TWI710807B - 光學顯示器 - Google Patents

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金攸眞
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李培旭
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Abstract

本文揭露一種由顯示區及非顯示區構成的光學顯示器。所述光學顯示器包括：光學顯示元件，包括第二基板及面對第二基板的第一基板，第一基板上形成有虛擬區及金屬內連層；以及第一偏光板，設置於光學顯示元件的上表面上，第一偏光板中形成有光屏蔽層以隱藏金屬內連層的至少一部分，其中光屏蔽層包括彼此分離的印刷圖案且印刷圖案中的每一者包括單一印刷層或多個印刷層；印刷圖案中的每一者包括第一印刷層；且當一個第一印刷層鄰接顯示區與非顯示區之間的界面的點是由點a指示，與所述一個第一印刷層鄰近的另一第一印刷層鄰接顯示區與非顯示區之間的界面的點是由點b指示，所述一個第一印刷層的最靠近點a的頂點是由點c指示且所述另一第一印刷層的最靠近點b的最靠近頂點是由點d指示，並且自顯示區與非顯示區之間的界面至點c的距離及自顯示區與非顯示區之間的界面至點d的距離中的最小值是H時，H與虛擬區的寬度P滿足方程式1：H ≤ P/2。

Description

光學顯示器 [相關申請案的交叉參考]
本申請案主張於2017年12月21日提出申請的韓國專利申請案10-2017-0177599的權利，所述韓國專利申請案的全部揭露內容併入本案供參考。
本發明是有關於一種光學顯示器。
光學顯示器是由顯示區及非顯示區構成。顯示區透射光，且顯示將藉由螢幕觀察到的影像。非顯示區沿顯示區的周邊設置以環繞顯示區。非顯示區是不透明區且設置有金屬內連層、印刷電路板、驅動晶片等以顯示影像。此處，印刷電路板、驅動晶片等被屏蔽以免被光學顯示器的使用者看到。
光學顯示器包括光學顯示元件。光學顯示元件可包括上面形成有彩色濾光片層的彩色濾光片基板以及上面形成有金屬內連層的薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)基板。彩色濾光片基板及TFT基板被設置成面對彼此。TFT基板可延伸超過彩色濾光片基板，以使得金屬內連層、印刷電路板等可設置在TFT基板 的延伸部分上。一般而言，在TFT基板與偏光板之間夾置有黑色矩陣層以防止金屬內連層、印刷電路板等可見。黑色矩陣層可藉由將黑色矩陣組成物塗佈在TFT基板上來形成。然而，光學顯示器的厚度可因黑色矩陣層的存在而增加。
在韓國專利公開案第2015-0015243號中揭露了本發明的背景技術的一個實例。
本發明的一個態樣提供一種具有纖薄結構的光學顯示器。
本發明的另一態樣提供一種即使當偏光板在高溫及/或高溫及高濕度條件下收縮或膨脹時亦可隱藏金屬內連層的光學顯示器。
本發明的再一態樣提供一種包括TFT基板的光學顯示器，所述TFT基板延伸超過彩色濾光片基板，以使得金屬內連層設置於TFT基板的延伸部分上，同時即使當偏光板在高溫及/或高溫及高濕度條件下收縮或膨脹時亦會防止金屬內連層可見。
本發明的又一態樣提供一種可使顯示區與非顯示區之間的可見性差異最小化的光學顯示器。
根據本發明的一個態樣，一種光學顯示器是由顯示區及非顯示區構成，且包括：光學顯示元件，包括第二基板及面對第二基板的第一基板，第一基板上形成有虛擬區及金屬內連層；以 及第一偏光板，設置於光學顯示元件的上表面上，第一偏光板中形成有光屏蔽層以隱藏金屬內連層的至少一部分，其中光屏蔽層包括彼此分離的印刷圖案且印刷圖案中的每一者包括單一印刷層或多個印刷層；印刷圖案中的每一者包括第一印刷層；且當一個第一印刷層鄰接顯示區與非顯示區之間的界面的點是由點a指示，與所述一個第一印刷層鄰近的另一第一印刷層鄰接顯示區與非顯示區之間的界面的點是由點b指示，所述一個第一印刷層的最靠近點a的頂點是由點c指示且所述另一第一印刷層的最靠近點b的頂點是由點d指示，並且自顯示區與非顯示區之間的界面至點c的距離以及自顯示區與非顯示區之間的界面至點d的距離中的最小值是H時，H與虛擬區的寬度P滿足方程式1：
Figure 107142284-A0305-02-0006-3
在方程式1中，H可為200微米或小於200微米。
在方程式1中，P可為400微米或小於400微米。
當自點a至點b的距離為W時，印刷圖案可滿足方程式2：
Figure 107142284-A0305-02-0006-4
所述印刷圖案中的每一者可包括所述第一印刷層及直接形成於所述第一印刷層上的第二印刷層，且當所述第一印刷層鄰接所述顯示區與所述非顯示區之間的所述界面的點是由點a指示 且所述第二印刷層的最靠近所述顯示區與所述非顯示區之間的所述界面的點是由點a'指示時，自點a至點a'的最短距離△L可為200微米或小於200微米。
所述第一印刷層可具有正六邊形形狀，且所述第二印刷層可具有菱形、正方形或非晶形狀。
所述第一偏光板可包括：偏光器；以及依序堆疊在所述偏光器的一個表面上的結合層及第一偏光器保護膜，且所述光屏蔽層可形成於所述第一偏光器保護膜的一個表面上以嵌入所述結合層中。
所述光屏蔽層可具有4微米或小於4微米的厚度。
所述光屏蔽層可包含碳黑以及銀-錫合金的混合顏料中的至少一者。
所述第一偏光板可設置於所述光學顯示元件的所述第一基板的一側處。
所述第一基板及所述第一偏光板中的每一者可延伸超過第二基板。
所述第一偏光板可包括面對所述第一基板的主要本體及直接連接至所述主要本體且不面對所述第一基板的延伸部分，且所述光屏蔽層可形成於所述延伸部分以及所述主要本體的一部分中。
所述第一基板可包括面對所述第二基板的主要本體及直接連接至所述主要本體且不面對所述第二基板的延伸部分，且所 述金屬內連層可包括形成於所述第一基板的所述主要本體上的第一金屬內連層及形成於所述第一基板的所述延伸部分上的第二金屬內連層。
所述虛擬區可形成在所述第一金屬內連層與畫素區之間，所述畫素區構成所述第一基板的所述顯示區。
所述光屏蔽層可面對所述第一金屬內連層、所述第二金屬內連層及所述虛擬區的一部分。
所述光屏蔽層可面對所述第一金屬內連層、所述第二金屬內連層及所述虛擬區。
所述光學顯示器可更包括：第二偏光板，所述第二偏光板設置於所述光學顯示元件的下表面上。
所述光學顯示元件可包括：包含液晶層的液晶面板或包含發光材料的發光二極體基板。
本發明提供一種具有纖薄(slim)結構的光學顯示器。
本發明提供一種即使當偏光板在高溫及/或高溫及高濕度條件下收縮或膨脹時亦可隱藏金屬內連層的光學顯示器。
本發明提供一種包括TFT基板的光學顯示器，所述TFT基板延伸超過彩色濾光片基板，以使得金屬內連層等設置於TFT基板的延伸部分上，同時即使當偏光板在高溫及/或高溫及高濕度條件下收縮或膨脹時亦會隱藏金屬內連層。
本發明提供一種可使顯示區與非顯示區之間的可見性差異最小化的光學顯示器。
10:光學顯示器
110:第一基板
110A、140A:主要本體
110B、140B:延伸部分
111:畫素區
112:虛擬區
113:金屬內連層/第一金屬內連層
114:金屬內連層/第二金屬內連層
120:第二基板
121:彩色濾光片層
130:液晶層
131:密封層
140:第一偏光板
141:偏光器
142:第一偏光器保護膜
143:第二偏光器保護膜
144:結合層
150:光屏蔽層
151:第一印刷層
151L、152L:最大主軸
152:第二印刷層
153:印刷圖案
154:非印刷區
160:第二偏光板
170:固定構件
180:框架
a、a'、b、c、d:點
H:最小值
I-II:線
P:寬度
S1:顯示區
S2:非顯示區
T:分離距離
W:距離
△L:最短距離
圖1是根據本發明一個實施例的光學顯示器的平面圖。
圖2是沿線I-II截取的圖1所示光學顯示器的局部剖視圖。
圖3是根據本發明一個實施例的第一偏光板的剖視圖。
圖4是在圖3所示第一偏光板中的光屏蔽層的顯示區與非顯示區之間的界面處形成的印刷圖案的放大剖視圖。
將參照附圖來詳細闡述本發明的實施例，以使熟習此項技術者透徹地理解本發明。應理解，本發明可以諸多不同方式來實施，而並非僅限於以下實施例。在圖式中，為清晰起見將省略與本說明無關的部分。在說明書通篇中，相同組件將由相同參考編號來標示。
在本文中，例如「上部」及「下部」等空間相對性用語是參照附圖來定義。因此，應理解，用語「上表面」可與用語「下表面」互換使用，且當稱例如層或膜等元件放置於另一元件「上」時，所述元件可直接放置於所述另一元件上，或者可存在中間元件。另一方面，當稱元件「直接」放置於另一元件「上」時，則其間不存在中間元件。
將參照圖1及圖2闡述根據本發明一個實施例的光學顯 示器。圖1是根據本發明一個實施例的光學顯示器的平面圖。圖2是沿線I-II截取的圖1所示光學顯示器的局部剖視圖。
參照圖1，光學顯示器10可由以下構成：顯示區S1；以及非顯示區S2，沿顯示區S1的周邊形成。儘管在圖1中非顯示區S2被示出為環繞顯示區S1的整個周邊，然而應理解本發明並非僅限於此。作為另一選擇，非顯示區可僅位於顯示區的右側及左側處，或者可僅位於顯示區的右側、左側、上側及下側中的一者處。
光學顯示器10具有框架180，框架180形成於光學顯示器10的下側處，如自前面觀察到。參照圖2，框架180直接接觸第一偏光板140、第一基板110及固定構件170。此處，各接觸部分可彼此一體地形成。因此，框架180可支撐第一偏光板及第一基板中的每一者，藉此支撐包括顯示區及非顯示區的光學顯示器。然而，應理解本發明並非僅限於此，且所述框架可僅直接接觸第一偏光板及第一基板。所述框架可由此項技術中已知的任何合適的塑膠材料形成，但並非僅限於此。
儘管在圖1中框架180被示出為形成在光學顯示器的一個表面上，然而應理解本發明並非僅限於此，且光學顯示器可具有無框架結構。儘管圖1中未示出，然而支撐體可經由光學顯示器的下側(即，框架)連接至光學顯示器，以支撐光學顯示器。
參照圖2，光學顯示器10可包括液晶面板、設置於液晶面板的上表面上的第一偏光板140及設置於液晶面板的下表面上 的第二偏光板160。在一個實施例中，第一偏光板140可形成於液晶面板的光出射表面上，且第二偏光板160可形成於液晶面板的光入射表面上。
儘管在圖2中光學顯示器被示出為包括液晶面板作為光學顯示元件，然而應理解本發明並非僅限於此。作為另一選擇，光學顯示器可包括含有發光材料的發光二極體作為光學顯示元件。
液晶面板可包括第一基板110、形成於第一基板110之下且面對第一基板110的第二基板120及形成於第一基板110與第二基板120之間的液晶層130。
液晶層130可包括當不對其施加電場時一致定向的液晶。具體而言，液晶層可採用垂直對齊(vertical alignment，VA)模式、圖案化垂直對齊(patterned vertical alignment，PVA)模式或超圖案化垂直對齊(super-patterned vertical alignment，S-PVA)模式，且並非僅限於此。液晶層130可視需要更包括密封層131，密封層131位於液晶層130的兩端處以防止液晶流出或被外部水分污染。另外，液晶層可視需要更包括間隔壁，以確保容許液晶層具有預定厚度的空間。
第一基板110可形成於液晶層130的一個表面上，以支撐液晶層130及第一偏光板140。
在一個實施例中，第一基板110可為TFT基板。在第一基板110的下表面上，可形成畫素區111及金屬內連層113；114， 畫素區111中排列有多個TFT，金屬內連層113；114連接至TFT。在畫素區111與金屬內連層113之間形成有虛擬區112。
第一基板110延伸超過第二基板120。第一基板110包括主要本體110A及直接連接至主要本體110A的延伸部分110B。主要本體110A可面對第二基板120，且延伸部分110B可不面對第二基板120。
形成於第一基板110的下表面上的畫素區111包括排列於其中的所述多個TFT，且構成顯示區的至少一部分。畫素區111構成顯示區S1。
畫素區111可包括多個畫素R、G、B(RGB)、連接至所述多個畫素R、G、B的柵極線以及連接至所述多個畫素R、G、B的資料線。所述多個畫素R、G、B位於畫素區的顯示區中，且可在行方向及列方向上排列成陣列。所述多個畫素分別形成於柵極線與資料線的相交部分處。每一畫素包括包含柵極、主動層、源極及汲極的TFT。柵極線以規則的間隔排列，且分別在列方向上延伸。在列方向上彼此相鄰的所述多個畫素R、G、B可連接至同一柵極線。資料線以規則的間隔排列，且分別在行方向上延伸。所述多個畫素R、G、B可經由TFT分別連接至柵極線及資料線。當對柵極線施加柵極接通電壓(gate-on voltage)時，TFT被接通，以使資料訊號分別經由資料線施加至畫素。
虛擬區112鄰近畫素區111形成，虛擬區112包括連接在畫素區111中的柵極線與資料線之間的虛擬導線。虛擬區112 可視需要構成顯示區S1的一部分及非顯示區S2的一部分。
虛擬區112形成於畫素區111與金屬內連層113；114之間，且提供畫素區111中的柵極線及資料線的各種金屬導線與金屬內連層的各種金屬導線之間的緩衝。虛擬區112可具有400微米或小於400微米、例如200微米至400微米的寬度P。在此範圍內，虛擬區使得能夠在金屬內連層與畫素區之間建立很好的連接。
金屬內連層113；114可鄰近虛擬區112形成。金屬內連層113；114包括形成於第一基板110的主要本體110A上的第一金屬內連層113以及形成於第一基板110的延伸部分110B上的第二金屬內連層114。第一金屬內連層113及第二金屬內連層114彼此連接，且可分別構成非顯示區S2。如以下將闡述，第一金屬內連層113及第二金屬內連層114被第一偏光板140的光屏蔽層150隱蔽以在光學顯示器的螢幕上不可見。
第一金屬內連層113是自畫素區111及虛擬區112延伸的各種金屬導線一起存在的層，且可包括驅動積體電路(driving integrated circuit，driving IC)。第二金屬內連層114可將第一金屬內連層113連接至印刷電路板(printed circuit board，PCB)。此處，第一金屬內連層113與印刷電路板(PCB)之間的連接可藉由膜上晶片(chip-on-film，COF)製程、玻璃上晶片(chip-on-glass，COG)製程、條帶載體封裝(tape carrier package，TCP)製程等達成。第二金屬內連層114可經由各向異性導電膜(anisotropic conductive film，ACF)連接至第一金屬內連層113，但並非僅限 於此。
儘管圖2中未示出，然而可在第二金屬內連層114的下表面上進一步形成結合層(例如，密封層)以防止第二金屬內連層114與第一金屬內連層113或液晶層130分離。
第一基板110可由例如玻璃等絕緣材料、聚合物或不銹鋼形成。用作第一基板110的材料的玻璃、聚合物及不銹鋼是此項技術中習知的。第一基板110可為可撓性的，或可不是可撓性的。
可視需要在第一基板110的下表面上進一步形成用於傳送訊號的電極膜(例如氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)膜)以及用於對液晶層中的液晶進行配向的配向膜。
第二基板120可形成於液晶層130的另一表面上，以支撐液晶層130。
在一個實施例中，第二基板120是彩色濾光片基板，且可支撐形成於第二基板120的上表面上的彩色濾光片層121。彩色濾光片層121可自形成於第二基板120的顯示區S1中的多個畫素提取紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)三個光分量，藉此在光學顯示器上達成期望的顏色。彩色濾光片層可採用此項技術中已知的任何合適的配置。彩色濾光片層121可形成於光學顯示器的顯示區S1的至少一部分中，以提取自光源(圖2中未示出)發射的光。
儘管圖2中未示出，然而可在第二基板120的上表面上 進一步形成用於傳送訊號的電極膜(例如氧化銦錫(ITO)膜)、用於對液晶層中的液晶進行配向的配向膜及黑色矩陣層。
第二基板120可由與如上所述第一基板110的材料相同的材料或不同的材料形成。
第一偏光板140可形成於液晶面板的一個表面上、即第一基板110的上表面(光出射表面)上，以對來自液晶面板的光進行偏光並發射經偏光的光。
第一偏光板140延伸超過第二基板120。
在一個實施例中，第一偏光板140可具有與第一基板110相同的長度。
第一偏光板140可包括主要本體140A及直接連接至主要本體140A的延伸部分140B。主要本體140A及延伸部分140B中的每一者可面對第一基板110。另外，主要本體140A可面對第二基板120，而延伸部分140B可不面對第二基板120。
第一偏光板140包括形成於其中的光屏蔽層150，其中光屏蔽層150可構成非顯示區S2。光屏蔽層150可形成於第一偏光板140的延伸部分140B以及第一偏光板140的主要本體140A的一部分中。因此，光屏蔽層150防止金屬內連層113；114以及虛擬區112的至少一部分可見。
在一個實施例中，光屏蔽層可形成於第一偏光板中以面對第一基板上的金屬內連層(第一金屬內連層及第二金屬內連層)。因此，光屏蔽層可防止第一基板上的金屬內連層可見。
在另一實施例中，光屏蔽層可形成於第一偏光板中以面對第一基板上的金屬內連層(第一金屬內連層及第二金屬內連層)以及虛擬區的一部分，藉此防止第一基板上的金屬內連層及虛擬區的所述部分可見。
在再一實施例中，光屏蔽層可形成於第一偏光板中以面對第一基板上的金屬內連層(第一金屬內連層及第二金屬內連層)以及整個虛擬區，藉此防止第一基板上的金屬內連層及虛擬區可見。
以此種方式，金屬內連層被光屏蔽層150隱蔽，以使金屬內連層的反射率可被降低，藉此提高光學顯示器的可見性。
圖3是根據本發明一個實施例的第一偏光板的剖視圖。
參照圖3，根據本實施例的第一偏光板140可包括：偏光器141；結合層144及第一偏光器保護膜142，依序堆疊於偏光器141的一個表面上；以及第二偏光器保護膜143，堆疊於偏光器141的另一表面上。光屏蔽層150可形成於第一偏光器保護膜142的一個表面上以嵌入結合層144中。由於光屏蔽層150嵌入結合層144中，因此光學顯示器的總厚度可減小。
光屏蔽層150可形成於結合層144的邊緣處以環繞結合層144。在一個實施例中，光屏蔽層可僅形成於結合層的邊緣處以具有開放的矩形形狀。
光屏蔽層150的厚度可小於或等於結合層144的厚度。在一個實施例中，光屏蔽層的厚度可介於結合層的厚度的50%至 100%範圍內。在此厚度範圍內，光屏蔽層150可嵌入結合層中，藉此減小偏光板的總厚度。舉例而言，光屏蔽層可具有4微米或小於4微米、例如0.1微米至4微米或1微米至4微米的厚度。
光屏蔽層150用於阻擋或吸收光，且可包括特定設計，例如公司的徽標或點圖案。換言之，光屏蔽層可包括為光學顯示器提供美學的設計，藉此改善消費者偏好。
光屏蔽層150可包含以下所述的光屏蔽層用組成物或可由以下所述的光屏蔽層用組成物形成，以具有與第一偏光器保護膜142的黏附性，藉此容許偏光器141耦合至第一偏光器保護膜142。以此種方式，偏光器可耦合至第一偏光器保護膜，且偏光器與光屏蔽層之間以及第一偏光器保護膜與光屏蔽層之間無單獨的結合層。
光屏蔽層用組成物可包含顏料、黏結劑樹脂及起始劑，且可更包含反應性不飽和化合物、溶劑及添加劑中的至少一者。
顏料可包括碳黑、銀-錫合金的混合顏料或其組合。碳黑的實例可包括石墨化的碳、爐黑、乙炔黑及科琴黑(Ketjen black)，但並非僅限於此。顏料可以顏料分散體的形式使用，但並非僅限於此。
黏結劑樹脂可包括丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂或其組合。丙烯酸樹脂的實例可包括甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物及 甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物。聚胺基甲酸酯樹脂可為脂族聚胺基甲酸酯樹脂。丙烯酸樹脂可為丙烯酸壓敏黏合劑樹脂。然而，應理解本發明並非僅限於此。
反應性不飽和化合物具有較黏結劑樹脂低的重量平均分子量，且可包括光可固化不飽和化合物及熱可固化不飽和化合物中的至少一者。反應性不飽和化合物的實例可包括乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、雙酚A環氧(甲基)丙烯酸酯、乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及三(甲基)丙烯醯氧基乙基磷酸酯，但並非僅限於此。
起始劑可包括光聚合起始劑及熱固化起始劑中的至少一者。光聚合起始劑的實例可包括苯乙酮化合物、二苯甲酮化合物、噻噸酮化合物、安息香化合物、三嗪化合物及嗎啉化合物，但並非僅限於此。熱固化起始劑可包括選自由以下組成的群組中的至少一者：醯肼化合物，例如1,3-雙(肼基甲醯乙基-5-異丙基乙內醯脲)；咪唑化合物，例如1-氰基乙基-2-苯基咪唑、N-[2-(2-甲基-1-咪唑基)乙基]脲、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-s-三嗪、N,N'-雙(2-甲基-1-咪唑基乙基)脲、N,N'-(2-甲基-1-咪唑基乙基)-己二醯胺、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑及2-苯基-4,5-二羥甲基咪 唑；酸酐化合物，例如四氫鄰苯二甲酸酐、乙二醇-雙(無水偏苯三酸酯)；三聚氰胺化合物；胍類化合物；雙氰胺化合物；以及改質的脂族多胺化合物。
溶劑的實例可包括：二醇醚，例如乙二醇甲醚、乙二醇乙醚及丙二醇甲醚；溶纖劑乙酸酯，例如甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯及二乙基溶纖劑乙酸酯；卡必醇，例如甲基乙基卡必醇、二乙基卡必醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚及二乙二醇二乙醚；以及丙二醇烷基醚乙酸酯，例如丙二醇甲醚乙酸酯及丙二醇丙醚乙酸酯，但並非僅限於此。
在一個實施例中，光屏蔽層用組成物可包含1重量%至50重量%的顏料(或顏料分散體)、0.5重量%至20重量%的黏結劑樹脂、0.1重量%至10重量%的起始劑及餘量的溶劑。在該些範圍內，光屏蔽層可在確保良好的光屏蔽效果的同時被形成為纖薄結構。在另一實施例中，光屏蔽層用組成物可包含1重量%至50重量%的顏料(或顏料分散體)、0.5重量%至20重量%的黏結劑樹脂、0.1重量%至20重量的反應性不飽和化合物、0.1重量%至10重量%的起始劑及餘量的溶劑。在該些範圍內，光屏蔽層可在確保良好的光屏蔽效果的同時被形成為纖薄結構。
光屏蔽層用組成物可更包含0.1重量%至1重量%的其他添加劑。舉例而言，添加劑可為矽烷偶合劑，其用於促使光屏蔽層經由紫外線(ultraviolet，UV)照射固化。
儘管在圖3中光屏蔽層150夾置在第一偏光器保護膜142與偏光器141之間，然而應理解本發明並非僅限於此，且光屏蔽層150可夾置在第二偏光器保護膜143與偏光器141之間。
偏光器141、第一偏光器保護膜142、第二偏光器保護膜143及結合層144可包括此項技術中已知的任何合適者。
光屏蔽層150構成非顯示區S2，且可包括多個印刷圖案。光屏蔽層150包括位於非顯示區S2中的印刷圖案以提供光屏蔽效果，且包括位於顯示區S1與非顯示區S2之間的界面處的印刷圖案以增加顯示區S1與非顯示區S2之間的均勻性，藉此使顯示區S1與非顯示區S2之間的可見性差異最小化。
圖4是在圖3所示第一偏光板140的顯示區S1與非顯示區S2之間的界面處形成的印刷圖案的放大圖。然而，應理解，印刷圖案可形成於整個光屏蔽層之上，包括光屏蔽層的顯示區與非顯示區之間的界面。
參照圖4，光屏蔽層可包括由所述多個印刷圖案153構成的印刷區。光屏蔽層的其餘部分對應於非印刷區154。印刷圖案153為彼此分離的。
印刷圖案153中的每一者包括：第一印刷層151；及直接形成於第一印刷層151上的第二印刷層152。第二印刷層152可具有與第一印刷層151不同的形狀，以即使當光屏蔽層被形成為纖薄結構時亦提供光屏蔽效果。然而，應理解本發明並非僅限於此，且第二印刷層152可具有與第一印刷層151相同的形狀。
在一個實施例中，第二印刷層152可具有較第一印刷層151小的單位面積。
在另一實施例中，每單位面積的非顯示區的第二印刷層152的數目可大於第一印刷層151的數目。
一個第一印刷層151鄰接顯示區S1與非顯示區S2之間的界面的點是由點a指示，且與所述一個第一印刷層151鄰近的另一第一印刷層151鄰接顯示區S1與非顯示區S2之間的界面的點是由點b指示。所述一個第一印刷層151的最靠近點a的頂點是由點c指示；所述另一第一印刷層151的最靠近點b的頂點是由點d指示，且自顯示區S1與非顯示區S2之間的界面至點c的距離及自顯示區S1與非顯示區S2之間的界面至點d的距離中的最小值是由H指示。此處，H可為200微米或小於200微米、例如0.1微米至200微米或5微米至200微米。在H的此範圍內，光屏蔽層可確保光屏蔽效果，且顯示區與非顯示區之間的均勻性可得到提高以在防止畫素中的R、G、B可見的同時減小顯示區與非顯示區之間的可見性差異。
在圖3及圖4中，第一印刷層151被示出為直接接觸第一偏光器保護膜142的印刷圖案的最下部印刷層。然而，應理解本發明並非僅限於此，且第一印刷層151可形成於其他印刷層之間而不接觸第一偏光器保護膜142。
在本發明中，H與虛擬區的寬度P可滿足方程式1：<方程式1>
Figure 107142284-A0305-02-0022-5
當滿足方程式1時，即使當偏光板在高溫及/或高溫及高濕度條件下收縮或膨脹時光屏蔽層亦可充分地隱藏金屬內連層。如上所述，光屏蔽層形成於偏光板內。因此，當光學顯示器被置於高溫及/或高溫及高濕度條件下時，光屏蔽層可能由於偏光板的收縮或膨脹而無法隱藏金屬內連層。根據本發明，對H及P進行調整以滿足方程式1，藉此即使當偏光器在高溫及/或高溫及高濕度條件下收縮或膨脹時，亦會使光屏蔽層能夠用作能夠充分隱藏金屬內連層的非顯示區。在方程式1中，「P/2」意指P÷2。
本文中所使用的用語「顯示區與非顯示區之間的界面」是指對在非顯示區中形成的第一印刷層的最靠近顯示區的點進行連接的(假想)線。
當第一印刷層151鄰接顯示區S1與非顯示區S2之間的界面的點是由點a指示且第二印刷層152的最靠近顯示區S1與非顯示區S2之間的界面的點是由點a'指示時，點a與點a'之間的最短距離△L可為200微米或小於200微米、例如0.1微米至200微米或10微米至200微米。在△L的此範圍內，光屏蔽層可確保光屏蔽效果，且顯示區與非顯示區之間的均勻性可得到提高以減小顯示區與非顯示區之間的可見性差異。
第一印刷層151的最大主軸151L與第二印刷層152的最大主軸152L之間的長度差可為200微米或小於200微米、例如0.1微米至200微米或10微米至200微米。在此範圍內，光屏蔽 層可確保光屏蔽效果，且顯示區與非顯示區之間的均勻性可得到提高以在防止畫素中的RGB在操作光學顯示器時可見的同時減小顯示區與非顯示區之間的可見性差異。第一印刷層151的最大主軸151L可具有50微米至600微米、例如100微米至500微米的長度，且第二印刷層152的最大主軸152L可具有50微米至500微米、例如50微米至350微米的長度。
一個第一印刷層151鄰接顯示區S1與非顯示區S2之間的界面的點是由點a指示；與所述一個第一印刷層151鄰近的另一第一印刷層151鄰接顯示區S1與非顯示區S2之間的界面的點是由點b指示；且a至b的距離是由W指示。此處，W可介於10微米至500微米、例如10微米至490微米或10微米至480微米範圍內。舉例而言，W可大於H(W>H)。
在一個實施例中，印刷圖案可滿足方程式2：
Figure 107142284-A0305-02-0023-6
方程式2被設定成確保顯示區與非顯示區之間的界面處的均勻性，以確保直接鄰接顯示區與非顯示區之間的界面的第一印刷層151的均勻性。
參照圖4，第一印刷層151可具有正六邊形形狀，且第二印刷層152可具有菱形形狀。然而，應理解本發明並非僅限於此。舉例而言，第一印刷層151可具有n邊形形狀(n為3至10的整數)，例如六邊形形狀、圓形狀、橢圓形狀或非晶形狀，且第二印 刷層152可具有n邊形形狀(n為3至10的整數)，例如六邊形形狀、圓形狀、橢圓形狀或非晶形狀。
構成第一印刷層151的邊可具有相同的長度或不同的長度。舉例而言，構成第一印刷層151的各個邊可具有10微米至400微米、例如50微米至300微米的長度。構成第二印刷層152的邊可具有相同的長度或不同的長度。舉例而言，構成第二印刷層152的各個邊可具有10微米至400微米、例如50微米至300微米的長度。
在一個實施例中，構成第一印刷層151的一個邊的長度可相同於或不同於構成第二印刷層152的一個邊的長度。舉例而言，構成第一印刷層151的一個邊的長度可相同於構成第二印刷層152的一個邊的長度。
在一個實施例中，第一印刷層可具有正六邊形形狀並可排列成蜂巢形狀，且第二印刷層可具有菱形、正方形或非晶形狀。
第二印刷層可具有較第一印刷層小的面積。藉由此結構，第二印刷層可形成於第一印刷層上。舉例而言，第一印刷層與第二印刷層之間的相交點的數目可為至少兩個，例如三或更多個。在此範圍內，光屏蔽層可確保顯示區與非顯示區之間的高均勻性，以在防止畫素中的R、G、B可見的同時減小顯示區與非顯示區之間的可見性差異。
一對相鄰的印刷圖案152之間的分離距離T可介於1微米至50微米、例如5微米至30微米範圍內。在此範圍內，光屏 蔽層可確保光屏蔽效果，而不會對顯示區與非顯示區之間的均勻性產生不利影響。
第一印刷層151可具有與第二印刷層152相同的厚度或不同的厚度。第一印刷層151及第二印刷層152中的每一者可具有小於4微米、例如0.1微米至小於4微米的厚度。在此厚度範圍內，光屏蔽層可形成於結合層內，藉此在確保光屏蔽效果的同時達成偏光板的厚度減小。
在圖4中，印刷圖案被示出為具有第一印刷層151及第二印刷層152的雙層結構。然而，應理解本發明並非僅限於此，且印刷圖案可具有單層結構或者由三或更多個層形成的多層結構。
再次參照圖2，第二偏光板160可形成於液晶面板的另一表面上(即，第二基板120的下表面上)，以對來自光源的光進行偏光並將經偏光的光發射至液晶面板。第二偏光板160可包括偏光器及形成於偏光器的至少一個表面上的保護膜。此處，偏光器及保護膜可包括此項技術中已知的任何合適者。
儘管圖2中未示出，第一偏光板140及第二偏光板160可使用典型的黏合劑或結合劑分別固定至第一基板110及第二基板120。
固定構件170用於將第一基板110、液晶層130、第二基板120及第二偏光板160固定至彼此。因此，可穩定地支撐延伸超過第二基板的第一偏光板及第一基板。
固定構件170可接觸第一基板110、液晶層130、第二基板120及第二偏光板160。具體而言，固定構件170可接觸第一基板110的延伸部分110B及液晶層130。在一個實施例中，固定構件170可完全填充被第一基板110、液晶層130、第二基板120及第二偏光板160環繞的區。
固定構件170可藉由將黏合膜(例如光學透明黏合劑(optically clear adhesive，OCA)或壓敏黏合劑(pressure sensitive adhesive，PSA))塗敷至預定厚度或藉由將密封劑注入所述區中來形成。
在圖2中，固定構件170被示出為接觸第一基板110、液晶層130、第二基板120及第二偏光板160。然而，應理解本發明並非僅限於此，且固定構件可接觸第一基板以及液晶層的至少一部分，或者可接觸第一基板、液晶層、第二基板以及第二偏光板的一部分。作為另一選擇，可省略固定構件170。
接下來，將參照一些實例來更詳細地闡述本發明。
製備例1及製備例2
作為顏料分散體(A)(顏料含量：30重量%)，使用如表1所列混合的以下的混合物：含有銀-錫合金的顏料分散體(A-1)(TMP-DC-1，住友大阪水泥有限公司(Sumitomo Osaka Cement Co.,Ltd.)，顏料固體含量：30%，銀對錫的重量比：7：3)，以及含有碳黑的顏料分散體(A-2)(CI-M-050，阪田油墨公司(Sakata Inx Corp.))。作為黏結劑樹脂(B)，使用脂族聚胺基甲酸酯黏結劑樹 脂(B-1)(SUO-1000，SHINA T&C有限公司(SHINA T&C Co.,Ltd.))及丙烯酸壓敏黏合劑樹脂(B-2)(WA-9263，物應化學公司(WOOIN CHEMTECH))。使用二季戊四醇六丙烯酸酯(漢儂化學公司(HanNong Chemicals Inc.))作為反應性不飽和化合物(C)；使用IGR 369作為光聚合起始劑(D-1)；使用三聚氰胺固化劑(M60，物應化學公司)作為熱固化起始劑(D-2)；使用丙二醇甲醚乙酸酯作為溶劑(E)；且使用765W(迪高有限公司(Tego Co.,Ltd.))作為(F)矽烷偶合劑。
藉由將上述顏料分散體、黏結劑樹脂、反應性不飽和化合物、起始劑、溶劑及矽烷偶合劑以表1所示混合比率進行混合而製備了光屏蔽層用組成物。
Figure 107142284-A0305-02-0027-1
實例1
藉由對在製備例1中製備的光屏蔽層用組成物進行凹版塗佈而沿著聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)膜的一個表面的周邊形成了第一印刷層。此處，第一印刷層用印刷輥上形成有與具有正六邊形形狀的第一印刷層對應的圖案，所述圖案的各個邊具有50微米的長度且彼此分離以形成蜂巢結構。在印刷第一印刷層後，使用另一印刷輥在第一印刷層上形 成了第二印刷層。第二印刷層亦是由在製備例1中製備的光屏蔽層用組成物形成。此處，第二印刷層用印刷輥形成有與具有菱形形狀的第二印刷層對應的圖案，所述圖案的各個邊具有50微米的長度且彼此分離。執行圖案印刷，以使第二印刷層可形成於第一印刷層上，且第一印刷層的主軸平行於第二印刷層的主軸。最後，在PET膜的一個表面上形成了具有圖4所示結構的光屏蔽層。具體而言，藉由以下方式形成了光屏蔽層(厚度：3微米)：在85℃下移除溶劑1分鐘，然後使用金屬鹵化物燈經由紫外線(UV)照射在650毫焦耳(mJ)的通量下進行固化。
使聚乙烯醇膜(厚度：60微米，聚合程度：2,400，皂化程度：99.0%，VF-PS6000，日本可樂麗有限公司(Kuraray Co.,Ltd.,Japan))在水溶液中在25℃下經歷溶脹，然後在含碘離子的染色浴中在30℃下進行染色及拉伸。接著，將染色的聚乙烯醇膜在硼酸溶液中在55℃下進一步拉伸至其初始長度的6倍。將所獲得的聚乙烯醇膜在腔室中在50℃下乾燥了3分鐘，藉此製備偏光器(厚度：12微米)。
將結合劑塗敷至形成有光屏蔽層的PET膜的一個表面上，然後將結合劑塗敷至環烯烴聚合物膜(ZB12-052125，瑞翁公司(Zeon Corporation))的一個表面作為第二偏光器保護膜，且接著分別將PET膜及環烯烴聚合物膜結合至偏光器的相對的表面，然後進行固化，藉此製備偏光板。接著，在環烯烴聚合物膜的另一表面上形成了結合層(OS-207，綜研化學公司(Soken Chemical))，藉此獲得最終第一偏光板。
實例2及實例3
除了將第一印刷層及第二印刷層的尺寸如表2所列進行改變以外，以與實例1相同的方式製備了第一偏光板。
實例4
除了在形成第一印刷層及第二印刷層時，使用在製備例2中製備的組成物替代在製備例1中製備的組成物且藉由在85℃下熱固化2分鐘對第一印刷層及第二印刷層執行固化以外，以與實例1相同的方式製備了第一偏光板。
比較例1
除了將第一印刷層及第二印刷層的尺寸如表2所列進行改變以外，以與實例1相同的方式製備了第一偏光板。
使用所製備的偏光板製作了光學顯示器樣本，並接著針對表2所列性質進行了評價。具體而言，將所製備的第一偏光板結合至液晶面板的光出射表面。接著，將第二偏光板(具有貼合至偏光器的兩個表面的保護膜(三乙醯基纖維素(triacetyl cellulose，TAC)膜)的偏光板)貼合至液晶面板的光入射表面，藉此製作具有圖2所示形狀的光學顯示器樣本。此處，液晶面板的虛擬區具有400微米的寬度。
(1)金屬內連層的可見性：在將在實例1至實例4以及比較例1中獲得的光學顯示器樣本中的每一者置於85℃下500小時或者置於85℃及85%的相對濕度(relative humidity，RH)下 500小時後，以肉眼確定出金屬內連層的可見性。當金屬內連層可見時，對應的樣本被評定為「可見」，且當金屬內連層不可見時，對應的樣本被評定為「不可見」。
(2)光屏蔽性質：藉由紫外線濾光片使用光學密度計(TD-904，格靈達麥克貝斯公司(GretagMacbeth Co.))根據日本工業標準(Japanese Industrial Standards，JIS)K7651：1988年量測了在實例1至實例4以及比較例1中獲得的各偏光板的光屏蔽層的光屏蔽性質。在表2中，光屏蔽層的光屏蔽性質是由在紫外線-可見光分光光度計(UV-visible spectrophotometer)(JASC0-750)上在550奈米的波長下的吸光度表示。當吸光度的值高於或等於2.0時，光屏蔽層被評定為「◎」；當吸光度的值高於1.5且小於2.0時，光屏蔽層被評定為「○」；當吸光度的值高於1.0且小於或等於1.5時，光屏蔽層被評定為「△」；且當吸光度的值小於或等於1.0時，光屏蔽層被評定為「X」。吸光度值越高則表明光屏蔽性質越佳。
(3)畫素中的RGB的可見性：對在實例1至實例4以及比較例1中獲得的光學顯示器樣本中的每一者進行了驅動，以便以肉眼確定RGB的可見性。當RGB不可見且未辨識出顯示區與非顯示區之間的可見性差異時，對應的樣本被評定為「良好」，而當RGB可見且辨識出顯示區與非顯示區之間的可見性差異時，對應的樣本被評定為「差」。
表2
Figure 107142284-A0305-02-0031-2
如表2所示，可以看出即使當偏光板在高溫及/或高溫及高濕度條件下收縮或膨脹時，根據本發明的光學顯示器亦可防止金屬內連層可見。另外，根據本發明的光學顯示器可使顯示區與非顯示區之間的可見性差異最小化，藉此防止畫素中的RGB可見。
相反地，在不滿足方程式1的比較例1中獲得的光學顯示器中，當偏光板在高溫及/或高溫及高濕度條件下收縮或膨脹時，金屬內連層是可見的。
應理解，在不背離本發明的精神及範圍的條件下熟習此項技術者可作出各種修改、改變、更改及等效實施例。
10‧‧‧光學顯示器
180‧‧‧框架
S1‧‧‧顯示區
S2‧‧‧非顯示區
I-II‧‧‧線

Claims (18)

  1. 一種光學顯示器，是由顯示區及非顯示區構成，所述光學顯示器包括：光學顯示元件，包括第二基板及面對所述第二基板的第一基板，所述第一基板上形成有虛擬區及金屬內連層；以及第一偏光板，設置於所述光學顯示元件的上表面上，所述第一偏光板中形成有光屏蔽層以隱藏所述金屬內連層的至少一部分，其中所述光屏蔽層包括印刷區，所述印刷區包括彼此分離的印刷圖案，且所述印刷圖案中的每一者包括單一印刷層或多個印刷層，所述印刷圖案中的每一者包括第一印刷層，且在所述印刷區的表面中，當一個第一印刷層鄰接所述顯示區與非顯示區之間的界面的點是由點a指示，與所述一個第一印刷層鄰近的另一第一印刷層鄰接所述顯示區與所述非顯示區之間的所述界面的點是由點b指示，所述一個第一印刷層的最靠近所述點a的頂點是由點c指示，且所述另一第一印刷層的最靠近所述點b的頂點是由點d指示，並且自所述顯示區與所述非顯示區之間的所述界面至所述點c的距離及自所述顯示區與所述非顯示區之間的所述界面至所述點d的距離中的最小值是H時，H與所述虛擬區的寬度P滿足方程式1：<方程式1>
    Figure 107142284-A0305-02-0035-7
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學顯示器，其中H為200微米或小於200微米。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光學顯示器，其中P為400微米或小於400微米。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光學顯示器，其中當自所述點a至所述點b的距離是W時，所述印刷圖案滿足方程式2：
    Figure 107142284-A0305-02-0035-8
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光學顯示器，其中所述印刷圖案中的每一者包括所述第一印刷層及直接形成於所述第一印刷層上的第二印刷層，且當所述第一印刷層鄰接所述顯示區與所述非顯示區之間的所述界面的所述點是由所述點a指示且所述第二印刷層的最靠近所述顯示區與所述非顯示區之間的所述界面的點是由點a'指示時，自所述點a至所述點a'的最短距離△L為200微米或小於200微米。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的光學顯示器，其中所述第一印刷層具有正六邊形形狀，且所述第二印刷層具有菱形、正方形或非晶形狀。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的光學顯示器，其中所述第一偏光板包括：偏光器；以及依序堆疊在所述偏光器的一個表面上的結合層及第一偏光器保護膜，且所述光屏蔽層形成於所述第 一偏光器保護膜的一個表面上以嵌入所述結合層中。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的光學顯示器，其中所述光屏蔽層具有4微米或小於4米的厚度。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的光學顯示器，其中所述光屏蔽層包含碳黑以及銀-錫合金的混合顏料中的至少一者。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的光學顯示器，其中所述第一偏光板設置於所述光學顯示元件的所述第一基板的一側處。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的光學顯示器，其中所述第一基板及所述第一偏光板中的每一者延伸超過所述第二基板。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的光學顯示器，其中所述第一偏光板包括面對所述第一基板的主要本體及直接連接至所述主要本體且不面對所述第一基板的延伸部分，且所述光屏蔽層形成於所述延伸部分以及所述主要本體的一部分中。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的光學顯示器，其中所述第一基板包括面對所述第二基板的主要本體及直接連接至所述主要本體且不面對所述第二基板的延伸部分，且所述金屬內連層包括形成於所述第一基板的所述主要本體上的第一金屬內連層及形成於所述第一基板的所述延伸部分上的第二金屬內連層。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的光學顯示器，其中所述虛擬區形成在所述第一金屬內連層與畫素區之間，所述畫素區構成所述第一基板的所述顯示區。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的光學顯示器，其中所述 光屏蔽層面對所述第一金屬內連層、所述第二金屬內連層及所述虛擬區的一部分。
  16. 如申請專利範圍第13項所述的光學顯示器，其中所述光屏蔽層面對所述第一金屬內連層、所述第二金屬內連層及所述虛擬區。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的光學顯示器，更包括：第二偏光板，所述第二偏光板設置於所述光學顯示元件的下表面上。
  18. 如申請專利範圍第1項所述的光學顯示器，其中所述光學顯示元件包括包含液晶層的液晶面板或包含發光材料的發光二極體基板。
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