TWI821931B - 光學膜結構、顯示裝置、以及光學膜結構的製造方法 - Google Patents

光學膜結構、顯示裝置、以及光學膜結構的製造方法 Download PDF

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Abstract

本揭露提供一種光學膜結構、一種顯示裝置、以及一種光學膜結構的製造方法。光學膜結構包含基板及表面特徵件。基板具有第一區域和第二區域。表面特徵件設置於基板上。表面特徵件具有第一表面特徵，第一表面特徵位於第一區域和第二區域之其中一者上方，且第一表面特徵不同於基板的第一區域和第二區域之另一者上的表面特徵。

Description

光學膜結構、顯示裝置、以及光學膜結構的製造方法
本揭露是有關於一種光學膜結構、一種顯示裝置、以及一種光學膜結構的製造方法，特別是有關於一種包含表面特徵件的光學膜結構、一種顯示裝置、以及一種光學膜結構的製造方法。
近年來，顯示器（例如，觸控顯示螢幕）已經漸漸成為汽車的標準配備，其除了在外觀上具有簡約美化的優點之外，顯示器可顯示的資訊也更多元豐富，對於駕駛或乘客體驗都可獲得全新正面的感受。車用顯示器與過去傳統車用配備的差異除了在資訊統整的方式之外，車用顯示器還可將多種功能整併，例如可將實體按鍵藉由作業系統搭配觸控顯示螢幕進行整合，進而改善駕駛艙內部的外觀質感。然而，車用顯示器的操作過程與一般消費性產品的的操作過程具有環境與需求上的差異，必須考量更多安全層面的運用。
在一些實施例中，本揭露提供一種光學膜結構。光學膜結構包含基板及表面特徵件。基板具有第一區域和第二區域。表面特徵件設置於基板上。表面特徵件具有第一表面特徵，第一表面特徵位於第一區域和第二區域之其中一者上方，且第一表面特徵不同於基板的第一區域和第二區域之另一者上的表面特徵。
在一些實施例中，本揭露提供一種顯示裝置。顯示裝置包含顯示面板以及光學膜結構，光學膜結構設置在顯示面板上。光學膜結構包含基板及表面特徵件。基板具有第一區域和第二區域。表面特徵件設置於基板上。表面特徵件具有第一表面特徵，第一表面特徵位於第一區域和第二區域之其中一者上方，且第一表面特徵不同於基板的第一區域和第二區域之另一者上的表面特徵。
在一些實施例中，本揭露提供一種光學膜結構的製造方法，其包含：提供一基板，具有第一區域和第二區域，其中第一區域經組態(configured to)以對應於顯示面板的觸控功能區；以及形成表面特徵件於基板的第一區域和第二區域之其中一者上，其中表面特徵件具有第一表面特徵，且第一表面特徵不同於基板的第一區域和第二區域之另一者上的表面特徵。
以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例，以展示本揭露之實施例的不同部件。以下將揭示本說明書各部件及其排列方式之特定範例，用以簡化本揭露之敘述。當然，這些特定範例並非用於限定本揭露。例如，若是本說明書以下的揭露敘述了將形成第一部件於第二部件之上或上方，即表示其包含了所形成之第一部件及第二部件是直接接觸的實施例，亦包含了尚可將附加的部件形成於上述第一部件及第二部件之間，則第一部件及第二部件為未直接接觸的實施例。此外，本揭露之說明中的各式範例可能使用重複的參照符號及/或用字。這些重複符號或用字的目的在於使本揭露較為簡化與清晰，並非用以限定各式實施例及/或所述配置之間的關係。
再者，為了方便描述圖式中之一元件或部件與另一（些）元件或部件的關係，可使用空間相對用語，例如「在…之下」、「下方」、「下部」、「上方」、「上部」及諸如此類用語。除了圖式所繪示之方位外，空間相對用語亦涵蓋使用或操作中之結構或裝置的不同方位。當結構或裝置被轉向不同方位時（例如，旋轉90度或者其他方位），則其中所使用的空間相對形容詞亦將依轉向後的方位來解釋。
在此，「約」、「大約」、「大抵」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，較佳是10%之內，且更佳是5%之內，或3%之內，或2%之內，或1%之內，或0.5%之內。應注意的是，說明書中所提供的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「大抵」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「大抵」之含義。
本揭露之實施例提供一種用於顯示裝置的光學膜結構，其中光學膜結構包含位於基板的特定區域上的表面特徵件，且表面特徵件的表面特徵與基板的其他區域上的其他表面特徵不同，當基板的特定區域和其他區域分別對應於顯示面板的觸控功能區與影像顯示區、或是分別對應於顯示面板的不同觸控輸入功能區域時，這使得使用者無須分心目視顯示面板就可以以觸覺差異感知不同區域，進而提高使用便利性。再者，表面特徵件應用在車用顯示器時，更可以提高行車的專注度與安全性。以下將進一步詳細說明光學膜結構的實施例。
請參照圖1A和圖1B，圖1A是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置1的上視圖，圖1B是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置的剖面圖。在一些實施例中，圖1B是沿圖1A之剖面線1B-1B'的剖面圖。顯示裝置1包含光學膜結構10和顯示面板20。在一些實施例中，光學膜結構10包含基板100和表面特徵件（surface feature element）200，表面特徵件200設置於基板100上。
在一些實施例中，基板100具有區域R1（又稱為「第一區域」）和區域R2（又稱為「第二區域」）。在一些實施例中，基板100包含光學膜（例如偏光板或光學性質調整膜）、有機基底層、或上述的任意組合。在一些實施例中，偏光板的結構可以包含多種膜層，由上到下依序為例如：表面保護膜、黏著層、第一保護層、偏光子、第二保護層、黏著層、離型膜等，但在本揭露的結構並非限定於此，例如可省略第一及/或第二保護層，或增加其他光學膜層。
在一些實施例中，偏光子的材料可為聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，PVA）系樹脂，聚乙烯醇系樹脂可藉由皂化聚醋酸乙烯樹脂製得。聚乙烯醇系樹脂的皂化度通常為約85莫耳%以上。聚醋酸乙烯樹脂的例子包含醋酸乙烯之單聚合物(即聚醋酸乙烯)、以及醋酸乙烯之共聚合物和其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體。其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體的例子包含不飽和羧酸(例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、正丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯)、烯烴(例如，乙烯、丙烯、1-丁烯、2-甲基丙烯)、乙烯醚(例如，乙基乙烯醚、甲基乙烯醚、正丙基乙烯醚、異丙基乙烯醚)、不飽和磺酸(例如，乙烯基磺酸、乙烯基磺酸鈉)等。作為上述乙酸乙烯酯及可與其共聚合的其他單體之共聚物的具體例，可列舉乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。聚乙烯醇系樹脂的聚合度，通常為約1000至10000左右，較理想為約1500至5000左右。聚乙烯醇系樹脂可為改質者，例如可使用以醛類改質之聚乙烯甲縮醛、聚乙烯乙縮醛、聚乙烯丁縮醛等。在一些實施例中，偏光子的厚度為5~35微米，優選為20~30微米。
在一些實施例中，第一保護層及第二保護層的材料可例如是透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻隔性等優良之熱可塑性樹脂。熱可塑性樹脂可包含乙醯基纖維素樹脂(例如：三醋酸纖維素(triacetate cellulose，TAC)、二醋酸纖維素(diacetate cellulose，DAC))、丙烯酸樹脂(例如：聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，PMMA)、聚酯樹脂(例如，聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二酯)、烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂、環烯烴樹脂、定向拉伸性聚丙烯(oriented-polypropylene，OPP)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)、環烯烴聚合物(cyclic olefin polymer，COP)、環烯烴共聚合物(cyclic olefin copolymer，COC)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、或上述之任意組合。除此之外，第一保護層及第二保護層的材料還可為例如下列熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂：(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系(例如，聚胺基甲酸酯(polyurethane，PU))、丙烯酸胺基甲酸酯系(例如，聚丙烯酸胺基甲酸酯)、環氧系(例如，環氧樹脂)、聚矽氧系(例如，聚矽氧樹脂)等。此外，亦可進一步對上述第一保護層及第二保護層實行表面處理，例如，抗眩光處理、抗反射處理、硬塗處理、帶電防止處理或抗污處理等。此外，在一些實施例中，第一保護層及第二保護層係一單層或多層光學膜。在一些實施例中，第一保護層及第二保護層的厚度可分別獨立為5~90微米，優選為35~80微米。
在一些實施例中，黏著層包含壓敏性黏著劑（pressure sensitive adhesive，PSA）、熱敏性黏著劑、溶劑揮發性黏著劑、及/或UV可固化黏著劑。在一些實施例中，壓敏性黏著劑可包含天然橡膠、合成橡膠、苯乙烯嵌段共聚物、（甲基）丙烯酸系嵌段共聚物、聚乙烯基醚、聚烯烴、及/或聚（甲基）丙烯酸酯。在一些實施例中，（甲基）丙烯酸（或丙烯酸酯）係指丙烯酸及甲基丙烯酸類二者。在一些實施例中，壓敏性黏著劑可包含（甲基）丙烯酸酯、橡膠、熱塑性彈性體、聚矽氧、胺基甲酸酯、及其組合。在一些實施例中，壓敏性黏著劑係基於（甲基）丙烯酸系壓敏性黏著劑或基於至少一種聚（甲基）丙烯酸酯。
在一些實施例中，偏光板可更包含接著劑層(未繪示)，位於第一保護膜與偏光子之間、以及第二保護膜與偏光子之間。接著劑層可包含水系接著劑，一般例如是使用聚乙烯醇系樹脂或胺基甲酸酯樹脂作為水系接著劑的主成分，且為了提高接著性可配合添加異氰酸酯系化合物或環氧化合物般之交聯劑或硬化性化合物而製成之組成物。在一些實施例中，水系接著劑之主成分是聚乙烯醇系樹脂時，除可使用部分皂化聚乙烯醇及完全皂化聚乙烯醇之外，尚可使用如羧基變性聚乙烯醇、乙醯基變性聚乙烯醇、羥甲基變性聚乙烯醇、及胺基變性聚乙烯醇般之經變性之聚乙烯醇系樹脂。這類的聚乙烯醇系樹脂之水溶液可以作為水系接著劑，而水系接著劑中之聚乙烯醇系樹脂之濃度在相對於水100質量份而言，通常為1~10質量份，以1~5質量份為佳。在一些實施例中，由聚乙烯醇系樹脂之水溶液所構成之水系接著劑中，為了如前述般提高接著性，可配合添加如多價醛、水溶性環氧樹脂、三聚氰胺系化合物、氧化鋯系化合物、及鋅化合物般之硬化性化合物。
在一些實施例中，接著劑層可為紫外線固化型接著劑，材料可列舉例如：丙烯酸系接著劑、環氧系接著劑、胺甲酸酯系接著劑、聚酯系接著劑、聚乙烯醇系接著劑、聚烯烴系接著劑、改質聚烯烴系接著劑、聚乙烯基烷基醚系接著劑、橡膠系接著劑、氯乙烯-乙酸乙烯酯系接著劑、SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物)系接著劑、乙烯-苯乙烯共聚物等乙烯系接著劑、乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚物等丙烯酸酯系接著劑等。
在一些實施例中，表面特徵件200具有一表面特徵(又稱為「第一表面特徵」)，此表面特徵(或第一表面特徵)位於區域R1和區域R2之其中一者(例如區域R1)上方，且表面特徵件200的第一表面特徵不同於基板100的區域R1和區域R2之另一者(例如區域R2)上的另一表面特徵(又稱為「第二表面特徵」)。在一些實施例中，各種表面特徵可各自包含表面高度(elevation)、表面粗糙度、表面靜摩擦係數、或上述的任意組合。
在一些實施例中，表面特徵件200包含圖案化層200C，圖案化層200C的表面與基板100的表面位於不同高度。在一些實施例中，圖案化層200C的表面高度與基板100的表面高度的差異值為等於或大於約5μm、或等於或大於約6μm、或等於或大於約8μm、或等於或大於約10μm、或等於或大於約15μm。在一些實施例中，圖案化層200C可包含複數個圖案化區塊（例如，圖案化區塊210、220、230和240）。在一些實施例中，圖案化區塊210的表面210a的高度與基板100的表面100a的高度的差異值為等於或大於約5μm，圖案化區塊220的表面220a的高度與基板100的表面100a的高度的差異值為等於或大於約5μm，圖案化區塊230的表面230a的高度與基板100的表面100a的高度的差異值為等於或大於約5μm，及/或圖案化區塊240的表面240a的高度與基板100的表面100a的高度的差異值為等於或大於約5μm。在一些實施例中，圖案化區塊210的表面210a的高度、圖案化區塊220的表面220a的高度、圖案化區塊230的表面230a的高度和圖案化區塊240的表面240a的高度可以彼此為相同或不同。
根據本揭露的一些實施例，表面特徵件200的圖案化層200C的表面高度與基板100的表面高度的差異值為等於或大於至少約5μm，如此一來可以透過此高度差異提供足夠的觸覺感知差異，進而提供足夠的觸覺感知辨別度。再者，根據本揭露的一些實施例，基板100（例如，偏光板）與表面特徵件200的圖案化層200C的總厚度（或總高度）為等於或小於約1.5mm，如此一來可以避免基板100與表面特徵件200的總厚度過大而對於顯示面板20的觸控功能（例如，觸控功能區20R1）可能產生不良影響（例如導致觸控靈敏度下降）。
在一些實施例中，圖案化層200C的面積為等於或大於1mm 2。在一些實施例中，圖案化區塊210、220、230和240各自的面積為等於或大於1mm 2。
在一些實施例中，表面特徵件200（例如，圖案化層200C）和基板100具有不同表面粗糙度。在一些實施例中，圖案化區塊210的表面210a、圖案化區塊220的表面220a、圖案化區塊230的表面230a、及/或圖案化區塊240的表面240a各自與基板100的表面100a具有不同表面粗糙度。在一些實施例中，圖案化區塊210的表面210a、圖案化區塊220的表面220a、圖案化區塊230的表面230a、及/或圖案化區塊240的表面240a與基板100的表面100a的表面粗糙度差異值可以是等於或大於約0.135μm、或等於或大於約0.15μm。在一些實施例中，圖案化區塊210的表面210a的表面粗糙度、圖案化區塊220的表面220a的表面粗糙度、圖案化區塊230的表面230a的表面粗糙度和圖案化區塊240的表面240a的表面粗糙度可以彼此為相同或不同。
根據本揭露的一些實施例，表面特徵件200的圖案化層200C與基板100的表面粗糙度差異值為等於或大於至少約0.135μm，如此一來可以透過此粗糙度差異提供足夠的觸覺感知差異，進而提供足夠的觸覺感知辨別度。
在一些實施例中，表面特徵件200（例如，圖案化層200C）和基板100具有不同表面靜摩擦係數。在一些實施例中，圖案化區塊210的表面210a、圖案化區塊220的表面220a、圖案化區塊230的表面230a、及/或圖案化區塊240的表面240a各自與基板100的表面100a具有不同表面靜摩擦係數。在一些實施例中，圖案化區塊210的表面210a、圖案化區塊220的表面220a、圖案化區塊230的表面230a、及/或圖案化區塊240的表面240a與基板100的表面100a的表面靜摩擦係數差異值可以是等於或大於0.05μs。在一些實施例中，圖案化區塊210的表面210a的表面靜摩擦係數、圖案化區塊220的表面220a的表面靜摩擦係數、圖案化區塊230的表面230a的表面靜摩擦係數和圖案化區塊240的表面240a的表面靜摩擦係數可以彼此為相同或不同。
根據本揭露的一些實施例，表面特徵件200的圖案化層200C與基板100的表面靜摩擦係數差異為等於或大於至少約0.05μs，如此一來可以透過此表面靜摩擦係數差異所產生的滑膩感或乾澀感的差別觸感提供足夠的觸覺感知差異，進而提供足夠的觸覺感知辨別度。
在一些實施例中，表面特徵件200的透光率為等於或大於約90%、或等於或大於約95%、或等於或大於約98%。如此一來，則不會對於下方的顯示面板的顯示影像之清晰度造成不良影響。
在一些實施例中，表面特徵件200的厚度為等於或大於約5微米（μm）、或等於或大於約6μm、或等於或大於約8μm、或等於或大於約10μm、或等於或大於約15μm。
在一些實施例中，表面特徵件200可包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、三醋酸纖維素(TAC)、聚醯亞胺（polyimide，PI）、聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）、聚丙烯(PP)、環烯烴聚合物(COP)、氧化矽（silicon oxide）、氮化矽（silicon nitride）、氮氧化矽（silicon oxynitride）、或上述之任意組合。在一些實施例中，表面特徵件200中可進一步包含抗菌離子，抗菌離子可為鋅離子或銀離子。在一些實施例中，抗菌離子可塗佈於表面特徵件200的表面。藉由鋅離子及/或銀離子與細胞膜、酶蛋白等結合可破壞及固化細胞膜，使得細菌繁殖可藉由干擾細胞的營養攝取而抑制。在一些實施例中，也可在基板100的表面上添加抗菌離子，以更延長抗菌時間。
在一些實施例中，顯示面板20具有影像顯示區20R2及觸控功能區20R1。在一些實施例中，光學膜結構10的表面特徵件200的表面特徵（或第一表面特徵）位於影像顯示區20R2和觸控功能區20R1之其中一者上方。在一些實施例中，光學膜結構10的表面特徵件200的表面特徵（或第一表面特徵）的面積佔顯示面板20的影像顯示區20R2及觸控功能區20R1的面積總和的比例可以是等於或小於50%、或等於或小於45%、或等於或小於40%、或等於或小於30%、或等於或小於20%。在一些實施例中，顯示面板20可為液晶顯示面板，例如可為IPS液晶顯示面板、或VA液晶顯示面板。在一些實施例中，顯示面板20可為OLED面板。
在一些實施例中，基板100的區域R1經組態(configured to)以對應於顯示面板20的觸控功能區20R1。在一些實施例中，表面特徵件200的圖案化層200C的表面特徵(或第一表面特徵)不同於基板100的表面特徵(或第二表面特徵)且經組態以對應於顯示面板20的觸控功能區20R1。在一些實施例中，圖案化層200C的圖案化區塊210、220、230和240經組態以對應於顯示面板20的觸控功能區20R1。在一些實施例中，顯示面板20的觸控功能區20R1具有複數個功能區塊，各個功能區塊對應一個觸控輸入功能(例如音量調整、光線亮度調整、冷氣溫度調整...等)。在一些其他實施例中，顯示面板20的觸控功能區20R1的兩個以上相鄰的功能區塊可共同對應一個觸控輸入功能。在一些實施例中，圖案化層200C的圖案化區塊210、220、230和240各自對應於顯示面板20的觸控功能區20R1的各個功能區塊。在一些實施例中，圖案化層200C的圖案化區塊210、220、230和240各自對應於一個觸控輸入功能。在一些其他實施例中，圖案化層200C的圖案化區塊210、220、230和240中的兩者以上相鄰者(例如，圖案化區塊210和220)可共同對應於一個觸控輸入功能。
根據本揭露的一些實施例，表面特徵件200的表面特徵(或第一表面特徵)位於區域R1和區域R2之其中一者上方，且表面特徵件200的表面特徵(或第一表面特徵)不同於基板100的區域R1和區域R2之另一者(例如區域R2)上的另一表面特徵(或第二表面特徵)，當基板100的區域R2和區域R1分別對應於顯示面板20的影像顯示區20R2與觸控功能區20R1、或是分別對應於顯示面板20的不同觸控輸入功能時，這使得使用者無須分心 目視顯示面板就可以以觸覺差異感知不同區域，進而提高使用便利性。再者，根據本揭露的一些實施例，表面特徵件200應用在車用顯示器時，更佳可以使得使用者無須分心目視顯示面板就可以透過觸覺感知來操作觸控輸入功能，進而可以提高行車的專注度與安全性。
請參照圖2A和圖2B，圖2A和圖2B是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置2A和顯示裝置2B的剖面圖。在一些實施例中，顯示裝置2A的結構和顯示裝置2B的結構類似於顯示裝置1，其差別如下所述。此外，本文自此以下與前述元件相同或相似的元件沿用相同或相似的元件標號，且相同或相似元件的相關說明請參照前述，在此不再贅述。
如圖2A所示，在一些實施例中，顯示裝置2A的表面特徵件200包含具有雙層結構的圖案化層。在一些實施例中，表面特徵件200包含黏著層200A及有機基底層200B。在一些實施例中，黏著層200A包含壓敏性黏著劑(PSA)、熱敏性黏著劑、溶劑揮發性黏著劑、及/或UV可固化黏著劑。在一些實施例中，有機基底層200B包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、三醋酸纖維素(TAC)、聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)、聚丙烯(PP)、環烯烴聚合物(COP)、氧化矽(silicon oxide)、氮化矽(silicon nitride)、氮氧化矽(silicon oxynitride)、或上述之任意組合。
如圖2B所示，在一些實施例中，顯示裝置2B的表 面特徵件200包含圖案化層，其包含黏著層200A及有機基底層200B。在一些實施例中，黏著層200A及有機基底層200B位於基板100的區域R2上。在一些實施例中，基板100的區域R2對應於顯示面板20的觸控功能區20R1的各個功能區塊。在一些實施例中，黏著層200A及有機基底層200B對應於顯示面板20的影像顯示區20R2。
請參照圖3A和圖3B，圖3A是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置3的上視圖，圖3B是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置3的剖面圖。在一些實施例中，圖3B是沿圖3A之剖面線3B-3B'的剖面圖。在一些實施例中，顯示裝置3的結構似於顯示裝置1，其差別如下所述。
在一些實施例中，表面特徵件200具有兩種不同的表面特徵(又稱為「第一表面特徵」和「第二表面特徵」)。在一些實施例中，表面特徵件200的兩種表面特徵分別位於基板100的區域R1和區域R2上。
在一些實施例中，表面特徵件200包含圖案化層200C(又稱為「第一圖案化層」)和圖案化層200D(又稱為「第二圖案化層」)。在一些實施例中，圖案化層200C和200D分別位於基板100的區域R1和區域R2上。在一些實施例中，圖案化層200C和200D分別具有不同表面特徵(或「第一表面特徵」和「第二表面特徵」)。在一些實施例中，圖案化層200C可包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、三醋酸纖維素(TAC)、聚醯亞胺 (PI)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、環烯烴聚合物(COP)、或上述之任意組合。在一些實施例中，圖案化層200D可包含氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、或上述之任意組合。在一些實施例中，表面特徵件200的厚度為等於或大於約0.8微米(μm)、或等於或大於約1μm、或等於或大於約1.5μm、或等於或大於約2μm。
在一些實施例中，圖案化層200C與圖案化層200D具有不同表面粗糙度。在一些實施例中，圖案化層200C的表面與圖案化層200D的表面的表面粗糙度差異值可以是等於或大於約0.135μm、或等於或大於約0.15μm。在一些實施例中，圖案化區塊210的表面210a、圖案化區塊220的表面220a、圖案化區塊230的表面230a、及/或圖案化區塊240的表面240a與圖案化層200D的表面200a的表面粗糙度差異值可以是等於或大於約0.135μm、或等於或大於約0.15μm、或等於或大於約0.18μm、或等於或大於約0.2μm、或等於或大於約0.25μm。
在一些實施例中，圖案化層200C和圖案化層200D具有表面靜摩擦係數。在一些實施例中，圖案化層200C的表面與圖案化層200D的表面的表面靜摩擦係數差異值可以是等於或大於0.05μs。在一些實施例中，圖案化區塊210的表面210a、圖案化區塊220的表面220a、圖案化區塊230的表面230a、及/或圖案化區塊240的表面240a與圖案化層200D的表面200a的表面靜摩擦係數差異值可以是等於或大於約0.05μs、或等於或大於約0.08μs、 或等於或大於約0.1μs、或等於或大於約0.15μs。
在一些實施例中，圖案化層200C和圖案化層200D之至少其中一者的面積為等於或大於1mm2。
在一些實施例中，光學膜結構10的表面特徵件200的兩個不同表面特徵(或「第二表面特徵」和「第一表面特徵」)分別位於顯示面板20的影像顯示區20R2和觸控功能區20R1上。在一些實施例中，表面特徵件200的圖案化層200C的表面特徵(或第一表面特徵)和圖案化層200D的表面特徵(或第二表面特徵)經組態分別對應於顯示面板20的觸控功能區20R1和影像顯示區20R2。在一些實施例中，圖案化層200C的圖案化區塊210、220、230和240各自對應於顯示面板20的觸控功能區20R1的各個功能區塊。在一些實施例中，圖案化層200C的圖案化區塊210、220、230和240各自對應於一個觸控輸入功能。在一些其他實施例中，圖案化層200C的圖案化區塊210、220、230和240中的兩者以上相鄰者(例如，圖案化區塊210和220)可共同對應於一個觸控輸入功能。
以下針對光學膜結構的圖案化層200C與圖案化層200D各自具有不同組合的表面粗糙度及表面靜摩擦係數對觸覺感知程度進行測試，其中透過使用者的手觸碰不同表面感受觸覺差異，主觀觸感度小於2表示使用者的手無法明顯感覺到差異，主觀觸感度等於或大於2表示使用者的手可以明顯感覺到差異。表1中，「HC5」、「HCC-1」與「HCC-2」均為三醋酸纖維素(TAC)系材料層，「GRT2」與「NC3」均為三醋酸纖維素(TAC)系材料層且其中添加丙烯酸系粒子，「OC」為含矽無機材料層。
表1
實施例 A B C D E F G
圖案化層200C HC5 HCC-1 HCC-2 GRT2 NC3 OC 玻璃
表面粗糙度(Ra)(μm) 0.015 0.013 0.013 0.18 0.15 0.015 0.015
靜摩擦係數(μs) 0.3 0.32 0.24 0.22 0.25 0.3 0.3
圖案化層200D OC OC OC OC OC OC OC
表面粗糙度差異(μm) 0 0.002 0.002 0.165 0.135 0 0
靜摩擦係數差異(μs) 0 0.02 0.06 0.08 0.05 0 0
主觀觸感度 1 1 2 3 2 1 1
由表1的結果可看出，在一些實施例中，當表面粗糙度差異等於或大於0.135μm，則主觀觸感度可提高至等於或大於2，這表示使用者的手已經可以明顯感覺到差異。並且，隨著表面粗糙度差異越大，例如等於或大於0.165μm，則主觀觸感度也隨之更加提高。再者，在一些實施例中，當表面靜摩擦係數差異等於或大於0.05μs，即使表面粗糙度差異相對較小，主觀觸感度仍可提高至等於或大於2，這表示使用者的手可以明顯感覺到差異。再者，隨著表面靜摩擦係數差異越大，例如等於或大於0.08μs，則主觀觸感度也隨之更加提高。
請參照圖4A和圖4B，圖4A和圖4B是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置4A和顯示裝置4B的剖面圖。在一些實施例中，顯示裝置4A的結構和顯示裝置4B的結構類似於顯示裝置3，其差別如下所述。
如圖4A所示，在一些實施例中，顯示裝置4A的表面特徵件200包含圖案化層，其包含黏著層200A及有機基底層200B且位於基板100的區域R2上。在一些實施例中，有機基底層200B的表面200a'與圖案化層200C的表面(例如，表面210a、220a、230a和240a)具有不同表面特徵(例如，「第二表面特徵」和「第一表面特徵」)。在一些實施例中，有機基底層200B的表面200a'與圖案化層200C的表面(例如，表面210a、220a、230a和240a)具有不同表面粗糙度及/或表面靜摩擦係數。
如圖4B所示，在一些實施例中，顯示裝置4B的表面特徵件200包含圖案化層，其包含黏著層200A及有機基底層200B且位於基板100的區域R1上。在一些實施例中，有機基底層200B的表面200a'與圖案化層200D的表面200a具有不同表面特徵(例如，「第一表面特徵」和「第二表面特徵」)。在一些實施例中，有機基底層200B的表面200a'與圖案化層200D的表面200a具有不同表面粗糙度及/或表面靜摩擦係數。
請參照圖5A和圖5B，圖5A和圖5B是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置5A和顯示裝置5B的剖面圖。在一些實施例中，顯示裝置5A的結構和顯示裝置5B的結構類似於顯示裝置3，其差別如下所述。
如圖5A所示，在一些實施例中，顯示裝置5A的表面特徵件200包含底層200E和圖案化表面結構200F。在一些實施例中，底層200E具有頂表面（例如，表面200a），圖案化表面結構200F至少部份埋置於底層200E內並從底層200E的頂表面露出。在一些實施例中，圖案化表面結構200F的頂表面200a1與底層200E的頂表面（例如，表面200a）實質上共平面。在一些其他實施例中，圖案化表面結構200F的頂表面200a1可突出於底層200E的頂表面（例如，表面200a）。
如圖5B所示，在一些實施例中，顯示裝置5B的表面特徵件200包含底層200E和圖案化表面結構200F。在一些實施例中，圖案化表面結構200F位於底層200E的頂表面上。在一些實施例中，圖案化表面結構200F的頂表面200a2的高度與底層200E的頂表面200a的高度的差異值為等於或大於約0.3μm、或等於或大於約0.4μm、或等於或大於約0.5μm。在一些實施例中，圖案化表面結構200F的頂表面200a2的高度與底層200E的頂表面200a的高度的差異值為小於約5μm、或小於約3μm、或小於約1μm。
在一些實施例中，底層200E可包含氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、或上述之任意組合。在一些實施例中，圖案化表面結構200F可透過對底層200E進行表面處理而形成。在一些實施例中，圖案化表面結構200F可包含噴砂微結構、3D列印材料層、網印層、矢印、紫外光固化膠層、或上述的任意組合。
請參照圖6A和圖6B，圖6A和圖6B是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置6A和顯示裝置6B的剖面圖。在一些實施例中，顯示裝置6A的結構和顯示裝置6B的結構類似於顯示裝置3，其差別如下所述。
如圖6A所示，在一些實施例中，顯示裝置6A的圖案化層200C和圖案化層200D具有不同表面高度。在一些實施例中，圖案化層200C的表面與圖案化層200D的表面位於不同高度。在一些實施例中，圖案化層200C的表面高度與圖案化層200D的表面高度的差異值為等於或大於約5μm、或等於或大於約6μm、或等於或大於約8μm、或等於或大於約10μm、或等於或大於約15μm。在一些實施例中，圖案化區塊210的表面210a的高度與圖案化層200D的表面200a的高度的差異值為等於或大於約5μm，圖案化區塊220的表面220a的高度與圖案化層200D的表面200a的高度的差異值為等於或大於約5μm，圖案化區塊230的表面230a的高度與圖案化層200D的表面200a的高度的差異值為等於或大於約5μm，及/或圖案化區塊240的表面240a的高度與圖案化層200D的表面200a的高度的差異值為等於或大於約5μm。
如圖6B所示，在一些實施例中，顯示裝置6B的有機基底層200B和圖案化層200D具有不同表面高度。在一些實施例中，有機基底層200B的表面200a'與圖案化層200D的表面200a位於不同高度。在一些實施例中，有機基底層200B的表面200a'的高度與圖案化層200D的表面200a的高度的差異值為等於或大於約5μm、或等於或大於約6μm、或等於或大於約8μm、或等於或大於約10μm、或等於或大於約15μm。
請參照圖7A和圖7B，圖7A和圖7B是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置7A和顯示裝置7B的剖面圖。在一些實施例中，顯示裝置7A的結構和顯示裝置7B的結構類似於顯示裝置1和顯示裝置3，其差別如下所述。
如圖7A和圖7B所示，顯示裝置7A和顯示裝置7B更包含基板300，基板300位於基板100和表面特徵件200之間。在一些實施例中，基板300包含有機基底層310及黏著層320。在一些實施例中，有機基底層310包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、三醋酸纖維素(TAC)、聚醯亞胺（polyimide，PI）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯(PP)、環烯烴聚合物(COP)、或上述之任意組合。在一些實施例中，黏著層320包含壓敏性黏著劑（PSA）、熱敏性黏著劑、溶劑揮發性黏著劑、及/或UV可固化黏著劑。
請參照圖8A和圖8B，圖8A和圖8B是根據本揭露的一些實施例之光學膜結構10A和光學膜結構10B的剖面圖。在一些實施例中，光學膜結構10A和光學膜結構10B類似於光學膜結構10，其差別如下所述。
如圖8A和圖8B所示，在一些實施例中，光學膜結構10A和光學膜結構10B可包含表面特徵件200、基板300、離型膜400及表面保護膜500。在一些實施例中，表面保護膜500覆蓋表面特徵件200。在一些實施例中，基板300(藉由黏著層320)貼附於離型膜400上。例如，基板300的有機基底層310可藉由黏著層320貼附於離型膜400上。在一些實施例中，光學膜結構10A可以作為可更換式光學膜結構，將離型膜400撕下後，便可將表面特徵件200透過基板300貼附至顯示面板20或貼附至基板100與顯示面板20上。在一些實施例中，當表面特徵件200貼附至顯示面板20上之後，便可將表面保護膜500移除。
根據本揭露的一些實施例，當顯示面板20的觸控功能區20R1的多種功能區塊由於系統升級等因素而改變配置方式時，或者當光學膜結構10髒汙需要更換時，可更換式光學膜結構的設計可以大幅提高使用的便利性，並且降低使用成本，也減少材料的損耗與浪費。
在一些實施例中，表面保護膜500的材料可為具有良好透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻隔性等特性之熱可塑性樹脂。在一些實施例中，熱可塑性樹脂可包含纖維素樹脂（例如，三醋酸纖維素(TAC)、二醋酸纖維素(DAC)）、丙烯酸樹脂（例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA）、聚酯樹脂（例如，聚對苯二甲酸乙二酯（PET)、聚萘二甲酸乙二酯）、烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂、環烯烴樹脂、定向拉伸性聚丙烯（OPP）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、環烯烴聚合物（COP）、環烯烴共聚合物（COC）、聚碳酸酯（PC）、或上述之任意組合。除此之外，表面保護膜500的材料還可例如是(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂。此外，亦可進一步對上述表面保護膜500實行表面處理，例如，抗眩光處理、抗反射處理、硬塗處理、帶電防止處理或抗污處理等。在一些實施例中，表面保護膜500的厚度可為5~90微米，優選為35~80微米。
請參照圖9A、圖9B和圖9C，圖9A、圖9B和圖9C是根據本揭露的一些實施例之光學膜結構10的製造方法的流程圖。
如圖9A所示，可提供基板100，並設置材料層於基板100上。在一些實施例中，材料層包含黏著層200A'及有機基底層200B'。在一些實施例中，將包含黏著層200A'及有機基底層200B'的材料層透過黏著層200A'黏貼至基板100上。在一些實施例中，基板100具有區域R1和區域R2，其中區域R1經組態以對應於後續預計貼合的顯示面板的觸控功能區。
如圖9B及圖9C所示，移除材料層（例如，黏著層200A'及有機基底層200B'）的一部份以形成表面特徵件200於基板100的區域R1上，並露出基板100的區域R2。在一些實施例中，可以透過刀模裁切以移除材料層的一部份。在一些實施例中，如圖9B所示，可透過木模摺刀沿預定的切割道裁切材料層後，接著將基板100的區域R2上方的材料層移除。至此，形成如圖9C所示的光學膜結構10。
在一些其他實施例中，請參照圖1A和1B及/或圖5A和5B，可以透過一製程方法將表面特徵件200形成於基板100的區域R1和區域R2之其中一者上。在一些實施例中，此製程方法包含對基板100的區域R1和區域R2之其中一者進行噴砂、對基板100的區域R1和區域R2之其中一者進行3D列印、對基板100的區域R1和區域R2之其中一者進行網印、貼合矢印至基板100的區域R1和區域R2之其中一者、施加紫外光固化膠層至基板100的區域R1和區域R2之其中一者、或上述的任意組合。在一些實施例中，可在基板100上形成底層200E，接著對對應於基板100的區域R1和區域R2之其中一者的底層200E的區域進行前述噴砂、3D列印、網印、貼合矢印、施加紫外光固化膠層、或上述的任意組合。
根據本揭露的一些實施例，相較於以裁切方式製作表面特徵件200，透過噴砂、3D列印、網印、貼合矢印、施加紫外光固化膠層、或上述的任意組合之方式製作圖案化的表面特徵件200，可以提高表面特徵件200的形狀、尺寸…等結構設計的彈性。
請參照圖10A、圖10B和圖10C，圖10A、圖10B和圖10C是根據本揭露的一些實施例之光學膜結構10的製造方法的流程圖。
如圖10A所示，可提供基板100，並設置材料層200D'於基板100上。在一些實施例中，材料層200D'包含一材料（又稱為「第一材料」）。在一些實施例中，可利用塗佈（coating）、沈積（deposition）、或上述之組合將材料層200D'形成於基板100上。在一些實施例中，基板100具有區域R1和區域R2，其中區域R1經組態以對應於後續預計貼合的顯示面板的觸控功能區。
如圖10B所示，可移除材料層200D'的一部份以形成一個或多個開口200D1。在一些實施例中，開口200D1露出基板100的區域R2。
如圖10C所示，將不同於材料層200D'之材料的另一種材料（又稱為「第二材料」）填入開口200D1中，以形成圖案化區塊210、220、230和240，從而形成表面特徵件200。在一些實施例中，第二材料可包含高分子材料，填入開口200D1後的第二材料經過固化製程（例如，紫外光固化製程或熱固化製程）而形成圖案化區塊210、220、230和240。
雖然本揭露以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾。因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。此外，每個申請專利範圍建構成一獨立的實施例，且各種申請專利範圍及實施例之組合皆介位於本揭露之範圍內。
1、2A、2B、3、4A、4B、5A、5B、6A、6B、7A、7B：顯示裝置 10、10A、10B：光學膜結構 20：顯示面板 20R1：觸控功能區 20R2：影像顯示區 100、300：基板 100a、200a、200a'、200a1、210a、220a、230a、240a：表面 200：表面特徵件 200A、200A'、320：黏著層 200B、200B'、310：有機基底層 200C、200D：圖案化層 200D'：材料層 200D1：開口 200E：底層 200F：圖案化表面結構 210、220、230、240：圖案化區塊 400：離型膜 500：表面保護膜 1B-1B'、3B-3B'：剖面線 R1、R2：區域
為讓本揭露之特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉不同實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。應注意的是，圖式中的各種特徵並未按照實際比例繪製且僅用以說明例示。事實上，圖式中的各種元件的尺寸可依照實際應用任意地放大或縮小，以清楚地表現出本揭露實施例的特徵。
圖1A是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置的上視圖。
圖1B是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置的剖面圖。
圖2A和圖2B是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置的剖面圖。
圖3A是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置的上視圖。
圖3B是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置的剖面圖。
圖4A、圖4B、圖5A、圖5B、圖6A、圖6B、圖7A和圖7B是根據本揭露的一些實施例之顯示裝置的剖面圖。
圖8A和圖8B是根據本揭露的一些實施例之光學膜結構的剖面圖。
圖9A、圖9B和圖9C是根據本揭露的一些實施例之光學膜結構的製造方法的流程圖。
圖10A、圖10B和圖10C是根據本揭露的一些實施例之光學膜結構的製造方法的流程圖。
1：顯示裝置 10：光學膜結構 20：顯示面板 100：基板 100a、210a、220a、230a、240a：表面 200：表面特徵件 200C：圖案化層 210、220、230、240：圖案化區塊 R1、R2：區域

Claims (20)

  1. 一種光學膜結構，包括：一基板，具有一第一區域和一第二區域；以及一表面特徵件(surface feature element)，設置於該基板上，其中該表面特徵件具有一第一表面特徵，該第一表面特徵位於該第一區域和該第二區域之其中一者上方，且該第一表面特徵不同於該基板的該第一區域和該第二區域之另一者上的一第二表面特徵，其中該表面特徵件的透光率係為等於或大於90%。
  2. 如請求項1之光學膜結構，其中該第二表面特徵位於該基板的該第一區域和該第二區域之該另一者上，且該第二表面特徵不同於該第一表面特徵。
  3. 如請求項2之光學膜結構，其中該第一表面特徵及該第二表面特徵各自包括一表面高度(elevation)、一表面粗糙度、一表面靜摩擦係數、或上述的任意組合。
  4. 如請求項1之光學膜結構，其中該表面特徵件包括一圖案化層，該圖案化層的一表面高度與該基板的一表面高度的差異值係為等於或大於5μm。
  5. 如請求項1之光學膜結構，其中該表面特徵件包括一第一圖案化層和一第二圖案化層，分別位於該基板的該第一區域和該第二區域上，且該第一圖案化層和該第二圖案化層具有不同表面粗糙度；且/或該第一圖案化層和該第二圖案化層具有不同表面靜摩擦係數；且/或該第一圖案化層和該第二圖案化層具有不同表面高 度。
  6. 如請求項5之光學膜結構，其中該第一圖案化層與該第二圖案化層之間的一表面粗糙度差異值係為等於或大於0.135μm；且/或該第一圖案化層與該第二圖案化層之間的一表面靜摩擦係數差異值係為等於或大於0.05μs；且/或該第一圖案化層的一表面高度與該第二圖案化層之間的一表面高度的差異值係為等於或大於5μm。
  7. 如請求項5之光學膜結構，其中該第一圖案化層和該第二圖案化層之至少其中一者的面積係為等於或大於1mm2。
  8. 如請求項1之光學膜結構，其中該表面特徵件包括：一底層，具有一頂表面；以及一圖案化表面結構，位於該底層的該頂表面上或至少部份埋置於該底層內並從該頂表面露出。
  9. 如請求項1之光學膜結構，其中該基板包括一光學膜、一離型膜、一有機基底層、或上述的任意組合。
  10. 如請求項9之光學膜結構，更包括一表面保護膜，覆蓋該表面特徵件。
  11. 如請求項1之光學膜結構，其中該表面特徵件的厚度係為等於或大於5μm。
  12. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板；以及一光學膜結構，設置在該顯示面板上，該光學膜結構包括： 一基板，具有一第一區域和一第二區域；及一表面特徵件，設置於該基板上，其中該表面特徵件具有一第一表面特徵，該第一表面特徵位於該第一區域和該第二區域之其中一者上方，且該第一表面特徵不同於該基板的該第一區域和該第二區域之另一者上的一第二表面特徵，其中該表面特徵件的透光率係為等於或大於90%。
  13. 如請求項12之顯示裝置，其中該顯示面板具有一影像顯示區及一觸控功能區，該光學膜結構的該表面特徵件的該第一表面特徵位於該影像顯示區和該觸控功能區之其中一者上方，該基板的該第一區域和該第二區域經組態(configured to)以分別對應於該顯示面板的該觸控功能區和該影像顯示區。
  14. 如請求項13之顯示裝置，其中該第二表面特徵位於該顯示面板的該影像顯示區和該觸控功能區之另一者上，且該第二表面特徵不同於該第一表面特徵。
  15. 如請求項12之顯示裝置，其中該第一表面特徵的面積佔該顯示面板的該影像顯示區和該觸控功能區的面積總和的比例係為等於或小於50%。
  16. 如請求項12之顯示裝置，其中該基板包括一光學膜、一有機基底層、或上述的組合；且/或該表面特徵件的厚度係為等於或大於5μm。
  17. 一種光學膜結構的製造方法，包括：提供一基板，具有一第一區域和一第二區域，其中該第一區域經 組態(configured to)以對應於一顯示面板的一觸控功能區；以及形成一表面特徵件於該基板的該第一區域和該第二區域之其中一者上，其中該表面特徵件具有一第一表面特徵，且該第一表面特徵不同於該基板的該第一區域和該第二區域之另一者上的一第二表面特徵。
  18. 如請求項17之光學膜結構的製造方法，其中形成該表面特徵件包括：設置一材料層於該基板上；以及移除該材料層的一部份以形成該表面特徵件於該基板的該第一區域和該第二區域之該其中一者上，並露出該基板的該第一區域和該第二區域之該另一者。
  19. 如請求項17之光學膜結構的製造方法，其中以一製程方法形成該表面特徵件於該基板的該第一區域和該第二區域之該其中一者上，該製程方法包括噴砂、3D列印、網印、貼合一矢印至該基板、施加一紫外光固化膠層至該基板、或上述的任意組合。
  20. 如請求項17之光學膜結構的製造方法，其中形成該表面特徵件包括：設置一材料層於該基板上，該材料層包括一第一材料；移除該材料層的一部份以形成至少一開口露出該基板的該第一區域和該第二區域之其中一者；以及將一第二材料填入該至少一開口中以形成該表面特徵件，其中該第二材料不同於該第一材料。
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