CN114170921B - 一种节能透明显示玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能透明显示玻璃及其制备方法和应用。一种节能透明显示玻璃，包括LED显示组件；LED显示组件包括：基板，LED灯珠，LED灯珠设置于基板表面；聚光镜，聚光镜为球缺状，覆盖LED灯珠；盖板，盖板平行于基板，并与聚光镜相切；密封带，密封带位于基板和盖板之间，并垂直于基板；密封带、基板和盖板之间形成真空腔室；聚光镜和LED灯珠位于真空腔室内。本发明提出的节能透明显示玻璃，通过结构设计，能够兼具真空节能和透明显示的作用，且提升了传统透明显示玻璃的发光强度。

Description

一种节能透明显示玻璃及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于透明显示技术领域，具体涉及一种节能透明显示玻璃及其制备方法和应用。

背景技术

玻璃幕墙是一种新型墙体，其中的真空玻璃幕墙(也称节能玻璃幕墙、节能的透明显示玻璃)可以将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来。关于建筑美学，它可以使建筑物从不同角度呈现出不同的色调，并随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美；关于建筑节能，真空玻璃幕墙两侧的温差还可高至80℃，进而降低了室内外的热交换，达到节能的目的；关于建筑结构，玻璃幕墙作为建筑外围结构的重要组成部分，其中的真空玻璃幕墙(具有真空结构的玻璃幕墙)兼具结构强度、透明度以及隔热性能，可以同时实现墙体、门和窗的多重功能。

虽然现有的真空玻璃幕墙具有上述诸多优点，但是仍存在节能效果不够优异、易破碎以及信息显示不够清晰等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种节能透明显示玻璃，通过结构设计，能够兼具真空节能和透明显示的作用，且提升了传统透明显示玻璃的发光强度。

本发明还提出一种具有上述节能透明显示玻璃的制备方法。

本发明还提出一种具有上述节能透明显示玻璃在建筑领域、广告领域、交通工具制造领域中的应用。

本发明的第一个方面，提出了一种节能透明显示玻璃，包括LED显示组件；所述LED显示组件包括：

基板，

LED灯珠，所述LED灯珠设置于所述基板表面；

聚光镜，所述聚光镜为球缺状，并覆盖所述LED灯珠；

盖板，所述盖板平行于所述基板，并与所述聚光镜相切；

密封带，所述密封带位于所述基板和所述盖板之间，并垂直于所述基板；

所述密封带、基板和盖板之间形成真空腔室；

所述聚光镜和LED灯珠位于所述真空腔室内。

根据本发明的第一方面，所述节能透明显示玻璃，至少具有以下有益效果：

(1)在基板和盖板之间通过密封带形成的真空腔室，可以一定程度上减少所述节能透明显示玻璃两侧的热传递，因此可起到节能的作用。

(2)本发明实施例中的节能透明显示玻璃在在基层和盖板之间形成了真空腔室，相对于传统的，以灌封胶灌封基层和盖板之间孔隙的密封方式，更有利于LED灯珠的发光显示；同时真空的环境，也可保证LED灯珠及相关线路不受空气、灌封胶等其他介质的腐蚀，因此可提升所述LED显示组件的使用寿命。

(3)工业上为了提升所述LED显示组件在视觉上的清晰度(发光强度)，通常采用较薄的盖板；因此由于盖板的承压性不足，传统的LED显示组件中，在盖板和基板之间难以形成真空腔室；本发明中的聚光镜相当于在基板和盖板之间形成了支撑，考虑到LED灯珠的密度，聚光镜对盖板的支撑，足以支撑盖板形成真空腔室。

(4)由于聚光镜是球缺状的，因此相当于每个LED灯珠上均形成了一个凸透镜，因此LED灯珠发出的光可被聚光镜汇聚，最终增强了LED显示组件的发光强度和清晰度。

在本发明的一些实施方式中，所述基板和盖板的材质均为玻璃。

在本发明的一些实施方式中，所述LED灯珠阵列设置于所述基板表面。

阵列的设置方式，不同LED灯珠发光的组合，可以便于显示出各种信息。

在本发明的一些实施方式中，所述基板靠近所述LED灯珠的一侧表面设有导电薄膜。

所述导电薄膜的作用是使所述LED灯珠和外电路形成电导通。

通常市售的基板上已经附有所述导电薄膜，整体以导电玻璃的形式存在。

在本发明的一些实施方式中，所述导电玻璃，包括ITO(氧化铟锡)玻璃。

在本发明的一些实施方式中，所述聚光镜的制备原料包括透明灌封胶。

在本发明的一些实施方式中，所述透明灌封胶包括热固型灌封胶、光固型灌封胶和热塑型灌封胶中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述热固型灌封胶包括环氧树脂灌封胶、有机硅树脂灌封胶和聚氨酯灌封胶中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述热塑型灌封胶包括PVB(聚乙烯醇缩丁醛)。

在本发明的一些实施方式中，所述真空腔室内的真空度≤0.02MPa。

在本发明的一些实施方式中，所述节能透明显示玻璃还包括真空玻璃组件，所述真空玻璃组件包括：

第二壁，所述第二壁和所述基板之间通过第一抗压层粘结；

第一壁，所述第一壁设置于所述第二壁远离所述LED显示组件一侧；

所述第一壁和第二壁之间形成真空隔热层。

在本发明的一些实施方式中，所述第一壁包括沿所述真空隔热层依次形成的内玻层、第二抗压层和外玻层。

通常，平板玻璃的耐压性较差，因此平板玻璃形成的真空玻璃容易在运输、使用过程中发生破裂，破裂产生的玻璃碎片还容易伤人。

本发明提供的节能透明显示玻璃中，所述第一壁和基板之间通过第一抗压层粘合，所述第二壁的内玻层和外玻层间通过第二抗压层粘合；

首先第一抗压层和第二抗压层分别提升了所述第一壁和所述第二壁的抗压能力，可提升所述真空隔热层能承受的最高真空度；其次，第一抗压层和第二抗压层相当于固定胶，即便使用不慎导致所述节能透明显示玻璃破裂，形成的玻璃碎片还可以被所述第一抗压层和第二抗压层固定，不会崩散伤人，可有效提升所述节能透明显示玻璃的使用安全性。

在本发明的一些实施方式中，所述第一抗压层和所述第二抗压层的制备原料包括透明灌封胶。

在本发明的一些实施方式中，所述第二壁面向所述真空隔热层一侧表面和所述第一壁面向所述真空隔热层一侧表面均设置有红外反射涂层。

所述红外反射涂层可有效降低所述节能透明显示玻璃两侧的热量流动，进一步提升其节能作用。

在本发明的一些实施方式中，当所述节能透明显示玻璃幅面较大，考虑到所述真空隔热层的压力可能会促使所述第一壁和第二壁弯曲接触时，可以在所述第一壁和第二壁间设置支撑位点，以解决上述问题。

在本发明的一些实施方式中，所述支撑位点的形状为酒杯状(中间细，两边粗)、圆柱状、棱柱状和棱台状中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述支撑位点的制备原料的导热系数≤0.2W/m²·k。

在本发明的一些实施方式中，所述支撑位点的制备原料选自PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，俗称有机玻璃)。

在本发明的一些实施方式中，所述支撑位点的设置个数以及相互间的间隔，可根据所述节能透明显示玻璃的幅面和真空隔热层的真空度调整。

在本发明的一些优选的实施方式中，所述支撑位点呈阵列状分布，所述阵列的横向间距和纵向兼具均为2cm。

在本发明的一些实施方式中，所述真空隔热层的真空度≤0.02MPa。

本发明的第二方面，提出一种所述节能透明显示玻璃的制备方法，包括如下步骤：

S1.在所述基板表面设置所述LED灯珠，并使所述LED灯珠之间形成电连接；

S2.在所述LED灯珠设置所述聚光镜；

S3.在步骤S2所得部件所述聚光镜一侧表面上，垂直设置所述密封带；

S4.在所述密封带远离所述基板一侧表面设置所述盖板；

S5.对步骤S4所得部件形成的密闭空间进行真空处理，形成所述真空腔室。

根据本发明的第二方面，所述制备方法，至少具有以下有益效果：

本发明提供的制备方法，将传统的灌封(包括热压)步骤替换为所述聚光镜的设置步骤以及真空处理步骤，并不需要对传统制备设备进行大规模的换代，也就是与传统设备兼容性好。

本发明提供的制备方法，通过各步骤之间的相互配合，以及步骤间的顺序调整，可有效提升所得节能透明显示玻璃的精度。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述聚光镜的设置方法为，将透明灌封胶滴涂在所述LED灯珠远离所述基板一侧表面。

在本发明的一些实施方式中，所述滴涂的温度为60～100℃。

所述滴涂的温度与所述聚光镜形成的形状相关性较高，例如，若所述聚光镜的制备原料为PVB(一种热塑性透明树脂)，该物质的玻璃化温度为66～84℃；因此选用该温度范围内的滴涂温度，可在保证粘性流动性的基础上，尽可能保证所述聚光镜的球缺状形貌，进而可使其发挥更好的聚光镜的作用；若所述聚光镜的制备原料为热固型树脂，则所述滴涂的温度控制可有效控制所述热固型树脂的固化速度，进而也可调整所述聚光镜的形貌。

在本发明的一些实施方式中，所述盖板、基板和所述密封带之间通过所述灌封胶粘合。

在本发明的一些实施方式中，步骤S5中，所述真空处理，与传统真空玻璃的处理方法相同。

在本发明的一些实施方式中，所述节能透明显示玻璃的制备方法，还包括在步骤S1前，将所述第二壁表面铺设所述第一抗压层的制备原料后，与所述基板进行压合，形成依次叠加的基板、第一抗压层和第二壁的结构。

提前将所述第二壁和所述基板压合，可降低步骤S5中所述真空处理过程中的裂片几率，进而提升所得节能透明显示玻璃的良率。

在本发明的一些实施方式中，所述节能透明显示玻璃的制备方法，还包括在步骤S5后，将所述内玻层、第二抗压层和外玻层按次序压合，形成所述第一壁。

在本发明的一些实施方式中，所述节能透明显示玻璃的制备方法，还包括在步骤S5后，将与所述第二壁压合的LED显示组件，和所述第一壁，进行再次真空处理和真空密封，以形成所述真空隔热层。

本发明中第一壁和第二壁之间形成的真空隔热层，与真空腔室相互协同配合，进一步提升了所述节能透明显示玻璃的隔热、节能效果。

本发明的第三方面，提出一种所述节能透明显示玻璃在建筑领域、广告领域、交通工具制造领域中的应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例1所得节能透明显示玻璃的结构示意图；

图2为本发明实施例1所得节能透明显示玻璃的结构示意图；

图3为本发明实施例3所得节能透明显示玻璃的结构示意图；

附图标记：

110、盖板；120、聚光镜；130、LED灯珠；140、密封带；150、基板；

210、第一抗压层；220、第二壁；

300、第一壁；310、外玻层；320、第二抗压层；330、内玻层；

400、支撑位点。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

若无特殊说明，本发明具体实施方式中采用的玻璃均购自洛阳古洛玻璃有限公司；除非另有说明，所有玻璃层的平均厚度均为3mm。

实施例1

本实施例制备了一种节能透明显示玻璃，如图1～2所示，具体过程为：

A1.在第二壁220(玻璃，3mm)表面铺设第一抗压层210的制备原料PVB，铺设厚度2mm，之后将基板150(玻璃，3mm，一侧涂有ITO涂层)覆盖在第一抗压层210表面后进行压合，温度为80℃，保温20min；具体的，基板150涂覆有ITO导电层一侧表面背离第一抗压层210；

A2.在步骤S1所得部件ITO导电层的表面，设置LED灯珠130，LED灯珠130阵列分布，阵列的横向、纵向间距均约为2cm；

A3.在80℃，将PVB胶软化后，滴涂在每个LED灯珠130表面，并保证PVB胶完全覆盖LED灯珠，形成包裹LED灯珠的聚光镜120；

A4.在基板150聚光镜120一侧表面上，垂直设置密封带140；密封带140的高度与聚光镜120的高度相同，以保证后续设置盖板110(玻璃)的时候，盖板110具有足够多的受力支撑点；

A5.在密封带140远离基板150一侧表面设置盖板110；采用PVB胶进行粘合，并留出真空抽气孔；

A6.对步骤A5所得部件进行真空处理，形成真空腔室；真空处理过程中的环境真空度≤0.02MPa，真空封装温度为400℃；

A7.将内玻层330(玻璃)、第二抗压层320(材质为PVB，厚度约为2mm)和外玻层310(玻璃)按次序压合形成第一壁300，压合方法参考步骤A1；

A8.将步骤A6所得部件第二壁220(玻璃)所在表面朝向步骤A7所得部件，设置玻璃支撑件后进行再次真空处理(参考步骤A6)，以形成所述真空隔热层(间隔约为5mm)，并对所得组件进行二次真空密封。

本发明以及本实施例中，内玻层330和外玻层310的次序可以互换。

本发明以及本实施例中，真空封装的方法参考CN102260036A公开的方法进行。

图1为实施例1所得节能透明显示玻璃的剖面结构示意图，具体是垂直于节能透明显示玻璃剖切后的示意图。

图2为实施例1所得节能透明显示玻璃的俯视示意图(从盖板所在表面看)，其中聚光镜120全覆盖LED灯珠130(图中虚线方框)。

实施例2

本实施例制备了一种节能透明显示玻璃，具体过程为：

B1.在基板150设有ITO导电层的一侧表面，设置LED灯珠130，LED灯珠130阵列分布，阵列的横向、纵向间距均约为2cm；

B2.在80℃，将PVB胶软化后，滴涂在每个LED灯珠130表面，并保证PVB胶完全覆盖LED灯珠，形成包裹LED灯珠的聚光镜120；

B3.在基板150聚光镜120一侧表面上，垂直设置密封带140；密封带140的高度与聚光镜120的高度相同，以保证后续设置盖板110(玻璃)的时候，盖板110具有足够多的受力支撑点；

B4.在密封带140远离基板150一侧表面设置盖板110；采用PVB胶进行粘合，并留出真空抽气孔；

B5.对步骤A4所得部件进行真空处理，形成真空腔室；真空处理过程中的环境真空度≤0.02MPa，真空封装温度为400℃；

B6.将内玻层330(玻璃)、第二抗压层320(材质为PVB，厚度约为2mm)和外玻层310(玻璃)按次序压合形成第一壁300，压合方法参考步骤A1；

B7.将步骤B5所得部件基板150(玻璃)远离盖板110一侧表面朝向步骤B6所得部件，设置玻璃支撑件后进行再次真空处理(参考步骤B5)，以形成所述真空隔热层(间隔约为5mm)，并对所得组件进行二次真空密封。具体密封方法等参考实施例1；

本实施例中，步骤B6只需在步骤B7前进行即可，并不严格要求其实施时间。

实施例3

本实施例制备了一种节能透明显示玻璃，如图3所示，具体过程与实施例1的区别为：

(1)步骤A8略有不同，具体替换为C8：

在步骤A6所得部件第二壁220(玻璃)所在表面上阵列设置酒杯状的支撑位点(阵列的横、纵兼具均为2cm，材质为PMMA)，并在支撑位点的远离第二壁220一侧上贴附步骤A7所得部件，设置玻璃支撑件后进行再次真空处理(参考步骤A6)，以形成所述真空隔热层(间隔约为5mm)，并对所得组件进行二次真空密封；

其中，支撑位点与第一壁300和第二壁220之间的接触位置，依靠PVB灌封胶进行粘结。

对比例1

本对比例制备了一种节能透明显示玻璃，与实施例1的区别在于：

(1)制备方法上：步骤A3不同，具体为将PVB胶软化后涂覆在步骤A2所得部件LED灯珠130一侧表面，涂覆厚度比LED灯珠130的厚度多0.3mm(也可参照传统灌封方式，只要实现在基板150和盖板110之间的孔隙完全填充灌封胶即可)；

(2)所得节能透明显示玻璃的结构上，不包括聚光镜120，也不包括真空腔室；同时原真空腔室的空间内灌封了PVB胶。

对比例2

本对比例制备了一种节能透明显示玻璃，与实施例1的区别在于：

(1)步骤A5中，不留出真空抽气孔，直接以环境气氛进行密封。

(2)不进行步骤A6，即基板150和盖板110之间不形成真空环境，而是空气环境。试验例

本试验例测试了实施例1～2和对比例1制备的节能透明显示玻璃的性能。其中：

露点、气候耐久性以及高温高湿耐久性的测试方法参照GB/T11944-2002进行；

导热系数参照GBT 22476-2008进行，计算平均值；

良率通过计算成品中未出现破裂的产品与总产品之间的比值进行，每个实施方式所得样品均进行100个平行试验。

发光强度参考标准文件GB 15039-1994进行。

测试结果如表1所示。

表1实施例1～2和对比例1制备的节能透明显示玻璃的性能

表1结果说明，本发明实施例1～2的结果说明，本发明提供的节能透明显示玻璃，具有优异的良率、发光强度等性能。

其中，实施例2提供的节能透明显示玻璃中不包括第二壁220和第一抗压层210，因此在步骤A8的真空过程中，破损的可能性略高，但是良率依旧有96％之高，可满足生产需求。

实施例3提供的节能透明显示玻璃中添加了支撑位点

对比例1与实施例1的区别在于，对比例1中不含聚光镜120，也不包括真空腔室；同时原真空腔室的空间内灌封了PVB胶，这就相当于LED发出的光缺少可汇聚作用，因此通过盖板的几率下降，导致所得透明显示玻璃的发光强度明显下降；同时还相当于在真空隔热层和外界之间增设了导热层，因此所得透明显示玻璃的导热系数，明显提升。

对比例2与实施例1的区别在于，在基板和盖板之间不形成真空腔室，因此其露点、导热系数等参数均不满足要求。

最后，虽然气候耐久性和高温耐久性测试中，实施例1～2以及对比例1所得节能透明显示玻璃均通过了测试；但是实施例1～2所得节能透明显示玻璃的测试过程中，样品没有破损；而对比例1的两种测试中，均破损了一片备用样品(最初50个循环)。

综上所述，本发明提供的节能透明显示玻璃，具备优异的性能，有望在建筑领域、广告领域、交通工具制造领域中应用。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (9)

1.一种节能透明显示玻璃，其特征在于，包括LED显示组件和真空玻璃组件；

所述LED显示组件包括：

基板（150），

LED灯珠（130），所述LED灯珠（130）设置于所述基板（150）表面；所述基板（150）靠近所述LED灯珠（130）的一侧表面设有导电薄膜；所述LED灯珠（130）的横向和纵向间距均为2cm;

聚光镜（120），所述聚光镜（120）为球缺状，并覆盖所述LED灯珠（130）；

盖板（110），所述盖板（110）平行于所述基板（150），并与所述聚光镜（120）相切；

密封带（140），所述密封带（140）位于所述基板（150）和所述盖板（110）之间，并垂直于所述基板（150）；

所述密封带（140）、基板（150）和盖板（110）之间形成真空腔室；

所述聚光镜（120）和LED灯珠（130）位于所述真空腔室内；

所述真空玻璃组件包括：

第二壁（220），所述第二壁（220）和所述基板（150）之间通过第一抗压层（210）粘结；

第一壁（300），所述第一壁设置于所述第二壁（220）远离所述LED显示组件一侧；

所述第一壁（300）和第二壁（220）之间形成真空隔热层。

2.根据权利要求1所述的节能透明显示玻璃，其特征在于，所述聚光镜（120）的制备原料包括透明灌封胶。

3.根据权利要求1所述的节能透明显示玻璃，其特征在于，所述真空腔室内的真空度≤0.02MPa。

4.根据权利要求1所述的节能透明显示玻璃，其特征在于，所述第一壁（300）包括沿所述真空隔热层依次形成的内玻层（330）、第二抗压层（320）和外玻层（310）。

5.根据权利要求4所述的节能透明显示玻璃，其特征在于，所述第一抗压层（210）和所述第二抗压层（320）的制备原料包括透明灌封胶。

6.根据权利要求1所述的节能透明显示玻璃，其特征在于，所述第二壁（220）面向所述真空隔热层一侧表面和所述第一壁（300）面向所述真空隔热层一侧表面均设置有红外反射涂层。

7.一种如权利要求1~6任一项所述节能透明显示玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.在所述基板（150）表面设置所述LED灯珠（130），并使所述LED灯珠（130）之间形成电连接；

S2.在所述LED灯珠（130）上设置所述聚光镜（120）；

S3.在步骤S2所得部件聚光镜（120）所在一侧表面上，垂直设置所述密封带（140）；

S4.在所述密封带（140）远离所述基板（150）一侧表面设置所述盖板（110）；

S5.对步骤S4所得部件形成的密闭空间进行真空处理，形成所述真空腔室。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述聚光镜（120）的设置方法为，将透明灌封胶滴涂在所述LED灯珠（130）远离所述基板（150）一侧表面。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述滴涂的温度为60~100℃。