗可具有不超過約1mm的厚度。
【0021】
用於顯示裝置的視窗可具約0.3mm至約1μm的厚度。
【0022】
用於顯示裝置的視窗可具有根據在約108MPa之負載條件(load condition)之JIS K7191-1量測下不小於約90°C之熱變形溫度。
【0023】
用於顯示裝置的視窗可藉由以薄膜嵌入方式射出成型光穿透膜與聚合樹脂而獲得。
【0024】
根據另一實施例，提供包含用於顯示裝置的視窗之顯示裝置。
【0025】
本發明之實施例提供用於顯示裝置的視窗，其包含具有於約20%至約200%之範圍內之斷裂拉伸伸長率以及於約2.1GPa至約4.0GPa之範圍內之拉伸模數的聚合樹脂之聚合樹脂層。聚合樹脂包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，且聚合樹脂層具有約200μm至約800μm的厚度。
【0026】
用於顯示裝置的視窗可進一步包含含有設置在聚合樹脂層上的黏著劑層、設置在黏著劑層之上表面上的塑膠基板、以及包含有機材料、無機材料、或有機/無機合成化合物中之其一且設置在塑膠基板之上表面上的硬質塗層。黏著劑層具有於50°C至約110°C之範圍內之玻璃轉化溫度，且包含丙烯酸系樹脂或聚酯系樹脂中之其一。
【0027】
此外，用於顯示裝置之視窗具有約0.3mm至約1mm的厚度。
【0028】
本發明之實施例提供一種用於製造用於顯示裝置之視窗之方法。方法包含：形成光穿透膜、以及以薄膜嵌入方式(film insert manner)射出成型(injection-molding)光穿透膜與聚合樹脂，以形成光穿透膜於包含聚合樹脂之聚合樹脂層之至少一側上，從而形成用於顯示裝置之視窗。
【0029】
聚合樹脂層之聚合樹脂具有不小於約20%之斷裂拉伸伸長率以及不小於約2.1GPa的拉伸模數。
【0030】
根據例示性實施例之用於顯示裝置的視窗防止形變的同時增加耐衝擊性。
100．．．視窗
110．．．聚合樹脂層
120．．．光穿透膜
121．．．塑膠基板
122．．．黏著劑層
123．．．硬質塗層
【0031】
本發明之例示性實施例隨著結合附圖之詳細描述而進一步詳細理解，其中：
【0032】
第1圖係根據實施例之用於顯示裝置之視窗的剖面圖。
 【0033】
下文中，例示性實施例將藉由參照其中顯示本發明例示性實施例之附圖而更完整的描述。然而，本發明之例示性實施例可以各種不同的形式實施，而不應理解為限於本文所闡述的例示性實施例。
【0034】
在附圖中，為清楚起見而可能誇大了層、膜、面板、區域等的厚度。於通篇說明書中，相似的參考符號表示相似的元件。應理解的是，當一個元件，如層、膜、區域或基板被稱為「在…上(on) 」另一元件時，它可直接在另一元件上或可存在中間元件。
【0035】
如本文所用，單數形式的「一(a)」、「一(an)」、以及「該(the)」旨在也包括複數形式，除非上下文另有明確說明。
【0036】
參照第1圖，將描述根據實施例之用於顯示裝置的視窗。
【0037】
第1圖係根據實施例之用於顯示裝置之視窗的剖面圖。
【0038】
舉例來說，根據本發明之實施例之用於顯示裝置的視窗100包含聚合樹脂層110、以及設置於聚合樹脂層110之一側邊上的光穿透膜120。
【0039】
舉例來說，聚合樹脂層110可由可射出成型之聚合樹脂所製作，且聚合樹脂可選自同時符合不小於約20%之斷裂拉伸伸長率及不小於約2.1GPa之拉伸模數的樹脂。
【0040】
斷裂拉伸伸長率是表明於預定速度下聚合樹脂可伸長多少，且聚合樹脂具有於此範圍內之斷裂拉伸伸長率，因此可確保用於顯示裝置之視窗的耐衝擊性。聚合樹脂可具有，舉例來說，在約20%至約200%的範圍內之範圍的斷裂拉伸伸長率。
【0041】
根據實施例，用於顯示裝置的視窗100可具有拉伸模數，舉例來說，不少於約2.1GPa。於實施例中，用於顯示裝置的視窗100可具有拉伸模數，舉例來說，不少於約2.4GPa。當用於顯示裝置的視窗100具有於此範圍內的拉伸模數時，視窗的表面硬度與強度增加。用於顯示裝置的視窗100可具有，舉例來說，約2.4GPa至約4.0GPa範圍內的拉伸模數。因此，於實施例中，用於顯示裝置的視窗100可具有，舉例來說，約2.1GPa至約4.0GPa範圍內的拉伸模數。
【0042】
當用於顯示裝置的視窗100具有於上述範圍內之斷裂拉伸伸長率與拉伸模數時，用於顯示裝置的視窗100可獲得良好的耐衝擊性與外觀。
【0043】
具有於上述範圍內之斷裂點拉伸伸長率與拉伸模數的聚合樹脂可包含，舉例來說，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，但本發明之例示性實施例是不限於此形式。
【0044】
聚合樹脂層110可具有不小於約90°C的熱變形溫度。熱變形溫度是根據，舉例來說，在約108MPa之負載條件之JIS K7191-1量測。
【0045】
光穿透膜120包含，舉例來說，塑膠基板121、黏著劑層122、以及硬質塗層123。
【0046】
塑膠基板121用於薄膜嵌入成型製程且可能為，舉例來說，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜、以及聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PC/PMMA)膜、聚醯亞胺(polyimide)膜，聚丙烯酸酯(polyacrylate)膜、聚乙烯醚鄰苯二甲酸酯(polyethylene ether phthalate)膜、聚萘二甲酸(polyethylene naphthalate)膜、聚芳酯(polyarylate)膜、聚醚醯亞胺(polyetherimide)膜、聚醚碸(polyethersulfone)膜、三醋酸纖維素(cellulose triacetate)膜、聚偏二氯乙烯(polyvinylidene chloride)膜、聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride)膜、乙烯-乙烯醇共聚物(ethylene-vinylalcohol copolymer)膜、或其組合。
塑膠基板121可具有，舉例來說，約20μm至約200μm的厚度。
【0047】
黏著劑層122插設於聚合樹脂層110與塑膠基板121之間，以黏接聚合樹脂層110與光穿透膜120至彼此。黏著劑層122可包含，舉例來說，丙烯酸系黏著劑(acryl-based binder)或聚酯系黏著劑(polyester-based binder)。
【0048】
黏著劑層122可具有，舉例來說，約5μm至約20μm的厚度。
【0049】
黏著劑層122可具有，舉例來說，約50°C至約110°C的玻璃轉化溫度。舉例來說，於實施例中，黏著劑層122可具有，舉例來說，約60°C至約90°C的玻璃轉化溫度。當黏著劑層122具有於上述範圍內的玻璃轉化溫度時，可確保聚合樹脂層110與光穿透膜120之間之緊密接觸的特性。
【0050】
硬質塗層123是位在用於顯示裝置之視窗100之表面上且可進一步增加表面硬度。硬質塗層123可包含，舉例來說，有機材料、無機材料、或有機/無機的合成化合物。本文中，有機材料可包含，舉例來說，丙烯酸系化合物(acryl-based compound)、環氧系化合物(epoxy-based compound)、氨基甲酸乙酯系化合物(urethane-based compound)、或其組合。無機材料可包含，舉例來說，二氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鎂、碳酸鈣、滑石、黏土、煅燒高嶺土(calcined kaolin)、煅燒矽酸鈣(calcined calcium silicate)、水合矽酸鈣(hydrated calcium silicate)、矽酸鋁、矽酸鎂、磷酸鈣、或其組合。有機/無機的合成化合物可包含，舉例來說，聚倍半矽氧烷(polysilsesquioxane)。硬質塗層123可能為單層或多層，且可具有，舉例來說，約5μm至約150μm的厚度。
【0051】
光穿透膜120可能為，舉例來說，模內裝飾(IMD)膜。
【0052】
光穿透膜120是形成在聚合樹脂層110之一側上，但本發明之例示性實施例不限於此形式。舉例來說，於實施例中，光穿透膜120是形成在，舉例來說，聚合樹脂層110之兩側上。
【0053】
用於顯示裝置的視窗100可藉由，舉例來說，以薄膜嵌入方式射出成型光穿透膜120與聚合樹脂而獲得。
【0054】
聚合樹脂層110可具有，舉例來說，約200μm至約800μm的厚度。
【0055】
用於顯示裝置的視窗100可具有，舉例來說，不超過約1mm的厚度。舉例來說，於實施例中，視窗100可具有於約0.3mm至約1mm之範圍內的厚度。
【0056】
當用於顯示裝置的視窗100與聚合樹脂層110各具有上述範圍內的厚度時，可確保於薄膜嵌入方式射出成型期間之聚合樹脂流動的足夠空間，且可確保上述樹脂之耐衝擊性與表面硬度的特性，且可獲得良好的外觀。
【0057】
上述用於顯示裝置的視窗100可應用於各種顯示裝置。顯示裝置可為，舉例來說，液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、電漿顯示器、電場效應顯示裝置、以及電泳顯示裝置等，但例示性實施例不限於此。
【0058】
用於顯示裝置的視窗100可配置在顯示模組上。顯示模組可為，舉例來說，液晶顯示模組、有機發光顯示模組、電漿顯示模組、電場效應顯示模組、電泳顯示模組等。
【0059】
下文中，本發明之例示性實施例藉參照範例而進一步詳細說明。然而，這些範例為例示性，且本發明之例示性實施例不限於此。
用於顯示裝置之視窗的製造
範例1
【0060】
硬質塗層溶液(OPSTER KZ6445A, JSR Co.)在約100μm厚的聚對苯二甲酸乙二酯膜上(PET100A4300, TOYOBO Co., Ltd.)塗佈約10μm的厚度，並於約80°C下乾燥約1分鐘。隨後，乾燥的硬質塗層溶液是藉由照射劑量約300 mJ/cm2之紫外光(UV)而硬化。
【0061】
隨後，具有約82°C之玻璃轉化溫度(Tg)的黏著劑溶液(EF-42, Soken Chemical Co. Ltd.)塗佈在聚對苯二甲酸乙二酯膜之另一側上約略10μm的厚度，並在約100°C下乾燥約10分鐘。
【0062】
隨後，聚對苯二甲酸乙二酯膜是放入射出成型機以射出成型約580μm厚之具有提供於下表1中特性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂(SR8200, Asahi KASEI Chemical Co.)，用以製造約0.7mm厚之用於顯示裝置的視窗。
表1
【0063】
於文中，斷裂拉伸伸長率是參照JIS C2151而量測，熱變形溫度是在約1.8GPa的負載條件下參照JIS K7191-1，而拉伸模數是參照JIS K7161而量測。
範例2
【0064】
約0.7mm厚之用於顯示裝置的視窗除了是使用具有提供於下表2中特性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂(HT55X, Sumitomo Chemical Co. Ltd.)之外，其他是根據相同於範例1之方法所製造。
表2
範例3
【0065】
約0.5mm厚之用於顯示裝置的視窗除了是形成380μm厚的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂外，其他是根據相同於範例1之方法所製造。
範例4
【0066】
約0.7mm厚之用於顯示裝置的視窗除了是使用具有約67°C之熱變形溫度的黏著劑溶液(Vylon 200, TOYOBO Co., Ltd.)之外，其他是根據相同於範例1之方法所製造。
範例5
【0067】
約0.7mm厚之用於顯示裝置的視窗除了是使用具有約34°C之熱變形溫度的黏著劑溶液(UR-5537, TOYOBO Co., Ltd.)之外，其他是根據相同於範例1之方法所製造。
比較例1
【0068】
約0.7mm厚之用於顯示裝置的視窗除了是使用具有提供於下表3中特性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂(VR L40, Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)之外，其他是根據相同於範例1之方法所製造。
表3
比較例2
【0069】
約0.7mm厚之用於顯示裝置的視窗除了是使用具有提供於下表4中特性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂(MG5, Mitsubishi Rayon Co. Ltd.)之外，其他是根據相同於範例1之方法所製造。
表4
評估
【0070】
評估根據範例1至5與比較例1至2之用於顯示裝置之視窗之耐衝擊性、外觀、以及緊密接觸的特性。
【0071】
耐衝擊性是以球體落下量測裝置(ball drop measurement device)，藉由落下約130g之落下金屬(metal drop)於用於顯示裝置之視窗之中心而量測，並紀錄視窗沒有破裂的最大值高度。
【0072】
外觀是藉由以肉眼仔細檢查在約85°C之溫度下約100小時後，用於顯示裝置之視窗是否彎曲或變形來評估。
【0073】
緊密接觸之特性是藉由在約85°C之溫度下約100小時後，用於顯示裝置之視窗是否分層來評估。
【0074】
在表5中提供結果。
表5
【0075】
參照表5，根據範例1至5之用於顯示裝置的視窗顯示高耐衝擊性與令人滿意的外觀。相反的是，據比較例1使用在拉伸模數具有低拉伸伸長率之聚合樹脂之用於顯示裝置的視窗顯示是顯示不令人滿意的外觀，當根據比較例2使用具有之低斷裂點之聚合樹脂之用於顯示裝置的視窗顯示低耐衝擊性。
【0076】
基於結果，當聚合樹脂具有於預定範圍內之斷裂拉伸伸長率與拉伸模數時，耐衝擊性與外觀的特性皆是令人滿意的。
【0077】
所述之本發明之例示性實施例，進一步指出對於所屬領域具有通常知識者顯而易見的是，可施行在未脫離由申請專利範圍之界限與範圍所定義之本發明之精神與範疇下之各種修改。
100．．．視窗
110．．．聚合樹脂層
120．．．光穿透膜
121．．．塑膠基板
122．．．黏著劑層
123．．．硬質塗層

Claims (10)

  1. 【第1項】
    一種用於顯示裝置之視窗，其包含：
    一聚合樹脂層，係包含具有不小於約20%之斷裂拉伸伸長率以及不小於約2.1GPa之拉伸模數之一聚合樹脂；以及
    一光穿透膜，係設置在該聚合樹脂層之至少一側上。
  2. 【第2項】
    如申請專利範圍第1項所述之用於顯示裝置之視窗，其中該聚合樹脂包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
  3. 【第3項】
    如申請專利範圍第1項所述之用於顯示裝置之視窗，其中該聚合樹脂具有不小於約2.4GPa之拉伸模數。
  4. 【第4項】
    如申請專利範圍第1項所述之用於顯示裝置之視窗，其中該光穿透膜包含含有由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚碳酸酯(PC)膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜、以及聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸酯甲膜所構成之群組中選擇至少其一之一塑膠基板。
  5. 【第5項】
    如申請專利範圍第1項所述之用於顯示裝置之視窗，其中該聚合樹脂層具有約200μm至約800μm之厚度。
  6. 【第6項】
    如申請專利範圍第1項所述之用於顯示裝置之視窗，其中該用於顯示裝置之視窗具有不大於1mm之厚度。
  7. 【第7項】
    如申請專利範圍第1項所述之用於顯示裝置之視窗，其中該用於顯示裝置之視窗具有根據在約108MPa之負載條件之JIS K7191-1量測下不小於約90°C之熱變形溫度。
  8. 【第8項】
    一種包含如申請專利範圍第1項所述之用於顯示裝置之視窗之顯示裝置。
  9. 【第9項】
    一種用於顯示裝置之視窗，其包含：
    一聚合樹脂層，包含具有於約20%至約200%之範圍內之斷裂拉伸伸長率以及於約2.1GPa至約4.0GPa之範圍內之拉伸模數之一聚合樹脂，其中該聚合樹脂包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，其中該聚合樹脂層具有約200μm至約800μm之厚度；以及
    一光穿透膜，包含設置在該聚合樹脂層上之一黏著劑層、設置在該黏著劑層之上表面上之一塑膠基板以及包含一有機材料、一無機材料、或一有機/無機合成化合物中之其一且設置在該塑膠基板之上表面上之一硬質塗層，其中該黏著劑層具有於50°C至約110°C之範圍內之玻璃轉化溫度，且包含丙烯酸系樹脂或聚酯系樹脂中之其一，
    且其中該用於顯示裝置之視窗具有約0.3mm至約1mm之厚度。
  10. 【第10項】
    一種用於製造用於顯示裝置之視窗之方法，其包含：
    形成一光穿透膜；以及
    以薄膜嵌入方式射出成型該光穿透膜與一聚合樹脂，以形成該光穿透膜於包含該聚合樹脂之一聚合樹脂層之至少一側上，從而形成該用於顯示裝置之視窗，
    其中該聚合樹脂層之該聚合樹脂具有不小於約20%之斷裂拉伸伸長率以及不小於約2.1GPa之拉伸模數。
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