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二氧化硅市场在哪里:浅谈液晶显示屏中玻璃导光板的前景
2021年04月20日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:150
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早在1888年,奥地利化学家弗里德里希·莱尼泽发现了液晶及其特殊的物理特性,不过这种物质到了1973首次运用于制作电子计算器的数字显示。而到了2010年代,液晶显示器由于功耗低的特性备受工程师青睐,目前已成为电脑、电视机的主要显示设备。

液晶显示器的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。在液晶显示面板中,背光模组是液晶显示器关键零部件,其功能在于提供分布均匀和充足亮度的光源。在背光模组中,导光板(LGP作为最重要的部件承担了引导光线的功能,其设计与制造是背光模组的关键技术

液晶显示器构造图

目前,LCD背光模组以侧光式为主,导光板材料分为有机透明材料和无机透明材料,两者具体的对比可以看下方。

1.有机透明材料:

传统LCD导光板基板普遍采用PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)、PC(聚碳酸脂)、MS(苯乙烯共聚物)、ZEONOR(环烯烃聚合物)。其中,PMMA是一种高透明的无定形塑性聚合物,透光率90%~92%,并能透紫外线达73.5%,折射率1.49,机械强度高,韧性好,拉伸强度60~75MPa,冲击强度12~13kJ/m2,可拉伸定向,耐紫外线和抗大气老化性能,成本低,是目前最为普遍的材料

2.无机透明材料:

无机透明材料主要就是玻璃材料,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。玻璃导光板作为一种新兴产品,主要化学成分为二氧化硅(SiO2),辅助成分如Al2O3B2O3Fe2O3、碱金属氧化物、碱土金属氧化物等,它们都可以改变玻璃理化工艺性能。按现有公布的专利以及文献资料来看,玻璃导光板的主要研发方向为玻璃辅助成分调节玻璃导光板性能,如机械性能、化学稳定性、导光质量等。

玻璃导光板的优势

虽然有机透明材料具有优异的光学性能和低廉的成本价格优势,但它们在超大尺寸、超薄液晶电视应用时,其系统强度差、热变形大是最大不足,同时塑料热膨胀系数大,尺寸受环境温度变化大,要求结构预留安全间隙大,不利于窄边框设计。

而在显示行业中,薄型化发展已成必然趋势。对于目前的两种主流显示器OLEDLCD,由于后者需要背光源因此在显示器厚度上的对决上已处于劣势。为了尽可能地解决LCD显示厚度的问题,导光板的轻薄化是关键。因此玻璃基板厂商康宁、旭硝子分别推出玻璃导光板,使得LCD显示变得纤薄,导光板厚度降至1~mm左右。而且随着玻璃基板生产工艺技术越来越精细,玻璃基板最薄可达到0.1mm,同时具备较好的机械性能、出色的尺寸稳定性。可以说,玻璃导光板的的应用,给LCD显示带来了巨大生机。

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结语

与传统导光板相比玻璃导光板具有优良的力学性能,是替代传统PMMA导光板的最佳替代品,可以实现电视超薄、轻量和大尺寸的新颖时尚设计。而且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。不过玻璃导光板仍然有许多亟待改善的地方,如玻璃的光学性能问题、生产加工工艺的问题,这些都需要时间来解决,假以时日相信玻璃导光板的优势一定可以继续扩大。

资料来源:

液晶显示面板用薄型玻璃导光板国内外研究进展张微尘谭皓纬李俊杰田英良

液晶显示器用导光板概述沈玉国,王保平,王平,张洪响,昌皓

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