什么是偏光片 [有关TFT-LCD 用偏光片探析]

【关键词】TFT-LCD 偏光片 液晶显示器 发展

1 偏光片的原理与分类

1.1 原理

因为碘分子沿着同一方向排列时会产生

不对称电子密度,所以在不同方向上的极化光

吸收系数有一定差别,如果光线极化方向和碘

分子链长轴方向保持90°,那么极化光能够通

过。反之,透过光的强度会不断降低,甚至到

完全遮蔽。因此,可以得出碘分子长链的起偏

性良好。现阶段,最常见的偏光片是由1938

年兰特发明的H 片。

1.2 分类

根据功能进行划分,偏光片包括透射式

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。

根据起偏材质进行划分,偏光片包括以

下几种:金属偏光片是直接把金、银、铁等金

属盐与高分子薄膜上进行吸附,然后还原后使

得棒状金属具备一定的起偏能力;碘系偏光片

是在结合PVA 和碘分子的基础上,具备高透

过率、高偏振度的优势,然而其耐高温高湿性

能较差。这种偏光片的成本较低,所以市场占

有率比较高,而且应用领域广泛;染料系偏光

片是直接把具备二色性的有机染料在PVA 上

进行吸附,之后进行延伸定向,使其具备一定

的偏旋光性能,然而缺点透过率和偏振度较低,

优势是耐高温高湿,因此大多应用于汽车、船

舶等工业。

2 偏光片的性能指标与其影响因素

2.1 偏光片的外观指标与其影响因素

偏光片的外观指标包括表面平整度、外

观欠点数量等,对偏光片产品在贴片过程中的

利用率产生比较直接的影响,为确保偏光片外

观指标符合相关标准,对偏光片的生产环节进

行严格控制,包括材料选择、生产工艺、运输

文/王艳卿

偏光片是液晶显示器的重要

零部件之一,其应用范围非常广

泛。本文结合TFT-LCD 用偏光片,

首先对偏光片的原理与分类进行

分析,对偏光片的性能指标与其

影响因素进行研究,对偏光片的

附加功能进行探讨。

摘 要

存储、存放环境等。

2.2 偏光片的光学性能与其影响因素

偏光片光学性能包括以下几个指标,分

别是偏振度、透光率、防紫外线性能等,针对

于普通LCD 产品在对偏光片进行应用时,一

般应用偏振度与透光率比较高的产品,从而

促进LCD 显示器件显示质量及效率的提升,

充分减少能源损耗;然而对普通碘染色偏光片

来说,偏振度和透光率属于两个矛盾的因素,

一般是偏振度高,则透光率降低,不可避免

受到色调的影响,所以常规型偏光片的偏振

度处于90% ~ 99% 的范围,透光率指标处于

41% ~ 44% 的范围。色调指标的基本作用是

满足视觉习惯,偏光片尽可能要求色调偏差小,

确保LCD 产品色调的一致性。

2.3 偏光片的耐久性能指标与其影响因素

偏光片耐久性能指的是偏光膜耐久性,

以及压敏胶粘合剂的耐久性,前者指的是偏光

膜的耐高温、湿热、低温以及冷热冲击等性能,

具体影响因素包括其基本材质、染色材料、染

色工艺等。具体来说,偏光片选择的PVA 膜

分子质量、拉伸倍率和其耐久性成正比。此外,

偏光膜在生产时的着色度、染料抗水解能力也

对偏光膜耐久性有促进的影响,因为碘和碘化

物均属于非常容易水解的材质,所以,染料系

偏光片的耐久性能和碘染色系偏光片产品的耐

久性进行对比有很大优势。

为确保偏光片可以和液晶显示器的玻璃

面板进行紧密贴合,要在偏光片外层进行压敏

胶的涂抹,并且要复合离型膜以对压敏胶进行

保护,如果偏光片和被粘物进行粘合,则直接

撕去离型膜,不需要采用溶剂、热等方法,仅

仅施加一个轻度指压即可,压敏胶可以和被粘

物进行牢固粘合,因此,必须要求压敏胶具备

一定的再剥离性、剥离强度以及一定的持粘力

与初粘力。生产过程中压敏胶粘合剂技术对偏

光片生产有一定影响,包括粘合剂的生产、存

储、工艺等,因此,常规偏光片生产企业在对

粘合剂工艺条件进行确定后会应用很长时间,

且其工艺质量要求非常苛刻,以此保证生产质

量。

3 偏光片的附加功能

现阶段,随着液晶显示大型化、车载、

中小尺寸等各个方面的用途,尤其是要符合个

性化显示的效果,因此在偏光片生产制造时,

对特种材料、工艺进行选择,给偏光片附加很

多新功能。

早期,很多液晶显示器的功能还仅限于

办公、文字、简单图像显示等,对于画面质量

的要求很低,但是随着液晶显示器的应用越来

越广泛,尤其是液晶电视进入到百姓家庭,对

于画面质量的要求有了很大程度的提升。其

中,不得不提的是广视角功能,指的是液晶显

示器能够在非常大的视角范围内对画质进行观

察,前提是影像保持不变,从而满足数量更多、

视角更广的观众。目前来说,广视角技术包括

WV/SWV 广视角膜、补偿膜技术及IPS 技术。

IPS 广视角技术又叫平面控制模式广视角

技术,顾名思义,这种技术主要是以液晶分子

平面切换的方式来改善视角。它充分利用空间

厚度、摩擦强度、横向电场驱动的改变使液晶

分子作大幅度的平面旋转角。这种技术让用户

在任何情况下都只能看到液晶分子的短轴,令

各个角度观看屏幕,画面可视范围影响均较

少。IPS 广视角技术较前面两种技术要更加完

美。使用IPS 技术的液晶显示器可视角度可达

到170 度,可以说实现真正的超广视角。

IPS 的字面全称为In-PlaneSwitching,液

晶分子采用水平排列方式,并且两极处于同一

平面,这两点是IPS 技术区别于其他面板技术

的重要特征,也保证了IPS 面板遇阻后画面稳

定性更高。由于与众不同的内部结构,造就

了IPS 面板极具辨识性的产品特点。IPS 面板

用手轻轻划一下不容易出现水纹样变形,因此

又有硬屏之称。仔细看屏幕时,如果看到是方

向朝左的鱼鳞状象素,加上硬屏的话,那么就

可以确定是IPS 面板了。IPS 面板技术增强了

显示器动态显示效果,在观看体育赛事、动作

片等运动速度较快的节目时能够获得更好的画

质。和其他类型的面板相比,IPS 色彩还原准

确性高、响应时间快、色彩渲染丰富、可视角

度大、高对比度这五点是IPS 广视角面板的优

势。这五个方面的优势也让LGDisplay 推出的

IPS 广视角面迅速蹿红。

4 总结

综上所述,偏光片行业进入到稳定增长

阶段,国内需求非常旺盛,TFT-LCD 偏光片

生产会迎来快速发展,但是我们也要看到,在

许多关键材料方面依然需要从国外进口,和国

外还存在不小的差距,必须要加强研究。

参考文献

[1] 彭艳.LCD 的偏光片工艺技术[J]. 现代显

示,2005(06).

[2] 范志新. 偏光片知识讲座第三讲: 偏光元

件原理[J]. 现代显示,2012(04).

作者单位

精电(河源)显示技术有限公司 广东省河源

市 517000