CN107646092A - 用于对显示面板进行照明的玻璃制品 - Google Patents
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Abstract
本文描述了一种用于对显示面板进行照明的玻璃制品,例如导光板,更具体而言,描述了一种导光板,所述导光板包含由多个单个区段形成且层压于至少两个聚合物膜之间的玻璃基材,所述多个玻璃区段以边缘对边缘排列成二维阵列。本文还描述了一种结合了所述玻璃制品的显示装置。
Description
本申请依据35U.S.C.§119要求于2015年5月15日提交的序列号为62/162234的美国临时申请的优先权,本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全文纳入本文。
技术领域
本文描述了一种用于改善显示装置(例如电视和计算机显示器)中所用显示面板的照明的玻璃制品,例如导光板。还描述了一种结合了所述玻璃制品的显示装置。
背景技术
当代的边缘发光液晶显示器(LCD)通常使用背光单元横跨整个面板表面以相等强度分散LCD阵列后方的光。在这些显示器中,LED光从导光板的至少一个边缘(耦合边缘)耦合入导光板,且随着光利用导光板(LGP)上的漫射结构(通常为白漆或表面散射部件)传播时,提取该光。边缘发光导光板相对于直接照明(使用LED的正方形阵列来对面板进行直接照明)而言具有显著优势,因为可将边缘发光应用中的面板制造得非常薄。然而,直接照明所具有的一个优于边缘发光显示器的优势在于,可单独驱动阵列中的每一个单独LED,从而可通过对一些LED进行减光来用更少的光照明所显示图像的更暗区域。这被称为“局部减光”,其能够节省能量消耗,还能够改善图像的对比度,尤其在图片的黑色区域内。尽管局部减光也已被引入边缘发光导光板中,其效率相对较低,且改善图像对比度的效果也较差,因为由单个LED发出的光随着光的传播而快速扩展入导光板中,提供较少的像素间区别。简而言之,目前用于对边缘发光LGP进行局部减光的方法无法满足显示器产业中制造商和消费者的需求。
概述
在第一种实施方式中,本文所公开的导光板包含玻璃基材,所述玻璃基材的厚度在约0.5毫米~约3毫米范围内,且层压于第一聚合物膜与第二聚合物之间,所述玻璃基材包含多个以二维阵列(例如n×m阵列,其中,n代表行的数量,m代表列的数量)排列的单个矩形玻璃区段。二维阵列可以是例如至少10×10阵列。多个玻璃区段可以边缘对边缘排列。例如,玻璃基材可以是矩形玻璃基材,且各玻璃区段可以是矩形玻璃区段,其中,玻璃区段并排排列,以使它们各自毗邻的边缘平行。
第一和第二聚合物膜的厚度可小于玻璃基材厚度的约10%。
导光板还可包含中间层,所述中间层位于第一聚合物膜与玻璃基材之间,其中,中间层的折射率等于或小于1.4。中间层可以是例如MgF2层。在各种实施方式中,中间层可以是环氧树脂。
玻璃基材在550纳米波长处的光损失可等于或小于约3分贝/米。因此,多个玻璃区段中的任意单个玻璃区段在550纳米波长处的光损失可等于或小于约3分贝/米。
导光板还可包含至少一个光源,所述光源光耦合至基材的边缘,且配置成将光注入基材内。例如,所述至少一个光源可包含多个发光元件,例如多个发光二极管(LED)。
导光板还可包含至少一个发光元件,所述发光元件光耦合至二维阵列的至少一个边缘行的各区段。
导光板还可包含至少一个发光元件,所述发光元件光耦合至二维阵列的至少一个边缘列的各区段。
光耦合至所述至少一个边缘行和所述至少一个边缘列的各区段的至少一个光元件中的各发光元件可以是单独可控的。
在另一种实施方式中,描述了一种玻璃制品,所述玻璃制品包含层压于第一聚合物膜与第二聚合物膜之间的玻璃基材,且所述玻璃基材包含多个以n行m列阵列排列的多边形玻璃区段。例如,n和m可各自在2~500的范围内。多个玻璃区段可以边缘对边缘排列。
在本文所述的实施方式中,所述多个玻璃区段中的任意单个玻璃区段在550纳米波长处的光损失可等于或小于3分贝/米。
在一些实施方式中,第一和第二聚合物膜的厚度可小于玻璃基材厚度的10%。玻璃基材的厚度可在0.5毫米~约3毫米的范围内。
玻璃制品还可包含中间层,所述中间层位于第一聚合物膜与玻璃基材之间,其中,中间层的折射率等于或小于1.4。例如,中间层可包含MgF2和/或环氧树脂。
玻璃制品还可包含至少一个光源,所述光源光耦合至玻璃基材的边缘,且配置成将光注入玻璃基材内。所述光源可以是例如发光元件(例如LED)的阵列,例如线性阵列。
玻璃制品可包含至少一个发光元件,所述发光元件光耦合至阵列的至少一个边缘行的各玻璃区段。即,其中,各玻璃区段与发光元件配对,各发光元件与各自的玻璃区段光耦合。
玻璃制品可类似地还包含至少一个发光元件,所述发光元件光耦合至阵列的至少一个边缘列的各玻璃区段。
光耦合至所述至少一个边缘行和所述至少一个边缘列的各玻璃区段的各发光元件可以是单独可控的。
在本文所述的实施方式中,玻璃基材中铁的浓度可在玻璃基材中产生小于1.1分贝/500毫米的光衰减。
在本文所述的实施方式中,玻璃基材中铁的浓度可小于50ppm。
在本文所述的实施方式中,玻璃基材可包含铁,且所述铁的至少10%为Fe+2。
玻璃基材的热导率可大于0.5瓦/米/开。
在本文所述的实施方式中,玻璃制品可包含导光板。
在本文所述的实施方式中,玻璃制品可包含显示背光单元。
在本文所述的实施方式中,玻璃制品可包含显示装置。
在另一种实施方式中,公开了一种显示装置,其包含显示面板和背光单元,所述背光单元定位于毗邻显示面板,且所述背光单元包含导光板和至少一个光源,所述导光板包含层压于第一聚合物膜与第二聚合物膜之间的玻璃基材,所述玻璃基材包含多个以二维阵列排列的单个玻璃区段,所述光源光耦合至玻璃基材的边缘且配置成将光注入玻璃基材内。
所述光源可包含多个发光元件,且所述多个发光元件中的至少一个发光元件光耦合至二维阵列的至少一个边缘行的各玻璃区段。
应当理解的是,前面的一般性描述和以下的详细描述都仅仅是示例性,旨在提供用于理解的总体评述或框架。
附图说明
所附附图提供了进一步理解,附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。
图1A是根据本公开的一种切块导光板的前视图;
图1B是图1A的切块导光板的边视图;
图2是根据本公开的一种切块导光板的前视图,其包含具有多个以线性阵列排列的光元件的单个光源;
图3是根据本公开的一种切块导光板的前视图,其包含至少两个光源,各光源包含多个以线性阵列排列的光元件;
图4是根据本公开的一种切块导光板的前视图,其包含具有多个以线性阵列排列的光元件的光源,所述光元件定位于包含导光板的玻璃基材的各边缘表面处;
图5是一种包含背光单元的显示装置的边缘剖面图,所述背光单元包含切块导光板。
图6是根据本文所公开的实施方式的导光板的照片,该导光板包含多个以边缘对边缘排列且从一个(中央)行和一个(中央)列发光的单个玻璃区段。
发明详述
下文中将参照附图更完整地描述各设备和方法,附图中给出了本公开的示例性实施方式。只要有可能,在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。但是,本公开能够以多种不同的形式实施,从而不应被理解成限于本文提出的实施方式。
在本说明书以及所附的权利要求中,将会涉及多个术语,这些术语定义成具有以下含义:
在本说明书中,除非上下文另有要求,否则词语“包含”或其变体“包括”或“含有”将被理解为暗指包括所述完整事物或步骤或者完整事物或步骤的组群,但不排除任何其它的完整事物或步骤或者完整事物或步骤的组群。当包含或其变体出现时,可替换术语“基本上由……组成”或“由……组成”。
如本说明书以及所附权利要求书中所用,单数形式“一个”、“一种”和“该/所述”包括复数形式,除非上下文中另有明确规定。因此,例如,提到“一种药用载剂”时,它包括两种或更多种这样的载剂的混合物以及类似物质。
“任选的/可选的”或“任选地/可选地”表示随后描述的事件或情形可能发生,也可能不发生,而且该描述包括事件或情形发生的实例和所述事件或情形不发生的实例。
本文中,范围可以表示为从“约”一个具体值开始和/或至“约”另一个具体值终止。当表示这样一个范围时,另一个方面包括从一个特定值开始和/或至另一个特定值终止。类似地,当使用先行词“约”表示数值为近似值时,应理解,具体数值构成另一方面。还应理解的是,每个范围的端点值在与另一个端点值相结合以及独立于另一个端点值的情况下都是有意义的。
如上所述,包含边缘发光导光板的LCD背光单元通过促进更薄的显示面板来提供显著优势。然而,边缘发光的LGP一直受困于图像对比度和能耗问题,因为相比于直接照明的LCD显示器,局部减光要么不可用,要么效果较差。更具体而言,来自边缘发光导光板中单个LED的光快速扩展通过比邻近LED的起始发光区域大得多的光导板区域。因此,在边缘发光显示器的情况下,单纯单独操纵沿导光板边缘排列的LED的光输出将不会给出可在直接发光显示器中实现的相同的局部减光效应。
因此,在一些实施方式中,公开了一种导光板,其中,所述导光板包含被分成多个区段的视觉透明基材,例如玻璃基材。所述多个区段被层压在聚合物膜之间,以保持相邻区段之间的适当关系。下文中,将所得到的导光板称为“切块导光板”。如本文所用,术语“切块”旨在表示将玻璃基材切割成多个单个多边形区段的结果。多边形区段可具有三个或更多个边(边缘),且可例如为三角形、矩形、正方形、六边形或其它合适的几何形成。
图1A和1B分别显示了根据本公开的各种实施方式的示例性切块导光板10的前视图以及该切块导光板的边视图。切块导光板10包含高H、长L的玻璃基材12,且玻璃基材12包含多个沿着H和L维度以二维阵列排列的单个区段14。单个玻璃区段的数量可随着被切块导光板照亮的显示面板的尺寸以及所需的照明分辨率而变化。即,区段的数量越多,区分图像亮区和暗区的能力就越强。然而,区段的数量越多,完全寻访(例如照亮)单个区段所需的LED的数量也越多,因此,显示器的成本也越高。在各种实施方式中,玻璃基材可包含被间隙线15分割成n×m阵列的玻璃区段,其中,n为等于或大于2的整数,m为等于或大于2的整数。在n×m阵列中,n和m无需是相等的数值。在各种非限制性的实施方式中,n可在2~500的范围内,例如2~450、2~400、2~350、2~300、2~250、2~200、2~150、2~100或2~50,包括它们之间的所有范围和子范围。在各种非限制性的实施方式中,m可在2~500的范围内,例如2~450、2~400、2~350、2~300、2~250、2~200、2~150、2~100或2~50,包括它们之间的所有范围和子范围。然而,应当注意的是,单个玻璃区段的数量可超过500,且可取决于例如玻璃基材的尺寸。例如,更大的玻璃基材可容纳更多数量的单个玻璃区段。
各间隙线15表示相邻单个玻璃区段的边缘面之间的界面,因此也表示切割线,沿着该切割线对玻璃基材进行划刻和/或裁切(切割)。举例来说,图1A例示了一种切块导光板,其包含11×14阵列的单个玻璃区段(即,以11行14列阵列排列的154个单个玻璃区段)。在一些实施方式中,玻璃区段可在阵列中、在行中和/或在列中具有不同或类似的尺寸。
如图1B中最佳所见,玻璃基材12还包含第一主表面16和第二主表面18,第一主表面16为不连续表面,其可以是正面表面,第二主表面18也可以是不连续表面,其可以是背面表面。不连续表面可定义为利用由基材单个区段的切割边缘形成的不连续性断裂的表面。此外,玻璃基材12在第一与第二主表面之间具有厚度T,该厚度形成四个在各区段周围延伸的边缘表面。因此,区段阵列的外侧行或列可包含阵列的边缘表面(尽管因为间隙线而呈不连续性),所述阵列的边缘表面是构成区段外侧行或列的多个区段的单个外侧边缘的总和。厚度T可基本上是均匀的,表示在各种实施方式中,第一主表面16和第二主表面18基本上平行(即,其中的各区段包含相同的厚度T)。厚度T可在约0.1毫米~约3毫米、约0.5毫米~约3毫米的范围内,例如在约0.6毫米~约2.5毫米的范围内,或在约0.7毫米~约20毫米的范围内,以及它们之间的所有范围和子范围。
玻璃基材12的第一边缘表面20可以是光注入边缘表面,所述光注入边缘表面接收由例如发光元件、例如发光二极管(LED)提供的光。光注入边缘应当在小于透射时12.8度半峰全宽(FWHM)的角度内散射光。在一些例子中,光注入边缘可通过对边缘表面进行打磨但不对光注入边缘进行抛光来得到。
玻璃基材12还可包含毗邻第一边缘表面20的第二边缘表面22,与第二边缘表面22相反且毗邻第一边缘表面20的第三边缘表面24,以及与第一边缘表面20相反的第四边缘表面26,其中,第二边缘表面22和/或第三边缘表面24和/或第四边缘表面26可在小于反射时12.8度半峰全宽(FWHM)的角度内散射光。第一边缘表面20、第二边缘表面22、第三边缘表面24和/或第四边缘表面26可在反射中具有低于6.4度的漫反射角。如上所述,尽管上述描述暗示了各边缘表面20、22、24和26是连续边缘表面,事实上,这些边缘表面是不连续的边缘表面,这是由于玻璃基材的切块属性所致。然而,出于解释目的而非进行限制,在某些描述中将这些边缘表面看成是连续的,是旨在使公开内容简洁。
玻璃基材12被层压在至少两个聚合物膜之间,即设置在第一主表面16上的第一聚合物膜28和设置在第二主表面18上的第二聚合物膜30。聚合物膜28、30以预定的空间关系固定玻璃基材12的单个区间14,并且向切块导光板提供刚性。
因为切块导光板的功能在于,通过分别从第一或第二主表面16、18中的一者将从切块导光板注入的光重新导向前进方向(向显示面板)来向诸如液晶显示面板这样的显示面板提供照明,第一和/或第二聚合物膜28、30应当在可见光波长范围内展现出低的光损失。在一个例子中,第一和/或第二聚合物膜可由基本上透明的材料形成,例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩丁醛等。在另一些例子中,第一聚合物膜28的厚度t1和/或第二聚合物膜30的厚度t2可制造得尽可能薄,并且仍然能够实现其预定功能。为此,第一和/或第二聚合物膜28、30可具有等于或小于切块导光板厚度T的10%的厚度。
在一些实施方式中,可在第一和第二聚合物膜28、30中的一者或两者与玻璃基材12之间包含任选的附加层32。附加层32可包含具有低折射率(例如等于或小于约1.4)的材料。在一种特定的实施方式中,切块导光板可包含位于第一或第二聚合物膜28、30中的一者或两者与玻璃基材12之间的MgF2层。在另一些实施方式中,可使用环氧化物。
在另一些实施方式中,切块导光板可包含低光损失的玻璃基材,例如具有低铁含量的玻璃。切块前的玻璃基材应当具有等于或小于约3分贝/米的光损失(即,光衰减)。因此,玻璃基材在切块后所包含的各单个玻璃区段应当具有等于或小于约3分贝/米的光衰减。
根据一种或更多种实施方式,玻璃基材12可由包含无色氧化物组分的玻璃制成,所述无色氧化物组分选自玻璃成形材料SiO2、Al2O3和B2O3。玻璃还可包含助熔剂以得到有利的熔化和成形属性。这些助熔剂可包含碱金属氧化物(Li2O、Na2O、K2O、Rb2O和Cs2O)和碱土金属氧化物(MgO、CaO、SrO和BaO)。在一种实施方式中,玻璃含有约50~约80摩尔%范围内的SiO2、约0~约20摩尔%范围内的Al2O3以及约0~约25摩尔%范围内的B2O3。玻璃还可包含约5~约20%范围内的碱金属氧化物、碱土金属氧化物或它们的组合。在各种实施方式中,玻璃基材12的热导率可大于0.5瓦/米/开(W/m/K)。
在各种实施方式中,Al2O3的摩尔%可在约5%~约22%的范围内,或者在约10%~约22%的范围内,或者在约18%~约22%的范围内。在一些实施方式中,Al2O3的摩尔%可约为20%。
在各种实施方式中,B2O3的摩尔%可在约0%~约20%的范围内,或者在约5%~约15%的范围内,或者在约5%~约10%的范围内。在一些实施方式中,B2O3的摩尔%可约为5.5%。
在各种实施方式中,玻璃可包含RxO2/x,其中,R为Li、Na、K、Rb、Cs,且x为2;或者R为Mg、Ca、Sr或Ba,且x为1,且RxO2/x的摩尔%约等于Al2O3的摩尔%。或者,在各种实施方式中,Al2O3的摩尔%可在比RxO2/x约大4摩尔%至比RxO2/x约小4摩尔%的范围内。
在一种或更多种实施方式中,玻璃基材12包含低浓度元素,当这些元素存在于玻璃基质中时,它们产生可见光吸收。这种光吸收体包括过渡元素,例如Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu;以及f轨道部分填充的稀土元素,包括Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er和Tm。其中,用于玻璃熔化的常规原料中最充裕的是Fe、Cr和Ni。铁是砂(SiO2的来源)中常见的污染物,并且也是铝、镁和钙的原料源中的典型污染物。铬和镍在一般玻璃原料中通常以低浓度存在,但也可通过与不锈钢接触而引入,例如当原料或碎玻璃被鄂式破碎时,通过刚衬混合器或螺旋加料器的侵蚀,或在熔化单元自身中无意地与结构钢接触。因此,玻璃中铁的浓度被特别保持在小于50ppm,更特别地小于40ppm或小于25ppm,且Ni和Cr的浓度特别地小于5ppm,且更特别地小于2ppm。在一些实施方式中,其它所有上文所列的光吸收体的浓度可各自特别地小于1ppm。在各种实施方式中,玻璃可包含1ppm或更少的Co、Ni和Cr,或者少于1ppm的Co、Ni和Cr。在各种实施方式中,过渡元素(V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu)可以0.1重量%或更小的浓度存在于玻璃中。
即使在过渡金属的浓度在上述范围内的情况下,也可能存在导致不希望的光吸收的基质和氧化还原效应。作为一个例子,本领域技术人员所熟知的是,铁在玻璃中以两种价态出现,+3或铁状态,以及+2或亚铁状态。在玻璃中,Fe3+在约380、420和435纳米处产生吸收,而Fe2+大多在红外(IR)波长处吸收。因此,根据一种或更多种实施方式,希望迫使尽可能多的铁成为亚铁状态,以在可见光波长处实现高透射。完成上述目标的一种方法是向玻璃批料中添加具有天然还原性的组分。这些组分可包括碳、烃或某些还原态的准金属,例如硅、硼或铝。无论其如何实现,如果铁的水平在所述范围内,根据一种或更多种实施方式,铁的至少10%处于亚铁状态,更特别地,大于20%的铁处于亚铁状态,以在短波长下产生足够的透射。
在各种实施方式中,玻璃中铁的浓度在玻璃基材中产生小于1.1分贝/500毫米的光衰减。
在各种实施方式中,当硼硅酸盐玻璃中(Li2O+Na2O+K2O+Rb2O+Cs2O+MgO+CaO+SrO+BaO)/Al2O3的浓度比为1±0.2时,V+Cr+Mn+Fe+Co+Ni+Cu的浓度在玻璃板中产生2分贝/500毫米或更小的光衰减。
应当注意的是,可应用上述用于在聚合物膜或玻璃基材中实现低光损失的方法中的任一种或更多种。
还应当注意的是,对第一主表面16和第二主表面18施加聚合物膜有利于选取聚合物层中的一者(或两者)用于光提取。例如,可在聚合物层中的一者或两者上形成合适的光散射纹理。可压塑、浮雕或激光绘制散射纹理,尽管可使用本领域已知的能够在聚合物层28、30中的一者或两者之上或其中产生合适光提取特征的任意技术。
根据各种实施方式,切块导光板10还可包含光源34(参见图2),所述光源34包含至少一个发光元件36,所述发光元件配置成将光注入玻璃基材12的至少一个边缘表面中,例如第一边缘表面20。光源34可以是例如单个发光元件36,或者光源34可以是发光元件36的阵列,例如带状光源,其中,多个单个发光体沿着第一边缘表面20以线性阵列排列。在各种实施方式中,单个发光元件36可以是发光二极管(LED)。例如,多个发光二极管可在电路板上排列成线性阵列,并且定位成毗邻玻璃基材12的选定边缘表面,以使至少一个发光二极管与各单个玻璃区段关联。
在一些实施方式中,例如图3中所示的实施方式,导光板10可包含多个光源。例如,在一些实施方式中,导光板10可包含至少两个光源34,其中,一个光源34毗邻并沿着导光板的一个边缘表面排列,而另一个光源34毗邻并沿着导光板的另一个边缘表面排列。在各种特定的实施方式中,所述至少两个光源可相互垂直地排列。因此,参考图3,一个光源34可毗邻并沿着导光板10的外侧边缘列在H方向上排列,而另一个光源34可毗邻并沿着导光板10的外侧边缘行在L方向上排列。如本文所用,外侧边缘行或外侧边缘列是指导光板10的单个玻璃区段14的外侧列或外侧行,其中,外侧列或外侧行的各单个玻璃区段14包含至少一个边缘表面,该边缘表面是玻璃基材12的外侧边缘表面。在各种其它实施方式中,可毗邻并沿着相反的边缘表面排列至少两个光源34。在另一些实施方式中,光源34可沿着相邻和相反的边缘表面排列。如上述实施方式中那样,多个发光二极管可在电路板上排列成线性阵列,并且定位成毗邻玻璃基材12的所选边缘表面,以使至少一个发光元件与各单个玻璃区段14关联。
在另一些实施方式中,如图4所示,导光板10可包含毗邻并沿着玻璃基材12的各边缘表面排列的光源。
根据本公开的一些实施方式,注入单个玻璃区段14的特定行或列的光通过全内反射传播通过各区段。到达特定单个玻璃区段切割边缘表面的光透射通过切割表面进入相邻的切割边缘表面,于是,该光继续传播通过该后续的单个玻璃区段等。由于相邻端部表面的紧密公差和互补的形貌,如下文详述,与光的一般传播方向垂直的相邻边缘表面上的光损失被最小化。另一方面,与通常沿着与传播方向相同方向延伸的边缘表面相交的光被内反射,并且继续被引导通过单个玻璃区段,直至被通过例如散射从玻璃基材(例如单个玻璃区段)中提取出来,所述散射由例如聚合物膜所产生。
由上文可知,注入玻璃基材12的任意给定的行或列的光会传播通过该特定的行或列,且漏入相邻行或列的量最小。因此,可通过对与特定单个玻璃区段14所属的行或列相关联的适当光元件36进行照明来对任意特定的单个玻璃区段14“寻址”。即,给定的受到照明的行和列的交叉位置就是特定的单个玻璃区段14,该特定单个玻璃区段14接收来自受到照明的行和受到照明的列的光。于是可以发现,与采用未切块基材和将光注入基材边缘表面的光元件的常规减光配置不同,所注入的光不会扇开(fan out)和漫射通过玻璃基材,而是会被限制在光注入的特定行或列中。因此,位于注入了光的行和列相交处的单个玻璃区段14可接受强光照,而相邻的区段可保持基本上黑暗。可直接推论出,可将单个玻璃区段14制成表现为可单独寻址的像素,其中,通过选择单个玻璃区段的合适的行和列,可将单一单个玻璃区段14制成产生比相邻玻璃区段更强的照明。该行为可扩展开来,从而可将玻璃基材的整个区域、预定区域或所选区域制成简单地通过将光注入(或阻止光注入)合适数量的行和列来产生比玻璃基材的其它区域更多或更少的照明。应当理解的是,可通过单独控制一个或更多个单个发光元件(例如LED)来单独照亮任一个或更多个预定区域或所选区域。
玻璃基材12可以是具有所需低损失的任意合适的玻璃基材。玻璃基材可以是利用任意合适的玻璃基材制造工艺所生产的玻璃基材,例如但不限于上拉法、下拉法(例如熔合下拉法)、浮法、再拉制法或狭缝拉制法。下文阐述了一种用于由玻璃基材12生成切块导光板的示例性方法。
在第一步中,将合适的玻璃基材与合适的第一聚合物膜28层压在一个主表面上,例如第一主表面16。应当小心确保聚合物膜粘附于玻璃基材表面而没有空气被困在聚合物膜与玻璃基材之间(即,无气泡)。一旦第一聚合物膜28粘附于玻璃基材12的第一主表面16,就通过在玻璃基材中形成二维阵列的平行切口和垂直切口来对玻璃基材12进行切块。例如,在一些实施方式中,可使用常规的激光划刻技术对玻璃基材12进行激光划刻。适用于激光划刻玻璃的非限制性的示例性方法以及激光公开于例如美国申请号14/145525、14/530457、14/535800、14/535754、14/530379、14/529801、14/529520、14/529697、14/536009、14/530410和14/530244、以及国际申请号PCT/EP14/055364、PCT/US15/130019和PCT/US15/13026中。举例来说但不受其所限,在各种实施方式中,可形成第一多条平行划线,然后形成第二多条平行划线,其中,第二多条划线垂直于第一多条划线。然后,可通过沿着单条核心线弯曲玻璃基材,来完成玻璃基材的分离。
如上所述,希望相邻单个玻璃区段14的相邻边缘表面尽可能互补,也就是说,例如一个边缘玻璃表面的法线与相邻边缘的相交而作为表面法线。因此,如果使用划刻,则划刻深度不应大于玻璃基材12总厚度的约20%,以使相邻边缘表面的剩余部分是互补形貌的镜像表面。这能够确保在相邻边缘表面之间具有最小的间隙,且光从一个区段传播至另一个区段时的光损失最小。
在各种实施方式中,可通过在玻璃基材中产生通体切口来对玻璃基材进行切块,而无需先产生划线,从而在不产生明显玻璃损伤的条件下形成边缘表面。
显而易见的是,根据本文所公开的实施方式的切块导光板可用于各种显示装置中。例如,本文所述的切块导光板可包含可用于平板电视机、计算机显示器、平板电脑等中的背光单元。图5例示了一种示例性的显示装置100,其包含显示面板102(例如液晶显示面板)和背光单元104,所述背光单元104包含根据本文所述的实施方式的导光板10。显示面板102定位于背光单元104与显示面板102的观察者106之间。
实施例
参考图6,将聚合物膜施加于尺寸为300毫米×700毫米的玻璃基材的一个主表面上。随后,使用CO2激光对玻璃基材进行划刻,以形成4条划刻线,两条“垂直”划刻线和两条“水平”划刻线。然后,沿着划刻线通过弯曲使玻璃基材断裂,从而生产出三列三行的单个玻璃区段。随后,将玻璃基材与第二片聚合物膜层压在玻璃基材的第二主表面上。接着,用单一发光二极管照亮各中央行和中央列,所述中央列经由玻璃基材的顶部边缘面照亮,而所述中央行经由玻璃基材的右手边边缘面照亮。附图清楚地显示出用于各照亮的列和行的光是如何在该行或列中被引导的,并且显示出该行和列的交叉处是该基材的中央单个玻璃区段。此外,还显而易见的是,中央单个玻璃区段比任意相邻行或列的紧邻部分更亮。应当注意的是,未在该实施例中有意应用光提取特征。沿着中央行和列的明亮边界是由于各行和列之间界面处(即在切割边缘表面处)的光散射导致的。
虽然已经参考具体的方面和特征描述了本文的实施方式,但应当理解,这些实施方式仅仅是对所需原理和应用的说明。因此,应理解,在不背离所附权利要求书的精神和范围的前提下,可以对列举的实施方式进行各种修改,并且可以作出其它安排。
Claims (20)
1.一种玻璃制品,其包含:
玻璃基材,所述玻璃基材层压于第一聚合物膜与第二聚合物膜之间,且所述玻璃基材包含多个以n行m列阵列排列的多边形玻璃区段。
2.如权利要求1所述的玻璃制品,其特征在于,n和m各自在2~500的范围内。
3.如权利要求1所述的玻璃制品,其特征在于,所述多个玻璃区段中的任意单个玻璃区段在550纳米波长处的光衰减等于或小于3分贝/米。
4.如权利要求1~3中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,所述多个玻璃区段以边缘对边缘排列。
5.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,所述第一和第二聚合物膜的厚度小于所述玻璃基材厚度的10%。
6.如权利要求1~5中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,所述玻璃基材的厚度在0.5毫米~约3毫米的范围内。
7.如权利要求1~6中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,还包含中间层,所述中间层位于所述第一聚合物膜与所述玻璃基材之间,其中,所述中间层的折射率等于或小于1.4。
8.如权利要求7所述的玻璃制品,其特征在于,所述中间层为MgF2层。
9.如权利要求1~8中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,还包含至少一个光源,所述光源光耦合至所述玻璃基材的边缘,且配置成将光注入所述玻璃基材内。
10.如权利要求1~8中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,还包含至少一个发光元件,所述发光元件光耦合至所述阵列的至少一个边缘行的各玻璃区段。
11.如权利要求10所述的玻璃制品,其特征在于,还包含至少一个发光元件,所述发光元件光耦合至所述阵列的至少一个边缘列的各玻璃区段。
12.如权利要求11所述的玻璃制品,其特征在于,光耦合至所述至少一个边缘行和所述至少一个边缘列的各玻璃区段的各发光元件是单独可控的。
13.如权利要求1~12中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,所述玻璃基材中铁的浓度在所述玻璃基材中产生小于1.1分贝/500毫米的光衰减。
14.如权利要求1所述的玻璃制品,其特征在于,所述玻璃基材中铁的浓度小于50ppm。
15.如权利要求14所述的玻璃制品,其特征在于,所述铁的至少10%为Fe+2。
16.如权利要求1~15中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,所述玻璃基材的热导率大于0.5瓦/米/开。
17.如权利要求1~16中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,所述玻璃制品包含导光板。
18.如权利要求1~17中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,所述玻璃制品包含显示背光单元。
19.一种显示装置,其包含:
显示面板;以及
背光单元,所述背光单元定位于毗邻所述显示面板,且所述背光单元包含导光板和至少一个光源,所述导光板包含层压于第一聚合物膜与第二聚合物膜之间的玻璃基材,所述玻璃基材包含多个以二维阵列排列的单个玻璃区段,所述光源光耦合至所述玻璃基材的边缘且配置成将光注入所述玻璃基材内。
20.如权利要求19所述的显示装置,其特征在于,所述光源包含多个发光元件,且所述多个发光元件中的至少一个发光元件光耦合至所述二维阵列的至少一个边缘行的各玻璃区段。
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