一種藍寶石基板以及應(yīng)用該藍寶石基板的鏡頭與顯示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種藍寶石基板以及應(yīng)用該藍寶石基板的鏡頭和顯示器。該藍寶石基板的透光率大于90％，該藍寶石基板具有相背對的二表面，其中至少一表面形成有多個凸丘，而具有該些凸丘的表面的表面粗糙度小于100nm，相鄰兩凸丘的頂部的間距介于150nm至500nm之間，該些凸丘的高度大于60nm，且各該凸丘的高度與其連接該表面的底部的寬度的比值為0.4以上。其中，該藍寶石基板可應(yīng)用于各式鏡頭的保護蓋或者是各式面板、智能型手機等產(chǎn)品上。
【專利說明】
一種藍寶石基板以及應(yīng)用該藍寶石基板的鏡頭與顯示器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明與藍寶石基板有關(guān)；特別是指一種具有抗反射的特性的藍寶石基板?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]藍寶石玻璃(Sapphire Crystal)的莫氏硬度為9,僅次于莫氏硬度為10的金剛石，而遠比一般玻璃的硬度高上許多，具有抗刮傷、耐磨的特性。隨著藍寶石工藝的精進，藍寶石材料的生產(chǎn)成本已逐步走低，因此，藍寶石基板的應(yīng)用更拓展至消費電子產(chǎn)業(yè)、光學(xué)產(chǎn)業(yè)等多元領(lǐng)域。
[0003] 藍寶石基板雖然相比于玻璃基板來說更能抵抗刮痕，然而，藍寶石具有高反射率的特性，光線進入藍寶石基板時容易產(chǎn)生反射，以致透光率下降，影響成像的質(zhì)量，而導(dǎo)致光學(xué)畸變(Optical Distort1n)的產(chǎn)生。
[0004]因此，遂有業(yè)者在藍寶石基板表層鍍上抗反射薄膜，來增加藍寶石基板的透光度， 以解決藍寶石基板的高反射率所產(chǎn)生的問題。然而，所鍍設(shè)的抗反射薄膜的硬度并不如藍寶石基板一般高，因此，在抗反射薄膜上容易產(chǎn)生刮痕，而導(dǎo)致在實際應(yīng)用上，藍寶石基板表面的抗反射薄膜有刮痕產(chǎn)生時，仍然會影響基板的整體外觀以及成像質(zhì)量。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種藍寶石基板，可提高抗反射特性，以及提升外觀與成像質(zhì)量。
[0006] 為了達成上述目的，本發(fā)明所提供的藍寶石基板的透光率大于90%，該藍寶石基板具有相背對的二表面，其中至少一表面形成有多個凸丘，相鄰兩凸丘的頂部的間距介于 150nm至500nm之間，該些凸丘的高度大于60nm，且各該凸丘的高度與其連接該表面的底部的寬度的比值為〇.4以上。
[0007]本發(fā)明再提供一種鏡頭，其包括有由一物側(cè)至一成像面且沿一光軸依次排列的一藍寶石基板與至少一透鏡，其中該藍寶石基板具有相背對的二表面，其中至少一表面形成有多個凸丘，相鄰兩凸丘的間距介于150nm至500nm之間，該些凸丘的高度大于60nm，且該些凸丘的高度與其連接該表面的底部寬度的比值為〇.4以上。
[0008]本發(fā)明另提供一種顯示器，其包含一藍寶石基板以及一顯示面板。該藍寶石基板具有相背對的二表面，其中至少一表面形成有多個凸丘，相鄰兩凸丘的頂部的間距介于 150nm至500nm之間，該些凸丘的高度大于60nm，且該些凸丘的高度與其連接該表面的底部的寬度的比值為0.4以上。該顯示面板具有一顯示面，其中該顯示面所發(fā)射出的光通過該藍寶石基板。
[0009]本發(fā)明的效果在于，通過形成于藍寶石基板上的納米級的凸丘，可有效降低入射光線通過該藍寶石基板時產(chǎn)生反射的機會，提高抗反射特性，且利用藍寶石基板本身高硬度的特點，具有抗刮、耐磨等優(yōu)點。【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明第一實施例抗反射的藍寶石基板的立體圖。
[0011]圖2為本發(fā)明上述實施例的側(cè)視圖。
[0012]圖3至圖9為本發(fā)明第二?第八實施例抗反射的藍寶石基板的側(cè)視圖。
[0013]圖10為一剖視圖，揭示將本發(fā)明第一實施例的藍寶石基板應(yīng)用于鏡頭。
[0014]圖11為一剖視圖，揭示鏡頭的藍寶石基板內(nèi)側(cè)表面設(shè)有抗反射層。
[0015]圖12為一剖視圖，揭示鏡頭的藍寶石基板內(nèi)側(cè)表面的外圍部分設(shè)有涂層。
[0016]圖13為一剖視圖，揭示鏡頭的藍寶石基板內(nèi)側(cè)表面設(shè)有抗反射層與涂層。
[0017]圖14為一剖視圖，揭示鏡頭的藍寶石基板內(nèi)側(cè)表面設(shè)有抗反射層。
[0018]圖15為一剖視圖，揭示將本發(fā)明第一實施例的藍寶石基板應(yīng)用于顯示器。
[0019]圖16為一剖視圖，揭示將本發(fā)明第一實施例的藍寶石基板應(yīng)用于另一種顯示器。
[0020]【符號說明】
[0021]1藍寶石基板
[0022]10表面10a凸丘12表面
[0023]2藍寶石基板
[0024]20表面20a凸丘22表面
[0025]22a 凸丘
[0026]3藍寶石基板
[0027]30表面30a凸丘32表面
[0028]4藍寶石基板
[0029]40表面40a凸丘42表面
[0030]5?8藍寶石基板[0031 ]5a ?8a 凸丘
[0032]100 鏡頭
[0033]101罩殼102透鏡103感光元件
[0034]110 鏡頭
[0035]111抗反射層
[0036]120 鏡頭
[0037]121 涂層
[0038]130 鏡頭
[0039]131抗反射層132涂層
[0040]140 鏡頭
[0041]141抗反射層
[0042]200顯示器
[0043]201殼體202顯示面板 202a顯示面
[0044]300顯示器
[0045]301顯示面板301a顯示面302光學(xué)膠
[0046]D1 間距[0〇47]D2 寬度
[0048]H 高度
[0049]Im成像面【具體實施方式】
[0050]為能更清楚地說明本發(fā)明，現(xiàn)舉優(yōu)選實施例并配合附圖詳細說明如后，請參圖1 至圖2所示，為本發(fā)明第一實施例的藍寶石基板1，該藍寶石基板1呈透明，且其透光率大于 90%，該藍寶石基板1具有相背對的二個表面10,12,其中，在該藍寶石基板1的表面10還形成有多個呈半球狀的凸丘l〇a。
[0051]該些凸丘10a可自以下方式擇一制成，包括:(1)利用納米轉(zhuǎn)印的技術(shù)，譬如熱壓成形式納米轉(zhuǎn)印、步進光感成形式納米轉(zhuǎn)印等方式形成；(2)利用納米球光刻的技術(shù)，SP 先于藍寶石基板1的表面10,預(yù)先涂布一層混和有納米球的溶液，利用納米球具有自組裝 (self-assembly)效應(yīng)的特性，在藍寶石基板1表面10形成有次序的周期性排列后，以納米球為刻蝕掩模，加以刻蝕轉(zhuǎn)印形成；⑶利用陽極氧化鋁(AA0)工藝技術(shù)，通過金屬鋁在陽極氧化的過程中，自組裝所形成納米孔洞的氧化鋁作為板模，刻蝕轉(zhuǎn)印形成。
[0052]其中，該藍寶石基板1的凸丘10a符合以下條件:
[0053]1.相鄰兩凸丘10a的頂部的間距D1介于150nm至500nm之間。
[0054]2?該些凸丘10a的高度H大于60nm。
[0055]3.各該凸丘10a的高度H與其連接該表面的底部的寬度D2的比值為0.4以上。 其中，優(yōu)選的狀態(tài)下，其比值介于〇.8至2之間。
[0056]4?藍寶石基板1具有該些凸丘的表面的表面粗糙度(Surface Roughness)小于 100nm〇
[0057]通過上述條件的設(shè)計，使得藍寶石基板1的表面10上凸丘10a結(jié)構(gòu)尺度小于入射光線的波長(一般可見光的波長約為390nm?780nm)，如此一來，當(dāng)此波長范圍內(nèi)的光線射入藍寶石基板1時，便不容易產(chǎn)生反射而可成功穿透藍寶石基板1，進而提升藍寶石基板1 的光線穿透率。
[0058]而在符合上述凸丘條件的前提下，本發(fā)明還提供其他藍寶石基板的實施例，請參圖3至圖5所示，依次為本發(fā)明第二至第四實施例的藍寶石基板，其中:
[0059]在第二實施例中，藍寶石基板2的兩個表面20, 22皆形成有多個凸丘20a ;
[0060]在第三實施例中，藍寶石基板3的其中一個表面30為曲面，另一個表面32為平面，而在該曲面上形成有多個凸丘30a ;
[0061]在第四實施例中，藍寶石基板4的兩個表面40,42皆為曲面，其中，表面40為凸面；表面42為凹面，而在凸面上形成有多個凸丘40a。
[0062]請參閱圖6至圖9所示，依次為本發(fā)明第五至第八實施例的藍寶石基板，其中:
[0063]在第五實施例中，藍寶石基板5的凸丘5a呈圓錐狀；
[0064]在第六實施例中，藍寶石基板6的凸丘6a呈錐狀，且凸丘的側(cè)環(huán)面呈弧型凹陷；
[0065]在第七實施例中，藍寶石基板7的凸丘7呈石筍狀，具有上窄下寬的外觀；
[0066]在第八實施例中，藍寶石基板8的凸丘8a以不規(guī)則的方式排列，且該些凸丘8a的凸起高度與底部的寬度不盡相同。
[0067]總括各上述實施例的藍寶石基板，皆具有提升光線穿透率、降低反射的發(fā)生等效果。
[0068]值得一提的是，納米級的凸丘結(jié)構(gòu)所造成的極低表面能，可使得水漬、灰塵等臟污不易附著，特別可適用于鏡頭或面板的保護蓋。
[0069]請參圖10所示，為本發(fā)明應(yīng)用有藍寶石基板1的鏡頭100,該鏡頭100具有一罩殼 101，而在罩殼101中包含由一物側(cè)至一成像面Im且沿光軸依次排列設(shè)置的一藍寶石基板 1以及四片透鏡102。
[0070]其中，該藍寶石基板1采用本發(fā)明第一實施例的藍寶石基板1，在此不再贅述。該些透鏡102依照不同光學(xué)需求，可由凸透鏡、凹透鏡或者結(jié)合凸透鏡與凹透鏡的排列而成， 而可使鏡頭1〇〇產(chǎn)生相應(yīng)的光學(xué)特性，例如:魚眼鏡頭、廣角鏡頭、反射鏡頭、移軸鏡頭、微距鏡頭、遠射鏡頭或者是增距鏡頭等各式鏡頭；而沿著光軸排列于該些透鏡102之后，設(shè)置有一感光元件103,用以將透過鏡頭100所接收的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電子信號，該感光元件 103可選自(XD或是CMOS等元件。
[0071]請參圖11所示，鏡頭110在前述鏡頭100的架構(gòu)底下，在藍寶石基板1的內(nèi)側(cè)表面(不與外部空氣直接接觸的表面)鍍上一抗反射層(Ant1-reflective coating) 111，其中，該抗反射層111可以多層膜鍍膜工藝形成，以進一步地降低反射率。
[0072]請參圖12所示，鏡頭120在前述鏡頭100的架構(gòu)底下，在藍寶石基板1內(nèi)側(cè)表面的外圍部分，還設(shè)有一涂層121，其中，該涂層121可由印刷或者是貼合等工藝完成。而該涂層121依照使用者需求，可以是裝飾用涂層或者是限光涂層。
[0073]請參圖13所示，鏡頭130在前述鏡頭100的架構(gòu)底下，除了在藍寶石基板1的內(nèi)側(cè)表面鍍設(shè)有一抗反射層131之外，在該抗反射層131表面的外圍部分還設(shè)有一涂層132， 其中，該涂層132可以是裝飾用涂層、限光涂層或者是濾光涂層。
[0074]請參圖14所示，鏡頭140于前述鏡頭100的架構(gòu)底下，將前述鏡頭的保護蓋(藍寶石基板1)以藍寶石基板2取而代之，而在藍寶石基板2的內(nèi)側(cè)表面鍍設(shè)有一抗反射層141， 以進一步降低其反射率。
[0075]上述的各式鏡頭的透鏡并不以四片為限，在其他實施例中，也可依照使用需求，選用一、二、三或四片以上的透鏡。
[0076]請參閱圖15所示為本發(fā)明應(yīng)用有藍寶石基板1的顯示器200,包括有一殼體201、 一藍寶石基板1以及一顯示面板202。該殼體201具有一開口，該藍寶石基板1設(shè)置于該殼體201上并封閉該開口，其中該藍寶石基板1采用本發(fā)明第一實施例的藍寶石基板1，在此不再贅述。該顯示面板202設(shè)置于該殼體201內(nèi)，且該顯示面板202具有一顯示面202a，其中該顯示面202a朝向設(shè)有該藍寶石基板的殼體201開口，且該顯示面202a所發(fā)射出的光通過該藍寶石基板1。
[0077]請參閱圖16所示，為本發(fā)明應(yīng)用有藍寶石基板1的另一顯示器300,包括有一顯示面板301以及一藍寶石基板1。該顯示面板301具有一顯示面301a，該藍寶石基板1通過一層光學(xué)膠302而貼合于該顯示面板301的顯示面301a上，其中該顯示面所發(fā)射出的光通過該藍寶石基板1，其中，該藍寶石基板1采用本發(fā)明第一實施例的藍寶石基板1，在此不再贅述。
[0078]再說明的是，上述各式鏡頭100?140、顯示器200、顯示器300所配置的藍寶石基板不以第一實施例的藍寶石基板為限，也可視需求而改與其他實施例的藍寶石基板配置。
[0079]而顯示器的藍寶石基板的內(nèi)側(cè)表面也可視需求設(shè)置抗反射層，以強化降低反射率的效果；或者是設(shè)置裝飾用涂層、限光涂層、濾光涂層或遮蔽涂層等各式涂層，以優(yōu)化顯示器的影像表現(xiàn)。
[0080]綜上所述，本發(fā)明的藍寶石基板，通過表面所形成的凸丘，可降低光線通過藍寶石基板產(chǎn)生反射的機會，提升抗反射特性，增加藍寶石基板的光穿透，使本發(fā)明的藍寶石基板對于可見光波長光線的透光率大于90%，以提升成像質(zhì)量，如此一來，無需在藍寶石基板的表面再鍍上額外的抗反射膜，免除了抗反射膜硬度不足容易刮傷、磨損，使得藍寶石基板外觀不美觀的問題。
[0081]以上所述僅為本發(fā)明優(yōu)選可行實施例而已，但凡應(yīng)用本發(fā)明說明書及權(quán)利要求所為的等效變化，例如:在藍寶石基板的凹面形成凸丘；或者是在藍寶石基板的一平面形成凸丘，一凹面形成凸丘等應(yīng)用，理應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種抗反射的藍寶石基板，該藍寶石基板的透光率大于90%，其特征在于:該藍寶石基板具有相背對的二表面，其中至少一表面形成有多個凸丘，相鄰兩凸丘的頂部的間距介于150nm至500nm之間，該些凸丘的高度大于60nm，且各該凸丘的高度與其連 接該表面的底部的寬度的比值為0.4以上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗反射的藍寶石基板，其中該藍寶石基板的至少一表面為曲 面，該些凸丘形成于該曲面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗反射的藍寶石基板，其中該藍寶石基板具有該些凸丘的表 面的表面粗糙度小于l〇〇nm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗反射的藍寶石基板，其中該些凸丘的凸起高度與其底部寬 度的比值介于0.8至2之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗反射的藍寶石基板，其中該些凸丘呈圓錐狀、角錐狀或半 球狀。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗反射的藍寶石基板，其中該些凸丘以不規(guī)則方式排列。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗反射的藍寶石基板，其中該藍寶石基板對于可見光波長的 光線的透光率大于90%。8.—種鏡頭，其特征在于，包括有由一物側(cè)至一成像面且沿一光軸依次排列的一藍寶 石基板與至少一透鏡，其中該藍寶石基板具有相背對的二表面，其中至少一表面形成有多 個凸丘，相鄰兩凸丘的間距介于150nm至500nm之間，該些凸丘的高度大于60nm，且該些凸 丘的高度與其連接該表面的底部寬度的比值為〇.4以上。9.一種顯示器，其特征在于，包括:一藍寶石基板，具有相背對的二表面，其中至少一表面形成有多個凸丘，相鄰兩凸丘的 頂部的間距介于150nm至500nm之間，該些凸丘的高度大于60nm，且該些凸丘的高度與其連 接該表面的底部的寬度的比值為0.4以上；以及一顯示面板，具有一顯示面，其中該顯示面所發(fā)射出的光通過該藍寶石基板。
【文檔編號】G02B1/118GK105988147SQ201510083820
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月16日
【發(fā)明人】張延瑜, 馬培盛, 陳雅棱
【申請人】兆遠科技股份有限公司