TW202409341A - 用於可撓性蓋透鏡結構之包括雙側濕式硬塗層之多層濕式-乾式硬塗層及相關方法和塗佈系統 - Google Patents
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Abstract
本揭示的實施例係關於用於可撓性蓋透鏡結構的包括雙側濕式硬塗層的可撓性顯示裝置，以及相關方法及塗佈系統。可撓性蓋透鏡膜具有有益的強度、彈性、光學透射率、及抗磨蝕性質。在一或多個實施例中，一種用於顯示裝置的蓋透鏡結構包括基板層，該基板層包括第一側面及第二側面。蓋透鏡結構包括在基板層的第一側面上沉積的第一濕式硬塗佈層、及在基板層的第二側面上沉積的第二濕式硬塗佈層。蓋透鏡結構包括在第二側面之上形成的一或多個黏著促進層、及在第二側面之上形成的乾式硬塗佈層。
Description
本揭示的實施例係關於用於可撓性蓋透鏡結構的包括雙側濕式硬塗層的可撓性顯示裝置，以及相關方法及塗佈系統。
電子裝置經常具有顯示器，諸如液晶顯示器(liquid crystal display; LCD)、有機發光二極體(organic light emitting-diode; OLED)顯示器、及量子點(quantum dot; QD)顯示器。此種顯示器可以係易碎的並且對水分、壓力、及/或粒子污染敏感。大體上，顯示裝置使用若干層光學裝置對來自照明源的光進行著色、偏振、及快門控制。為了防止對下層膜的損壞，剛性顯示蓋透鏡層安裝在其他層上方以防止對下層膜的損壞。包括剛性顯示蓋透鏡可以向電子裝置增加不期望的重量。
蓋透鏡亦可以關於光學裝置效能（例如，蓋透鏡可以具有有限的光透射率及濁度）、可撓性（例如，在臨界應變下破裂或塑性變形）、及/或機械性質（諸如硬度及抗衝擊性）受到阻礙。例如，蓋透鏡可以對溫度敏感，並且可以表現出增加的粒子遷移及/或增加的濁度。作為一實例，蓋透鏡可以具有寡聚物遷移。更換蓋透鏡可以涉及專業知識、時間、及巨大費用。
由此，需要具有下列的顯示蓋透鏡：降低的濁度、減輕的寡聚物遷移、高硬度、高光學透射率、高彈性、有益的機械性質、及抗磨蝕性質。
本揭示的實施例係關於用於可撓性蓋透鏡結構的包括雙側濕式硬塗層的可撓性顯示裝置，以及相關方法及塗佈系統。可撓性蓋透鏡膜具有有益的強度、彈性、光學透射率、及抗磨蝕性質。
在一或多個實施例中，一種用於顯示裝置的蓋透鏡結構包括基板層，該基板層包括第一側面及第二側面。蓋透鏡結構包括在基板層的第一側面上沉積的第一濕式硬塗佈層、及在基板層的第二側面上沉積的第二濕式硬塗佈層。蓋透鏡結構包括在第二側面之上形成的一或多個黏著促進層、及在第二側面之上形成的乾式硬塗佈層。
在一或多個實施例中，一種形成蓋透鏡結構的方法包括使用第一濕式沉積製程在基板層的第一側面上沉積第一硬塗佈層、以及使用第二濕式沉積製程在基板層的第二側面上沉積第二硬塗佈層。方法包括在第二側面之上沉積一或多個黏著促進層、及使用乾式沉積製程在第二側面之上沉積第三硬塗佈層。方法包括在第二側面之上沉積抗污層、及設置蓋透鏡結構以在顯示裝置的觸控式面板及顯示結構之上定位第一硬塗佈層。
在一或多個實施例中，一種塗佈系統包括經構造為接收第一儲存捲筒的第一可旋轉桿、及經構造為接收第二儲存捲筒的第二可旋轉桿。塗佈系統包括沿著第一儲存捲筒與第二儲存捲筒之間的傳遞路徑設置的複數個傳遞輥、及與傳遞路徑的第一區段介接的塗佈模組。塗佈模組包括下列中的一或多個：棒、槽模、一或多個逗號輥、微凹版、凹版、一或多個澆鑄噴嘴、一或多個澆鑄輥、或一或多個噴霧噴嘴。塗佈系統包括與傳遞路徑的第二區段連接的固化模組。
本揭示的實施例係關於用於可撓性蓋透鏡結構的包括雙側濕式硬塗層的可撓性顯示裝置，以及相關方法及塗佈系統。可撓性蓋透鏡膜具有有益的強度、彈性、光學透射率、及抗磨蝕性質。可撓性蓋透鏡膜具有有益的強度、彈性、光學透射率、及抗磨蝕性質。可撓性蓋透鏡膜包括硬塗佈層、多層硬塗層、及基板層。基板層可以具有2 μm至100 μm的厚度，並且多層硬塗層可以具有1 μm至30 μm的厚度，諸如1 μm至10 μm。使用第一濕式沉積製程沉積硬塗佈層。多層硬塗層包括使用第二濕式沉積製程沉積的第二硬塗佈層、及使用乾式沉積製程沉積的第三硬塗佈層、以及一或多個黏著促進層。基板層係雙側的，使得硬塗佈層在基板層的第一側面上設置，並且第二硬塗佈層在基板層的第二側面上設置。在光學性質方面，可撓性蓋透鏡具有大於88%的總透射率、約1%或更小的濁度、及b*＜1的黃度指數。藉由組合濕式及乾式沉積製程以形成多層硬塗層，蓋透鏡膜係可撓性且堅固的，硬度為3H至9H。
第1A圖係根據一或多個實施例的顯示裝置100的示意性橫截面圖。
第1B圖係根據一或多個實施例的顯示裝置150的示意性橫截面圖。
第1A圖的顯示裝置100及第1B圖的顯示裝置150包括相同層；然而，每個顯示裝置100、150的層係以不同次序。顯示裝置100、150可使用輥對輥沉積、電漿增強的化學氣相沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積、光微影、蝕刻、及/或其他此種適宜的製造製程來製造。可使用來自加利福尼亞州聖克拉拉市的應用材料公司的適宜製造裝置。可使用其他製造裝置。
顯示裝置100、150各自包括蓋透鏡膜102、膜層104、觸控式面板106、顯示結構108、基板110、及屏蔽層112。蓋透鏡膜102可結合到可折疊玻璃基板（例如，超薄玻璃）。在第1A圖的實施方式中，膜層104係在蓋透鏡膜102與觸控式面板106之間。在一或多個實施例中，膜層104係包括偏振器膜的多功能膜層。膜層104（諸如偏振器膜）用於減少歸因於構成顯示裝置100內的電極線或金屬結構的反射金屬的不希望的反射。膜層104可包括由可撓性透鏡膜形成的四分之一波延遲器及線性偏振器，諸如厚度小於0.2 mm的可撓性透鏡膜。蓋透鏡膜102可利用光學透徹的黏著劑(optically clear adhesive; OCA)結合到膜層104及觸控式面板106。在一或多個實施例中，OCA係用於將蓋透鏡膜102結合到觸控式面板106的基於液體的黏著劑。在一或多個實施例中，OCA係用於將蓋透鏡膜102結合到觸控式面板106的光學透徹的膠帶。觸控式面板106包括觸控式感測器IC板114及觸控式感測器116。在一個實施方式中，觸控式感測器IC板114係可撓性及基於金屬的印刷電路板。
在第1A圖的實施方式中，顯示結構108在觸控式面板106與基板110之間設置。在一或多個實施例中，顯示結構108係有機發光二極體顯示器。本文預期利用蓋透鏡膜的其他適宜的顯示裝置，諸如發光二極體顯示器或液晶顯示器。顯示結構108可包括薄膜封裝、有機發光層、驅動器IC板、及薄膜電晶體。
在第1B圖中，膜層104及觸控式面板106可在顯示結構108頂上分層放置，使得膜層104及觸控式面板106在顯示結構108與蓋透鏡膜102之間設置。在此種實施例中，蓋透鏡膜102促進抗磨蝕性及衝擊保護。
在一或多個實施例中，基板110由聚合材料製成，諸如聚醯亞胺材料。本揭示預期任何可撓性的塑膠基板可用於基板110。例如，基板110可包括聚醚醚酮層、透明導電聚酯層、聚碳酸酯、或來自聚芳基醚酮族的任何其他聚合物。在第1圖的實施方式中，基板110鄰近屏蔽層112。在一或多個實施例中，基板110係聚酯對苯二甲酸酯。在一個實施例中，屏蔽層112係銅箔。額外層（諸如黏著促進層）可在任何額外層（諸如屏蔽層112）之前鄰近基板110沉積。
第2A圖至第2E圖分別係根據一或多個實施例的可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250的示意性橫截面圖。可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250的每一者可係第1圖的蓋透鏡膜102。可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250可各自用於顯示裝置中，諸如第1A圖的顯示裝置100及/或第1B圖的顯示裝置150。可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250的每一者包括基板層202、一或多個黏著促進層206、使用第一濕式沉積製程沉積的第一濕式硬塗佈層205、使用第二濕式沉積製程沉積的第二濕式硬塗佈層204、及使用乾式沉積製程沉積的乾式硬塗佈層208。濕式沉積製程可包括在輥對輥溶液處理系統中使用槽模塗佈頭、凹版塗佈頭、或棒式塗佈頭沉積的包括溶劑及硬塗層化學物質的溶液。在一或多個實施例中，濕式沉積製程包括將硬塗層液體（包括溶劑中的硬塗層化學物質）塗佈（例如，噴塗或滾動，例如）到基板層202上，並且所沉積的溶液或硬塗層液體隨後使用紫外線輻射及/或熱方法固化。
在基板層202的第一側面221上沉積第一濕式硬塗佈層205，並且在基板層202的第二側面222上沉積第二濕式硬塗佈層204。在一或多個實施例中，第一濕式硬塗佈層205在第一側面221上的基板層202的第一外表面上沉積，並且第二濕式硬塗佈層204在第二側面222上的基板層202的第二外表面上沉積。
乾式沉積製程可包括化學氣相沉積(CVD)、電漿增強的化學氣相沉積(PECVD)、原子層沉積(ALD)、物理氣相沉積(PVD)、熱蒸發、電子束蒸發、及/或其他沉積技術。乾式沉積製程可視情況用電漿增強，並且可在片對片設備或輥對輥設備中處理。乾式沉積製程可以在充分配備的片材處理設備中執行，其中載具玻璃片裝載有基板層202，該基板層包括以雙側構造在其上沉積的第一濕式硬塗佈層205及第二濕式硬塗佈層204。基板層202可直接裝載到載具玻璃片上或結合到細長或超薄的玻璃基板，該玻璃基板繼而可裝載在載具上用於乾式沉積處理。
在第2A圖的實施方式中，一或多個黏著促進層206在第二濕式硬塗佈層204上沉積。一或多個黏著促進層206可以係使用乾式沉積製程沉積的硬塗佈層。使用乾式沉積製程沉積的乾式硬塗佈層208在黏著促進層206上沉積。第二濕式硬塗佈層204、黏著促進層206、及乾式硬塗佈層208形成多層硬塗層212。抗污層210在乾式硬塗佈層208上沉積。抗污層210可係抗指紋層。可使用乾式沉積製程或濕式沉積製程沉積抗污層210。
在第2B圖的實施方式中，可撓性蓋透鏡膜220包括在基板層202上沉積的黏著促進層206。黏著促進層206可使用乾式真空沉積製程、或使用濕式沉積製程沉積，該乾式真空沉積製程諸如CVD、PECVD、ALD、PVD、熱蒸發、電子束蒸發、及/或其他乾式沉積製程。使用乾式沉積製程沉積的乾式硬塗佈層208在黏著促進層206上沉積。使用濕式沉積製程沉積的第二濕式硬塗佈層204在乾式硬塗佈層208上沉積。在一或多個實施例中，第二濕式硬塗佈層204包括抗污或抗指紋添加劑，及/或抗污層不在第二濕式硬塗佈層204上沉積。在一或多個實施例中，抗污層（諸如第2B圖所示的抗污層210）在第二濕式硬塗佈層204上沉積，並且抗污層可使用乾式沉積製程或濕式沉積製程沉積。第二濕式硬塗佈層204、黏著促進層206、及乾式硬塗佈層208形成多層硬塗層212。
在第2C圖的實施方式中，可撓性蓋透鏡膜230包括在基板層202上沉積的黏著促進層206。使用濕式沉積製程沉積的第二濕式硬塗佈層204在黏著促進層206上沉積。使用乾式沉積製程沉積的乾式硬塗佈層208在第二濕式硬塗佈層204上沉積。第二濕式硬塗佈層204、黏著促進層206、及乾式硬塗佈層208形成多層硬塗層212。抗污層210在乾式硬塗佈層208上沉積。可使用乾式沉積製程或濕式沉積製程沉積抗污層210。
在第2D圖的實施方式中，可撓性蓋透鏡膜240包括在基板層202上沉積的第一黏著促進層206a。使用濕式沉積製程沉積的第二濕式硬塗佈層204在第一黏著促進層206a上沉積。第二黏著促進層206b在第二濕式硬塗佈層204上沉積。使用乾式沉積製程沉積的乾式硬塗佈層208在第二黏著促進層206b上沉積。第一黏著促進層206a、第二濕式硬塗佈層204、第二黏著促進層206b、及乾式硬塗佈層208形成多層硬塗層212。抗污層210在乾式硬塗佈層208上沉積。可使用乾式沉積製程或濕式沉積製程沉積抗污層210。
在第2E圖的實施方式中，可撓性蓋透鏡膜250包括在基板層202上沉積的第一黏著促進層206a。使用乾式沉積製程沉積的乾式硬塗佈層208在第一黏著促進層206a上沉積。第二黏著促進層206b在乾式硬塗佈層208上沉積。使用濕式沉積製程沉積的第二濕式硬塗佈層204在第二黏著促進層206b上沉積。在一或多個實施例中，第二濕式硬塗佈層204包括抗污添加劑。在一或多個實施例中，抗污層在第二濕式硬塗佈層204上沉積，並且抗污層可使用乾式沉積製程或濕式沉積製程沉積。第一黏著促進層206a、乾式硬塗佈層208、第二黏著促進層206b、及第二濕式硬塗佈層204形成多層硬塗層212。
第2A圖至第2E圖的可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250具有3H至9H的鉛筆硬度、大於88%（諸如90%或更高）的總透射率、約1%或更小（諸如小於1%）的濁度、及b*＜1的黃度指數。在一或多個實施例中，可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250具有9H的鉛筆硬度、大於92%的總透射率、及0.5%或更小的濁度。可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250在重複循環中具有可撓性以彎曲到多達1 mm的內側曲率半徑或多達2 mm的外側曲率半徑。可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250具有藉由裝載多達1 kg的標準鋼絲絨測試量測的抗刮擦性，並且能夠承受大量循環，例如2000個循環。在鋼絲絨磨蝕測試之後的可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250的濁度改變小於1%，從而闡明可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250各自可以具有高抗磨蝕性。可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250具有如藉由裝載多達1 kg的泰伯抗磨蝕性測試量測的抗磨蝕性，並且能夠承受大量循環，例如100個循環。在泰伯抗磨蝕性測試之後的可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250的濁度改變小於2%。
在第2A圖至第2E圖中，第一濕式硬塗佈層205及第二濕式硬塗佈層204可各自使用輥對輥溶液處理方法沉積。乾式硬塗佈層208可使用CVD、PVD、PECVD、或ALD沉積。在一或多個實施例中，乾式硬塗佈層208使用CVD或PVD沉積。多層硬塗層212可具有1 μm至30 μm的厚度T1。在一或多個實施例中，厚度T1係5 μm至10 μm。
在第2A圖至第2E圖中，第一濕式硬塗佈層205及/或第二濕式硬塗佈層204可包括下列中的一或多個：聚胺基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯樹脂、聚酯丙烯酸酯、環氧基丙烯酸酯、胺基甲酸酯、環氧基-聚碳酸酯、纖維素、縮醛、聚乙烯、聚苯乙烯、聚醯胺、聚醯亞胺、三聚氰胺、苯酚、矽酮、溶膠凝膠-矽氧烷雜合物、二氧化矽奈米粒子、及/或其組合。雜合矽氧烷可包括有機及無機元素，包括金屬烷氧化物。使用濕式沉積製程沉積的第二濕式硬塗佈層204可進一步包括下列中的一或多個：輻射可固化丙烯酸酯、脂肪族胺基甲酸酯丙烯酸酯、其共聚物、其彈性體、及/或其組合。第一濕式硬塗佈層205及第二濕式硬塗佈層204可各自具有約0.5 μm至約40 μm的厚度T2。第一濕式硬塗佈層205及第二濕式硬塗佈層204可各自具有約1.430至約1.150的折射率、約85%至約98%的光學透射率、及約2H至約9H的鉛筆硬度。第一濕式硬塗佈層205及第二濕式硬塗佈層204可各自具有約0.5 GPa至約1.5 GPa的奈米壓痕硬度、及/或從約5 Gpa至約13 GPa變化的彈性模數，如藉由奈米壓痕量測。
用於沉積第一濕式硬塗佈層205及第二濕式硬塗佈層204的濕式沉積製程可各自包括使用噴霧噴嘴及/或各種Mayer棒施加化學物質溶液（例如，硬塗層液體），在75°C與85°C之間在非主動對流烘箱中加熱達在100秒與140秒之間（例如，在施加之前、期間、及/或之後），及/或在300 mJ/cm
2與500 mJ/cm
2之間下用UV燈照射（例如，固化）達在100秒與140秒之間。濕式沉積製程的溶液可藉由棒塗佈、槽模塗佈、逗號輥塗佈(comma coating)、微凹版塗佈、旋塗、凹版塗佈、及/或澆鑄塗佈在離子大氣中處理。在一或多個實施例中，濕式沉積製程的沉積溶液使用紫外線輻射固化。在一或多個實施例中，濕式沉積製程的沉積溶液使用電子束處理固化。在一或多個實施例中，使用熱製程固化濕式沉積製程的沉積溶液。
乾式硬塗佈層208可包括下列中的一或多個：矽的氧化物及/或氮化物、碳氧化矽(SiC
xO
y)、氮氧化矽、及/或碳化矽(SiC)。乾式硬塗佈層208可具有約0.05 μm至約30 μm的厚度T3。在乾式沉積製程中使用的前驅物可包括具有碳的有機聚合物前驅物（液體或氣體），諸如下列中的一或多個：六甲基二矽氧烷(HMDSO)、電漿聚合的HMDSO (ppHMDSO)、四甲基環四矽氧烷(TOMCAT)、六甲基二矽氮烷(HMDSN)、及/或正矽酸四乙酯(TEOS)。在乾式沉積製程中使用的前驅物可包括濺射各種二氧化矽及/或石英材料以沉積矽的各種碳混合的氧化物及/或氮化物或不存在碳的前驅物，諸如矽烷(SiH4)。
乾式硬塗佈層208可具有約1.450至約1.150的折射率、約85%至約98%的光學透射率、及約2H至約9H的鉛筆硬度。乾式硬塗佈層208可具有約1 GPa至約8 GPa的奈米壓痕硬度、及/或從約5 Gpa至約70 GPa變化的彈性模數，如藉由奈米壓痕量測。乾式硬塗佈層208可具有藉由氧化劑或引發劑與前驅物的比率控制的高硬度，諸如氧(O
2)、氧化亞氮(N
2O)、第三丁基過氧化物(TBPO)、及/或丙烯酸酯單體，特別地乙基-己基丙烯酸酯、及/或交聯劑，諸如丁二醇-二丙烯酸酯(BDDA)，以最小化在乾式硬塗佈層208中存在的碳。
第2A圖至第2E圖的基板層202具有2 μm至100 μm的厚度T4。基板层202由一或多種聚合材料形成。基板層202包括下列中的一或多個：聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate; PET)、三乙醯纖維素、聚碳酸酯、聚醯胺、聚甲基丙烯酸甲醚、環烯烴聚合物、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalene; PEN)、及/或無色聚醯亞胺(colorless polyimide; CPI)。在一或多個實施例中，基板層202的厚度T4係約25 μm至50 μm，並且係CPI層。抗污層210可以係疏油膜。抗污層210可係共價地鍵接到抗污層210之下的層的表面的基於全氟聚醚(perfluoropolyether; PFPE)的矽烷聚合物分子（例如，包括各種氯代矽烷、氧基矽烷、及/或氟代乙烯等）。抗污層210可係濕式或真空乾式塗佈的。抗污層210可具有3 nm至約150 nm的厚度，諸如約50 nm至約70 nm。
一或多個黏著促進層206可具有50 nm至1500 nm的厚度。一或多個黏著促進層206可使用乾式沉積製程沉積，並且可包括矽的氧化物及/或氮化物、碳氧化矽、及/或氮氧化矽。在乾式沉積製程中使用的前驅物可包括具有碳的有機聚合物前驅物（液體或氣體），諸如HMDSO、ppHMDSO、TOMCAT、HMDSN、及/或TEOS中的一或多個。在乾式沉積製程中使用的前驅物可包括濺射各種二氧化矽及/或石英材料以沉積矽的各種碳混合的氧化物及/或氮化物。
一或多個黏著促進層206可在濕式沉積製程中沉積，並且可包括一或多種聚合及/或寡聚材料，諸如丙烯酸酯、矽酮、及/或光學透徹的黏著劑(OCA)。在一或多個實施例中，使用濕式沉積製程沉積的一或多個黏著促進層206可由液體光學透徹的黏著劑(liquid optically clear adhesive; LOCA)形成，該LOCA可以各種方式（例如，噴霧噴嘴、Mayer棒、槽模、凹版頭、及/或桿塗佈機等）分散並且藉由UV曝光、或加熱固化，及/或可以係水分及/或壓力敏感的及/或藉由調節或控制水分及/或壓力來固化。
一或多個黏著促進層206的每一者可具有約1.430至約1.150的折射率、及約85%至約98%的光學透射率。一或多個黏著促進層206的每一者可具有約0.4 GPa至約5 GPa的奈米壓痕硬度、及/或從約2.5 Gpa至約70 GPa變化的彈性模數，如藉由奈米壓痕量測。一或多個黏著促進層206的每一者可具有藉由氧化劑或引發劑與前驅物的比率控制的相對高的硬度，諸如O
2、N
2O、TBPO、及/或丙烯酸酯單體，諸如乙基-己基丙烯酸酯，及/或交聯劑，諸如BDDA，以準確地控制碳存在。
可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250中的一或多個可在彼此上堆疊。例如，可撓性蓋透鏡膜200可在可撓性蓋透鏡膜220上堆疊，或可撓性蓋透鏡模200可有兩個，使得存在兩個可撓性蓋透鏡膜200。多層硬塗層212可在基板層202上堆疊一或多次。第一濕式硬塗佈層205可在基板層202下方堆疊一或多次。一或多個可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250、堆疊的第一濕式硬塗佈層205、及/或堆疊的多層硬塗層212可藉由一或多個黏著劑獨立地附著、結合、或以其他方式固持在一起，諸如利用一或多個OCA。一或多個可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250、堆疊的第一濕式硬塗佈層205、及/或堆疊的多層硬塗層212可在不使用黏著劑的情況下獨立地附著、結合、或以其他方式固持在一起。
第3圖係根據一或多個實施例的可撓性蓋透鏡膜300的示例性實施例的示意性橫截面圖，該可撓性蓋透鏡膜包括可撓性蓋透鏡膜200的雙堆疊多層硬塗層及雙堆疊的第一濕式硬塗佈層205。在可撓性蓋透鏡膜300中，第一多層硬塗層212a在基板層202的第二側面上設置，並且第二多層硬塗層212b在第一多層硬塗層212a上設置。兩個第一濕式硬塗佈層205a、205b在基板層202的第一側面上設置。一或多個黏著層306在第一多層硬塗層212a與第二多層硬塗層212b之間設置。一或多個黏著層306可係犧牲黏著層。一或多個黏著層306可係第2A圖至第2E圖的一或多個黏著促進層206。第一及第二多層硬塗層212a、212b兩者包括第二濕式硬塗佈層204、在第二濕式硬塗佈層204上設置的黏著促進層206、及在黏著促進層206上設置的乾式硬塗佈層208。抗污層210（如第3圖所示）可在第二多層硬塗層212b上沉積。本揭示預期可省去抗污層210。
若期望移除且更換最頂部可撓性蓋透鏡膜（例如，歸因於刮擦或遭受其他損壞），諸如第3圖的第二多層硬塗層212b，可以選擇性劣化、破壞、或以其他方式移除一或多個黏著層（諸如黏著層306）以便將頂部蓋透鏡（例如，第3圖的第二多層硬塗層212b）與底部蓋透鏡膜（例如，第3圖的第一多層硬塗層212a）分離。結合蓋膜的兩個堆疊的黏著劑（例如，第3圖的黏著層306）可以在預定溫度、預定波長及/或劑量的紫外(UV)光下劣化，及/或以預定的機械移除機制劣化。
在一或多個實施例中，結合兩個堆疊的可撓性蓋透鏡膜（例如，第3圖的第一及第二多層硬塗層212a、212b）的犧牲黏著劑（例如，第3圖的黏著層306）可在預定溫度下可劣化。例如，黏著劑可在約80°C、約90°C、或約100°C至約120°C的溫度下可劣化。在一或多個實施例中，當在預定波長及/或預定劑量下暴露於UV光時，犧牲黏著劑係可劣化的。例如，當暴露於具有約350 nm至約375 nm（諸如約365 nm）的波長的UV光時，黏著劑係可劣化的。可藉由將黏著劑暴露於UV光達約0.5秒、約1秒、或約5秒至約30秒、約60秒、或約90秒的時段來劣化黏著劑。
形成可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250的方法可包括定位基板層202及在基板層202上沉積多層硬塗層212。多層硬塗層212的層204-208可在片對片處理設備、及/或輥對輥設備中使用濕式及乾式沉積製程兩者來沉積，諸如CVD、PVD、周圍（例如，大氣）溶液處理方法。預期額外層可存在於可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250中，諸如額外黏著促進層或抗衝擊層。本文描述的蓋透鏡膜可在任何顯示裝置中使用。
組合濕式及乾式沉積製程以形成多層硬塗層促進光學透徹、高硬度、及可彎曲的蓋透鏡膜。組合乾式膜及濕式膜促進增強蓋透鏡膜的抗磨蝕性質及彈性，同時允許抗污層在多層硬塗層頂上沉積。藉由組合濕式及乾式沉積製程以形成多層硬塗層，蓋透鏡膜具有促進的彈性、強度、光學透射率、抗磨損性、抗磨蝕性質、及熱穩定性。
第4A圖係根據一或多個實施例的在第一濕式沉積製程期間的塗佈系統400的示意性平面視圖。
塗佈系統400包括經構造為接收第一儲存捲筒404的第一可旋轉桿402、經構造為接收第二儲存捲筒408的第二可旋轉桿406、及複數個傳遞輥410。傳遞輥410沿著第一儲存捲筒404與第二儲存捲筒408之間的傳遞路徑設置。塗佈系統400包括與傳遞路徑的第一區段412a介接的塗佈模組414，並且塗佈模組414包括棒、槽模、一或多個逗號輥、微凹版、凹版、一或多個澆鑄噴嘴、一或多個澆鑄輥、及/或複數個噴霧噴嘴415。本揭示預期可使用一或多個噴霧噴嘴415。塗佈系統400包括與傳遞路徑的第二區段412b介接的固化模組416。固化模組416包括一或多個紫外(UV)光源417。本揭示預期其他能源（諸如微波源、熱源、及/或電子束源）可替代UV光源417使用。
將第一儲存捲筒404安裝到第一可旋轉桿402，並且將第二儲存捲筒408安裝到第二可旋轉桿406。基板層202捲繞在第一儲存捲筒404上。在第一濕式沉積製程期間，驅動第一可旋轉桿402以在第一旋轉方向RD1上旋轉第一儲存捲筒404，並且驅動第二可旋轉桿406以在第二旋轉方向RD2上旋轉第二儲存捲筒408。基板層202從第一儲存捲筒404傳遞並且傳遞到第二儲存捲筒408。在傳遞期間，塗佈模組414將液體硬塗層塗佈（例如，噴塗或滾動，例如）到基板層202的第一側面221上以形成第一濕式硬塗佈層205。第二側面222在傳遞期間在傳遞輥410上方滾動。在傳遞期間，UV光源417將能量（例如，UV光）朝向第一濕式硬塗佈層205導引以固化第一濕式硬塗佈層205。
在第一旋轉方向RD1上旋轉第一儲存捲筒404，並且在與第一旋轉方向RD1相反的第二旋轉方向RD2上旋轉第二儲存捲筒408將基板層202及第一濕式硬塗佈層205捲繞到第二儲存捲筒408上，使得第一側面221及第二側面222翻轉（參見第4B圖）。
第4B圖係根據一或多個實施例的在第二濕式沉積製程期間的塗佈系統400的示意性平面視圖。
在第4A圖的第一濕式沉積製程與第4B圖的第二濕式沉積製程之間，更改第一儲存捲筒404及第二儲存捲筒408的位置。在一或多個實施例中，第二儲存捲筒408替代第一儲存捲筒404定位（例如，安裝到第一可旋轉桿402）用於第二濕式沉積製程。在一或多個實施例中，將第三儲存捲筒418安裝到第二可旋轉桿406。在一或多個實施例中，交換第一儲存捲筒404及第二儲存捲筒408的位置，使得將第二儲存捲筒408安裝到第一可旋轉桿402並且將第一儲存捲筒404安裝到第二可旋轉桿406。
第一側面221及第二側面222翻轉，使得第二側面222面向塗佈模組414，並且第一側面221及第一濕式硬塗佈層205面向傳遞輥410。在第二濕式沉積製程期間，第二儲存捲筒408在第一旋轉方向RD1上旋轉，並且第三儲存捲筒418在第二旋轉方向RD2上旋轉。
基板層202及第一濕式硬塗佈層205從第二儲存捲筒408傳遞並且傳遞到第三儲存捲筒418。在傳遞期間，塗佈模組414將液體硬塗層塗佈（例如，噴塗或滾動，例如）到基板層202的第二側面222上以形成第二濕式硬塗佈層204。第一濕式硬塗佈層205在傳遞期間在傳遞輥410上方滾動。在傳遞期間，UV光源417將能量（例如，UV光）朝向第二濕式硬塗佈層204導引以固化第二濕式硬塗佈層204。與第三儲存捲筒418的旋轉同時，驅動第三可旋轉桿421以旋轉第四儲存捲筒422（在第二旋轉方向RD2上）以將保護膜423從第四儲存捲筒422傳遞並且傳遞到第三儲存捲筒418。捲繞到第三儲存捲筒418上的保護膜423在固化的第二濕式硬塗佈層204上沉積。保護膜423在第二濕式硬塗佈層204與第一濕式硬塗佈層205之間沉積。
本揭示預期其他沉積設備可以替代塗佈模組414使用。在一或多個實施例中，第一硬塗佈輥可以在第一側面221上滾動液體黏著劑以形成第一濕式硬塗佈層205，並且第二硬塗佈輥可以同時在第二側面222上滾動液體黏著劑以形成第二濕式硬塗佈層204。
第5圖係根據一或多個實施例的形成蓋透鏡結構的方法500的示意性方塊圖視圖。
操作502包括使用第一濕式沉積製程在基板層的第一側面上沉積第一硬塗佈層。基板層係聚合層。在一或多個實施例中，基板層係由下列中的一或多個形成：聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、三乙酸纖維素(cellulose triacetate; TAC)、聚醯亞胺(PI)、及/或無色聚醯亞胺(CPI)。本揭示預期其他聚合材料可用於基板層。在一或多個實施例中，沉積第一硬塗佈層包括在第一側面上塗佈硬塗層液體，並且在第一側面上固化硬塗層液體。在一或多個實施例中，沉積第一硬塗佈層包括在第一旋轉方向上旋轉第一儲存捲筒，並且在與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向上旋轉第二儲存捲筒以將基板層從第一儲存捲筒傳遞到第二儲存捲筒。在一或多個實施例中，將基板層從第一儲存捲筒傳遞到第二儲存滾動包括在沿著第一儲存捲筒與第二儲存捲筒之間的傳遞路徑設置的複數個傳遞輥上方移動基板層。
操作503包括更改第一儲存捲筒及第二儲存捲筒的位置。在一或多個實施例中，更改包括交換第一儲存捲筒及第二儲存捲筒的位置。在一或多個實施例中，更改包括替代第一儲存捲筒定位第二儲存捲筒，並且替代第二儲存捲筒定位第三儲存捲筒。
操作504包括使用第二濕式沉積製程在基板層的第二側面上沉積第二硬塗佈層。在一或多個實施例中，沉積第二硬塗佈層包括在第二側面上塗佈硬塗層液體，並且在第二側面上固化硬塗層液體。在一或多個實施例中，沉積第二硬塗佈層包括在第一旋轉方向上旋轉第二儲存捲筒，並且在與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向上旋轉第三儲存捲筒以將基板層從第二儲存捲筒傳遞到第三儲存捲筒。在一或多個實施例中，方法500包括，在旋轉第三儲存捲筒時，在第二旋轉方向上旋轉第四儲存捲筒以將阻障膜從第四儲存捲筒傳遞到第三儲存捲筒，並且在第一硬塗佈層與第二硬塗佈層之間沉積阻障膜。
操作502的第一濕式沉積製程及操作504的第二濕式沉積製程各自使用輥對輥設備（諸如第4A圖及第4B圖所示的傳遞輥410及儲存捲筒404、408、418、422）沉積第一及第二硬塗佈層。
操作506包括沉積一或多個黏著促進層。在一或多個實施例中，一或多個黏著促進層在第二硬塗佈層上沉積。
操作508包括使用乾式沉積製程沉積第三硬塗佈層。在一或多個實施例中，第三硬塗佈層在一或多個黏著促進層上沉積。
操作510包括沉積抗污層。在一或多個實施例中，抗污層在第三硬塗佈層上沉積。
第一硬塗佈層及第二硬塗佈層各自在小於攝氏58度的滾動溫度下沉積。在一或多個實施例中，滾動溫度係環境溫度，例如，室溫。
操作512包括設置蓋透鏡結構以在顯示裝置的觸控式面板及顯示結構之上定位第一硬塗佈層。
本揭示的益處包括強機械性質（諸如硬度及抗衝擊性）、抗磨蝕性、可撓性、彈性、光學透射率、及/或抗磨損性。本揭示的益處亦包括低濁度、低寡聚物遷移（諸如在基板層202內並且來自基板層202）及/或低黃色指數。作為一實例，本揭示促進在基板層中並且來自基板層的較低寡聚物遷移、較低濁度、較低黃色指數、及在相對強的機械性質下增強的光學透射率（及光學裝置效能）。
預期可以組合本文描述的態樣。例如，可以組合可撓性蓋透鏡膜200、220、230、240、250、及/或300、顯示裝置100、塗佈系統400、第4A圖所示的第一濕式沉積製程、第4B圖所示的第二濕式沉積製程、及/或方法500的一或多個特徵、態樣、部件、操作、及/或性質。進一步預期組合可以實現先前提及的益處。
儘管上述內容涉及本揭示的實施例，可設計本揭示的其他及進一步實施例而不脫離其基本範疇。本揭示亦預期本文描述的實施例的一或多個態樣可替代用於所描述的其他態樣的一或多個。本揭示的範疇藉由以下申請專利範圍決定。
已經使用一組數值上限及一組數值下限來描述某些實施例及特徵。應當瞭解，除非另外指示，否則預期包括任何兩個值的組合的範圍，例如，任何較低值與任何較高值的組合、任何兩個較低值的組合、及/或任何兩個較高值的組合。某些下限、上限及範圍可能出現在下文的一或多個請求項中。
100:顯示裝置
102:蓋透鏡膜
104:膜層
106:觸控式面板
108:顯示結構
110:基板
112:屏蔽層
114:觸控式感測器IC板
116:觸控式感測器
150:顯示裝置
200:可撓性蓋透鏡膜
202:基板層
204:第二濕式硬塗佈層
205:第一濕式硬塗佈層
205a:第一濕式硬塗佈層
205b:第一濕式硬塗佈層
206:黏著促進層
206a:第一黏著促進層
206b:第二黏著促進層
208:乾式硬塗佈層
210:抗污層
212:多層硬塗層
212a:第一多層硬塗層
212b:第二多層硬塗層
220:可撓性蓋透鏡膜
221:第一側面
222:第二側面
230:可撓性蓋透鏡膜
240:可撓性蓋透鏡膜
250:可撓性蓋透鏡膜
300:可撓性蓋透鏡膜
306:黏著層
400:塗佈系統
402:第一可旋轉桿
406:第二可旋轉桿
408:第二儲存捲筒
410:傳遞輥
412a:第一區段
412b:第二區段
414:塗佈模組
415:噴霧噴嘴
416:固化模組
417:UV光源
418:第三儲存捲筒
421:第三可旋轉桿
422:第四儲存捲筒
423:保護膜
500:方法
502:操作
503:操作
504:操作
506:操作
508:操作
510:操作
512:操作
RD1:第一旋轉方向
RD2:第二旋轉方向
T1:厚度
T2:厚度
T3:厚度
T4:厚度
為了能夠詳細理解本揭示的上述特徵所用方式，可參考實施方式進行對上文簡要概述的本揭示的更特定描述，一些實施方式在附圖中示出。然而，應注意，附圖僅示出本揭示的常見實施方式，並且由此不被認為限制範疇，因為本揭示可允許其他等同有效的實施方式。
第1A圖係根據一或多個實施例的顯示裝置的示意性橫截面圖。
第1B圖係根據一或多個實施例的顯示裝置的示意性橫截面圖。
第2A圖至第2E圖分別係根據一或多個實施例的可撓性蓋透鏡膜的示意性橫截面圖。
第3圖係根據一或多個實施例的可撓性蓋透鏡膜的示例性實施例的示意性橫截面圖，該可撓性蓋透鏡膜包括可撓性蓋透鏡膜的雙堆疊多層硬塗層及雙堆疊第一濕式硬塗佈層。
第4A圖係根據一或多個實施例的在第一濕式沉積製程期間的塗佈系統的示意性平面視圖。
第4B圖係根據一或多個實施例的在第二濕式沉積製程期間的塗佈系統的示意性平面視圖。
第5圖係根據一或多個實施例的形成蓋透鏡結構的方法的示意性方塊圖視圖。
為了促進理解，相同元件符號在可能的情況下已經用於標識圖中共有的相同元件。可以預期，一個實施方式的元件及特徵可有利地併入其他實施方式中，而無需進一步敘述。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
200:可撓性蓋透鏡膜
202:基板層
204:第二濕式硬塗佈層
205:第一濕式硬塗佈層
206:黏著促進層
208:乾式硬塗佈層
210:抗污層
212:多層硬塗層
221:第一側面
222:第二側面
T1:厚度
T2:厚度
T3:厚度
T4:厚度
Claims (20)
- 一種用於顯示裝置的蓋透鏡結構，包含： 一基板層，包含一第一側面及一第二側面； 一第一濕式硬塗佈層，在該基板層的該第一側面上沉積； 一第二濕式硬塗佈層，在該基板層的該第二側面上沉積； 一或多個黏著促進層，在該基板層的該第二側面之上形成；以及 一乾式硬塗佈層，在該基板層的該第二側面之上形成。
- 如請求項1所述的蓋透鏡結構，進一步包含： 一抗污層，在該乾式硬塗佈層之上形成，其中該一或多個黏著促進層在該第一濕式硬塗佈層之上形成，並且該乾式硬塗佈層在該一或多個黏著促進層之上形成。
- 如請求項1所述的蓋透鏡結構，其中該基板層由一或多種聚合材料形成。
- 如請求項3所述的蓋透鏡結構，其中該基板層由對苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。
- 如請求項3所述的蓋透鏡結構，其中該第一濕式硬塗佈層及該第二濕式硬塗佈層各自包含下列中的一或多個：一或多個丙烯酸胺基甲酸酯、聚酯樹脂、聚酯丙烯酸酯、環氧基丙烯酸酯、胺基甲酸酯、環氧基-聚碳酸酯、纖維素、縮醛、聚乙烯、聚苯乙烯、聚醯胺、聚醯亞胺、三聚氰胺、苯酚、矽酮、一或多個溶膠凝膠-矽氧烷雜合物、或二氧化矽奈米粒子。
- 如請求項3所述的蓋透鏡結構，其中該乾式硬塗佈層包含下列中的一或多個：一或多個氧化矽、一或多個氮化矽、一或多個碳氧化矽、一或多個氮氧化矽、或一或多個碳化矽。
- 一種形成一蓋透鏡結構的方法，包含以下步驟： 使用一第一濕式沉積製程在一基板層的一第一側面上沉積一第一硬塗佈層； 使用一第二濕式沉積製程在該基板層的一第二側面上沉積一第二硬塗佈層； 在該第二側面之上沉積一或多個黏著促進層； 使用一乾式沉積製程在該第二側面之上沉積一第三硬塗佈層； 在該第二側面之上沉積一抗污層；以及 設置該蓋透鏡結構以在一顯示裝置的一觸控式面板及一顯示結構之上定位該第一硬塗佈層。
- 如請求項7所述的方法，其中該第一硬塗佈層及該第二硬塗佈層各自在小於攝氏58度的一滾動溫度下沉積，該一或多個黏著促進層在該第二硬塗佈層上沉積，該第三硬塗佈層在該一或多個黏著促進層上沉積，並且該抗污層在該第三硬塗佈層上沉積。
- 如請求項7所述的方法，其中該基板層由一或多種聚合材料形成。
- 如請求項9所述的方法，其中該基板層由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。
- 如請求項7所述的方法，其中該第一硬塗佈層的該沉積之步驟及該第二硬塗佈層的該沉積之步驟各自包含以下步驟： 在該相應的第一側面或第二側面上噴塗一硬塗層液體；以及 在該相應的第一側面或第二側面上固化該硬塗層液體。
- 如請求項11所述的方法，其中該第一硬塗佈層的該沉積之步驟進一步包含以下步驟： 在一第一旋轉方向上旋轉一第一儲存捲筒；以及 在與該第一旋轉方向相反的一第二旋轉方向上旋轉一第二儲存捲筒以將該基板層從該第一儲存捲筒傳遞到該第二儲存捲筒。
- 如請求項12所述的方法，其中該基板層從該第一儲存捲筒到該第二儲存捲筒的該傳遞之步驟包含以下步驟： 在沿著該第一儲存捲筒與該第二儲存捲筒之間的一傳遞路徑設置的複數個傳遞輥上方移動該基板層。
- 如請求項12所述的方法，進一步包含以下步驟：更改該第一儲存捲筒及該第二儲存捲筒的位置。
- 如請求項14所述的方法，其中該第二硬塗佈層的該沉積之步驟進一步包含以下步驟： 在該第一旋轉方向上旋轉該第二儲存捲筒；以及 在該第二旋轉方向上旋轉一第三儲存捲筒以將該基板層從該第二儲存捲筒傳遞到該第三儲存捲筒。
- 如請求項15所述的方法，進一步包含以下步驟，在旋轉該第三儲存捲筒時： 在該第二旋轉方向上旋轉一第四儲存捲筒以將一阻障膜從該第四儲存捲筒傳遞到該第三儲存捲筒，以及在該第一硬塗佈層與該第二硬塗佈層之間沉積該阻障膜。
- 一種塗佈系統，包含： 一第一可旋轉桿，經構造為接收一第一儲存捲筒； 一第二可旋轉桿，經構造為接收一第二儲存捲筒； 複數個傳遞輥，沿著該第一儲存捲筒與該第二儲存捲筒之間的一傳遞路徑設置； 一塗佈模組，與該傳遞路徑的一第一區段介接，該塗佈模組包含下列中的一或多個：一棒、一槽模、一或多個逗號輥、一微凹版、一凹版、一或多個澆鑄噴嘴、一或多個澆鑄輥、或一或多個噴霧噴嘴；以及 一固化模組，與該傳遞路徑的一第二區段介接。
- 如請求項17所述的塗佈系統，其中該固化模組包含一或多個紫外(UV)光源。
- 如請求項17所述的塗佈系統，其中將該第一儲存捲筒安裝到該第一可旋轉桿，將該第二儲存捲筒安裝到該第二可旋轉桿，並且一基板層捲繞在該第一儲存捲筒上。
- 如請求項19所述的塗佈系統，其中該基板層由一或多種聚合材料形成。
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