CN108424002B - 一种盖板的制备方法及盖板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种盖板的制备方法，包括提供一玻璃基板；在所述玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上形成有由金属颗粒形成的蚀刻掩膜，并对所述玻璃基板形成有蚀刻掩膜的表面进行蚀刻，用以所述玻璃基板在对应蚀刻的表面上生成有折射率渐变的凸锥状减反射微结构。实施本发明，利用金属离子替代传统纳米压印工艺中压印胶材，增大压印蚀刻工艺中的蚀刻选择比，保证微结构具有较大的深宽比，实现在硬度较硬的玻璃盖板表面加工蛾眼微结构。

Description

一种盖板的制备方法及盖板

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种盖板的制备方法及盖板。

背景技术

人们在使用手机时常常饱受环境光的困扰，较强的环境光不仅会降低手机的对比度，更会影响到面板显示的色度，给人们的阅读造成较大的困扰。通常在盖板表面进行抗反射镀膜，用以降低手机表面的反射率成为人们常用的手段。

然而，抗反射镀膜成本较高，且膜系结构设计和加工工艺较为复杂。为此通过在盖板表面上制备出类似蛾眼的微结构，也可以起到有效的抗反射作用。但是，在硬度较硬的玻璃盖板表面进行蛾眼微结构的加工时，由于玻璃盖板较硬，加工难度较大，如果采用传统纳米压印工艺中的压印胶材进行蚀刻，因蚀刻选择比较小而无法保证微结构具有较大的深宽比，会导致微结构加工的效果较差。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种盖板的制备方法及盖板，利用金属离子替代传统纳米压印工艺中压印胶材，增大压印蚀刻工艺中的蚀刻选择比，保证微结构具有较大的深宽比，实现在硬度较硬的玻璃盖板表面加工蛾眼微结构。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种盖板的制备方法，包括以下步骤：

提供一玻璃基板；

在所述玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上形成有由金属颗粒形成的蚀刻掩膜，并对所述玻璃基板形成有蚀刻掩膜的表面进行蚀刻，用以所述玻璃基板在对应蚀刻的表面上生成有折射率渐变的凸锥状减反射微结构。

其中，所述玻璃基板由钢化玻璃制备而成或由普通玻璃制备后经钢化处理而成。

其中，所述在所述玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上形成有由金属颗粒形成的蚀刻掩膜的步骤具体包括：

提供由第一金属和第一酸性液体配比而成的混合液；

将所述玻璃基板置放于所述混合液中，并继续投入活性度强于所述第一金属的第二金属将所述第一金属进行置换，直至一部分的第二金属和另一部分由所述第二金属置换出的第一金属能混合均匀的分布于所述玻璃基板的表面上；

采用酸性弱于所述第一酸性液体的第二酸性液体冲洗所述玻璃基板表面的第二金属，使得所述玻璃基板表面形成有第一金属；

通过退火处理使所述玻璃基板形成有的第一金属形成颗粒状的紧密排列结构，并选择所述玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上所形成的颗粒状的紧密排列结构作为蚀刻掩膜。

其中，所述第二金属置换出的第一金属以球状或半球状的颗粒均匀的分布于所述玻璃基板的表面上，且颗粒粒径达到1-3微米。

其中，所述混合液为硫酸铜溶液，浓度为1-3mg/ml；所述第一金属为铜，所述第一酸性液体为硫酸；所述第二金属为铁，第二酸性液体为盐酸。

其中，所述在所述玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上形成有由金属颗粒形成的蚀刻掩膜的步骤具体还包括：

在所述玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上通过磁控溅射的方式形成一层金属膜，并通过退火处理使所述玻璃基板上的金属膜形成颗粒状，并将颗粒状的金属膜作为蚀刻掩膜。

其中，所述金属膜为1-5微米厚度的金属铜膜，且所述金属铜膜退火处理后形成球状或半球状的颗粒。

其中，采用反应离子刻蚀RIE或离子束辅助自由基刻蚀ICP的方式对所述玻璃基板形成有蚀刻掩膜的表面进行蚀刻

其中，所述方法进一步包括：

对所述玻璃基板在对应蚀刻的表面上生成的凸锥状减反射微结构进行钢化工艺处理，用以增强所述凸锥状减反射微结构的硬度和耐摩擦性。

本发明实施例还提供了一种盖板，其采用前述的盖板的制备方法制备而成。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：利用金属离子替代传统纳米压印工艺中压印胶材，在玻璃基板表面制备金属颗粒，并以金属颗粒作为蚀刻掩膜制备出具有较好抗反增透效果的凸锥状减反射微结构，用以增大压印蚀刻工艺中的蚀刻选择比，不仅能保证制备出的微结构具有较大的深宽比，还具有较好的耐摩擦特性，且工艺相比压印模具开发工艺成本较低，实用量产性较强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为现有技术中盖板的制备方法的应用场景图；

图2为本发明实施例一提供的盖板的制备方法的流程图；

图3为本发明实施例一提供的盖板的制备方法的一场景应用图；

图4为本发明实施例一提供的盖板的制备方法的另一场景应用图

图5为图4制备的凸锥状减反射微结构透过率量测结果的对比图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

由于在玻璃基板表面制备蛾眼结构（如折射率渐变的凸锥状减反射微结构）可以起到较好的抗反射效果，因此通常在盖板制备蛾眼结构用以降低手机表面的反射率。如图1所示，在现有盖板的制备方法中，具体包括步骤：首先提供玻璃基板（如图1中a所示），其次在洗净的玻璃基板表面先制备一层与玻璃具有相同或相近折射率的透明硅胶软膜层（如图1中b所示），再旋涂一层纳米压印胶材（如图1中c所示），并用压印模版进行压印并脱模（如图1中d所示），最后蚀刻形成最终的抗反射微结构。

发明人发现，上述方式制备的微结构机械强度较低，不耐刮擦，不利于该技术在触控面板上的发展。然而，由于玻璃基板硬度较硬，直接采用压印胶压印来蚀刻盖板本体会造成蚀刻选择比较低，因此无法制备出理想的微结构。因此，发明人提出了一种盖板的新制备方法，利用金属离子替代传统纳米压印工艺中压印胶材，增大压印蚀刻工艺中的蚀刻选择比，保证微结构具有较大的深宽比，实现在硬度较硬的玻璃盖板表面加工蛾眼微结构。

如图2所示，为本发明实施例一中，提供的一种盖板的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、提供一玻璃基板；

步骤S2、在所述玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上形成有由金属颗粒形成的蚀刻掩膜，并对所述玻璃基板形成有蚀刻掩膜的表面进行蚀刻，用以所述玻璃基板在对应蚀刻的表面上生成有折射率渐变的凸锥状减反射微结构。

具体过程为，在步骤S1中，玻璃基板由钢化玻璃制备而成或由普通玻璃制备后经钢化处理而成，该玻璃基板应当具有一定的硬度，以满足后续蚀刻的要求。当然，为了确保蚀刻的精度，有必要在玻璃基板的上表面和/或下表面上形成蚀刻掩膜之前对玻璃基板进行清洗，去除玻璃基板的灰尘和杂质。

在步骤S2中，可以制备单面蛾眼微结构来改善平均透过率，也可以制备双面蛾眼微结构来在单面蛾眼微结构基础上进一步增强平均透过率，因此需要首先在制备玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上形成有由金属颗粒形成的蚀刻掩膜。具体制备蚀刻掩膜的方式包括但不限于以下几种情况：

（1）、置换法

提供由第一金属和第一酸性液体配比而成的混合液；

将玻璃基板置放于混合液中，投入活性度强于第一金属的第二金属，直至一部分的第二金属和另一部分由第二金属置换出的第一金属能混合均匀的分布于玻璃基板的表面上；

采用酸性弱于第一酸性液体的第二酸性液体冲洗玻璃基板表面的第二金属，使得玻璃基板表面形成有第一金属；

通过退火处理使玻璃基板上的第一金属形成颗粒状的紧密排列结构，并选择玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上所形成的颗粒状的紧密排列结构作为蚀刻掩膜；

采用反应离子刻蚀RIE或离子束辅助自由基刻蚀ICP的方式对玻璃基板形成有蚀刻掩膜的表面进行蚀刻，从而形成较大深宽比的凸锥状减反射微结构。

在一个实施例中，第二金属置换出的第一金属以球状或半球状的颗粒均匀的分布于玻璃基板的表面上，且颗粒粒径达到1-3微米；混合液为硫酸铜溶液，浓度为1-3mg/ml；第一金属为铜，第一酸性液体为硫酸；第二金属为铁，第二酸性液体为盐酸。

具体制备方法及其应用场景如下：如图3所示，首先提供金属铜和硫酸配比而成的硫酸铜水溶液，该硫酸铜水溶液的浓度为1-3mg/ml；其次将玻璃基板（清洗后的玻璃基板最佳）置放于浓度为1-3mg/ml的硫酸铜水溶液中（如图3中a所示），投入活性度强于金属铜的金属铁（如细碎的铁粉最佳）对金属铜进行置换，由于处于溶液中的玻璃基板具有比较大的表面能，反应置换出的铜易于吸附在玻璃表面，控制反应的温度和硫酸铜水溶液的浓度来控制反应速率，让反应缓慢进行，金属铜可以均匀分布在玻璃基板表面，随着反应时间的增加，金属铜在玻璃基板表面形成球状或半球状微结构，反应时间越长形成的半球状微结构越大，同时也有一部分金属铁与金属铜混合的均匀分布于玻璃基板的表面（如图3中b所示）；再次，待铜颗粒粒径达到1-3微米时，停止反应，并用盐酸洗去玻璃基板表面残留的金属铁，使得玻璃基板表面上形成有金属铜（如图3中c所示）；然后，将玻璃表面的金属铜通过退火处理形成颗粒状的紧密排列结构，并选择玻璃基板的上表面所形成的颗粒状的紧密排列结构作为蚀刻掩膜。

采用RIE或ICP的方式对玻璃基板形成有蚀刻掩膜的上表面进行蚀刻，从而形成较大深宽比的凸锥状减反射微结构（如图3中d所示）。

应当说明的是，金属活性度是根据化学元素周期表中各金属元素的原子数来决定，其原子数越低则活性度就越高。因此，不局限于铁对铜的置换，还包括其它两种可以置换的金属，只要满足置放要求以及清洗和保留的要求；同样，根据上述两种金属的不同，对应的第一酸性液体和第二酸性液体也可以不同，但是第一酸性液体的酸性值应强于第二酸性液体即可。

（2）、沉积法

在玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上通过磁控溅射的方式形成一层金属膜，并通过退火处理使玻璃基板上的金属膜形成颗粒状，并将颗粒状的金属膜作为蚀刻掩膜；

采用RIE或ICP的方式对玻璃基板形成有蚀刻掩膜的表面进行蚀刻，从而形成较大深宽比的凸锥状减反射微结构。

在一个实施例中，金属膜为1-5微米厚度的金属铜膜，且所述金属铜膜退火处理后形成球状或半球状的颗粒。

具体制备方法及其应用场景如下：如图4所示，在玻璃基板（清洗后的玻璃基板最佳，如图4中a所示）上表面通过磁控溅射的方式形成一层1-5微米的金属铜膜（如图4中b所示），之后对金属铜膜进行高温退火处理，由于金属铜具有较大的表面能，控制退火的时间和温度，即可在玻璃基板表面形成球状或半球状的金属铜膜颗粒（如图4中c所示），颗粒状的金属铜膜作为蚀刻掩膜。

采用RIE或ICP的方式对玻璃基板形成有蚀刻掩膜的上表面进行蚀刻，从而形成较大深宽比的凸锥状减反射微结构（如图4中d所示）。

在本发明实施例一中，为了使得凸锥状减反射微结构具有较好的耐摩擦特性，因此所述方法进一步包括：

对玻璃基板在对应蚀刻的表面上生成的凸锥状减反射微结构进行钢化工艺处理，用以增强凸锥状减反射微结构的硬度和耐摩擦性，具体应用可以参见图3中e所示和图4中e所示。

如图5所示，为图4中采用沉积法后制备得出的凸锥状减反射微结构透过率量测结果的对比图。可以看出凸锥状减反射微结构盖板表面平均透过率小于92%，单面凸锥状减反射微结构平均透过率接近95%，双面凸锥状减反射微结构平均透过率接近98%，可推测上述工艺制备的凸锥状减反射微结构可将盖板透过率增加3-6%，具有很好的抗反增透效果。

相应于本发明实施例一中的盖板的制备方法，本发明实施例二提供了一种盖板，其采用本发明实施例一中的盖板的制备方法制备而成。由于本发明实施例二所采用的盖板的制备方法与本发明实施例一中的盖板的制备方法相同，具体请参见本发明实施例一中的盖板的制备方法的相关内容，因此在此不再一一赘述。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：利用金属离子替代传统纳米压印工艺中压印胶材，在玻璃基板表面制备金属颗粒，并以金属颗粒作为蚀刻掩膜制备出具有较好抗反增透效果的凸锥状减反射微结构，用以增大压印蚀刻工艺中的蚀刻选择比，不仅能保证制备出的微结构具有较大的深宽比，还具有较好的耐摩擦特性，且工艺相比压印模具开发工艺成本较低，实用量产性较强。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种盖板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一玻璃基板；

在所述玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上形成有由金属颗粒形成的蚀刻掩膜，并对所述玻璃基板形成有蚀刻掩膜的表面进行蚀刻，用以所述玻璃基板在对应蚀刻的表面上生成有折射率渐变的凸锥状减反射微结构；

其中，所述在所述玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上形成有由金属颗粒形成的蚀刻掩膜的步骤具体包括：

提供由第一金属和第一酸性液体配比而成的混合液；

将所述玻璃基板置放于所述混合液中，投入活性度强于所述第一金属的第二金属，直至一部分的第二金属和另一部分由所述第二金属置换出的第一金属能混合均匀的分布于所述玻璃基板的表面上；

采用酸性弱于所述第一酸性液体的第二酸性液体冲洗所述玻璃基板表面的第二金属，使得所述玻璃基板表面形成有第一金属；

通过退火处理使所述玻璃基板上的第一金属形成颗粒状的紧密排列结构，并选择所述玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上所形成的颗粒状的紧密排列结构作为蚀刻掩膜；

其中，所述混合液为硫酸铜溶液，浓度为1-3mg/ml；所述第一金属为铜，所述第一酸性液体为硫酸；所述第二金属为铁，第二酸性液体为盐酸。

2.如权利要求1所述的盖板的制备方法，其特征在于，所述玻璃基板由钢化玻璃制备而成或由普通玻璃制备后经钢化处理而成。

3.如权利要求1中所述的盖板的制备方法，其特征在于，所述第二金属置换出的第一金属以球状或半球状的颗粒均匀的分布于所述玻璃基板的表面上，且颗粒粒径达到1-3微米。

4.如权利要求1所述的盖板的制备方法，其特征在于，所述在所述玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上形成有由金属颗粒形成的蚀刻掩膜的步骤具体还包括：

在所述玻璃基板的上表面和下表面之中至少一个上通过磁控溅射的方式形成一层金属膜，并通过退火处理使所述玻璃基板上的金属膜形成颗粒状，并将颗粒状的金属膜作为蚀刻掩膜。

5.如权利要求1所述的盖板的制备方法，其特征在于，所述金属膜为1-5微米厚度的金属铜膜，且所述金属铜膜退火处理后形成球状或半球状的颗粒。

6.如权利要求1所述的盖板的制备方法的制备方法，其特征在于，采用反应离子刻蚀RIE或离子束辅助自由基刻蚀ICP的方式对所述玻璃基板形成有蚀刻掩膜的表面进行蚀刻。

7.如权利要求1所述的盖板的制备方法的制备方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

对所述玻璃基板在对应蚀刻的表面上生成的凸锥状减反射微结构进行钢化工艺处理，用以增强所述凸锥状减反射微结构的硬度和耐摩擦性。

8.一种盖板，其特征在于，其采用如权利要求1-7中任一项所述的盖板的制备方法制备而成。

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