TWI771160B

TWI771160B - 抗眩基材、抗反射膜及顯示裝置

Info

Publication number: TWI771160B
Application number: TW110130942A
Authority: TW
Inventors: 董冠佑; 劉耿瑜; 謝尚瑋
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2022-07-11
Also published as: TW202309616A; US20230071211A1; CN114114476A

Abstract

揭示一種抗眩基材、抗反射膜及顯示裝置。抗眩基材包含位於相反兩側之第一表面及第二表面，第一表面包含複數個凸起結構，每一凸起結構具可具有複數個不同斜率的斜面，這些斜面的法線方向與第二表面的法線方向之夾角為θ，斜面中θ小於2.5°的部分在第二表面的垂直投影面積的和為A _＜2.5，凸起結構在第二表面的垂直投影面積為A _T，且

Description

抗眩基材、抗反射膜及顯示裝置

本發明係關於抗眩基材、抗反射膜及顯示裝置。

平面及曲面顯示模組已被廣泛地應用於各式的電子裝置之中，例如行動電話、個人穿戴裝置、電視、交通工具用主機、個人電腦、數位相機、掌上型電玩等。而為了提高使用者的視覺感受，業者仍在不斷地就顯示模組的光學表現進行改良。

例如部分顯示模組的顯示面在使用時會因環境光照射產生眩光。在部分使用狀況下，眩光會讓使用者感到視覺不適，並影響顯示影像的識別。為解決此問題，部分習知的顯示模組會在顯示面上加設有粗糙表面的抗眩膜，以降低眩光產生的影響。然而，提高抗眩膜的霧度及粗糙度來降低眩光時，仍會有殘存的光源倒影產生，而影響閱讀畫面。

另一方面，當顯示模組具有觸控功能時，使用者操作時容易在習知的抗眩膜之表面留下指紋等污漬而影響美觀。

此外，習知抗反射膜（Anti-reflection Film）在鏡面基材的法線方向上對藍光（例如：波長在400nm～500nm的光）、綠光（例如：波長在500nm～600nm的光）及紅光（例如：波長在600nm～700nm的光）的反射率大致上相近，亦即無明顯色偏現象。然而，可能因為搭配使用的抗眩膜改變而導致色偏現象發生。因此，習知抗反射膜有調整的必要。

本發明的目的在於提供一種抗眩基材，可減少眩光。

本發明的另一目的在於提供一種抗眩基材，具有較佳的抗污效果。

本發明的另一目的在於提供一種顯示裝置，可減少眩光。

本發明的另一目的在於提供一種顯示裝置，具有較佳的抗污效果。

本發明的抗眩基材包含位於相反兩側之第一表面及第二表面，第一表面包含複數個凸起結構，每一凸起結構具有數個斜面，這些斜面的法線方向與第二表面的法線方向之夾角為θ，斜面中θ小於2.5°的部分在第二表面的垂直投影面積的和為A _＜2.5，凸起結構在第二表面的垂直投影面積為A _T，且

。

本發明的抗反射膜供與抗眩基材搭配使用，其中抗反射膜設置在抗眩基材上形成第一組合時，第一組合對藍光的反射率、對綠光的反射率、對紅光的反射率相近；抗反射膜射置在鏡面基材上形成第二組合時，第二組合對藍光的反射率≧對綠光的反射率≧對紅光的反射率。

本發明的顯示裝置包含抗眩基材及顯示面板。

以下通過特定的具體實施例並配合圖式以說明本發明所公開的連接組件的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。然而，以下所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍，在不悖離本發明構思精神的原則下，本領域技術人員可基於不同觀點與應用以其他不同實施例實現本發明。在附圖中，為了清楚起見，放大了層、膜、面板、區域等的厚度。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件「上」或「連接到」另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接連接到」另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，「連接」可以指物理及/或電性連接。再者，「電性連接」或「耦合」係可為二元件間存在其它元件。

應當理解，儘管術語「第一」、「第二」、「第三」等在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分區分開。因此，下面討論的「第一元件」、「部件」、「區域」、「層」或「部分」可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分而不脫離本文的教導。

此外，諸如「下」或「底部」和「上」或「頂部」的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，如圖所示。應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他元件的”下”側的元件將被定向在其他元件的「上」側。因此，示例性術語「下」可以包括「下」和「上」的取向，取決於附圖的特定取向。類似地，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其它元件「下方」或「下方」的元件將被定向為在其它元件「上方」。因此，示例性術語「下面」或「下面」可以包括上方和下方的取向。

本文使用的「約」、「近似」、或「實質上」包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量(即，測量系統的限制)。例如，「約」可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30％、±20％、±10％、±5％內。再者，本文使用的「約」、「近似」或「實質上」可依光學性質、蝕刻性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。

如圖1所示的實施例，本發明的抗眩基材800包含位於相反兩側之第一表面100及第二表面200，第一表面100包含複數個凸起結構110。以不同角度觀之，第一表面100是由複數個凸起結構110相連接形成。其中，凸起結構110可在使用射出成形技術形成抗眩基材800時同時形成，亦可在形成抗眩基材800後另外形成，例如使用化學氣相沈積法沈積與抗眩基材800相同的材料，或是以蝕刻、機械加工、噴沙等方式去除部分的抗眩基材800。進一步而言，第一表面100實質上為粗糙表面，第二表面200為平滑表面。

如圖2所示的實施例，抗眩基材800可由玻璃、光學透明基材如壓克力、樹酯等參雜有機或無機材料構成，是作為顯示裝置900之抗眩膜，以第二表面200貼合於顯示面310之方式設置於顯示面板300上。進一步而言，顯示面板300具有面向使用者的顯示面310。顯示面100位於顯示面板300之能顯示畫面的區域，即本領域所慣稱的主動區（active area，AA）。抗眩基材800設置在顯示面310上，以漫射（diffuse）環境光及減少環境光被鏡向反射的量，進而提升使用者觀看顯示面板300的舒適性。以顯示介質的種類而言，在本實施例中，顯示面板300可以是液晶顯示面板（liquid crystal display，LCD）；然而，本發明不限於此，在其他實施例中，顯示面板300也可以是有機發光二極體顯示面板（organic light emitting diode，OLED）、微型發光二極體顯示面板（micro-LED display）或其他適當型式的顯示面板。以可撓的程度而言，在本實施例中，顯示面板10可以是硬質（rigid）顯示面板；然而，本發明不限於此，在其他實施例中，顯示面板300也可以是軟性（flexible）顯示面板。在不同實施例中，抗眩基材800可以作為建築材料或其他用途。

圖3是凸起結構110的實施例立體示意圖。為便於說明，圖3示意性地繪示XYZ直角座標，其中方向X、Y、Z為正交。如圖3所示，每一凸起結構110具有複數個斜面111，斜面111的法線方向N與第二表面200（請見圖1）的法線方向Z之夾角為θ。進一步而言，每一凸起結構110的形狀可以不同，及/或每一凸起結構110的斜面111的傾斜程度也可以不同，但本發明不以此為限。

取用具有不同凸起結構110之第一表面100之基材A～O以目視進行抗眩效果測試。抗眩效果極佳者標記為「○」、良好者標記為「△」、不良者標記為「╳」。此外，定義垂直投影為一平行光的傳遞方向垂直於第二表面200（即平行光的傳遞方向為-Z方向），利用所述平行光照射一整個構件，而所述構件在第二表面200上所形成的投影即為所述構件在第二表面200上的垂直投影。其中，斜面中θ小於2.5°的部分在第二表面的垂直投影面積的和為A _＜2.5，凸起結構在第二表面的垂直投影面積為A _T。測試結果如表1。

進一步而言，此發明量測表面使用3D 顯微鏡，以水平面（平行第二表面）解析度92.7nm、高度解析度0.1nm進行量測，分析面積依照凸起尺度不同，在一實施例中分析範圍在200um*300um以上，量測結果為水平面等距網格的高度陣列，如圖3所示。以此高度陣列根據水平面等距網格為座標，相鄰三座標點構成一面，則可計算出斜面法線方向N與水平面法線方向Z之夾角θ。每相鄰三筆數具在第二表面具有相同投影面積，夾角θ統計區間算得的數據點數量除以總量測數量即為面積比例。舉例而言，若總共有1萬筆數據，以0~2.5度為第一區間，計算結果夾角θ在0~2.5度的數據點有350筆，則定義0~2.5度區間的面積比例為3.5%。另外也可直接以高度做為統計資料，如圖3所示的Z座標，比如以量測高度最小值定義為0，若總共1萬筆數據，0~1μm為一區間，量測數據在0~1μm的有500筆，則定義0~1um面積比例為5%。

表1

基材	抗眩效果	（％）
A	○	1.70
B	○	2.01
C	○	2.68
D	○	2.35
E	╳	4.20
F	○	2.74
G	○	2.48
H	○	2.22
I	○	2.48
J	○	1.92
K	○	1.96
L	○	3.52
M	○	3.16
N	△	3.58
O	○	1.85

在表1中，E組為對照組，其他為本發明之抗眩基材，其

，亦即小於2.5度的面積比例在3.58%以下。由表1可知，本發明之抗眩基材具有良好乃至極佳之抗眩效果。

在一實施例中，本發明之抗眩基材更具有良好的抗污效果，亦即在抗眩基材表面之污漬能較容易地被清潔去除。進一步而言，抗眩基材之總反射率在2.5%以下，尤其在1.5%以下，更尤其在1%以下，在抗眩基材表面之例如指紋等的污漬較明顯，若污漬能較容易地被清潔去除，可帶來提升使用者的購買意願及使用滿意度等的好處。

基材A～D、F～O以目視進行抗污效果測試，以有纖維的乾淨抹布、一般擦拭力道由各方向擦拭，抗污效果極佳者（污漬經3次以內擦拭可被清潔去除）標記為「○」、良好者（污漬經5次以內擦拭可被清潔去除）標記為「△」、不良者（污漬經超過5次擦拭仍無法被清潔去除）標記為「╳」。其中，斜面中θ在35°以下之部分在第二表面的垂直投影面積的和為A _≦ ₃₅，凸起結構的垂直投影面積為A _T。另一方面，如圖3所示，將量測的高度Z數據中最小值定義為0，則每一量測的高度Z數據與Z=0平面的距離為結構高度，因量測高度數據點之間的水平距離是等距的，因此一高度範圍內的數據數量除以數據總量就是此高度所佔在第二表面的投影面積比例。圖4為高度數據每一區間數據量除以總數據量的統計圖。其中，本發明將分布最多的面積比例所對應之凸起結構高度定義為「峰值高度」，所有數據中與Z=0平面最遠的數據為「總高度」，所有高度數據總和除以總數據量定義為「平均高度」。測試結果如表2。

表2

基材	抗污效果	（％）	總高度	峰值高度/平均高度
A	△	86.00	3	0.92
B	○	95.78	3	1.08
C	○	95.75	10.75	0.53
D	○	94.58	10.75	1.39
F	○	91.16	6	0.97
G	╳	91.09	3.25	0.99
H	╳	84.18	3.75	0.97
I	╳	80.96	6.25	1.02
J	╳	85.93	4.5	0.96
K	╳	85.89	3.	1.03
L	△	91.47	4.25	1.00
M	△	91.22	7.	1.02
N	○	99.44	3.75	1.14
O	○	94.87	4.5	1.11

由表2可知本發明之抗眩基材，在

，且峰值高度與平均高度之比值≦0.92時，具有良好的抗污效果。在

，且峰值高度與平均高度之比值≦0.97，具有極佳的抗污效果。在

，且峰值高度與平均高度之比值≦1.39，具有更佳的抗污效果。

習知抗反射膜（Anti-reflection Film）在鏡面基材的法線方向上對藍光（例如：波長在400nm～500nm的光）、綠光（例如：波長在500nm～600nm的光）及紅光（例如：波長在600nm～700nm的光）的反射率大致上相近。然而習知抗反射膜在本發明抗眩基材的法線方向上對藍光的反射率≦對綠光的反射率≦對紅光的反射率，亦即在第二表面的法線方向上，肉眼可較明顯地察覺色偏現象，更具體而言是偏紅色。適合本發明抗眩基材的抗反射膜，需在此抗眩基礎上有對藍、綠、紅光接近的反射率，符合的抗反射膜例如使用多層膜抗反手法的抗反射膜，其膜厚設計如在一般鏡面表塗上，會有藍色反射率≧綠色反射率≧紅色反射率的特徵，即在顏色上預先做補償，使色彩平衡以達到較低的總反射率。換言之，抗反射膜設置在抗眩基材上形成第一組合時，第一組合對藍光的反射率、對綠光的反射率、對紅光的反射率相近；抗反射膜設置在鏡面基材上形成第二組合時，第二組合對藍光的反射率≧對綠光的反射率≧對紅光的反射率。

本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。

100:第一表面 110:凸起結構 111:斜面 200:第二表面 300:顯示面板 310:顯示面 400:區域 500:抗反射膜 800:抗眩基材 900:顯示裝置 θ:夾角 N:法線方向 X:軸 Y:軸 Z:軸

圖1為本發明抗眩基材的實施示意圖。

圖2為本發明顯示裝置的實施示意圖。

圖3為本發明抗眩基材中的凸起結構的實施例示意圖。

圖4為本發明抗眩基材中的第一表面高度統計圖。

（無）

100:第一表面

200:第二表面

300:顯示面板

310:顯示面

500:抗反射膜

800:抗眩基材

900:顯示裝置

Claims

一種抗眩基材，包含位於相反兩側之一第一表面及一第二表面，該第一表面包含複數個凸起結構，每一該凸起結構具複數個不同斜率的斜面，該斜面的法線方向與該第二表面的法線方向之夾角為θ，該些斜面中θ小於2.5°的部分在該第二表面的垂直投影面積的和為A_<2.5，該些斜面在該第二表面的垂直投影面積為A_T，
×100%≦3.58%，其中該抗眩基材之總反射率在2.5%以下。
如請求項1所述的抗眩基材，其中該第一表面由複數個該凸起結構相連接形成。
如請求項1所述的抗眩基材，其中：該些斜面中θ≦35°的部分在該第二表面的垂直投影面積的和為A_≦35，
×100%≧86%；該第一表面在一量測範圍內量測到的等距離網格的高度數據統計中，數量最多的區間定義為一峰值高度，該峰值高度與該些高度數據之平均值之比值≦0.92。
如請求項1所述的抗眩基材，其中：該些斜面中θ≦35°的部分在該第二表面的垂直投影面積的和為A≦35，
×100%≧91.16%；該第一表面在一量測範圍內量測到的等距離網格的高度數據統計中，數量最多的區間定義為一峰值高度，該峰值高度與該些高度數據之平均值之比值≦0.97。
如請求項1所述的抗眩基材，其中：該些斜面中θ≦35°的部分在該第二表面的垂直投影面積的和為A_≦35，
×100%≧94.58%；該第一表面在一量測範圍內量測到的等距離網格的高度數據統計中，數量最多的區間定義為一峰值高度，該峰值高度與該些高度數據之平均值之比值≦1.39。
如請求項1所述的抗眩基材，其中該抗眩基材之總反射率在1.5%以下。
如請求項1所述的抗眩基材，其中該抗眩基材之總反射率在1%以下。
一種抗反射膜，供與如請求項1所述的抗眩基材搭配使用，其中該抗反射膜設置在該抗眩基材上形成一第一組合時，該第一組合對藍光的反射率、對綠光的反射率、對紅光的反射率相近；該抗反射膜射置在一鏡面基材上形成一第二組合時，該第二組合對藍光的反射率≧對綠光的反射率≧對紅光的反射率。
一種顯示裝置，包含：一顯示面板，具有一顯示面；如請求項1所述的抗眩基材，其中該第二表面貼合於該顯示面。
如請求項9所述的顯示裝置，進一步包含一抗反射膜，其中該抗反射膜設置在該抗眩基材上形成一第一組合時，該第一組合對藍光的反射率、對綠光的反射率、對紅光的反射率相近；該抗反射膜設置在一鏡面基材上形成一第二組合時，該第二組合對藍光的反射率≧對綠光的反射率≧對紅光的反射率。