”东赢激光TFT-LCD行业用偏光片技术介绍一“

偏光片是液晶面板关键零件，是目前业界投资最为热门的行业之一，其成本约占面板原材料制造成本7%左右。需说明的是偏光片的应用范围很广，不但能使用在LCD做为偏光材料，亦可用于太阳眼镜、防眩护目镜、摄影器材之滤光镜、汽车头灯防眩处理及光量调整器等，其它尚有偏光显微镜与特殊医疗用眼镜。

由于目前偏光片的制造技术一直被日本、韩国、台湾等国家和地区所垄断，国内生产偏光片的企业尚少，而且主要产品为TN/STN型产品，目前国内上马的LCD生产线多为TFT型，相应的TFT型偏光片的市场缺口大，大部分产品主要依赖进口，极大影响了我国液晶产品的竞争能力。因而发展偏光片项目对完善我国液晶上游产业链，降低产品成本，提高市场竞争力有着重要意义。在深圳市政府的大力支持下，在深超公司的推动下，深纺织集团日前确定投资上马宽幅TFT-LCD用偏光片项目（盛波光电），预计2011年三季度投产，该项目的建成将填补了我国大陆地区该产业的空白。

一、偏光片原理

（一）偏光片原理及种类

1、原理

目前最通用的偏光膜是兰特在1938年所发明的H片，其制法如下：首先把透明塑料板（通常用PVA）浸渍在I2 / KI的水溶液中，使碘离子扩散渗入内层的PVA，微热后拉伸， PVA板变长同时也变得又窄又薄，PVA分子本来是任意角度无规则性分布的，受力拉伸后就逐渐一致地偏转于作用力的方向，附着在PVA上的碘离子也跟随着有方向性，形成了碘离子的长链。因为碘离子有很好的起偏性，它可以吸收平行于其排列方向的光束电场分量，只让垂直方向的光束电场分量通过，制成具有偏光作用的偏光膜，如图1。

最早的偏光片主要由中间能产生偏振光线的PVA膜，再在两面复合上TAC保护膜组成。为了方便使用和得到不同的光学效果，偏光片供应商应液晶显示器制造商要求，又在两面涂覆上压敏胶，再覆上离型膜，这种偏光片是最常见到的TN普通全透射偏光片。如果去掉一层离型膜，再复合一层反射膜，就是最普通的反射偏光片。

使用的压敏胶为耐高温防潮压敏胶，并对PVA进行特殊浸胶处理（染料系列产品），所制成的偏光片即为宽温类型偏光片；在使用的压敏胶中加入阻止紫外线通过的成份，则可制成防紫外线偏光片；在透射原片上再复合上双折射光学补偿膜，则可制成STN用偏光片；在透射原片上再复合上光线转向膜，则可制成宽视角偏光片或窄视角偏光片；对使用的压敏胶、PVA膜或TAC膜着色，即为彩色偏光片。实际上随着新型的液晶显示器产品不断开发出来，偏光片的类型也愈来愈多。

2、偏光片的种类

偏光膜的应用范围很广，不但能使用在LCD做为偏光材料，亦可用于太阳眼镜、防眩护目镜、摄影器材之滤光镜、汽车头灯防眩处理及光量调整器，其它尚有偏光显微镜与特殊医疗用眼镜。

(1)偏光片按功能分为透射式偏光片、反射式偏光片、半透过半反射式偏光片、补偿型偏光片几类；

(2)偏光片按染色方法分类

碘系偏光片：PVA与碘分子相结合，为现今生产偏光膜最主要的方法。容易获得高透过率、高偏振度的光学特性，但耐高温高湿的能力较差。

染料系偏光片：将具有二色性的有机染料吸着在PVA上，并加以延伸定向，使之具有偏旋光性能。不容易获得高透过率、高偏振度的光学特性，但耐高温高湿的能力较好。

（3）偏光膜按照偏材料的种类可分为四种：

金属偏光膜：将金、银、铁等金属盐吸附在高分子薄膜上，再加以还原，使棒状金属有起偏的能力，现在已不使用这种方法生产。

碘系偏光膜：PVA与碘分子所组成，为现今生产偏光膜最主要的方法。

染料系偏光膜：将具有二色性的有机染料吸着在PVA上，并加以延伸定向，使之具有偏旋光性能。

聚乙烯偏光膜：用酸为触媒，将PVA脱水，使PVA分子中含一定量乙烯结构，再加以延伸定向，使之具有偏旋光性能。

3、偏光片的结构及特性说明

偏光层：是由PVA（聚乙烯醇）薄膜经染色拉伸后制成，该层是偏光片的主要部分，也称偏光原膜。偏光层决定了偏光片的偏光性能、透过率，同时也是影响偏光片色调和光学耐久性的主要部分。

TAC层：由PVA膜制成的偏光层易吸水、褪色而丧失偏光性能，因此需要在其两边用一层光学均匀性和透明性良好的TAC（三醋酸纤维素酯）膜来隔绝水分和空气，保护偏光层。采用具有紫外隔离（UV CUT）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。

粘着剂（Adhesive）：可分为反射膜侧粘着剂和剥离膜侧粘着剂。反射膜侧粘着剂的作用是将反射膜牢固地粘合在TAC膜上，其工艺要求不允许有再剥离性。剥离膜侧粘着剂是一层压敏胶，它决定了偏光片的粘着性能及贴片加工性能，其性能优劣是LCD偏光片使用者最为关心的问题之一。

剥离膜（Separate film）：为单侧涂布硅涂层的PET（对苯二甲酸乙二醇酯）膜，主要起保护压敏胶层的作用，同时其剥离力的大小对LCD贴片时的作业性有一定影响。

保护膜（Protective film）：为单侧涂布EVA层（乙烯醋酸乙烯共聚物）的PE（聚乙烯）膜，具有低粘性，起保护TAC膜表面的作用。

反射膜（Reflective film）：为单侧蒸铝的PET膜，目前大多使用无指向反射型蒸铝膜。如将反射膜更换为半透半反膜，则可制成半透半反型偏光片，此外也可使用各种镀金、镀银膜、镭射膜作为反射膜，以获得各种底色和镜面反射等效果。

4、偏光片工作原理

偏光片的材料是掺杂碘分子的聚合物。由于碘分子沿同一方向排列时具有不对称的电子（云）密度，因此不同方向的极化光吸收系数不同。若光线的极化方向与碘分子链长轴方向垂直时，则极化光可以完全通过。

通常 ，把极化方向称为偏光片的吸收轴方向。如图4所示。只有与吸收轴方向同向的线性偏极光才能透过，否则透过光的强度随之减弱，直至完全遮蔽。图4为偏光片透光特性图，图左的线性偏极光继续前进，通过第二片偏光片时，光线通过，图右通过第二片时，光线被完全阻挡。