專利名稱：高透光率玻璃的顯示器保護屏及使用該屏的液晶顯示器的制作方法
高透光率玻璃的顯示器保護屏及使用該屏的液晶顯示器技術領域-本發明與液晶顯示器(LCD)保護屏有關，特別與液晶顯示器面板前粘貼和 組裝的防止顯示屏面板光反射、提高液晶顯示屏光透過率并對顯示屏起保護作用 的高透光率玻璃的顯示器保護屏及使用該保護屏的液晶顯示器有關。
背景技術：
從液晶顯示器(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 取決于通過液晶盒(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，也即盡量增加材料的透光率，提高背光源亮度目前主要釆用棱 鏡增亮膜和采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釆用亞克 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90%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。由于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己 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，最后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。特別是采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涌現，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，也有利用表面浸涂有機硅減反增透層 的，但由于膜厚不易控制，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，特別是反射率小于1%、透光率大于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。
發明內容
本發明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、同時采用低成本高效率的鍍膜技術 及膜系生產的高透光率的玻璃保護屏。本發明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。本發明的目的是這樣實現的-本發明高透光率玻璃的顯示器保護屏，包括透明玻璃基片，在基片兩面采用 真空磁控濺射方法，依次沉積Ti02和Si02、或NW)s和Si02二層增透減反射的鍍 膜層，或依次重疊沉積Ti02和SiO"或NW)5和Si02多層增透減反射的鍍膜層， 它們由基片向外依次形成Ti02層和Si02層二層鍍膜層、或,205層和Si02層二層 鍍膜層、或Ti02層和Si02層的多層重疊鍍膜層、或NbA層和Si02層的多層重疊 鍍膜層。高透光率的液晶顯示器(LCD)保護屏，采用透明玻璃基片，特別是鋼 化玻璃基片增加了顯示器的光亮度，使圖像更晶瑩剔透，采用真空磁控濺射方法 鍍Ti02或Nb》5和SiO"更特別是用中頻孿生反應磁控濺射等離子監測在線閉環 控制裝置(PEM系統)濺射Ti(X或NW^和Si02有比一般磁控濺射高幾倍的沉 積速率，得到低成本的鍍膜層和優化的高折射率/低折射率材料的膜系或膜堆，使 基片上獲得增透減反效果明顯、沉積效率高、質量好、附著力強、抗劃傷的膜層， 由于選用這種膜系及膜堆，使設備生產專業化并能容易制作四層或六層Ti02或 Nb2(^和SiO,的增透膜層。用重復或往返的方式即可在不更換材料和靶位情況下 完成四至六層的膜堆鍍膜，相應的比其它增透減反射膜系更加經濟，生產效率更 高，成本更低。使保護屏由較低的生產成本得以大量在LCD顯示器上應用。上述的高透光率的玻璃保護屏，基片兩面鍍膜層分別為二層，其厚度范圍是 Ti02或Nb^)s為5ntn至20nm， SiC^為70 nm至140nm。采用此厚度在基片兩面 鍍Ti02或Nb205/Si02,可得到透光率大于94% (更好可達95%)、雙面疊加反射 率小于2%的保護屏。上述的髙透光率玻璃的顯示器保護屏，基片兩面鍍膜層中至少一面鍍膜層為 四層膜層，其膜厚范圍由玻璃基片向外依次是Ti02或Nb20s為5nm至18mn， Si02 為20nm至50nm， TiOa或1^>205為20nm至50nm， SiC^為70腿至140nm。采用 此厚度在基片兩面鍍四層，透光率大于97%，更好可達98%，雙面疊加反射率小 于2%,更好低于1%。上述的高透光率玻璃的顯示器保護屏，基片兩面鍍膜層中至少一面鍍膜層為 六層，它們是鍍在透明玻璃基片上的第一層Ti02或Nb20"第二層Si02、第三層Ti(X,或Nb20;、第四層SiO"第五層Ti02或Nb205、第六層Si02,膜層厚度范圍 由玻璃基片向外依次是Ti02或Nb20,為1.5nm至6nm，Si02為25nm至45nm，Ti02 或Nb205為8nm至15nm, Si02為40 nm至60nm， TiOa或Nb2Q,為12nm至20nm， SiO2為80nm至140nm。采用此厚度在基片兩面鍍六層，透光率大于98%，更好 可達99%，雙面疊加反射率小于1%。上述的髙透光率玻璃的顯示器保護屏，保護屏至少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于10'2q,在防靜電一面的靠近玻 璃基片這一面的TiO,或Nb205與玻璃基片之間用真空磁控濺射方法沉積一層二氧 化錫(SnO》或摻錫氧化銦(ITO)或摻鋁氧化鋅(AZO)的抗靜電半導體膜層， 鍍膜層為5層，它們是防靜電的半導體膜層/ Ti02或Nb2CySiO/n02或Nb20;/ Si02, 膜層厚度依次為半導體膜為8nm至28nm， 1102或Nb.,a為5nm至18nm, Si02 為20nm至50nm， Ti02或>^205為20歸至50腿，Si02為70 nm至140腦。采 用此膜系在基片一面鍍五層，另一面鍍四層增透減反膜層，透光率可達96%，雙 面疊加反射率小于1.5%,也可根據需要在兩面都鍍五層，兩面都具抗靜電功能。上述的高透光率玻璃的顯示器保護屏，保護屏至少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于10'2q，在防靜電一面的靠近玻 璃基片這一面的Ti02或Nb205與玻璃基片之間用真空磁控濺射方法沉積一層二氧 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， 鍍膜層為7層，它們是防靜電的半導體膜層/Ti02或Nb205/SiO/Ti02或Nb205/ SiO/Ti02或Nb2(VSi02，優選的膜層厚度依次為半導體膜為8nm至28nm， Ti02 或Nb2(^為2nm至7nm, SiC^為20nm至30nm， 1102或NbzOs為40nm至60nm， Si02為6nm至12nm， 1102或Nb"5為25nm至36nm， Si02為70 nm至100nm。 采用此膜系在基片一面鍍七層，另一面鍍六層增透減反膜層，透光率可達98%， 雙面疊加反射率小于1%，也可根據需要在兩面都鍍七層，兩面都具抗靜電功能。上述的高透光率玻璃的顯示器保護屏，玻璃基片采用的是鋼化或半鋼化的玻 璃基片。本發明液晶顯示器，液晶顯示屏前裝有一片上述高透光率玻璃的顯示器保護屏。上述的液晶顯示器，保護屏與顯示屏裝設時其間存在空氣界面。裝設時，使 保護屏與顯示屏之間保留一定間距，可以對液晶盒明顯起到防碰撞保護作用，因 高透光率和低反射率的保護屏而使圖像更清晰。上述的液晶顯示器，保護屏與顯示屏裝設時其間不存在空氣界面，是用粘結 劑粘貼為一體。將顯示屏與保護屏粘結為一體，可以明顯提高顯示屏一米高、6 面的跌落損壞試驗的性能。本發明高透光率玻璃的顯示器保護屏能提高顯示器亮度，減少觀看面光反反射率，保護顯示器不受劃傷和抗損壞，提高觀看的圖像質量，透光率高，而且生 產效率高、成本低。本發明液晶顯示器能節約成本，提高圖象質量。
圖1為本發明結構示意圖。圖2為本發明另一結構示意圖。圖3為本發明再一結構示意圖。圖4是鍍有抗靜電層的本發明結構示意圖。圖5是鍍有抗靜電層的本發明另一結構示意圖。圖6為本發明液晶顯示器結構示意圖。圖7為本發明液晶顯示器另一結構示意圖。
具體實施例方式
實施例1:圖1給出了本實施例1圖。參見圖1，高透光率玻璃的顯示器保護屏1是由透明玻璃基片4和在基片4的兩面采用真空磁控濺射方法依次沉積的二層增透減 反射的TiO:,膜層2和Si02膜層3，而形成結構為Si02/Ti(v玻璃基片/Ti(VSi02的 高透光率玻璃的顯示器保護屏1。在基片4的雙面各鍍兩層增透減反射鍍膜層， 光透過率大于94%,雙面疊加反射率小于2%，鍍膜優化的厚度為Ti02為10 16誰，S瓜為90 120 nm。 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的雙面各鍍四層增透減反射鍍膜層，而形成結構為Si02 / Ti02 / SiO/TKV 玻璃基片/TiCy Si02/ Ti(V Si02的高透光率玻璃的顯示器保護屏6,雙面各光透過 率大于97%,雙面疊加反射率小于1.5%，鍍膜優化的厚度依次為Si02為100 115 nm/Ti。2為30 36 nm / SiG^為36 45腿/加2為8 12 nm/玻璃基片/Ti02 為8 12nm/Si02為36 45腦/肌為30 36 nm / Si。2為謂 115nm。實施例3 ,圖3給出了本實施例3的圖，本實施基本與實施例2相同，不同處是在基片 4的雙面各鍍六層增透減反射鍍膜層，而形成結構為Si02 / Ti02/ Si02/Ti02 /sio/ncy玻璃基片/Ti(v skv tkv sicv Tio2/ si02的高透光率的玻璃顯示器保護屏7,光透過率大于98.5%，雙面疊加反射率小于1%，鍍膜優化的厚度依次為 SiO,為100 130 nm / 1102為12 18 nm /Si02為40 60 nm / Ti。2為8 12腿/ Si02為30 40 nm / Ti02為1 3nm /玻璃基片/ Ti02為1 3 nm / Si02為30 40 nm /Ti02為8 12nm/Si02為40 60nm/TiC^為12~18nm / Si02為100 130nm。 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的一面鍍有四層增透減反射鍍膜層，另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5，抗靜電層5為摻鋁氧化鋅(AZO) 半導體膜層，而形成結構為Si02 / Ti02/ SiO/Ti02/AZO/玻璃基片/Ti02 / Si02/ Ti02/ SiO,的有抗靜電功能的高透光率玻璃的顯示器保護屏8，透光率大于96%，抗靜 電面表面電阻小于IO"Q，雙面疊加反射率小于1.5%,鍍膜優化的厚度依次為 Si02為80 90 nm / Ti02為40 50 nm / Si02為30 40 nm / Ti02為4 8nm/摻鋁氧 化鋅(AZO) 16 20nm/玻璃基片/TiO2為8 1Onm/SiO2為36 45 nm/Ti02為 30 36nm/Si02為100 115nm。 實施例5:圖5給出了本實施例5的圖，本實施基本與實施例4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，另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5,抗靜電層5為摻鋁氧化鋅(AZO) 半導體膜層，而形成結構為Si02/Ti(VSi02/Ti(VSiO/n02/AZO/玻璃基片/Ti02/ Si02/Ti(VSi(VTi02/Si02的有抗靜電功能的高透光率玻璃的顯示器保護屏9,透 光率大于98%,抗靜電面表面電阻小于IO"Q,雙面疊加反射率小于1%，鍍膜優 化的厚度依次為SiCX為80 95 nm / TiO」為26 34 nm /SiC^為6 9 nm / TiO為 46 56 nm / SiO,為23 28nm/ Ti。2為4 7nm/摻鋁氧化鋅(AZO) 18 23 nm / 玻璃基片/ TiOz為1 3 nm / Si(^為30 40 nm / 7102為8 12 nm / Si。2為40 60nm/Ti。2為12 18 nm/Si02為100 130nm。 實施例6圖6給出了本實施例6的圖，圖6為本發明液晶顯示器結構示意圖，液晶顯 示器由顯示器外殼10、顯示器11、結構為Si02 / Ti(V SiO/n02/玻璃基片/Ti02 / SiOVTi02/Si02的高透光率的玻璃保護屏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，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。實施例7 , 圖7給出了本實施例7的圖，本實施基本與實施例6相同，不同處是保護屏 7與顯示屏12裝設時其間不存在空氣界面，是用粘結劑14將顯示屏12與保護屏 7粘結為一體，可以明顯提高顯示屏一米高、6面的跌落損壞試驗的性能。上述各實施例是對本發明的上述內容作進一步的說明，但不應將此理解為本 發明上述主題的范圍僅限于上述實施例。凡基于上述內容所實現的技術均屬于本 發明的范圍。
權利要求
1. 高透光率玻璃的顯示器保護屏，包括透明玻璃基片，其特征在于在基片兩面采用真空磁控濺射方法，依次沉積TiO2和SiO2、或Nb2O5和SiO2二層增透減反射的鍍膜層，或依次重疊沉積TiO2和SiO2、或Nb2O5和SiO2多層增透減反射的鍍膜層，它們由基片向外依次形成TiO2層和SiO2層二層鍍膜層、或Nb2O5層和SiO2層二層鍍膜層、或TiO2層和SiO2層的多層重疊鍍膜層、或Nb2O5層和SiO2層的多層重疊鍍膜層。
2、 如權利要求1所述的高透光率玻璃的顯示器保護屏，其特征在于基片兩面 鍍膜層為二層，其厚度范圍是打02或NbA為5nm至20nm， SiOa為70 nm至140nm。
3、 如權利要求1所述的高透光率玻璃的顯示器保護屏，其特征在于基片兩面 鍍膜層中至少一面鍍膜層為四層膜層，其膜厚范圍由玻璃基片向外依次是Ti02或 NW);為5nm至18nm， Si(^為20nm至50nm， TiO,或Nb^為20nm至50nm， Si。2為70 nm至140nm。
4、 如權利要求1所述的高透光率玻璃的顯示器保護屏，其特征在于基片兩面 鍍膜層中至少一面鍍膜層為六層，它們是鍍在透明玻璃基片上的第一層Ti02或 歸;、第二層SiO"第三層Ti02或NbA、第四層Si02、第五層Ti02或NbA、第六 層Si02，膜層厚度范圍由玻璃基片向外依次是Ti02或Nb20;為1.5nm至6nm， Si02 為25nm至45nm, TiOa或歸5為8nm至15nm, Si。2為40 nm至60nm， Ti(^或歸5 為12nm至20nm， Si(^為80 nm至140nm。
5、 如權利要求1所述的高透光率玻璃的顯示器保護屏，其特征在于保護屏至 少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于io12 Q ，在防靜電一面的靠近玻璃基片這一面的Ti02或他205與玻璃基片之間用真空磁 控濺射方法沉積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，'鍍 膜層為5層，它們是防靜電的半導體膜層/ Ti02或NW)5/Si02/Ti02或Nb205/ Si02， 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， Ti。2或歸5為20nm至50跳 Si。2為70 nm至140nm。
6、 如權利要求1所述的高透光率玻璃的顯示器保護屏，其特征在于保護屏至少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于1012Q ，在防靜電一面的靠近玻璃基片這一面的Ti02或他205與玻璃基片之間用真空磁 控濺射方法沉積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，鍍膜層為7層，它們是防靜電的半導體膜層/Ti02或NbA/Si(VTi02或Nb20s/ Si02/Ti02 或NW);/SiO"優選的膜層厚度依次為半導體膜為8nm至28nm， Ti02或NbA為2nm 至7nm， SiOa為20nm至30nm, Ti(X或歸5為40nm至60跳Si(^為6nm至12跳 Ti02或NW);為25nm至36nra, Si02為70 nm至100nm。
7、 如權利要求1 6之一所述的高透光率玻璃的顯示器保護屏，其特征在于玻 璃基片采用的是鋼化或半鋼化的玻璃基片。
8、 液晶顯示器，其特征在于液晶顯示屏前裝有一片權利要求1至7的任意一 項所述的高透光率的玻璃保護屏。
9、 如權利要求8所述的液晶顯示器，其特征在于保護屏與顯示屏裝設時其間 存在空氣界面。
10、 如權利要求8所述的液晶顯示器，其特征在于保護屏與顯示屏裝設時其間 不存在空氣界面，是用粘結劑粘貼為一體。
全文摘要
本發明提供了一種高透光率玻璃的顯示器保護屏，包括透明玻璃基片，在基片兩面采用真空磁控濺射方法，依次沉積TiO<sub>2</sub>和SiO<sub>2</sub>、或Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>和SiO<sub>2</sub>二層增透減反射的鍍膜層，或依次重疊沉積TiO<sub>2</sub>和SiO<sub>2</sub>、或Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>和SiO<sub>2</sub>多層增透減反射的鍍膜層，它們由基片向外依次形成TiO<sub>2</sub>層和SiO<sub>2</sub>層二層鍍膜層、或Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>層和SiO<sub>2</sub>層二層鍍膜層、或TiO<sub>2</sub>層和SiO<sub>2</sub>層的多層重疊鍍膜層、或Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>層和SiO<sub>2</sub>層的多層重疊鍍膜層。本發明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沖擊破壞能力，成為安全保護屏。本發明還提供了使用玻璃的顯示器保護屏的液晶顯示器。
文檔編號G02B5/00GK101236263SQ200710048369
公開日2008年8月6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