CN104865619B - 一种防反射膜、其制作方法、显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防反射膜、其制作方法、显示面板及显示装置，该防反射膜的制作方法包括：形成氮氧化锌薄膜；对氮氧化锌薄膜依次进行退火处理和刻蚀处理，使氮氧化锌薄膜的表面形成呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒；将表面形成有呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒的氮氧化锌薄膜作为防反射膜，形成的防反射膜中的氮氧化锌颗粒的形状易于控制，制作工艺易于实现；并且，该防反射膜可以集成于显示面板中，无需贴合工艺，这样，不仅不会增加显示面板的整体厚度和制作成本，还可以避免显示面板在贴合工艺过程中产生不良。

Description

一种防反射膜、其制作方法、显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种防反射膜、其制作方法、显示面板及显示装置。
背景技术
随着显示技术的不断发展，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)、等离子显示器(PlasmaDisplay Panel,PDP)及液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)等平板显示器发展迅速。
以现有的LCD为例进行说明，如图1所示，包括：相对而置的对向基板101和阵列基板102以及位于两基板之间的液晶层103；其中，在阵列基板102一侧设置有金属信号线104，例如栅线或数据线等。在LCD处于外界环境时，外界环境中的自然光入射到LCD的出光侧的玻璃基板即如图1所示的对向基板101上，其中，一部分光线在对向基板101的表面发生反射，另一部分光线透过对向基板101进入LCD内，进入LCD内的光线中的部分光线会入射到金属信号线104的表面，并在金属信号线104的表面发生反射后从对向基板101一侧出射，这样，会导致LCD显示画面的对比度降低。
现有的提高平板显示器显示画面的对比度的方法一般为采用贴合工艺在平板显示器的出光侧的玻璃基板上贴合防反射膜。该贴合工艺较为复杂，在贴合过程中容易产生静电，可能会击穿平板显示器中的电极，使平板显示器产生不良；并且，直接在平板显示器上贴合防反射膜会增加平板显示器的整体厚度；此外，现有的防反射膜的成本较高，相应地，会增加平板显示器的制作成本。
因此，如何提供一种新的提高平板显示器显示画面的对比度的方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种防反射膜、其制作方法、显示面板及显示装置，用以提供一种新的提高平板显示器显示画面的对比度的方法。
因此，本发明实施例提供了一种防反射膜的制作方法，包括：
在衬底上形成氮氧化锌薄膜；
对所述氮氧化锌薄膜依次进行退火处理和刻蚀处理，使所述氮氧化锌薄膜的表面形成呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述方法中，对所述氮氧化锌薄膜进行退火处理，具体包括：
在氮气、空气或真空气氛中，对所述氮氧化锌薄膜进行温度为300℃-500℃、时长为10min-60min的退火处理。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述方法中，对所述氮氧化锌薄膜进行刻蚀处理，具体包括：
利用摩尔浓度为0.1％-5％的酸溶液或碱溶液对所述氮氧化锌薄膜进行时长为20s-120min的刻蚀处理。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述方法中，在对所述氮氧化锌薄膜进行刻蚀处理之后，还包括：
在形成有所述氮氧化锌颗粒的氮氧化锌薄膜上形成透明绝缘薄膜；其中，所述透明绝缘薄膜的折射率大于所述氮氧化锌薄膜的折射率。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述方法中，形成透明绝缘薄膜，具体包括：
利用氮化硅材料形成透明绝缘薄膜。
本发明实施例还提供了一种防反射膜，包括：氮氧化锌薄膜；所述氮氧化锌薄膜的表面具有呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述防反射膜中，每个所述氮氧化锌颗粒的直径为20nm-500nm。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述防反射膜中，还包括：位于所述氮氧化锌薄膜上的透明绝缘薄膜；其中，
所述透明绝缘薄膜的折射率大于所述氮氧化锌薄膜的折射率。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述防反射膜中，所述透明绝缘薄膜的材料为氮化硅。
本发明实施例还提供了一种显示面板，包括：相对而置的第一基板和第二基板；其中，所述第一基板背向所述第二基板的一侧为出光侧；
在所述第一基板面向所述第二基板的一侧设置有本发明实施例提供的上述防反射膜。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述显示面板为液晶显示面板；所述第一基板为对向基板，所述第二基板为阵列基板；或者，
所述显示面板为顶发射型的有机电致发光显示面板；所述第一基板为封装盖板，所述第二基板为阵列基板；或者，
所述显示面板为底发射型的有机电致发光显示面板；所述第一基板为阵列基板，所述第二基板为封装盖板。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：本发明实施例提供的上述显示面板。
本发明实施例提供的上述防反射膜、其制作方法、显示面板及显示装置，该防反射膜的制作方法包括：形成氮氧化锌薄膜；对氮氧化锌薄膜依次进行退火处理和刻蚀处理，使氮氧化锌薄膜的表面形成呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒；将表面形成有呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒的氮氧化锌薄膜作为防反射膜，形成的防反射膜中的氮氧化锌颗粒的形状易于控制，制作工艺易于实现；并且，该防反射膜可以集成于显示面板中，无需贴合工艺，这样，不仅不会增加显示面板的整体厚度和制作成本，还可以避免显示面板在贴合工艺过程中产生不良。
附图说明
图1为外界环境中的自然光在现有的液晶显示器中的光路径示意图；
图2为本发明实施例提供的防反射膜的制作方法的流程图；
图3a和图3b分别为本发明实施例提供的防反射膜在正面和侧面的扫描电子显微镜成像图；
图4为本发明实施例提供的防反射膜的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的防反射膜与玻璃基板的光透过率曲线；
图6为本发明实施例提供的防反射膜与玻璃基板的反射率曲线；
图7和图8分别为外界环境中的自然光在本发明实施例提供的显示面板中的光路径示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的一种防反射膜、其制作方法、显示面板及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各膜层的形状和厚度不反映其真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种防反射膜的制作方法，如图2所示，包括如下步骤：
S201、在衬底上形成氮氧化锌薄膜；
S202、对氮氧化锌薄膜依次进行退火处理和刻蚀处理，使氮氧化锌薄膜的表面形成呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒。
采用本发明实施例提供的上述方法形成的防反射膜中的氮氧化锌颗粒的形状易于控制，制作工艺易于实现；并且，该防反射膜可以集成于显示面板中，无需贴合工艺，这样，不仅不会增加显示面板的整体厚度和制作成本，还可以避免显示面板在贴合工艺过程中产生不良。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述方法中的步骤S201，在衬底上形成氮氧化锌薄膜，具体可以采用磁控溅射的方式或等离子体化学气相沉积的方式形成氮氧化锌薄膜，在此不做限定；具体地，可以在衬底基板上形成氮氧化锌薄膜，或者，也可以在形成某些部件的衬底基板上形成氮氧化锌薄膜，在此不做限定。
下面以采用磁控溅射的方式形成氮氧化锌薄膜为例进行说明，磁控溅射设备中使用的靶材可以为锌(Zn)靶或氧化锌(ZnO)靶，在利用氩(Ar)等离子体轰击锌靶或氧化锌靶的过程中加入氧(O)等离子体和氮(N)等离子体，将氧和氮掺入到锌或氧化锌中，获得氮氧化锌薄膜，其中，氮氧化锌薄膜中氧和氮的比例可以通过调整通入磁控溅射设备中的氧气和氮气的比例来进行调整，从而实现对氮氧化锌薄膜的性能的调整。
在具体实施时，在执行本发明实施例提供的上述方法中的步骤S202，对氮氧化锌薄膜进行退火处理时，为了防止氮氧化锌薄膜被氧化成氧化锌薄膜，具体可以在氮气(N2)、空气或真空气氛中，对氮氧化锌薄膜进行温度为300℃-500℃、时长为10min-60min的退火处理。具体地，通过调整对氮氧化锌薄膜退火的温度和时长可以获得不同晶粒大小的氮氧化锌颗粒。较佳地，对氮氧化锌薄膜进行温度为350℃、时长为60min的退火处理可以获得直径为100nm-200nm的近球形的氮氧化锌颗粒。
例如，图3a和图3b分别为经过温度为350℃、时长为60min的退火处理后的氮氧化锌薄膜在正面和侧面的扫描电子显微镜(Scanning ElectronMicroscope,SEM)成像图。如图3a和图3b所示，1.0kV代表扫描电子显微镜的电子加速电压为1千伏，50.0K代表扫描电子显微镜的放大倍数为5万倍，600nm代表图3a和图3b中的10个线段所对应的实际长度为600nm，由此可以推出，图3a和图3b中的氮氧化锌颗粒的直径大约在100nm左右。
在具体实施时，在执行本发明实施例提供的上述方法中的步骤S202，对氮氧化锌薄膜进行刻蚀处理时，具体可以利用摩尔浓度为0.1％-5％的酸溶液或碱溶液对氮氧化锌薄膜进行时长为20s-120min的刻蚀处理，其中，酸溶液具体可以为盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)中的任意一种，碱溶液具体可以为氢氧化钾(KOH)、氢氧化钠(NaOH)和氨水(NH3:OH)中的任意一种，在此不做限定。由于氮氧化锌晶粒在酸溶液或碱溶液中的刻蚀速率比非晶态的氮氧化锌在酸溶液或碱溶液中的刻蚀速率小，因此，采用酸溶液或碱溶液对氮氧化锌薄膜进行刻蚀处理，可以刻蚀氮氧化锌薄膜表面的非晶态的氮氧化锌，从而可以使氮氧化锌薄膜的表面形成呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒。
较佳地，在执行本发明实施例提供的上述方法中的步骤S202，在对氮氧化锌薄膜进行刻蚀处理之后，如图2所示，还可以包括如下步骤：
S203、在形成有氮氧化锌颗粒的氮氧化锌薄膜上形成透明绝缘薄膜；其中，透明绝缘薄膜的折射率大于氮氧化锌薄膜的折射率；这样，可以进一步改善防反射膜的防反射效果，在采用本发明实施例提供的上述方法制作的防反射膜应用于显示面板时，可以进一步地提高显示面板显示画面的对比度。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述方法中的步骤S203，形成透明绝缘薄膜，具体可以利用氮化硅材料形成透明绝缘薄膜；其中，氮氧化锌薄膜的折射率为1.9-2，氮化硅材料的折射率为2.05。当然，还可以选择折射率大于2的其他材料作为透明绝缘薄膜的材料，在此不做限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种防反射膜，如图4所示，包括：氮氧化锌薄膜；氮氧化锌薄膜具有呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒1。
本发明实施例提供的上述防反射膜中的氮氧化锌颗粒的形状易于控制，并且，该防反射膜可以集成于显示面板中，无需贴合工艺，这样，不仅不会增加显示面板的整体厚度和制作成本，还可以避免显示面板在贴合工艺过程中产生不良。
较佳地，在本发明实施例提供的上述防反射膜中，一般将每个氮氧化锌颗粒的直径控制在20nm-500nm范围为佳。
例如，图5为本发明实施例提供的具有不同粒径大小的防反射膜(如图5所示的实线所示)与玻璃基板(如图5所示的虚线所示)的光透过率曲线，图6为本发明实施例提供的具有不同粒径大小的防反射膜(如图6所示的实线所示)与玻璃基板(如图6所示的虚线所示)的反射率曲线。从图5和图6中可以看出，本发明实施例提供的上述防反射膜的光透过率明显高于玻璃基板的光透过率，本发明实施例提供的上述防反射膜的反射率明显低于玻璃基板的反射率，说明本发明实施例提供的上述防反射膜的防反射效果良好，可以有效地提高显示面板显示画面的对比度。
需要说明的是，氮氧化锌颗粒的形状并非局限于球形或半球形，还可以为椭球形等，在此不做限定。
较佳地，在本发明实施例提供的上述防反射膜中，如图4所示，还可以包括：位于氮氧化锌薄膜上的透明绝缘薄膜2；其中，透明绝缘薄膜2的折射率大于氮氧化锌薄膜的折射率，这样，可以进一步改善防反射膜的防反射效果，在采用本发明实施例提供的上述防反射膜应用于显示面板时，可以进一步地提高显示面板显示画面的对比度。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述防反射膜中，由于氮氧化锌薄膜的折射率为1.9-2，氮化硅材料的折射率为2.05，因此，透明绝缘薄膜的材料可以为氮化硅材料。当然，还可以选择折射率大于2的其他材料作为透明绝缘薄膜的材料，在此不做限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示面板，如图7和图8所示，包括：相对而置的第一基板3和第二基板4；其中，第一基板3背向第二基板4的一侧为出光侧；
在第一基板3面向第二基板4的一侧设置有本发明实施例提供的上述防反射膜；如图7所示，在第一基板3面向第二基板4的一侧设置有具有呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒1的氮氧化锌薄膜；如图8所示，在第一基板3面向第二基板4的一侧依次设置有具有呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒1的氮氧化锌薄膜和透明绝缘薄膜2。该显示面板的实施可以参见上述防反射膜的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的上述显示面板，如图7所示，由于在第一基板3面向第二基板4的一侧设置有具有呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒1的氮氧化锌薄膜，微透镜结构可以提高外界环境的自然光的光透过率(光线路径如图7所示的实线箭头所示)，这样，可以减少在第一基板3背向第二基板4的一侧被反射的自然光；外界环境的自然光进入显示面板后被显示面板内部的金属信号线5(图7以金属信号线5位于第二基板4面向第一基板3的一侧为例进行说明)反射的光线入射到微结构上时可以在微结构处发生漫反射(光线路径如图7所示的长虚线箭头所示)，并且，由于氮氧化锌薄膜的折射率大于第一基板3(一般为玻璃基板)的折射率，被金属信号线5反射的光线入射到氮氧化锌薄膜和第一基板3的界面时，部分光线会发生全反射(光线路径如图7所示的短虚线箭头所示)，这样，可以减少被金属信号线5反射后从第一基板3背向第二基板4的一侧出射的光线，从而可以有效地提高其对比度。
本发明实施例提供的上述显示面板，如图8所示，由于在第一基板3面向第二基板4的一侧设置有具有呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒1的氮氧化锌薄膜，微透镜结构可以提高外界环境的自然光的光透过率(光线路径如图8所示的实线箭头所示)，这样，可以减少在第一基板3背向第二基板4的一侧被反射的自然光；外界环境的自然光进入显示面板后被显示面板内部的金属信号线5(图8以金属信号线5位于第二基板4面向第一基板3的一侧为例进行说明)反射的光线入射到微结构上时可以在微结构处发生漫反射(光线路径如图8所示的长虚线箭头所示)，并且，由于氮氧化锌薄膜的折射率大于第一基板3(一般为玻璃基板)的折射率，被金属信号线5反射的光线入射到氮氧化锌薄膜和第一基板3的界面时，部分光线会发生全反射(光线路径如图8所示的短虚线箭头所示)，并且，由于在具有呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒1的氮氧化锌薄膜上增加一层透明绝缘薄膜2，透明绝缘薄膜2的折射率大于氮氧化锌薄膜的折射率，这样，被金属信号线5反射的光线入射到透明绝缘薄膜2和氮氧化锌薄膜之间的界面时，部分光线会发生全反射(光线路径如图8所示的点状线箭头所示)，这样，可以进一步地减少被金属信号线5反射后从第一基板3背向第二基板4的一侧出射的光线，从而可以进一步地提高显示面板显示画面的对比度。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，显示面板可以为液晶显示面板；或者，也可以为有机电致发光显示面板，在此不做限定。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板为液晶显示面板时，对向基板一侧为出光侧，因此，第一基板为对向基板，第二基板为阵列基板；在本发明实施例提供的显示面板为顶发射型的有机电致发光显示面板时，封装盖板一侧为出光侧，因此，第一基板为封装盖板，第二基板为阵列基板；在本发明实施例提供的上述显示面板为底发射型的有机电致发光显示面板时，阵列基板一侧为出光侧，因此，第一基板为阵列基板，第二基板为封装盖板。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板为液晶显示面板时，防反射膜位于对向基板面向阵列基板的一侧。具体地，可以在对向基板上设置防反射膜，在防反射膜上设置诸如黑矩阵、彩色滤光片和取向层等部件；在阵列基板上设置栅线、数据线、像素电极和薄膜晶体管等部件；公共电极可以位于对向基板面向阵列基板的一侧，即本发明实施例提供的上述显示面板可以应用于扭转向列(Twisted Nematic,TN)型液晶显示面板，或者，公共电极也可以位于阵列基板面向对向基板的一侧，即本发明实施例提供的上述显示面板也可以应用于高级超维场开关(Advanced Super Dimension Switch,ADS)型和平面内开关(In-Plane Switch,IPS)型液晶显示面板，在此不做限定。
在本发明实施例提供的上述显示面板为顶发射型有机电致发光显示面板时，防反射膜位于封装盖板面向阵列基板的一侧，具体地，可以将设置有防反射膜的封装盖板与设置有有机电致发光结构的阵列基板进行对盒工艺形成顶发射型有机电致发光显示面板；在本发明实施例提供的上述显示面板为底发射型有机电致发光显示面板时，防反射膜位于阵列基板面向封装盖板的一侧，具体地，可以在阵列基板上设置防反射膜，在防反射膜上设置有机电致发光结构等部件，将设置有防反射膜和有机电致发光结构的阵列基板与封装盖板进行对盒工艺形成底发射型有机电致发光显示面板。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：本发明实施例提供的上述显示面板，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种防反射膜、其制作方法、显示面板及显示装置，该防反射膜的制作方法包括：形成氮氧化锌薄膜；对氮氧化锌薄膜依次进行退火处理和刻蚀处理，使氮氧化锌薄膜的表面形成呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒；将表面形成有呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒的氮氧化锌薄膜作为防反射膜，形成的防反射膜中的氮氧化锌颗粒的形状易于控制，制作工艺易于实现；并且，该防反射膜可以集成于显示面板中，无需贴合工艺，这样，不仅不会增加显示面板的整体厚度和制作成本，还可以避免显示面板在贴合工艺过程中产生不良。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种防反射膜的制作方法，其特征在于，包括：
在衬底上形成氮氧化锌薄膜；
对所述氮氧化锌薄膜依次进行退火处理和刻蚀处理，使所述氮氧化锌薄膜的表面形成呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述氮氧化锌薄膜进行退火处理，具体包括：
在氮气、空气或真空气氛中，对所述氮氧化锌薄膜进行温度为300℃-500℃、时长为10min-60min的退火处理。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述氮氧化锌薄膜进行刻蚀处理，具体包括：
利用摩尔浓度为0.1％-5％的酸溶液或碱溶液对所述氮氧化锌薄膜进行时长为20s-120min的刻蚀处理。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在对所述氮氧化锌薄膜进行刻蚀处理之后，还包括：
在形成有所述氮氧化锌颗粒的氮氧化锌薄膜上形成透明绝缘薄膜；其中，所述透明绝缘薄膜的折射率大于所述氮氧化锌薄膜的折射率。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，形成透明绝缘薄膜，具体包括：
利用氮化硅材料形成透明绝缘薄膜。
6.一种防反射膜，其特征在于，包括：氮氧化锌薄膜；所述氮氧化锌薄膜的表面具有呈微透镜结构排列的多个球形或半球形的氮氧化锌颗粒。
7.如权利要求6所述的防反射膜，其特征在于，每个所述氮氧化锌颗粒的直径为20nm-500nm。
8.如权利要求6或7所述的防反射膜，其特征在于，还包括：位于所述氮氧化锌薄膜上的透明绝缘薄膜；其中，
所述透明绝缘薄膜的折射率大于所述氮氧化锌薄膜的折射率。
9.如权利要求8所述的防反射膜，其特征在于，所述透明绝缘薄膜的材料为氮化硅。
10.一种显示面板，包括：相对而置的第一基板和第二基板；其中，所述第一基板背向所述第二基板的一侧为出光侧；其特征在于：
在所述第一基板面向所述第二基板的一侧设置有如权利要求6-9任一项所述的防反射膜。
11.如权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板；所述第一基板为对向基板，所述第二基板为阵列基板；或者，
所述显示面板为顶发射型的有机电致发光显示面板；所述第一基板为封装盖板，所述第二基板为阵列基板；或者，
所述显示面板为底发射型的有机电致发光显示面板；所述第一基板为阵列基板，所述第二基板为封装盖板。
12.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求10或11所述的显示面板。
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