TWI451117B - 多功能光學膜、其之製造方法、及包含其之影像顯示系統 - Google Patents

Description

多功能光學膜、其之製造方法、及包含其之影像顯示系統

本發明係有關於一種影像顯示系統及其製造方法，特別是關於一種具有多功能光學膜的影像顯示系統及其製造方法。

觸控型面板係為一種供使用者於顯示器上直接輸入資料或訊號的輸入介面。相較於過去常使用滑鼠或鍵盤等訊號輸入裝置，使用者可以依照手指或觸控筆所碰觸的面板區域轉換成電氣訊號進行訊號輸入，對於使用者之操作極具親和力、實用性、及便利性，因此被廣泛使用於各種類型尺寸或領域之電子產品，例如智慧型手機、平板電腦、ATM等設備。

無論應用於何種領域，觸控型面板係基於“觸碰”作為輸入的方法，這些產品最常和使用者接觸的部位為臉頰和手指。尤其是裝設於公開場所之具有觸控型面板的電子裝置，使用者眾多且使用頻率極高，可能使得該等裝置成為微生物或細菌孳生傳播的溫床。因此，有必要形成一抗菌膜於該等裝置上。此外，在使用者與觸控型面板接觸的過程中，使用者也易在面板上易留下許多油脂、灰塵、或髒污，造成顯示影像的失真。因此，在面板上形成一具有防污能力的膜層，也是有其必要性。

一般來說，為了加強面板的可視度，一防眩光層被用來降低環境光的反射，達到防眩光的功能。再者，任何一種講求安全性的電子產品，都需要有防靜電放電(ESD)的設計，以免造成電子產品中零件的損壞，觸控型面板一樣也不例外。

然而，目前光學膜產品多為具有抗菌、抗污、防眩光、或抗靜電單一功能力的光學膜，無法同時滿足所有需求。雖然業界已有在開發同時具有多功能的光學膜，但是無前仍無一款多功能膜能同時滿足抗菌、抗污、防眩光、及抗靜電四項需求。

有鑑於此，本發明提供一種多功能光學膜，可應用於一顯示裝置(例如為液晶顯示裝置、或是有機發光二極體顯示裝置)，同時具有抗菌、抗污、防眩光、及抗靜電等功能，可用來取代傳統使用複數層單一功能光學膜，除了大幅降低製程成本及時間外，可避免顯示系統的透光度因使用複數膜層光學膜而降低的問題發生。

根據本發明一實施例，該多功能光學膜包括：一基材，具有一上表面；一圖形化導電層形成於該基材之上，其中該圖形化導電層係具有一網狀結構，並定義出複數個網孔；以及，複數個突出結構係對應填入該複數個網孔，其中該突出結構之厚度係大於該圖形化導電層之厚度。本發明所述之光學膜，除了可應用在顯示系統外，亦可進一步應用於汽車玻璃、家電業、或建築業，用以提昇表面抗污易潔性、抗菌、抗眩、及防靜電能力。

根據本發明其他實施例，本發明亦提供上述多功能光學膜的製造方法，包含：提供一基材；形成一圖形化導電層於該基材之上，其中該圖形化導電層係具有一網狀結構，並定義出複數個網孔；以及，形成複數個突出結構對應填入該複數個網孔，其中該突出結構之厚度係大於該圖形化導電層之厚度。

根據本發明其他實施例，本發明亦提供一種影像顯示系統，包含一顯示裝置，以及上述之多功能光學膜，配置於該顯示裝置之上。值得注意的是，該影像顯示系統可為觸控型影像顯示系統，除了達到防眩光及抗靜電的目的外，亦可降低指紋殘留以及細菌孳生。

為使本發明之上述目的、特徵能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第1圖，係顯示根據本發明一實施例所述之多功能光學膜50的剖面結構示意圖，該多功能光學膜50包含一基材10、一圖形化導電層12、及複數個突出結構14。其中該基材10係具有一上表面11，該圖形化導電層12形成於該基材10之上表面11，其中該基材10之上表面11係與該圖形化導電層12定義出複數個網孔13，而該複數個突出結構14則係對應填入全有的網孔13中。請參照第2圖，係為第1圖所述之多功能光學膜50其俯視結構示意圖(其中第1圖所示之剖面結構示意圖係為第2圖沿2-2’切線所示之剖面)。由第2圖可知，該圖形化導電層12係具有由複數交錯的線狀區域所構成的網狀結構以及複數個網孔13，其中該線狀區域15的線寬W1係介於1-100μm。該基材10可為透明或不透明的基材，若該多功能光學膜50係應用於顯示裝置時，該基材10較佳係為一高透光度的透明基材，包含玻璃基材、透明塑膠基材、或透明陶瓷基材。該導電層12可包含奈米金屬材料，例如奈米金、奈米銀、奈米銅、或奈米鉑所構成的導電層，如此一來，可達到抗靜電及抗菌的效果。該突出結構14可由抗污材料如氟素樹脂所構成，例如由氟化矽氧烷聚合物、聚氟矽氧烷丙烯酸、或全氟聚醚改質矽氧烷聚合物所構成，如此一來，該多功能光學膜50可具有防污及易自潔的特性。該圖形化導電層12係具有一厚度H1介於1-10μm之間，而該突出結構14係具有一厚度H2介於1-20μm之間，且該突出結構的最大剖面寬度W2係介於1-100μm。值得注意的是，為使該多功能光學膜50具有防眩光的特性，該突出結構14之厚度H2係大於該圖形化導電層12之厚度H1。一般來說，該圖形化導電層12之厚度H1係介於1-10μm之間，而該突出結構14之厚度H2係介於1-20μm之間。根據本發明一實施例，為加強該多功能光學膜50的防眩光性質，該突出結構14的厚度可為該圖形化導電層12的兩倍。

請參照第2圖，該圖形化導電層12之網孔13形狀可為正方形。此外，根據本發明其他實施例，該圖形化導電層12之網孔13形狀亦可為三角形(請參照第3圖)、菱形(請參照第4圖)、蜂巢形(請參照第5圖)、圓形、橢圓形、長方形、五角形、或其組合。再者，根據本發明另一實施例，該突出結構14可以進一步覆蓋部份該網孔13附近的圖形化導電層12的上表面，並配合氧電漿(O₂ plasma)處理來簡化製程手續，創造出一仿蓮花效應以利於整面性塗佈時，並讓抗污材料自行填充於網孔中，使得該圖形化導電層12亦有部份上表面未被該突出結構14所覆蓋，達到抗菌及抗靜電的功效，請參照第6圖。

根據本發明一實施例，該多功能光學膜50的製造方法包含以下步驟：首先，請參照第7圖，係提供該基材10，其中該基材10具有一上表面11。此外，在該基材的下表面，亦可視需要形成有膜層(例如黏著層(未圖示))。接著，請參照第8圖，形成該圖形化導電層12於該基材10之上，其中該圖形化導電層12係具有網狀結構，露出複數個網孔13。在此，該圖形化導電層形成方式可為以濕式製程(例如：網印或噴墨製程)將一塗佈組合物形成於該基材之上，以形成一圖形化塗層，其中該塗佈組合物包含一奈米金屬及一樹脂，該奈米金屬包含金、銀、銅、或鉑，而該樹脂包含聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醚碸、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、或聚己內醯胺。此外，根據本發明另一實施例，該圖形化導電層形成方式亦可為以微影製程將一塗佈組合物形成於該基材之上，形成該圖形化塗層。在形成完該塗層後，接著，對該塗層進行一烘烤製程使其硬化，得到該圖形化導電層12。該烘烤製程可具有一製程溫度介於100-200℃之間，例如150℃，而烘烤時間可介於10-60分鐘之間，例如30分鐘。由於該圖形化導電層12內包含金屬奈米粒子，且厚度控制在1-10μm之間，因此可形成具有導電性的透明網狀結構層。

接著，請參照第9圖，在形成該圖形化導電層12於該基材10的步驟後，係形成複數個突出結構14，以對應填入該複數個網孔13(將所有網孔13皆被填滿)，其中，將該突出結構14填入該複數個網孔13的方式可為噴墨印刷、或是網印方式，並接續進行一烘烤製程(例如在100℃下烘烤1小時)。

本發明所述之多功能光學膜可以進一步應用於一影像顯示系統中，作為顯示裝置影像顯示面的光學膜，可以提昇影像顯示面的抗污性、抗菌、抗眩、及防靜電能力。請參照第10圖，該影像顯示系統100可包含一顯示裝置60(例如為液晶顯示裝置、或是有機發光二極體顯示裝置，其具有一影像顯示面(未圖示))，其中該影像顯示系統100可更包含一觸控裝置(例如為外置式(out-cell)觸控裝置、整合式(on-cell)觸控裝置、或是內建式(in-cell)觸控裝置)40，而本發明所述之多功能光學膜50係配置於該顯示裝置60之影像顯示面上(若該觸控裝置40為外置式觸控裝置，則該多功能光學膜50係直接配置於其上)。舉例來說，請參照第11圖，係為本發明一實施例所述之影像顯示系統100的剖面示意圖，該影像顯示系統100包含一顯示裝置60，而該顯示裝置60具有一影像顯示面61。一外置式觸控裝置40係配置於該顯示裝置60中。值得注意的是，一多功能光學膜50係配置於該影像顯示面61上，以達到抗菌、抗污、防眩光、及抗靜電等功能。根據本發明一實施例，該影像顯示系統100可例為筆記型電腦、行動電話、數位相機、個人數位助理、桌上型電腦、電視機、車用顯示器、或攜帶式數位影音光碟播放器。此外，該型影像顯示系統亦可為一觸控型影像顯示系統。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為基準。

2-2’．．．切線

10．．．基材

11．．．上表面

12．．．圖形化導電層

13．．．網孔

14．．．突出結構

15．．．線狀區域

50．．．多功能光學膜

60．．．顯示裝置

100．．．影像顯示系統

H1．．．圖形化導電層厚度

H2．．．突出結構厚度

W1．．．圖形化導電層寬度

以及

W2．．．突出結構寬度

第1圖係為一剖面結構示意圖，繪示根據本發明一實施例所述之多功能光學膜。

第2圖係為一本發明所述之多功能光學膜50的俯視結構示意圖，而第1圖所述之剖面結構示意圖係為第2圖沿2-2’切線所示之剖面。

第3圖係為一俯視結構示意圖，繪示根據本發明一實施例所述之多功能光學膜，其中該網孔係為三角形排列。

第4圖係為一俯視結構示意圖，繪示根據本發明一實施例所述之多功能光學膜，其中該網孔係為菱形排列。

第5圖係為一俯視結構示意圖，繪示根據本發明一實施例所述之多功能光學膜，其中該網孔係為蜂巢形排列。

第6-9圖係為一係列剖面結構示意圖，繪示第1圖所述之多功能光學膜其製造方式。

第10圖係繪示根據本發明一實施例之影像顯示系統方塊示意圖。

第11圖係繪示根據本發明一實施例之影像顯示系統剖面示意圖。

2-2’．．．切線

12．．．圖形化導電層

13．．．網孔

14．．．突出結構

15．．．線狀區域

W1．．．圖形化導電層寬度

Claims (20)

1. 一種多功能光學膜，包括：一基材，具有一上表面；一圖形化導電層形成於該基材之上，其中該圖形化導電層係具有一網狀結構，並定義出複數個網孔；以及複數個突出結構係對應填入該複數個網孔，其中該突出結構之厚度係大於該圖形化導電層之厚度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多功能光學膜，其中該基材係包含玻璃基材、透明塑膠基材、或透明陶瓷基材。
3. 如申請專利範圍第1項所述之多功能光學膜，其中該圖形化導電層之厚度係介於1-10μm之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之多功能光學膜，其中該突出結構之厚度係介於1-20μm之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之多功能光學膜，其中該突出結構厚度係為該圖形化導電層厚度的兩倍。
6. 如申請專利範圍第1項所述之多功能光學膜，其中該圖形化導電層係包含奈米金屬材料。
7. 如申請專利範圍第6項所述之多功能光學膜，其中該奈米金屬材料包含金、銀、銅、或鉑。
8. 如申請專利範圍第6項所述之多功能光學膜，其中該圖形化導電層更包含一樹脂。
9. 如申請專利範圍第8項所述之多功能光學膜，其中該樹脂包含聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醚碸、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二 甲酸丁二醇酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、或聚己內醯胺。
10. 如申請專利範圍第1項所述之多功能光學膜，其中該突出結構係為氟素樹脂。
11. 如申請專利範圍第10項所述之多功能光學膜，其中該突出結構係為氟化矽氧烷聚合物、聚氟矽氧烷丙烯酸、或全氟聚醚改質矽氧烷聚合物。
12. 如申請專利範圍第1項所述之多功能光學膜，其中該突出結構的最大剖面寬度係介於1-100μm。
13. 如申請專利範圍第1項所述之多功能光學膜，其中該圖形化導電層之網狀結構係由複數交錯的線狀區域所構成，其中該線狀區域的線寬係介於1-100μm。
14. 如申請專利範圍第1項所述之多功能光學膜，其中該網孔的形狀係為圓形、橢圓形、三角形、菱形、正方形、長方形、五角形、蜂巢形、或其組合。
15. 如申請專利範圍第1項所述之多功能光學膜，其中該突出結構係進一步覆蓋部份該圖形化導電層。
16. 一種多功能光學膜的製造方法，包含：提供一基材；形成一圖形化導電層於該基材之上，其中該圖形化導電層係具有一網狀結構，並定義出複數個網孔；以及形成複數個突出結構對應填入該複數個網孔，其中該突出結構之厚度係大於該圖形化導電層之厚度。
17. 如申請專利範圍第16項所述之多功能光學膜的製 造方法，其中該圖形化導電層形成方式包括：將一塗佈組合物形成於該基材之上，形成一圖形化塗層，其中該塗佈組合物包含一奈米金屬及一樹脂；以及對該圖形化塗層進行一烘烤製程。
18. 如申請專利範圍第16項所述之多功能光學膜的製造方法，在形成該圖形化導電層於該基材之上的步驟後，更包括：利用一氧電漿對該圖形化導電層進行一表面疏水處理。
19. 一種影像顯示系統，包含：一顯示裝置，具有一影像顯示面；以及如申請專利範圍第1項所述之多功能光學膜，配置於該影像顯示面之外。
20. 如申請專利範圍第19項所述之影像顯示系統，其中該顯示裝置更包含一觸控裝置。