TWI585641B - 顯示裝置之基板 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種顯示裝置之基板,更具體而言,係關於一種當用於顯示裝置時,具有優異的耐久性且能使色偏最小化的顯示裝置之基板。
由於資訊化社會的崛起,影像顯示構件及裝置顯著地被改善且變得普遍。在影像顯示構件及裝置之中,影像顯示裝置普遍用於TV、個人電腦(PC)監視器等。因而,傳統顯示裝置的代表性陰極射線管(CRTs)被如液晶顯示器(LCDs)、電漿顯示面板(PDPs)、場發射顯示器(FEDs)以及有機發光顯示器(OLEDs)的平板顯示器(FPDs)快速地取代。
近來,由於智慧型手機的推出,而快速地增加觸控面板主要於行動顯示裝置上的利用。觸控面板係為設置於顯示裝置的正面上的裝置。此觸控面板被設計成當使用者以手指或如觸控筆的輸入裝置碰觸觸控面板時輸出訊號,同時觀看著觸控面板。在此觸控面板中,由於需要承受百萬次的觸摸因此考慮其功能時對於覆蓋基板需要具高機械耐久性,同時滿足高透光率的要求。因此,已經不斷地試圖製造能實現較佳耐久性及光學特性的覆蓋基板。
相關專利文獻
專利文獻1:韓國專利申請公開號NO.10-2011-0135612(2011年12月19日)
本發明係提出以求解決上述先前技術中的問題,本發明的各種態樣係提供一種顯示裝置之基板,其用於顯示裝置時具有優異的耐久性且能使色偏最小化。
在本發明的態樣中,提供一種顯示裝置之基板,其包含:基底基板;設置覆蓋基底基板的硬塗膜,硬塗膜由AlON形成;以及設置在基底基板與硬塗膜之間的多層膜,其中多層膜包含彼此依序且重複堆疊的具有第一折射係數的塗膜以及具有第二折射係數的塗膜。
根據例示性實施例,具有第一折射係數的塗膜以及具有第二折射係數的塗膜可彼此依序且重複堆疊至少兩次。
第一折射係數可在2.0至2.5的範圍,且第二折射係數可在1.35至1.6的範圍。
多層膜可包含:設置在基底基板上的第一塗膜,第一塗膜具有第一折射係數;設置在第一塗膜上的第二塗膜,第二塗膜具有第二折射係數;設置在第二塗膜上的第三塗膜,第三塗膜具有第一折射係數;以及設置在第三塗膜上的第四塗膜,第四塗膜具有第二折射係數。
第一塗膜及第三塗膜可由折射係數在2.0至2.5範圍的金屬氧化物形成,該金屬氧化物係選自由Nb2O5、TiO2、Ta2O5、Ti2O3、Ti3O5以及ZrO2所組成的群組。
第一塗膜及第三塗膜的厚度可小於第二塗膜及第四塗膜的厚度。
第一塗膜的厚度在第一塗膜、第三塗膜以及硬塗膜之中可為最小,且硬塗膜之厚度在第一塗膜、第三塗膜以及硬塗膜之中可為最大。
硬塗膜的厚度可為多層膜的厚度的至少10倍。
硬塗膜的厚度可在1000至3000nm的範圍。
基板可進一步包含設置在硬塗膜上的第五塗膜,第五塗膜係由折射係數小於硬塗膜的折射係數之材料形成。
第五塗膜的材料可與第二塗膜及第四塗膜的材料相同。
根據如上所述之本發明,其中折射係數大於或等於硬塗膜的折射係數之較高折射塗膜,以及折射係數小於硬塗膜的折射係數之較低折射塗膜彼此依序且重複推疊的多層結構設置在由AlON形成的硬塗膜之下。當基板用於顯示裝置時,其能改善基板的耐久性,同時使色偏最小化。
特別地,根據本發明,當顯示裝置之基板用於作為觸控面板的覆蓋基板時,由於優異的耐久性使基板能承受百萬次的觸摸,同時由於色偏最小化而滿足優異地光學特性的需要。
100‧‧‧基板
110‧‧‧基底基板
120‧‧‧硬塗膜
130‧‧‧多層膜
131‧‧‧第一塗膜
132‧‧‧第二塗膜
133‧‧‧第三塗膜
134‧‧‧第四塗膜
140‧‧‧第五塗膜
第1圖係根據本發明例示性實施例之顯示裝置之基板的示意性截面圖;第2圖及第3圖係顯示根據本發明的例示性實施例之顯示裝置之基板根據光波長而變化的透光率及反射率水平的圖表;以及第4圖至第6圖係顯示根據本發明例示性實施例之顯示裝置之基板的光學特性之模擬結果的圖表。
現將詳細地參照根據本發明的顯示裝置之基板,其實施例繪示於附圖中並在下面描述,使得本發明所屬技術領域中具有通常知識者可輕易地將本發明付諸實踐。
整份文件應參照圖式,其中在不同圖式中使用相同參考符號及標記來表示相同或相似的組件。在本發明的下列說明中,在本發明的專利標的呈現不清楚的情況下,將省略併入本文中的習知功能及組件之詳細描述。
如第1圖所示,根據本發明的實施例之顯示裝置之基板100(下文稱為「顯示裝置基板」)係為適用於各種顯示裝置之覆蓋基板或設置在顯示裝置的正面上的觸控面板之覆蓋基板的基板。基板顯示裝置100包含基底基板110、硬塗膜120以及多層膜130。
基底基板110用於支持硬塗膜120及多層膜130。較佳的是,基底基板110係由高透明且耐熱性的材料形成,以使基底基板110適用於顯示裝置。此外,關於基底基板110的透明度,較佳的是其可見透光
率為80%或以上,且關於基底基板110的耐熱性,較佳的是其玻璃轉化溫度為50℃或以上。另外,基底基板110能由無機化合物或有機聚合物成型形成。無機化合物成型之例示可包含熱強化玻璃及石英,但不限於此。有機聚合物之例示可包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate(PET))、壓克力(acryl)、聚碳酸酯(polycarbonate(PC))、丙烯酸氨基甲酸酯(urethane acrylate(UA))、聚酯(polyester)、環氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)、溴化丙烯酸酯(brominated acrylate)以及聚氯乙烯(polyvinyl chloride(PVC)),但不限於此。
硬塗膜120設置覆蓋基底基板110。更具體而言,硬塗膜120係設置在多層膜130上,多層膜130形成在基底基板110上。根據此例示性實施例,硬塗膜120由AlON形成。在此,AlON被認為是具有優異透光率的剛性材料。然而,由於AlON根據視角在光學特性上具有顯著差異,即,根據視角發生的色偏,因此被認為不適合用於作為顯示裝置的覆蓋基板材料。因此,此例示性實施例藉由提供硬塗膜120下面的多層膜130以克服由於AlON色偏的問題,多層膜130係藉由彼此堆疊具有不同折射係數的複數個塗佈層而形成,其將在下文進行更詳細地描述。
由於由AlON形成的硬塗膜120係為加強顯示裝置基板100的表面強度的層,硬塗膜120形成為比由複數個塗膜131至134所組成的多層膜130還厚的厚膜。由於硬塗膜120的AlON的折射係數在1.8至2.3的範圍,因此,硬塗膜120作為如多層膜130之第一塗膜131及第三塗膜133的高折射層。硬塗膜120形成為比第一塗膜131及第三塗膜133的整體厚度還厚。更具體而言,硬塗膜120的厚度可為多層膜130的整體厚度的
至少10倍。根據本發明例示性實施例,硬塗膜的厚度可在1000至3000nm的範圍,且較佳為2000nm。
多層膜130設置在基底基板110與硬塗膜120之間。此外,多層膜130係由彼此依序和重複堆疊具有第一折射係數的塗膜及具有第二折射係數的塗膜所形成,第二折射係數與第一折射係數不同。具有第一折射係數的塗膜和具有第二折射係數的塗膜可彼此依序和重複堆疊至少兩次。根據本發明的例示性實施例,具有第一折射係數的塗膜形成較高折射層,其折射係數在2.0至2.5的範圍,然而具有第二折射係數的塗膜形成較低折射層,其折射係數在1.35至1.6範圍。
多層膜130包含第一塗膜131、第二塗膜132、第三塗膜133以及第四塗膜134。然而,此僅為例示,且在其上可堆疊更多數量的塗膜。
第一塗膜131設置在基底基板110上。根據本發明的例示性實施例,第一塗膜131形成具有第一折射係數的較高折射層。第一塗膜131可由折射係數大於第二塗膜132及第四塗膜134的材料形成。此外,第一塗膜131可由與硬塗膜120相同的材料形成。另外,第一塗膜131可由折射係數等於或大於硬塗膜120的AlON的材料所形成。當第一塗膜131以此方式由高折射材料形成時,由於與形成為較低折射層的第二塗膜132的折射係數顯著有所差異,其可能降低塗膜的厚度,簡化顯示裝置基板100的結構,並且滿足高水平的光學特性。根據例示性實施例,形成為較高折射層的第一塗膜131可由選自例如Nb2O5、TiO2、Ta2O5、Ti2O3、Ti3O5以及ZrO2的具有折射係數在2.0至2.5範圍的金屬氧化物之中的一種金屬氧化物所形成。
在皆形成為較高折射層的第一塗膜131、第三塗膜133以及硬塗膜120之中第一塗膜131可為最薄的。根據本發明的例示性實施例,第一塗膜131的厚度可為8nm。然而,此僅為例示,且第一塗膜131的厚度可依據其他較高折射層的厚度而變化。
第二塗膜132設置在第一塗膜131上。根據本發明的例示性實施例,第二塗膜132形成為具有第二折射係數的較低折射層。第二塗膜132可由折射係數小於第一塗膜131及第三塗膜133的的材料形成。因而,第一塗膜131及第二塗膜132形成為較高折射層及較低折射層的多層結構。第二塗膜132可由與第四塗膜134相同的材料形成。
根據本發明的例示性實施例,由於形成為較高折射層的第一塗膜131的折射係數在2.0至2.5範圍,因此形成為較低折射層的第二塗膜132可由SiO2或MgF2等折射係數在1.35至1.6範圍的材料所形成。然而,根據本發明,第二塗膜132的材料不限於SiO2或MgF2。
根據本發明的例示性實施例,第二塗膜132的厚度可為48nm。然而,此僅為例示,且第二塗膜132的厚度可依據其他塗膜的厚度而變化。
第三塗膜133設置在第二塗膜132上。第三塗膜133由折射係數大於第二塗膜132的材料所形成,因而形成較高折射層。第三塗膜133可由具有如第一塗膜131的第一折射係數之相同材料形成。例如,第三塗膜133可由選自例如Nb2O5、TiO2、Ta2O5、Ti2O3、Ti3O5以及ZrO2的具有折射係數在2.0至2.5範圍的金屬氧化物之中的一種金屬氧化物所形
成。因而,第一塗膜131、第二塗膜132及第三塗膜133形成由較高折射層、較低折射層以及較高折射層所組成的多層結構。
根據本發明的例示性實施例,在皆形成為較高折射層的第一塗膜131、第三塗膜133以及硬塗膜120之中,第三塗膜133形成為比第一塗膜131還厚且比硬塗膜120還薄。根據此例示性實施例,由於第一塗膜131的厚度係為8nm,第三塗膜133的厚度可為18nm,其大於第一塗膜131的厚度。
第四塗膜134設置在第三塗膜133上。根據本發明的例示性實施例,第四塗膜134由與第二塗膜132相同的材料形成,因而形成具有第二折射係數的較低折射層。第四塗膜134係由折射係數小於第一塗膜131及第三塗膜133的材料所形成。根據此例示性實施例,由於第二塗膜132由例如SiO2或MgF2等折射係數在1.35至1.6範圍的材料形成,因此第四塗膜134亦可以相同的材料形成。因而,第一塗膜131、第二塗膜132、第三塗膜133以及第四塗膜134形成包含較高折射層與較低折射層彼此依序且重複堆疊的多層結構。多層結構由例如較高折射層、較低折射層、較高折射層以及較低折射層組成。在此方式中,其中具有不同折射係數的多層彼此依序且重複堆疊的多層膜130設置在出射光的路徑上。在多層膜130中,較高折射層及較低折射層彼此依序且重複堆疊成較高折射層、較低折射層、較高折射層及較低折射層的形式。此配置能進一步改善顯示裝置的光學特性。
此外,根據本發明的例示性實施例,第四塗膜134可形成為20nm厚度,小於48nm的第二塗膜132的厚度。
根據本發明的例示性實施例之顯示裝置基板100進一步包含第五塗膜140。第五塗膜140設置在硬塗膜120上,且由折射係數小於硬塗膜120的折射係數之材料形成。第五塗膜140可由與第二塗膜132及第四塗膜134相同的材料形成。第五塗膜140可由SiO2或MgF2形成。根據此例示性實施例,第五塗膜140的厚度可為13nm。第五塗膜140作為用於顯示裝置基板100的保護層。
在此方式中,根據本發明的例示性實施例之顯示裝置基板100包含多層膜130、硬塗膜120以及第五塗膜140,其中多層膜130由第一塗膜131、第二塗膜132、第三塗膜133以及第四塗膜134依序且重複在基底基板110上堆疊而組成。因而,顯示裝置基板100具有設置在顯示裝置出射光的路徑上之較高折射膜/較低折射膜/較高折射膜/較低折射膜/較高折射膜/較低折射膜的多層結構。顯示裝置基板100基於其折射率的差異而能實現優異地光學特性。
在此,與硬塗膜120一起形成為較高折射層的第一塗膜131及第三塗膜133不像硬塗膜120是由AlON形成。反而,第一塗膜131及第三塗膜133是由折射係數大於或等於AlON的折射係數的例如Nb2O5形成。這是由於折射係數越高則塗膜的厚度可越薄。其能因此簡化多層膜130的結構。此外,當第一塗膜131及第三塗膜133的材料與形成為較低折射層的第二塗膜132及第四塗膜134的材料之間的折射係數的差異大於第一塗膜131及第三塗膜133的材料與AlON之間的折射係數的差異時,可進一步改善光學特性。此外,第一塗膜131及第三塗膜133由Nb2O5形成。此為因為,當形成AlON多層時,製程較複雜而因此設備複雜。反之,
其可能通過精密的O2控制而形成Nb2O5膜。此外,由於Nb2O5具有如AlON的優異地環境耐受性,因此第一塗膜131及第三塗膜133由Nb2O5形成。根據此例示性實施例,由於Nb2O5的光學特性及耐久性等於或優於AlON,且與ALON膜相比,更容易形成Nb2O5膜,因此Nb2O5或相當的金屬氧化物被選擇用於形成為較高折射層的第一塗膜131及第三塗膜133。
第2圖及第3圖係顯示根據本發明的例示性實施例之顯示裝置基板根據光波長而變化的透光率及反射率的圖表。如第2圖及第3圖的圖表所示,可理解到,依據例示性實施例之顯示裝置基板根據各種角度的光波長,在透光率及反射率上具有不明顯的差異。
第4圖至第6圖係顯示根據本發明的例示性實施例之顯示裝置基板的光學特性之模擬結果的圖表。第4圖至第6圖顯示在顏色a及顏色b上模擬的結果。參照模擬結果,可理解到,顏色a及顏色b的透光率及反射率係在有效範圍中。
自上述結果可知,由於較高折射層係由AlON及Nb2O5形成,根據此例示性實施例之顯示裝置基板具有優異地耐久性且在各種視角的透光率及反射率上的差異小。顯示裝置基板當用於顯示裝置時能因此使色偏最小化。特別地,當根據此例示性實施例的顯示裝置基板用作為觸控面板的覆蓋基板時,由於其優異地耐久性而能承受百萬次的觸摸,同時由於具色偏最小化而能滿足所需要的優異地光學特性。
根據本發明的例示性實施例,顯示藉由將較高折射層及較低折射層彼此依序且重複堆疊而形成六層結構。雖然沒有限制多層結構
的層數,但是增加層數會導致更複雜的結構及降低製程能力的問題。最重要的是,雖然顯示裝置基板具有八層或十層結構,但是此顯示裝置基板的光學特性等於或相似於具有六層結構的顯示裝置基板。因此,顯示裝置基板增加的層數不需要大於六。
因而,就製程、成本、耐久性以及光學特性而言,顯示裝置基板具有包含AlON層的六層塗層的結構為最佳。
本發明的特定例示性實施例之以上描述已相對於圖式而呈現。其並非旨在窮舉或限制本發明為揭露的精確形式,且鑑於上述教示,顯然許多修改及變化對於所屬技術領域中具有通常知識者而言為可能的。
因此,意味著,本發明的範疇並不限於上述實施例,而是由所附於此的申請專利範圍及其等效物所定義。
100‧‧‧基板
110‧‧‧基底基板
120‧‧‧硬塗膜
130‧‧‧多層膜
131‧‧‧第一塗膜
132‧‧‧第二塗膜
133‧‧‧第三塗膜
134‧‧‧第四塗膜
140‧‧‧第五塗膜
Claims (10)
- 一種顯示裝置之基板,其包含:一基底基板;一硬塗膜,係設置覆蓋該基底基板,該硬塗膜係由AlON形成;以及一多層膜,係設置在該基底基板與該硬塗膜之間,其中,該多層膜包含彼此依序且重複堆疊的具有一第一折射係數的至少一塗膜以及具有一第二折射係數的至少一塗膜;其中具有該第一折射係數的該至少一塗膜係由Nb2O5形成。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板,其中具有該第一折射係數的該至少一塗膜及具有該第二折射係數的該至少一塗膜係彼此依序且重複堆疊至少兩次。
- 如申請專利範圍第2項所述之基板,其中該第一折射係數在2.0至2.5的範圍,且該第二折射係數在1.35至1.6的範圍。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板,其中該多層膜係包含:一第一塗膜,係設置在該基底基板上,該第一塗膜具有該第一折射係數;一第二塗膜,係設置在該第一塗膜上,該第二塗膜具有該第二折射係數;一第三塗膜,係設置在該第二塗膜上,該第三塗膜具有該第一折射係數;以及一第四塗膜,係設置在該第三塗膜上,該第四塗膜具有該第二 折射係數。
- 如申請專利範圍第4項所述之基板,其中該第一塗膜及該第三塗膜的厚度小於該第二塗膜及該第四塗膜的厚度。
- 如申請專利範圍第4項所述之基板,其中在該第一塗膜、該第三塗膜以及該硬塗膜之中,該第一塗膜的厚度係為最小,且該硬塗膜的厚度係為最大。
- 如申請專利範圍第1項所述之基板,其中該硬塗膜的厚度係為該多層膜的厚度的至少10倍。
- 如申請專利範圍第7項所述之基板,其中該硬塗膜的厚度在1000至3000nm的範圍。
- 如申請專利範圍第4項所述之基板,其進一步包含設置在該硬塗膜上的一第五塗膜,該第五塗膜係由折射係數小於該硬塗膜的折射係數之材料所形成。
- 如申請專利範圍第9項所述之基板,其中該第五塗膜的材料係與該第二塗膜及該第四塗膜的材料相同。
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