镜面显示装置的出光侧基板及其制备方法、镜面显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种镜面显示装置的出光侧基板及其制备方法、镜面显示装置。

背景技术：

随着显示技术的快速发展，各种新型技术不断涌现，具有多功能的显示装置已成为人们追求的目标之一。目前，市场上出现的镜面显示装置由于能同时实现显示功能和镜子功能，而得到广泛的应用。镜面显示是指使用者在使用镜子的同时，能从作为镜子的显示器中看到显示画面，从而同时满足人们的多种需求。

现有的镜面显示装置，如图1所示，在衬底基板10上设置一层反射膜20，反射膜20的透过率为30％～70％，反射率为70％～30％，从而可以同时实现镜面效果与画面显示效果。

然而，由于现有的镜面显示装置中反射膜20的反射率较高，反射的光太强，从而会干扰从显示装置透射的光，导致画面显示品质下降。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种镜面显示装置的出光侧基板及其制备方法、镜面显示装置，可以提高镜面显示装置的透过率，改善画面显示效果。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种镜面显示装置的出光侧基板，包括衬底基板，所述出光侧基板包括设置在所述衬底基板上的反射膜；所述反射膜划分为透射区和反射区，所述透射区的尺寸在微米级；其中，所述反射膜位于所述透射区的部分允许光透过，所述反射膜位于所述反射区的部分用于反射外界光。

优选的，所述出光侧基板还包括设置在所述衬底基板最外侧的偏光片；所述反射膜设置在所述偏光片远离所述衬底基板的一侧。

优选的，所述反射膜位于所述透射区的部分包括蛾眼膜结构；所述蛾眼膜结构包括纳米级突起阵列，相邻所述突起之间的间距为纳米级。

进一步优选的，所述突起为圆锥状突起、高斯面状突起或抛物面状突起。

进一步优选的，所述突起的高为100～300nm，底面直径为50～150nm；和/或，相邻所述突起之间的间距为50～300nm。

优选的，从所述反射膜位于所述透射区的部分出射的反射光和透射光中所述透射光所占的比例为70％～100％。

优选的，所述出光侧基板划分为亚像素区和限定所述亚像素区的像素界定区；所述反射膜的透射区与所述出光侧基板的亚像素区对应，所述反射膜的反射区与所述出光侧基板的像素界定区对应。

优选的，所述反射膜包括沿着出光方向依次设置的金属膜层和保护膜层。

进一步优选的，所述金属膜层的材料为Ag或Al；所述保护膜层的材料为SiO₂或TiO₂。

第二方面，提供一种镜面显示装置，包括显示面板，所述显示面板包括上述的出光侧基板。

优选的，所述显示面板为液晶显示面板或OLED显示面板。

第三方面，提供一种上述的出光侧基板的制备方法，包括：在衬底基板上形成反射薄膜；在所述反射薄膜上涂布光刻胶；将包含有多个凹槽的模板压印在透射区对应的所述光刻胶上，使所述光刻胶填充到所述凹槽，对所述光刻胶进行固化，并分离所述模板；对所述反射薄膜进行刻蚀，以在所述透射区形成阵列排布的突起，以形成反射膜。

本发明实施例提供一种镜面显示装置的出光侧基板及其制备方法、镜面显示装置，出光侧基板包括反射膜，反射膜划分为反射区和透射区，反射膜的反射区用于反射外界环境光，从而可以实现镜子的功能。在此基础上，由于反射膜中除包括反射区外，还包括透射区，而光在透射区的透过率较高，因而提高了镜面显示装置光的透过率。相对现有技术中反射膜只包括反射区，且反射区的反射率较高，反射光太强，从而干扰了透射的光，本发明实施例设置透射区，提高了光的透过率，避免了反射光太强，对透射光的影响，从而提高了画面显示效果。此外，镜面显示装置光的透过率增加，可以提升显示对比度，且显示亮度增加，降低了功耗及成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种反射膜的结构示意图；

图2(a)为本发明实施例提供的一种反射膜的结构示意图一；

图2(b)为本发明实施例提供的一种反射膜的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种出光侧基板包括反射膜和偏光片的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种反射膜位于透射区的部分包括蛾眼膜结构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种反射膜包括金属膜层和保护膜层的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种针对反射膜位于透射区的部分包括蛾眼膜结构的出光侧基板的制备方法的流程示意图；

图7(a)为本发明实施例提供的一种在衬底基板上形成反射薄膜的结构示意图；

图7(b)为本发明实施例提供的一种在反射薄膜上涂布光刻胶的结构示意图；

图7(c)为本发明实施例提供的一种模板压印在光刻胶上的结构示意图；

图7(d)为本发明实施例提供的一种模板与光刻胶分离后的结构示意图；

图8(a)为本发明实施例提供的一种形成金属薄膜及金属氧化薄膜的结构示意图；

图8(b)为本发明实施例提供的一种在金属氧化薄膜上形成细孔的结构示意图；

图8(c)为本发明实施例提供的一种扩大细孔的孔径的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种在反射膜位于透射区的部分形成突起阵列的结构示意图。

附图标记：

10-衬底基板；20-反射膜；201-透射区；202-反射区；203-金属膜层；204-保护膜层；30-偏光片；40-反射薄膜；50-光刻胶；60-模板；70-金属薄膜；80-金属氧化薄膜；90-细孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种镜面显示装置的出光侧基板，如图2(a)和图2(b)所示，包括衬底基板10，出光侧基板还包括设置在衬底基板10上的反射膜20；反射膜20划分为透射区201和反射区202，透射区201的尺寸在微米级；其中，反射膜20位于透射区201的部分允许光透过，反射膜20位于反射区202的部分用于反射外界光。

需要说明的是，第一，反射膜20划分为透射区201和反射区202，对于反射膜20的透射区201对应的位置，可以如图2(b)所示不设置任何结构；当然也可以如图2(a)所示，在反射膜20位于透射区201的部分设置有相应的结构，该结构可以使光透过，且相对反射区202，透射区201的透过率更高。若在透射区201设置有相应的结构，对于该结构不进行限定，只要光通过设置在透射区201的结构时，光的透过率相对反射区202高即可。

在此基础上，对于反射膜20位于反射区202的部分，由于反射率较高，因而可以对外界的光进行反射，以实现镜子的功能。

第二，对于镜面显示装置的类型不进行限定，可以是LCD显示装置(Liquid Crystal Display，液晶显示装置)，也可以是OLED(Organic Light Emitting Diode，有机电致发光二极管)显示装置。当镜面显示装置为LCD显示装置时，镜面显示装置的出光侧基板可以是对盒基板，也可以是阵列基板；当镜面显示装置为OLED显示装置时，镜面显示装置的出光侧基板可以是封装基板，也可以是阵列基板。

第三，反射膜20位于反射区202的部分选取的材料和反射膜20位于透射区201的部分选取的材料可以相同，也可以不同。对于反射膜20的材料不进行限定，只要反射膜20位于反射区202的部分具有较高的反射率，以确保能够实现镜子的功能；若反射膜20位于透射区201的部分选取和反射区202相同的材料，则利用该材料形成的结构使得透射区201的透射率相对反射区202高即可。基于此，例如，反射膜20可以是高反射率的金属材料。在此基础上，反射膜20可以是单层，也可以是多层。

此外，反射区202虽然具有高的反射率，但是光也可以透过，因而不会影响镜面显示装置的正常显示。一般反射膜20的反射区202的反射率为70％～30％，透射率为30％～70％。

第四，为了确保镜面显示装置的出光侧基板能够实现镜子的功能，因而优选透射区的尺寸在1μm～200μm之间。

本发明实施例提供一种镜面显示装置的出光侧基板，出光侧基板包括反射膜20，反射膜20划分为反射区202和透射区201，反射膜20的反射区202用于反射外界环境光，从而可以实现镜子的功能。在此基础上，由于反射膜20中除包括反射区202外，还包括透射区201，而光在透射区201的透过率较高，因而提高了镜面显示装置光的透过率。相对现有技术中反射膜20只包括反射区202，且反射区202的反射率较高，反射光太强，从而干扰了透射的光，本发明实施例设置透射区201，提高了光的透过率，避免了反射光太强，对透射光的影响，从而提高了画面显示效果。此外，镜面显示装置光的透过率增加，可以提升显示对比度，且显示亮度增加，降低了功耗及成本。

本发明实施例，若上述出光侧基板还包括设置在衬底基板10最外侧的偏光片30时，反射膜20可以设置在偏光片30与衬底基板10之间，也可以设置在偏光片30远离衬底基板10的一侧。

当反射膜20设置在偏光片30与衬底基板10之间时，反射膜20可以直接设置在衬底基板10上，简化制作工艺；当反射膜20设置在偏光片30远离衬底基板10的一侧时，可以提高光的反射效率，此外可缩小反射区202面积，增大透射区201面积，提高了显示对比度，从而提升了显示效果。

基于上述，本发明实施例优选的，如图3所示，在上述出光侧基板还包括设置在衬底基板10最外侧的偏光片30时，反射膜20设置在偏光片30远离衬底基板10的一侧，当出光侧基板应用于显示装置时，提高显示对比度，从而提升显示效果。

其中，当镜面显示装置为液晶显示装置时，液晶显示装置还包括偏光片30。

若在反射膜20位于透射区201的部分不设置任何结构，则外界光射向透射区201对应的位置后，会被衬底基板10反射，从而使得从透射区201出射的光中还包括部分反射光；而若在反射膜20的透射区201设置可以使光透射的结构，则外界光射向透射区201对应的位置后，大部分光透过，反射的光较少或无反射光，这样就使得从透射区201出射的反射光和透射光中透射光所占比例增加，从而减小反射光对透射光的干扰。

基于上述，优选的，如图4所示，反射膜20位于透射区201的部分包括蛾眼膜结构；蛾眼膜结构包括纳米级突起阵列，相邻突起之间的间距为纳米级。

其中，蛾眼膜结构一种蛾眼仿生结构，该结构包括纳米级突起阵列。蛾眼膜结构的工作原理是：纳米级突起阵列使光的折射率在突起阵列的厚度方向呈现连续性变化，最终使得突起与空气的光学界面模糊。而光的反射通常发生在折射率不同的介质之间的界面上，因而光射向突起阵列时，光的反射被抑制。从理论上说，用光的波长除以折射率得到的值大于突起之间的间距时就会形成无反射效果。蛾眼膜结构具有良好的抑制光反射的能力，其光的反射率可以达到0.1％以下，也可以称为无反射膜。

此处，对于反射膜20包括的蛾眼膜结构的形成工艺不进行限定，例如可以通过纳米压印光刻技术形成蛾眼膜结构。此外，反射膜20位于透射区201的部分包括的蛾眼膜结构可以和反射膜20位于反射区202的部分包括的反射结构同时形成。

在此基础上，对于蛾眼膜结构中突起的形状不进行限定，只要蛾眼膜结构中突起的大小在纳米级，且突起之间的间距在纳米级，蛾眼膜结构能够抑制光的反射即可。

本发明实施例，在反射膜20位于透射区201的部分设置蛾眼膜结构，一方面，由于蛾眼膜结构的反射率较低，光通过蛾眼膜结构时，光的透过率增加，且反射光较小，从而可以提高镜面显示装置的透过率，避免反射光对透射光的影响；另一方面，相对在透射区201不设置任何结构，相反在反射膜20位于透射区201的部分设置蛾眼膜结构还可以使出光侧基板平坦。

进一步优选的，突起为圆锥状突起、高斯面状突起或抛物面状突起。

其中，圆锥状，即指一个直角三角形沿三角形的一条直角边旋转一周所得的形状；高斯面状，即指一个高斯面沿高斯面的中轴线旋转180°得到的形状；抛物面状，即指一个抛物面沿抛物面的中轴线旋转180°得到形状。

本发明实施例，当蛾眼膜结构中突起为圆锥状突起、高斯面状突起或抛物面状突起时，沿突起的厚度方向，折射率逐渐发生变化，蛾眼膜结构抑制光反射的效果最好。

本发明实施例，若蛾眼膜结构中突起的尺寸太小，则会增加蛾眼膜结构制作的工艺难度；若突起的尺寸太大，则光通过蛾眼膜结构时，小部分光会被阻挡，从而减小了光的透光率。在此基础上，突起之间的间距太小，也会增加蛾眼膜结构制作的工艺难度；突起之间的间距太大，则外界光射入突起之间的缝隙后会被反射，从而反射光又会干涉到透射光，导致画面显示品质下降。考虑到上述，因而，本发明实施例优选突起的高为100～300nm，底面直径为50～150nm；和/或，相邻所述突起之间的间距为50～300nm。此处，突起的底面是指突起靠近衬底基板10的一侧。

优选的，从反射膜20位于透射区201的部分出射的反射光和透射光中透射光所占的比例为70％～100％。

需要说明的是，当反射膜20位于透射区201的部分包括蛾眼膜结构时，由于蛾眼膜结构的反射率很低，可近似认为无反射，即出射的光中透射光所占的比例可达到100％。

本发明实施例，当从反射膜20位于透射区201的部分出射的反射光和透射光中透射光所占的比例为70％～100％，相对现有技术中设置一层反射膜20，镜面显示装置的透射光所占的比例增加，从而可以减小反射光对透射光影响，改善画面显示效果。

优选的，出光侧基板划分为亚像素区和限定亚像素区的像素界定区；反射膜20的透射区201与出光侧基板的亚像素区对应，反射膜20的反射区202与出光侧基板的像素界定区对应。

其中，当出光侧基板为液晶显示装置中的基板时，亚像素区即为液晶显示装置的透光区，像素界定区即为液晶显示装置的非透光区；当出光侧基板为OLED显示装置中的基板时，亚像素区即为OLED显示装置的发光区，像素界定区即为OLED显示装置的非发光区。

本发明实施例，将反射膜20的透射区201与出光侧基板的亚像素区对应，反射膜20的反射区202与出光侧基板的像素界定区对应，则从亚像素区发出的光可以全部从透射区201透过，不会被像素界定区阻挡，因而可以充分利用镜面显示装置发出的光，使镜面显示装置发出光的透过率最大，提高了镜面显示装置的亮度。

优选的，如图5所示，反射膜20包括沿着出光方向依次设置的金属膜层203和保护膜层204。

其中，对于金属膜层203和保护膜层204的材料不进行限定。金属膜层203可以是具有高反射率的金属；保护膜层204可以是化学稳定性较好且机械强度良好如硬度高的材料。

此处，对于反射膜20中金属膜层203和保护膜层204的厚度不进行限定。由于反射膜20主要通过金属膜层203起反射作用，因而优选金属膜层203的厚度大于保护膜层204的厚度。

本发明实施例，反射膜20包括金属膜层203和保护膜层204，金属膜层203用于对外界光进行反射，以实现镜子的功能；保护膜层204用于保护金属膜层203，防止金属膜层203氧化或受到污染而导致金属膜层203的反射率降低。此外，保护膜层204由于具有良好的机械强度，还可防止金属膜层203受力破损等。

进一步优选的，金属膜层203的材料为Ag(银)或Al(铝)；保护膜层204的材料为SiO₂或TiO₂。

本发明实施例，由于Ag或Al具有高反射率，因而优选金属膜层203的材料为Ag或Al。由于SiO₂和TiO₂具有良好的机械性能，可以使反射膜20的机械强度增加，以防止金属膜层203受力破损，且SiO₂和TiO₂还具有良好的防水和防污性能，因而优选保护膜层204的材料为SiO₂或TiO₂。在此基础上，反射膜20位于透射区201的部分包括金属膜层203和保护膜层204时，当保护膜层204的材料为SiO₂或TiO₂时，由于SiO₂或TiO₂的折射率一般在1.50左右，折射率较低，因而可以使透射区201具有低的反射率。

本发明实施例提供一种镜面显示装置，包括显示面板，所述显示面板包括上述的出光侧基板。

其中，对于显示面板的类型不进行限定，显示面板可以是液晶显示面板，也可以是OLED显示面板。当显示面板为液晶显示面板时，出光侧基板可以是阵列基板，也可以是对盒基板；当显示面板为OLED显示面板时，出光侧基板可以是封装基板，也可是阵列基板。

本发明实施例提供一种镜面显示装置，镜面显示装置的出光侧基板上设置有反射膜20，反射膜20划分为反射区202和透射区201，反射膜20的反射区202用于反射外界环境光，从而可以实现镜子的功能。在此基础上，由于反射膜20中除包括反射区202外，还包括透射区201，而光在透射区201的透过率较高，因而提高了镜面显示装置光的透过率。相对现有技术中反射膜20只包括反射区202，且反射区202的反射率较高，反射光太强，从而干扰了透射的光，本发明实施例设置透射区201，提高了光的透过率，避免了反射光太强，对透射光的影响，从而提高了画面显示效果。此外，镜面显示装置光的透过率增加，可以提升显示对比度，且显示亮度增加，降低了功耗及成本。

本发明实施例还提供一种针对反射膜20位于透射区201的部分包括蛾眼膜结构的出光侧基板的制备方法，如图6所示，包括：

S100、如图7(a)所示，在衬底基板10上形成反射薄膜40。

其中，对于反射薄膜40的材料不进行限定，只要反射薄膜40位于反射区202的部分具有较高的反射率，以确保能够实现镜子的功能，且反射膜20位于透射区201的部分利用该材料形成的结构使得透射区201的透射率相对反射区202高即可。反射薄膜40可以是高反射率金属，例如可以是Al或Ag等。在此基础上，反射薄膜40可以是单层，也可以是多层。

此处，在衬底基板10上形成反射薄膜40之前，上述制备方法还包括对衬底基板10进行清洗。

S101、如图7(b)所示，在反射薄膜40上涂布光刻胶50。

其中，对于光刻胶50的类型不进行限定，可以是正性光刻胶，也可以是负性光刻胶。

此处，对于涂布的光刻胶50的厚度，应确保在步骤S102中，将包含有凹槽的模板60压印在光刻胶50上时，光刻胶50可以填充满模板60中的凹槽，以在步骤S103中对反射薄膜40进行刻蚀时，形成的突起与模板60上的凹槽的匹配。

S102、如图7(c)和图7(d)所示，将包含有多个凹槽的模板60压印在透射区201对应的光刻胶50上，使光刻胶50填充到凹槽，对光刻胶50进行固化，并分离模板60。

以下对包含有多个凹槽的模板60的形成过程进行详细说明：

S200、如图8(a)所示，在基板(附图8(a)中未示意出基板)上涂布一层金属薄膜70，并对金属薄膜70表面进行氧化处理以形成金属氧化薄膜80。

S201、如图8(b)所示，对金属氧化薄膜80进行阳极氧化，以在金属氧化薄膜80表面形成多个细孔90。

S202、如图8(c)所示，通过蚀刻扩大细孔90的孔径。

S203、重复步骤S201和步骤S202，以形成包含有多个凹槽的模板60。

需要说明的是，可以根据需要确定步骤S201和步骤S202重复的次数，以使最终形成的凹槽的尺寸符合要求。此外，对于模板60的材料不进行限定，例如选取的金属薄膜70的材料可以是铝，氧化后形成氧化铝薄膜。

此处，对于如何对光刻胶50进行固化不进行限定，例如可以通过加热或UV(Ultraviolet，紫外)光照射对光刻胶50进行固化。

将包含有多个凹槽的模板60压印在光刻胶50上，分离模板后，光刻胶50表面形成的图形与模板60中凹槽的形状相同。

S103、如图9所示，对反射薄膜40进行刻蚀，以在透射区201形成阵列排布的突起，以形成反射膜20。

此处，可以利用干法刻蚀例如等离子体处理对反射薄膜40进行刻蚀，以形成阵列排布的突起。

需要说明的是，上述的制备方法是针对反射膜20位于透射区201的部分包括蛾眼膜结构的制备方法，对于反射膜20位于反射区202的部分的制备方法不进行限定，可以和透射区201同时形成，此处，不再赘述。此外，附图7及附图9中仅示意出反射膜20位于透射区201的部分，对于反射区202的部分并为示意出。

本发明实施例提供一种针对反射膜20位于透射区201的部分包括蛾眼膜结构的出光侧基板的制备方法，在反射膜20位于透射区201的部分设置蛾眼膜结构，一方面，由于蛾眼膜结构的反射率较低，光通过蛾眼膜结构时，光的透过率增加，且反射光较小，从而可以提高镜面显示装置的透过率，避免反射光对透射光的影响；另一方面，相对在透射区201不设置任何结构，相反在反射膜20位于透射区201的部分设置蛾眼膜结构还可以使出光侧基板平坦。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。