一種側光式led電視用玻璃導光板及制備方法
【專利摘要】本發明涉及導光板，公開一種側光式LED電視用玻璃導光板及制備方法。提出的一種側光式LED電視用玻璃導光板采用鋁硼硅酸鹽玻璃，鋁硼硅酸鹽玻璃的基本組分及重量百分比為：SiO264.5～67.5%，B2O39.0~9.6%，Al2O37.0～8.0%，K2O5.0～7.0%，Na2O6.0～6.5%，ZnO5～6%；其中，SiO2+Al2O3合量為71.5~75.5%，Na2O+K2O合量為11~13.5%，且n(K2O)/n（Na2O）的摩爾比值為0.5~0.75、n（B2O3）/n（SiO2）的摩爾比值為0.11~0.13。本發明具有玻璃強度高、不易破裂的特點，同時滿足超薄浮法玻璃特殊的成型需求。
【專利說明】
-種側光式LED電視用玻璃導光板及制備方法
技術領域
[0001] 本發明設及導光板，具體設及一種側光式L邸電視用玻璃導光板及制備方法。 技術背景
[0002] 目前，LCD電視和其零組件(如背光板和光學膜)發展逐漸成熟，主流為較厚的直下 式(direct-1 it)L邸背光液晶電視，LCD背光板的導光板材料主要為丙締酸(aery 1 ic)，也就 是亞克力，厚度一般為3-5mm，受亞克力性能的制約，使設計者很難再降低電視機厚度;為了 減輕液晶顯示器的厚度和重量，薄型化電視側光(edge-lit)式背光液晶顯示器正逐漸取代 直下式(direct-1 it )LED背光液晶顯示器。
[0003] 玻璃導光板是側光式LED電視的一個組件，側光(edge-1 it)式背光源使用導光板 將點光源轉換成面光源，來自于光源的光從玻璃板的端面進入內部，通過反復進行表面反 射而擴散到整個內部，從玻璃板與液晶面板相對的面出射，并均勻地照射液晶面板。
[0004] 玻璃導光板在側光式LED電視中的使用，一方面可W降低LED電視的背光厚度，另 一方面是玻璃導光板的背光源是設置在面板兩邊的，通過一層玻璃導光板將背光均勻地傳 輸至整塊面板，使其產生亮度;而直下式Lm)電視中玻璃導光板是直接將背光源放在面板的 后面，所W側光式Lm)技術比直下式Lm)在電視厚度上有明顯優勢，而玻璃導光板性能的好 壞直接影響到電視的畫質。
[0005] 玻璃導光板可W使液晶電視機的厚度減薄，與現有技術中導光板使用的聚碳酸 醋、聚甲基丙締酸甲醋(俗稱亞克力)或有機玻璃板材相比厚度可W減少1mm，可W減少電視 機75%的厚度和32%的重量;玻璃導光板的采用可使液晶電視機身厚度降低在5mmW下，甚至 為1~2mm;不需要額外的結構保證導光板的可靠性，玻璃能夠提供更好的硬度和強度，縮減 電視機的厚度和體積，有利于打造窄邊框電視;玻璃導光板重量輕且堅固，可W節約電視機 底盤和機械組件方面的成本;導光板玻璃的應用將使得液晶電視的厚度更薄、邊框更窄，視 覺感受更加出眾。
[0006] 現有技術中導光板材料大多數使用主要是聚碳酸醋(PC-polycarbonate)和聚甲 基丙締酸甲醋（PMMA-polymethylmethacrylate,俗稱亞克力或有機玻璃板材。此種板材樹 脂物理性強度不高、濕度及熱量會導致膨脹等問題，都是通過加固電視外殼、采用多種附屬 配件來解決;因此，電視的薄型化及窄邊框化等時尚造型很難實現。
[0007] 現有技術中導光板材料有少部分采用普通娃酸鹽玻璃，但使用普通娃酸鹽玻璃作 為導光板，采用激光打點的方式，其網點周圍會有細小裂紋，裂紋在稍受外力時易擴展使玻 璃脆裂，影響導光板的強度，不利于提高質量。

【發明內容】

[000引為解決上述技術問題，本發明的目的是一種側光式Lm)電視用玻璃導光板及制備 方法。
[0009]本發明為完成上述目的采用如下技術方案： 一種側光式Lm)電視用玻璃導光板，所述的玻璃導光板采用侶棚娃酸鹽玻璃，所述的侶 棚娃酸鹽玻璃的基本組分及重量百分比為：Si〇264.5~67.5%，B2039.0~9.6%，Al2〇37.0~ 8.0〇/〇，1(2〇5.0~7.0〇/〇，胞2〇6.0~6.5〇/〇,211〇5~6〇/〇;其中，51〇2+412〇3合量為71.5~75.5〇/〇，化2〇+ Κ2〇合量為11~13.5%，且11化2〇)/11(化2〇)的摩爾比值為0.5~0.75、11(82〇3)/11(51〇2)的摩爾比 值為0.11~0.13。
[0010] 所述的Si化為Si化>99%的石英砂，石英砂的粒度分布控制范圍在85WI1~250μπι，其 中125μπι~250μπι不少于92%，并嚴格控制粒徑大于0.1mm的難烙礦物;化，Co，化，Μη，Ni，饑， Ti，V，Zr嚴禁，其中Fe203<0.002o/o、Ti02《0.003o/o、Cr203<0.0005o/o嚴格控制。
[0011 ] 所述的A!203為A!203>99.5%的氧化侶粉，氧化侶粉的粒度為4如m~80μηι，氧化侶 粉中化2〇3的含量控制在化2〇3《0.005%此范圍內。
[001 ^ 所述的Β203由出Β03 > 99.5%的棚酸引入，棚酸的粒度范圍為63μπι~2 50μπι;其中硫化 合物（SO42-)《0.002%、化203《0.0005%、水不烙物《0.0050/0。
[001引所述的化20由化2C03>99.2%的純堿引入，純堿的平均粒徑為75μπι;其中Fe203《 0.004%、Na20>58.00%、波動范圍 ±0.25，Na化《0.700/0。
[0014] 所述的Κ2〇由K2C03>99%的碳酸鐘引入，碳酸鐘的平均粒徑為7化m;其中Fe2〇3《 0.001%、K2S04《0.01%、KCL《0.010/0。
[0015] 所述的ZnO為Zn0>99%的氧化鋒，氧化鋒的平均粒徑為50μπι;其中氯化物（CL)《 0.001 %、硫化合物（SO42-)《0.01 %、化2〇3《0.005%、水不烙物《0.0050/0。
[0016] -種側光式LED電視用玻璃導光板的制備方法為：將石英砂、氧化侶粉、棚酸、純 堿、碳酸鐘、氧化鋒按照64.5~67.5%、7.0~8.0%、9.0~9.6%、6.0~6.5%、5.0~7.0%、5~6〇/〇 的比例均勻混合制備配合料;然后在配合料中加入占配合料總量0.2~1.0%的侶棚娃酸鹽玻 璃作為澄清劑;然后將加入有澄清劑的配合料在玻璃烙爐中進行烙制，在1550°C保溫2小 時，玻璃成型溫度范圍750°C~1100°C。
[0017]所述的玻璃導光板特征粘度點的溫度分別為：1〇2沁a · S粘度的溫度為1520°CW 下；l〇4dPa · S粘度的溫度為1120°CW下；1〇7'6沁a · S粘度的溫度為770°CW下；l〇i4'5dPa · S 粘度的溫度為505°CW下。
[0018] 所述侶棚娃酸鹽玻璃的厚度為0.55~3.2mm，可見光透過率不小于91.5%，其表面 顯微硬度為600HV0.1/30~650HV0.1/30，轉變溫度Tg為605°C~620°C。
[0019] 在玻璃烙制過程中，玻璃中的鐵含量是一個重要參數，在玻璃中鐵是W化化和化3 +兩種價態存在的，二者的比值可W表征玻璃的氧化還原狀態，而玻璃的氧化還原狀態又和 玻璃成品的氣泡數量之間存在著一定的關系。玻璃中的化能強烈地吸收紅外線，Fe3+能強 烈地吸收紫外線，Fe2+的含量對玻璃烙制過程的熱傳遞有明顯作用，將直接影響烙害內玻璃 液的溫度分布，從而影響玻璃的烙制與澄清。本發明導光板用的玻璃板的鐵含量的總量為 100克玻璃含鐵30ppm W下，更優選為25ppm W下。
[0020] 本發明又一方面提供一種側光式背光電視裝置用的侶棚娃酸鹽導光板玻璃，該導 光板玻璃的烙融溫度1550°C，適合于浮法成型。
[0021] 氣娃酸鋼加入量占配合料總量的0.2~1.0%即可獲得無氣泡的玻璃，不會影響高溫 設備的使用壽命。
[0022] 下面簡述一下本發明的各組分性質：
[Si02] Si化為玻璃的主要成分，是玻璃網絡形成體氧化物，能提高玻璃的機械強度、化學穩定 性、熱穩定性等，但它又是較難烙化的物質;能保持的玻璃的耐候性、失透特性，本發明組分 中，當Si化含量低于64.5%時，玻璃硬度和機械強度過低，化學穩定性變差;但當Si化含量高 于67.5%時，則高溫粘度將升高從而降低了玻璃的烙融性能。因此，優選Si化含量不低于 64.5%，并且不高于67.5〇/〇。
[0023] [A!203] Ab化是提高玻璃膨脹軟化溫度的有效組分，同時也和Si化共同構成玻璃主體Si化+ Al2〇3合量為71.5~75.5%;本發明組分中，412〇洽量7%-8%，是提高玻璃的耐候性的必要成 分。
[0024] 帕〇3] B2化和Si化一樣，是玻璃的網絡形成體氧化物，在玻璃網絡結構中起骨架作用；能改善 玻璃的熱穩定性和化學穩定性，增加光澤和折射，還有高溫助烙的作用，降低玻璃的高溫粘 度。但是烙化溫度高B2化越容易揮發，造成玻璃表面含娃量高，形成一層皮(沫子)很難再烙 化，致使玻璃質量不良；本發明的玻璃組分烙制溫度為1550°C，較好的防止棚的揮發。B2化含 量優選為9.0~9.6〇/〇。
[00巧]【ffe2(HK2〇】 化2〇與拉0是助溶劑，具有降低烙融溫度的效果，由于化2〇與拉0的相互作用而能有效地 改善玻璃的成型性能，顯著地降低析晶傾向。當其合量不足11時效果不顯著，因此優選在 11%W上，然而，即使少量地添加也會使變形點大大降低，而且會使耐火材料的侵蝕性增加， 因此其用量K20+Na20應在13.5%W下。
[0026] K2〇、Na2〇是網絡外體氧化物，引入后能使娃氧四面體[Si04]所形成的網絡松弛、斷 裂，從而解決Si化難烙化的問題，可W作為助烙劑。
[0027] 化2〇是網絡外體氧化物，能提供游離氧，一方面破壞玻璃的娃氧骨架結構，另一方 面能使[B03]轉變成[B04]。引入化2〇后，棚的結構會出現變化，由于化2〇給出自由氧，使 [B03]轉變成[B04]，棚的結構從層狀轉變成架狀。隨著化2〇含量的增加，[B03]轉變成[B04」 的含量也會越來越大。Na20含量再高會破壞橋氧。化20含量應控制在6.5% W下為宜。
[002引[化0] ZnO能有效地提高烙化性，提高玻璃的熱穩定性和化學穩定性，但它容易揮發并會使烙 爐的壽命縮短，因此應在6% W下。
[0029 ]為保證本發明成分的玻璃產品有一個良好的內在質量及玻璃液流的穩定，嚴格控 審峨璃的總鐵含量，即原料中的Fe2〇3和生產中對鐵的控制管理應當特別重視，玻璃中Fe2〇3 含量控制在30ppm W下，優選為25ppm。
[0030] 本發明中玻璃各性能的測試按照W下方法進行： 硬度是表示物體抵抗其它物體侵入的能力，顯微硬度值越大，其耐抗劃傷能力越強。本 發明玻璃顯微硬度采用HXD-2000TMC/LCD維氏顯微硬度儀，試驗力300g，保荷時間10s，物鏡 倍數40x。
[0031] 玻璃可見光透過率采用GB5433-85,經化巧500型分光光度計測試。測試玻璃不同 的粘度值采用的測量方法及儀器有所不同。103dPa · S和104犯a · S粘度測量參考ASTMC-965 標準，采用旋轉高溫粘度計；ΙΟ7'6郵a · s粘度測量參考ASTMC-338，里特軟化點測定儀； 1〇14'5犯a · S粘度測量參考ASTMC-228,應用膨脹系數測定儀。
[0032] 本發明提出的一種側光式L邸電視用玻璃導光板及制備方法，采用上述技術方案， 具有光線透過率高、顯微硬度大、熱變形溫度高的特點，且制作的導光板導光性好、網點周 圍無裂紋或產生裂紋的幾率小，并具有玻璃強度高、不易破裂的特點，同時滿足超薄浮法玻 璃特殊的成型要求。
【具體實施方式】
[0033] 下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明，所給出的實施例不構成對本發明的 任何限制： 本發明的一種導光板用超薄浮法玻璃，W重量百分比為單位的基本組分與用量如下： Si〇2用量為：64.5~67.5%，B203用量為：9.0~9.6%，Al2〇3用量為：7.0~8%，K20用量為：5.0~ 7.0%，化2〇用量為：6.0~6.5%，ZnO用量為：5~6%，基本的組分中，Si〇2+Al2〇3合量為71.5~ 75.5%，化2O+K2O合量為 11~13.5%，且η 化2〇)/n(Na2〇)摩爾比值為0.5~0.75、n(B2〇3)/n(Si〇2) 摩爾比值為0.11~0.13。
[0034] 將含 51〇2、412〇3、82〇3、化2〇、1(2〇、211〇^上各組分的石英砂（51〇2>99%)、氧化侶粉 (Al2〇3>99.5%)、棚酸（出 B03>99.5%)、工業用純堿(化 2C03>98.5%)、碳酸鐘化 2C03>99%)、 氧化鋒(Zn0>99%)，按照組分所給出的比例精確稱量并均勻混合，制備成合格的配合料。澄 清劑加入量為:氣娃酸鋼占配合料總量的0.2~1.0%。將此配合料在玻璃烙爐中進行烙制，在 1550°C保溫2小時，作業溫度范圍750°C~1100°C。
[0035] 表1實施例組分
【主權項】
1. 一種側光式LED電視用玻璃導光板，其特征在于:所述的玻璃導光板采用鋁硼硅酸鹽 玻璃，所述的鋁硼硅酸鹽玻璃的基本組分及重量百分比為：Si0 264.5~67.5%，B2〇39.0~ 9 · 6%，Al2〇37 · 0~8 · 0%，Κ205 · 0~7 · 0%，Na206 · 0~6 · 5%，Zn05~6%;其中，Si〇2+Al2〇3合量為 71 · 5~75 · 5%，Na20+K20 合量為 11~13 · 5%，且 n(K20)/n(Na20)的摩爾比值為 0 · 5~0 · 75、n(B2〇3)/ n(Si02)的摩爾比值為0.11~0.13。2. 如權利要求1所述的一種側光式LED電視用玻璃導光板，其特征在于:所述的Si02為 3:102^:99%的石英砂，石英砂的粒度分布控制范圍在85μηι~250μηι，其中125μηι~250μηι不少 于 92%。3. 如權利要求1所述的一種側光式LED電視用玻璃導光板，其特征在于:所述的ΑΙ2Ο3為 AI2O3彡99.5%的氧化錯粉，氧化錯粉的粒度為48以111~8(^1]1。4. 如權利要求1所述的一種側光式LED電視用玻璃導光板，其特征在于:所述的B2O3由 H3B〇3彡99.5%的硼酸引入，硼酸的粒度范圍為63μπι~250μπι。5. 如權利要求1所述的一種側光式LED電視用玻璃導光板，其特征在于:所述的Na2〇由 Na2C03彡98 · 5%的純堿引入，純堿的平均粒徑為75μπι〇6. 如權利要求1所述的一種側光式LED電視用玻璃導光板，其特征在于：所述的Κ2〇由 K2C03彡99%的碳酸鉀引入，碳酸鉀的平均粒徑為75μπι。7. 如權利要求1所述的一種側光式LED電視用玻璃導光板，其特征在于：所述的ΖηΟ為 ΖηΟ多99%的氧化鋅，氧化鋅的平均粒徑為50μπι。8. -種側光式LED電視用玻璃導光板的制備方法為:將石英砂、氧化鋁粉、硼酸、純堿、 碳酸鉀、氧化鋅按照64 · 5~67 · 5%、7 · 0~8 · 0%、9 · 0~9 · 6%、6 · 0~6 · 5%、5 · 0~7 · 0%、5~6%的比 例均勻混合制備配合料;然后在配合料中加入占配合料總量0.2~1.0%的鋁硼硅酸鹽玻璃作 為澄清劑;然后將加入有澄清劑的配合料在玻璃熔爐中進行熔制，在1550°C保溫2小時，玻 璃成型溫度范圍750°01100°C ; 所述的玻璃導光板特征粘度點的溫度分別為：102dPa · s粘度的溫度為1520°C以下； 104dPa · s粘度的溫度為1120°C以下；107'6dPa · s粘度的溫度為770°C以下；1014'5dPa · s粘 度的溫度為505°C以下； 所述鋁硼硅酸鹽玻璃的厚度為0.55~3.2mm，可見光透過率不小于91.5%，其表面顯微 硬度為600HV0.1/30~650HV0.1/30，轉變溫度Tg為605°C ~620°C。
【文檔編號】C03C3/093GK106082638SQ201610391941
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月6日 公開號201610391941.1, CN 106082638 A, CN 106082638A, CN 201610391941, CN-A-106082638, CN106082638 A, CN106082638A, CN201610391941, CN201610391941.1
【發明人】陳靜, 李紅霞, 吳文正, 郭衛, 王自強, 沈潔, 劉學理, 陳琰, 張艷娟
【申請人】中國洛陽浮法玻璃集團有限責任公司