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CN109100823A - 一种减反射结构和显示面板 - Google Patents

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CN109100823A CN201810928928.4A CN201810928928A CN109100823A CN 109100823 A CN109100823 A CN 109100823A CN 201810928928 A CN201810928928 A CN 201810928928A CN 109100823 A CN109100823 A CN 109100823A
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Abstract

本发明提供一种减反射结构和显示面板。该减反射结构包括基底，还包括设置在基底的一侧且依次远离基底的第一膜层和第二膜层；第一膜层包括沿第一方向间隔设置的多个第一结构，第一结构包括依次远离基底设置的第一子层和第二子层；第一子层的折射率小于第二子层的折射率，第二膜层的折射率小于第一子层的折射率，基底的折射率小于第二膜层的折射率，第一结构之间的间隔区域内介质的折射率小于第二膜层的折射率，且间隔区域内介质的折射率小于基底的折射率。该减反射结构能使由第二子层内部射至第二子层与其他层交界面的光线大部分发生全反射，且全反射光线与透射进入第二子层内的光线在相互叠加之后会相消减弱，从而减少了减反射结构对光线的反射。

Description

一种减反射结构和显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种减反射结构和显示面板。
背景技术
显示产品的反射率一直是非常重要的一个指标，由于高反射率会严重影响显示产品的显示效果，因此都会在显示产品表面贴附或镀一层减反射层来降低反射率，但是仍有部分光会穿透显示产品表面进入到显示产品内部，在显示产品内部的各膜层交界处产生反射。
其中，显示产品内部ITO膜层的反射最严重，由于ITO的折射率普遍在2.0左右，与其他材料相差很大，因此其存在时对反射率一定会有正增长影响，但是显示产品内部的很多功能如屏蔽(如对外界电磁场的屏蔽)、加热(如对液晶屏在较低环境温度下启动时进行加热)、导电等均需要ITO膜层实现。目前业内普遍通过特定ITO膜层厚度来降低其反射率，但是效果并不理想，并且ITO膜层做的很薄，电阻很大，这导致其导电性能和屏蔽能力并不好。
因此，如何降低显示产品内部ITO膜层所增加的反射率，是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种减反射结构和显示面板。该减反射结构能使由第二子层内部射至第二子层与第一子层的交界面、第二子层与第二膜层的交界面以及第二子层与间隔区域介质的交界面的光线大部分发生全反射，且全反射光线与透射进入第二子层内的光线在相互叠加之后会相消减弱，从而大大减少了减反射结构对光线的反射。
本发明提供一种减反射结构，包括基底，还包括设置在所述基底的一侧且依次远离所述基底的第一膜层和第二膜层；
所述第一膜层包括沿第一方向间隔设置的多个第一结构，所述第一结构包括依次远离所述基底设置的第一子层和第二子层；
所述第一子层的折射率小于所述第二子层的折射率，所述第二膜层的折射率小于所述第一子层的折射率，所述基底的折射率小于所述第二膜层的折射率，所述第一结构之间的间隔区域内介质的折射率小于所述第二膜层的折射率，且所述间隔区域内介质的折射率小于所述基底的折射率。
优选地，所述间隔区域内介质包括第二结构，所述第一结构和所述第二结构均为条状，且所述第一结构和所述第二结构的长度方向均垂直于所述第一方向。
优选地，所述第一子层的厚度满足菲涅尔公式：n1*d1＝λ/4(2k1+1)；所述第二子层的厚度满足菲涅尔公式：n2*d2＝λ/4(2k2+1)；所述第二膜层的厚度满足菲涅尔公式：n3*d3＝λ/4(2k3+1)；其中，n1为所述第一子层的折射率；n2为所述第二子层的折射率；n3为所述第二膜层的折射率；d1为所述第一子层的厚度；d2为所述第二子层的厚度；d3为所述第二膜层的厚度；λ为入射至所述基底背向所述第一膜层一侧的光线的波长；k1、k2和k3均为整数，且k2＝2k1，k2＝3k3。
优选地，所述第二子层的折射率≥2.01，所述第一子层的折射率与所述第二子层的折射率满足(n1)2＝nt*n2，其中，n1为所述第一子层的折射率，n2为所述第二子层的折射率，nt为所述基底的折射率。
优选地，所述第二结构的沿所述第一方向的宽度为所述第一结构沿所述第一方向的宽度的1/3～1/2。
优选地，所述第二结构的折射率与所述第二膜层的折射率满足(n4)2＝nt*n3，其中，n4为所述第二结构的折射率，n3为所述第二膜层的折射率，nt为所述基底的折射率。
优选地，所述基底的折射率为1.4～1.52。
优选地，所述基底的材料包括玻璃。
本发明还提供一种显示面板，包括显示基板，还包括上述减反射结构，所述减反射结构设置在所述显示基板的显示侧，且所述减反射结构的第二膜层面向所述显示基板。
优选地，所述减反射结构的第一子层和所述第二膜层均采用导电材料，所述减反射结构的第二子层采用绝缘材料，所述减反射结构的第二结构采用绝缘材料；
所述第一子层为网格状结构。
优选地，所述显示基板为液晶盒；所述第二膜层复用作所述显示面板的加热层，用于在加电时对所述显示基板进行加热。
优选地，所述第一子层和所述第二膜层均采用ITO材料、纳米银或铜；
所述第二子层采用五氧化二铌；所述第二结构采用有机光学胶材料。
优选地，所述减反射结构与所述显示基板之间通过有机光学胶粘结，在所述减反射结构的背向所述显示基板的一侧还设置有AR保护膜。
本发明的有益效果：本发明所提供的减反射结构，通过在基底上间隔设置第一结构，且使第一结构中的第二子层的折射率设置为大于与其相邻的第一子层、第二膜层、间隔区域介质的折射率，从而使从基底侧透射进入第二子层的光线在由第二子层内部射至第二子层与第一子层的交界面、第二子层与第二膜层的交界面以及第二子层与间隔区域介质的交界面时，大部分能够发生全反射，且全反射光线与透射进入第二子层内的光线在相互叠加之后会相消减弱，进而大大减少了减反射结构对光线的反射。
本发明所提供的显示面板，通过采用上述减反射结构，能够减少显示面板显示侧对入射光线的反射，从而提高了显示面板显示侧的光线透过率，进而提升了显示面板的显示效果，同时通过采用上述实施例中的减反射结构，还能实现对显示面板的电磁屏蔽和低温环境下的加热，从而使显示面板在低温环境下也能正常启动。
附图说明
图1为本发明减反射结构的结构剖视图；
图2为本发明显示面板的结构剖视图。
其中的附图标记说明：
1.基底；21.第一膜层；210.第一结构；2101.第一子层；2102.第二子层；211.第二结构；22.第二膜层；3.显示基板；4.减反射结构；5.AR保护膜。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种减反射结构和显示面板作进一步详细描述。
本发明实施例提供一种减反射结构，包括基底，还包括设置在基底的一侧且依次远离基底的第一膜层和第二膜层。第一膜层包括沿第一方向间隔设置的多个第一结构，第一结构包括依次远离基底设置的第一子层和第二子层；第一子层的折射率小于第二子层的折射率，第二膜层的折射率小于第一子层的折射率，基底的折射率小于第二膜层的折射率，第一结构之间的间隔区域内介质的折射率小于第二膜层的折射率，且间隔区域内介质的折射率小于基底的折射率。
本实施例所提供的减反射结构，通过在基底上间隔设置第一结构，且使第一结构中的第二子层的折射率设置为大于与其相邻的第一子层、第二膜层、间隔区域介质的折射率，从而使从基底侧透射进入第二子层的光线在由第二子层内部射至第二子层与第一子层的交界面、第二子层与第二膜层的交界面以及第二子层与间隔区域介质的交界面时，大部分能够发生全反射，且全反射光线与透射进入第二子层内的光线在相互叠加之后会相消减弱，进而大大减少了减反射结构对光线的反射。
本发明实施例提供一种减反射结构，如图1所示，包括基底1，还包括设置在基底1的一侧且依次远离基底1的第一膜层21和第二膜层22；第一膜层21包括沿第一方向L间隔设置的多个第一结构210，第一结构210包括依次远离基底1设置的第一子层2101和第二子层2102；第一子层2101的折射率小于第二子层2102的折射率，第二膜层22的折射率小于第一子层2101的折射率，基底1的折射率小于第二膜层22的折射率，第一结构210之间的间隔区域内介质的折射率小于第二膜层22的折射率，且间隔区域内介质的折射率小于基底1的折射率。
第二膜层22和第一膜层21内各子层折射率的设置，能使从基底1侧入射的光线透射进入基底1内的部分光线产生折射，从基底1透射进入第一子层2101内的部分光线进一步折射，从第一子层2101透射进入第二子层2102内的部分光线再进一步折射，当第二子层2102内部的光线射至第二子层2102与第二膜层22的交界面时，由于第二子层2102的折射率大于第二膜层22的折射率，且大部分光线的入射角均大于光线发生全反射的临界角(本实施例中，该临界角为50°)，所以大部分光线会在第二子层2102与第二膜层22的交界面发生全反射，即第二子层2102内的大部分光线会被反射回到该层内，同时被反射回该层的光线与射入该层内的其它光线(如与被反射回该层的光线的光程差恰好为π，即两束光线的振动方向相反)叠加之后会相消减弱一部分全反射光线；另外，在第二子层2102与第二膜层22的交界面发生全反射的光线入射到第二子层2102与第一子层2101的交界面，或者发生全反射的光线入射到第二子层2102与间隔区域的交界面时，均会发生全反射，同理，全反射的光线在第二子层2102内部与射入该层内的其它光线(如与被反射回该层的光线的光程差恰好为π，即两束光线的振动方向相反)叠加之后会继续相消减弱一部分全反射光线；从而使入射至减反射结构并从该减反射结构反射回来的光线大大减少；最终，第二子层2102内的少量的剩余光线透过第二子层2102与第一子层2101的交界面，以及第一子层2101与基底1的交界面射出时，由于在各交界面处会发生较大折射，光线不断经过折射率较低的膜层使其光路逐渐趋于平缓，因此，最后只有很少一部分光线射出基底1表面形成反射光。
其中，间隔区域内介质的折射率小于第二膜层22的折射率，且间隔区域内介质的折射率小于基底1的折射率，能使从基底1侧对应间隔区域的区域入射的光线在基底1与间隔区域介质的交界面发生折射后大部分入射至第二子层2102中，只有很少部分入射至第一子层2101和第二膜层22中，这使得大部分光线能在第二子层2102经过全反射和叠加相消减弱，从而减少了减反射结构的光线反射。
优选的，本实施例中，间隔区域内介质包括第二结构211，第一结构210和第二结构211均为条状，且第一结构210和第二结构211的长度方向均垂直于第一方向L。
需要说明的是，第一结构210之间的间隔区域内的介质也可以是空气。
本实施例中，第一子层2101的厚度满足菲涅尔公式：n1*d1＝λ/4(2k1+1)；第二子层2102的厚度满足菲涅尔公式：n2*d2＝λ/4(2k2+1)；第二膜层22的厚度满足菲涅尔公式：n3*d3＝λ/4(2k3+1)；其中，n1为第一子层2101的折射率；n2为第二子层2102的折射率；n3为第二膜层22的折射率；d1为第一子层2101的厚度；d2为第二子层2102的厚度；d3为第二膜层22的厚度；λ为入射至基底1背向第一膜层21一侧的光线的波长；k1、k2和k3均为整数，且k2＝2k1，k2＝3k3。根据上述减反射原理，第一子层2101、第二子层2102和第二膜层22的该厚度设置，能使从基底1侧透射进入第一膜层21的光线在经过第二子层2102与第二膜层22的交界面、第二子层2102与第一子层2101的交界面以及第二子层2102、第一子层2101分别与第二结构211的交界面时，大部分会通过全反射和光线叠加之后的相消减弱而消除，从而减少减反射结构的光线反射。
需要说明的是，第一子层2101、第二子层2102和第二膜层22的厚度在满足上述菲涅尔公式要求、制备工艺要求以及透射率要求的情况下应尽量做厚，如此能使入射光线在传播经过较长的光路之后能量进一步消耗减弱，从而减少减反射结构的光线反射。其中，第一子层2101、第二子层2102、第二膜层22和第二结构211的透射率均能达到90％以上。
进一步优选的，本实施例中，第二子层2102的折射率≥2.01，第一子层2101的折射率与第二子层2102的折射率满足(n1)2＝nt*n2，其中，n1为第一子层2101的折射率，n2为第二子层2102的折射率，nt为基底1的折射率，优选基底1的折射率为1.52。如此设置，能够促进第二子层2102内的光线经过第二子层2102与第一子层2101的交界面时发生全反射和光线叠加之后的相消减弱，从而进一步减少减反射结构的光线反射。
优选的，本实施例中，第二结构211的沿第一方向L的宽度为第一结构210沿所述第一方向L的宽度的1/3～1/2。如此设置，能够尽量避免从基底1侧透射进入第二结构211内的光线入射至第二结构211与第二膜层22的交界面，即能使从基底1侧透射进入第二结构211内的光线大部分都入射至第二子层2102内，以便光线在第二子层2102内发生全反射和光线叠加之后的相消减弱，从而进一步减少减反射结构的光线反射。
本实施例中，第二结构211的折射率与第二膜层22的折射率满足(n4)2＝nt*n3，其中，n4为第二结构211的折射率，n3为第二膜层22的折射率，nt为基底1的折射率。其中，nt优选为1.52。如此设置，能使从基底1侧透射进入第二结构211的光线大部分射入第二子层2102中，只有极少部分射入第二膜层22中，且使射入第二膜层22的光线绝大部分都能入射至第二子层2102中，促进光线在第二子层2102内发生全反射和光线叠加之后的相消减弱，从而进一步减少减反射结构的光线反射。
优选的，基底1的折射率为1.4～1.52。由于第二结构211的折射率小于基底1的折射率，所以如此能够尽量避免从基底1侧透射进入第二结构211的光线入射至第二膜层22上，而是通过发生较大折射使光线进入第二子层2102，从而促进光线在第二子层2102内发生全反射和光线叠加之后的相消减弱，从而进一步减少减反射结构的光线反射。
本实施例中，基底1的材料包括玻璃。当然，基底也可以采用其他材质，如树脂，只要其折射率和透光率满足要求即可。
本实施例所提供的减反射结构，通过在基底上间隔设置第一结构，且使第一结构中的第二子层的折射率设置为大于与其相邻的第一子层、第二膜层、间隔区域介质的折射率，从而使从基底侧透射进入第二子层的光线在由第二子层内部射至第二子层与第一子层的交界面、第二子层与第二膜层的交界面以及第二子层与间隔区域介质的交界面时，大部分能够发生全反射，且全反射光线与透射进入第二子层内的光线在相互叠加之后会相消减弱，进而大大减少了减反射结构对光线的反射。
本发明实施例提供一种显示面板，如图2所示，包括显示基板3，还包括上述实施例中的减反射结构4，减反射结构4设置在显示基板3的显示侧，且减反射结构4的第二膜层22面向显示基板3。
该显示面板通过采用上述实施例中的减反射结构4，能够减少其显示侧对入射光线的反射，从而提高了显示面板显示侧的光线透过率，进而提升了显示面板的显示效果。
本实施例中，减反射结构4的第一子层2101和第二膜层22均采用导电材料，减反射结构4的第二子层2102采用绝缘材料，减反射结构4的第二结构211采用绝缘材料；第一子层2101为网格状结构。第一子层2101复用作显示面板的屏蔽层，用于屏蔽外界电磁场。显示基板3为液晶盒。该液晶盒具备显示功能。第二膜层22复用作显示面板的加热层，用于在加电时对显示基板3进行加热；从而使液晶屏在较低温度环境下也能正常启动。减反射结构4的基底1复用作显示面板的保护盖板，用于盖合在显示基板3的显示面。减反射结构4的第一子层2101、第二膜层22和基底1在显示面板中的复用，能够降低该显示面板的整体厚度，同时还能使该显示面板具有减反射功能、电磁屏蔽功能以及能在低温环境下正常启动。
当然，显示基板3也可以为具备显示功能的OLED显示基板。
本实施例中，第一子层2101和第二膜层22采用ITO材料；第二子层2102采用五氧化二铌；第二结构211采用有机光学胶材料，有机光学胶材料如聚氨酯、丙烯酸或硅胶材料等。ITO材料的第一子层2101能够起到很好的电磁屏蔽作用，ITO材料的第二膜层22能够在加电时对液晶盒进行加热，以使其在低温环境下能正常启动。由于采用ITO材料的膜层对射至其上的光线会产生比较严重的反射，所以通过采用上述实施例中的减反射结构4，能够大大减少采用ITO材料的膜层对光线的反射，从而提升了该显示面板的显示效果。
需要说明的是，第一子层2101和第二膜层22也可以采用纳米银或铜材料，纳米银或铜材料的膜层具有很好的导电性，同样能起到电磁屏蔽作用和导电加热作用，且通过采用上述实施例中的减反射结构4，同样能够大大减少其对光线的反射。
本实施例中，减反射结构4与显示基板3之间通过有机光学胶粘结，在减反射结构4的背向显示基板3的一侧还设置有AR保护膜5。AR保护膜5能够减少减反射结构4的基底1的背对第一膜层21和第二膜层22一侧的光线反射，从而进一步提高显示面板的减反射效果，且AR保护膜5的透光度高(95％以上),进而进一步提升了显示面板的显示效果。
本实施例所提供的显示面板，通过采用上述实施例中的减反射结构，能够减少显示面板显示侧对入射光线的反射，从而提高了显示面板显示侧的光线透过率，进而提升了显示面板的显示效果，同时通过采用上述实施例中的减反射结构，还能实现对显示面板的电磁屏蔽和低温环境下的加热，从而使显示面板在低温环境下也能正常启动。
本发明所提供的显示面板可以为OLED面板、OLED电视、LCD面板、LCD电视、显示器、手机、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种减反射结构，包括基底，其特征在于，还包括设置在所述基底的一侧且依次远离所述基底的第一膜层和第二膜层；
所述第一膜层包括沿第一方向间隔设置的多个第一结构，所述第一结构包括依次远离所述基底设置的第一子层和第二子层；
所述第一子层的折射率小于所述第二子层的折射率，所述第二膜层的折射率小于所述第一子层的折射率，所述基底的折射率小于所述第二膜层的折射率，所述第一结构之间的间隔区域内介质的折射率小于所述第二膜层的折射率，且所述间隔区域内介质的折射率小于所述基底的折射率。
2.根据权利要求1所述的减反射结构，其特征在于，所述间隔区域内介质包括第二结构，所述第一结构和所述第二结构均为条状，且所述第一结构和所述第二结构的长度方向均垂直于所述第一方向。
3.根据权利要求2所述的减反射结构，其特征在于，所述第一子层的厚度满足菲涅尔公式：n1*d1＝λ/4(2k1+1)；所述第二子层的厚度满足菲涅尔公式：n2*d2＝λ/4(2k2+1)；所述第二膜层的厚度满足菲涅尔公式：n3*d3＝λ/4(2k3+1)；其中，n1为所述第一子层的折射率；n2为所述第二子层的折射率；n3为所述第二膜层的折射率；d1为所述第一子层的厚度；d2为所述第二子层的厚度；d3为所述第二膜层的厚度；λ为入射至所述基底背向所述第一膜层一侧的光线的波长；k1、k2和k3均为整数，且k2＝2k1，k2＝3k3。
4.根据权利要求2所述的减反射结构，其特征在于，所述第二子层的折射率≥2.01，所述第一子层的折射率与所述第二子层的折射率满足(n1)2＝nt*n2，其中，n1为所述第一子层的折射率，n2为所述第二子层的折射率，nt为所述基底的折射率。
5.根据权利要求4所述的减反射结构，其特征在于，所述第二结构的沿所述第一方向的宽度为所述第一结构沿所述第一方向的宽度的1/3～1/2。
6.根据权利要求2所述的减反射结构，其特征在于，所述第二结构的折射率与所述第二膜层的折射率满足(n4)2＝nt*n3，其中，n4为所述第二结构的折射率，n3为所述第二膜层的折射率，nt为所述基底的折射率。
7.根据权利要求4或6所述的减反射结构，其特征在于，所述基底的折射率为1.4～1.52。
8.根据权利要求1所述的减反射结构，其特征在于，所述基底的材料包括玻璃。
9.一种显示面板，包括显示基板，其特征在于，还包括权利要求1-8任意一项所述的减反射结构，所述减反射结构设置在所述显示基板的显示侧，且所述减反射结构的第二膜层面向所述显示基板。
10.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述减反射结构的第一子层和所述第二膜层均采用导电材料，所述减反射结构的第二子层采用绝缘材料，所述减反射结构的第二结构采用绝缘材料；
所述第一子层为网格状结构。
11.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述显示基板为液晶盒；所述第二膜层复用作所述显示面板的加热层，用于在加电时对所述显示基板进行加热。
12.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述第一子层和所述第二膜层均采用ITO材料、纳米银或铜；
所述第二子层采用五氧化二铌；所述第二结构采用有机光学胶材料。
13.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述减反射结构与所述显示基板之间通过有机光学胶粘结，在所述减反射结构的背向所述显示基板的一侧还设置有AR保护膜。
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