[发明专利]具有伸长微结构和光提取特征的玻璃制品

说明书

公开了可在背光单元中使用的玻璃制品和玻璃光导板，所述背光单元适于用作液晶显示装置的照明器。所述玻璃制品包括玻璃片，所述玻璃片包括第一主表面，所述第一主表面包括可以非零间距分开的多个通道或伸长微结构，所述玻璃片进一步包括与第一主表面相对的第二主表面，并且所述第一主表面和所述第二主表面中的至少一个包括在其中形成的光提取特征。所述玻璃制品可为背光单元的光导板部分，所述背光单元包括多个发光二极管，所述多个发光二极管沿所述玻璃片的至少一个边缘表面以阵列布置。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求2018年2月12日提交的美国临时专利申请序列号62/629358的优先权的权益，该申请的内容是本文的基础并全文以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开总体涉及可在用于照明液晶显示装置的背光单元中使用的玻璃制品，并且更特别地涉及可用作被配置为用于一维调光和光提取的背光单元的玻璃制品。

背景技术

尽管有机发光二极管显示装置越来越受欢迎，但成本仍然很高，并且液晶显示(liquid crystal display；LCD)组件仍然包括在售的大多数显示装置，尤其诸如电视机的大面板尺寸装置，以及诸如商业标牌的其他大规格装置。不同于OLED显示面板，LCD面板本身不发光，并且因此依赖于包括光导板(light guide plate；LGP)的背光单元(backlightunit；BLU)，该光导板位于LCD面板后方以向LCD面板提供透射光。来自BLU的光照明LCD面板并且LCD面板充当光阀，该光阀选择性地允许光穿透LCD面板的像素或者被阻断，从而形成可视图像。

在不增大的情况下，使用LCD显示器可实现的自然对比率为图像的最亮部分与图像的最暗部分的比率。最简单的对比增大通过增大亮图像的整体照明以及减少暗图像的整体照明而发生。不幸地是，此举在暗图像中产生柔和光亮，而在亮图像中产生模糊的暗色。为了克服此限制，制造商可并入图像的主动局部调光，其中在显示器的预定区域内的照明可根据正显示的图像而相对于显示面板的其他区域局部地调光。当光源位于LCD面板(例如，二维LCD阵列)的正后方时，可相对轻易地并入此种局部调光。局部调光更难以与边缘照明的BLU结合，其中LED阵列沿并入BLU中的光导板的边缘布置。

典型光导板包括聚合物光导件，诸如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate；PMMA)。PMMA容易地形成，并且可经模制或加工以便于局部调光。然而，PMMA可经受热降解，包括相对大的热膨胀系数，易吸收水分并且轻易地变形。另一方面，玻璃尺寸稳定(包括相对低的热膨胀系数)，并且可以在适合于日益增长的大型薄TV的大型薄片中产生。

光从BLU的LGP中提取，以致其强度和颜色在整个LGP表面上大体为均匀的。光提取一般通过使LGP的表面改性以毁坏LGP的全内反射(total-internal-reflection；TIR)条件来提供光提取特征而实现。用于改性聚合物或塑料LGP的表面以形成光提取特征的典型方法包括：丝网印刷包括颗粒的光学透明油墨(丝网印刷)；在LGP表面上形成折射小透镜的油墨的墨喷式印刷(墨喷式印刷)；在聚合物中热压印特征，以及在LGP的表面中激光熔化/烧蚀折射凹坑(激光处理)。一般而言，表面改性的覆盖面积在LED附近应很低并且在远离LED处应很高以产生均匀的光提取。然而，在玻璃LGP(GLGP)的情况下，使用上述方法具有很多挑战。例如，由热效应引入的应力倾向于产生不当的微裂缝，该不当的微裂缝导致可靠性问题和不可控制的光散射，因此激光处理在GLGP中形成光提取图案不成功。此外，因为更薄的LGP需要更小的提取点，所以对于在由纤薄LCD显示器所需的薄GLGP上印刷理想的提取图案，丝网和墨喷式印刷方法变得越来越有挑战性。

因此，需要生产包括能够便于局部调光和光提取的薄玻璃光导板的BLU。

发明内容