CN106646722A - 一种玻璃导光板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃导光板及其制作方法。一种玻璃导光板包括玻璃本体，玻璃本体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第一表面设置有表面棱镜微细结构，第二表面设置有网点。本发明的玻璃导光板的第一表面设置有表面棱镜微细结构，可提高液晶模组的品质，提高了模组的光学亮度，光线的指向性更强、更聚集，能够有效消除入光侧的亮暗相间的Hotspot视效问题，减少LED用量，更加节能，可有效提升产品良率。

Description

一种玻璃导光板及其制作方法
技术领域
本发明涉及导光板技术领域，尤其涉及一种玻璃导光板及其制作方法。
背景技术
相比传统的导光板材料，玻璃导光板具有两大优势：第一，强度高，杨氏模量超过68GPA，可以省去或降低传统液晶模组结构件成本；第二，耐气候性能卓越，模组设计方案可以忽略原膨胀余量，外型边框可以做到更窄。现有技术中的玻璃导光板，无法在生产大板材时在其表面同步成型微细结构，因此有必要研发一种制作具有表面微细结构的玻璃导光板的方法。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种玻璃导光板的制作方法，其可提高液晶模组的品质，提高了模组的光学亮度，使得光线的指向性更强、更聚集，能够有效消除入光侧的亮暗相间的Hotspot视效问题，减少LED用量，更加节能，可有效提升产品良率。
本发明的第二个目的在于提供一种根据上述的制作方法制作的玻璃导光板，其可提高液晶模组的品质，提高了模组的光学亮度，光线的指向性更强、更聚集，能够有效消除入光侧的亮暗相间的Hotspot视效问题，减少LED用量，更加节能，可有效提升产品良率。
为达第一个目的，本发明采用以下技术方案：
一种玻璃导光板的制作方法，包括如下步骤：
步骤一、提供玻璃本体，玻璃本体具有第一表面、与第一表面相对的第二表面以及连接第一表面和第二表面的第一侧面；优选地，玻璃本体为无机高透光玻璃。
步骤二、对玻璃本体进行表面处理；
步骤三、在第一表面涂布UV树脂，成型表面棱镜微细结构；
步骤四、在第一表面覆上保护膜；
步骤五、对玻璃本体进行裁切、磨边，并清洁、烘干；由于玻璃本体的各边角非常锋利，为了确保生产中的安全性，及裁切开料时可能的爆边或缺角问题，玻璃本体在加工中需要对各边各棱磨边倒角处理；裁切后的玻璃本体含有残屑及其他的脏污异物，先经风枪及滚轮除尘初步清洁后，进入水洗精细清洁，然后烘干。
步骤六、对第一侧面进行抛光处理，并清洁、烘干；第一侧面为入光侧，对第一侧面进行抛光处理，提高入光效率；抛光后的玻璃本体含有残屑及其他的脏污异物，先经风枪及滚轮除尘初步清洁后，再次进入水洗精细清洁，然后烘干。
步骤七、对第二表面进行网点加工；优选地，可以采用镭射激光加工或者丝网印刷。
步骤八、在第二表面覆上保护膜，形成玻璃导光板。
其中，涂布的厚度为50～200μm，表面棱镜微细结构的最大高度小于等于涂布的厚度。例如，涂布的厚度可以为50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm或200μm。
其中，表面棱镜微细结构为连续设置在第一表面的多个凸起，凸起的高度H为25～100μm，相邻的两个凸起之间的间距P为50～300μm。例如，凸起的高度H可以为25μm、35μm、45μm、55μm、65μm、75μm、85μm、95μm或100μm；相邻的两个凸起之间的间距P可以为50μm、80μm、100μm、120μm、150μm、180μm、200μm、220μm、250μm、280μm或300μm。
定义H/P为深宽比，H/P越大，表示光线越分散，准直度越差。为了获取最佳的区域调光效果，每颗LED能精准控制对应液晶屏的局部单元，光线准直度越高，通过电路控制区域调光效果越好。对于相同间距，深度越大，成型难度越高，光线准直度越高；对于相同深度，间距越大，成型难度越低，也越接近平板的效果，光线准直度越低；在成型条件许可下，优选间距小，深度大的结构参数，可以获得更好的区域调光控制效果。
其中，凸起为锯齿型或圆弧型，锯齿型的夹角C或圆弧型的圆角R均为28～158°。例如，夹角C或圆角R可以为28°、48°、68°、88°、100°、128°、138°、148°或158°。
其中，涂布的方法为：玻璃本体通过传送滚轮输送至上胶涂布装置，UV树脂通过供胶装置输送至上胶涂布装置，上胶涂布装置通过转印滚轮成型表面棱镜微细结构、通过厚度控制滚轮控制涂布的厚度。
其中，供胶装置包括供胶管路、与供胶管路相连接的供胶头、与供胶头滑动连接的滑轨以及控制供胶头开关的电磁阀。优选地，供胶装置还包括马达，通过控制马达的转速以控制输送的胶量，以电磁阀控制供胶头开关，达到均匀供料。进一步优选地，供胶装置还包括过滤装置和加热装置。
其中，步骤三之后还包括：玻璃本体进入UV固化炉进行固化。
其中，UV固化炉包括用于烘烤玻璃本体的UV灯管，玻璃本体的表面与UV灯管之间的距离为40～60mm，烘烤的时间为0.5～1.5min，烘烤的能量为1200～1500MJ/cm2。例如，玻璃本体的表面与UV灯管之间的距离可以为40mm、45mm、50mm、55mm或60mm，烘烤的时间可以为0.5min、1min或1.5min，烘烤的能量可以为1200MJ/cm2、1300MJ/cm2、1400MJ/cm2或1500MJ/cm2。
其中，表面处理为超声波化学溶剂清洗，超声频率为50～70KHz，超声时间为20～30min，超声温度为50～70℃。例如，超声频率可以为50KHz、55KHz、60KHz、65KHz或70KHz，超声时间可以为20min、25min或30min，超声温度可以为50℃、55℃、60℃、65℃或70℃。优选地，使用氢氟酸混合物，根据玻璃本体与氢氟酸混合物作用后生成的盐类的溶解度的不同，反应后结晶物保留在玻璃本体表面阻碍氢氟酸混合物与玻璃本体的进一步反应，因此玻璃本体表面受到的侵蚀是不均匀的，从而得到粗糙的玻璃表面。
表面处理可以改变玻璃本体表面特性，提高后制程加工树脂的密着性；还可以提高玻璃本体的表面粗糙度，提高后制程网点及表面棱镜微细结构与玻璃本体的附着力。表面粗糙度是指玻璃表面微小不平度的几何尺寸特征的综合评价，提高表面粗糙度，可以减少光的漫反射，提高透光率。
为达第二个目的，本发明采用以下技术方案：
一种根据上述的制作方法制作的玻璃导光板，包括玻璃本体，玻璃本体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第一表面设置有表面棱镜微细结构，第二表面设置有网点。
本发明的有益效果：玻璃导光板的第一表面设置有表面棱镜微细结构，从而获取集成传统模组中的反射片、导光板及背板功能于一体的具有复合功能的玻璃导光板，提高液晶模组的品质，提高了模组的光学亮度，光线的指向性更强、更聚集，能够有效消除入光侧的亮暗相间的Hot spot视效问题，减少LED用量，更加节能，可有效提升产品良率。
附图说明
图1是本发明的玻璃导光板的制作方法的流程示意图。
图2是本发明的表面棱镜微细结构的示意图一(凸起为锯齿型)。
图3是本发明的表面棱镜微细结构的示意图二(凸起为圆弧型)。
具体实施方式
下面结合图1至图3并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
一种玻璃导光板的制作方法，包括如下步骤：
步骤一、提供玻璃本体，玻璃本体具有第一表面、与第一表面相对的第二表面以及连接第一表面和第二表面的第一侧面；优选地，玻璃本体为无机高透光玻璃，其折射率为1.49。
步骤二、对玻璃本体进行表面处理；表面处理为超声波化学溶剂清洗，其中，超声频率为50KHz，超声时间为20min，超声温度为50℃。本实施例中，使用氢氟酸混合物，根据玻璃本体与氢氟酸混合物作用后生成的盐类的溶解度的不同，反应后结晶物保留在玻璃本体表面阻碍氢氟酸混合物与玻璃本体的进一步反应，因此玻璃本体表面受到的侵蚀是不均匀的，从而得到粗糙的玻璃表面。
步骤三、在第一表面涂布UV树脂，成型表面棱镜微细结构；涂布的厚度为50μm；表面棱镜微细结构为连续设置在第一表面的多个锯齿型的凸起，凸起的高度H为25μm，相邻的两个凸起之间的间距P为50μm；锯齿型的夹角C为28°。
步骤四、在第一表面覆上保护膜。
步骤五、对玻璃本体进行裁切、磨边，并清洁、烘干；由于玻璃本体的各边角非常锋利，为了确保生产中的安全性，及裁切开料时可能的爆边或缺角问题，玻璃本体在加工中需要对各边各棱磨边倒角处理；裁切后的玻璃本体含有残屑及其他的脏污异物，先经风枪及滚轮除尘初步清洁后，进入水洗精细清洁，然后烘干。
步骤六、对第一侧面进行抛光处理，并清洁、烘干；第一侧面为入光侧，对第一侧面进行抛光处理，提高入光效率；抛光后的玻璃本体含有残屑及其他的脏污异物，先经风枪及滚轮除尘初步清洁后，再次进入水洗精细清洁，然后烘干。
步骤七、对第二表面进行网点加工；本实施例中，采用镭射激光加工；在其他实施例中，也可以选择丝网印刷。
步骤八、在第二表面覆上保护膜，形成玻璃导光板。
本实施例中，涂布的方法为：玻璃本体通过传送滚轮输送至上胶涂布装置，UV树脂通过供胶装置输送至上胶涂布装置，上胶涂布装置通过转印滚轮成型表面棱镜微细结构、通过厚度控制滚轮控制涂布的厚度。
本实施例中，供胶装置包括供胶管路、与供胶管路相连接的供胶头、与供胶头滑动连接的滑轨以及控制供胶头开关的电磁阀。供胶装置还包括马达，通过控制马达的转速以控制输送的胶量，以电磁阀控制供胶头开关，达到均匀供料。优选地，供胶装置还包括过滤装置和加热装置。
本实施例中，步骤三之后还包括：玻璃本体进入UV固化炉进行固化。UV固化炉包括用于烘烤玻璃本体的UV灯管，玻璃本体的表面与UV灯管之间的距离为40mm，烘烤的时间为0.5min，烘烤的能量为1200MJ/cm2。
判断UV烘烤条件是否合格的标准包括以下几项，各项指标均需合格，如表1所示。第一、百格测试；第二、铅笔硬度测试；第三、耐刮能力测试；第四、光学测试，包括整体亮度，色坐标，色偏值测试等；第五、各项信赖性测试后再重复测试第一至第四项。
表1测试项目及测试条件
本实施例中，UV树脂的组分包括光起始剂、单体、低聚物、超支化树脂和助剂。其中，
光起始剂：主要提供自由基，引发UV树脂交联反应。
单体：调节UV树脂的主体性能，如粘度和柔韧性。
低聚物：提供UV树脂的主体性能，是UV树脂的骨架，占成份比例较高，因本身已成聚合体，所以分子量大，其特征表现最为影响UV树脂性能。常见材料有聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、丙烯酸酯化丙烯酸及聚氨酯丙烯酸酯四种。有时会为了强化某种特质及符合产业需求，这四类低聚合物会有衍生物而进行改质。优选地，低聚物树脂为甲基丙烯酸羟乙酯，其折射率与玻璃本体的折射率比较接近，可保证玻璃本体涂布后的光线传输效果。
超支化树脂：其可降低树脂玻璃化温度，使流变性能及涂膜性能得到改善。玻璃作为非晶态固体材料，非晶聚物有三种力学状态，它们是玻璃态、高弹态和粘流态。在温度较低时，材料为刚性固体状，与玻璃相似，在外力作用下只会发生非常小的形变，此状态即为玻璃态；当温度继续升高到一定范围后，材料的形变明显地增加，并在随后的一定温度区间形变相对稳定，此状态即为高弹态；温度继续升高形变量又逐渐增大，材料逐渐变成粘性的流体，此时形变不可能恢复，此状态即为粘流态。我们通常把玻璃态与高弹态之间的转变，称为玻璃化转变，它所对应的转变温度即是玻璃化转变温度，或是玻璃化温度。
助剂：改善胶水脱泡性、脱模性、爽滑度等。
实施例二
本实施例与实施例一的区别仅在于：
步骤二中，超声频率为60KHz，超声时间为25min，超声温度为60℃。
步骤三中，涂布的厚度为100μm，表面棱镜微细结构为连续设置在第一表面的多个锯齿型的凸起，凸起的高度H为65μm，相邻的两个凸起之间的间距P为150μm；锯齿型的夹角C为68°。
步骤三之后的固化步骤中，玻璃本体的表面与UV灯管之间的距离为50mm，烘烤的时间为1min，烘烤的能量为1300MJ/cm2。
实施例三
本实施例与实施例一的区别仅在于：
步骤二中，超声频率为70KHz，超声时间为30min，超声温度为70℃；
步骤三中，涂布的厚度为200μm，表面棱镜微细结构为连续设置在第一表面的多个圆弧型的凸起，凸起的高度H为100μm，相邻的两个凸起之间的间距P为300μm；圆弧型的夹角R为158°。
步骤三之后的固化步骤中，玻璃本体的表面与UV灯管之间的距离为60mm，烘烤的时间为1.5min，烘烤的能量为1500MJ/cm2。
一种根据上述的制作方法制作的玻璃导光板，包括玻璃本体，玻璃本体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，第一表面设置有表面棱镜微细结构，第二表面设置有网点。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种玻璃导光板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、提供玻璃本体，所述玻璃本体具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面以及连接所述第一表面和所述第二表面的第一侧面；
步骤二、对所述玻璃本体进行表面处理；
步骤三、在所述第一表面涂布UV树脂，成型表面棱镜微细结构；
步骤四、在所述第一表面覆上保护膜；
步骤五、对所述玻璃本体进行裁切、磨边，并清洁、烘干；
步骤六、对所述第一侧面进行抛光处理，并清洁、烘干；
步骤七、对所述第二表面进行网点加工；
步骤八、在所述第二表面覆上保护膜，形成玻璃导光板。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述涂布的厚度为50～200μm，所述表面棱镜微细结构的最大高度小于等于所述涂布的厚度。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述表面棱镜微细结构为连续设置在所述第一表面的多个凸起，所述凸起的高度H为25～100μm，相邻的两个凸起之间的间距P为50～300μm。
4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述凸起为锯齿型或圆弧型，所述锯齿型的夹角C或所述圆弧型的圆角R均为28～158°。
5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述涂布的方法为：所述玻璃本体通过传送滚轮输送至上胶涂布装置，所述UV树脂通过供胶装置输送至上胶涂布装置，所述上胶涂布装置通过转印滚轮成型表面棱镜微细结构、通过厚度控制滚轮控制涂布的厚度。
6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述供胶装置包括供胶管路、与所述供胶管路相连接的供胶头、与所述供胶头滑动连接的滑轨以及控制所述供胶头开关的电磁阀。
7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤三之后还包括：所述玻璃本体进入UV固化炉进行固化。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述UV固化炉包括用于烘烤所述玻璃本体的UV灯管，所述玻璃本体的表面与所述UV灯管之间的距离为40～60mm，所述烘烤的时间为0.5～1.5min，所述烘烤的能量为1200～1500MJ/cm2。
9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述表面处理为超声波化学溶剂清洗，其中，超声频率为50～70KHz，超声时间为20～30m in，超声温度为50～70℃。
10.一种根据权利要求1至9任一项所述的制作方法制作的玻璃导光板，其特征在于，包括玻璃本体，所述玻璃本体具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面设置有表面棱镜微细结构，所述第二表面设置有网点。
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