CN109581570A - 金属线栅及其制造方法、显示面板、显示装置 - Google Patents

金属线栅及其制造方法、显示面板、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种金属线栅，包括：依次设置在衬底基板上的图案化的金属层以及减反层，其中，减反层的表面具有多个连续的凹陷部。本发明实施例还提供了一种显示面板、显示装置以及金属线栅的制造方法。由于本发明实施例的金属线栅在其金属层表面上提供了一层减反层，其中，在减反层的表面具有多个连续的凹陷部，能够利用智能剥离技术制造该减反层，不仅可以大幅降低制造难度和成本，还能够通过该减反层的防反射效果来减少环境对显示装置的影响并且提高其显示对比度，增强显示效果。

Description

金属线栅及其制造方法、显示面板、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体为金属线栅及其制造方法、显示面板和显示装置。
背景技术
随着科技的发展和时代的进步，液晶显示器已经成为人们生活中必不可缺的重要产品，其中，液晶显示的工作原理是通过液晶的双折射性质，并利用电压控制液晶的转动，使经过下偏光片后的线偏振光随之发生旋转，从上偏光片射出，上偏光片的偏振方向与下偏光片的偏振方向垂直，使得上偏光板、下偏光片和液晶盒起到光开关的作用。
与传统的吸收型偏光片相比，金属线栅偏光片能够透过偏振方向垂直于线栅方向的入射光，而将偏振方向平行于线栅方向的入射光反射。但是申请人发现，在实际使用过程中，金属线栅偏光片会对外界环境中的光线(例如，阳光)进行反射，这些不必要的反射会大幅降低显示对比度，严重影响显示器的整体显示效果。
发明内容
有鉴于此，本发明提供金属线栅及其制造方法、显示面板、显示装置，用以实现减少金属线栅对环境光的反射，并提高显示对比度。
为了解决上述问题，本发明实施例主要提供如下技术方案：
在第一方面，本发明实施例公开了一种金属线栅，包括：
依次设置在衬底基板上的图案化的金属层以及减反层，其中，
所述减反层的表面具有多个连续的凹陷部。
可选地，减反层包括依次设置在金属层上的保护层和吸光层；
保护层的材料包括氧化硅，吸光层的表面具有多个连续的凹陷部。
可选地，金属层的材料包括铝。
可选地，金属层的厚度在100毫米至200毫米之间。
在第二方面，本发明实施例公开了一种显示面板，包括相对设置的第一基板和第二基板，在所述第一基板远离所述第二基板的一侧设置有第一偏光片，在所述第二基板远离所述第一基板的一侧设置有第二偏光片；
所述第一偏光片和/或所述第二偏光片为第一方面提供的金属线栅。
在第三方面，本发明实施例公开了一种显示装置，包括：如第二方面所述的显示面板。
在第四方面，本发明实施例公开了一种金属线栅的制造方法，包括：
提供一基片，对所述基片的表面进行离子注入，形成离子注入层；
在衬底基板上依次制作金属层和保护层；
将所述基片与所述保护层进行键合处理，使得所述离子注入层与所述保护层接触；
对键合处理后的所述基片和所述衬底基板进行预处理，使得基片除了所述离子注入层被剥离，并使得所述离子注入层的表面形成多个连续的凹陷部；
通过构图工艺对所述金属层、所述保护层和所述离子注入层进行图案化，形成金属线栅。
可选地，对基片的表面进行离子注入，包括：
在基片的表面注入氢离子、氦离子或氧离子中的任一离子。
可选地，对键合处理后的基片和衬底基板进行预处理，包括：
在键合处理后，对基片与衬底基板进行热处理。
可选地，基片的材料包括硅。
借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：
由于本发明实施例的金属线栅在其金属层表面上设置了一层减反层，其中，在减反层的表面具有多个连续的凹陷部，该减反层可以吸收部分从金属线栅上表面照射的自然光，并且凸凹不平结构能够起到漫散射作用，从而能够通过该减反层的防反射效果来减少金属线栅对环境光的反射，并且提高显示对比度，增强显示效果。
另外，本发明实施例的金属线栅的制造方法包括：提供一基片，对所述基片的表面进行离子注入，形成离子注入层；在衬底基板上依次制作金属层和保护层；将所述基片与所述保护层进行键合处理，使得所述离子注入层与所述保护层接触；对键合处理后的所述基片和所述衬底基板进行预处理，使得基片除了所述离子注入层被剥离，并使得所述离子注入层的表面形成多个连续的凹陷部；通过构图工艺对所述金属层、所述保护层和所述离子注入层进行图案化，形成金属线栅。本发明实施例能够利用智能剥离技术制造减反层，可以大幅降低制造难度和成本，且制造的减反层的表面具有多个连续的凹陷部，凸凹不平结构能够起到漫散射作用，从而能够通过该减反层的防反射效果来减少金属线栅对环境光的反射，并且提高显示对比度，增强显示效果。
上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明实施例的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文可选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出可选实施方式的目的，而并不认为是对本发明实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为智能剥离技术的流程图；
图2示出了本发明实施例的金属线栅的结构示意图；
图3为本发明实施例的金属线栅的制造方法的流程图；
图4为基片注入离子的流程图；
图5为对本发明实施例的基板进行键合处理的结构示意图；
图6为对图5的基板进行热处理并剥离基片的结构示意图；
图7为对图6的基板涂覆光阻胶并对光阻胶进行刻蚀处理的结构示意图；
图8为对图7的基板中的金属层和保护层进行刻蚀处理的结构示意图。
附图标记介绍如下：
1-基片；2-离子注入层；3-衬底基板；4-金属层；5-减反层；6-凹陷部；7-硅片；9-玻璃基板；10-铝层；11-氧化硅层；12-光阻胶。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
下面首先介绍一下智能剥离技术，智能剥离技术是一种在晶片内注入氢离子、氦离子或氧离子等离子并进行剥离的技术。
具体而言，图1所示，在步骤(a)中提供一基片1；接着，在步骤(b)中，将合适的离子注入到该基片1内，使得基片1表面形成离子注入层2；在步骤(c)中，将注入好离子的基片1反转并与衬底基板3进行低温键合；在步骤(d)中，进行热处理(温度大约在500℃)，离子注入层在高温下成核形成气泡式连续空腔，易于基片的自动剥离，基片除了离子注入层被剥离。剥离该基片后，留在衬底基板3上的离子注入层的表面形成连续的空腔。此外，剥离后的基片还能够回收再利用，可作为下一次智能剥离时注入离子的基片，如图中的箭头方向所示。智能剥离技术剥离的关键是离子注入的剂量，不同离子最佳注入剂量不同。
本发明实施例正是利用上述智能剥离技术在金属层上制造减反层，实现本发明的有益效果。
在第一方面，如图2所示，本发明实施例提供了一种金属线栅，包括：依次设置在衬底基板3上的图案化的金属层4以及减反层5，其中，该减反层5的表面具有多个连续的凹陷部6，相邻两个凹陷部6之间具有一定距离。
由于本发明实施例的金属线栅在其金属层表面上设置了一层减反层，其中，在减反层的表面具有多个连续的凹陷部，该减反层可以吸收部分从金属线栅上表面照射的自然光，并且凸凹不平结构能够起到漫散射作用，从而能够通过该减反层的防反射效果来减少金属线栅对环境光的反射，并且提高显示对比度，增强显示效果。
具体地，如图2所示，减反层5包括依次设置在金属层4上的保护层和吸光层，其中，保护层的材料包括氧化硅，但是，对于本领域技术人员而言，也可以选择其他合适的材料。吸光层的表面具有多个连续的凹陷部6，相邻两个凹陷部6之间具有一定距离。
在一种可选的实施方式中，金属层4的材料包括铝，并且衬底基板3可以选用玻璃或树脂材料制成。但是，对于本领域技术人员而言，也可以选择其他合适的材料。此外，金属层4的厚度可以在100毫米至200毫米之间。采用厚度在100毫米至200毫米之间的金属铝制作形成的金属线栅具有良好的偏振特性。
基于同一发明构思，在第二方面中，本发明实施例提供了一种显示面板，包括相对设置的第一基板和第二基板，在第一基板远离第二基板的一侧设置有第一偏光片，在第二基板远离第一基板的一侧设置有第二偏光片，其中，第一偏光片可以为第一方面的金属线栅。在一个实施例中，第二偏光片可以为第一方面的金属线栅。在另一个实施例中，第一偏光片和第二偏光均可以为第一方面的金属线栅。
具体地，本发明实施例中的第一基板可以为阵列基板，第二基板可以为彩膜基板，由于第一偏光片和第二偏光片中的至少一个偏光片采用第一方面的金属线栅，基于以上对金属线栅的陈述，本发明实施例提供的显示面板具有较高的显示对比度，显示效果较佳。
基于同一发明构思，在第三方面中，本发明实施例提供了一种显示装置，包括：第二方面的显示面板。由于第三方面中的显示装置中包括了第二方面的显示面板，基于以上对金属线栅和显示面板的陈述，显示装置具有较高的显示对比度，显示效果较佳。
基于同一发明构思，在第四方面中，本发明实施例提供了一种金属线栅的制造方法，如图3所示，该方法包括：
S101：提供一基片，对基片的表面进行离子注入，形成离子注入层。
S102：在衬底基板上依次制作金属层和保护层。
S103：将基片与保护层进行键合处理，使得离子注入层与保护层接触。
S104：对键合处理后的基片和衬底基板进行预处理，使得基片除了离子注入层被剥离，并使得离子注入层的表面形成多个连续的凹陷部。
S105：通过构图工艺对金属层、保护层和离子注入层进行图案化，形成金属线栅。
本发明实施例利用智能剥离技术制造减反层，可以大幅降低制造难度和成本，且制造的减反层的表面具有多个连续的凹陷部，凸凹不平结构能够起到漫散射作用，从而能够通过该减反层的防反射效果来减少金属线栅对环境光的反射，并且提高显示对比度，增强显示效果。
需要说明的是：上述步骤S101和S102的先后顺序可以互换，即可以先在衬底基板上依次制作金属层和保护层；然后再对提供的基片的表面进行离子注入。
具体地，在S101中的对基片的表面进行离子注入，包括：在基片的表面注入氢离子、氦离子或氧离子中的任一离子。在注入氢离子、氦离子或氧离子中的任一离子后，可以在基片的表面形成一层离子注入层。
具体地，在S104中的对键合处理后的基片和衬底基板进行预处理，包括：在键合处理后，对基片与衬底基板进行热处理。在本实施例中，热处理的温度在大约500℃，但是对于本领域技术人员而言，可以根据实际情况选择合适的温度。
并且，在本实施例中，根据成本和实际效果的考虑，基片的材料可以包括硅。当然，也可以使用其他合适材料的基片。
以下通过图4-图8来详细说明本发明实施例中用于制造金属线栅的方法，需要说明的是，为了能够更好的描述本发明，避免出现混淆，以下内容中所出现的部件名称及其附图标记不同于在第一方面中出现的部件名称及其附图标记：
如图4所示，首先，提供一基片，本发明实施例中的基片以硅片7为例，并在该硅片7的表面注入氢离子(H+)、氦离子(He+)或氧离子(O2-)中的任一离子，在硅片7表面形成一层离子注入层2，本发明实施例以注入H+为例，H+会打破Si-Si键，在硅中形成点缺陷，并有部分Si形成Si-H键。
如图5所示，在玻璃基板9上依次沉积铝层10和氧化硅层11，沉积铝层10和氧化硅层11的步骤可以与图4的离子注入过程同时进行，也可以先于离子注入过程进行，还可以在离子注入后进行。
接着，根据图5所示，基于智能剥离技术的原理，将硅片7翻转，与制作有氧化硅层11的玻璃基板9进行键合处理，使得离子注入层2与氧化硅层11接触。
接着，根据图6所示，对键合处理后的硅片7和玻璃基板9进行大约500℃的热处理，根据上面描述的H+会打破Si-Si键，在硅中形成点缺陷，这些点缺陷在加温情况下重叠形成多重空洞，并且有氢气放出，在空洞形成氢气，并在加温下空洞内压力升高，硅片7除了离子注入层2发生剥离，氧化硅层11上形成的离子注入层2为具有气泡式连续空腔的吸光层。
具体地，离子注入层2中形成了一个由很多气泡组成的微空腔层，在热处理过程中，微空腔层中的气泡内压将逐渐增大，同时硅中的氢向注入峰值附近扩散，并聚集形成充满氢气的微泡，气泡的数量随着热处理的时间增长而增多，最终实现了氧化硅层11与硅片7的分离。
接着，根据图7所示，，在离子注入层2的表面涂覆光阻胶12，并利用纳米压印或曝光工艺将光阻胶12图案化，形成光阻线栅。
接着，根据图8所示，对光阻胶12未覆盖的铝层10和氧化硅层11进行刻蚀，刻蚀过程中，氧化硅层11能够充当硬掩膜的作用，对铝层10起到很好的保护作用。
最后，去除光阻胶，形成本发明实施例的金属线栅，金属线栅的结构参见图2所示。
另外，可以在本发明实施例制作的金属线栅的基础上制作阵列基板，即在离子注入层上制作阵列基板需要的膜层，制作时首先需要在离子注入层上制作一层绝缘层，由于在沉积绝缘层后，金属线栅表面的粗糙度会增加，因此，为不影响后续薄膜晶体管的制作，需在绝缘层的表面涂覆一层平坦化层，该平坦化层可以选用高透过率树脂或其他合适的材料。
应用本发明实施例所获得的有益效果包括：
第一、本发明实施例的金属线栅在其金属层表面上设置了一层减反层，其中，在减反层的表面具有多个连续的凹陷部，该减反层可以吸收部分从金属线栅上表面照射的自然光，并且凸凹不平结构能够起到漫散射作用，从而能够通过该减反层的防反射效果来减少金属线栅对环境光的反射，并且提高显示对比度，增强显示效果。
第二、本发明实施例利用智能剥离技术制造减反层，可以大幅降低制造难度和成本，且制造的减反层的表面具有多个连续的凹陷部，凸凹不平结构能够起到漫散射作用，从而能够通过该减反层的防反射效果来减少金属线栅对环境光的反射，并且提高显示对比度，增强显示效果。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种金属线栅，其特征在于，包括：
依次设置在衬底基板上的图案化的金属层以及减反层，其中，
所述减反层的表面具有多个连续的凹陷部。
2.如权利要求1所述的金属线栅，其特征在于，所述减反层包括依次设置在所述金属层上的保护层和吸光层；
所述保护层的材料包括氧化硅，所述吸光层的表面具有多个连续的凹陷部。
3.如权利要求1所述的金属线栅，其特征在于，所述金属层的材料包括铝。
4.如权利要求3所述的金属线栅，其特征在于，所述金属层的厚度在100毫米至200毫米之间。
5.一种显示面板，包括相对设置的第一基板和第二基板，其特征在于，在所述第一基板远离所述第二基板的一侧设置有第一偏光片，在所述第二基板远离所述第一基板的一侧设置有第二偏光片；
所述第一偏光片和/或所述第二偏光片为权利要求1-4任一项所述的金属线栅。
6.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求5所述的显示面板。
7.一种金属线栅的制造方法，其特征在于，包括：
提供一基片，对所述基片的表面进行离子注入，形成离子注入层；
在衬底基板上依次制作金属层和保护层；
将所述基片与所述保护层进行键合处理，使得所述离子注入层与所述保护层接触；
对键合处理后的所述基片和所述衬底基板进行预处理，使得基片除了所述离子注入层被剥离，并使得所述离子注入层的表面形成多个连续的凹陷部；
通过构图工艺对所述金属层、所述保护层和所述离子注入层进行图案化，形成金属线栅。
8.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述对所述基片的表面进行离子注入，包括：
在所述基片的表面注入氢离子、氦离子或氧离子中的任一离子。
9.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述对键合处理后的所述基片和所述衬底基板进行预处理，包括：
在所述键合处理后，对所述基片与所述衬底基板进行热处理。
10.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述基片的材料包括硅。
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