CN108399963B - 一种高透过率导电薄膜的制作工艺及其制成的液晶显示屏 - Google Patents

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Abstract

一种高透过率导电薄膜的制作工艺，利用直流磁控溅射技术制备导电薄膜，其中包括步骤：S1：将玻璃基板分别进行丙酮、乙醇及去离子水进行超声波清洗工作，各清洗工作均维持30min，然后在真空干燥箱中烘干；S2：靶位选择在电磁靶位上，并将靶材的倾斜靶偏角设为倾斜15°～30°；S3：通入氩气和氧气作为溅射气体，其中氧氩比设为15:85；并控制溅射时溅射电压为220V～260V之间，直流溅射功率为100W～120W，控制溅射时间为45min～70min，在玻璃基板上溅射形成导电薄膜。利用倾斜的靶材进行溅射，制造出多孔的导电薄膜，通过多孔结构降低薄膜的折射率，同时适当增加溅射的时间，提供较高的溅射功率，使得薄膜的厚度增加，逐渐减低薄膜的方阻和电阻率，提高电学性能。

Description

一种高透过率导电薄膜的制作工艺及其制成的液晶显示屏
技术领域
本发明涉及液晶显示屏领域，具体涉及一种高透过率导电薄膜的制作工艺及其制成的液晶显示屏。
背景技术
液晶显示器经过不断的发展，由最初只能显示简单的黑白字符图形的TN\STN型液晶显示器到目前主流的TFT型液晶显示器，可以显示内容丰富、具有鲜艳彩色效果的各种画面。随着液晶显示器应用的推广普及，TFT型液晶显示器由于具有快响应时间，以及高画质的显示效果被广大消费者所喜爱，然而由于其制作工艺复杂，成本较高，目前只是较多的被用于高端消费电子产品上。
而目前的液晶显示屏中都存在ITO薄膜，由于ITO薄膜具有良好的光电性能，导电性和加工性能几号，硬度高且耐磨耐蚀，因而在显示屏的制造工业上应用广泛。但是薄的ITO透明性好，但是阻抗高，而厚的ITO材料阻抗低，但是透明性变差，不同的ITO生产工艺的参数能制造出不同性能的ITO膜，因此对于ITO工艺制作参数的改良成为导电薄膜的重要研究对象。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种高透过率导电薄膜的制作工艺及其制成的液晶显示屏，能有效提高导电薄膜的电学性能和光电性能。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高透过率导电薄膜的制作工艺，利用直流磁控溅射技术制备导电薄膜，其中包括步骤：
S1：将玻璃基板分别进行丙酮、乙醇及去离子水进行超声波清洗工作，各清洗工作均维持30min，然后在真空干燥箱中烘干；
S2：靶位选择在电磁靶位上，并将靶材的倾斜靶偏角设为倾斜15°～30°；
S3：通入氩气和氧气作为溅射气体，其中氧氩比设为15:85；并控制溅射时溅射电压为220V～260V之间，直流溅射功率为100W～120W，控制溅射时间为45min～70min，在玻璃基板上溅射形成导电薄膜。
进一步的，还包括步骤S4和S5；
S4：取一定量的SiO2溶液，滴落到放置在旋转涂膜器上的另一块玻璃基板中，在旋转涂膜器转动同时，以一定转速将SiO2溶液单面旋涂在玻璃基板上形成减反膜；
S5：在减反膜未干燥前，将附有减反膜的玻璃基板倒扣在导电薄膜上形成结合层，在室温条件下待减反膜层干燥后，将结合层置入250°的烘箱中进行烘烤。
一种采用高透过率导电薄膜的液晶显示屏，利用权利要求1或2所述的导电薄膜制成的液晶显示屏，包括面偏光片、液晶盒、底偏光片和背光板，所述面偏光片设置在液晶盒的上方，背光板设置在液晶盒的下方，所述背光板与液晶盒之间设置有底偏光片；所述液晶盒包括面玻璃基板、粘附有减反膜的导电薄膜、液晶层和底玻璃基板，所述两层粘附有减反膜的导电薄膜设在面玻璃基板和底玻璃基板之间，所述液晶层设置在两层粘附有减反膜的导电薄膜之间；所述面偏光片贴附在面玻璃基板的上方，所述面玻璃基板的内侧面设置有彩色滤光膜；在底玻璃基板的内侧面设置有像素电极；所述液晶层设置于彩色滤光膜和像素电极之间；在底玻璃基板的下表面贴附有底偏光片；所述背光板包括聚光膜层、基础层和背光外框；其中聚光膜层和基础层由上至下叠放在背光外框中。
进一步的，所述面偏光片包括防反射涂层、防眩光涂层、三醋酸纤维素(TAC)和聚乙烯醇(PVA)；所述防反射涂层和防眩光涂层涂覆依次在上层三醋酸纤维素(TAC)的上表面，聚乙烯醇(PVA)位于两层三醋酸纤维素(TAC)之间。
进一步的，所述底偏光片包括三醋酸纤维素(TAC)，聚乙烯醇(PVA)，光学补偿膜；其中聚乙烯醇(PVA)位于两层三醋酸纤维素(TAC)之间，光学补偿膜位于三醋酸纤维素(TAC)和底玻璃基板之间。
进一步的，所述聚光膜层包括一层反射式偏光增亮膜(DBEF)和一层超微距多晶体结构增亮膜(BEF)，所述反射式偏光增亮膜(DBEF)和超微距多晶体结构增亮膜(BEF)依次设置在基础层上方；所述反射式偏光增亮膜(DBEF)的透光轴与底偏光片的透光轴互相平行。
本发明的有益效果在于：
利用倾斜的靶材进行溅射，制造出多孔的导电薄膜，通过多孔结构降低薄膜的折射率，同时适当增加溅射的时间，提供较高的溅射功率，使得薄膜的厚度增加，逐渐减低薄膜的方阻和电阻率，提高电学性能；再导电薄膜上添加多孔SiO2减反膜，降低光线反射、增加其透过率，提高光学性能。
附图说明
图1为本发明的液晶显示屏的结构示意图。
附图标记：1、面偏光片；2、液晶盒；201、面玻璃基板；202、彩色滤光膜；203、减反膜；204、导电薄膜；205、液晶层；206、像素电极；207、底玻璃基板；3、底偏光片；4、背光板。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
实施例一
一种高透过率导电薄膜的制作工艺，利用直流磁控溅射技术制备导电薄膜204，其中包括步骤：
S1：将玻璃基板分别进行丙酮、乙醇及去离子水进行超声波清洗工作，各清洗工作均维持30min，然后在真空干燥箱中烘干；
S2：靶位选择在电磁靶位上，并将靶材的倾斜靶偏角设为倾斜15°～30°；本实施例中靶材的倾斜角度为18°；在靶材的偏角为18°时，导电薄膜204的表面的间隙最为明显。
S3：通入氩气和氧气作为溅射气体，其中氧氩比设为15:85；并控制溅射时溅射电压为220V～260V之间，直流溅射功率为100W～120W，控制溅射时间为45min～70min，在玻璃基板上溅射形成导电薄膜204。而本实施例中溅射电压为220V，直流溅射功率为100W，溅射时间为60min。
本实施例的工作原理如下：由于在磁控溅射时靶的角度偏转，使得电子在溅射时到达基板的位置不同，因此靶偏转会导致导电薄膜204在相同时间内沉积的厚度不同，而厚度不同导致导电薄膜204电阻率差异加大，因此导电薄膜204电阻率会随着靶偏角的变化而变化。而由于沉积厚度的不同，直接导致了导电薄膜204晶粒尺寸不均匀，介于晶界对载流子及光的散射，造成导电薄膜204方块电阻较大；但是正是由于导电薄膜204表面不均匀，则在导电薄膜204表面产生了空隙，增加了导电薄膜204的孔隙率，通过多孔的结构直接降低导电薄膜204的折射率，从而提高了厚度较厚的导电薄膜204的透过率，使得导电薄膜204即使厚度有所增加，其透过率也能保持。
而导电薄膜的制作工艺中还包括步骤S4和S5；
S4：取一定量的SiO2溶液，滴落到放置在旋转涂膜器上的另一块玻璃基板中，在旋转涂膜器转动同时，以一定转速将SiO2溶液单面旋涂在玻璃基板上形成减反膜203；
S5：在减反膜203未干燥前，将附有减反膜203的玻璃基板倒扣在导电薄膜204上形成结合层，在室温条件下待减反膜203层干燥后，将结合层置入250°的烘箱中进行烘烤，完成烘烤后将玻璃基板取出。
通过高速旋涂法制备纳米多孔SiO2减反膜203，具有降低光线反射、增加其透过率等性能，将SiO2减反膜203未干燥时涂覆在导电薄膜204上，能增加减反膜203与导电薄膜204之间的粘合力，将两者粘合干燥后，放入250°的烘箱中烘烤，可以提高减反膜203的耐候性能；将SiO2结合涂覆在导电薄膜204上，能进一步提高导电薄膜204的透过率，提高光学性能。
实施例二
如图1所示，一种采用高透过率导电薄膜204的液晶显示屏，利用上述工艺流程制成的导电薄膜204制成，包括面偏光片1、液晶盒2、底偏光片3和背光板4，所述面偏光片1设置在液晶盒2的上方，背光板4设置在液晶盒2的下方，所述背光板4与液晶盒2之间设置有底偏光片3；所述液晶盒2包括面玻璃基板201、粘附有减反膜203的导电薄膜204、液晶层205和底玻璃基板207，所述两层粘附有减反膜203的导电薄膜204设在面玻璃基板201和底玻璃基板207之间，所述液晶层205设置在两层粘附有减反膜203的导电薄膜204之间；所述面偏光片1贴附在面玻璃基板201的上方，所述面玻璃基板201的内侧面设置有彩色滤光膜202；在底玻璃基板207的内侧面设置有像素电极206；所述液晶层205设置于彩色滤光膜202和像素电极206之间；在底玻璃基板207的下表面贴附有底偏光片3；所述背光板4包括聚光膜层、基础层和背光外框；其中聚光膜层和基础层由上至下叠放在背光外框中。
所述面偏光片1包括防反射涂层、防眩光涂层、三醋酸纤维素(TAC)和聚乙烯醇(PVA)；所述防反射涂层和防眩光涂层涂覆依次在上层三醋酸纤维素(TAC)的上表面，聚乙烯醇(PVA)位于两层三醋酸纤维素(TAC)之间。
所述底偏光片3包括三醋酸纤维素(TAC)，聚乙烯醇(PVA)，光学补偿膜；其中聚乙烯醇(PVA)位于两层三醋酸纤维素(TAC)之间，光学补偿膜位于三醋酸纤维素(TAC)和底玻璃基板207之间；所述防反射涂层101和防眩光涂层102的主要作用是使显示屏在强光照射环境下也能观察到清晰的显示效果。所述面玻璃基板201的内侧面设置有彩色滤光膜202；所述彩色滤光膜202采用低延迟量设计，延迟量设计值设置为小于3nm；所述液晶层205的延迟量设置为300～370nm，本实施例中间液晶层205所采用的延迟量为330nm，配合底偏光片3上的光学补偿膜，可以使显示屏的可视角度得到大幅提高。在底玻璃基板207的内侧面设置有像素电极206；所述像素电极206设置为水平横向栅条状结构，其栅条排列方向液晶盒2的配向方向一致，亦与液晶分子的排列方向一致，在通电情况下，水平横向栅条状设计可以使液晶分子成多畴方向扭曲排列，液晶分子长轴方向与入射的偏振光方向可以形成不同的夹角，从而可以改变入射偏振光的偏振态，使得光线可以通过面偏光片1，形成亮态显示。所述液晶层205设置于彩色滤光膜202和像素电极206之间。
所述面偏光片1的吸光轴与像素电极206的方向成小于45°角，并与非通电情况下的液晶分子的长轴方向平行；所述底偏光片3的吸光轴与像素电极206的方向成大于45°角，并与非通电情况下的液晶分子的长轴方向垂直。
所述底偏光片3包括三醋酸纤维素(TAC)，聚乙烯醇(PVA)，光学补偿膜；其中聚乙烯醇(PVA)位于两层三醋酸纤维素(TAC)之间，光学补偿膜位于三醋酸纤维素(TAC)和底玻璃基板207之间。所述的底偏光片3是一种复合的胶片，散射光源经过底偏光片3后变为单一方向的偏振光，调整偏光片角度可以改变入射液晶盒2的偏振光的方向，底偏光片3的中间包括一层光学补偿膜，所述光学补偿膜的光学补偿值设置为270nm，光学补偿膜的z轴方向折射率设置为Nz＝0.5；光学补偿膜的作用是补偿相位差，此补偿膜的光学补偿值与液晶盒2内的液晶层205的光程差值相互补充，以拓宽液晶显示屏各个方向上的可视角度，提高显示效果。
所述聚光膜层包括一层反射式偏光增亮膜(DBEF)和一层超微距多晶体结构增亮膜(BEF)，所述反射式偏光增亮膜(DBEF)和超微距多晶体结构增亮膜(BEF)依次设置在基础层上方；所述反射式偏光增亮膜(DBEF)的透光轴与底偏光片3的透光轴互相平行。超微距多晶体结构增亮膜(BEF)具有聚光作用，可以使背光表面亮度增加60％，反射式偏光增亮膜(DBEF)的透光轴与底偏光片3的透光轴平行，将量子点发光板发出的光源沿底偏光片3的透光轴方向传入液晶盒2内，通过选择性反射量子点发光板发出的光，使其不被底偏光片3所吸收，使得显示屏全视角的部分光得以重新利用，增加入射光的亮度，相应液晶显示屏表面亮度也会增加，进而提高液晶显示屏的整体透过率。
将实施例一中制成的粘附有减反膜203的导电薄膜204用于实施例二中的液晶显示屏中，再结合液晶显示屏中的增亮膜让整个显示屏的透过率进一步提升，从而进一步提高显示屏的显示效果。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高透过率导电薄膜的制作工艺，其特征在于，利用直流磁控溅射技术制备导电薄膜，其中包括步骤：
S1：将玻璃基板分别进行丙酮、乙醇及去离子水进行超声波清洗工作，各清洗工作均维持30min，然后在真空干燥箱中烘干；
S2：靶位选择在电磁靶位上，并将靶材的倾斜靶偏角设为倾斜18°；
S3：通入氩气和氧气作为溅射气体，其中氧氩比设为15:85；并控制溅射时溅射电压为220V～260V之间，直流溅射功率为100W～120W，控制溅射时间为45min～70min，在玻璃基板上溅射形成导电薄膜；
S4：取一定量的SiO2溶液，滴落到放置在旋转涂膜器上的另一块玻璃基板中，在旋转涂膜器转动同时，以一定转速将SiO2溶液单面旋涂在玻璃基板上形成减反膜；
S5：在减反膜未干燥前，将附有减反膜的玻璃基板倒扣在导电薄膜上形成结合层，在室温条件下待减反膜层干燥后，将结合层置入250°的烘箱中进行烘烤。
2.一种采用高透过率导电薄膜的液晶显示屏，利用权利要求1所述的导电薄膜制作工艺制成的液晶显示屏，其特征在于，包括面偏光片、液晶盒、底偏光片和背光板，所述面偏光片设置在液晶盒的上方，背光板设置在液晶盒的下方，所述背光板与液晶盒之间设置有底偏光片；所述液晶盒包括面玻璃基板、粘附有减反膜的导电薄膜、液晶层和底玻璃基板，两层粘附有减反膜的导电薄膜设在面玻璃基板和底玻璃基板之间，所述液晶层设置在两层粘附有减反膜的导电薄膜之间；所述面偏光片贴附在面玻璃基板的上方，所述面玻璃基板的内侧面设置有彩色滤光膜；在底玻璃基板的内侧面设置有像素电极；所述液晶层设置于彩色滤光膜和像素电极之间；在底玻璃基板的下表面贴附有底偏光片；所述背光板包括聚光膜层、基础层和背光外框；其中聚光膜层和基础层由上至下叠放在背光外框中；所述彩色滤光膜采用低延迟量设计，所述延迟量设计值设置为小于3nm，所述液晶层的延迟量设置为300～370nm，所述像素电极设置为水平横向栅条结构，其栅条排列方向与液晶盒的配向方向一致，亦与液晶分子的排列方向一致；所述底偏光片包括三醋酸纤维素，聚乙烯醇，光学补偿膜；其中聚乙烯醇位于两层三醋酸纤维素之间，光学补偿膜位于三醋酸纤维素和底玻璃基板之间。
3.根据权利要求2所述的采用高透过率导电薄膜的液晶显示屏，其特征在于，所述面偏光片包括防反射涂层、防眩光涂层、三醋酸纤维素和聚乙烯醇；所述防反射涂层和防眩光涂层涂覆依次在上层三醋酸纤维素的上表面，聚乙烯醇位于两层三醋酸纤维素之间。
4.根据权利要求3所述的采用高透过率导电薄膜的液晶显示屏，其特征在于，所述聚光膜层包括一层反射式偏光增亮膜和一层超微距多晶体结构增亮膜，所述反射式偏光增亮膜和超微距多晶体结构增亮膜依次设置在基础层上方；所述反射式偏光增亮膜的透光轴与底偏光片的透光轴互相平行。
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