
近日,北京市科委组织了中国建材总院和北京科技大学共同承担的科技计划课题“大尺寸高折射率光学玻璃材料的设计与制备”验收会,专家组对课题成果给予了充分肯定,认为研制的高折射率光学玻璃晶圆“综合性能达到国际先进水平”。
具有高折射率、高透过率、大尺寸(晶圆级)等优点的光学玻璃可有效增大光波导元件视场角、提高清晰度、缩小体积,是虚拟现实(VR)显示技术发展的核心材料。国际上虚拟现实产业用的高折射率光学玻璃市场全部被美国、德国和日本三家公司垄断,其主流产品折射率为1.8-1.9,最高2.0,内透过率≥93%。我国在该领域起步较晚,至今无成熟的高折射率玻璃晶圆产品,国内主流虚拟现实企业均明确提出高折射率光学玻璃为“卡脖子”关键材料。
为推进该材料的国产化,课题组突破了高折射率光学玻璃组分设计、气氛保护熔制、深度除杂净化和大尺寸漏料成型等关键技术,成功制备出折射率=2.002151(@587.56nm)、内透过率≥94%@440-760 nm、尺寸≥200mm的玻璃晶圆。经国内下游企业在VR光栅波导模组中验证,认为课题组研制的玻璃晶圆性能与日本豪雅TAFD55-W晶圆波导光学性能相当。目前,中国建材总院已建成年产≥1886 kg的高折射率光学玻璃晶圆中试生产线。
课题组下一步将积极与产业链下游企业深度合作,推进近眼显示光学模组的研发和高折射率光学玻璃的国产化替代,为北京市虚拟现实产业发展提供关键材料技术支撑。