液晶显示面板用薄型玻璃导光板国内外研究进展

【中玻网】导光板是液晶显示器（LCD）重要光学部件之一，对背光（BL）均匀性起着重要作用。目前，LCD背光模组以侧光式为主，导光板材料分为农业生产体系透明材料和无机透明材料，其中农业生产体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）。由于农业生产体系透明材料具有优异的光学性能和低廉的成本价格优势，被广泛用于目前液晶显示产品中。而无机透明材料则为玻璃材料，是随着LCD电视尺寸大型化和显示高品质化所涌现出新的导光板材料。与农业生产体系透明导光材料相比，玻璃材料具有更好的化学耐久性、热稳定性和机械性能。

　　（1）性能比较：玻璃导光板作为一种新兴产品，目前，已经面市的玻璃导光板Iris玻璃和XCV玻璃相较于PMMA的诸多优点见表1。

　　表1 PMMA与XCV、Iris导光板材料性能比较

　　注：“—”厂家未公布信息。

　　（2）透过率：PMMA具有较好的透过率，其在450 nm～620 nm之间透过率高达95%。玻璃的透过率相对不高，但依旧处于可接受的范围内。LGP玻璃材料的光学吸收系数比普通透明玻璃低5倍以上，如图1所示，根据光吸收系数计算LGP玻璃和高透明玻璃在500 mm波长的透过率，普通透明玻璃透过率约为87%。而LGP玻璃材料可达90%以上。

　　图1 LGP玻璃材料与普通透明玻璃光吸收系数对比

　　（3）均匀性：玻璃材料和PMMA的BLU特性测量结果对比见表2。

　　表2玻璃材料和PMMA的BLU特性

　　玻璃导光板的发展现状与挑战：目前，应用玻璃作为导光板材料的新产品研发正在积较进行中，在前景不明朗的前提下，面临着诸多问题与挑战。

　　（1）首先，在性能方面，玻璃具有优异的机械性能和热耐久性，但由于玻璃材料自身的高光吸收特性，因此其难以将来自背光单元的光均匀地转移至整个区域而没有颜色变化，同时，亦会因为加工过程中产生的碎玻璃屑而出现亮度不均匀情况。

　　（2）其次，受限于玻璃导光板生产技术手段、生产工艺的设备等因素，普通玻璃制造商难以进入这个领域，导致玻璃材质生产成本明显高于PMMA材质导光板。如何降低玻璃导光板成本，也是影响玻璃导光板在LCD电视应用普及的重大影响因素。目前除了康宁以及旭硝子外，我国也有一些公司在对此进行尝试，但由于无法保证长期、稳定向用户供货，难以与前两家媲美，短期内很难看到新的竞争者进入该领域。

　　玻璃导光板的研究现状：从全世界范围来看，美国、日本、欧洲、韩国在中国申请玻璃导光板比例如图2所示，日本申请数量多，占比达四成左右，而中国与美国、韩国差距不大，欧洲少。鉴于此数据为世界在我国申请专利数，因而可以明白中国与日本、美国在玻璃导光板领域仍有非常大差距。

　　图2国内外玻璃导光板专利比例

　　玻璃导光板与传统导光板相比具有优良的力学性能，是替代传统PMMA导光板的替代品，可以实现电视超薄、轻量和大尺寸的新颖时尚设计。由于玻璃导光板高耐环境性，以及其使用期间较小的变形，使得通过窄边框设计实现“零边框”成为可能，未来很有可能会出现与手机同等厚度的液晶电视。但目前仍然有许多问题亟待解决，如玻璃的光学性能问题、生产加工工科研单位投入进来，届时，差距将会逐步缩小。