有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏及使用該屏的液晶顯示器的製作方法

2023-11-10 03:11:42 2

專利名稱：有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏及使用該屏的液晶顯示器的製作方法
技術領域：
本實用新型與液晶顯示器(LCD)保護屏有關，特別與液晶顯示器面板前組裝的防
止顯示屏面板光反射、提高液晶顯示屏光透過率並對顯示屏起保護作用的表面具有防結 霧功能的高透光率的顯示器玻璃保護屏及使用該保護屏的液晶顯示器有關。
技術背景
液晶顯示器(LCD以下稱LCD)的工作原理得知，LCD器件是由背光與發出的光 通過偏振片和液晶盒時，控制投射強度識別圖像的器件，也就是LCD的亮度取決於通 過液品盒(LCD屏的透光率)和彩膜CF光亮(CF的透光率)及背光源的亮度。因此， 提高LCD表面亮度和節約背光源功率同時提高背光源亮度主要從以下幾方面著手一 是提高背光源亮度，二是提高TFT像素的開口率，三是提高所有材料的亮度，也即儘量 增加材料的透光率，提高背光源亮度目前主要採用稜鏡增亮膜和採用新型燈光源以及提 高反射能力來增加發射亮度；提高所有材料的亮度來提高LCD表面亮度也是一個重要 的渠道，特別是顯示屏最前面的保護屏或保護膜的透光率的提高。LCD顯示屏最前面的 保護屏或保護膜目前主要採用亞克力片(PMMA樹脂片)或聚酯膜片(BOPET膜片)。 因為樹脂片雖材料透光率可高達卯％且表面光亮，但反射率單面達4%以上，雙面疊加 可達8%以上，且不耐劃傷，所以目前都在樹脂片的表面做防眩處理，將光反射率可降 到1%以下，且表面可耐鉛筆試驗硬度2H以上的劃傷。由於防眩處理是將樹脂光亮反 射表面處理為光散射表面來降低光反射率，因此得到的保護屏和保護膜實際可見光透過 率已不再是90%以上，多數都降到80%左右甚至更低，將背光源發射的亮度通過各種措 施和成本支出提高最後在顯示屏前呈現僅有總體透過率的百分之幾至百分之十，卻因保 護屏或保護膜為了防眩防反射又將這個透光率打了近20%甚至更多的折扣。(因其材料 僅有80%甚至更低的透過濾)。因此，在減少面板及保護屏的反射率，增加表面硬度抗 劃傷但又要提高保護屏或保護膜的透光率及對顯示屏的物理及機械保護性能一直是大 家的追求，特別是採用何種技術方案來降低保護屏材料的表面反射率一直以來有多種方 案不斷湧現，有在樹脂層表面利用溶膠——凝膠法沉積Ti02或Nb2(VSi02增透減反膜層 的，也有利用表面浸塗有機矽減反增透層的，但由於膜厚不易控制，透光率僅能達92% 左右，且成品率不高，表面易出現彩虹，至今保護屏或保護膜還沒有發生根本變化，特 別是反射率小於1%，透光大於93%,更優化達到97%以上的工業化成本低的實用技術
及保護屏材料還沒出現。若在顯示器面板前面採用玻璃材料保護屏，或觀看表面鍍有增 透減反射膜層的保護屏，由於該保護屏與顯示器面板在組裝時為了對顯示器面板防碰撞 損傷存在保護的間隔距離，因不是粘貼在一起而存在空氣界面，在環境溼度較大，氣溫 較低，LCD開機時有一定溫升，會造成玻璃保護屏與顯示器面板相對的一個表面因溫差 和溼度原因產生短時間的結霧，這樣就產生了利用高透光率的玻璃及鍍膜基片代替樹脂 片可能產生結霧的技術難點(因樹脂基片不會產生結霧現象)，為了將高透光率的低反射 率的鍍膜玻璃保護屏用於LCD顯示器，必須要有技術方案來處理這一難題。 實用新型內容-
本實用新型的目的是為了克服以上不足，提供一種能提高顯示器亮度、減少觀看面
光反射率、保護顯示器不受劃傷和抗損壞、同時採用低成本高效率的鍍膜技術及膜系生
產的表面具有防結霧功能的高透光率的顯示器玻璃保護屏。本實用新型的另一個目的是
為了提供一種使用該保護屏的液晶顯示器。 本實用新型的目的是這樣實現的
本實用新型有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏，包括鋼化的玻璃基片，在基片的一面 複合有Ti02層/Si02層、或NbA層/ Si02層的二層增透減反射膜層，或重疊複合有Ti(X 層/SiO,層、或NbA層/Si02層的多層增透減反射膜層，它們由基片向外依次形成Ti02 層/S化2層二層膜層、或NbA層/Si02層二層膜層、或Ti0.2層/Si02層的多層重疊膜層、 或NbA層/SiO,層的多層重疊膜層，在基片的另一面複合有抗劃傷、抗靜電、防霧減反 射至少一種功能的熱和/或光固化的丙烯酸樹脂層。在玻璃基片的一面複合至少二層結 構的增透減反射膜層，另一面塗覆丙烯酸樹脂層，可使保護屏透光率(380nm至780nm) 至少大於93%，膜面單面反射率小於1%，雙面疊加反射率小於5%，更好會小於4%， 因丙烯酸樹脂材料的透光率大於93%，基片另一面複合丙烯酸樹脂，可使該面玻璃原單 面反射率4%至少降低1%，因此可使保護屏至少透光率可達94%，更好可達95%，雙 面疊加反射率低於4%,這裡丙烯酸樹脂對單面減反貢獻1%。丙烯酸樹脂配方中加入納 米二氧化矽，可使丙烯酸自身抗劃傷能力提高，結合基底是堅硬的玻璃，可以產生大於 5H,甚至6H的鉛筆試驗硬度，且樹脂透光率仍達93%，並不影響該面的反射率，反而 有1%以上的增透貢獻。在丙烯酸樹脂配方中加入防靜電的陽離子活性劑，陽離子活性 劑塗層可以增加抗靜電能力，表面電阻可以降到1012Q以下，加氟碳活性劑可使該面防 結霧及防汙，且該面對透過率至少有1%以上的貢獻，在樹脂配方中加入增硬抗劃傷的 配方和組份，或在配方中加入不同的活性劑以使該面塗層具備抗靜電、防霧及防汙功能， 己有許多公開的技術及配方可供選擇，也有市售的各種助劑供選擇。丙烯酸系的樹脂也 有許多配方及牌號可供選擇，本方案巧妙的將至少二層Ti02或Nb205層/Si02層增透減反 膜系以及它們重疊形成的膜堆使用在基片的一面，使90%的透光率的玻璃變為高透光率
的保護屏，又在其另一面塗覆至少具有防霧配方功能的丙烯酸樹脂層，使保護屏在LCD 顯示屏上使用不僅有高透光率、低反射率且具有防結霧、抗靜電等功能，使LCD顯示 屏圖像質量更好、更亮、更清晰，且可以節約背光源的燈光源功率。
上述的有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏，在基片的一面複合有二層增透減反射膜 層，其厚度範圍是Ti0,或唚205層為5nm至20nm， Si02層為70 nm至140nm。採用此厚 度在基片一面複合Ti02或Nb2(VSi02，另一面塗熱和/或光固化的丙烯酸樹脂層，可得到 透光率大於94%，反射率兩面疊加小於4%的保護屏。該屏的樹脂面抗結霧、抗靜電， 表面電阻在10'"Q以下。
上述的有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏，在基片的一面複合有四層增透減反射膜 層，其膜厚範圍由玻璃基片向外依次是Ti02或NbA為5nm至18咖，Si02為20nm至50nm， Ti02或NbA為20nm至50nm， Si02為70 nm至140nm。採用此厚度在基片一面複合有Ti02 或Nb2(VSiO/Ti02或Nb2(VSi02，另一面複合先加熱後光固化的丙烯酸樹脂層，可得到 透光率大於95%，反射率兩面疊加小於4%的保護屏。該屏的樹脂面抗結霧、抗靜電。
上述的有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏，保護屏複合有四層增透減反射膜層的一面 具有防靜電功能，用表面電阻測試儀器在其表面測量其表面電阻小於10"Q,在防靜電 一面的靠近玻璃基片這一面的TiO,或Nb20;與玻璃基片之間複合一層二氧化錫(Sn02)或 摻錫氧化銦(ITO)或摻鋁氧化鋅(AZO)的抗靜電半導體膜層，膜層為5層，它們是防
靜電的半導體膜層/ T瓜或NbA/si(yno2或NbA/ s瓜，膜層厚度依次為半導體膜
為8nm至28nm， Ti02或NbA為5nm至18nm， Si02為20nm至50nm， Ti02或Nb205為20nm 至50nm， Si02為70 nm至140nm。採用此厚度複合5層膜，可以使鍍膜層面對觀看面 也防靜電即雙面都抗靜電，表面電阻可降至IO'"Q以下，透光率大於94%，反射率兩面 疊加小於5%。
上述的有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏，在複合有六層增透減反射膜層的最表面用 表面電阻測試儀器測量，表面電阻小於1012Q,有抗靜電功能，在玻璃基片與最裡層 的Ti02或NbA之間，複合有二氧化錫(Sn02)或慘錫氧化銦(ITO)或摻鋁氧化鋅(AZO) 的抗靜電半導體膜層，膜層為7層，它們是防靜電的半導體膜層/Ti02或Nb205/Si02/Ti02 或NbA/Si02/Ti02或Nb205/Si02，其厚度依次為半導體膜為9nm至26咖，1102或恥205 為2咖至7nm， Si02為20nm至30nm， 1102或NbA為45nm至60nm， Si02為6nm至12nra， Ti02或NbA為25nm至35nm， Si02為70 nm至95nm。採用此厚度鍍7層膜，可以使膜層
面對觀看面也防靜電，即雙面都抗靜電，表面電阻可降至10WQ以下，透光率大於94%， 反射率兩面疊加小於4%。
本實用新型液晶顯示器，液晶顯示屏前裝有一片上述的有防霧塗層的顯示器玻璃保 護屏。上述的保護屏，實際是一塊具有高增透減反射鍍層和塗層的高透光率的面板，其
一面有膜層，另一面有丙烯酸樹脂層，因丙烯酸樹脂抗氧化、抗紫外光照射能力都較強， 且因配方的調整使其具有多種功能，在與顯示器裝設時，可以應需要將樹脂層面對顯示 屏，也可以將膜面面對顯示屏，可以與顯示屏有間隔起到保護作用,提高顯示器圖像清晰 度和亮度，可以節約背光源功率，提高顯示器的觀看質量。
上述的液晶顯示器，丙烯酸樹脂層面對顯示屏設置，玻璃保護屏與顯示屏二者之間存在 空氣界面。此裝設方式，可以對液晶盒及顯示器起到較好的保護作用，因保護屏是一面 有增透減反射膜層的高透光率的面板，有空氣界面並不影響其透光率，但卻因其是鋼化 玻璃，能承受外界相當的衝擊，對價值高不耐碰撞的顯示屏起到較好保護。
本實用新型有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏提高觀看的圖像質量，透光率高，而且 生產效率高、成本低，保護屏表面具有防結霧功能。本實用新型液晶顯示器能防結霧，
節約成本，提高圖象質量。

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圖1為本實用新型結構示意圖。
圖2為本實用新型另一結構示意圖。
圖3為本實用新型再一結構示意圖。
圖4為有六層增透減反射鍍膜層的本實用新型另一結構示意圖。 圖5為本實用新型液晶顯示器結構示意圖。
具體實施方式
實施例1:
圖1給出了本實施例1圖。參見圖1，有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏1是由透明
鋼化玻璃基片4和在基片4的一面採用真空磁控濺射方法依次沉積的二層增透減反射的 TiCh膜層2和SiO.,膜層3、在基片的另一面塗覆有防霧功能的先加熱後光固化的丙烯酸 樹脂層5構成，而形成結構為SiO2/TKV玻璃基片/丙烯酸樹脂層的有防霧塗層的顯示器 玻璃保護屏l。在基片4的一面鍍兩層增透減反射鍍膜層，光透過率大於94%，雙面疊 加反射率小於2%，鍍膜優化的厚度為Ti02為10 16nm ， Si0,為90 120 nm。丙烯 酸樹脂層加入氟碳活性劑，可使該面防結霧及防汙。 實施例2:
圖2給出了本實施例2結構圖。本實施例2基本與實施例1同，不同處是在基片4 的一面鍍四層增透減反射鍍膜層，而形成結構為Si02/Ti02/Si(VTi02/玻璃基片/丙烯酸 樹脂層的有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏6，光透過率大於95%，雙面疊加反射率小於 1.5%，鍍膜優化的厚度依次為Si02為100 115nm/TiO2為30 36nm/SiO2為36 45 nm/Ti。2為8 12nrn。
實施例3:
圖3給出了本實施例3圖，本實施基本與實施例2相同，不同處是在基片4的一面 鍍有四層增透減反射鍍膜層，這一面的增透減反射鍍膜層與玻璃基片之間用真空磁控濺 射方法沉積一層抗靜電層8，抗靜電層8為摻鋁氧化鋅(AZO)半導體膜層，而另一面 塗覆有防霧功能的先加熱後光固化的丙烯酸樹脂層5，而形成結構為SiCV Ti02/ SiO/TiCMAZO/玻璃基片/丙烯酸樹脂層的具有防霧塗層的有抗靜電功能的高透光率的 玻璃保護屏7，透光率大於96%，抗靜電面表面電阻小於IO"Q，雙面疊加反射率小於 1.5。/。，鍍膜優化的厚度依次為SiC^為80 90 nm/Ti2為40 50 nm / Si02為30 40 nm /TiO2為4 8nm/摻鋁氧化鋅(AZO) 16 20nm。
實施例4:
圖4給出了本實施例4的圖，本實施基本與實施例2相同，不同處是在基片4的一 面鍍有六層增透減反射鍍膜層，這一面的增透減反射鍍膜層與玻璃基片之間用真空磁控 濺射方法沉積一層抗靜電層8，抗靜電層8為摻鋁氧化鋅(AZO)半導體膜層，而另一 面塗覆有防霧功能的加熱固化的丙烯酸樹脂層5，而形成結構為Si(V Ti(V Si02/ Ti02 / SiO/nO/AZO/玻璃基片/丙烯酸樹脂層的具有防霧塗層的有抗靜電功能的高透光率的 玻璃保護屏9，透光率大於96%,抗靜電面表面電阻小於10"Q，雙面疊加反射率小於 1%，鍍膜優化的厚度依次為Si02為80 95 nm / 1102為26 34 nm /Si02為6 9 nm / Ti02 為46 56nm/Si02為23 28nm/Ti02為4 7nm/摻鋁氧化鋅(AZO) 18 23 nm。
實施例5:
圖5給出了本實施例5圖，圖5為本實用新型液晶顯示器結構示意圖，液晶顯示器 由顯示器外殼IO、顯示器ll、結構為Si(V Ti02,/SiO/Ti(V玻璃基片/丙烯酸樹脂層的 有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏6組成，保護屏6與顯示屏12裝設時其間存在空氣界 面13，裝設時，將樹脂層5面對顯示屏12，使保護屏6與顯示屏12之間保留一定間距， 可以對液晶盒明顯起到防碰撞保護作用。
上述各實施例是對本實用新型的上述內容作進一步的說明，但不應將此理解為本實 用新型上述主題的範圍僅限於上述實施例。凡基於上述內容所實現的技術均屬於本實用 新型的範圍。
權利要求1、有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏，其特徵在於包括鋼化的玻璃基片，在基片的一面複合有TiO2層/SiO2層、或Nb2O5層/SiO2層的二層增透減反射膜層，或重疊複合有TiO2層/SiO2層、或Nb2O5層/SiO2層的多層增透減反射膜層，它們由基片向外依次形成TiO2層/SiO2層二層膜層、或Nb2O5層/SiO2層二層膜層、或TiO2層/SiO2層的多層重疊膜層、或Nb2O5層/SiO2層的多層重疊膜層，在基片的另一面複合有抗劃傷、抗靜電、防霧減反射至少一種功能的熱和/或光固化的丙烯酸樹脂層。
2、 如權利要求1所述的有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏，其特徵在於在基片的一 面複合有二層增透減反射膜層，其厚度範圍是Ti02或NbA層為5nm至20nm， Si02層為 70 nm至140nm。
3、 如權利要求1所述的有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏，其特徵在於在基片的一 面複合有四層增透減反射膜層，其膜厚範圍由玻璃基片向外依次是Ti02或NbA為5nm 至18nm, Si。2為20哪至50nm， TiO'2或NbA為20nm至50nm， Si(^為70 nm至140nm。
4、 如權利要求3所述的有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏，其特徵在於保護屏複合 有四層增透減反射膜層的一面具有防靜電功能，用表面電阻測試儀器在其表面測量其表 面電阻小於IO"Q,在防靜電一面的靠近玻璃基片這一面的Ti02或NbA與玻璃基片之 間複合一層二氧化錫或摻錫氧化銦或摻鋁氧化鋅的抗靜電半導體膜層，膜層為5層，它 們是防靜電的半導體膜層/Ti2或Nb力;/Si(VTi02或NbA/Si02,膜層厚度依次為半導 體膜為8nm至28nm, Ti。2或喊為5nm至18nm， S瓜為20nm至50nm， m或歸5為 20nm至50nm， Si(X為70 nm至140nm。
5、 如權利要求1所述的有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏，其特徵在於在複合有六 層增透減反射膜層的最表面用表面電阻測試儀器測量，表面電阻小於1012Q，有抗靜 電功能，在玻璃基片與最裡層的Ti02或唚205之間，複合有二氧化錫或摻錫氧化銦或摻 鋁氧化鋅的抗靜電半導體膜層，膜層為7層，它們是防靜電的半導體膜層/ Ti02或 NbA/Si02/Ti02或NbA/ Si02/Ti02或NbA/Si02，其厚度依次為半導體膜為9nro至26nm， Ti02或NbA為2nm至7nm, Si02為20nm至30nm， Ti02或NbA為45nm至60nm, Si。2為 6nm至12nm， Ti02或唚205為25nm至35nm， Si(^為70 nm至95nm。
6、 液晶顯示器，其特徵在於液晶顯示屏前裝有一片有權利要求1至5的任意一項 所述的有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏。
7、 如權利要求6所述的液晶顯示器，其特徵在於丙烯酸樹脂層面對顯示屏設置， 玻璃保護屏與顯示屏二者之間存在空氣界面。
專利摘要本實用新型提供了一種有防霧塗層的顯示器玻璃保護屏，包括鋼化的玻璃基片，在基片的一面複合有TiO2層/SiO2層、或Nb2O5層/SiO2層的二層增透減反射膜層，或重疊複合有TiO2層/SiO2層、或Nb2O5層/SiO2層的多層增透減反射膜層，它們由基片向外依次形成TiO2層/SiO2層二層膜層、或Nb2O5層/SiO2二層膜層、或TiO2層/SiO2層的多層重疊膜層、或Nb2O5層/SiO2層的多層重疊膜層，在基片的另一面複合有抗劃傷、抗靜電、防霧減反射至少一種功能的熱和/或光固化的丙烯酸樹脂層。本實用新型保護屏能降低反射率，提高透光率、光學圖象的效果，大大降低成本，充分提高顯示屏的抗衝擊破壞能力，成為安全保護屏。本實用新型還提供了使用本玻璃保護屏的液晶顯示器。
文檔編號B32B33/00GK201000490SQ20072007838
公開日2008年1月2日 申請日期2007年2月1日 優先權日2007年2月1日
發明者甘國工 申請人:甘國工