TWI580564B - 用於顯示單元之基板 - Google Patents

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Description

用於顯示單元之基板
本發明係有關於一種用於顯示裝置之基板，更具體地說，係具有優秀的耐用性且當應用於顯示裝置時能夠將色漂移最小化之用於顯示裝置之基板。
為了因應資訊社會的出現，影像顯示元件及裝置有了顯著地改善及變得普遍化。在這些元件及裝置之間，影像顯示裝置被廣泛地應用在電視、個人電腦(PC)螢幕及其相似之物。因此，代表傳統顯示裝置的陰極射線管(CRTs)正快速地被平面顯示器(FPDs)，像是液晶顯示器(LCDs)、電漿顯示面板(PDPs)、場發射顯示器(FEDs)及有機發光顯示器(OLEDs)所取代。
近年來，為了因應智慧型手機的出現，主要用於移動顯示裝置上的觸控面板之使用快速地增加。觸控面板係為設置於顯示裝置之前的裝置。此種觸控面板被設計用來當使用者看著觸控面板之同時，使用手指或像是觸控筆的輸入裝置觸碰觸控面板時輸出訊號。在這種觸控面板中，因為其必須禁得起數百萬次的觸碰並同時滿足高透光度的需求，考慮到其功能，覆蓋基板需要具有高機械耐用性。因此，已經持續地嘗試製造能夠實現較佳的耐用性及光學特性之覆蓋基板。
相關技術文件
專利文件1：韓國專利申請公開號No.10-2011-0135612(2011年12月19日)
本發明的不同方面提供具有優秀的耐用性且當應用於顯示裝置時能夠將色漂移最小化之用於顯示裝置之基板。
在本發明的一態樣中，提供用於顯示裝置之基板，其包含：基底基板；設置於基底基板之上的第一塗佈膜；設置於第一塗佈膜之上的第二塗佈膜，第二塗佈膜係由折射指數低於第一塗佈膜的材料形成；設置於第二塗佈膜之上的第三塗佈膜，第三塗佈膜係由折射指數高於第二塗佈膜的材料形成；設置於第三塗佈膜之上的第四塗佈膜，第四塗佈膜係由折射指數低於第三塗佈膜的材料形成；以及設置於第四塗佈膜之上的硬塗佈膜，硬塗佈膜係由折射指數高於第四塗佈膜的AlON形成。
根據本發明的一實施例，第一塗佈膜及第三塗佈膜可由相同材料形成。
第一塗佈膜及第三塗佈膜可由AlON形成。
在第一塗佈膜、第三塗佈膜及硬塗佈膜之中，第一塗佈膜可為最薄，且硬塗佈膜可為最厚。
硬塗佈膜的厚度可等於第一至第四塗佈膜之整體厚度的至少10倍。
硬塗佈膜的厚度範圍可為1,000至3,000奈米。
第二塗佈膜及第四塗佈膜可由相同材料形成。
第二塗佈膜及第四塗佈膜可由折射指數範圍為1.35至1.6的材料形成。
基板可進一步包含設置於硬塗佈膜之上的第五塗佈膜，第五塗佈膜係由折射指數低於硬塗佈膜的材料形成。
第五塗佈膜可由與第二塗佈膜及第四塗佈膜相同的材料形成
根據以上列舉的本發明，因為包含由AlON所形成之硬塗佈膜的多重塗佈層堆疊被在基底基板之上，故用於顯示裝置之基板具有優秀的耐用性且當應用於顯示裝置時能夠將色漂移最小化。
具體而言，根據本發明，當用於顯示裝置之基板被用作為觸控面板的覆蓋基板時，此基板因其優秀的耐用性而能夠承受數百萬次的碰觸，同時因將色漂移最小化而能夠滿足優秀的光學特性需求。
100‧‧‧顯示裝置基板
110‧‧‧基底基板
120‧‧‧第一塗佈膜
130‧‧‧第二塗佈膜
140‧‧‧第三塗佈膜
150‧‧‧第四塗佈膜
160‧‧‧硬塗佈膜
170‧‧‧第五塗佈膜
第1圖係為描繪根據本發明之例示性實施例之用於顯示裝置之基板之剖面示意圖。
第2圖及第3圖係為描繪根據光之波長而變化之AlON單層及多層薄膜的透光度及反射度之圖表。
第4圖及第5圖係為描繪根據本發明之例示性實施例之用於顯示裝置之基板的透光度及反射度根據光之波長而變化之圖表。
第6圖至第8圖係為描繪根據本發明之例示性實施例之用於顯示裝置之基板的光學特性的模擬結果之圖表。
第9圖至第11圖係為描繪具有AlON單層薄膜之基板的光學特性的模擬結果之圖表。
現在將詳細參照根據本發明的用於顯示裝置之基板，其實施例被描繪於附隨圖式中並敘述於下文中，使得與本發明相關之技術領域中具有通常知識者可以輕易地實作本發明。
應參考圖式之整篇說明書中，其中用於全部不同圖式中的相同標號及符號代表相同或相似的元件。在本發明的以下敘述中，在可能造成本發明之標的主體無法清楚表達的情況下，將省略整合於此之已知功能及元件的詳細敘述。
如第1圖所示，根據本發明之例示性實施例的用於顯示裝置之基板100(下文中稱為顯示裝置基板)係為可用於各式顯示裝置的覆蓋基板或設置於顯示裝置之前的觸控面板之覆蓋基板。基板顯示裝置100包含基底基板110、第一塗佈膜120、第二塗佈膜130、第三塗佈膜140、第四塗佈膜150及硬塗佈膜160。
基底基板110用以支撐前述塗佈膜。較佳的是基底基板110由高透明度及耐熱材料形成，以使得基底基板110可用於顯示裝置。此外，關於基底基板110的透明度，較佳的是其可見光透光度為80%或更大，且關於基底基板110的耐熱度，較佳的是其玻璃轉移溫度(glass transition temperature)為50℃或更高。進一步而言，基底基板110可由無機化合物或有機高分子的模造形成。模造的無機化合物的例子可包含，但不限於，熱強化型玻璃及石英。有機高分子的例子可包含，但不限於，聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、丙烯醯基(acryl)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、胺基甲酸酯丙烯酸酯(urethane acrylate, UA)、聚酯(polyester)、環氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)、溴化丙烯酸酯(brominated acrylate)及聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)。
第一塗佈膜120設置於基底基板110之上。根據本發明之例示性實施例，第一塗佈膜120可由折射指數高於第二塗佈膜130的材料形成。此外，第一塗佈膜120可由與第三塗佈膜140相同的材料形成。進一步而言，第一塗佈膜120可由與硬塗佈膜160相同的材料形成。第一塗佈膜120可由折射指數範圍為1.8至2.3之AlON形成。
在此方式中，根據本發明之例示性實施例，第一塗佈膜120、第三塗佈膜140及硬塗佈膜160全部皆可由AlON形成。在由AlON形成的第一塗佈膜120、第三塗佈膜140及硬塗佈膜160之中，第一塗佈膜120為最薄。根據本發明之例示性實施例，第一塗佈膜120的厚度可為14奈米。然而，此僅為例示，第一塗佈膜120的厚度可隨著其他塗佈膜的厚度而變化。
第二塗佈膜130設置於第一塗佈膜120之上。為了改善像是光萃取的光學特性，第二塗佈膜130係由折射指數低於第一塗佈膜120的材料形成。因此，第一塗佈膜120及第二塗佈膜130形成一個高/低折射率的多層結構。第二塗佈膜130可由與第四塗佈膜150相同的材料形成。根據本發明之例示性實施例，因為第一塗佈膜120係由折射指數範圍為1.8至2.3的AlON形成，第二塗佈膜130可由折射率的範圍為1.35至1.6的材料形成。舉例而言，第二塗佈膜130可由SiO2或MgF2形成，但不限於此。
根據本發明之例示性實施例，第二塗佈膜130的厚度可為38奈米。然而，此僅為例示，第二塗佈膜130的厚度可隨著其他塗佈膜的厚度而變化。
第三塗佈膜140設置於第二塗佈膜130之上。第三塗佈膜140係由折射指數高於第二塗佈膜130的材料形成。第三塗佈膜140可由與第一塗佈膜120相同的材料形成。第三塗佈膜140亦可由與硬塗佈膜160相同的材料形成。意即，與第一塗佈膜120相似，第三塗佈膜140可由折射指數範圍為1.8至2.3之AlON形成。因此，第一塗佈膜120、第二塗佈膜130及第三塗佈膜140形成一個高/低/高折射率的多層結構。
根據本發明之例示性實施例，在第一塗佈膜120、第三塗佈膜140及硬塗佈膜160由AlON形成的狀況中，第三塗佈膜140比第一塗佈膜120厚但比硬塗佈膜160薄。因為第一塗佈膜120為14奈米厚，第三塗佈膜140的厚度可為37奈米，大於第一塗佈膜120的厚度。
第四塗佈膜150設置於第三塗佈膜140之上。第四塗佈膜150係由折射指數低於第三塗佈膜140的材料形成。第四塗佈膜150可由與第二塗佈膜130相同的材料形成。根據本發明之例示性實施例，第四塗佈膜150可由折射率的範圍為1.35至1.6的材料形成，像是SiO2或MgF2，因為第二塗佈膜130係由這種材料形成。因此，第一至第四塗佈膜120、130、140及150形成一個高/低/高/低折射率的多層薄膜結構。當不同折射率的薄膜的多層結構設置於發光路徑上時，可進一步改善顯示裝置的光學特性。
根據本發明之例示性實施例，第四塗佈膜150可以13奈米的厚度形成，其小於厚度為38奈米的第二塗佈膜130。
硬塗佈膜160設置於第四塗佈膜150之上。硬塗佈膜160係由折射指數高於第四塗佈膜150之AlON形成。根據本發明之例示性實施例，形成的較高折射率層之第一塗佈膜120、第三塗佈膜140及硬塗佈膜160全部皆由AlON形 成。如此可以確保顯示裝置基板100具有高耐用性的同時將色漂移最小化，其將會於後文更加詳細地描述。
因為由AlON形成的硬塗佈膜160為提升顯示裝置基板100的表面強度的層，硬塗佈膜160被形成為厚於其他塗佈膜的厚膜。明確地說，硬塗佈膜160被形成為比由相同材質，即AlON所形成的第一塗佈膜120及第三塗佈膜140厚。較佳的是，硬塗佈膜160的厚度至少為第一至第四塗佈膜120、130、140及150之整體厚度的10倍。因此，硬塗佈膜160的厚度範圍為1,000至3,000奈米，較佳的為2,000奈米。
根據本發明之例示性實施例之顯示裝置基板100進一步包含第五塗佈膜170。第五塗佈膜170設置於硬塗佈膜160之上，且可由折射指數低於硬塗佈膜160的材料形成。於此，第五塗佈膜170可由與第二塗佈膜130及第四塗佈膜150相同的材料形成。也就是說，第五塗佈膜170可由SiO2或MgF2形成。根據此例示性實施例，第五塗佈膜170可形成以具有13奈米的厚度，其與第四塗佈膜150的厚度相同。第五塗佈膜170用作為顯示裝置基板100的保護層。
於此方式中，根據本發明之例示性實施例的顯示裝置基板100具有由六個塗佈膜組成的多層結構，其包含在基底基板110上依序形成的第一塗佈膜120、第二塗佈膜130、第三塗佈膜140、第四塗佈膜150、硬塗佈膜160及第五塗佈膜170。因此，顯示裝置基板100具有高/低/高/低/高/低折射率薄膜的多層結構，其設置於顯示裝置的發光路徑上。顯示裝置基板100可根據這些折射率差而實現優秀的光學特性。此外，第一塗佈膜120、第三塗佈膜140及硬塗佈膜160係由AlON形成，從而形成了AlON的多層結構。
AlON被認為是具有優秀透光度的堅硬材料。然而，AlON因為根據視角在光學特性上具有顯著地差異，例如根據視角而發生的色漂移，而被認為不適合用作顯示裝置的覆蓋基板材料。
因此，此例示性實施例藉由提供AlON的多層結構而克服了由於AlON所引起的色漂移問題。
第2圖及第3圖係為說明AlON單層及多層薄膜的透光度及反射性根據光之波長而變化之示意圖。被認知到的是由AlON形成的單層薄膜根據光之波長在透光度及反射指數上有著顯著的變化。這些顯著的變化為導致色漂移的因素。相反地，被認知到的是在AlON多層薄膜中的這種變化比起AlON單層薄膜顯著地減少。這指出了降低與減少的變化相等之量的色漂移。
被認知到的是，當AlON多層薄膜以此種方式形成時，其改良的光學特性優於AlON單層薄膜。
根據此結果，如第4圖及第5圖中之圖表所示，其顯示了根據本發明之例示性實施例的顯示裝置基板之透光度及反射性會根據波長而變化，被認知到的是根據此例示性實施例具有AlON多層薄膜的顯示裝置基板於不同角度上不論是根據波長的透光度或根據波長的反射性上皆無顯著的差異。
第6圖至第8圖係為描繪根據本發明之例示性實施例之用於顯示裝置之基板的光學特性的模擬結果之圖表，且第9圖至第11圖係為描繪具有AlON單層薄膜之基板的光學特性的模擬結果之圖表。如同從第2圖至第5圖中之圖表而顯而易見的，被認知到的是，比起具有AlON單層薄膜的基板，根據此例示性實施例顯示裝置基板在顏色a及b的透光度及反射性上具有較小的變化。
從上述結果顯而易見的是，因為根據此例示性實施例的顯示裝置基板具有由包含AlON多層薄膜的六個塗佈膜所組成的多層結構，所以顯示裝置基板具有優秀的耐用性及於不同角度下的透光度及反射性有少量的變化。當應用至顯示裝置時，顯示裝置基板可因此將色漂移最小化。具體而言，當根據此例示性實施例的顯示裝置基板作為觸控面板的覆蓋基板時，可因其本身優秀的耐用性而承受數百萬次的觸碰，同時由於將色漂移最小化而滿足優秀光學特性的要求。
根據本發明之例示性實施例，說明了由包含三層AlON的六個塗佈膜所組成的多層結構。因為由AlON形成的多層可改善顯示裝置基板的光學特性，所以顯示裝置基板可具有包含四層AlON的八層結構。然而，塗佈膜數量的增加將導致更加複雜的結構並減少加工能力，其會造成問題。此外，在AlON與SiO2彼此重複堆疊的過程中，在每一層中必須將氣體維持於氣密狀態，且因此每一層必須具有能夠阻隔空氣的部分。這接續導致了延長的處理線的問題。最重要的是，儘管顯示裝置基板具有八層結構，但此顯示裝置基板的光學特性等於或小於那些具有六層結構的顯示裝置基板。因此沒有必要將顯示裝置基板的層數增加至大於六。
因此，就加工、花費、耐用性及光學特性的方面而言，最適合的顯示裝置基板是具有包含三層AlON層之六層塗佈層的結構。
本發明之特定例示性實施例的先前敘述已經隨著圖式而呈現。其並非旨在窮舉或限制本發明於所揭露之確切形式，且顯然根據以上教示，對所屬技術領域中具有通常知識者而言，許多修改及變化皆為可能。
因此意味著本發明的範圍不限於前述實施例，而是由所附的發明申請專利範圍及其等效物限定。
100‧‧‧顯示裝置基板
110‧‧‧基底基板
120‧‧‧第一塗佈膜
130‧‧‧第二塗佈膜
140‧‧‧第三塗佈膜
150‧‧‧第四塗佈膜
160‧‧‧硬塗佈膜
170‧‧‧第五塗佈膜

Claims (9)

  1. 一種用於顯示裝置之基板，其包含：一基底基板；一第一塗佈膜，設置於該基底基板上；一第二塗佈膜，設置於該第一塗佈膜上，該第二塗佈膜係由折射指數低於該第一塗佈膜的材料形成；一第三塗佈膜，設置於該第二塗佈膜上，該第三塗佈膜係由折射指數高於該第二塗佈膜的材料形成；一第四塗佈膜，設置於該第三塗佈膜上，該第四塗佈膜係由折射指數低於該第三塗佈膜的材料形成；以及一硬塗佈膜，設置於該第四塗佈膜上，該硬塗佈膜係由折射指數高於該第四塗佈膜的AlON(aluminum oxynitride，氧氮化鋁)形成；其中在該第一塗佈膜、該第三塗佈膜及該硬塗佈膜之中，該第一塗佈膜為最薄，且該硬塗佈膜為最厚。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之基板，其中該第一塗佈膜及該第三塗佈膜係由相同材料形成。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之基板，其中該第一塗佈膜及該第三塗佈膜係由AlON形成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之基板，其中該硬塗佈膜的厚度等於該第一塗佈膜至該第四塗佈膜之整體厚度的至少10倍。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之基板，其中該硬塗佈膜的厚度範 圍為1,000至3,000奈米。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之基板，其中該第二塗佈膜及該第四塗佈膜係由相同的材料形成。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之基板，其中該第二塗佈膜及該第四塗佈膜係由折射指數之範圍為1.35至1.6的材料形成。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之基板，進一步包含設置於該硬塗佈膜上的一第五塗佈膜，該第五塗佈膜係由折射指數低於該硬塗佈膜的材料形成。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之基板，其中該第五塗佈膜係由與該第二塗佈膜及該第四塗佈膜相同的材料形成。
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