CN107848873A - 包含光提取特征的玻璃制品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本文揭示了玻璃制品,例如导光板,其包括第一表面(101)和相对第二表面(102),其中,第一表面包括光提取特征(103)的阵列,所述光提取特征具有至少约10微米的直径和约为1‑10微米的高度。本文还揭示了包括此类玻璃制品的显示器装置以及此类玻璃制品的生产方法。该方法涉及在玻璃基材的第一表面上沉积墨以形成经涂覆的表面和未经涂覆的表面的阵列,并蚀刻该未经涂覆的表面。
Description
相关申请的交叉参考
本申请根据35U.S.C.§119,要求2015年05月15日提交的美国临时申请系列第62/162252号的优先权,本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
技术领域
本公开一般地涉及玻璃制品和包含此类制品的显示器装置,更具体地,涉及包含降低了色移的光提取特征的玻璃制品及其制造方法。
技术背景
液晶显示器(LCD)常用于各种电子器件,例如,手机、笔记本电脑、电子平板、电视机和电脑监视器。对于更大的高分辨率平板显示器的需求增长驱动了对用于显示器的高质量玻璃大基材的需求。例如,玻璃基材可用作LCD中的导光板(LGP),将光源与其耦合。用于较薄显示器的常用LCD配置包括与光导的边缘光耦合的光源。导光板通常在一个或多个表面上装配有光提取特征,当光沿着光导长度移动时对其进行散射,从而导致一部分的光离开光导并被投射到观察者。已经致力于研究对此类光提取特征的工程设计以改善沿着光导长度的光散射的均匀性,以产生更高质量投射图像。
目前,可以从具有高传输性质的塑料材料构建导光板,例如,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或者甲基丙烯酸甲酯苯乙烯(MS)。但是,由于它们较弱的机械强度,难以从PMMA或MS制造同时是足够大且薄的光导,以满足目前的消费者需求。提出了玻璃光导作为塑料光导的替代品,因为它们具有低的光衰减、低的热膨胀系数和高的机械强度。
用于在塑料材料上提供光提取特征的方法可以包括例如:注模和激光破坏以产生直径小于约0.1mm的特征。虽然这些技术可良好地作用于塑料光导,但是注模与玻璃光导会是不相容的,以及激光暴露与玻璃可靠性会是不相容的,例如,可能促进碎片、裂纹扩张和/或片断裂。
向玻璃光导施加光提取特征的替代方法可以包括诸如印刷或喷墨印刷之类的印刷技术。但是,在玻璃上印刷光提取特征可能存在其他挑战。具体来说,喷墨印刷可以包括如下步骤:采用UV B或UV C光使得墨固化,这可能引起玻璃的负感作用,导致玻璃吸收和/或色移。类似地,丝网印刷会包括固化步骤,在该步骤中,采用加热使得墨固化,例如IR固化。虽然热固化可消除由于负感作用导致的问题,但是IR可固化墨对于玻璃光导也会产生明显的色移(例如,对于65英寸(165cm)对角线显示器面板,CIE色度图中至少0.02-0.03达因)。此外,喷墨和丝网印刷方法可能导致图像假象(例如,高频噪声(“不均效应(mura)”))。
因此,为显示器装置提供解决了上述缺陷的玻璃制品(例如,导光板)会是有利的,例如,具有光提取特征的玻璃导光板,其提供了增强的图像质量和降低的色移。
发明内容
在各种实施方式中,本公开涉及包括第一表面和相对第二表面的玻璃制品,其中,第一表面包括光提取特征的阵列,所述光提取特征具有至少约10微米的直径和约为1-10微米的高度。
还揭示了制造此类玻璃制品的方法,该方法包括将墨沉积到玻璃基材的第一表面上,以形成经涂覆的表面和未经涂覆的表面的阵列。然后可以对未经涂覆的表面进行蚀刻,以形成如下玻璃制品,其具有第一表面,所述第一表面包括光提取特征的阵列,所述光提取特征具有至少约10微米的直径和约为1-10微米的高度。
在第一个实施方式中,可以通过将墨沉积到第一表面上,形成明显凸的光提取特征阵列,以形成不连续的墨特征的阵列,其中,每个不连续的墨特征被未经涂覆的表面围绕。在第二个实施方式中,可以通过将墨沉积到第一表面上,形成明显凹的光提取特征阵列,以形成不连续的未经涂覆的表面的阵列,其中,每个不连续的未经涂覆的表面被经过涂覆的表面围绕。
在以下的详细描述中给出了本文的其他特征和优点,其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言,根据所作描述就容易看出,或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的方法而被认识。
应理解,前面的一般性描述和以下的详细描述都表示本文的各种实施方式,用来提供对于权利要求的性质和特性的总体理解或框架性理解。包括的附图提供了对本文的进一步的理解,附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图以图示形式说明了本文的各种实施方式,并与说明书一起用来解释本文的原理和操作。
附图说明
当结合如下附图阅读时,可以更进一步理解以下详细描述,其中,可能的话,相同的附图标记表示相同组件,应理解的是,附图不一定按比例绘制。
图1显示根据本公开的实施方式,包括光提取特征的阵列的玻璃制品;
图2显示根据本公开的某些实施方式,包括凸的光提取特征的阵列的玻璃制品的横截面图;
图3显示根据本公开的其他实施方式,包括凹的光提取特征的阵列的玻璃制品的横截面图;
图4是蓝色/红色散射效率比与RMS表面粗糙度的关系图;
图5A-B显示根据本公开的实施方式,生产包括凸的光提取特征的阵列的玻璃制品的方法;
图6显示具有高频纹理的玻璃基材的表面;
图7A-C显示包括采用对玻璃制品具有不同粘附的墨形成的凸的光提取特征的阵列的玻璃制品;以及
图8A-B显示用于制造包含凹的光提取特征的阵列的玻璃制品的方法。
具体实施方式
玻璃制品
本文揭示了玻璃制品,其包括第一表面和相对第二表面;第一表面包括光提取特征的阵列,所述光提取特征具有至少约10微米的直径和约为1-10微米的高度。
如本文所用术语“凸”旨在表示光提取特征的表面向外弯曲或者从玻璃制品的表面向外延伸,例如,半球体或半椭圆体形状。将光提取特征设想为位于玻璃制品的表面上的圆顶,其尺寸不一定是完美的圆形、半球体或者半椭圆体。
如本文所用术语“凹”旨在表示光提取特征的表面向下弯曲至低于玻璃制品的周围表面,例如,半球体或半椭圆体形状。将光提取特征设想为位于玻璃制品的表面上的圆坑,其尺寸不一定是完美的圆形、半球体或者半椭圆体。
玻璃制品可以包括本领域已知的用于显示器或类似装置的任意材料,包括但不限于:铝硅酸盐玻璃、碱性铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、碱性硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、碱性铝硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃和其他合适的玻璃。在某些实施方式中,玻璃制品可以包括如下厚度范围的玻璃片:小于或等于约3mm,例如,约为0.3-2mm、约为0.7-1.5mm或者约为1.5-2.5mm,包括其间的所有范围和子范围。适合用作导光板的市售可得玻璃的非限制性例子包括例如康宁公司(Corning Incorporated)的EAGLEIrisTM、LotusTM、和玻璃。
玻璃制品可以包括第一表面和相对第二表面。在某些实施方式中,表面可以是平坦或者基本平坦的,例如基本平的和/或水平的。在各种实施方式中,第一和第二表面可以是平行或者基本平行的。玻璃制品还可包括至少一个侧边缘,例如,至少两个侧边缘、至少三个侧边缘或者至少四个侧边缘。作为非限制性例子,玻璃制品可以包括具有四个边缘的矩形或正方形玻璃片,但是也考虑其他形状和构造,并且它们旨在落入本公开的范围内。
如图1所示,玻璃制品100(例如,导光板)可以包括第一表面101、相对第二表面102以及在其间延伸的厚度t,其中,第一表面包括光提取特征103的阵列,所述光提取特征103具有直径d以及每个光提取特征之间的距离x。如上文所述,玻璃制品的厚度t可以约为0.3-3mm。虽然图1显示玻璃制品的第一表面101包括光提取特征的阵列,但是应理解的是,第二表面102可类似地包括光提取特征的阵列,或者两个表面都可包括此类特征,其可以独立地具有任意形状和/或取向,如下文详细所述。
在某些实施方式中,光提取特征103的阵列可以布置成图案,例如,成为一行或多行或者一列或多列。虽然图1显示了18个光提取特征排列成3行和6列,但是任意数量的行、列或光提取特征都是可行且预期的。所示使用的光提取特征的行和列并不旨在是限制性的,并且阵列可以包括以任意给定图案存在于玻璃制品的表面上的光提取特征,这可以是例如无规或者经过排列的,重复性或者非重复性,或者对称或不对称的。当然,可以提供其他布置,并且它们旨在落入本公开的范围内。
在某些实施方式中,光提取特征可以具有至少约10微米的直径d。直径d的范围可以是例如:约为10-700微米,例如约为15-600微米、约为20-500微米、约为25-400微米、约为30-300微米、约为40-200微米、或者约为50-100微米,包括其间的所有范围和子范围。根据各种实施方式,每个光提取特征的直径d可以相同的,或者可以是与阵列中的其他光提取特征的直径d不同。
光提取特征之间的距离可以定义为两个相邻光提取特征103的中心之间的距离x。在一些实施方式中,距离x可以约为5微米至约2mm,例如,约为10微米至约1.5mm,约为20微米至约1mm,约为30微米至约0.5mm,或者约为50微米至约0.1mm,包括其间的所有范围和子范围。应理解的是,阵列中每个光提取特征之间的距离x可以发生变化,不同提取特征与另一个之间间隔的距离为不同的距离x。
根据各种实施方式以及如图2-3所示,光提取特征的阵列可以包括多种光提取特征,其可以是明显凸或凹的。图2显示玻璃制品100的横截面图,其包括从玻璃制品100的第一表面101向外延伸的凸的光提取特征103a。虽然显示为半球体,但是凸的光提取特征103a不一定是完美圆形、半球体或者半椭圆体,并且可以具有如本文所定义的任意凸形状。例如,光提取特征103a可以是椭圆体、抛物面体、双曲面体、截头圆锥体或者任意其他合适几何形貌,并且这些特征中的任意可以是无规或者经过排列的,重复性或者非重复性,或者对称或不对称。在一些实施方式中,在玻璃制品100的一些部分上的光提取特征103a可以具有的第一几何形貌,而在玻璃制品100的其他部分上的光提取特征103a可以具有第二几何形貌。例如,在玻璃制品100(例如,导光板)与其边缘相邻或靠近的部分上或者与从(未示出的)光源接收光的部分相邻或靠近的部分上的光提取特征103a可以具有第一几何形貌,以及靠近玻璃制品100的中心或者距离光源为预定距离的光提取特征103a可以具有第二几何形貌。
凸的光提取特征包括高度h和直径d。如本文所述,直径d可以至少约10微米,例如约为10-700微米。光提取特征还可具有高度h,从第一表面到光提取特征的顶点a(或最高点)测得的距离。在各种实施方式中,高度h可以是如下范围:约为1-10微米,例如约为2-9微米、约为3-8微米、约为4-7微米、或者约为5-6微米,包括其间的所有范围和子范围。根据其他实施方式,d:h的比例可以至少约为1:1。在一些实施方式中,d:h的比例可以约为1:1至500:1,例如,约为2:1至约为400:1、约为3:1至约为300:1、约为4:1至约为200:1、约为5:1至约为100:1、或者约为10:1至约为50:1,包括其间的所有范围和子范围。凸的光提取特征可以具有顶点a,以及光提取特征之间的距离x可以定义为两个相邻的凸的光提取特征103a的顶点之间的距离。如上文所述,距离x可以约为5微米至约为2mm。
在一些实施方式中,在玻璃制品100(例如,玻璃导光板)的一些部分上的光提取特征103a可以具有高度或者d:h比例,而玻璃制品100的其他部分上的光提取特征103a可以具有第二高度或者d:h比例。例如,在玻璃制品100(例如,导光板)与其边缘相邻或靠近的部分上或者与从(未示出的)光源接收光的部分相邻或靠近的部分上的光提取特征103a可以具有第一高度或d:h比,以及靠近玻璃制品100的中心或者距离光源为预定距离的光提取特征103a可以具有第二高度或d:h比。在其他实施方式中,光提取特征103a的高度、比例和/或几何形貌可以随着玻璃制品100的表面上的位置发生变化。
图3显示玻璃制品100的横截面图,其包括从玻璃制品100的第一表面101向内延伸的凹的光提取特征103b。虽然显示为半球体,但是凹的光提取特征103b不一定是完美圆形、半球体或者半椭圆体,并且可以具有如本文所定义的任意凹形状。当然,光提取特征103b也可以是凹的椭圆体、凹的抛物面体、凹的双曲面体、凹的截头圆锥体或者任意其他合适几何形貌,并且这些特征中的任意可以是无规或者经过排列的,重复性或者非重复性,或者对称或不对称。凹的光提取特征103b包括:高度(或深度)h,这是从第一表面到光提取特征的顶点a(或最低点)测得的距离,以及直径d,这可以类似于上文关于图2的凸的光提取特征103a所述的那些。类似地,光提取特征之间的距离x可以测量为两个相邻凹的光提取特征的顶点之间的距离,并且可以具有与上文关于图2所提供的那些类似的值。
类似于图2所述,在玻璃制品100(例如,玻璃导光板)的一些部分上的光提取特征103b可以具有高度h或者d:h比例,而玻璃制品100的其他部分上的光提取特征103b可以第二高度或者d:h比例。除此之外,在玻璃制品100的一些部分上的光提取特征103b可以具有的第一几何形貌,而在玻璃制品100的其他部分上的光提取特征103b可以具有第二几何形貌。因此,在示例性实施方式中,光提取特征103b的高度(深度)、比例和/或几何形貌可以随着玻璃制品100(例如,玻璃导光板)的表面上的位置发生变化。
根据各种非限制性实施方式,无论是凸还是凹的,可以对光提取特征的直径d和/或高度h进行选择,以实现依赖于波长的散射和/或色移最小化。例如,通过提供具有较大直径和高度(或深度)的光提取特征(大于待散射的光(例如,可见光)的最长波长),可以减小或消除玻璃制品的表面上的高频纹理。如本文所用术语“高频纹理”旨在包括玻璃制品的表面上的小特征,其具有小于或等于约5微米(例如,约5、4、3、2或1微米或者更小)的直径和小于约0.7微米的浅深度或高度(例如,深度或高度小于可见光谱的光波长(约400-700nm))。
高频纹理可以产生具有细的(例如,小且深的)粗糙度的表面,这可导致光的选择性散射或者依赖于波长的光散射,从而导致色移。例如,散射可以与波长有关,以及散射效率在蓝波长(较短波长,约400-500nm)中高于红波长(较长波长,约600-700nm)。对于粗糙度大于待散射的光的波长的无规表面,可以使用傅里叶光学法,采用如下方程式来计算衍射效率:
Eff=1-exp(-(2πσΔn/λ)2)
式中,Eff是散射效率(发生散射而不是反射的光%);σ是RMS粗糙度值;Δn是折射率对比(在n=1.5的反射模式的导光板的情况下,约为3);以及λ是波长。采用该方程式,可以计算蓝光波长(约440nm)与红光波长(约640nm)之间的散射效率比。
图4是蓝色/红色散射效率比与RMS粗糙度的关系图。根据该图,为了实现可忽略不计的色移,玻璃表面的RMS粗糙度应该至少约0.07微米。但是,当采用尺寸小于待散射的光波长的光特征时,发生了其他散射模式,例如瑞利散射或者米氏散射,这会是高度依赖于波长的(例如,瑞利散射效率与提高到四次方的波长成反比)。因此,根据本文所揭示的各种实施方式的光提取特征可以构造成具有高度h和直径d,其足以降低或消除玻璃制品的表面上的高频纹理,从而降低或消除不合乎希望的色移。在一些实施方式中,对于65英寸(165cm)对角线显示器,本文所揭示的玻璃制品(例如,导光板)可以在CIE色度图中产生小于约0.01达因的色移。
方法
本文揭示了制造玻璃制品或导光板的方法,该方法包括:将墨沉积到玻璃基材的第一表面上以形成经涂覆或未经涂覆的表面的阵列;以及对未经涂覆的表面进行蚀刻,以形成包含光提取特征的阵列的玻璃制品,所述光提取特征具有至少约10微米的直径和约为1-10微米的高度。下面将参照图5A-B描述用于生产具有如图2所示的凸的光提取特征的玻璃制品的第一方法。
参见图5A,可以提供具有第一表面201和相对第二表面202的玻璃基材200。在某些实施方式中,可以对玻璃基材200进行清洁步骤,以从玻璃基材200去除表面污染物(例如,分子有机污染物)。在一些实施方式中,可以采用去污剂(例如,Parker 225、SC-1、臭氧和/或氧等离子体等)进行清洁步骤。在一些实施方式中,对玻璃基材进行清洁以去除分子有机污染物可以改善在后续墨处理步骤中施加的膜的可润湿性。
如图5A所示,可以在玻璃基材200的第一表面201上沉积墨,以提供不连续的墨特征205的阵列。如本文所用术语“不连续的”墨特征旨在表示施加到玻璃基材的墨可以包括分开的或者间隔开的墨覆盖部分的阵列,它们没有互相接触。根据各种实施方式,不连续的墨特征的位置可以基本对应于凸的光提取特征的位置。可以采用任意已知方法将墨施涂到玻璃基材,包括但不限于喷墨和丝网印刷。墨可以包括本领域已知的任意墨,其足以经受住下文所述的蚀刻过程并且展现出对于玻璃基材令人满意的粘附。例如,合适的墨可以包括但不限于选自下组的无机材料:氧化钛、氧化锆、氧化铈、氧化锌、氧化铝、氧化硅、蓝宝石、钻石、砷化镓、氧化锗,及其组合,或者合适的有机材料。
在某些实施方式中,不连续的墨特征包括圆形形状,例如,圆形或者椭圆形,但是尺度不一定是完美圆形或者完美椭圆形的。施涂圆形的不连续墨特征的方式和/或量适合获得至少约10微米的直径d,例如,约10-700微米,或者上文关于图1-3所述的任意或其他范围或子范围。类似地,不连续的墨特征之间的距离可以定义为相邻的不连续墨特征之间的距离x,并且可以选自上文关于图1-3所述的值。
虽然图5A显示了27个不连续的墨特征排列成3行和9列,但是任意数量的行、列或不连续的墨特征都是可行且预期的。所示使用的不连续的墨特征的行和列并不旨在是限制性的,并且阵列可以包括以任意给定图案存在于玻璃制品的表面上的不连续的墨特征,这可以是例如无规或者经过排列的,重复性或者非重复性,或者对称或不对称的。当然,可以提供其他布置,并且它们旨在落入本公开的范围内。
在施涂了墨之后,包含不连续的墨特征205的阵列的玻璃基材200可以进行蚀刻步骤。可以采用本领域已知的任意工艺来进行蚀刻,例如通过浸入蚀刻剂中或者与蚀刻剂接触。根据各种实施方式,蚀刻步骤可以包括:将玻璃基材浸入酸浴中,例如,氢氟酸和/或盐酸,或者任意其他合适的矿物酸或无机酸。酸浴的合适浓度可以是如下范围,例如:约为0.2M至约为2M,例如约为0.4M至约为1.8M、约为0.6M至约为1.6M、约为0.8M至约为1.4M、或者约为1M至约为1.2M,包括其间的所有范围和子范围。
根据各种实施方式,蚀刻剂可以选自不在玻璃制品的表面上产生高频纹理的试剂。例如,有机蚀刻剂会在玻璃基材的表面上产生不可溶晶体,这会在玻璃基材的表面上产生高频纹理。示例性高频纹理如图6所示,其显示了用乙酸、氟化铵和水的混合物蚀刻的玻璃基材的表面。由于在蚀刻溶液中存在乙酸,在图6中可以清楚地看到玻璃的未经涂覆区域上的不可溶晶体。这些晶体会导致玻璃基材上可能驱动色移的高频纹理。
包括不连续的墨特征205的阵列的玻璃基材200可以进行足以产生上文参见图2所述的凸的光提取特征的时间。蚀刻时间可以是如下范围:例如约30秒至约15分钟,例如约1分钟至约10分钟、约2分钟至约8分钟或者约3分钟至约5分钟,包括其间所有范围和子范围,以及可以在室温或者提升的温度下进行蚀刻。工艺参数(例如,酸浓度/比例、温度和/或时间)可以影响所得到的提取特征的尺寸、形状和分布。例如,更浓的蚀刻溶液和/或更长的蚀刻时间(等其他参数)可能影响蚀刻步骤期间溶解的玻璃量,因而,影响所得到的光提取特征的高度(或深度)h。本领域技术人员有能力改变这些参数以实现所需的表面提取特征。
在蚀刻过程期间,不连续的墨特征可作为蚀刻屏蔽,从而蚀刻剂以各向同性的方式(即,所有方向上相同的方式)溶解玻璃基材未被墨覆盖的部分,而被墨覆盖的部分保持基本未受影响。当墨与基材充分粘附时,该工艺会导致产生凸的光提取特征。但是,墨-玻璃粘附强度会影响前述蚀刻步骤中实现的光提取特征的高度和/或轮廓。
参见图7A,如果墨与玻璃基材弱粘附,则可在蚀刻过程的早期阶段剥离蚀刻掩膜,导致具有平坦轮廓的光提取特征。另一方面,如果墨与玻璃基材的粘附太过牢固,则得到的光提取特征可能具有如图7B所示的“顶帽”轮廓。如图7C所示,不与玻璃过度粘附或者粘附不足的墨可以被用于实现更为圆状的凸的光提取特征。根据各种实施方式,光提取特征具有明显圆状的凸轮廓,但是其上的其他形状和变化形式也是可行且预期落在本公开的范围内。
在蚀刻步骤之后,包括了不连续的墨特征205的阵列的经过蚀刻的玻璃基材200可任选地进行清洗,从而从玻璃基材的表面去除墨。如图5B所示的所得到的玻璃制品可以包括凸的光提取特征203的阵列,具有与关于图2的凸的光提取特征103a基本相似的轮廓和属性。
下面将参照图8A-B描述用于制造包括如图3所示的凹的光提取特征的阵列的玻璃制品的第二方法。该方法基本类似于上文关于图5A-B所述的用于生产具有凸的光提取特征的阵列的玻璃制品的方法,并且可以包括例如:提供玻璃基材,任选地清洁玻璃基材以去除表面污染物,墨施涂,蚀刻,以及任选地从表面洗掉墨。但是,如图8A所示,作为施涂墨以形成不连续的墨特征的替代,可以向玻璃基材300的第一表面301施涂墨从而提供连续的墨特征305和不连续的不含墨部分307的阵列。这些不含墨部分307的位置可以是例如,对应于后续蚀刻步骤中产生的凹的光提取特征。不连续的无墨覆盖部分307的尺寸可以与上文关于图5B所示的不连续的墨特征205的尺寸基本相似(d和x)。
在施涂了不连续的墨涂层305之后,可以以与上文关于图5A-B所述的蚀刻步骤基本相似的方式进行蚀刻步骤。但是,因为墨屏蔽现在包括连续的墨特征305以及无墨覆盖部分307包括不连续的圆化部分,如上文所述,所以蚀刻剂可以溶解无墨覆盖的不连续部分307,而连续的墨覆盖部分305保持基本未受影响。该蚀刻过程可以产生具有如本文所定义的凹形状的光提取特征的阵列。在完成蚀刻步骤之后,可任选地清洗玻璃基材,以从玻璃基材的表面去除墨。如图8B所示,所得到的玻璃制品可以包括第一表面301,其包括凹的光提取特征的阵列,具有如上文关于图3所述的光提取特征103b基本相似的轮廓和属性。
根据各种非限制性实施方式,还可通过例如离子交换对玻璃基材进行化学强化。在离子交换过程期间,玻璃基材中的玻璃基材表面处或者靠近玻璃基材表面处的离子可以被例如来自盐浴的较大金属离子交换。较大离子结合到玻璃中,通过在近表面区域产生压缩应力会对基材进行强化。会在玻璃片的中心区域内诱发相应的拉伸应力,以平衡压缩应力。
可以通过例如将玻璃浸入熔盐浴中持续预定的时间段来进行离子交换。示例性盐浴包括但不限于:KNO3、LiNO3、NaNO3、RbNO3,及其组合。熔盐浴的温度和处理持续时间可以发生变化。本领域的技术人员有能力根据所需应用确定时间和温度。作为非限制性例子,熔盐浴的温度可以约为400-800℃(例如,400-500℃),并且预定持续时间可以约为4-24小时(例如,约为4-10小时),但是也考虑其他温度和时间的组合。作为非限制性例子,可以将玻璃浸没在KNO3浴中,例如,在450℃持续约6小时,以获得赋予了表面压缩应力的K富集层。
本文所揭示的玻璃制品可用于各种显示器装置,包括但不限于LCD或者用于电视、广告、汽车和其他工业的其他显示器。例如,玻璃制品可以用于显示器装置中的导光板。用于LCD的常规背光单元会包括各种组件。可以使用一个或多个光源,例如,发光二极管(LED)或冷阴极荧光灯(CCFL)。常规LCD可采用封装了颜色转换荧光体的LED或CCFL来产生白光。根据本公开的各个方面,采用本文所揭示的玻璃光导的显示器装置可以包括至少一个发射蓝光(UV光,约为100-400nm)(例如,近UV光,约为300-400nm)的光源。本文所揭示的导光板和装置还可用于任意合适的发光应用,例如但不限于照明器等。
应理解,多个揭示的实施方式可涉及与特定实施方式一起描述的特定特征、元素或步骤。应理解的是,虽然结合一个具体的实施方式描述了具体特征、元素或步骤,但是不同实施方式可以以各种未示出的组合或变换形式相互交换或结合。
还应理解的是,本文所用的冠词“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”,不应局限为“仅一个(一种)”,除非明确有相反的说明。因此,例如,提到的“一种光源”包括具有两种或更多种此类光源的例子,除非文本中有另外的明确表示。类似地,“多个”或“阵列”旨在表示“不止一个”。因而,“多个光提取特征”或者“光提取特征的阵列”包括两个或更多个此类元件,例如,3个或更多个此类元件等。
本文中,范围可以表示为从“约”一个具体值和/或到“约”另一个具体值的范围。当表述这种范围时,例子包括自某一具体值始和/或至另一具体值止。类似地,当使用先行词“约”表示数值为近似值时,应理解,具体数值构成另一个方面。还应理解的是,每个范围的端点值在与另一个端点值有关和与另一个端点值无关时,都是有意义的。
本文所用的术语“基本”、“基本上”及其变化形式旨在表示所描述的特征与数值或描述相等同或近似相同。例如,“基本平坦”表面旨在表示平坦或近似平坦的表面。
除非另有表述,否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此,当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序,都不旨在暗示该任意特定顺序。
虽然会用过渡语“包括”来公开特定实施方式的各种特征、元素或步骤,但是应理解的是,这暗示了包括可采用过渡语由“......构成”、“基本由......构成”描述在内的替代实施方式。因此,例如,对包含A+B+C的方法的隐含的替代性实施方式包括方法由A+B+C组成的实施方式和方法主要由A+B+C组成的实施方式。
对本领域的技术人员而言,显而易见的是,可以在不偏离本文的范围和精神的情况下对本文进行各种修改和变动。因为本领域的技术人员可以想到所述实施方式的融合了本公开精神和实质的各种改良组合、子项组合和变化,应认为本文包括所附权利要求书范围内的全部内容及其等同内容。
Claims (25)
1.一种玻璃制品,其包括第一表面和相对第二表面;
其中,所述第一表面包括光提取特征的阵列,所述光提取特征具有至少约10微米的直径和约为1-10微米的高度。
2.如权利要求1所述的玻璃制品,其特征在于,所述光提取特征是凸或者凹的。
3.如权利要求2所述的玻璃制品,其特征在于,凸或者凹的光提取特征是椭圆体、抛物面体、双曲面体或者截头圆锥体。
4.如权利要求1-2中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,光提取特征的阵列是无规的、经过排列的、重复的、非重复的、对称的或者不对称的。
5.如权利要求1-2中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,光提取特征的直径约为10-700微米。
6.如权利要求1-2中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,光提取特征包括约为1:1至约为10:1的直径-高度比。
7.如权利要求1-2中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,光提取特征之间的距离约为5微米至约2mm。
8.如权利要求1-2中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,玻璃制品的第一表面不包括直径小于约5微米和高度小于约0.7微米的光提取特征。
9.如权利要求1-2中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,玻璃制品的厚度约为0.3-3mm。
10.如权利要求1-9中任一项所述的玻璃制品,其特征在于,以下任一项或其组合随着所述第一表面上的位置发生变化:光提取特征的高度、直径、直径-高度比以及几何形貌。
11.一种显示器装置或者照明器,其包括如权利要求1-10中任一项所述的玻璃制品。
12.一种制造玻璃制品的方法,所述方法包括以下步骤:
将墨沉积到玻璃基材的第一表面上,以形成经涂覆的表面和未经涂覆的表面的阵列;以及
对所述未经涂覆的表面进行蚀刻,以形成如下玻璃制品,其具有第一表面,所述第一表面包括光提取特征的阵列,所述光提取特征具有至少约10微米的直径和约为1-10微米的高度。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述经涂覆的表面包括被未经涂覆的表面围绕的不连续的墨特征。
14.如权利要求12-13中任一项所述的方法,其特征在于,未经涂覆的表面包括被经涂覆的表面围绕的不连续特征。
15.如权利要求12-14中任一项所述的方法,其特征在于,光提取特征的阵列是无规的、经过排列的、重复的、非重复的、对称的或者不对称的。
16.如权利要求12-15中任一项所述的方法,其特征在于,光提取特征的直径约为10-30微米。
17.如权利要求12-16中任一项所述的方法,其特征在于,光提取特征包括约为1:1至约为10:1的直径-高度比。
18.如权利要求12-17中任一项所述的方法,其特征在于,光提取特征之间的距离约为5-50微米。
19.如权利要求12-18中任一项所述的方法,其特征在于,以下任一项或其组合随着所述第一表面上的位置发生变化:光提取特征的高度、直径、直径-高度比以及几何形貌。
20.如权利要求12-17中任一项所述的方法,所述方法还包括在将墨沉积到玻璃基材的第一表面之前,对玻璃基材进行清洁。
21.如权利要求12-17中任一项所述的方法,其特征在于,蚀刻包括使得玻璃基材与至少一种蚀刻剂接触。
22.如权利要求12-17中任一项所述的方法,其特征在于,蚀刻包括将玻璃基材浸入酸浴中,持续约为30秒至约为15分钟的时间段。
23.如权利要求21所述的方法,其特征在于,所述至少一种蚀刻剂选自无机酸。
24.如权利要求21所述的方法,其特征在于,所述至少一种蚀刻剂不选自有机酸。
25.如权利要求12-17中任一项所述的方法,所述方法还包括在蚀刻之后清洗玻璃基材,以从第一表面去除墨。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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