液晶显示器用的安全玻璃保护屏及使用该屏的液晶显示器

摘要

本发明提供了一种液晶显示器用的高透光率的安全玻璃保护屏，包括玻璃基片，在玻璃基片至少一面用树脂粘结剂复合一层塑料膜，利用真空磁控溅射方法在玻璃基片和/或塑料膜面镀有Nb2O5/SiO2膜或TiO2/SiO2膜构成的增透减反射膜系的薄膜。本发明保护屏能降低反射率，提高透光率、光学图像的效果，充分提高显示屏的抗冲击破坏能力，成为安全保护屏。本发明还提供了使用本玻璃保护屏的液晶显示器。

说明书

技术领域：

本发明与液晶显示器(LCD)保护屏有关，特别与液晶显示器面板前组装或粘贴的防止显示屏面板光反射、提高液晶显示屏光透过率并对显示屏起安全保护作用的高透光率的安全玻璃保护屏及使用该保护屏的液晶显示器装置有关。

背景技术：

液晶显示器(以下称LCD)的工作原理得知，LCD器件是由背光与发出的光通过偏振片和液晶盒时，控制投射强度识别图像的器件，也就是LCD的亮度取决于通过液晶盒(LCD屏的透光率)和彩膜CF光亮(CF的透光率)及背光源的亮度。因此，提高LCD表面亮度和节约背光源功率同时提高背光源亮度主要从以下几方面着手：一是提高背光源亮度，二是提高TFT像素的开口率，三是提高所有材料的亮度，也即尽量增加材料的透光率，提高背光源亮度目前主要采用棱镜增亮膜和采用新型灯光源以及提高反射能力来增加发射亮度；提高所有材料的亮度来提高LCD表面亮度也是一个重要的渠道，特别是显示屏最前面的保护屏或保护膜的透光率的提高。LCD显示屏最前面的保护屏或保护膜目前主要采用亚克力片(PMMA树脂片)或聚酯膜片(BOPET膜片)。因为树脂片虽材料透光率可高达90％且表面光亮，但反射率单面达4％以上，双面叠加可达8％以上，且不耐划伤，所以目前都在树脂片的表面做防眩处理，将光反射率可降到1％以下，且表面可耐铅笔试验硬度2H以上的划伤。由于防眩处理是将树脂光亮反射表面处理为光散射表面来降低光反射率，因此得到的保护屏和保护膜实际可见光透过率已不再是90％以上，多数都降到80％左右甚至更低，将背光源发射的亮度通过各种措施和成本支出提高最后在显示屏前呈现仅有总体透过率的百分之几至百分之十，却因保护屏或保护膜为了防眩防反射又将这个透光率打了近20％甚至更多的折扣。(因其材料仅有80％甚至更低的透过滤)。因此，在减少面板及保护屏的反射率，增加表面硬度抗划伤但又要提高保护屏或保护膜的透光率及对显示屏的物理及机械保护性能一直是大家的追求，特别是采用何种技术方案来降低保护屏材料的表面反射率一直以来有多种方案不断涌现，有在树脂层表面利用溶胶-凝胶法沉积TiO₂或Nb₂O₅/SiO₂增透减反膜层的，也有利用表面浸涂有机硅减反增透层的，但由于膜厚不易控制，透光率仅能达92％左右，且成品率不高，表面易出现彩虹，至今保护屏或保护膜还没有发生根本变化，特别是反射率小于1％，透光大于93％，更优化达到97％以上的工业化成本低的实用技术及保护屏材料还没出现。若在显示器面板前面采用玻璃材料保护屏，或观看表面镀有增透减反射膜层的保护屏，由于该保护屏与显示器面板在组装时为了对显示器面板防碰撞损伤存在保护的间隔距离，因不是粘贴在一起而存在空气界面，在环境湿度较大，气温较低，LCD开机时有一定温升，会造成玻璃保护屏与显示器面板相对的一个表面因温差和湿度原因产生短时间的结雾，这样就产生了利用高透光率的玻璃及镀膜基片代替树脂片可能产生结雾的技术难点(因树脂基片不会产生结雾现象)，另外还由于玻璃基片虽然有较高的强度，可以起到对显示器面板很好的保护作用，但若其破碎时会有划伤观众的危险产生，显示器必须要有技术方案来处理这些防雾、防静电、不易破碎划伤人的应用难题。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种能提高显示器亮度、减少观看面光反射率、保护显示器不受划伤和抗损坏的提高液晶显示屏光透过率并对显示屏起安全保护作用的高透光率的安全玻璃保护屏。本发明的另一个目的是为了提供一种使用该保护屏的液晶显示器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明液晶显示器用的安全玻璃保护屏，包括玻璃基片，在玻璃基片至少一面用树脂粘结剂复合一层塑料膜，利用真空磁控溅射方法在玻璃基片和/或塑料膜面镀有增透减反射膜系的薄膜，该薄膜由Nb₂O₅层与SiO₂层复合形成，或由Nb₂O₅层与SiO₂层重叠复合形成，或由TiO₂层与SiO₂层复合形成，或由TiO₂层与SiO₂层重叠复合形成。有了塑料膜且将塑料膜面对显示器面板安装，可以防止该面结雾，镀ITO或AZO或SnO₂在减反射镀膜层之上或之下，因该膜是半导体膜，可以防止表面静电产生，最重要是利用粘结剂复合一层塑料膜，可以选用透光率高强度高的的塑料膜，不仅大大增强玻璃的强度，还可以防止玻璃破碎时碎片飞溅伤人，使屏成为安全玻璃，因为在塑料面和/或基片表面镀有减反射膜系的薄膜，提高了安全玻璃屏的可见光透过率使显示器图像更亮更清晰，且因屏表面基本无反射，虽然在显示器面板前又增加了保护屏，但图像并无重影。

上述的液晶显示器用的安全玻璃保护屏，在玻璃基片和/或塑料膜面至少镀有第一层为Nb₂O₅或TiO₂、第二层为SiO₂、第三层为Nb₂O₅或TiO₂、第四层为SiO₂膜构成的增透减反射膜系的薄膜，其厚度范围是第一层Nb₂O₅或TiO₂为5至18nm，第二层SiO为20至50nm，第三层Nb₂O₅或TiO₂为20至50nm，第四层SiO₂为70至140nm。在一面镀四层膜结构的减反射膜系，可使保护屏透光率达93％，更好可达94％，在二面都镀四层膜结构的减反射膜系，可使保护屏透光率达96％，更好可达97％以上，反射率双面叠加在1％以下，使显示图像光亮清晰，无重影。

上述的液晶显示器用的安全玻璃保护屏，玻璃基片和/或塑料膜面的增透减反射膜系的薄膜具有抗静电性能，表面电阻率低于或等于10¹²Ω。

上述的液晶显示器用的安全玻璃保护屏，在塑料膜与增透减反射膜系的薄膜之间有一层以丙烯酸系树脂为主的增硬树脂层。有这层增硬树脂层可以使塑料膜表面原有铅笔试验硬厚HB变为大于2H，在增硬树脂层上再镀增透减反射膜系，可使镀膜层表面铅笔试验硬度大于2H，更好可以大于3H。大于2H才能满足显示器面板的试验硬度。

上述的液晶显示器用的安全玻璃保护屏，玻璃基片或塑料膜的增硬树脂层与增透减反射膜系的薄膜之间，利用真空磁控溅射方法镀有一层半导体膜，材料是掺锡氧化铟(ITO)或掺铝氧化锌(AZO)或氧化锡(SnO₂)，使增透减反射膜系的薄膜表面电阻率低于10¹²Ω，具有有防静电性能。一般镀膜厚度在5至30nm，可以使表面电阻率在10⁸至10¹²Ω之间，具有良好的抗静电性能。

上述的液晶显示器用的安全玻璃保护屏，在增透减反射膜系的薄膜面上利用真空磁控溅射方法镀有一层半导体膜，材料是掺锡氧化铟(ITO)或掺铝氧化锌(AZO)或氧化锡(SnO₂)，使增透减反射膜系的薄膜表面电阻率低于10¹²Ω，具有有防静电性能。一般镀膜厚度1.5至10nm，就可以使镀膜表面电阻率为10³Ω至10⁵Ω，有较好的防静电能力。

上述的液晶显示器用的安全玻璃保护屏，玻璃基片两面都复合有塑料膜，塑料膜上至少一面镀有增透减反射膜系的薄膜。两面都复合塑料膜，特别是复合双向拉伸的聚酯膜(BOPET)，可以使保护屏有较高冲击强度，其强度可以达到或超过钢化玻璃的强度，成为更加安全的保护屏，即保护显示屏不受碰撞和损坏，又能保证使用者的安全，若在双面都镀四层结构的减反射膜层，透光率可达96％以上，反射率在1.5％以下。

上述的液晶显示器用的安全玻璃保护屏，基片和/或塑料膜的最表面涂覆有防止污物粘附的涂层。比如涂覆0.05至0.5μm厚度的有机硅油、氟化物或其聚合物薄膜、或抗静电的表面活性剂溶液，使表面易清洁不粘污。

采用安全玻璃保护屏的液晶显示器(LCD)，液晶显示器前面装设有一张高透光率的安全玻璃保护屏，该保护屏与显示器之间存在空气间隙且塑料膜面面对显示器。采用复合有塑料膜并在其上镀有减反射膜层的高透光率的安全玻璃保护屏，使保护屏不仅有高的透光率，更有安全玻璃的性能，若玻璃基片是采用3mm厚的钢化玻璃，42″电视的保护屏用榔头冲击都不易击碎，若双面复合有125μm厚度的聚酯膜(BOPET)，意外的物品冲击，可以保证保护屏不破碎，即使破碎，碎片贴在膜上仍呈整张结构，不会飞溅伤及人员。保护屏表面有防静电、防结雾、防划伤的性能，起到对显示屏很好的保护作用。由于单面或双面镀有减反射增透的薄膜，便LCD基本无重影，提高了显示器亮度，也提高了图像清晰度，特别对大尺寸(大于40″)电视显示器(LCD TV)以及公共场所使用的显示器，因采用高达96％以上的透光率的该保护屏，减少了对显示屏的损坏，提高了观众的安全性。

本发明高透光率的安全玻璃保护屏提高观看的图像质量，透光率高，而且生产效率高、成本低。本发明保护屏由于单面或双面镀有减反射增透的薄膜，使液晶显示器(LCD)基本无重影，提高了显示器亮度，也提高了图像清晰度，减少了对显示屏的损坏，提高了观众的安全性。

附图说明：

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明另一结构示意图。

图3为本发明液晶显示器结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

图1给出了本实施例1图。参见图1，高透光率的安全玻璃保护屏1采用了3mm厚钢化玻璃作玻璃基片2。在玻璃基片2一面上利用真空磁控溅射方法镀有增透减反射膜系的薄膜3，薄膜3由基片向外依次由TiO₂/SiO₂/TiO₂/SiO₂构成，其厚度范围是TiO₂为5-18nm，SiO₂为20-50nm，TiO₂为20-50nm，SiO₂为70-140nm，而在最表面喷涂有防止污物粘附的涂层4，涂层4为市售有机硅油商品，在玻璃基片2另一面上有丙烯酸酯压敏胶5，通过压敏胶5在玻璃基片2上复合有125μm厚度的聚酯膜(BOPET)6，在其表面涂覆了一层增硬的光固化的丙烯酸酯膜层7，厚度有12μm，使其表面硬度大于2H，再在丙烯酸酯膜层7之上利用真空磁控溅射方法镀有增透减反射膜系的薄膜3，薄膜3由基片向外依次由TiO₂/SiO₂/TiO₂/SiO₂构成，其厚度范围是TiO₂为5-18nm，SiO₂为20-50nm，TiO₂为20-50nm，SiO₂为70-140nm，利用真空磁控溅射方法在薄膜3上面镀有一层半导体膜9，材料是掺锡氧化铟(ITO)。本实施例1的高透光率的安全玻璃保护屏1镀膜表面电阻率为10³Ω至10⁵Ω，透光率大于96％，反射率双面叠加在1.2％以下，使显示图像光亮清晰，无重影。

实施例2：

图2给出了本实施例2结构图。参见图2，高透光率的安全玻璃保护屏12采用了3mm厚没有进行钢化处理的玻璃作玻璃基片10，在玻璃基片10一面上有丙烯酸酯压敏胶5，通过压敏胶5在玻璃基片10上复合有125μm厚度的聚酯膜(BOPET)6，在聚酯膜(BOPET)6上在其表面涂覆了一层增硬的光固化的丙烯酸酯膜层7，厚度有12μm，使其表面硬度大于2H，利用真空磁控溅射方法在7面上镀有增透减反射膜系的薄膜3，在玻璃基片10另一面上有丙烯酸酯压敏胶5，通过压敏胶5在玻璃基片10另一面上同样复合有125μm厚度的聚酯膜(BOPET)6，在其表面涂覆了一层增硬的光固化的丙烯酸酯膜层7，厚度有12μm，使其表面硬度大于2H，再在丙烯酸酯膜层7之上利用真空磁控溅射方法镀有一层半导体膜11，材料是掺铝氧化锌(AZO)，厚度有10-28μm，在半导体膜11之上利用真空磁控溅射方法镀有增透减反射膜系的薄膜3，薄膜3由TiO₂/SiO₂/TiO₂/SiO₂构成，其厚度范围是TiO2为5-18nm，SiO2为20-50nm，TiO2为20-50nm，SiO2为70-140nm，。该保护屏因两面覆膜且膜面都镀减反射膜系的薄膜，可以采用不钢化的玻璃，也有相当好的抗冲击强度且成本较低。光透过率可达96％，反射率双面叠加小于1.5％，面对显示器一面的PET膜6上增透反射膜系的薄膜3与增硬树脂层7之间镀有半导体膜11，可使面对显示器一面的塑料膜面表面电阻率小于10⁸Ω，抗静电不吸灰尘。因双面贴有塑料膜，保护屏表面不结雾。

实施例3：

图3给出了本实施例3图，图3为本发明液晶显示器结构示意图，液晶显示器由显示器外壳13、显示器14、结构为实施例1(或2)高透光率的安全玻璃保护屏1(或12)组成，保护屏1与显示屏15装设时其间存在5mm安全尺寸16，装设时，将塑料膜面6(其上镀有一层半导体膜9或11)面对显示器，由于双面反射率叠加小于1.5％，基本无重影。用本发明的保护屏代替了过去在显示屏面板上的只有90％左右透光率的PET保护膜，总透光率提高6％，而使液晶电视图像更亮更清晰。

上述各实施例是对本发明的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。