CN114578468A - 一种特种显示器电磁屏蔽滤光片及显示器 - Google Patents

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李正荣
孙勇
朱标
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Abstract

本发明提供了一种特种显示器电磁屏蔽滤光片，包括结构体、屏蔽层和导电层，结构体包括上玻璃板和反射膜层，反射膜层设置在上玻璃板的上表面和下表面；屏蔽层位于结构体背面，并通过粘接层与下玻璃板连接；导电层采用夹层延伸翻转的方式，使其上表面与结构件导通，且将屏蔽层与结构件形成封闭腔体。本方案制作的滤光片利用在上玻璃板的上表面和下表面均设置反射膜层，并且反射膜下表面设置屏蔽层，并利用导电层将屏蔽层和结构体形成封闭腔体，使得本产品具备优异的电磁屏蔽性能和减反功能；同时本产品设置了下玻璃，可以避免高压下外界静电击穿光学胶，传导至液晶屏，使液晶屏显示异常，使用更加稳定。

Description

一种特种显示器电磁屏蔽滤光片及显示器
技术领域
本发明主要涉及显示技术领域，具体涉及一种特种显示器电磁屏蔽滤光片及显示器。
背景技术
在航空、航天等高端军用显示领域中，由于液晶显示器所处的环境受到强光和电磁干扰等的影响，常常需要对液晶显示器进行加固，使其具有低反射率、良好物理性能和好的屏蔽效果。为了设计出能满足上述要求的新型AR／ITO显示窗口，需要从材料选择、多层膜光学设计等方面提高透明导电膜系的综合性能和稳定性能，并且解决显示终端的屏面闪烁反射，避免眩光效应，减小环境光对操作者眼睛造成的不适，以及增强显示器电磁屏蔽性能，使液晶显示器能够满足在太空环境中使用的要求。
发明内容
1.发明目的
本发明提供了一种特种显示器用的表面低反射的电磁屏蔽滤光片。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：一种特种显示器电磁屏蔽滤光片，包括结构体、屏蔽层和导电层，结构体包括上玻璃板和反射膜层，反射膜层设置在上玻璃板的上表面和下表面；屏蔽层位于结构体背面，并通过粘接层与下玻璃板连接；导电层采用夹层延伸翻转的方式，使其上表面与结构件导通，且将屏蔽层与结构件形成封闭腔体。
进一步的，反射膜层是减反膜层，使用多层薄膜堆叠，材料使用ITO、Si2O2 、Nb2O5中的多种混合。
进一步的，屏蔽层包括PET基材和黑色栅网，黑色栅网镀设在PET基材上。
进一步的，屏蔽层的制作方法如下：PET基材上镀一层铜箔；利用光刻蚀形成铜质细线网格的栅网；采用黑化工艺对栅网进行处理，得到黑色网格图案，得到屏蔽层。
进一步的，粘接层为光学胶层，下玻璃板上表面涂覆光学胶，并粘接屏蔽层下表面。
进一步的，一种特种显示器，使用上述滤光片。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本方案制作的滤光片利用在上玻璃板的上表面和下表面均设置反射膜层，并且反射膜下表面设置屏蔽层，并利用导电层将屏蔽层和结构体形成封闭腔体，使得本产品具备优异的电磁屏蔽性能和减反功能，表面反射率低于1.5%；
同时本产品设置了下玻璃，可以避免高压下外界静电击穿光学胶，传导至液晶屏，使液晶屏显示异常，使用更加稳定，本方案应用到显示器上后，该显示器满足GJB151B-2013标准下的电磁兼容测试以及GJB150.18-1986军用装备实验室环境试验方法中规定的冲击试验要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的反射折射光路示意图；
图3为本发明产品RE101（25Hz~100KHz）测试结果曲线图；
图4为本发明产品RE102（10kHz~30MHz）垂直极化测试结果曲线图；
图5为本发明产品RE102（30MHz~200MHz）垂直极化测试结果曲线图；
图6为本发明产品RE102（200MHz~1GHz）垂直极化测试结果曲线图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一种特种显示器电磁屏蔽滤光片，包括结构体、屏蔽层和导电层，结构体包括上玻璃板和反射膜层，反射膜层设置在上玻璃板的上表面和下表面；屏蔽层位于结构体背面，并通过粘接层与下玻璃板连接；导电层采用夹层延伸翻转的方式，使其上表面与结构件导通，且将屏蔽层与结构件形成封闭腔体。
详细设计说明如下：
（1）低反射设计
根据光干涉理论，当a、b两束同频、等幅的光波沿着同一路径传播时，如果a、b两束相干光的位相差是半波长的奇数倍，则此时合振幅为O，照射在介质表面的光会和入射光相互抵消，从而实现减少反射的作用。
该滤光片正是应用干涉理论，使镀膜表面上的反射光和入射光干涉抵消来降低由光波干涉造成的反射光强度，达到减反的效果。其减反效果取决于镀膜上下表面光波相消的状况，只有当完全干涉时，入射光和出射光才彼此相消，达到完全减反。在实际条件下，为了使两束光的相位差尽量接近，薄膜光学厚度应为波长，因此取薄膜光学厚度为波长。由于AR/EMI显示窗口需要在整个可见光区域(波段为380—780nm)内实现减反效果，根据基本理论可知，我们需要对多个中心波长进行减反设计，因此该滤光片系将为多层膜系。
（2）电磁屏蔽设计
电磁干扰的产生必须同时具备三个要素：干扰源、敏感部件、耦合途径。三个要素缺一不可，否则不会产生电磁干扰问题。所谓干扰源就是电磁干扰的发射体；敏感部件是对电磁干扰发射体敏感的接收器；耦合途径是指从电磁干扰的发射体到对电磁干扰敏感的接收器之间存在耦合介质时，使得发射体的电磁能量能够通过该介质传送到接收器，那么该介质就是电磁干扰的传播途径，也称耦合途径。其途径有两种：一种是传导，另一种是辐射。以发射体分类，可以分为传导发射和辐射发射；以敏感部件分类，又可以分为传导敏感度和辐射敏感度。
由上述可知：只要是电子产品，就必然存在电磁干扰，干扰源和敏感部件是客观存在。因此我们可以进行一定程度的优化设计，以减少电磁干扰的产生或者削弱产品对电磁干扰的敏感度；此外我们还可以从电磁干扰的传播途径上下功夫，切断或减少这种途径，而增强产品的电磁兼容能力。
EMI屏蔽层的制备方法主要有溅射型和金属栅网型两大类。溅射型是指将金属银和铟锡氧化物(ITO)溅射在透明PET薄膜或光学玻璃上，制备由金属银层和ITO层等复合而成的屏蔽层。这种EMI屏蔽层材料同时具有屏蔽电磁波(EMI)和近红外线(NIR)的功能，具有成本较低的优势，但透光率偏低，表面电阻偏高，影响推广使用。也可以采用光刻法来制备金属栅网电磁波屏蔽层。光刻法是利用真空磁控溅射与电镀工艺相结合，在PET薄膜上镀上一层铜箔，然后经光刻蚀形成铜质细线网格的栅网，再经专门的黑化处理，得到黑色网格图案。采用该工艺制备的电磁波屏蔽层具有良好的屏蔽性能和高透光率(>85％)、易于实现连续化生产，可卷绕，裁切成任意尺寸。
3）高透过率、高强度、抗冲击
下玻璃板玻璃厚度设计依据产品的振动条件，液晶屏的抗振动指数和重量要求进行设计，通过振动分析，选用1.8mm硼硅玻璃进行物理钢化处理后，作为触摸屏盖板玻璃基材可以满足产品的振动对触摸盖板的强度需求。
通过上述详细方案设计，可得到该新型特种显示器电磁屏蔽滤光片结构如图1所示：
本滤光片包括结构体、屏蔽层和导电层，结构体包括上玻璃板和反射膜层，反射膜层设置在上玻璃板的上表面和下表面。
反射膜层为镀膜生成，材料为ITO、Si2O2 、Nb2O5的混合层，根据上玻璃的厚度进行不同配比，使照射在介质表面的光会和入射光相互抵消，从而实现减少反射的作用。
屏蔽层是PET基材镀上一层铜箔，然后经光刻蚀形成铜质细线网格的栅网，再经专门的黑化处理，得到黑色网格图案。采用该工艺制备的电磁波屏蔽层具有良好的屏蔽性能和高透光率(>85％)。该膜层起到电磁屏蔽的作用。
导电层为铜箔包边，采用夹层延伸翻转的方式，使上表面可以与结构件导通，使得屏蔽层与结构件形成封闭腔体，实现电磁屏蔽效果。
粘接层使用光学胶层，光学胶层起到粘接作用，使下玻璃与屏蔽层粘接。下玻璃的作用为避免高压下，外界静电击穿光学胶，传导至液晶屏，使液晶屏显示异常。
一种特种显示器，使用上述滤光片。
参照如图3-图6，为目前我司采用该设计的特种显示产品测试情况，从测试结果可知本产品可以通过GJB151B-2013测试以及GJB151B-2013标准下的电磁兼容测试，满足军用需求，具备优异的电磁屏蔽性能和低反射率。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种特种显示器电磁屏蔽滤光片，其特征在于,包括
结构体，包括上玻璃板和反射膜层，反射膜层设置在上玻璃板的上表面和下表面；
屏蔽层，位于结构体背面，并通过粘接层与下玻璃板连接；以及
导电层，采用夹层延伸翻转的方式，使其上表面与结构件导通，且将屏蔽层与结构件形成封闭腔体。
2.根据权利要求1所述的一种特种显示器电磁屏蔽滤光片，其特征在于，反射膜层是减反膜层，使用多层薄膜堆叠，材料使用ITO、Si2O2 、Nb2O5中的多种混合。
3.根据权利要求1所述的一种特种显示器电磁屏蔽滤光片，其特征在于，屏蔽层包括PET基材和黑色栅网，黑色栅网镀设在PET基材上。
4.根据权利要求2所述的一种特种显示器电磁屏蔽滤光片，其特征在于，屏蔽层的制作方法如下：
PET基材上镀一层铜箔；
利用光刻蚀形成铜质细线网格的栅网；
采用黑化工艺对栅网进行处理，得到黑色网格图案，得到屏蔽层。
5.根据权利要求4所述的一种特种显示器电磁屏蔽滤光片，其特征在于，粘接层为光学胶层，下玻璃板上表面涂覆光学胶，并粘接屏蔽层下表面。
6.一种特种显示器，其特征在于，使用权利要求1-5任一项所述的滤光片。
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