CN108227049B - 减反射结构及其制作方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种减反射结构及其制作方法、显示装置，属于显示技术领域。其中，减反射结构包括：透光基底；位于所述透光基底上的吸光图形，所述吸光图形限定出多个透光区域；位于所述透光区域内的多个间隔排布的负折射率图形，所述负折射率图形与所述吸光图形位于所述透光基底的同一侧表面，预设角度范围内的光线照射到所述负折射率图形上能够被折射至被所述吸光图形。本发明的技术方案能够减少观看显示装置时环境光的反射。

Description

减反射结构及其制作方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是指一种减反射结构及其制作方法、显示装置。

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的图像。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种减反射结构及其制作方法、显示装置，能够减少观看显示装置时环境光的反射。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种减反射结构，包括：

透光基底；

位于所述透光基底上的吸光图形，所述吸光图形限定出多个透光区域；

位于所述透光区域内的多个间隔排布的负折射率图形，所述负折射率图形与所述吸光图形位于所述透光基底的同一侧表面，预设角度范围内的光线照射到所述负折射率图形上能够被折射至被所述吸光图形。

进一步地，所述负折射率图形采用掺杂有铝原子的银薄膜制成。

进一步地，所述负折射率图形在垂直于自身延伸方向的第一方向上的截面为矩形，所述负折射率图形在所述第一方向上的宽度大于相邻所述负折射率图形在第一方向上的间距。

进一步地，每一透光区域中设置有两个间隔排布的负折射率图形，所述负折射率图形在垂直于自身延伸方向的第一方向上的截面为直角三角形，且第一方向上，所述两个直角三角形的斜面相对设置。

进一步地，所述透光区域的宽度为70～85um，所述吸光图形的宽度为15～30um。

进一步地，所述负折射率图形的高度为1～10um。

进一步地，所述透光基底采用玻璃、石英、或聚酰亚胺。

本发明实施例还提供了一种减反射结构的制作方法，包括：

提供一透光基底；

在所述透光基底上形成吸光图形，所述吸光图形限定出多个透光区域；

在所述透光区域内形成多个间隔排布的负折射率图形，所述负折射率图形与所述吸光图形位于所述透光基底的同一侧表面，预设角度范围内的光线照射到所述负折射率图形上能够被折射至被所述吸光图形。

进一步地，所述形成多个间隔排布的负折射率图形包括：

在所述透光基底上沉积银薄膜，并在沉积过程中加入铝原子；

对掺杂有铝原子的银薄膜进行构图，形成多个间隔排布的负折射率图形。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括显示屏和位于所述显示屏显示侧的如上所述的减反射结构，所述显示屏的像素区域在所述减反射结构上的正投影与所述透光区域重合。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，预设角度范围内的入射光照射到负折射率图形表面上时，经折射后在法线同侧穿出，经过光学折射后能够照射到吸光图形上，被吸光图形吸收，从而能够对预设角度范围内入射的环境光进行吸收，减少环境光的反射。并且由于本发明的技术方案能够减少环境光的反射，因此还能够提高显示画面的对比度，从而能够有效改善显示中斜向视角观看对比度低的问题。

附图说明

图1为正折射率材料对光线进行折射的示意图；

图2为负折射率材料对光线进行折射的示意图；

图3-图6为本发明实施例减反射结构的示意图。

附图标记

1透光基底

2吸光图形

3负折射率图形

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例提供一种减反射结构及其制作方法、显示装置，能够减少观看显示装置时环境光的反射。

图1为正折射率材料对光线进行折射的示意图，图2为负折射率材料对光线进行折射的示意图，由图1和图2可以看出，与正折射率材料不同，光线在入射负折射率材料后，折射的光线与入射的光线位于法线的同一侧，利用负折射率材料的这一特性，本发明实施例提供了一种减反射结构，包括：

透光基底；

位于所述透光基底上的吸光图形，所述吸光图形限定出多个透光区域；

位于所述透光区域内的多个间隔排布的负折射率图形，所述负折射率图形与所述吸光图形位于所述透光基底的同一侧表面，预设角度范围内的光线照射到所述负折射率图形上能够被折射至被所述吸光图形。

本实施例中，预设角度范围内的入射光照射到负折射率图形表面上时，经折射后在法线同侧穿出，经过光学折射后能够照射到吸光图形上，被吸光图形吸收，从而能够对预设角度范围内入射的环境光进行吸收，减少环境光的反射。在减反射结构应用于显示装置中时，由于本实施例的技术方案能够减少环境光的反射，因此还能够提高显示画面的对比度，从而能够有效改善显示中斜向视角观看对比度低的问题。

其中，吸光图形可以采用现有的黑矩阵材料制成。

纳米尺寸下的银有着十分诱人的特性，一定尺寸下，能够在可见光和近红外光波段中产生表面等离子体共振，是传输可见光和近红外光的最佳等离子体激元材料。在银薄膜沉积过程中加入铝原子，能够获得超薄且平整的银薄膜，该银薄膜暴露在空气中不会变色且透过率高，而且这种材料具有负折射率的特性，因此，本实施例中，所述负折射率图形优选采用掺杂有铝原子的银薄膜制成。当然，负折射率图形并不局限于采用掺杂有铝原子的银薄膜制成，还可以采用其他负折射率材料制成。

一具体实施例中，如图3和图4所示，减反射结构包括：

透光基底1；

位于所述透光基底1上的吸光图形2，所述吸光图形2限定出多个透光区域；

位于所述透光区域内的多个间隔排布的负折射率图形3，所述负折射率图形3与所述吸光图形2位于所述透光基底1的同一侧表面，负折射率图形3在垂直于自身延伸方向的第一方向上的截面为矩形。

其中，负折射率图形3的尺寸和间距可以根据需要改善的视角决定，如图3和图4所示，相邻负折射率图形3在第一方向上的间距为S，负折射率图形3在第一方向上的宽度为W，需要满足W>＝S。透光区域内设置的负折射率图形3的个数可以根据实际工艺能力进行调节。

如图3所示，(可被吸收的临界角)角度的环境光入射到负折射率图形3表面，经折射后在法线同侧穿出，再次穿出负折射率图形3时又发生折射，经过几次光学折射最终被折射至吸光图形2，被吸光图形2吸收。图3所示的结构中，与水平面的夹角小于的环境光均能够被吸光图形2吸收，因此，能够减少环境光的反射。其中，当负折射率图形3所采用的负折射率材料的折射率为-1时，折射角等于入射角。

如图4所示，(可被吸收的临界角)角度的环境光入射到负折射率图形3表面，经折射后在法线同侧穿出，再次穿出负折射率图形3时又发生折射，经过几次光学折射最终被折射至吸光图形2，被吸光图形2吸收。图4所示的结构中，与水平面的夹角小于的环境光均能够被吸光图形2吸收，因此，能够减少环境光的反射。

其中，图3中负折射率图形3的高度大于图4中负折射率图形3的高度，即负折射率图形3的高度越大，可以改善的视角范围越大，但负折射率图形3的高度越大，减反射结构的成本也会越大，具体地，负折射率图形3的高度可以为1～10um。

另一具体实施例中，如图5和图6所示，减反射结构包括：

透光基底1；

位于所述透光基底1上的吸光图形2，所述吸光图形2限定出多个透光区域；

位于所述透光区域内的两个间隔排布的负折射率图形3，所述负折射率图形3与所述吸光图形2位于所述透光基底的同一侧表面，负折射率图形3在垂直于自身延伸方向的第一方向上的截面为直角三角形，且第一方向上，所述两个直角三角形的斜面相对设置。

其中，负折射率图形3的尺寸和间距可以根据需要改善的视角决定，如图5和图6所示，相邻负折射率图形3在第一方向上的间距为S，负折射率图形3在第一方向上的宽度为W，需要满足W>＝S。

如图5所示，(可被吸收的临界角)角度的环境光入射到负折射率图形3表面，经折射后在法线同侧穿出，被折射至吸光图形2，被吸光图形2吸收。图5所示的结构中，与水平面的夹角小于的环境光均能够被吸光图形2吸收，因此，能够减少环境光的反射。其中，当负折射率图形3所采用的负折射率材料的折射率为-1时，折射角等于入射角。

如图6所示，(可被吸收的临界角)角度的环境光入射到负折射率图形3表面，经折射后在法线同侧穿出，被折射至吸光图形2，被吸光图形2吸收。图6所示的结构中，与水平面的夹角小于的环境光均能够被吸光图形2吸收，因此，能够减少环境光的反射。

其中，图5中负折射率图形3的高度大于图6中负折射率图形3的高度，即负折射率图形3的高度越大，可以改善的视角范围越大，但负折射率图形3的高度越大，减反射结构的成本也会越大，具体地，负折射率图形3的高度可以为1～10um。

本发明的技术方案中，负折射率图形3的结构并不局限于如图3-图6所示，还可以采用其他结构，只要满足能够将预设角度范围内入射的光线折射至吸光图形即可。

本实施例中，所述透光区域的宽度可以为70～85um，所述吸光图形的宽度可以为15～30um。在透光区域和吸光图形采用上述取值时，能够对环境光进行有效地吸收。

本实施例中，透光基底1可以采用玻璃、石英、聚酰亚胺等具有较高透光率的基底。

本发明实施例还提供了一种减反射结构的制作方法，包括：

提供一透光基底；

在所述透光基底上形成吸光图形，所述吸光图形限定出多个透光区域；

在所述透光区域内形成多个间隔排布的负折射率图形，所述负折射率图形与所述吸光图形位于所述透光基底的同一侧表面，预设角度范围内的光线照射到所述负折射率图形上能够被折射至被所述吸光图形。

本实施例中，预设角度范围内的入射光照射到负折射率图形表面上时，经折射后在法线同侧穿出，经过光学折射后能够照射到吸光图形上，被吸光图形吸收，从而能够对预设角度范围内入射的环境光进行吸收，减少环境光的反射。在减反射结构应用于显示装置中时，由于本实施例的技术方案能够减少环境光的反射，因此还能够提高显示画面的对比度，从而能够有效改善显示中斜向视角观看对比度低的问题。

进一步地，所述形成多个间隔排布的负折射率图形包括：

在所述透光基底上沉积银薄膜，并在沉积过程中加入铝原子；

对掺杂有铝原子的银薄膜进行构图，形成多个间隔排布的负折射率图形。

具体地，可以在掺杂有铝原子的银薄膜上涂覆一层光刻胶，采用掩膜板对光刻胶进行曝光，使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域，其中，光刻胶保留区域对应于负折射率图形所在区域，光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域；进行显影处理，光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除，光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变；通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的银薄膜，剥离剩余的光刻胶，形成负折射率图形。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括显示屏和位于所述显示屏显示侧的如上所述的减反射结构，所述显示屏的像素区域在所述减反射结构上的正投影与所述透光区域重合。

所述显示装置可以为：液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。

本实施例中，负折射率图形3与所述吸光图形2位于显示屏的显示侧，预设角度范围内的入射光照射到负折射率图形表面上时，经折射后在法线同侧穿出，经过光学折射后能够照射到吸光图形上，被吸光图形吸收，从而能够对预设角度范围内入射的环境光进行吸收，减少环境光的反射。并且由于本实施例的技术方案能够减少环境光的反射，因此还能够提高显示画面的对比度，从而能够有效改善显示中斜向视角观看对比度低的问题。

一具体实施例中，如图3和图4所示，减反射结构包括：

透光基底1；

位于所述透光基底1上的吸光图形2，所述吸光图形2限定出多个透光区域；

位于所述透光区域内的多个间隔排布的负折射率图形3，所述负折射率图形3与所述吸光图形2位于所述透光基底的同一侧表面，负折射率图形3在垂直于自身延伸方向的第一方向上的截面为矩形。

其中，负折射率图形3的尺寸和间距可以根据需要改善的视角决定，如图3和图4所示，相邻负折射率图形3之间间距为S，负折射率图形3在第一方向上的宽度为W，需要满足W>＝S。透光区域内设置的负折射率图形3的个数可以根据实际工艺能力进行调节。

如图3所示，(可被吸收的临界角)角度的环境光入射到负折射率图形3表面，经折射后在法线同侧穿出，再次穿出负折射率图形3时又发生折射，经过几次光学折射最终被折射至吸光图形2，被吸光图形2吸收。图3所示的结构中，与水平面的夹角小于的环境光均能够被吸光图形2吸收，因此，能够减少环境光的反射。其中，当负折射率图形3所采用的负折射率材料的折射率为-1时，折射角等于入射角。

如图4所示，(可被吸收的临界角)角度的环境光入射到负折射率图形3表面，经折射后在法线同侧穿出，再次穿出负折射率图形3时又发生折射，经过几次光学折射最终被折射至吸光图形2，被吸光图形2吸收。图4所示的结构中，与水平面的夹角小于的环境光均能够被吸光图形2吸收，因此，能够减少环境光的反射。

其中，图3中负折射率图形3的高度大于图4中负折射率图形3的高度，即负折射率图形3的高度越大，可以改善的视角范围越大，但负折射率图形3的高度越大，减反射结构的成本也会越大，具体地，负折射率图形3的高度可以为1～10um。

另一具体实施例中，如图5和图6所示，减反射结构包括：

透光基底1；

位于所述透光基底1上的吸光图形2，所述吸光图形2限定出多个透光区域；

位于所述透光区域内的两个间隔排布的负折射率图形3，所述负折射率图形3与所述吸光图形2位于所述透光基底的同一侧表面，负折射率图形3在垂直于自身延伸方向的第一方向上的截面为直角三角形，且第一方向上，所述两个直角三角形的斜面相对设置。

其中，负折射率图形3的尺寸和间距可以根据需要改善的视角决定，如图5和图6所示，相邻负折射率图形3之间间距为S，负折射率图形3在第一方向上的宽度为W，需要满足W>＝S。

如图5所示，(可被吸收的临界角)角度的环境光入射到负折射率图形3表面，经折射后在法线同侧穿出，被折射至吸光图形2，被吸光图形2吸收。图5所示的结构中，与水平面的夹角小于的环境光均能够被吸光图形2吸收，因此，能够减少环境光的反射。其中，当负折射率图形3所采用的负折射率材料的折射率为-1时，折射角等于入射角。

如图6所示，(可被吸收的临界角)角度的环境光入射到负折射率图形3表面，经折射后在法线同侧穿出，被折射至吸光图形2，被吸光图形2吸收。图6所示的结构中，与水平面的夹角小于的环境光均能够被吸光图形2吸收，因此，能够减少环境光的反射。

其中，图5中负折射率图形3的高度大于图6中负折射率图形3的高度，即负折射率图形3的高度越大，可以改善的视角范围越大，但负折射率图形3的高度越大，减反射结构的成本也会越大，具体地，负折射率图形3的高度可以为1～10um。

本实施例中，透光区域和吸光图形的尺寸可以根据显示屏的像素大小和需要改善的视角决定。比如说，显示屏的像素在第一方向上的宽度为100um，则图3-图6中的长度L也设计为100um，吸光图形2在第一方向上的宽度设计为15～30um，在吸光图形采用上述取值时，能够对环境光进行有效地吸收。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种减反射结构，其特征在于，包括：

透光基底；

位于所述透光基底上的吸光图形，所述吸光图形限定出多个透光区域；

位于所述透光区域内的多个间隔排布的负折射率图形，所述负折射率图形与所述吸光图形位于所述透光基底的同一侧表面，预设角度范围内的光线照射到所述负折射率图形上能够被折射至被所述吸光图形；

其中，相邻所述负折射率图形在垂直于自身延伸方向的第一方向上的间距为S，所述负折射率图形在第一方向上的宽度为W，W大于等于S。

2.根据权利要求1所述的减反射结构，其特征在于，所述负折射率图形采用掺杂有铝原子的银薄膜制成。

3.根据权利要求1所述的减反射结构，其特征在于，

所述负折射率图形在垂直于自身延伸方向的第一方向上的截面为矩形，所述负折射率图形在所述第一方向上的宽度大于相邻所述负折射率图形在第一方向上的间距。

4.根据权利要求1所述的减反射结构，其特征在于，

每一透光区域中设置有两个间隔排布的负折射率图形，所述负折射率图形在垂直于自身延伸方向的第一方向上的截面为直角三角形，且第一方向上，两个所述直角三角形的斜面相对设置。

5.根据权利要求1所述的减反射结构，其特征在于，

所述透光区域的宽度为70～85um，所述吸光图形的宽度为15～30um。

6.根据权利要求1所述的减反射结构，其特征在于，所述负折射率图形的高度为1～10um。

7.根据权利要求1所述的减反射结构，其特征在于，所述透光基底采用玻璃、石英、或聚酰亚胺。

8.一种减反射结构的制作方法，其特征在于，包括：

提供一透光基底；

在所述透光基底上形成吸光图形，所述吸光图形限定出多个透光区域；

在所述透光区域内形成多个间隔排布的负折射率图形，所述负折射率图形与所述吸光图形位于所述透光基底的同一侧表面，预设角度范围内的光线照射到所述负折射率图形上能够被折射至被所述吸光图形；

其中，相邻所述负折射率图形在垂直于自身延伸方向的第一方向上的间距为S，所述负折射率图形在第一方向上的宽度为W，W大于等于S。

9.根据权利要求8所述的减反射结构的制作方法，其特征在于，所述形成多个间隔排布的负折射率图形包括：

在所述透光基底上沉积银薄膜，并在沉积过程中加入铝原子；

对掺杂有铝原子的银薄膜进行构图，形成多个间隔排布的负折射率图形。

10.一种显示装置，其特征在于，包括显示屏和位于所述显示屏显示侧的如权利要求1-7中任一项所述的减反射结构，所述显示屏的像素区域在所述减反射结构上的正投影与所述透光区域重合。