淺談偏光片的技術(shù)與發(fā)展趨勢
摘要:文章針對我國平板顯示產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展過程中重要的上游配套關(guān)鍵原材料偏 光片產(chǎn)品的原理、制造工藝、技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行了簡要分析和介紹。
全文力圖以 簡潔的文字、借助相關(guān)資料來解析偏光片的有關(guān)知識，旨在讓更多平板顯示業(yè)界 人士更多地了解偏光片產(chǎn)品的種類、工作原理及其制造過程，促進(jìn)我國大陸地區(qū) 偏光片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 關(guān)鍵詞:偏光片;原理;制造工藝;技術(shù)趨勢。
一、引言
偏光片(Cpolarizer)是液晶面板的關(guān)鍵零件，是目前業(yè)界投資最為熱門的行 業(yè)之一，其成本約占面板原材料制造成本的7%左右。需說明的是偏光片的應(yīng)用 范圍很廣，不但能使用在LCD上作為偏光材料，亦可用于太陽眼鏡、防眩護(hù)目 鏡、攝影器材的濾光鏡、汽車頭燈防眩處理及光量調(diào)整器等，其它還有偏光顯微 鏡與特殊醫(yī)療用眼鏡 。
由于目前偏光片的制造技術(shù)一直被日本、韓國、中國臺灣等國家和地區(qū)所壟 斷，中國大陸生產(chǎn)偏光片的企業(yè)尚少，而目_主要產(chǎn)品為TN/STN型產(chǎn)品，目前 內(nèi)地上馬的LCD生產(chǎn)線多為TFT型，相應(yīng)的TFT型偏光片的市場缺口大，大部 分產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口，極大影響了我國液晶產(chǎn)品的競爭能力。因而發(fā)展偏光片項 目對完善我國液晶上游產(chǎn)業(yè)鏈，降低產(chǎn)品成本，提高市場競爭力有著重要意義。
偏光片原理 與制造工藝
二、偏光片原理及種類
?。ㄒ唬┰?目前最通用的偏光膜是蘭特在1938年所發(fā)明的H片，其制法如下:首先把 透明塑料板(通常用PVA)浸漬在I 2 /KI的水溶液中，使碘離子擴散滲入內(nèi)層的 PVA，微熱后拉伸，PVA板變長的同時也變得又窄又薄。
PVA分子本來是任意 角度無規(guī)則性分布的，受力拉伸后就逐漸一致地偏轉(zhuǎn)于作用力的方向，附著在 PVA上的碘離子也跟隨著有方向性，形成了碘離子的長鏈。因為碘離子有很好 的起偏性， 它可以吸收平行于其排列方向的光束電場分量，只讓垂直方向的光束電場分量 通過，制成具有偏光作用的偏光膜，如圖1所示。
最早的偏光片主要由中間能產(chǎn)生偏振光線的PVA膜，再在兩面復(fù)合上TAC保護(hù)膜組成。為了方便使用和得到不同的光學(xué)效果，偏光片供應(yīng)商應(yīng)液晶顯示器 制造商的要求，又在兩面涂覆上壓敏膠，再覆上離型膜，這種偏光片是最常見到 的TN普通全透射偏光片。
如果去 掉一層離型膜，再復(fù)合一層反射膜， 就是最普通的反射偏光片。使用的 壓敏膠為耐高溫防潮壓敏膠，并對 PVA進(jìn)行特殊浸膠處理（染料系列 產(chǎn)品)，所制成的偏光片即為寬溫類 型偏光片;在使用的壓敏膠中加入 阻止紫外線通過的成份，則可制成 防紫外線偏光片;在透射原片上再 復(fù)合上雙折射光學(xué)補償膜，則可制成STN用偏光片;在透射原片上再 圖1碘及其離子在偏光膜上的形態(tài)復(fù)合上光線轉(zhuǎn)向膜，則可制成寬視 角偏光片或窄視角偏光片;對使用的壓敏膠、PVA膜或TAC膜著色，即為彩色偏 光片。實際上隨著新型的液晶顯示器產(chǎn)品不斷開發(fā)出來，偏光片的類型也愈來愈 多。
?。ǘ┢馄姆N類
偏光膜的應(yīng)用范圍很廣，不但能使用在LCD上作為偏光材料，也可用于太 陽眼鏡、防眩護(hù)目鏡、攝影器材的濾光鏡、汽車頭燈防眩處理及光量調(diào)整器，其 它還有偏光顯微鏡與特殊醫(yī)療用眼鏡。
?。?）偏光片按功能分類 1.透射式偏光片2.反射式偏光片3.半透過半反射式偏光片4.補償型偏片
?。?）偏光片按染色方法分類 碘系偏光片：PVA與碘分子相結(jié)合，為現(xiàn)今生產(chǎn)偏光膜最主要的方法。容易獲得高透過率、高偏振度的光學(xué)特性，但耐高溫高濕的能力較差。
染料系偏光片：將具有二色性的有機染料吸著在PVA上，并加以延伸定向， 使之具有偏旋光性能。不容易獲得高透過率、高偏振度的光學(xué)特性，但耐高溫高 濕的能力較好。
?。?）偏光膜按起偏材料的種類分類
金屬偏光膜：將金、銀、鐵等金屬鹽吸附在高分子薄膜上，再加以還原，使 棒狀金屬有起偏的能力，現(xiàn)在已不使用這種方法生產(chǎn)。
碘系偏光膜：PVA與碘分子所組成，為現(xiàn)今生產(chǎn)偏光膜最主要的方法。
染料系偏光膜：將具有二色性的有機染料吸著在PVA上，并加以延伸定向， 使之具有偏旋光性能; 聚乙烯偏光膜:用酸為觸媒，將PVA脫水，使PVA分子中含一定量乙烯結(jié) 構(gòu)，再加以延伸定向，使之具有偏旋光性能。
三、偏光片的結(jié)構(gòu)及特性說明（ 如圖所示)
偏光層：是由PVAC聚乙烯醇)薄膜經(jīng)染色拉伸后制成，該層是偏光片的主要 部分，也稱偏光原膜。
偏光層決定了偏光片的偏光性能、透過率，同時也是影響 偏光片色調(diào)和光學(xué)耐久性的主要部分;
TAC層：由PVA膜制成的偏光層易吸水、褪色而喪失偏光性能，因此需要在 其兩邊用一層光學(xué)均勻性和透明性良好的TAC(三醋酸纖維素酷)膜來隔絕水分 和空氣，保護(hù)偏光層。
采用具有紫外隔離(UVCUT)和防眩(anti-glare)功能的 TAC膜可制成防紫外型偏光片和防眩型偏光片;
粘著劑((adhesive)：可分為反射膜側(cè)粘著劑和剝離膜側(cè)粘著劑。反射膜側(cè)粘 著劑的作用是將反射膜牢固地粘合在TAC膜上，其工藝要求不允許有再剝離性。 剝離膜側(cè)粘著劑是一層壓敏膠，它決定了偏光片的粘著性能及貼片加工性能，其 性能優(yōu)劣是LCD偏光片使用者最為關(guān)心的問題之一;
剝離膜(Cseparatefilm)：為單側(cè)涂布硅涂層的PET(對苯二甲酸乙二醇醋) 膜，主要起保護(hù)壓敏膠層的作用，同時其剝離力的大小對LCD貼片時的作業(yè)性。
