CN112110653A - 玻璃盖板的制备方法及玻璃盖板 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例提供一种玻璃盖板的制备方法及玻璃盖板。通过银镜反应在玻璃基板表面覆盖一层金属银颗粒；通过对表面覆盖有金属银颗粒的玻璃基板进行蚀刻处理，溶解所述玻璃基板表面未被所述金属银颗粒遮蔽的区域，以在所述玻璃基板表面形成均匀分布的覆盖有金属银颗粒的凸起结构；除去所述凸起结构上的所述金属银颗粒，以制备得到所述玻璃盖板。通过上述方法制备得到玻璃盖板表面均匀分布凸起结构，且凸起结构的尺寸较小，可以达到纳米级别，从而使得光线可以透光玻璃盖板，达到较高的透光率，降低玻璃盖板表面的入射光反射率，从而可以解决显示屏的炫光问题，同时，由于凸起结构尺寸较小，也可以避免因为凸起结构对光线折射造成的闪点问题。
Description
技术领域
本说明书涉及显示设备技术领域，尤其涉及一种玻璃盖板的制备方法及玻璃盖板。
背景技术
为了避免外部光源照射到电子设备屏幕上产生较强的反射光，对用户造成干扰，导致用户无法看清屏幕，通常会在电子设备的显示屏上覆盖防眩光玻璃盖板。目前，防眩光玻璃盖板的原理是通过在玻璃盖板表面形成凹凸不平的颗粒，使照射到屏幕的光线发生漫反射，降低反射光强度。通过这种方式制备的防眩光玻璃盖板贴合到显示屏上后，显示屏还是存在炫光问题，因为显示屏还是会存在反射光，只是反射光是往不同角度反射出去，强度减弱。此外，现有的防眩光玻璃盖板一般是通过在玻璃基板喷涂防眩光涂层，或者对玻璃基板进行化学蚀刻，以便在玻璃基板表面形成一些颗粒，增加表面的粗糙度。防眩光玻璃盖板表面的颗粒分布比较随机，且颗粒的尺寸比较大，在搭配一些分辨率较高的显示屏使用时，比如4K或8K的显示屏，还会产生闪点现象，严重影响屏幕的视觉效果。
发明内容
基于此，本说明书提供了一种玻璃盖板制备方法及玻璃盖板。
根据本说明书实施例的第一方面，提供一种玻璃盖板的制备方法，所述玻璃盖板用于覆盖于显示屏之上以实现防眩光功能，所述方法包括：
通过银镜反应在玻璃基板表面覆盖一层金属银颗粒；
通过对表面覆盖有金属银颗粒的玻璃基板进行蚀刻处理，溶解所述玻璃基板表面未被所述金属银颗粒遮蔽的区域，以在所述玻璃基板表面形成均匀分布的覆盖有金属银颗粒的凸起结构；
除去所述凸起结构上的所述金属银颗粒，以制备得到所述玻璃盖板。
根据本说明书实施例的第二方面，提供一种玻璃盖板，所述玻璃盖板采用上述第一方面所述的玻璃盖板制备方法制备得到。
应用本说明书实施例的方案，制备显示屏的玻璃盖板时，可以通过银镜反应在玻璃基板表面覆盖一层金属银颗粒，通过对表面覆盖有金属银颗粒的玻璃基板进行蚀刻处理，溶解玻璃基板表面未被金属银颗粒遮蔽的区域，以在玻璃基板表面形成均匀分布的覆盖有金属银颗粒的凸起结构。然后除去所凸起结构上上覆盖的金属银颗粒，则可以制备得到玻璃盖板。由于反应制备的金属银颗粒的尺寸较小，因而通过上述方法制备得到玻璃盖板表面均匀分布凸起结构，且凸起结构的尺寸较小，可以达到纳米级别，从而使得光线可以透光玻璃盖板，达到较高的透光率，降低玻璃盖板表面的入射光反射率，从而可以解决显示屏的炫光问题，同时，由于凸起结构尺寸较小，也可以避免因为凸起结构对光线折射造成的闪点问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。
图1是本说明书一个实施例的防眩光玻璃的示意图。
图2是本说明书一个实施例的闪点产生原理示意图。
图3是本说明书一个实施例的玻璃盖板制备方法的示意图。
图4(a)是本说明书一个实施例的颗粒的RSM计算方法的示意图。
图4(b)是本说明书一个实施例的颗粒的RA的计算方法示意图。
图5是本说明书一个实施例的玻璃盖板的微观结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
通常外部光源照射到电子设备屏幕上会产生较强的反射光，对用户造成干扰，导致用户无法看清屏幕，为了防止屏幕表面的炫光(即反射光)对用户造成干扰，通常会在显示屏表面覆盖防眩光玻璃盖板，目前防眩光玻璃盖板的原理是通过在防眩光玻璃盖板表面形成颗粒，以增加玻璃盖板表面的粗糙度，使光线在防眩光玻璃盖板表面形成漫反射，以降低反射光强度。如图1所示，电子设备的显示屏12上会覆盖一层防眩光玻璃盖板11，防眩光玻璃盖板11表面一般比较粗糙，使照射到屏幕的光线发生漫反射，降低反射光强度，避免反射光太强影响视觉效果。
但是，使用这种防眩光玻璃盖板显示屏表面依然会存在炫光的问题，只是将反射光分散以降低强度。并且，不论是通过喷涂防眩光涂层还是通过化学蚀刻的方式在玻璃基板上形成的颗粒分布都比较随机，尺寸也比较大，对于以往分辨率较低的显示屏，比如分辨率为2K的显示屏，使用过程中不会出现问题，但是，随着显示屏分辨率越来越高，比如，现在的显示屏分辨率都达到4K甚至是8K，在搭配这种表面颗粒分布比较随机、尺寸较大的防眩光玻璃盖板使用时，会产生闪点现象，严重影响屏幕的视觉效果。
产生闪点的原因是显示屏发出的光线通过防眩光玻璃盖板表面时，会被防眩光玻璃盖板表面分布的颗粒折射，从而产生聚光作用，形成闪点现象。以下结合图2具体解释闪点现象产生的原理。如图2中的(a)所示，为显示屏上的玻璃盖板表面光滑即不存在颗粒时，显示屏的光线透过玻璃盖板到达人眼的示意图。一般而言，显示屏中显示的画面可以看成由大量像素构成，比如，分辨率为1920×1080的图像，可以看成每行包括1920个像素，每列包括1080个像素，本申请中将每个像素称为显示屏的像素单元，而每个像素单元中又包括大小相同的三个子像素，即R子像、G子像素、B子像素。从图2中的(a)可知，显示屏上的玻璃盖板表面不存在颗粒时，显示屏中每个子像素产生的光线透过玻璃盖板的透光量一致，从而最后到达人眼中的不同颜色的光线的量一致，人眼看到的即为正常的白色。如图2中的(b)和(c)所示，为显示屏上的玻璃盖板表面分布有颗粒时显示屏中每个子像素产生的光线透过玻璃盖板的示意图，从图中可知，由于玻璃盖板上的颗粒分布不均匀，有些子像素对应的玻璃盖板表面有颗粒，有些子像素对应的玻璃盖板表面不存在颗粒，当子像素对应的玻璃盖板表面存在颗粒时，光线会被颗粒折射，导致最终达到人眼的不同颜色的光线的量不均匀，最终呈现的颜色不是白色，而是偏红色或者偏蓝色，从而产生闪点现象，影响视觉效果。此外，由于目前的技术，在玻璃盖板上形成的颗粒分布不均匀，且尺寸较大，远远大于显示屏的每个子像素的尺寸，如图2中的(d)所示，导致最终每个子像素对应的玻璃盖板表面分布的颗粒的情况差异较大，各子像素产生的光线透过玻璃盖板的量也存在较大差异，不同颜色的光线非常不均匀的，从而导致闪点现象严重。经申请人大量试验发现，当玻璃盖板上的颗粒尺寸越小，每个子像素对应的玻璃盖板表面分布的颗粒整体情况差异越小，则不同颜色的光线的透光量的差异也越小，越不容易出现闪点现象。
为了可以制备得到的玻璃盖板既可以解决显示屏的炫光问题，又可以避免闪点现象，本申请提出一种玻璃盖板的制备方法，以制备可以解决显示屏炫光问题和闪点问题的玻璃盖板。
本申请通过提高玻璃盖板的透光率，降低入射光的反射率以解决炫光问题，当可见光入射到玻璃盖板后，如果玻璃盖板表面分布的颗粒尺寸小于可见光的波长，即可见光不会被颗粒反射，而是可以绕过颗粒，透过玻璃盖板，这样便可以降低玻璃盖板的反射率。而当玻璃盖板上分布的颗粒尺寸较小时，显示屏像素单元中每个子像素(R子像素、G子像素、B子像素)对应的玻璃盖板上的颗粒分布情况差异会很小，即也可以避免闪点现象。
基于上述原理，本申请在制备玻璃盖板时，先通过银镜反应在玻璃基板表面生成一层金属银颗粒，然后对玻璃基板进行蚀刻处理，通过蚀刻液与未被金属银颗粒遮蔽的玻璃基板表面反应，溶解未被金属银颗粒遮蔽的区域，以在玻璃基板表面形成均匀分布的凸起结构，然后再除去凸起结构表面的金属银颗粒，从而得到表面均匀分布凸起结构的玻璃盖板。由于通过银镜反应生成的金属银颗粒尺寸为纳米级别，从而使得最终形成的凸起结构的尺寸也为纳米级别(比如，制备的凸起结构的平均宽度RSM可以控制在370nm以内)。通过在玻璃盖板表面生成均匀分布且尺寸为纳米级别的凸起结构，可以增强玻璃盖板的透光率，减少入射光源在玻璃盖板表面的反射光，可以解决显示屏的炫光问题，同时，由于凸起结构尺寸为纳米级别，远远小于显示屏像素单元中每个子像素(R子像素、G子像素、B子像素)的尺寸，因此，也可以避免闪点现象。
如图3所示，为玻璃盖板的制备方法的示意图，具体包括以下步骤：
步骤一：通过银镜反应在玻璃基板表面覆盖一层金属银颗粒；
步骤二：通过对表面覆盖有金属银颗粒的玻璃基板进行蚀刻处理，溶解所述玻璃基板表面未被所述金属银颗粒遮蔽的区域，以在所述玻璃基板表面形成均匀分布的覆盖有金属银颗粒的凸起结构；
步骤三：除去所述凸起结构上的所述金属银颗粒，以制备得到所述玻璃盖板。
为了制备的玻璃盖板表面的颗粒尺寸可以小于可见光的波长，以降低玻璃盖板的反射率。可以先通过银镜反应在玻璃基板表面生成一层金属银颗粒，以遮蔽玻璃基板表面的某些区域，银镜反应的原理是通过银氨溶液和乙醛溶液在加热条件下反应，即可以还原得到金属银，其反应化学式如下:
在进行银镜反应之前，可以先对玻璃基板进行预处理，比如对玻璃基板进行磨边和切割，然后对玻璃基板表面进行清洁处理，比如可以对玻璃基板进行酸洗或者水洗，去除玻璃基板表面的污渍。
为了在玻璃基板表面覆盖一层金属银颗粒，可以直接将玻璃浸泡在银氨溶液中，在加热的条件下加入乙醛溶液，以在玻璃基板表面沉积一层金属银颗粒。在某些实施例中，为了让玻璃基板表面的金属银颗粒分布更加均匀且尺寸更小，可以采用喷淋设备分别将加热到一定温度的银氨溶液和乙醛溶液喷洒至玻璃基板表面，通过银氨溶液和乙醛反应在玻璃基板表面形成金属银颗粒。通过采用喷淋设备将银氨溶液和乙醛溶液喷洒在玻璃基板表面以生成金属银颗粒的方式，可以使得在玻璃基板表面生成的金属银颗粒分布更加均匀。
由于银镜反应的生成的金属银颗粒尺寸一般较小，通常都可以达到纳米级别，因而玻璃基板表面被遮蔽的区域的尺寸也可以达到纳米级别。
在玻璃基板表面覆盖一层金属银后，可以通过蚀刻处理的方式，将玻璃基板表面未被金属银颗粒遮蔽的区域溶解，未被遮蔽的区域溶解后，则会在玻璃基板表面形成凹坑，而被金属银遮蔽的部位则变为凸起结构。这样便可以在玻璃基板表面形成均匀分布的凸起结构，且凸起结构的尺寸可以达到纳米级别。
在某些实施例中，在对覆盖有金属银颗粒的玻璃基板表面进行蚀刻处理时，可以直接将玻璃基板浸泡到蚀刻液中，其中，蚀刻液是可以与玻璃反应但不与金属银颗粒反应的物质，比如，可以是氢氟酸，氢氟酸可以和玻璃基板表面未被金属银遮蔽的区域反应，其中，氢氟酸与玻璃基板反应时，会生成可溶于水的反应物以及不溶于水的反应物，不溶于水的反应物会进一步堆积，形成晶状颗粒，因此，还需进一步将玻璃与氢氟酸反应生成的晶状颗粒溶解掉，以便将玻璃基板中未被金属银颗粒遮蔽的区域腐蚀掉。其中，氢氟酸与玻璃基板反应的化学方程式如下：
aNa2O·bK2O·cPbO·dCaO·eMgO·fSiO2+(2a+2b+2c+2d+2e+4f)HF→
aNa2SiF6+bK2SiF6+cPbF2+dCaF2+eMgF2+[f-(a+b)]SiF4+(a+b+c+d+e+2f)H2O
其中，反应生成的氢氟酸盐类中，碱金属(钾和钠)的盐易溶于水，而氟化钙、氟化钡、氟化铅不溶于水，会在表面堆积，所以，可以采用强酸，比如硫酸或者盐酸与这些氟化物反应，将其溶解，以便将未被金属银颗粒遮蔽的区域腐蚀掉，而被金属银遮蔽的区域则变成凸起结构。
通常可以采用粗糙度参数来表征物体表面的粗糙度，常用的粗糙度参数包括RSM和RA，其中，RSM表示颗粒的平均宽度，是指在取样长度内，两个颗粒之间的距离的平均值，RA表示颗粒算术平均偏差，是指在取样长度内，沿玻璃厚度方向上颗粒与基准线的距离的算术平均值。如图4(a)所示，示出了某个取样长度内，两个颗粒之间的间距，假设分别为x1、x2、x3、x4、x5，则颗粒的平均宽度RSM＝(x1+x2+x3+x4+x5)/5。如图4(b)所示，示出了某个取样长度内，颗粒在玻璃厚度方向上与基准线的距离，假设分别为a1、a2、a3、a4、a5(图中只示出a1，a2、a3、a4、a5未示出)，则颗粒与基准线的距离的算术平均偏差RA＝(a1+a2+a3+a4+a5)/5。
由于最终形成的凸起结构的平均宽度RSM以及平均高度RA会影响玻璃盖板的透光率，凸起结构的平均宽度RSM与在玻璃基板表面生成的金属银颗粒的尺寸决定，而凸起结构的平均高度则可以与玻璃基板中未被金属银颗粒遮蔽的区域与氢氟酸反应的时长决定。通常凸起结构的平均高度正相关于所述氢氟酸与所述玻璃基板表面未被所述金属银颗粒遮蔽的区域反应的时长，也就是说反应时间越长，凸起结构的平均高度越高，所以，在某些实施例中，可以控制玻璃基板中未被金属银颗粒遮蔽的区域与氢氟酸反应的时长，来控制形成的凸起结构的高度。比如，可以将玻璃基板与氢氟酸反应一段时间，然后用强酸除去反应形成的不溶物，然后测试玻璃基板上形成凸起结构的平均高度RA，如果RA不符合要求，则可以继续反应，直至RA符合需求。当然，也可以预先确定反应时长和凸起结构的平均高度的对应关系，然后依据该对应关系来设置反应时长。
在玻璃基板表面形成均匀分布的凸起结构后，由于凸起结构表面还是覆盖有金属银颗粒，因此，可以将凸起结构上面覆盖的金属银颗粒溶解，即可以得到表面均匀分布凸起结构的防眩光玻璃盖板。如图5所示，为通过上述方法制备得到的玻璃盖板的微观结构示意图，从图中可知，凸起结构在玻璃盖板表面分布比较均匀。
由于玻璃盖板表面凹凸不平，比较粗糙，会导致玻璃盖板表面不够顺滑，手感较差，影响用户的体验。同时，空气、水分或其他杂质接触玻璃盖板表面的防眩光层，也易导致玻璃盖板表面脏污，降低用户体验。所以，在某些实施例中，在玻璃盖板形成凸起结构后，还可以通过在凸起结构表面喷涂抗指纹涂层，以在凸起结构表面形成抗指纹层。由于抗指纹层具有疏水疏油的特性，可以有效地以杜绝空气、水分或其他杂质污染显示装置表面，同时还可以提高显示装置表面的顺滑度，增强用户的手感。
在某些实施例中，抗指纹涂层的成分为可以是:氟化物20％～25％、基体树脂：15％～20％、固化剂：1％～3％。包括防眩光层的玻璃基板可以先经过等离子清洗，然后在表面喷涂抗指纹涂层，在某些实施例中，喷枪的压强可以是为5Mpa～7Mpa，流量为10g/30秒～15g/30秒，涂层需要烘烤30min，温度为150度左右，从而在防眩光层上面覆盖抗指纹层。
在某些实施中，通过上述方法在玻璃盖板表面形成的凸起结构的平均宽度RSM小于或等于370nm。
在某些实施例中，通过上述方法在玻璃盖板表面形成的凸起结构的平均高度RA为220nm～320nm。
由于可见光的波长为380-700nm，玻璃盖板表面的凸起结构的平均宽度小于可见光波长，因此，光线照射到玻璃盖板表面后，可以绕过凸起结构，并且由于折射率的变化，因此光线会自上而下形成不一样的折射率，从而降低玻璃盖板表面的反射率。
通过上述方法制备得到的玻璃盖板可以达到较高的雾度，在某些实施例中，玻盖板的雾度为12％～20％。
通过上述方法制备得到的玻璃盖板可以达到较高的透光率，在某些实施例中，玻璃盖板的透光率大于或等于88％。
表1示出了通过直接在玻璃盖板表面喷涂防眩光涂层、通过蚀刻的方式以及通过本申请提供的方法制备得到的玻璃盖板的相关性能参数。从表中可知，相比于通过直接在玻璃盖板喷涂涂层制备得到玻璃盖板，以及通过直接蚀刻的方式制备得到的玻璃盖板，通过本申请提供的方法制备得到的玻璃盖板具有更低的反射率以及更高的雾度，可以很好的解决显示屏的炫光问题，同时由于通过本申请提供的方法制备得到的玻璃盖板表面的颗粒尺寸较小，也可以很好的解决闪点问题。
表1
此外，本申请还提供一种玻璃盖板，该玻璃盖板可以用于显示屏中以实现防眩光功能，该玻璃盖板可以通过上述任一实施例中提供的方法制备得到。该玻璃盖板的结构性能可以参考上述制备方法中各实施例的描述，在此不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的说明书后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种玻璃盖板的制备方法，其特征在于，所述玻璃盖板用于覆盖于显示屏之上以实现防眩光功能，所述方法包括：
通过银镜反应在玻璃基板表面覆盖一层金属银颗粒；
通过对表面覆盖有金属银颗粒的玻璃基板进行蚀刻处理，溶解所述玻璃基板表面未被所述金属银颗粒遮蔽的区域，以在所述玻璃基板表面形成均匀分布的覆盖有金属银颗粒的凸起结构；
除去所述凸起结构上的所述金属银颗粒，以制备得到所述玻璃盖板。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过银镜反应在玻璃基板表面覆盖一层金属银颗粒，包括：
采用喷淋设备分别将加热到一定温度的银氨溶液和加热到一定温度的乙醛溶液喷洒至所述玻璃基板表面，以使所述银氨溶液和所述乙醛溶液在所述玻璃基板表面发生银镜反应，以在所述玻璃基板表面生成一层金属银颗粒。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过对表面生成有金属银颗粒的玻璃基板进行蚀刻处理，溶解所述玻璃基板表面未被所述金属银颗粒遮蔽的区域，包括：
将表面覆盖有金属银颗粒的玻璃基板浸泡在氢氟酸中，通过氢氟酸与所述玻璃基板表面未被所述金属银颗粒遮蔽的区域反应，并采用强酸溶解反应生成的不溶物，以溶解所述玻璃基板表面未被所述金属银颗粒遮蔽的区域。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述凸起结构的平均高度正相关于所述氢氟酸与所述玻璃基板表面未被所述金属银颗粒遮蔽的区域反应的时长。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，除去所述玻璃基板上覆盖的金属银颗粒之后，还包括：
在所述玻璃基板的凸起结构表面喷涂抗指纹涂料，以在玻璃基板的凸起结构表面生成抗指纹层。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凸起结构的平均宽度小于或等于370nm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凸起结构的平均高度为220nm～320nm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃盖板的雾度为12％～20％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃盖板的透光率大于或等于88％。
10.一种玻璃盖板，其特征在于，所述玻璃盖板采用如权要求1-9任一项所述的玻璃盖板制备方法制备得到。
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