TWI556003B - 抗反射結構及顯示裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種顯示裝置，特別是關於一種顯示裝置的抗反射結構。
常見的顯示面板或顯示裝置包括液晶顯示裝置(liquid crystal displays)或是有機發光二極體顯示裝置(organic light emitting diode displays)等，以下一併稱為顯示裝置。早期在製造顯示裝置時，係使用玻璃材質作為基板，覆蓋液晶顯示器或有機發光二極體顯示器的外側。換言之，早期的顯示裝置之最外層的保護基板(cover)係為玻璃材質，故其防水氧性佳。然而，目前為迎合使用者對顯示裝置之便於攜帶的需求，故將習知的保護基板更換為塑料材質，以減少顯示裝置的整體重量。然而，水氣可直接從塑料材質的保護基板滲入顯示裝置內，進而造成內部的顯示器的損壞。
一般而言，顯示裝置的防水氧設計，係於顯示裝置的周緣設置框膠(dam seal)以黏合並密封保護基板蓋與顯示器的基板，以避免環境中的水氣經由保護基板蓋與顯示器之基板的黏合處的滲入顯示裝置內，但此方式並無法避免水氣直接滲透至保護基板，進而從顯示裝置的顯示面滲入顯示裝置內部。
再者，以有機發光二極體顯示裝置而言，其所使用的材質可達到使有機發光二極體顯示裝置可撓之目的。然而，若使用設置框膠的防水氧方式，將會使有機發光二極體顯示裝置無法達到可撓的目的。
另外，有機發光二極體顯示裝置的光源係來自於可自發光的有機材料，故有機發光二極體顯示裝置具有一層反射電極，使自發光可統一於有機發光二極體顯示裝置的顯示區域出射。因此，在強光環境下，由於環境光源進入有機發光二極體顯示裝置後，將會被反射電極一併反射
至有機發光二極體顯示裝置的顯示區域，進而造成顯示區域的對比度下降，即於強光下螢幕黑化的情形，以令使用者無法清晰的查看資訊。一般而言，係透過設置抗反射結構於有機發光二極體顯示器的顯示區域該側，藉由抗反射結構調整環境光線射入顯示器光線的偏振方向及相位差狀態，以阻斷環境光線反射路徑，改善強光下螢幕黑化的情形。然而，習知的抗反射結構並不具有防水氧的效果，仍無法達到水氣直接從抗反射結構滲入顯示裝置內的效果。
有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種抗反射結構及顯示裝置，可藉由抗反射結構之保護層及阻障層(barrier)設置，以避免水氧直接從抗反射結構滲入顯示裝置內的效果。又，本發明之抗反射結構係透過抗反射結構所使用的材料及其結構組成，以同時達到防水氧及可撓的效果。
為達上述目的，依據本發明之一種顯示裝置，包括一顯示單元以及一抗反射結構。抗反射結構設置於顯示單元的一側，抗反射結構包括一第一阻障層、一相位差膜、一第二阻障層、一偏光膜及一保護層。第一阻障層位於顯示單元上。相位差膜位於第一阻障層上。第二阻障層位於相位差膜上。偏光膜位於第二阻障層上。保護層位於偏光膜上。
為達上述目的，依據本發明之一種抗反射結構，包括一第一阻障層、一相位差膜、一第二阻障層、一偏光膜及一保護層。第一阻障層位於顯示單元上。相位差膜位於第一阻障層上。第二阻障層位於相位差膜上。偏光膜位於第二阻障層上。保護層位於偏光膜上。
在一實施例中，第一阻障層與第二阻障層係為無機材質。
在一實施例中，第一阻障層與第二阻障層之至少一者為類鑽碳。
在一實施例中，第二阻障層包括一第一子阻障層、一第二子阻障層，以及一黏著層，黏著層位於第一子阻障層與第二子阻障層之間。
在一實施例中，第一子阻障層係形成於偏光膜上，第二子阻障層係形成於相位差膜上。
在一實施例中，第一阻障層、第二阻障層之至少一者係由一較高應力層以及一較低應力層所組合而成。
在一實施例中，較高應力層係為無機材質，較低應力層係為有機材質。
在一實施例中，顯示單元為有機發光二極體單元。
在一實施例中，第一阻障層與第二阻障層的厚度介於0.1μm~5μm。
承上所述，本發明之抗反射結構及顯示裝置，抗反射結構的偏光膜與相位差膜對應於顯示單元的一側，皆具有較佳防水氧效果的第一阻障層及第二阻障層。其中，第一阻障層設置於顯示單元之上，相位差膜位於第一阻障層上，第二阻障層位於相位差膜上，偏光膜位於第二阻障層上，保護層位於偏光膜上。亦即，保護層與顯示單元之間，依序設置有偏光膜、第二阻障層、相位差膜及第一阻障層，以形成具有多層防水氧結構(保護層、第一阻障層、第二阻障層)的抗反射結構。而防水氧結構傑分別設置於偏光膜與相位差膜的一側，更可強化抗反射結構整體的防水氧性。且抗反射結構設置於顯示單元的一側，故可以阻擋水氧直接從顯示單元的顯示面滲入內部，進而避免造成顯示單元的損壞的情形發生。
又，抗反射結構本身的偏光膜與相位差膜可調整射入顯示器光線的偏振方向及相位差狀態，以阻斷環境光線反射路徑，從而改善強光下螢幕黑化的情形。
1‧‧‧顯示單元
11‧‧‧發光單元
12‧‧‧基板
13‧‧‧框膠
14、14b、14c‧‧‧第三阻障層
15‧‧‧封裝層
2、2a、2b、2c‧‧‧抗反射結構
21、21b、21c‧‧‧第一阻障層
22‧‧‧相位差膜
23、23a、23b、23c‧‧‧第二阻障層
231、231b、231c‧‧‧第一子阻障層
232、232b、232c‧‧‧第二子阻障層
233、26、A‧‧‧黏著層
24‧‧‧偏光膜
25、25a、25b、25c‧‧‧保護層
3‧‧‧觸控基板
4‧‧‧保護基板
D1、D2‧‧‧顯示裝置
HS1、HS2‧‧‧較高應力層
LS‧‧‧較低應力層
圖1A為依據本發明一實施例之一顯示裝置的剖面示意圖。
圖1B為依據本發明另一實施例之一顯示裝置的剖面示意圖。
圖2為依據本發明又一實施例之一抗反射結構的剖面示意圖。
圖3為依據本發明又一實施例之一抗反射結構的剖面示意圖。
圖4為依據本發明又一實施例之一抗反射結構的剖面示意圖。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之抗反射
結構及顯示裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
圖1A為依據本發明一實施例之一顯示裝置D1的剖面示意圖，請參照圖1A所示。在本實施例中，顯示裝置D1可例如但不限於液晶顯示(Liquid Crystal Display,LCD)裝置、發光二極體(LED)顯示裝置或有機發光二極體(OLED)顯示裝置、或是電泳式(Electrophoretic)顯示裝置等。
本實施例之顯示裝置D1，包括一顯示單元1以及一抗反射結構2。抗反射結構2設置於顯示單元1的一側，且係設置於顯示單元1之顯示面的該側，亦即顯示單元1光源出射的該側。本實施例之顯示單元1對應前述之顯示裝置D1的類型可以為液晶顯示面板、發光二極體顯示面板、有機發光二極體顯示面板或電泳式顯示面板等，而以下的實施例係以有機發光二極體顯示面板為例敘述。而本實施例之抗反射結構2包括第一阻障層21、相位差膜22、第二阻障層23、偏光膜24及保護層25。其中，第一阻障層21位於顯示單元1上。相位差膜22位於第一阻障層21上，第二阻障層23位於相位差膜22上。偏光膜24位於第二阻障層23上，而保護層25位於偏光膜24上。
具體而言，第一阻障層21設置於顯示單元1上，而抗反射結構2的其他元件結構設置於第一阻障層21與保護層25之間。其中，偏光膜24設置於保護層25與顯示單元1之間。第二阻障層23設置於偏光膜24與相位差膜22之間。相位差膜22則是設置於第二阻障層23與第一阻障層21之間。
較佳的，本實施例之相位差膜22為1/4波長相位差片(1/4 λ retardator)，偏光膜24與相位差膜22組合使用可達到消除環境光進入顯示單元1之電極的反射光，以達到維持強光下螢幕黑化的目的。具體而言，當環境光源進入偏光膜24即被極化成線性偏光，接著，相位差膜22會將線偏光轉成圓偏光。當圓偏光從反射電極反射時，圓偏光的旋轉方向轉成另一手性(chirality)，且被反射的光通過相位差膜22時再被轉成線偏光，但與進入時的方向垂直，進而消除反射電極反射環境光源。因此，本實施例之抗反射結構2藉由偏光膜24與相位差膜22的作用可修正或補償顯示
單元1出射的光線路徑，以改善強光下螢幕黑化的情形。
在本實施例中，偏光膜24與相位差膜22對應於顯示單元1的一側，皆具有較佳防水氧效果的第一阻障層21及第二阻障層23，以強化抗反射結構2整體的防水氧性。其中，第一阻障層21設置於相位差膜22與顯示單元1之間，第二阻障層23設置於偏光膜24與相位差膜22之間。換言之，若將抗反射結構2靠近顯示單元1的該側稱為內側，則保護層25係位於抗反射結構2的外側，且保護層25與顯示單元1之間，由外而內依序設置偏光膜24、第二阻障層23、相位差膜22及第一阻障層21。另外，在本實施例中，可藉由黏著層A設置於第一阻障層21的另一側，以將抗反射結構2與顯示單元1相互連結。
在本實施例中，第一阻障層21及第二阻障層23可以為相同的材質(因此，圖1A與圖1B以相同的網點表示)，亦即本實施例之第一阻障層21及第二阻障層23皆可以為阻障層(Barrier)，而本實施例之阻障層(Barrier)係指可阻止水氧進入的結構。較佳的，第一阻障層21及第二阻障層23可包含無機材質，例如但不限於氮化矽(SiN)、二氧化矽(SiO2)、三氧化二鋁(Al2O3)、氮氧化矽(SiON)、氮碳化矽(SiCN)或其混合物，並以塗佈的方式形成，其可較有機材質達到更佳的防水氧效果。在其他實施例中，第一阻障層21及第二阻障層23亦可以為碳硬質膜，或可稱為類鑽碳膜(Diamond Like Carbon,DLC)，其亦具有防水氧的良好效果。
在本實施例中，保護層25可以為防水氧黏著材質，例如：壓克力系熱固化材料、或壓克力系光固化材料、或環氧樹脂系熱固化材料、或環氧樹脂系光固化材料、或矽系熱固化材料、或矽系光固化材料或其混合物，並塗覆於偏光膜24遠離顯示單元1的一側，當防水氧黏著材質硬化後，即可形成保護層25。而本實施例之抗反射結構2係於其最外側設置保護層25，並於內部的偏光膜24及相位差膜22對應於顯示單元1的一側分別設置第二阻障層23及第一阻障層21，藉由具有防水氧效果的保護層25、第一阻障層21與第二阻障層23的間隔設置，使抗反射結構2的本身即具有防水氧功效，以阻擋水氧直接滲入顯示裝置D1的內部。
圖1B為依據本發明另一實施例之一顯示裝置D2的剖面示
意圖，本實施例之顯示裝置D2亦可以具有觸控功能，具體而言，顯示裝置D2可更包括一觸控基板3及一保護基板4，觸控基板3設置於保護層25面對於顯示單元1的另一側，而保護基板4設置於觸控基板3的另一側，即設置於觸控基板3的外側，用以保護觸控基板3及顯示裝置D2的整體結構。當然，在其他實施例中，若設置於顯示裝置D2的保護基板4係為防水氧材質，則亦屬於本發明所謂之保護層25的範疇，本發明並不限制。
另外，本實施例之第二阻障層23與相位差膜22之間更可設置黏著層26，用以連結偏光膜24、第二阻障層23與相位差膜22、第一阻障層21。本實施例之保護層25係可將保護基板4、觸控基板3與抗反射結構2的整體結構相互連結，而抗反射結構2則設置於顯示單元1上。
較佳的，本實施例之顯示單元1係以有機發光二極體單元為例，且顯示單元1更包括發光單元11、一基板12、一框膠(seal)13以及一第三阻障層14。其中，基板12用於承載顯示單元1，而框膠13設置於基板12與抗反射結構2的周緣，使基板12、抗反射結構2及框膠13共同形成一容置空間，並使發光單元11及第三阻障層14得以設置於該容置空間內。其中，發光單元11設置於基板12對應於抗反射結構2的一側，第三阻障層14設置於發光單元11相對於基板12的一側，且第三阻障層14的材質可與第一阻障層21、第二阻障層23相同。而本實施例之顯示單元1包括一封裝層15，其設置於第三阻障層14相對於發光單元11的一側，即自基板12至抗反射結構2依序為發光單元11、第三阻障層14及封裝層15，其中封裝層15與框膠13可為同一材質。因此，本實施例之顯示單元1係藉由框膠13連結抗反射結構2與基板12，而發光單元11、第三阻障層14及封裝層15依序設置於基板12、抗反射結構2與框膠13所形成的容置空間。
圖2為依據本發明另一實施例之一抗反射結構2a的剖面示意圖，請參照圖2所示。在本實施例中，保護層25a之材質亦可以與第一阻障層21相同(圖2的保護層25a與第一阻障層21以相同的網點表示)。另外，相較於圖1A及圖1B所示之抗反射結構2，本實施例之抗反射結構2a的第二阻障層23a包括第一子阻障層231、第二子阻障層232以及黏著層
233，黏著層233位於第一子阻障層231與第二子阻障層232之間，用以連結第一子阻障層231及第二子阻障層232。而第一阻障層21、第一子阻障層231及第二子阻障層232可以為相同的材質，亦即本實施例之保護層25a、第一阻障層21、第一子阻障層231及第二子阻障層232皆為相同材質，且可以為如前述之可阻止水氣進入的阻障層(Barrier)，故於圖2皆以相同的網點表示。具體而言，保護層25a、第一阻障層21、第一子阻障層231及第二子阻障層232可如前述實施例包含無機材質，而較佳的亦可以為碳硬質膜，以具有防水氧的良好效果。進而形成保護層25a及第一子阻障層231分別設置於偏光膜24的二側，且第一子阻障層231以塗佈的方式形成於偏光膜24上，而第二子阻障層232及第一阻障層231分別設置於相位差膜22的二側，且第二子阻障層232以塗佈的方式形成於相位差膜22上。亦即，四層阻障層分別設置於相位差膜22與偏光膜24的二側之類似三明治結構的態樣，且藉由黏著層233連結前述二個類似三明治的結構。
而本實施例之抗反射結構2a，其於偏光膜24與相位差膜22的二側皆設置有阻障層(保護層25a、第一阻障層21、第一子阻障層231及第二子阻障層232)，同樣可使抗反射結構2a的本身即具有防水氧功效，以阻擋水氣直接從顯示裝置的顯示面滲入，進而接觸並損害顯示單元。
圖3為依據本發明又一實施例之一抗反射結構2b的剖面示意圖，請參照圖3所示。相較於圖2所示之抗反射結構2a，本實施例之抗反射結構2b的第一阻障層21b、第二阻障層23b係由較高應力層HS1、HS2以及較低應力層LS所組合而成，其中較高應力層HS1、HS2的應力值係大於100MPa。具體而言，在本實施例中，保護層25b、第一阻障層21b、第一子阻障層231b及第二子阻障層232b亦可以為多層結構。本實施例之多層膜結構可以為三層結構，其包括二較高應力層HS1、HS2及一較低應力層LS，較低應力層LS設置於較高應力層HS1、及較高應力層HS2之間。其中，本實施例之較高應力層HS1、HS2係為無機材質的膜，即以無機材料為主的膜，較低應力層LS係為有機材質的膜，即以有機材料為主，可例如但不限於壓克力系材料、環氧樹脂系材料、矽系材料以及各種有機聚合物。
一般而言，無機材質的膜具有較大的內應力，並且防水氧
的能力大於有機材質的膜，故於本實施例稱以較高應力層HS1、HS2稱之；而有機材質的膜內應力小，並具有較佳的可撓性，故於本實施例以較低應力層LS稱之。當內應力過大時，會使無機材質的膜產生龜裂，進而導致阻水能力下降。利用有機材料的膜與無機材料的膜交錯堆積而成的膜層，可以釋放無機材質的膜之內應力，使堆積的膜層在高應力下，而不至於有龜裂之效果。本實施例將防水氧效果較佳的較高應力層HS1、HS2設置於可撓性較佳的較低應力層LS的兩側，可使保護層25b、第一阻障層21b、第一子阻障層231b及第二子阻障層232b同時具有保護偏光膜24及相位差膜22、使抗反射結構2b的整體具有較佳的防水氧效果、並同時維持抗反射結構2b的可撓性的功效。
同樣的，本實施例之第二阻障層23b更包括一黏著層233，用以連結第一子阻障層231b及第二子阻障層232b，故黏著層233係設置於二較高應力層HS1、HS2之間。同樣形成保護層25b、偏光膜24及第一子阻障層231b所組成的三明治結構與第二子阻障層232b、相位差膜22及第一阻障層21b所組成的三明治結構，並藉由黏著層233相互連結。而三明治結構的其他細節內容可參考前述，於此不加贅述。
另外，本實施例之抗反射結構2b，其於第一阻障層21b的另一側更可依序設置黏著層A及第三阻障層14b，透過黏著層A以連結第一阻障層21的較高應力層HS2與第三阻障層14b。而本實施例之第三阻障層14b為顯示單元1的構件之一，其可直接設置於顯示單元的一側(圖未顯示)，或可如圖1A所示，設置在基板12與框膠13所形成的容置空間內。而本實施例之第三阻障層14b係為無機材質的膜，當然在其他實施例中亦可以為前述之多層結構(二較高應力層HS1、HS2包覆較低應力層LS之三層結構)，並透過第三阻障層14b的防水氧效果進一步保護顯示單元1。
圖4為依據本發明又一實施例之一抗反射結構2c的剖面示意圖，請參照圖4所示。相較於圖3所示之抗反射結構2b，本實施例之抗反射結構2c的保護層25c、第一子阻障層231c、第二子阻障層232c及第一阻障層21c的多層結構可以為二層結構，其包括一較高應力層HS1及一較低應力層LS。其中，較低應力層LS的其中一側設置於偏光膜24及相位差
膜22的表面，這樣可以避免偏光膜24及相位差膜22直接接觸較高應力層HS1而損傷，而較高應力層HS1則設置於較低應力層LS的另一側。換言之，若以靠近偏光膜24或相位差膜22的一側稱為內側，則本實施例之較低應力層LS係設置於內側，而防水氧效果較佳之較高應力層HS1係設置於外側，故同樣可以達到良好的防水氧效果。且本實施例之多層結構係一層可撓性較佳的較低應力層LS與一較層高應力層HS1的組合，即較低應力層LS與較高應力層HS1設置比例實質上為1：1，可使抗反射結構2c具有較佳的可撓性。同樣的，本實施例之第二阻障層23c具有黏著層233，以連結第一子阻障層231c及第二子阻障層232c，故黏著層233係設置於二較高應力層HS1、HS1之間。而所形成的三明治結構(保護層25c、偏光膜24及第一子阻障層231c所共同組成，與第二子阻障層232c、相位差膜22及第一阻障層21c所共同組成)之細節內容可參考前述，於此不加贅述。
而本實施例之抗反射結構2c於第一阻障層21c的另一側更可依序設置黏著層A及第三阻障層14c，透過黏著層A以連結第一阻障層21c的較高應力層HS2與第三阻障層14c，以達到如前述之較佳的防水氧效果。而本實施例之第三阻障層14c為顯示單元的構件之一，其可直接設置於顯示單元的一側(圖未顯示)，其詳細內容可參考前述之第三阻障層14b，於此不加贅述。
以上各實施例之保護層25、第一阻障層21、第二阻障層23及第三阻障層14(以圖1A之實施例的標號為例說明)皆可以為單層或多層結構，本發明並不限制。且較佳的，第一阻障層21與第二阻障層23的厚度介於0.1μm~5μm。另外，上述實施例之第一阻障層21、第二阻障層23及第三阻障層14所應用之材料具有良好的延展性，例如前述之碳硬質膜，故即便為多層結構，亦不會大幅增加抗反射結構的整體厚度，且同時具有可撓性。
除此之外，本發明更提供一種抗反射結構，設置於一顯示單元的一側，抗反射結構包括一第一阻障層、一相位差膜、一第二阻障層、一偏光膜及一保護層。第一阻障層位於顯示單元上。相位差膜位於第一阻障層上。第二阻障層位於相位差膜上。偏光膜位於第二阻障層上。保護層
位於偏光膜上。而關於抗反射結構之各元件的細節內容，及其與其他元件的連結關係，可參考前述各實施例之抗反射結構，於此不加贅述。
綜上所述，本發明之抗反射結構及顯示裝置，抗反射結構的偏光膜與相位差膜對應於顯示單元的一側，皆具有較佳防水氧效果的第一阻障層及第二阻障層。其中，第一阻障層設置於顯示單元之上，相位差膜位於第一阻障層上，第二阻障層位於相位差膜上，偏光膜位於第二阻障層上，保護層位於偏光膜上。亦即，保護層與顯示單元之間，依序設置有偏光膜、第二阻障層、相位差膜及第一阻障層，以形成具有多層防水氧結構(保護層、第一阻障層、第二阻障層)的抗反射結構。而防水氧結構分別設置於偏光膜與相位差膜的一側，更可強化抗反射結構整體的防水氧性。且抗反射結構設置於顯示單元的一側，故可以阻擋水氧直接從顯示單元的顯示面滲入內部，進而避免造成顯示單元損壞的情形發生。
又，抗反射結構本身的偏光膜與相位差膜調整射入顯示單元光線的偏振方向及相位差狀態，以阻斷環境光線反射路徑，從而改善強光下螢幕黑化的情形。
雖本發明以上述實施例來說明，但並不限於此。更進一步地說，在熟習該領域技藝人士不脫離本發明的概念與同等範疇之下，申請專利範圍必須廣泛地解釋以包括本發明實施例及其他變形。
1‧‧‧顯示單元
2‧‧‧抗反射結構
21‧‧‧第一阻障層
22‧‧‧相位差膜
23‧‧‧第二阻障層
24‧‧‧偏光膜
25‧‧‧保護層
26、A‧‧‧黏著層
D1‧‧‧顯示裝置
Claims (8)
- 一種顯示裝置，包括：一顯示單元；以及一抗反射結構，設置於該顯示單元上，該抗反射結構包括：一第一阻障層，位於該顯示單元上；一相位差膜，位於該第一阻障層上；一第二阻障層，位於該相位差膜上；一偏光膜，位於該第二阻障層上；及一保護層，位於該偏光膜上，其中該顯示單元為有機發光二極體單元，該第一阻障層與該第二阻障層係為無機材質。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一阻障層與該第二阻障層之至少一者為類鑽碳。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第二阻障層包括一第一子阻障層、一第二子阻障層，以及一黏著層，該黏著層位於該第一子阻障層與該第二子阻障層之間。
- 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該第一子阻障層係形成於該偏光膜上，該第二子阻障層係形成於該相位差膜上。
- 一種顯示裝置，包括：一顯示單元；以及一抗反射結構，設置於該顯示單元上，該抗反射結構包括：一第一阻障層，位於該顯示單元上；一相位差膜，位於該第一阻障層上；一第二阻障層，位於該相位差膜上；一偏光膜，位於該第二阻障層上；及一保護層，位於該偏光膜上，其中該第一阻障層、該第二阻障層之至少一者係由一較高應力層以及一較低應力層所組合而成。
- 如申請專利範圍第5項所述之顯示裝置，其中該較高應力層係為無機材 質，該較低應力層係為有機材質。
- 一種顯示裝置，包括：一顯示單元；以及一抗反射結構，設置於該顯示單元上，該抗反射結構包括：一第一阻障層，位於該顯示單元上；一相位差膜，位於該第一阻障層上；一第二阻障層，位於該相位差膜上；一偏光膜，位於該第二阻障層上；及一保護層，位於該偏光膜上，其中該第一阻障層與該第二阻障層的厚度介於0.1μm~5μm。
- 一種抗反射結構，包括：一第一阻障層，位於該顯示單元上；一相位差膜，位於該第一阻障層上；一第二阻障層，位於該相位差膜上；一偏光膜，位於該第二阻障層上；以及一保護層，位於該偏光膜上，其中該第一阻障層與該第二阻障層的厚度介於0.1μm~5μm。
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