CN101236261A - 有防雾涂层的显示器玻璃保护屏及使用该屏的液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有防雾涂层的显示器玻璃保护屏，包括钢化的玻璃基片，在基片的一面采用真空磁控溅射方法镀有TiO₂层/SiO₂层、或Nb₂O₅层/SiO₂层的二层增透减反射镀膜层，或重叠镀有TiO₂层/SiO₂层、或Nb₂O₅层/SiO₂层的多层增透减反射镀膜层，它们由基片向外依次形成TiO₂层/SiO₂层二层镀膜层、或Nb₂O₅层/SiO₂二层镀膜层、或TiO₂层/SiO₂层的多层重叠镀膜层、或Nb₂O₅层/SiO₂层的多层重叠镀膜层，在基片的另一面涂覆有抗划伤、抗静电、防雾减反射至少一种功能的热和/或光固化的丙烯酸树脂层。本发明保护屏能降低反射率，提高透光率、光学图象的效果，大大降低成本，充分提高显示屏的抗冲击破坏能力，成为安全保护屏。本发明还提供了使用本玻璃保护屏的液晶显示器。

Description

有防雾涂层的显示器玻璃保护屏及使用该屏的液晶显示器

技术领域：

本发明与液晶显示器(LCD)保护屏有关，特别与液晶显示器面板前组装的防止显示屏面板光反射、提高液晶显示屏光透过率并对显示屏起保护作用的表面具有防结雾功能的高透光率的显示器玻璃保护屏及使用该保护屏的液晶显示器有关。

背景技术：

液晶显示器(LCD以下称LCD)的工作原理得知，LCD器件是由背光与发出的光通过偏振片和液晶盒时，控制投射强度识别图像的器件，也就是LCD的亮度取决于通过液晶盒(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表面亮度和节约背光源功率同时提高背光源亮度主要从以下几方面着手：一是提高背光源亮度，二是提高TFT像素的开口率，三是提高所有材料的亮度，也即尽量增加材料的透光率，提高背光源亮度目前主要采用棱镜增亮膜和采用新型灯光源以及提高反射能力来增加发射亮度；提高所有材料的亮度来提高LCD表面亮度也是一个重要的渠道，特别是显示屏最前面的保护屏或保护膜的透光率的提高。LCD显示屏最前面的保护屏或保护膜目前主要采用亚克力片(PMMA树脂片)或聚酯膜片(BOPET膜片)。因为树脂片虽材料透光率可高达90％且表面光亮，但反射率单面达4％以上，双面叠加可达8％以上，且不耐划伤，所以目前都在树脂片的表面做防眩处理，将光反射率可降到1％以下，且表面可耐铅笔试验硬度2H以上的划伤。由于防眩处理是将树脂光亮反射表面处理为光散射表面来降低光反射率，因此得到的保护屏和保护膜实际可见光透过率已不再是90％以上，多数都降到80％左右甚至更低，将背光源发射的亮度通过各种措施和成本支出提高最后在显示屏前呈现仅有总体透过率的百分之几至百分之十，却因保护屏或保护膜为了防眩防反射又将这个透光率打了近20％甚至更多的折扣。(因其材料仅有80％甚至更低的透过滤)。因此，在减少面板及保护屏的反射率，增加表面硬度抗划伤但又要提高保护屏或保护膜的透光率及对显示屏的物理及机械保护性能一直是大家的追求，特别是采用何种技术方案来降低保护屏材料的表面反射率一直以来有多种方案不断涌现，有在树脂层表面利用溶胶——凝胶法沉积TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂增透减反膜层的，也有利用表面浸涂有机硅减反增透层的，但由于膜厚不易控制，透光率仅能达92％左右，且成品率不高，表面易出现彩虹，至今保护屏或保护膜还没有发生根本变化，特别是反射率小于1％，透光大于93％，更优化达到97％以上的工业化成本低的实用技术及保护屏材料还没出现。若在显示器面板前面采用玻璃材料保护屏，或观看表面镀有增透减反射膜层的保护屏，由于该保护屏与显示器面板在组装时为了对显示器面板防碰撞损伤存在保护的间隔距离，因不是粘贴在一起而存在空气界面，在环境湿度较大，气温较低，LCD开机时有一定温升，会造成玻璃保护屏与显示器面板相对的一个表面因温差和湿度原因产生短时间的结雾，这样就产生了利用高透光率的玻璃及镀膜基片代替树脂片可能产生结雾的技术难点(因树脂基片不会产生结雾现象)，为了将高透光率的低反射率的镀膜玻璃保护屏用于LCD显示器，必须要有技术方案来处理这一难题。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种能提高显示器亮度、减少观看面光反射率、保护显示器不受划伤和抗损坏、同时采用低成本高效率的镀膜技术及膜系生产的表面具有防结雾功能的高透光率的显示器玻璃保护屏。本发明的另一个目的是为了提供一种使用该保护屏的液晶显示器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明有防雾涂层的显示器玻璃保护屏，包括钢化的玻璃基片，在基片的一面采用真空磁控溅射方法镀有TiO₂层/SiO₂层、或Nb₂O₅层/SiO₂层的二层增透减反射镀膜层，或重叠镀有TiO₂层/SiO₂层、或Nb₂O₅层/SiO₂层的多层增透减反射镀膜层，它们由基片向外依次形成TiO₂层/SiO₂层二层镀膜层、或Nb₂O₅层/SiO₂层二层镀膜层、或TiO₂层/SiO₂层的多层重叠镀膜层、或Nb₂O₅层/SiO₂层的多层重叠镀膜层，在基片的另一面涂覆有抗划伤、抗静电、防雾减反射至少一种功能的热和/或光固化的丙烯酸树脂层。在玻璃基片的一面镀至少二层结构的增透减反射镀膜层，另一面涂覆丙烯酸树脂层，可使保护屏透光率(380nm至780nm)至少大于93％，镀膜面单面反射率小于1％，双面叠加反射率小于5％，更好会小于4％，因丙烯酸树脂材料的透光率大于93％，基片另一面涂覆丙烯酸树脂，可使该面玻璃原单面反射率4％至少降低1％，因此可使保护屏至少透光率可达94％，更好可达95％，双面叠加反射率低于4％，这里丙烯酸树脂对单面减反贡献1％。丙烯酸树脂配方中加入纳米二氧化硅，可使丙烯酸自身抗划伤能力提高，结合基底是坚硬的玻璃，可以产生大于5H，甚至6H的铅笔试验硬度，且树脂透光率仍达93％，并不影响该面的反射率，反而有1％以上的增透贡献。在丙烯酸树脂配方中加入防静电的阳离子活性剂，阳离子活性剂涂层可以增加抗静电能力，表面电阻可以降到10¹²Ω以下，加氟碳活性剂可使该面防结雾及防污，且该面对透过率至少有1％以上的贡献，在树脂配方中加入增硬抗划伤的配方和组份，或在配方中加入不同的活性剂以使该面涂层具备抗静电、防雾及防污功能，已有许多公开的技术及配方可供选择，也有市售的各种助剂供选择。丙烯酸系的树脂也有许多配方及牌号可供选择，本方案巧妙的将至少二层TiO₂或Nb₂O₅层/SiO₂层增透减反膜系以及它们重叠形成的膜堆使用在基片的一面，使90％的透光率的玻璃变为高透光率的保护屏，又在其另一面涂覆至少具有防雾配方功能的丙烯酸树脂层，使保护屏在LCD显示屏上使用不仅有高透光率、低反射率且具有防结雾、抗静电等功能，使LCD显示屏图像质量更好、更亮、更清晰，且可以节约背光源的灯光源功率。

上述的有防雾涂层的显示器玻璃保护屏，在基片的一面镀有二层增透减反射镀膜层，其厚度范围是TiO₂或Nb₂O₅层为5nm至20nm，SiO₂层为70nm至140nm。采用此厚度在基片一面镀TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂，另一面涂热和/或光固化的丙烯酸树脂层，可得到透光率大于94％，反射率两面叠加小于4％的保护屏。该屏的树脂面抗结雾、抗静电，表面电阻在10¹⁰Ω以下。

上述的有防雾涂层的显示器玻璃保护屏，在基片的一面镀有四层增透减反射镀膜层，其膜厚范围由玻璃基片向外依次是TiO₂或Nb₂O₅为5nm至18nm，SiO₂为20nm至50nm，TiO₂或Nb₂O₅为20nm至50nm，SiO₂为70nm至140nm。采用此厚度在基片一面镀TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂/TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂，另一面涂先加热后光固化的丙烯酸树脂层，可得到透光率大于95％，反射率两面叠加小于4％的保护屏。该屏的树脂面抗结雾、抗静电。

上述的有防雾涂层的显示器玻璃保护屏，保护屏镀有四层增透减反射镀膜层的一面具有防静电功能，用表面电阻测试仪器在其表面测量其表面电阻小于10¹²Ω，在防静电一面的靠近玻璃基片这一面的TiO₂或Nb₂O₅与玻璃基片之间用真空磁控溅射方法沉积一层二氧化锡(SnO₂)或掺锡氧化铟(ITO)或掺铝氧化锌(AZO)的抗静电半导体膜层，镀膜层为5层，它们是防静电的半导体膜层/TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂/TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂，膜层厚度依次为：半导体膜为8nm至28nm，TiO₂或Nb₂O₅为5nm至18nm，SiO₂为20nm至50nm，TiO₂或Nb₂O₅为20nm至50nm，SiO₂为70nm至140nm。采用此厚度镀5层膜，可以使镀膜层面对观看面也防静电即双面都抗静电，表面电阻可降至10¹⁰Ω以下，透光率大于94％，反射率两面叠加小于5％。

上述的有防雾涂层的显示器玻璃保护屏，在镀有六层增透减反射镀膜层的最表面用表面电阻测试仪器测量，表面电阻小于10¹²Ω，有抗静电功能，在玻璃基片与最里层的TiO₂或Nb₂O₅之间，采用真空磁控溅射方法镀有二氧化锡(SnO₂)或掺锡氧化铟(ITO)或掺铝氧化锌(AZO)的抗静电半导体膜层，镀膜层为7层，它们是防静电的半导体膜层/TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂/TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂/TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂，其厚度依次为：半导体膜为9nm至26nm，TiO₂或Nb₂O₅为2nm至7nm，SiO₂为20nm至30nm，TiO₂或Nb₂O₅为45nm至60nm，SiO₂为6nm至12nm，TiO₂或Nb₂O₅为25nm至35nm，SiO₂为70nm至95nm。采用此厚度镀7层膜，可以使镀膜层面对观看面也防静电，即双面都抗静电，表面电阻可降至10¹⁰Ω以下，透光率大于94％，反射率两面叠加小于4％。

本发明液晶显示器，液晶显示屏前装有一片上述的有防雾涂层的显示器玻璃保护屏。上述的保护屏，实际是一块具有高增透减反射镀层和涂层的高透光率的面板，其一面有镀膜层，另一面有丙烯酸树脂层，因丙烯酸树脂抗氧化、抗紫外光照射能力都较强，且因配方的调整使其具有多种功能，在与显示器装设时，可以应需要将树脂层面对显示屏，也可以将镀膜面面对显示屏，可以与显示屏有间隔起到保护作用，提高显示器图像清晰度和亮度，可以节约背光源功率，提高显示器的观看质量。上述的液晶显示器，丙烯酸树脂层面对显示屏设置，玻璃保护屏与显示屏二者之间存在空气界面。此装设方式，可以对液晶盒及显示器起到较好的保护作用，因保护屏是一面有增透减反镀层的高透光率的面板，有空气界面并不影响其透光率，但却因其是钢化玻璃，能承受外界相当的冲击，对价值高不耐碰撞的显示屏起到较好保护。

本发明有防雾涂层的显示器玻璃保护屏提高观看的图像质量，透光率高，而且生产效率高、成本低，保护屏表面具有防结雾功能。本发明液晶显示器能防结雾，节约成本，提高图象质量。

附图说明：

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明另一结构示意图。

图3为本发明再一结构示意图。

图4为有六层增透减反射镀膜层的本发明另一结构示意图。

图5为本发明液晶显示器结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

图1给出了本实施例1图。参见图1，有防雾涂层的显示器玻璃保护屏1是由透明钢化玻璃基片4和在基片4的一面采用真空磁控溅射方法依次沉积的二层增透减反射的TiO₂膜层2和SiO₂膜层3、在基片的另一面涂覆有防雾功能的先加热后光固化的丙烯酸树脂层5构成，而形成结构为SiO₂/TiO₂/玻璃基片/丙烯酸树脂层的有防雾涂层的显示器玻璃保护屏1。在基片4的一面镀两层增透减反射镀膜层，光透过率大于94％，双面叠加反射率小于2％，镀膜优化的厚度为：TiO₂为10～16nm，SiO₂为90～120nm。丙烯酸树脂层加入氟碳活性剂，可使该面防结雾及防污。

实施例2：

图2给出了本实施例2结构图。本实施例2基本与实施例1同，不同处是在基片4的一面镀四层增透减反射镀膜层，而形成结构为SiO₂/TiO₂/SiO₂/TiO₂/玻璃基片/丙烯酸树脂层的有防雾涂层的显示器玻璃保护屏6，光透过率大于95％，双面叠加反射率小于1.5％，镀膜优化的厚度依次为：SiO₂为100～115nm/TiO₂为30～36nm/SiO₂为36～45nm/TiO₂为8～12nm。

实施例3：

图3给出了本实施例3图，本实施基本与实施例2相同，不同处是在基片4的一面镀有四层增透减反射镀膜层，这一面的增透减反射镀膜层与玻璃基片之间用真空磁控溅射方法沉积一层抗静电层8，抗静电层8为掺铝氧化锌(AZO)半导体膜层，而另一面涂覆有防雾功能的先加热后光固化的丙烯酸树脂层5，而形成结构为SiO₂/TiO₂/SiO₂/TiO₂/AZO/玻璃基片/丙烯酸树脂层的具有防雾涂层的有抗静电功能的高透光率的玻璃保护屏7，透光率大于96％，抗静电面表面电阻小于10¹¹Ω，双面叠加反射率小于1.5％，镀膜优化的厚度依次为：SiO₂为80～90nm/TiO₂为40～50nm/SiO₂为30～40nm/TiO₂为4～8nm/掺铝氧化锌(AZO)16～20nm。

实施例4：

图4给出了本实施例4的图，本实施基本与实施例2相同，不同处是在基片4的一面镀有六层增透减反射镀膜层，这一面的增透减反射镀膜层与玻璃基片之间用真空磁控溅射方法沉积一层抗静电层8，抗静电层8为掺铝氧化锌(AZO)半导体膜层，而另一面涂覆有防雾功能的加热固化的丙烯酸树脂层5，而形成结构为SiO₂/TiO₂/SiO₂/TiO₂/SiO₂/TiO₂/AZO/玻璃基片/丙烯酸树脂层的具有防雾涂层的有抗静电功能的高透光率的玻璃保护屏9，透光率大于96％，抗静电面表面电阻小于10¹¹Ω，双面叠加反射率小于1％，镀膜优化的厚度依次为：SiO₂为80～95nm/TiO₂为26～34nm/SiO₂为6～9nm/TiO₂为46～56nm/SiO₂为23～28nm/TiO₂为4～7nm/掺铝氧化锌(AZO)18～23nm。

实施例5：

图5给出了本实施例5图，图5为本发明液晶显示器结构示意图，液晶显示器由显示器外壳10、显示器11、结构为SiO₂/TiO2₂/SiO₂/TiO₂/玻璃基片/丙烯酸树脂层的有防雾涂层的显示器玻璃保护屏6组成，保护屏6与显示屏12装设时其间存在空气界面13，装设时，将树脂层5面对显示屏12，使保护屏6与显示屏12之间保留一定间距，可以对液晶盒明显起到防碰撞保护作用。

上述各实施例是对本发明的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

Claims (7)

1. 有防雾涂层的显示器玻璃保护屏，其特征在于包括钢化的玻璃基片，在基片的一面采用真空磁控溅射方法镀有TiO₂层/SiO₂层、或Nb₂O₅层/SiO₂层的二层增透减反射镀膜层，或重叠镀有TiO₂层/SiO₂层、或Nb₂O₅层/SiO₂层的多层增透减反射镀膜层，它们由基片向外依次形成TiO₂层/SiO₂层二层镀膜层、或Nb₂O₅层/SiO₂层二层镀膜层、或TiO₂层/SiO₂层的多层重叠镀膜层、或Nb₂O₅层/SiO₂层的多层重叠镀膜层，在基片的另一面涂覆有抗划伤、抗静电、防雾减反射至少一种功能的热和/或光固化的丙烯酸树脂层。

2. 如权利要求1所述的有防雾涂层的显示器玻璃保护屏，其特征在于在基片的一面镀有二层增透减反射镀膜层，其厚度范围是TiO₂或Nb₂O₅层为5nm至20nm，SiO₂层为70nm至140nm。

3. 如权利要求1所述的有防雾涂层的显示器玻璃保护屏，其特征在于在基片的一面镀有四层增透减反射镀膜层，其膜厚范围由玻璃基片向外依次是TiO₂或Nb₂O₅为5nm至18nm，SiO₂为20nm至50nm，TiO₂或Nb₂O₅为20nm至50nm，SiO₂为70nm至140nm。

4. 如权利要求3所述的有防雾涂层的显示器玻璃保护屏，其特征在于保护屏镀有四层增透减反射镀膜层的一面具有防静电功能，用表面电阻测试仪器在其表面测量其表面电阻小于10¹²Ω，在防静电一面的靠近玻璃基片这一面的TiO₂或Nb₂O₅与玻璃基片之间用真空磁控溅射方法沉积一层二氧化锡或掺锡氧化铟或掺铝氧化锌的抗静电半导体膜层，镀膜层为5层，它们是防静电的半导体膜层/Ti₂或Nb₂O₅/SiO₂/TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂，膜层厚度依次为：半导体膜为8nm至28nm，TiO₂或Nb₂O₅为5nm至18nm，SiO₂为20nm至50nm，TiO₂或Nb₂O₅为20nm至50nm，SiO₂为70nm至140nm。

5. 如权利要求1所述的有防雾涂层的显示器玻璃保护屏，其特征在于在镀有六层增透减反射镀膜层的最表面用表面电阻测试仪器测量，表面电阻小于10¹²Ω，有抗静电功能，在玻璃基片与最里层的TiO₂或Nb₂O₅之间，采用真空磁控溅射方法镀有二氧化锡或掺锡氧化铟或掺铝氧化锌的抗静电半导体膜层，镀膜层为7层，它们是防静电的半导体膜层/TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂/TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂/TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂，其厚度依次为：半导体膜为9nm至26nm，TiO₂或Nb₂O₅为2nm至7nm，SiO₂为20nm至30nm，TiO₂或Nb₂O₅为45nm至60nm，SiO₂为6nm至12nm，TiO₂或Nb₂O₅为25nm至35nm，SiO₂为70nm至95nm。

6. 液晶显示器，其特征在于液晶显示屏前装有一片有权利要求1至5的任意一项所述的有防雾涂层的显示器玻璃保护屏。

7. 如权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于丙烯酸树脂层面对显示屏设置，玻璃保护屏与显示屏二者之间存在空气界面。

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