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偏光片的生产流程和增值功能

 

博信光学元件超市 / 2012-04-13

 偏光片的全称应该是偏振光片,学过物理的应该知道什么是偏振光,液晶显示器的成像必须依靠偏振光,所有的液晶都有前后两片偏振光片紧贴在液晶玻璃,组成总厚度1mm左右的液晶片。如果少了任何一张偏光片,液晶片都是不能显示图像的。  

  偏光片的生产流程包括:染色,延伸,贴合和干燥。其中染色材料配方是重要的技术关键。另外PVA的延伸定向控制也会影响偏光膜的光学特性。高分子膜在经过延伸之后,通常机械性质会降低,变得易碎裂;且PVA膜具有亲水性,在湿热的环境下很快会变形、收缩、衰退,所以在偏光基体PVA延伸完后,要在两侧贴上三醋酸纤维(TAC)所组成的透明基板,一方面可做保护,一方面则可防止膜的回缩。TAC的生产是采用三醋酸纤维素脂(简称纤维素)和增塑剂,在二氯甲烷的混合溶剂中制成棉胶溶液,经过流延机流制成薄膜,经过干燥剥离收卷而成。

  其生产流程示意图如下:

偏光片预处理

图1 偏光片预处理

偏光片拉伸复合

图2 偏光片拉伸复合

偏光片涂布

图3 偏光片涂布

 偏光片的增值功能

  面对各偏光厂几乎接近无差异化技术,多数面板厂也已扶持自身之偏光厂。因此,研发新型非碘系延伸偏光片技术与广视角位相差膜技术也是各偏光厂脱离红海的方向。如日东电工在2006年开发的具有相位差补偿功能的涂覆技术,专门面向VA(vertical alignment)模式的液晶面板。通过在偏光板制成后紧接着薄薄地涂一层树脂,即可使其具有相位差补偿功能。以前的做法是将偏光板与多枚相位差补偿薄膜贴合在一起。

  由于偏光片是面板最外层的膜,所以要添加保护膜。此外,许多光学特性亦被加注在TAC膜/偏光片上。单纯不具备任何光学功能的TAC膜一般称为normal-TAC,仅被赋予支撑PVA的功能。最外层的TAC膜,需增加防眩AG、抗/减反射AR/LR处理等,以改善屏幕在外界强光环境下的显像品质。AG处理是将微粒子分散在树脂内,利用微粒子的大小与覆膜制程控制表面凹凸形状;AR处理是在偏光膜片的表面堆叠诱电体薄膜- 多层光学干涉层,方法主要有涂布和真空蒸镀(金属膜)。广视角TAC膜(WV TAC)多用于LCD监视器及NB,被FUJI FILM寡占,不但价格昂贵而且取得不易。

  在制造工艺上,光学干涉层的制造方法分干式和湿式法;干式包括真空蒸镀法、溅射法,在显示器上应用的多是表面物性强的金属氧化物薄膜。干式法原来一直采用间歇处理,近年来也应用了连续处理薄膜的方法,但是设备成本高,生产性低,价格非常高。湿式法有旋转涂布、浸溃涂布等间歇处理和凹版印刷涂布、辊筒式、挤出式等连续处理。旋转涂布、浸渍涂布一直用于CRT的AR处理,随着各种显示器不断平板化,对光学膜需求增加,降低成本的要求日益增强。通过连续处理的涂布法涂布的光学膜成本低,供给能力强等。

  总结:

  偏光片是LCD三大关键原材料之一,约占面板成本的10%左右,而且面板越大,偏光片所占成本比例就越高。我国偏光片企业具有成本,付款方式,供货保证和售后服务等优势。根据韩国和台湾的经验,在面板产能逐渐转移到我国的情况下,偏光片产业的大规模进口替代即将到来。下游客户普遍有强烈意愿配套使用国产偏光片,中低档产品中国产偏光片已经占有相当比例。预计国内市场在未来3-5年内的年TFT偏光片需求量将达5000多万平方米,市场规模达到100亿元以上。

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