CN107140842A - 一种减反射结构的制备方法和减反射结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种减反射结构的制备方法和减反结构。所述减反射结构的制备方法包括，将多个颗粒与聚合物溶液混合，在基板上涂覆所述混合有多个颗粒的聚合物溶液，并对基板上的混合有多个颗粒的聚合物溶液进行固化，以形成聚合物薄膜，所述颗粒裸露于所述聚合物薄膜之外，相比于现有减反结构的制备方法，无需通过模具制备，从而制备成本较低，而且，也无需通过刻蚀工艺和压印工艺，进而制备过程简单。所述减反结构包括形成在基板上的掺杂有多个颗粒的聚合物薄膜，且颗粒裸露于聚合物薄膜之外，从而使聚合物薄膜的表面较为粗糙，当光线照射至减反射结构时，粗糙的表面使减反射结构对光的反射率较低，进而减小对光的镜面反射。

Description

一种减反射结构的制备方法和减反射结构
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种减反射结构的制备方法和减反射结构。
背景技术
现有显示面板的衬底基板通常为玻璃，玻璃对光的反射率较高，所以在较强的灯光或太阳光的照射下，显示面板的玻璃表面对光源形成镜面反射，使得用户无法看清显示面板上显示的图像。为了解决上述问题，目前通常在显示面板的表面形成减反射结构，减反射结构的表面为不规则形状，以形成漫反射，从而减少玻璃表面对于强光源的镜面反射。现有减反射结构是通过模具对减反结构的表面进行刻蚀或纳米压印，以形成不规则形状。
但是，不同尺寸的显示面板需要形成不同尺寸的减反结构，不同尺寸的减反结构需要不同尺寸的模具制备，由于模具的采购成本较高，从而导致制备减反结构的成本较高，相应增加显示面板的生产成本。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种减反射结构的制备方法和减反射结构，用以至少部分解决现有减反结构的制备成本较高的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种减反射结构的制备方法，包括：
将多个颗粒与聚合物溶液混合；
在基板上涂覆所述混合有多个颗粒的聚合物溶液；
对所述混合有多个颗粒的聚合物溶液进行固化，以形成聚合物薄膜，所述颗粒裸露于所述聚合物薄膜之外。
优选的，通过旋涂工艺在所述基板上涂覆所述混合有多个颗粒的聚合物溶液。
优选的，所述对所述混合有多个颗粒的聚合物溶液进行固化，具体包括：
对所述混合有多个颗粒的聚合物溶液进行加热、低压或紫外光照处理。
本发明提供一种减反射结构的制备方法，包括：将多个颗粒与聚合物溶液混合，在基板上涂覆所述混合有多个颗粒的聚合物溶液，并对基板上的混合有多个颗粒的聚合物溶液进行固化，以形成聚合物薄膜，所述颗粒裸露于所述聚合物薄膜之外。相比于现有减反结构的制备方法，无需通过模具制备，从而制备成本较低，而且，也无需通过刻蚀工艺和压印工艺，进而制备过程简单。
本发明还提供一种减反射结构，形成在基板上，包括形成在所述基板上的掺杂有多个颗粒的聚合物薄膜，所述颗粒裸露于所述聚合物薄膜之外。
优选的，所述颗粒为纳米粒子。
优选的，所述颗粒的裸露于所述聚合物薄膜之外的部分的体积，在邻近所述聚合物薄膜的方向上逐渐增大。
优选的，所述颗粒的形状为以下形状之一或任意组合：球形、半球形、圆锥和圆台。
优选的，所述颗粒裸露于所述聚合物薄膜之外部分的排布周期为200-1000nm。
优选的，所述聚合物薄膜的材料为透明材料。
优选的，所述颗粒的材料为金属、金属氧化物和有机化合物中的一种或多种。
本发明提供一种减反射结构，包括形成在基板上的掺杂有多个颗粒的聚合物薄膜，且颗粒裸露于聚合物薄膜之外。由于颗粒裸露于聚合物薄膜之外，且颗粒具有一定的几何形状，从而使聚合物薄膜的表面较为粗糙，当光线照射至减反射结构时，粗糙的表面使减反射结构对光的反射率较低，进而减小对光的镜面反射。
附图说明
图1为本实施例1提供的减反射结构的制备方法中步骤2的示意图；
图2为本实施例1提供的减反射结构的制备方法中步骤3的示意图；
图3为本实施例2提供的减反射结构的结构示意图；
图4为图3中颗粒裸露于聚合物薄膜之外的部分所在的区域的等效结构示意图。
图例说明：
1、颗粒 2、基板 3、聚合物溶液 4、聚合物薄膜
51、第一层 52、第二层 53、第三层 54、第四层
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种减反射结构的制备方法和减反射结构进行详细描述。
本发明实施例1提供一种减反射结构的制备方法，结合图1和图2所示，所述减反射结构的制备方法包括以下步骤：
步骤1，将多个颗粒1与聚合物溶液3混合。
具体的，可以利用物理的方法，例如机械搅拌或超声波分散的方法，将颗粒1分散在聚合物溶液3中，也可以利用化学的方法，例如改变颗粒1表面的结构或电荷分布的方法，使颗粒1分散在聚合物溶液3中。
颗粒1的材料可以为金属，例如银、铝、金或铜，也可以为金属氧化物，例如氧化锌、氧化锰或氧化钒，还可以是有机化合物，例如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯或聚碳酸酯，当然，多种金属组成的合金也是可行的。
需要说明的是，聚合物溶液3在此没做限定，本领域技术人员可知，任何不与颗粒1发生化学反应的聚合物溶液3均在本发明的保护范围之内。
步骤2，在基板2上涂覆混合有多个颗粒1的聚合物溶液3。
具体的，如图1所示，可以利用旋涂、喷涂或打印的方法，将混合有多个颗粒1的聚合物溶液3平铺在基板2的表面。
优选的，通过旋涂工艺在基板2上涂覆混合有多个颗粒1的聚合物溶液3。旋涂工艺容易控制形成在基板2上的混合有多个颗粒1的聚合物溶液3的厚度，且通过旋涂工艺形成在基板2上的混合有多个颗粒1的聚合物溶液3的均匀性较好。
步骤3，对混合有多个颗粒1的聚合物溶液3进行固化，以形成聚合物薄膜4，颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外。
具体的，如图2所示，对混合有多个颗粒1的聚合物溶液3进行固化，在固化过程中，聚合物溶液3的体积收缩，由于聚合物溶液3的底面积不变，因此，在固化过程中，聚合物溶液3的厚度下降，在固化后，形成的聚合物薄膜4的厚度小于混合有多个颗粒1的聚合物溶液3的厚度，而颗粒1的高度始终保持不变，从而可以使颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外。
结合图1和图2所示，为了保证混合有多个颗粒1的聚合物溶液3固化后，颗粒1可以裸露于聚合物薄膜4之外，混合有多个颗粒1的聚合物溶液3的厚度h1需要小于混合有多个颗粒1的聚合物溶液3在固化过程中收缩的厚度h3与颗粒1的高度h2之和，当然，也不是混合有多个颗粒1的聚合物溶液3的厚度越小越好，混合有多个颗粒1的聚合物溶液3的厚度越小，对涂覆工艺和涂覆设备的要求越高，优选的，混合有多个颗粒1的聚合物溶液3的厚度h1等于颗粒1的高度h2。
需要说明的是，固化步骤可以通过加热方式实现，即对混合有多个颗粒1的聚合物溶液3进行加热，使混合有多个颗粒1的聚合物溶液3中的组分在热作用下，产生交联反应，并体积收缩，以形成聚合物薄膜4。固化步骤也可以通过紫外光照方式实现，即对混合有多个颗粒1的聚合物溶液3进行紫外光照，使混合有多个颗粒1的聚合物溶液3中的单体，在光引发剂的作用下，发生聚合反应，并体积收缩，以形成聚合物薄膜4。固化步骤还可以通过低压处理方式实现，即对混合有多个颗粒1的聚合物溶液3进行低压处理，使混合有多个颗粒1的聚合物溶液3中的溶剂挥发，体积收缩，以形成聚合物薄膜4。混合有多个颗粒1的聚合物溶液3的固化的方式可以根据聚合物溶液3的材料进行选择，例如当聚合物溶液3的材料为丙酮、环己酮或环戊酮时，可以采用低压或加热固化方式。当聚合物溶液3的材料为酚醛树脂或硫化橡胶时，可以采用加热固化方式，当聚合物溶液3的材料为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯时，可以采用紫外光照固化方式。
本发明实施例1提供的减反射结构的制备方法，在基板2上涂覆混合有多个颗粒1的聚合物溶液3，并对混合有多个颗粒1的聚合物溶液3进行固化，以形成聚合物薄膜4，其中，颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外。由于颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外，且具有一定几何形状，从而使聚合物薄膜4的表面较为粗糙。当光线照射至减反射结构时，粗糙的表面使减反射结构对光的反射率较低，进而可以减少对光的镜面反射。而且，相比于现有减反结构的制备方法，无需通过模具制备，从而制备成本较低，而且，也无需进行刻蚀工艺和压印工艺，进而制备过程简单。
实施例2
本发明实施例2提供一种减反射结构，如图3所示，所述减反射结构采用实施例1中提供的方法形成在基板2上，所述减反射结构包括形成在基板2上的掺杂有多个颗粒1的聚合物薄膜4，颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外。
本发明实施例2提供的减反射结构，由于颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外，且颗粒1具有一定的几何形状，从而使聚合物薄膜4的表面较为粗糙，当光线照射至减反射结构时，粗糙的表面使减反射结构对光的反射率较低，进而减小对光的镜面反射。
优选的，颗粒1为纳米粒子，这样，当光入射至纳米粒子表面时，纳米粒子可以与光波产生表面等离子体共振现象，以将光的能量耦合至纳米颗粒中，因此，可以更佳的降低对光的反射。
如图3所示，颗粒1的裸露于聚合物薄膜4之外的部分的体积，在邻近聚合物薄膜4的方向上逐渐增大。具体的，在图3中，颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外的部分的体积，在从上至下的方向上逐渐增大。当光入射至聚合物薄膜4的表面时，由于颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外的部分的尺寸小于光波的波长，因此，光波无法分辨颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外的部分的轮廓，即在颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外的部分所在的区域内，光波均匀了颗粒1和颗粒1之间的间隙，从而可以将颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外的部分所在的区域等效于多层同种介质的层叠结构。
结合图3和图4所示，在本发明实施例中，是以将颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外的部分所在的区域等效于四层同种介质的层叠结构为例进行说明的，从上至下分别为第一层51，第二层51，第三层51和第四层51，各层的折射率由各层内颗粒1所占的体积所决定的，颗粒1所占的体积比越大，折射率越大，由于在从上至下的方向上，裸露于聚合物薄膜4之外的颗粒1的体积逐渐增大，因此，第一层51的折射率n1＜第二层52的折射率n2＜第三层53的折射率n3＜第四层54的折射率n4，即在从上至下的方向上，层叠结构的折射率渐变。光从空气进入层叠结构，再从层叠结构进入聚合物薄膜4内的过程中，折射率逐渐渐变，由于没有折射率突变的界面，因此可以更佳的减少光的反射，使光线更多的透射。
为保证光波无法分辨颗粒1的轮廓，以更佳的减小光的反射，提高光线的透视，颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外的部分的高度h4为200-900nm。优选的，颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外的部分的高度h4为300-900nm，在所述范围内，光线的反射率更低，透过率更高。
需要说明的是，颗粒1的形状可以为球形或类球形，也可以为圆锥体或圆台体，还可以为不规则的多面体。优选的，颗粒的形状为以下形状之一或任意组合：球形、半球形、圆锥和圆台，上述形状均可以保证颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外的部分的体积，在邻近聚合物薄膜4的方向上逐渐增大，从而可以更佳的减少光的反射，使光线更多的透射。
如图3所示，颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外部分的排布周期d为200-1000nm。具体的，颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外部分的排布周期d为第一颗粒裸露于聚合物薄膜4之外的部分在聚合物薄膜4上的正投影的第一边界，与第二颗粒裸露于聚合物薄膜4之外的部分在聚合物薄膜4上的正投影的第二边界之间的距离，其中，第一颗粒和第二颗粒为相邻的两个颗粒1，第一边界与第二边界为第一颗粒和第二颗粒的同侧边界。颗粒1裸露于聚合物薄膜4之外部分的排布周期d在200-1000nm的范围内，可以保证光波无法分辨颗粒1的轮廓，以更佳的减小光的反射，提高光线的透视。
优选的，聚合物薄膜4的材料为透明材料，这样，可以进一步的提高光的透过率。
需要说明的是，本发明实施例2提供的减反射结构，可以形成在显示面板的表面，当较强的光线照射至减反射结构的表面时，由于减反射结构的表面较为粗糙，所以对光的反射率较低，从而可以减少显示面板对光的镜面反射，而且，减反射结构的光透过率较高，可以保证显示面板的显示亮度。本发明实施例2提供的减反射结构，也可以形成在太阳能电池的接收层的表面，由于减反射结构的光反射率较低，光透过率较高，从而可以减小光能由于反射所导致的损失，使接收层可以吸收更多的光能，以提高太阳能电池的转化效率。当然，本发明实施例2提供的减反射结构也可以应用于其他，例如相机镜头、眼镜片、天文仪器等需要减少光线反射，提高光线透射的产品或装置上。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种减反射结构的制备方法，其特征在于，包括：
将多个颗粒与聚合物溶液混合；
在基板上涂覆所述混合有多个颗粒的聚合物溶液；
对所述混合有多个颗粒的聚合物溶液进行固化，以形成聚合物薄膜，所述颗粒裸露于所述聚合物薄膜之外。
2.根据权利要求1所述的减反射结构的制备方法，其特征在于，通过旋涂工艺在所述基板上涂覆所述混合有多个颗粒的聚合物溶液。
3.根据权利要求1所述的减反射结构的制备方法，其特征在于，所述对所述混合有多个颗粒的聚合物溶液进行固化，具体包括：
对所述混合有多个颗粒的聚合物溶液进行加热、低压或紫外光照处理。
4.一种减反射结构，形成在基板上，其特征在于，包括形成在所述基板上的掺杂有多个颗粒的聚合物薄膜，所述颗粒裸露于所述聚合物薄膜之外。
5.根据权利要求4所述的减反射结构，其特征在于，所述颗粒为纳米粒子。
6.根据权利要求5所述的减反射结构，其特征在于，所述颗粒的裸露于所述聚合物薄膜之外的部分的体积，在邻近所述聚合物薄膜的方向上逐渐增大。
7.根据权利要求6所述的减反射结构，其特征在于，所述颗粒的形状为以下形状之一或任意组合：球形、半球形、圆锥和圆台。
8.根据权利要求6所述的减反射结构，其特征在于，所述颗粒裸露于所述聚合物薄膜之外部分的排布周期为200-1000nm。
9.根据权利要求4所述的减反射结构，其特征在于，所述聚合物薄膜的材料为透明材料。
10.根据权利要求4所述的减反射结构，其特征在于，所述颗粒的材料为金属、金属氧化物和有机化合物中的一种或多种。
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