液晶顯示面板用薄型玻璃導光板國內外研究進展

導光板是液晶顯示器（LCD）重要光學部件之一，對背光（BL）均勻性起著重要作用。目前，LCD背光模組以側光式為主，導光板材料分為有機透明材料和無機透明材料，其中有機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）。由于有機透明材料具有優(yōu)異的光學性能和低廉的成本價格優(yōu)勢，被廣泛用于目前液晶顯示產品中。而無機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化所涌現(xiàn)出新的導光板材料。與有機透明導光材料相比，玻璃材料具有更好的化學耐久性、熱穩(wěn)定性和機械性能。（1）性能比較：玻璃導光板作為一種新興產品，目前，已經面市的玻璃導光板Iris玻璃和XCV玻璃相較于PMMA的諸多優(yōu)點見表1。表1PMMA與XCV、Iris導光板材料性能比較注：“—”廠家未公布信息。（2）透過率：PMMA具有極好的透過率，其在450nm～620nm之間透過率高達95%。玻璃的透過率相對不高，但依舊處于可接受的范圍內。LGP玻璃材料的光學吸收系數比普通透明玻璃低5倍以上，如圖1所示，根據光吸收系數計算LGP玻璃和高透明玻璃在500mm波長的透過率，普通透明玻璃透過率約為87%。而LGP玻璃材料可達90%以上。圖1LGP玻璃材料與普通透明玻璃光吸收系數對比（3）均勻性：玻璃材料和PMMA的BLU特性測量結果對比見表2。表2玻璃材料和PMMA的BLU特性玻璃導光板的發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)：目前，應用玻璃作為導光板材料的新產品研發(fā)正在積極進行中，在前景不明朗的前提下，面臨著諸多問題與挑戰(zhàn)。（1）首先，在性能方面，玻璃具有優(yōu)異的機械性能和熱耐久性，但由于玻璃材料自身的高光吸收特性，因此其難以將來自背光單元的光均勻地轉移至整個區(qū)域而沒有顏色變化，同時，亦會因為加工過程中產生的碎玻璃屑而出現(xiàn)亮度不均勻情況。（2）其次，受限于玻璃導光板生產技術手段、生產工藝的設備等因素，普通玻璃制造商難以進入這個領域，導致玻璃材質生產成本明顯高于PMMA材質導光板。如何降低玻璃導光板成本，也是影響玻璃導光板在LCD電視應用普及的重大影響因素。目前除了康寧以及旭硝子外，我國也有一些公司在對此進行嘗試，但由于無法保證長期、穩(wěn)定向用戶供貨，難以與前兩家媲美，短期內很難看到新的競爭者進入該領域。玻璃導光板的研究現(xiàn)狀：從全世界范圍來看，美國、日本、歐洲、韓國在中國申請玻璃導光板比例如圖2所示，日本申請數量最多，占比達四成左右，而中國與美國、韓國差距不大，歐洲最少。鑒于此數據為世界在我國申請專利數，因而可以明白中國與日本、美國在玻璃導光板領域仍有較大差距。圖2國內外玻璃導光板專利比例玻璃導光板與傳統(tǒng)導光板相比具有優(yōu)良的力學性能，是替代傳統(tǒng)PMMA導光板的最佳替代品，可以實現(xiàn)電視超薄、輕量和大尺寸的新穎時尚設計。由于玻璃導光板高耐環(huán)境性，以及其使用期間較小的變形，使得通過窄邊框設計實現(xiàn)“零邊框”成為可能，未來很有可能會出現(xiàn)與手