CN114933407B - 一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法及背光结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法及背光结构；制备：S1、配制原料；S2、将原料熔融，形成玻璃液；S3、将玻璃液冷却，使玻璃液具有适于压延成型的粘度，压延，获得玻璃基板预成型件；S4、对玻璃基板预成型件边进行退火定型边激光打孔；S5、退火定型后检测玻璃本体缺陷及通孔缺陷；S6、根据所需玻璃基板的尺寸进行裁切，获得可直接使用的带有通孔的玻璃基板。mini LED背光结构，包括背板、玻璃基板、若干mini LED灯和反射片；玻璃基板上具有相对的线路面、非线路面和通孔；通孔贯穿线路面和非线路面；背板设于线路面上；mini LED灯对应设置于通孔中且位于非线路面一侧；反射片设置于所述非线路面上，且反射片上设有容纳mini LED灯的开口。
Description
技术领域
本发明涉及背光显示器技术领域，具体涉及一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法及背光结构。
背景技术
现有mini LED背光结构中，由于玻璃基板上表面设置线路，下表面放置LED阵列，而玻璃基板高于LED阵列会光产生吸收，且线路设置上表面会影响平整度。另外，玻璃基板通孔结构一般通过后期加工制备，增加了加工工序。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工序简单化的mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法以及提供一种mini LED背光结构；采用本发明工艺制备的带有通孔的mini LED背光结构用玻璃基板,其结构强度高且玻璃基板的耐候性好。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、原料配制：配制玻璃基板所需的原料；
S2、玻璃液制备：将所述原料混匀，熔融，形成玻璃液；
S3、玻璃基板预成型件制备：将所述玻璃液送进成型池，冷却降温，使玻璃液具有适于压延成型的粘度，然后压延，获得玻璃基板预成型件；
S4、玻璃通孔制备：对所述玻璃基板预成型件边进行退火定型边激光打孔；
S5、玻璃检测：退火定型后，检测玻璃本体缺陷及通孔缺陷；
S6、玻璃裁切：根据所需玻璃基板的尺寸进行裁切，获得可直接使用的带有通孔的玻璃基板。
本发明所提供的mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法，是通过在玻璃在线生产过程中一体制备出具有通孔结构的玻璃基板，然后可根据不同背光结构尺寸具体裁切对应尺寸的玻璃基板，玻璃基板的其中一面为线路面，与之相对的另一面为非线路面。
本发明的方法通过在玻璃成型时一体化制备出具有通孔结构的玻璃基板，其相对于后期在成型玻璃上二次加工出通孔具有如下优点：
(1)现有的在成品的玻璃基板上后期再次加工出通孔结构的方式，容易出现打孔开裂，影响玻璃基板结构强度的问题；相较于现有的在成品玻璃基板上二次加工通孔的方式，本发明的工艺采用了在玻璃基板的生产过程中一体制备出通孔结构，然后再进行退火定型，在退火过程中可消除玻璃基板中残留的应力，能够避免开裂的问题，有利于玻璃基板强度的提升。
(2)在成品玻璃基板上二次加工通孔结构，容易引起打孔边缘毛边或缺损的问题，从而影响玻璃基板以及制作的背光结构的品质；而本发明的工艺是在玻璃基板的生产过程中一体成型出通孔结构，即本发明工艺是在玻璃基板定型之前进行激光打孔，此时的玻璃基板还未定型，玻璃基板本身还具有一定的柔性，因此在激光开孔的过程中可以避免上述打孔开裂以及开孔边缘出现毛边或缺损的问题；也就是采取本发明所述的方法可以避免玻璃基板后期加工通孔时，容易出现孔边缘毛边或缺损的问题，采取本发明的工艺有利于获得高品质的且带有通孔结构的玻璃基板，其对于背光结构的制作更有利，能够提升制作的背光结构的品质。
进一步的，一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法：步骤S1、原料配制：所述玻璃基板的原料包括如下质量分数的组分：SiO2：71％，Na2O：13％，Al2O3：1.3％，CaO：8.95％，MgO：4％，K2O：
1.04％，以及剩余的杂质。
进一步的，一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法：步骤S2、玻璃液制备：将所述原料混匀，然后输送至窑炉在1600-1700℃下熔融，形成玻璃液。
进一步的，一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法：步骤S3、玻璃基板预成型件制备：将所述玻璃液送进成型池，冷却降温，使玻璃液具有适于压延成型的粘度，然后采用上、下辊均为镜面辊进行双辊压延；获得玻璃基板预成型件；其中：镜面辊的辊面光洁度不低于11级。
进一步的，一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法：步骤S4、玻璃通孔制备：对所述玻璃基板预成型件边进行退火定型边激光打孔；其中：退火定型是在退火窑中进行，需依次经过退火窑中的A区、B区、C区、D区、Ret区、E区以及F区；其中：A区、B区和C区为保温区，D区为第一过渡区，Ret区为热风循环区，E区为第二过渡区，F区为快速冷却区；所述的激光打孔在E区进行。
优选的，本发明将激光打孔工序设置在E区(即自然冷却区)，在此区域进行激光打孔可避免打孔局部区域温差过大，激光打孔后立即进入F区进行强制快速冷却，减少温度对打孔质量的影响。
进一步的，一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法：所述A区、B区和C区的温度分别为550-700℃、450-550℃和320-450℃；第一过渡区和第二过渡区为自然冷却区域。
具体的，退火窑中各区的温度为：A区550-700℃、B区450-550℃、C区320-450℃、D区为第一过渡区(自然冷却温度)、Ret区150-200℃、E区第二过渡区(自然冷却温度)、F区为快速强制冷却区(温度70-150℃)。
进一步的，一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法：步骤S5、玻璃检测：退火定型后，通过在线AOI设备检测玻璃本体缺陷及通孔缺陷，进行质量监控。
本发明提供的mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法，制备的玻璃基板是带有通孔的结构，其通过在窑炉生产玻璃过程中引入在线激光打孔工序一体制备出带有通孔结构的mini LED背光结构用玻璃基板，避免了后期在玻璃基板上二次加工通孔，本发明提供的方法简化了通孔玻璃基板的工艺流程，提高了生产效率，降低生产成本。
一种mini LED背光结构，其特征在于，所述的背光结构包括背板、玻璃基板、若干mini LED灯和反射片；所述的玻璃基板采用上述的制备方法制得；所述的玻璃基板上具有相对的线路面、非线路面和若干通孔；所述的通孔贯穿所述线路面和所述非线路面；所述的背板设置于所述玻璃基板的线路面上；所述的mini LED灯一一对应设置于所述通孔中且位于所述非线路面一侧；所述的反射片设置于所述非线路面上，且所述的反射片上设有容纳所述mini LED灯的开口。具体的，所述的反射片上在一一对应所述mini LED灯的位置处有一个开口。
进一步的，一种mini LED背光结构：所述的通孔尺寸略小于所述mini LED灯。
进一步的，一种mini LED背光结构：所述玻璃基板的厚度为0.5-2mm。
本发明的有益效果：
(1)本发明工艺制备的带有通孔结构的mini LED背光结构用玻璃基板其结构强度高且耐候性好。
(2)采用本发明的方法制备的带孔玻璃基板，相对于现有采用在成型玻璃上后期加工出通孔结构的方式，能够避免后期加工通孔时打孔开裂的问题，有利于提升玻璃基板的强度；同时在玻璃基板制作过程中一体加工出通孔结构，能够避免在成品玻璃上二次加工的通孔时出现的孔边毛刺或缺损的问题，利于玻璃基板品质的提升。
(3)本发明的工艺通过控制玻璃退火定型过程中温度均匀性和快速降温方式，进一步减少了打孔开裂的问题并提升了打孔内壁的光洁度，使其制备带通孔的玻璃基板的良率更高。
(4)本发明提供的mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法是一种糅合了玻璃生产与在线激光打孔一体化制备带孔玻璃基板的工艺，其简化了工艺流程，提高了生产效率，降低生产成本；同时由于本发明的激光打孔是在玻璃由原料→成品的生产过程中进行的，此时加工通孔所需的激光功率相对于直接在成品玻璃上利用激光加工通孔要小，可以降低能耗，进一步降低了制备带孔玻璃基板的成本。
(5)本发明还提供了一种mini LED背光结构，其中的线路面设于玻璃基板上靠近背板的一侧、非线路面位于与之相对的另一侧、mini LED灯设于非线路面上；即称之为线路面设于玻璃基板的下表面，非线路面设于玻璃基板的上表面；本发明的这中设置优势在于：①线路面设置于玻璃基板的上表面，由于玻璃基板上表面还需要设置反射片，因此在上表面设置线路面会使玻璃表面不平，容易造成上表面反射片粘接脱层；而本发明则是将线路面设置于玻璃基板的下表面，能够提升玻璃基板上表面的平整度；②相对于将mini LED灯设置于玻璃基板下表面(线路面)通孔中的背光结构，本发明的mini LED背光结构将miniLED灯设置于玻璃基板上表面(非线路面)的通孔中，其可以避免将mini LED灯放在玻璃基板线路面会使发射的光被玻璃基板本身损失一部分，且大角度的光会被反射片反射损失的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明提供的mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法的工艺流程图；
图2为本发明制备的mini LED背光结构用通孔玻璃基板的结构图；
图3为本发明提供的mini LED背光结构的结构示意图。
图中标记：1背板、2玻璃基板、3mini LED灯、4反射片、2-1线路面、2-2非线路面、2-3通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
实施例1
一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法，包括如下具体制作步骤：
S1、原料配制：配制玻璃基板2所需的原料；其中：玻璃基板的原料包括如下质量分数的组分：SiO2：71％，Na2O：13％，Al2O3：1.3％，CaO：8.95％，MgO：4％，K2O：1.04％，以及杂质0.71％；
S2、玻璃液制备：将上述原料混匀，然后通过输送装置转运至窑炉在1650℃下进行熔融，形成玻璃液；
S3、玻璃基板预成型件制备：将所得玻璃液送进成型池，冷却降温，使玻璃液具有适于压延成型的粘度，然后采用上、下辊均为镜面辊的双辊压机进行双辊压延，获得玻璃基板预成型件；其中：上、下镜面辊的辊面光洁度为12级；
S4、玻璃通孔制备：对所得玻璃基板预成型件边进行退火定型边激光打孔；其中：退火定型是在退火窑中进行，需依次经过退火窑中的A区、B区、C区、D区、Ret区、E区以及F区；其中：A区、B区和C区为保温区，D区为第一过渡区(自然冷却区)，Ret区为热风循环区，E区为第二过渡区(自然冷却区)，F区为快速冷却区；在玻璃基板预成型件进入E区时进行在线激光打孔，激光设备根据图纸要求在玻璃基板预成型件上进行打孔处理；退火窑中各区的温度为：A区550-700℃、B区450-550℃、C区320-450℃、D区为自然冷却温度、Ret区150-200℃、E区为自然冷却温度、F区为快速强制冷却区(温度70-150℃)；
S5、玻璃检测：经过上述退火定型后，通过在线AOI设备检测玻璃本体气泡等缺陷，及激光打孔的孔径大小及孔边质量；定时抽取玻璃基板进行长宽，孔尺寸位置等指标的监控检测；
S6、玻璃裁切：根据所需玻璃基板的尺寸进行裁切，通过机械手下片，包装，获得可直接使用的带有通孔的玻璃基板。
上述实施例1提供的mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法，其工艺流程如图1所示。
实施例2
如图2-3所示，提供一种mini LED背光结构，所述的背光结构包括背板1、玻璃基板2、若干mini LED灯3和反射片4；所述的玻璃基板2采用实施例1制备的玻璃基板2；
所述的玻璃基板上具有相对的线路面2-1、非线路面2-2和若干通孔2-3；所述的通孔2-3贯穿所述线路面2-1和所述非线路面2-2；
所述的背板1设置于所述玻璃基板2的线路面2-1上；所述的mini LED灯3一一对应的设置于所述通孔2-1中，且所述的mini LED灯3位于所述非线路面2-2一侧；
所述的反射片4设置于所述所述非线路面2-2上，且所述的反射片4上设有容纳所述mini LED灯3的开口(图中未标出开口，但可以理解的是mini LED灯3位于该开口中)。
本发明通过在玻璃基板在线生产过程中引入激光开孔一体制备出带有通孔的玻璃基板，可根据不同背光结构尺寸裁切对应尺寸的玻璃基板，玻璃基板的上表面为非线路面，并设置反射片和mini LED灯阵列；玻璃基板的下表面为线路面，并附有背板；在本发明的mini LED背光结构中，mini LED灯连接线路印刷于玻璃基板下表面，上表面反射片与mini LED灯阵列平齐，保证了背光结构上表面平整度。
上述为本发明的较佳实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。凡由本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、原料配制：配制玻璃基板所需的原料；
S2、玻璃液制备：将所述原料混匀，熔融，形成玻璃液；
S3、玻璃基板预成型件制备：将所述玻璃液送进成型池，冷却降温，使玻璃液具有适于压延成型的粘度，然后压延，获得玻璃基板预成型件；
S4、玻璃通孔制备：对所述玻璃基板预成型件边进行退火定型边激光打孔；
S5、玻璃检测：退火定型后，检测玻璃本体缺陷及通孔缺陷；
S6、玻璃裁切：根据所需玻璃基板的尺寸进行裁切，获得直接使用的带有通孔的玻璃基板；
其中：退火定型是在退火窑中进行，需依次经过退火窑中的A区、B区、C区、D区、Ret区、E区以及F区；其中：A区、B区和C区为保温区，D区为第一过渡区，Ret区为热风循环区，E区为第二过渡区，F区为快速冷却区；所述的激光打孔在E区进行；
所述A区、B区和C区的温度分别为550-700℃、450-550℃和320-450℃；第一过渡区和第二过渡区为自然冷却区域。
2.根据权利要求1所述的一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法，其特征在于，步骤S1、原料配制：所述玻璃基板的原料包括如下质量分数的组分：SiO2：71%，Na2O：13%，Al2O3：1.3%，CaO：8.95%，MgO：4%，K2O：1.04%，以及剩余的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法，其特征在于，步骤S2、玻璃液制备：将所述原料混匀，然后输送至窑炉在1600-1700℃下熔融，形成玻璃液。
4.根据权利要求1所述的一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法，其特征在于，步骤S3、玻璃基板预成型件制备：将所述玻璃液送进成型池，冷却降温，使玻璃液具有适于压延成型的粘度，然后采用上、下辊均为镜面辊进行双辊压延；获得玻璃基板预成型件；其中：镜面辊的辊面光洁度不低于11级。
5.根据权利要求1所述的一种mini LED背光结构用通孔玻璃基板的制备方法，其特征在于，步骤S5、玻璃检测：退火定型后，通过在线AOI设备检测玻璃本体缺陷及通孔缺陷，进行质量监控。
6.一种mini LED背光结构，其特征在于，所述的背光结构包括背板（1）、玻璃基板（2）、若干mini LED灯（3）和反射片（4）；所述的玻璃基板（2）采用权利要求1-5任一项所述的制备方法制得；
所述的玻璃基板（2）上具有相对的线路面（2-1）、非线路面（2-2）和若干通孔（2-3）；所述的通孔（2-3）贯穿所述线路面（2-1）和所述非线路面（2-2）；
所述的背板（1）设置于所述玻璃基板（2）的线路面（2-1）上；所述的mini LED灯（3）一一对应设置于所述通孔（2-3）中且位于所述非线路面（2-2）一侧；
所述的反射片（4）设置于所述非线路面（2-2）上，且所述的反射片（4）上设有容纳所述mini LED灯（3）的开口。
7.根据权利要求6所述的一种mini LED背光结构，其特征在于，所述的通孔（2-3）尺寸略小于所述mini LED灯（3）。
8.根据权利要求6所述的一种mini LED背光结构，其特征在于，所述玻璃基板（2）的厚度为0.5-2mm。
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