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偏光片的基本結構及工作原理

發(fā)布時間:2022-12-05 17:03:33 最后更新:2023-02-10 09:09:13 瀏覽次數(shù):8191

       偏光片是顯示面板的關鍵原材料之一。偏光片可以控制特定光束的方向,自然光在 通過偏光片時,與偏光片透過軸垂直的光將被吸收無法通過,從而只留下與偏光片 透過軸平行的光線,形成明暗對比,達到畫面顯示的功能。

 

       在 LCD 面板中需要用到兩張偏光片,下偏光片將背光源發(fā)出的光束轉換為偏振光, 上偏光片對偏振光進行解析,產(chǎn)生明暗對比,從而實現(xiàn)畫面的顯示。液晶顯示必須 依靠偏振光,少了任何一張偏光片,液晶顯示都無法顯示成像。而在 OLED 面板中 需要用到一張偏光片,用來消除外界環(huán)境的反射光,保證顯示的對比度足夠高。

 

       偏光片主要是由 PVA 膜、TAC 膜、保護膜、離型膜和壓敏膠等復合制成,其中起偏振作用的核心膜材是 PVA 膜,該材料決定了偏光片的偏光性能、透光度、偏振度、 色調(diào)等關鍵光學指標。PVA 膜經(jīng)過染色后吸附具有二向吸收功能的碘分子,通過拉 伸使得碘分子在 PVA 膜上有序排列,形成具有均勻二向吸收功能的偏光膜 ,其透 過軸與拉伸的方向垂直。

 

       TAC 膜是偏光片另一重要原材料,占偏光片總成本的 54%。TAC 膜充當 PVA 膜的支撐體,保證了 PVA 膜的延伸不會回縮,另外 TAC 膜還具有優(yōu)異的耐紫外線、耐 酸堿特性,保護 PVA 膜不受到水汽、紫外線等外界環(huán)境因素損害。PSA(壓敏膠) 是偏光片貼合在 LCD 面板上的膠材,決定了偏光片的粘著性能以及貼片加工性能。偏光片按照 PVA 膜的拉伸工藝可以分為干法拉伸和濕法拉伸兩大類。干法拉伸工藝是對 PVA 膜先進行拉伸,后進行染色、固色、復合、干燥等工藝;而濕法拉伸是將 PVA 膜先進行染色,在溶液中進行拉伸、固色、復合、干燥等工藝。目前偏光片 廠商主要是以濕法拉伸技術為主。

 

       按照 PVA 膜染色的成分不同,可以分為碘系偏光片和染料系偏光片。碘系偏光片中 PVA 膜吸附的是碘分子,具有較好的偏振度和透過率,但由于碘分子在高溫環(huán)境 下容易揮發(fā),其耐久度不足。而染料系偏光片中 PVA 膜吸附的是二向吸收有機染料, 可以較好地解決耐久性問題,但是染料的濃度較高,其透過率降低。目前市場主要 是以碘系偏光片為主。

 

       偏光片的主流生產(chǎn)工藝流程可以分為前、中、后三段工藝,其中前段工藝是偏光片 生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)。前段工藝包括對 TAC 膜的清洗和 PVA 膜的延伸及復合。將 TAC膜進行堿液處理,清洗之后烘干收卷,降低 TAV 膜的接觸角。PVA 膜的延伸和復合是將 PVA 膜浸入染色槽,吸附二向吸收的碘分子,再進行拉伸取向,烘干后與 TAC 膜復合在一起,得到偏光膜。中段工藝是涂布壓敏膠與復合離型膜等其他膜材的制程。后段工藝是將固化好的偏光片按照需要的尺寸大小進行裁剪、磨邊、清潔、檢驗及包裝。

 

       偏光片盈利能力好,同時具有較高的行業(yè)壁壘。從液晶面板行業(yè)毛利率的“微笑曲線”來看,偏光片處于面板行業(yè)上游,且其毛利率較高,大約為 40%,具有較好的 盈利能力。但同時偏光片的行業(yè)壁壘較高,主要包括技術壁壘、客戶壁壘。偏光片生產(chǎn)涉及的專業(yè)多、綜合性強,技術含量高;同時偏光片需要滿足各項光學指標, 生產(chǎn)任何一個環(huán)節(jié)出問題都會影響到最終產(chǎn)品,因此生產(chǎn)線工藝技術完善是需要多 年的技術經(jīng)驗積累的。國內(nèi)偏光片企業(yè)起步晚,且自主研發(fā)的周期長,在技術儲備、 工藝完善上還存在很大的差距。此外,偏光片是面板生產(chǎn)的關鍵原材料之一,其質 量好壞直接影響到面板的性能與質量,因此下游面板廠商對于產(chǎn)品認證的周期長、 門檻高,一經(jīng)確認一般不會輕易更換,對于新進入的企業(yè)來說客戶壁壘較高。

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