液晶顯示面板用薄型玻璃導(dǎo)光板國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

【中玻網(wǎng)】導(dǎo)光板是液晶顯示器（LCD）重要光學(xué)部件之一，對(duì)背光（BL）均勻性起著重要作用。目前，LCD背光模組以側(cè)光式為主，導(dǎo)光板材料分為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系透明材料和無(wú)機(jī)透明材料，其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系透明材料包括聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和甲基丙烯酸酯苯乙烯（MS）。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系透明材料具有優(yōu)異的光學(xué)性能和低廉的成本價(jià)格優(yōu)勢(shì)，被廣泛用于目前液晶顯示產(chǎn)品中。而無(wú)機(jī)透明材料則為玻璃材料，是隨著LCD電視尺寸大型化和顯示高品質(zhì)化所涌現(xiàn)出新的導(dǎo)光板材料。與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系透明導(dǎo)光材料相比，玻璃材料具有更好的化學(xué)耐久性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能。

　�。�1）性能比較：玻璃導(dǎo)光板作為一種新興產(chǎn)品，目前，已經(jīng)面市的玻璃導(dǎo)光板Iris玻璃和XCV玻璃相較于PMMA的諸多優(yōu)點(diǎn)見(jiàn)表1。

　　表1 PMMA與XCV、Iris導(dǎo)光板材料性能比較

　　注：“—”廠家未公布信息。

　�。�2）透過(guò)率：PMMA具有較好的透過(guò)率，其在450 nm～620 nm之間透過(guò)率高達(dá)95%。玻璃的透過(guò)率相對(duì)不高，但依舊處于可接受的范圍內(nèi)。LGP玻璃材料的光學(xué)吸收系數(shù)比普通透明玻璃低5倍以上，如圖1所示，根據(jù)光吸收系數(shù)計(jì)算LGP玻璃和高透明玻璃在500 mm波長(zhǎng)的透過(guò)率，普通透明玻璃透過(guò)率約為87%。而LGP玻璃材料可達(dá)90%以上。

　　圖1 LGP玻璃材料與普通透明玻璃光吸收系數(shù)對(duì)比

　�。�3）均勻性：玻璃材料和PMMA的BLU特性測(cè)量結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表2。

　　表2玻璃材料和PMMA的BLU特性

　　玻璃導(dǎo)光板的發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)：目前，應(yīng)用玻璃作為導(dǎo)光板材料的新產(chǎn)品研發(fā)正在積較進(jìn)行中，在前景不明朗的前提下，面臨著諸多問(wèn)題與挑戰(zhàn)。

　�。�1）首先，在性能方面，玻璃具有優(yōu)異的機(jī)械性能和熱耐久性，但由于玻璃材料自身的高光吸收特性，因此其難以將來(lái)自背光單元的光均勻地轉(zhuǎn)移至整個(gè)區(qū)域而沒(méi)有顏色變化，同時(shí)，亦會(huì)因?yàn)榧庸み^(guò)程中產(chǎn)生的碎玻璃屑而出現(xiàn)亮度不均勻情況。

　�。�2）其次，受限于玻璃導(dǎo)光板生產(chǎn)技術(shù)手段、生產(chǎn)工藝的設(shè)備等因素，普通玻璃制造商難以進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，導(dǎo)致玻璃材質(zhì)生產(chǎn)成本明顯高于PMMA材質(zhì)導(dǎo)光板。如何降低玻璃導(dǎo)光板成本，也是影響玻璃導(dǎo)光板在LCD電視應(yīng)用普及的重大影響因素。目前除了康寧以及旭硝子外，我國(guó)也有一些公司在對(duì)此進(jìn)行嘗試，但由于無(wú)法保證長(zhǎng)期、穩(wěn)定向用戶(hù)供貨，難以與前兩家媲美，短期內(nèi)很難看到新的競(jìng)爭(zhēng)者進(jìn)入該領(lǐng)域。

　　玻璃導(dǎo)光板的研究現(xiàn)狀：從全世界范圍來(lái)看，美國(guó)、日本、歐洲、韓國(guó)在中國(guó)申請(qǐng)玻璃導(dǎo)光板比例如圖2所示，日本申請(qǐng)數(shù)量多，占比達(dá)四成左右，而中國(guó)與美國(guó)、韓國(guó)差距不大，歐洲少。鑒于此數(shù)據(jù)為世界在我國(guó)申請(qǐng)專(zhuān)利數(shù)，因而可以明白中國(guó)與日本、美國(guó)在玻璃導(dǎo)光板領(lǐng)域仍有非常大差距。

　　圖2國(guó)內(nèi)外玻璃導(dǎo)光板專(zhuān)利比例

　　玻璃導(dǎo)光板與傳統(tǒng)導(dǎo)光板相比具有優(yōu)良的力學(xué)性能，是替代傳統(tǒng)PMMA導(dǎo)光板的替代品，可以實(shí)現(xiàn)電視超薄、輕量和大尺寸的新穎時(shí)尚設(shè)計(jì)。由于玻璃導(dǎo)光板高耐環(huán)境性，以及其使用期間較小的變形，使得通過(guò)窄邊框設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)“零邊框”成為可能，未來(lái)很有可能會(huì)出現(xiàn)與手機(jī)同等厚度的液晶電視。但目前仍然有許多問(wèn)題亟待解決，如玻璃的光學(xué)性能問(wèn)題、生產(chǎn)加工工科研單位投入進(jìn)來(lái)，屆時(shí)，差距將會(huì)逐步縮小。