CN206201591U - 玻璃盖板以及触摸屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了玻璃盖板以及触摸屏。该玻璃盖板包括：玻璃基底；附着层，所述附着层设置在所述玻璃基底的上表面上；抗反射膜层，所述抗反射膜层设置在所述附着层的上表面上；以及类金刚石层，所述类金刚石层设置在所述抗反射膜层的上表面上。利用附着层提高抗反射膜层与玻璃基底之间的结合程度，类金刚石层可以为玻璃盖板提供足够的表面硬度，且不对玻璃盖板的折射率造成负面影响。由此，可以在保证表面硬度的同时，获得具有较高折射率的玻璃盖板。

Description

玻璃盖板以及触摸屏

技术领域

本实用新型涉及电子领域，具体的，涉及玻璃盖板以及触摸屏。

背景技术

随着触摸屏技术的发展，目前的智能手机、平板电脑等电子设备普遍采用触摸屏作为显示屏。为了保护触摸屏不在使用中由于硬物摩擦而造成损伤，目前的触摸屏普遍设置保护盖板以保护触摸屏的其余结构。然而，普通玻璃构成的保护盖板由于硬度较低，在使用过程中容易被硬物划出划痕而影响触摸屏的使用。因此，出现了采用蓝宝石等材料构成的保护盖板，以便提高保护盖板的表面硬度。然而，蓝宝石等材料不仅成本较为高昂，并且蓝宝石材料的光学透过率较低，因此在使用过程中需要提供更强的背光以保证屏幕的清晰度，从而会增加电子设备的耗电量。

因此，目前的玻璃盖板以及触摸屏仍有待改进。

实用新型内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

目前的玻璃盖板，普遍存在硬度不够(表面硬度只能达到7H)、光学透过率较低(光学透过率仅约92％)等问题。因此，在实际使用过程中被钥匙、小砂石划出划痕，而光学透过率相对较低使得在用户使用时需要增亮屏幕以获得更清晰的画面效果，导致具有触摸屏的电子设备的耗电量较高。发明人经过深入研究以及大量实验发现，这主要是由于目前的玻璃盖板难以在保证较大硬度的同时，保持较高的折射率而导致的。虽然目前的玻璃盖板可以通过增设增透层等结构提高玻璃盖板的折射率，然而增透层等结构硬度较低，在实际使用中容易被划出划痕而影响使用，且增透层与玻璃盖板之间的结合也不够紧密，常导致增透层在使用过程中脱落。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种玻璃盖板。该玻璃盖板包括：玻璃基底；附着层，所述附着层设置在所述玻璃基底的上表面上；抗反射膜层，所述抗反射膜层设置在所述附着层的上表面上；以及类金刚石层，所述类金刚石层设置在所述抗反射膜层的上表面上。利用附着层提高抗反射膜层与玻璃基底之间的结合程度，类金刚石层可以为玻璃盖板提供足够的表面硬度，且不对玻璃盖板的折射率造成负面影响。由此，可以在保证表面硬度的同时，获得具有较高折射率的玻璃盖板。

任选地，所述抗反射膜层包括至少两个亚层，所述亚层包括自下而上依次层叠分布的高折射亚层以及低折射亚层。由此，可以通过干涉相消消除反射光，从而可以提高该玻璃盖板的透过率。

任选地，所述附着层是由硅氧化合物形成的。由此，可以进一步提高抗反射膜层以及玻璃基底之间的结合程度。

任选地，所述高折射亚层是由氧化钛、氧化锆、氧化铌、氧化铊、氮硅化合物以及氮铝化合物的至少之一形成的。由此，可以进一步提高该玻璃盖板的折射率。

任选地，所述低折射亚层是由硅氧化合物或者MgF₂形成的。由此，可以进一步提高该玻璃盖板的折射率。

任选地，所述低折射亚层是由二氧化硅形成的。采用二氧化硅形成低折射亚层有利于提高抗反射膜层与类金刚石层之间的结合力。

任选地，所述附着层的厚度为10～50nm。由此，可以保证反射膜层以及玻璃基底之间的附着力，且不会对玻璃盖板的折射率造成负面影响。

任选地，所述高折射亚层的厚度为20～200nm。由此，可以进一步提高该玻璃盖板的折射率。

任选地，所述低折射亚层的厚度为10～100nm。由此，可以进一步提高该玻璃盖板的折射率。

任选地，所述类金刚石层的厚度为10～30nm。由此，可以在不影响该玻璃盖板的折射率的前提下，为该玻璃盖板提供足够高的表面硬度。

任选地，所述抗反射膜层包括至少4层所述亚层。由此，可以进一步提高该玻璃盖板的折射率。

在本实用新型的另一方面，本实用新型提出了一种触摸屏。该触摸屏包括前面所述的玻璃盖板。由此，可以使该触摸屏具有耐划、亮度高等优点。

附图说明

图1显示了根据本实用新型一个实施例的玻璃盖板的结构示意图；

图2显示了根据本实用新型另一个实施例的玻璃盖板的结构示意图；

图3显示了根据本实用新型又一个实施例的玻璃盖板的结构示意图；以及

图4显示了根据本实用新型一个实施例的触摸屏的结构示意图。

附图标记说明：

100：玻璃基底；200：附着层；300：抗反射膜层；310：高折射亚层；320：低折射亚层；400：类金刚石层；

1000：触摸屏；1100：玻璃盖板

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

本实用新型提出一种玻璃盖板。具体地，参考图1，该玻璃盖板自下而上依次包括玻璃基底100、附着层200、抗反射膜层300以及类金刚石层400。利用附着层200提高抗反射膜层300与玻璃基底100之间的结合程度，类金刚石层400可以为玻璃盖板提供足够的表面硬度，且不对玻璃盖板的折射率造成负面影响。由此，可以在保证表面硬度的同时，获得具有较高折射率的玻璃盖板。

具体地，根据本实用新型的实施例，附着层200可以是由硅氧化合物(例如SiO₂)形成的。由此，可以进一步提高抗反射膜层300以及玻璃基底100之间的结合程度。需要说明的是，附着层200的厚度不受特别限制，本领域技术人员可以根据抗反射膜层300中含有的高折射亚层310以及低折射亚层320的具体层数，以及抗反射膜层300的总厚度进行调节，只要能够增强抗反射膜层300以及玻璃基底100之间的结合程度，并且不对玻璃盖板的整体折射率造成负面影响即可。例如，根据本实用新型的具体实施例，附着层200的厚度可以为10～50nm。

根据本实用新型的实施例，参考图2，抗反射膜层300包括至少两个亚层，每一个亚层包括自下而上依次层叠分布的高折射亚层310以及低折射亚层320。根据本实用新型的另一些实施例，抗反射膜层300还可以包括至少4层压层。高折射亚层310以及低折射亚层320由不同的光学材料形成，具有不同的折射率。当光入射到具有不同折射率的两种介质的分界面时，会同时产生反射光以及折射光。而当光入射到抗反射膜层300中时，可以利用上述高折射亚层310以及低折射亚层320的光学性质不同，产生的相消干涉，消除反射光，从而可以达到增强透射光(折射光)光强的效果。具体的，根据本实用新型的实施例，高折射亚层310的折射率范围可以为1.6～2.4，可以是利用是由氧化钛、氧化锆、氧化铌、氧化铊、氮硅化合物(例如氮化硅)以及氮铝化合物(例如氮化铝)的至少之一形成的，低折射亚层320的折射率范围可以为1.38～1.6，可以是由硅氧化合物或者MgF₂形成的。由此，可以实现反射光的消除，从而可以进一步提高该玻璃盖板的折射率。根据本实用新型的具体实施例，可以利用铝靶在氮气气氛下通过溅射生成氮铝化合物作为高折射亚层310，利用Si靶通过溅射生成二氧化硅作为低折射亚层320。

需要说明的是，抗反射膜层300中包含的高折射亚层310以及低折射亚层320的层数不受特别限制，本领域技术人员可以根据玻璃盖板的具体参数要求进行设计。参考图3，只要抗反射膜层300中高折射亚层310以及低折射亚层320自下而上依次交替分布，并且保证抗反射膜层300的最下方为高折射亚层310，最上方为低折射亚层320即可。根据本实用新型的具体实施例，在抗反射膜层300中，可以包括至少两层低折射亚层320。由此，可以进一步提高该玻璃盖板的折射率。

根据本实用新型的实施例，高折射亚层310以及低折射亚层320的具体厚度也不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况，例如玻璃盖板对于折射率以及整体厚度的要求进行设计。具体地，高折射亚层310的厚度可以为20～200nm，每层的高折射亚层310的厚度也可以不一致。低折射亚层320的厚度为10～100nm。由此，可以进一步提高该玻璃盖板的折射率。

虽然上述抗反射膜层300能够显著提高玻璃盖板的折射率，并且可以在一定程度上提高玻璃盖板的硬度，但抗反射膜层300为了实现抗反射效果，需要将低折射亚层320设置在抗反射膜层300的最上方。而构成低折射亚层320的材料通常耐摩擦性能较差，因此如将抗反射膜层300直接设置在玻璃盖板的最上方，将导致玻璃盖板的整体耐摩擦性能较差。采用钢丝绒摩擦玻璃盖板进行耐摩擦实验时，经钢丝绒摩擦后容易导致抗反射膜层300发生脱落。

为了缓解上述问题，一方面，本实用新型在抗反射膜层300以及玻璃基底100之间设置了附着层200以提高抗反射膜层300与玻璃基底之间的附着程度，另一方面，本实用新型在抗反射膜层300的上表面设置类金刚石层400，以便进一步提高玻璃盖板表面的耐摩擦程度以及硬度。具体地，根据本实用新型的实施例，类金刚石层400是由碳元素构成的、性质上与金刚石类似的结构。类金刚石层400是一种非晶态薄膜，同时含有sp³杂化键(金刚石中碳原子杂化方式)以及sp²杂化键(石墨中碳原子杂化方式)，是一种具有较高硬度的无定形碳构成的绝缘硬质薄膜，具有高硬度和高弹性模量、低摩擦因数、耐磨损以及良好的真空摩擦学特性，适合作为耐磨涂层。类金刚石层400可以采用真空溅射等方式形成在抗反射膜层300的上表面，其厚度可以为10～30nm。发明人经过大量实验发现，当类金刚石层的厚度在上述范围内时，可以在起到有效增强表面硬度的同时，不对玻璃盖板的透过率造成影响。根据本实用新型的实施例，具有上述类金刚石层400的玻璃盖板表面的莫氏硬度可以达到9H，与目前的玻璃盖板的硬度相比具有显著的提高。其在400～700nm波段的光学透过率可以提升至94％以上，说明抗反射膜层300可以有效消除反射光，且该玻璃盖板中的附着层200以及类金刚石层400并没有对抗反射膜层300的抗反射效果造成负面影响。发明人经过大量实验发现，当采用二氧化硅形成低折射亚层320时，有利于提高抗反射膜层300与类金刚石层400之间的结合力。经过钢丝绒摩擦实验表明，本实用新型提出的玻璃盖板在经过摩擦后，表面硬度以及透过率均没有明显下降，说明类金刚石层400以及抗反射膜层300均没有发生脱落。

为了方便理解，下面对制备根据本实用新型实施例的玻璃盖板的方法进行简单描述：

首先，可以对玻璃基底进行前置处理。该前置处理可以包括化学试剂清洗、超声波清洗、纯水清洗等，以便出去玻璃基底表面附着的灰尘，或是油脂等杂质。

然后，在玻璃基底的上表面通过溅射形成二氧化硅构成的附着层。

随后，利用真空镀膜技术在附着层的上表面形成抗反射膜层。具体的，在附着层的上表面依次形成高折射亚层以及低折射亚层。关于高折射亚层以及低折射亚层的厚度、层数前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。需要说明的是，在该步骤中，首先在附着层的上表面形成高折射亚层，然后在高折射亚层的上表面形成低折射亚层，随后重复形成高折射亚层，以便形成高折射亚层-低折射亚层-高折射亚层-低折射亚层的循环，并且保证在抗反射膜层的最上方为低折射亚层。

最后，在最外层低折射率层表面形成类金刚石层。关于类金刚石层的厚度，前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。

上述抗反射膜层以及类金刚石层可以采用真空磁控溅射技术形成。具体的，可以在镀膜之前，将真空磁控溅射的镀膜腔的本底真空度调整为1.0～3.0×10^-5mbar。镀膜时镀膜腔的真空度可以为1.6～3.6×10^-3mbar，功率可以为5～25KW，真空室根据不同膜层需要沉积形成的材料可以充入纯度达到5N的不同工艺气体，例如N₂、Ar、O₂等，具体参数根据实际所需膜层厚度进行调整。

综上所述，本实用新型提出的玻璃盖板具有下列优点的至少之一：

1、该玻璃盖板具有较高的表面硬度，表面莫氏硬度可以达到9H；

2、该玻璃盖板具有较高的透过率，从而可以显著提高采用该玻璃盖板的显示屏的亮度；

3、该玻璃盖板结构简单，原料以及仪器成本均较为低廉，有利于降低保护盖板的生成成本；

4、该玻璃盖板通过对现有的生成设备进行简单设置即可实现生产，不破坏现有的玻璃盖板生产流程，有利于利用现有设备进行生产，从而可以大规模推广生产。

在本实用新型的另一方面，本实用新型提出了一种触摸屏。参考图4，该触摸屏1000包括前面所述的玻璃盖板1100。本领域技术人员能够理解的是，在该触摸屏中，还包括其他常规触摸屏所具有的、完成触摸显示功能所必须的部件。因此，该触摸屏具有前面描述的玻璃盖板所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。具体的，该触摸屏具有耐划、亮度高等优点的至少之一。本领域技术人员能够理解的是，该触摸屏可以用于电子设备，例如手机、平板电脑等。具有上述触摸屏的电子设备由于具有耐划、亮度高的触摸屏，因此也具有画质更加清晰的显示效果，并且可以节省电子设备的耗电量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种玻璃盖板，其特征在于，包括：

玻璃基底；

附着层，所述附着层设置在所述玻璃基底的上表面上；

抗反射膜层，所述抗反射膜层设置在所述附着层的上表面上；以及

类金刚石层，所述类金刚石层设置在所述抗反射膜层的上表面上，

其中，所述抗反射膜层包括至少两个亚层，所述亚层包括自下而上依次层叠分布的高折射亚层以及低折射亚层。

2.根据权利要求1所述的玻璃盖板，其特征在于，所述附着层是由硅氧化合物形成的；

所述高折射亚层是由氧化钛、氧化锆、氧化铌、氧化铊、氮硅化合物或者氮铝化合物形成的；

所述低折射亚层是由硅氧化合物或者MgF₂形成的。

3.根据权利要求2所述的玻璃盖板，其特征在于，所述低折射亚层是由二氧化硅形成的。

4.根据权利要求1所述的玻璃盖板，其特征在于，所述附着层的厚度为10～50nm。

5.根据权利要求1所述的玻璃盖板，其特征在于，所述高折射亚层的厚度为20～200nm。

6.根据权利要求1所述的玻璃盖板，其特征在于，所述低折射亚层的厚度为10～100nm。

7.根据权利要求1所述的玻璃盖板，其特征在于，所述类金刚石层的厚度为10～30nm。

8.根据权利要求1所述的玻璃盖板，其特征在于，所述抗反射膜层包括至少4层所述亚层。

9.一种触摸屏，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的玻璃盖板。