[信息与通信]偏光片基本知识课件

1Stability Assurance Professional Optimization偏光片原理及技术偏光片原理及技术深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司2010.12.16偏光片原理及技术深圳市盛波光电科技有限公司2Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司目目 录录一、偏振光简介一、偏振光简介二、偏光片生产技术浅析二、偏光片生产技术浅析三、偏光片产业现状概述三、偏光片产业现状概述目 录一、偏振光简介3Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司一、偏振光简介1 1、光的理解、光的理解2 2、自然光、自然光3 3、光的偏振状态、光的偏振状态4 4、偏振光的定义、偏振光的定义5 5、偏振光的产生、偏振光的产生一、偏振光简介1、光的理解4Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司光的理解人类对光的了解依序可分成以下四个重要阶段：1.1.十七世纪中，牛顿的混色原理。十七世纪中，牛顿的混色原理。2.2.十九世纪初，杨氏十九世纪初，杨氏(Thomas Young)(Thomas Young)的光的波动理论。的光的波动理论。3.18733.1873年，马克斯威尔的电磁波理论。年，马克斯威尔的电磁波理论。4.4.二十世纪初，爱因斯坦利用量子学解释了光同时具有波动及二十世纪初，爱因斯坦利用量子学解释了光同时具有波动及粒子两种特性。粒子两种特性。光的理解人类对光的了解依序可分成以下四个重要阶段：5Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司自然光乱乱是各个振动的是各个振动的无规混杂无规混杂普通光源发光：普通光源发光：在在垂直传播方向的平面内垂直传播方向的平面内各个方向各个方向的光振动全有的光振动全有各个振各个振动动方向的强度相等方向的强度相等自然光乱是各个振动的无规混杂普通光源发光：6Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司光的偏振状态在纸面内振动在纸面内振动垂直纸面的振动垂直纸面的振动光矢量的振动方向总是与光的传播方向垂直的，即光矢量的横光矢量的振动方向总是与光的传播方向垂直的，即光矢量的横向振动状态，相对于传播方向不具有对称性，这种向振动状态，相对于传播方向不具有对称性，这种光矢量的振光矢量的振动相对于传播方向的不对称性，称为光的偏振性动相对于传播方向的不对称性，称为光的偏振性线偏振光线偏振光也叫也叫面偏振光面偏振光 偏振光偏振光 完全偏振光完全偏振光线偏振光的图示线偏振光的图示光的偏振状态在纸面内振动垂直纸面的振动光矢量的振动方向总是与7Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏振光的定义电磁波理论电磁波理论电场(E)、磁场(H)与电磁波进行的方向(k)偏振光的定义电磁波理论8Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司当光的电场向量E的分布不均时就称之为偏极化(Polarization)这样的光就称为偏极光（偏振光）1、偏极光的理论是用波动学来解释的 2、在此光仅理解为电磁波3、只考虑其电场向量E当光的电场向量E的分布不均时就称之为偏极化(Polariz9Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司非偏振光、部分偏振光和线性偏振光（当E只在一个方向振动）非偏振光、部分偏振光和线性偏振光（当E只在一个方向振动）10Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏振光的产生一般而言，制造偏振光的方法是由以下三个步骤：1.1.制造普通非偏振光。制造普通非偏振光。2.2.分解此非偏振光为两个相互垂直的线性偏振光。分解此非偏振光为两个相互垂直的线性偏振光。3.3.舍弃一条偏振光，应用另一条偏振光。舍弃一条偏振光，应用另一条偏振光。偏振光的产生一般而言，制造偏振光的方法是由以下三个步骤：11Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司制造偏振光的例子使自然光通过一系列玻璃片重叠在一起的玻璃堆，并使入使自然光通过一系列玻璃片重叠在一起的玻璃堆，并使入射角为起偏角，则透射光近似地为线偏振光。射角为起偏角，则透射光近似地为线偏振光。1.51.51.51.01.01.01.0制造偏振光的例子使自然光通过一系列玻璃片重叠在一起的玻璃堆，12Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司一、偏振光简介一、偏振光简介二、偏光片生产技术浅析（二、偏光片生产技术浅析（*）三、偏光片产业现状概述三、偏光片产业现状概述一、偏振光简介13Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片的定义是是一一种种人人工工膜膜片片，对对不不同同方方向向的的光光振振动动有有选选择择吸吸收收的的性性能能，从从而而使使膜膜片片中中有有一一个个特特殊殊的的方方向向，当当一一束束自自然然光光射射到到膜膜片片上上时时，与与此此方方向向垂垂直直的的光光振振动动分分量量完完全全被被吸吸收收，只只让让平平行行于于该该方方向向的的光光振振动动分分量量通通过过，即即只只允允许许沿沿某某一一特特定定方方向向的的光光通通过过的的光光学学器器件件，叫叫做做偏偏光光片片。这这个个特特定定的的方方向向叫叫做做偏偏光片的偏振化方向光片的偏振化方向，用，用“”“”表示。表示。特别说明：本文所述的偏光片是由高分子材料加工而成。特别说明：本文所述的偏光片是由高分子材料加工而成。偏光片的定义是一种人工膜片，对不同方向的光振动有选择吸收的性14Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片的理解腰横别扁担进不了城门腰横别扁担进不了城门通光方向通光方向形象说明偏形象说明偏光片的原理光片的原理偏光片的理解腰横别扁担进不了城门通光方向形象说明偏光片的原理15Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司看一个实验1、当偏光片光轴平行时，光通过最大；2、当偏光片光轴垂直时，光通过最小；3、当偏光片光轴夹角介于0-90之间，光通过也介于最大与最小之间。看一个实验1、当偏光片光轴平行时，光通过最大；16Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司看一个实例 玻璃门反光很强玻璃门反光很强带上偏光眼镜后带上偏光眼镜后带上偏光眼镜，并带上偏光眼镜，并调整好观察角度调整好观察角度看一个实例 玻璃门反光很强带上偏光眼镜后带上偏光眼镜，并调整17Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片的应用 偏光片的应用 18Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片的起源美国拍立得公司美国拍立得公司(Polaroid)(Polaroid)创始人兰特创始人兰特(Edwin H.Land)(Edwin H.Land)于于19381938年所发明。年所发明。灵感来源于碘掉入磺酸奎宁溶液中形成的绿色小晶体，具有特灵感来源于碘掉入磺酸奎宁溶液中形成的绿色小晶体，具有特异的光学性能。异的光学性能。偏光片的起源美国拍立得公司(Polaroid)创始人兰特(E19Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司最早在实验室里诞生的偏光片（1928年）兰特把碘的大颗粒晶体研磨兰特把碘的大颗粒晶体研磨(ball mill)(ball mill)成微小晶体，并成微小晶体，并使这些小晶体悬浮在液体中；使这些小晶体悬浮在液体中；将一塑料片放入上述的悬浮液中，然后再放入磁场或电场将一塑料片放入上述的悬浮液中，然后再放入磁场或电场中定向；中定向；将此塑料片从悬浮液中取出，碘晶体就会附盖在塑料片的将此塑料片从悬浮液中取出，碘晶体就会附盖在塑料片的表面上；表面上；将此塑料片留在磁场或电场中，干燥后就成为偏光膜；将此塑料片留在磁场或电场中，干燥后就成为偏光膜；缺点：费时、成本高和模糊不透明，没有商业价值。缺点：费时、成本高和模糊不透明，没有商业价值。最早在实验室里诞生的偏光片（1928年）兰特把碘的大颗粒晶体20Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司生产偏光片的关键因素1、碘2、高分子膜3、取向（Orientation）生产偏光片的关键因素1、碘21Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司第一个偏光片专利的诞生（美国，发明者：兰特）1 1、US patent 2,445,581(1943)US patent 2,445,581(1943)2 2、一张柔软富化学活性的透明塑料板、一张柔软富化学活性的透明塑料板(通常用通常用PVA)PVA)3 3、I I2 2/KI/KI的水溶液作为浸渍液的水溶液作为浸渍液4 4、取向、取向5 5、I I2 2的固定的固定6 6、干燥、干燥第一个偏光片专利的诞生（美国，发明者：兰特）1、US p22Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片的种类(1 1)金金属属偏偏光光膜膜 ：将将金金、银银、铁铁等等金金属属盐盐吸吸附附在在高高分分子子薄薄膜膜上上，再再加加以以还还原原，使使棒棒状状金金属属有有起起偏偏的的能能力力，没没有有产产业业化化。(2 2)碘碘系系偏偏光光膜膜 ：P PV VA A与与碘碘分分子子所所组组成成，为为现现今今生生产产偏偏光光膜膜最最主主要要的的方方法法。信信赖赖性性 最最 高高 可可 满满 足足6 6 0 0 /9 9 0 0%R R H H 5 5 0 0 0 0 h h；8 8 0 0 5 5 0 0 0 0 h h的的 要要 求求。(3 3)染染料料系系偏偏光光膜膜：将将具具有有二二色色性性的的有有机机染染料料吸吸着着在在P PV VA A上上，并并加加以以延延伸伸定定向向，使使之之具具有有偏偏光光性性能能。信信赖赖性性最最高高可可满满足足9 90 0/9 95 5%R RH H5 50 00 0h h；1 10 05 5 5 50 00 0h h的的要要求求。(4 4)聚聚乙乙烯烯偏偏光光膜膜：用用酸酸为为触触媒媒，将将P PV VA A脱脱水水，使使P PV VA A分分子子中中含含一一定定量量乙乙烯烯结结构构，再再加加以以延延伸伸定定向向，使使之之具具有有偏偏光光性性能能。偏光片的种类(1)金属偏光膜：将金、银、铁等金属盐吸附在23Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司TN、STN、TFT偏光片这是按照这是按照LCDLCD显示方式而分类的显示方式而分类的TN(Twisted Nematic):TN(Twisted Nematic):扭曲向列显示类型扭曲向列显示类型STN(Supper STN(Supper Twisted Twisted Nematic):Nematic):超超扭扭曲曲向向列显示类型列显示类型 TFT(Thin TFT(Thin Film Film Transistor):Transistor):薄薄膜膜晶晶体体管管显示类型显示类型TN、STN、TFT偏光片这是按照LCD显示方式而分类的24Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片的工作原理偏光片的工作原理25Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司 扭曲向列液晶显示器件（TN-LCD）（1971年1984年）扭曲向列液晶显示器件（TN-LCD）26Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司TN-LCD的特点1 1、最常见的一种液晶显示器件、最常见的一种液晶显示器件2 2、结构简单，易于制造、结构简单，易于制造3 3、耗电量极低、耗电量极低4 4、19711971年由瑞士人发明年由瑞士人发明,生产技术在日本迅速发展成熟，在生产技术在日本迅速发展成熟，在1979197919841984年间，其产量年均年间，其产量年均增长增长38%,38%,成本年递减成本年递减18%18%，销售额年增长，销售额年增长12%12%，在显示器件领域的地位仅次于，在显示器件领域的地位仅次于CRTCRT5 5、TN-LCDTN-LCD的信息容量小，只能用于笔段式数字显示及低路数（的信息容量小，只能用于笔段式数字显示及低路数（1616线以下）驱动的简单字线以下）驱动的简单字符显示符显示6 6、电光响应前沿不够陡峭，反应速度慢，阈值效应不明显、电光响应前沿不够陡峭，反应速度慢，阈值效应不明显7 7、不能实现大容量显示、彩色显示和动态显示、不能实现大容量显示、彩色显示和动态显示TN-LCD的特点1、最常见的一种液晶显示器件27Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司TN-LCD响应速度TN-LCD响应速度28Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司 STN STN 型型 LCDLCD 显显 示示 器器 结结 构构 图图(1985(19851990)1990)STN 型 LCD 显 示 器 结 构 图29Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司STN-LCD的发展及特点1 1、8080年代初，人们经过理论分析和实验发现，只要将分子的扭曲角增加到年代初，人们经过理论分析和实验发现，只要将分子的扭曲角增加到180180270270时，就可大大提高电光特性的响应速度时，就可大大提高电光特性的响应速度2 2、随着扭曲角的增大，曲线的斜率增加，当扭角达到、随着扭曲角的增大，曲线的斜率增加，当扭角达到270270时，斜率达到无穷大时，斜率达到无穷大3 3、曲线斜率的提高可以允许多路驱动，且可获得敏锐的锐度和宽的视角、曲线斜率的提高可以允许多路驱动，且可获得敏锐的锐度和宽的视角4 4、19851985年年19901990年年,LCD,LCD销售额年均增长率达销售额年均增长率达32%32%。此阶段发展最快的是。此阶段发展最快的是STN-LCD,STN-LCD,它从发明它从发明到批量生产仅用了五年时间到批量生产仅用了五年时间5 5、由于、由于STN-LCDSTN-LCD具有扫描线多、视角较宽、对比度好等特点具有扫描线多、视角较宽、对比度好等特点 ,很快在大信息容量显示的膝很快在大信息容量显示的膝上型、笔记本型、掌上型微机及中英文打字机、图形处理机、电子翻译机及其它办公上型、笔记本型、掌上型微机及中英文打字机、图形处理机、电子翻译机及其它办公和通信设备（手机）中获得广泛应用和通信设备（手机）中获得广泛应用,并成为该时代的主流产品并成为该时代的主流产品6 6、19901990年销售额年销售额1515亿美元亿美元,占整个占整个LCDLCD市场的市场的83%83%STN-LCD的发展及特点1、80年代初，人们经过理论分析30Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司STN-LCD液晶分子的倾斜角与约化电压的关系STN-LCD液晶分子的倾斜角与约化电压的关系31Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司TFT-LCD显示器示意图偏光片(上)TFT封蜡TABDriver LSI扩散片间隔圈导光板反射膜CCFL偏光片偏光片(下下)像素电子电容液晶PI 普通电子涂料颜色过滤黑色基质玻璃物质ACFTFT-LCD显示器示意图偏光片(上)TFT封蜡TABDri32Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司TFT LCDTFT LCD面板都是由一些零部件包括玻璃基板，液晶，塑料框架和光学薄面板都是由一些零部件包括玻璃基板，液晶，塑料框架和光学薄膜而组成的。光学薄膜在膜而组成的。光学薄膜在TFT LCDTFT LCD模块中发挥着重要的作用，比如协助控模块中发挥着重要的作用，比如协助控制，扩散以及亮度和对比度的增强。制，扩散以及亮度和对比度的增强。TFT LCD面板都是由一些零部件包括玻璃基板，液晶，塑料框33Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司TFT-LCD的特点1 1、同一般液晶显示器类似，两片玻璃板之间封入普通、同一般液晶显示器类似，两片玻璃板之间封入普通TNTN型液晶型液晶2 2、不同的是在玻璃基板上要放置扫描线和寻址线（行、列线），在交点、不同的是在玻璃基板上要放置扫描线和寻址线（行、列线），在交点上再制作上上再制作上TFTTFT有源器件和像素电极。上玻璃板是一共用电极，如果有源器件和像素电极。上玻璃板是一共用电极，如果是彩色显示，则还要在上面用微细加工方式（染色法，或印刷法）制是彩色显示，则还要在上面用微细加工方式（染色法，或印刷法）制作上与下面矩阵对应的作上与下面矩阵对应的R R、G G、B B滤色膜。滤色膜。TFTTFT的栅极的栅极G G接扫描电压主，接扫描电压主，漏极漏极D D接信号电压，源极接信号电压，源极S S接接ITOITO像素电极，与液晶像素串联，液晶像像素电极，与液晶像素串联，液晶像素可以等效成一个电阻素可以等效成一个电阻R RLCLC和一电容和一电容C CLCLC的并联。的并联。TFT-LCD的特点1、同一般液晶显示器类似，两片玻璃板之间34Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司TFT有源矩阵显示器件像素等效电路及驱动波形CGP-CGP-分布电容；分布电容；CST-CST-补偿电容；补偿电容；RON-RON-导通电阻；导通电阻；ROFF-ROFF-截止电阻截止电阻 由于超扭曲液晶显示器的发明及由于超扭曲液晶显示器的发明及TFTTFT液晶显示技术的突破，液晶显示技术的突破，LCDLCD技术进入技术进入了大容量化的新阶段，使便携计算机和液晶电视等新产品得以开发，了大容量化的新阶段，使便携计算机和液晶电视等新产品得以开发，并迅速商品化。并迅速商品化。LCDLCD市场需求量大幅度增长市场需求量大幅度增长TFT有源矩阵显示器件像素等效电路及驱动波形CGP-分布电35Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司TN、STN、TFT显示比较TNTN是最基本的是最基本的LCDLCD显示方式，只能显示黑白字段，画面分显示方式，只能显示黑白字段，画面分辨率低，适于静态图像显示。制作成本最低，对偏光片要辨率低，适于静态图像显示。制作成本最低，对偏光片要求不高；求不高；STNSTN是超扭曲型，可以显示彩色，分辨率有所提高，在小是超扭曲型，可以显示彩色，分辨率有所提高，在小尺寸色彩还原性接近尺寸色彩还原性接近TFTTFT，可显示静态图像及部分动画。，可显示静态图像及部分动画。制作成本适中，对偏光片有光学补偿功能的要求；制作成本适中，对偏光片有光学补偿功能的要求；TFTTFT是点像素控制显示，分辨率最高，色彩还原性最好，是点像素控制显示，分辨率最高，色彩还原性最好，显示效果与常规的显示效果与常规的CRTCRT相当。但制作成本最高，对偏光片相当。但制作成本最高，对偏光片要求也最高。要求也最高。TN、STN、TFT显示比较TN是最基本的LCD显示方式，只36Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司STN-LCDSTN-LCD以及以及TFT-LCDTFT-LCD两者两者2 2吋吋面板比较面板比较STN-LCD以及TFT-LCD两者2吋面板比较37Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司TN、STN、TFT对偏光片的要求（1）TNTN：偏振度：偏振度 95%95%，单体透过率，单体透过率40%40%，信赖性要求：，信赖性要求：40/90%RH500h40/90%RH500h；70 500h70 500h；STNSTN：偏振度：偏振度 99.5%99.5%，单体透过率，单体透过率42%42%，信赖性要求：，信赖性要求：60/90%RH500h60/90%RH500h；80 500h80 500h；有光学补偿功能；有光学补偿功能；TFTTFT：偏振度：偏振度 99.95%99.95%，单体透过率，单体透过率43%43%，信赖性要求：，信赖性要求：60/90%RH500h60/90%RH500h；80 500h80 500h；有；有AGAG、HCHC、WVWV等功能。等功能。TN、STN、TFT对偏光片的要求（1）TN：偏振度 9538Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司TN、STN、TFT对偏光片的要求（2）偏光片外观品质要求：（对下例疵点有严格的控制要求）偏光片中的异物及未溶的树脂胶层中出现的异物及不溶物保护膜或离型膜等辅助材料上的光学疵点生产环境必须保证相应的净化要求TNTN、STNSTN、TFTTFT对偏光片外观品质的要求依对偏光片外观品质的要求依次递增次递增TN、STN、TFT对偏光片的要求（2）偏光片外观品质要求：39Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片光学谱图的解读偏光片光学谱图的解读40Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司典型偏光片光学指标典型偏光片光学指标SingleParallelCrossedV value139.1130.450.1521599.502237.6828.250.1403599.504339.7531.450.1567699.503AVER38.8530.050.1599.50L*sa*sb*sL*pa*pb*pL*ca*cb*c168.834-0.9621.04662.04-2.2563.6521.3745.931-17.84267.782-0.9161.29960.115-2.1174.0251.2685.377-16.61369.292-0.9891.12162.884-2.3123.8051.4166.037-18.15AVER68.64-0.961.1661.68-2.233.831.355.78-17.53典型偏光片光学指标SingleParallelCrosse41Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片主要性能解析(1)1、透过率（Transmittance）可分为单体（可分为单体（singlesingle）、平行（）、平行（ParallelParallel）、直交（）、直交（CrossedCrossed）三）三项。通常使用积分球式分光光度计依照项。通常使用积分球式分光光度计依照JIS-Z-8701JIS-Z-8701对其进行测定。其对其进行测定。其中，单体透过率（中，单体透过率（Ts)Ts)指单片偏光片的透过率，平行透过率（指单片偏光片的透过率，平行透过率（TpTp）指）指两片吸光轴平行的偏光片叠加后的透过率，直交透过率（两片吸光轴平行的偏光片叠加后的透过率，直交透过率（TcTc）指两片）指两片吸光轴直交的偏光片叠加后的透过率，在这三项指标中吸光轴直交的偏光片叠加后的透过率，在这三项指标中TpTp和和TcTc影响影响LCDLCD屏的亮度（屏的亮度（L L）和对比度（）和对比度（Tp/TcTp/Tc），对），对LCDLCD制造商十分重要，为了制造商十分重要，为了获得高亮度高对比度的良好显示效果，希望获得高亮度高对比度的良好显示效果，希望TpTp尽可能的高而尽可能的高而TcTc尽可能尽可能的小。的小。偏光片主要性能解析(1)1、透过率（Transmittanc42Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片主要性能解析(2)2、偏光度（偏光度（Polarizing Co-Efficiency,PE)Polarizing Co-Efficiency,PE)偏光度是一个计算值，用来表示偏光片产偏光度是一个计算值，用来表示偏光片产生偏振光的综合效率。生偏振光的综合效率。偏光片主要性能解析(2)2、偏光度（Polarizing C43Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片主要性能解析(3)Ts=(k1+k2)/2Tp=(k12+k22)/2Tc=(k1k2)PE(I2-I1)(I1+I2)(k2-k1)(k1+k2)(Tp-Tc)(Tp+Tc)=IoIoI2=k2IoI1=k1Iok1k1Iok1k2Iok2k2Iok2k1IoIoIoIoIo偏光片主要性能解析(3)Ts=(k1+k2)/2Tp=(44Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片主要性能解析(4)（HueHue）色相）色相:由由a a、b b值来表示，通常使用积分球式分光光度计进行测定。值来表示，通常使用积分球式分光光度计进行测定。a a、b b值为值为CIECIE（国际照明委员会）（国际照明委员会）LabLab表色系统中的色坐标值，一组表色系统中的色坐标值，一组a a、b b值所对应的大致颜色可值所对应的大致颜色可从色坐标图中查得。从色坐标图中查得。剥离力剥离力:偏光片的剥离力又分为保护膜剥离力、剥离膜剥离力、对玻璃基板剥离力三项。偏光片的剥离力又分为保护膜剥离力、剥离膜剥离力、对玻璃基板剥离力三项。三种剥离力的测定均使用拉力实验机参照三种剥离力的测定均使用拉力实验机参照JIS-C-2107JIS-C-2107标准进行测定，其中保护膜剥离标准进行测定，其中保护膜剥离力和剥离膜剥离力的测定是沿力和剥离膜剥离力的测定是沿180180方向剥离，而对玻璃基板则是沿方向剥离，而对玻璃基板则是沿9090方向剥离。对方向剥离。对LCDLCD制造商而言，偏光片对玻璃基板的剥离性能十分重要。如粘贴后短时间（制造商而言，偏光片对玻璃基板的剥离性能十分重要。如粘贴后短时间（4 46 6小时）小时）内剥离困难或剥离后玻板上有残胶，则该偏光片返工性差，贴片不良会导致整块内剥离困难或剥离后玻板上有残胶，则该偏光片返工性差，贴片不良会导致整块LCDLCD屏屏报废。但如果剥离力很小，则易造成偏光片在玻璃基板上贴合后压敏胶耐久性和耐湿报废。但如果剥离力很小，则易造成偏光片在玻璃基板上贴合后压敏胶耐久性和耐湿性能下降以及剥离膜表面凹陷等不良缺陷，从而影响偏光片的使用性能。性能下降以及剥离膜表面凹陷等不良缺陷，从而影响偏光片的使用性能。偏光片主要性能解析(4)（Hue）色相:由a、b值来表示，通45Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司压敏胶重贴性胶拉丝OK偏光片偏光片液晶盒液晶盒压敏胶重贴性胶拉丝OK偏光片偏光片液晶盒液晶盒46Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片的结构（1）Protective FilmProtective Film PVA FilmPVA Film TAC FilmTAC Film TAC FilmTAC FilmPSAPSARelease FilmRelease Film WV DLCWV DLCLR/AR LayerLR/AR LayerAG Layer AG Layer TAC:Triacetyl CelluloseTAC:Triacetyl Cellulose（三醋酸纤维素）三醋酸纤维素）PVA:Polyvinyl Alcohol PVA:Polyvinyl Alcohol（聚乙烯醇）聚乙烯醇）PSA:Pressure Sensitive Adhesive PSA:Pressure Sensitive Adhesive（压敏胶）压敏胶）DLC:Discotic Liquid Crystal DLC:Discotic Liquid Crystal （盘状液晶）盘状液晶）AG/LR/AR:Anti-Glare/Low Reflection/Anti-Reflection AG/LR/AR:Anti-Glare/Low Reflection/Anti-Reflection（防眩光防眩光/低反射低反射/防反射）防反射）偏光片的结构（1）Protective Film PVA F47Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片的结构（2）偏光片是一种由多层高分子材料复合而成的具有产生偏振光功能的光偏光片是一种由多层高分子材料复合而成的具有产生偏振光功能的光学薄膜，按其在液晶屏的使用位置不同，大体上可分为面片（又称透学薄膜，按其在液晶屏的使用位置不同，大体上可分为面片（又称透过片）和底片两种（又称反射片）过片）和底片两种（又称反射片）偏光层：是由偏光层：是由PVAPVA（聚乙烯醇）薄膜经染色拉伸后制成，该层是偏光（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。过率，同时也是影响偏光片色调和光学耐久性的主要部分。偏光层的基本加工工艺按染色方法可分为染料系和碘系两大系列，按偏光层的基本加工工艺按染色方法可分为染料系和碘系两大系列，按拉伸工艺可分为干法拉伸和湿法拉伸两大系列，改变其材料和加工工拉伸工艺可分为干法拉伸和湿法拉伸两大系列，改变其材料和加工工艺可实现对偏光度、透过率、色调和光学耐久性的调整。艺可实现对偏光度、透过率、色调和光学耐久性的调整。偏光片的结构（2）偏光片是一种由多层高分子材料复合而成的具有48Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片的结构（3）TACTAC层：由层：由PVAPVA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两边用一层光学均匀性和透明性良好的TACTAC（三醋酸纤维素酯）膜来隔绝水分（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（和空气，保护偏光层。采用具有紫外隔离（UV CUTUV CUT）和防眩（）和防眩（Anti-GlareAnti-Glare）功能的功能的TACTAC膜可制成防紫外型偏光片和防眩型偏光片。膜可制成防紫外型偏光片和防眩型偏光片。粘着剂（粘着剂（adhesiveadhesive）：可分为）：可分为PVAPVA与与TACTAC膜之间的粘着剂、反射膜侧粘着剂和膜之间的粘着剂、反射膜侧粘着剂和剥离膜侧粘着剂。剥离膜侧粘着剂。PVAPVA与与TACTAC膜之间的粘着剂的性能直接影响到偏光片的耐久膜之间的粘着剂的性能直接影响到偏光片的耐久性能。反射膜侧粘着剂的作用是将反射膜牢固地粘合在性能。反射膜侧粘着剂的作用是将反射膜牢固地粘合在TACTAC膜上，其工艺要求膜上，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，其性能优劣是性能及贴片加工性能，其性能优劣是LCDLCD偏光片使用者最为关心的问题之一。偏光片使用者最为关心的问题之一。偏光片的结构（3）TAC层：由PVA膜制成的偏光层易吸水、褪49Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片的结构（4）离型膜（离型膜（Release filmRelease film）：为单侧涂布硅涂层的）：为单侧涂布硅涂层的PETPET（对苯二甲酸乙二醇酯）（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膜，主要起保护压敏胶层的作用，同时其剥离力的大小对LCDLCD贴片时的作业性贴片时的作业性有一定影响有一定影响保护膜（保护膜（protective filmprotective film）：为单侧涂布）：为单侧涂布EVAEVA层（乙烯醋酸乙烯共聚物）的层（乙烯醋酸乙烯共聚物）的PEPE（聚乙烯）膜，具有低粘性，起保护（聚乙烯）膜，具有低粘性，起保护TACTAC膜表面的作用膜表面的作用反射膜（反射膜（reflective filmreflective film）：为单侧蒸铝的）：为单侧蒸铝的PETPET膜，目前大多使用无指向反膜，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，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面反射等效果偏光片的结构（4）离型膜（Release film）：为单50Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片的结构-透过型偏光片偏光片的结构-透过型偏光片51Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片的结构-反射、半反半透型偏光片偏光片的结构-反射、半反半透型偏光片52Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏偏光光片片的的生生产产工工序序偏光片的生产工序53Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司信息与通信偏光片基本知识课件54Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司原料检验原料检验1 1、膜材的物理性能（光学、力学、外观等）、膜材的物理性能（光学、力学、外观等）膜材包括：PVA膜、TAC膜、剥离膜、保护膜、反射（半透过半反射）膜、位相差膜等；2 2、化学品的物性（纯度、化学活性等）、化学品的物性（纯度、化学活性等）化学品包括：纯水、I2、KI、H3BO3、KOH（NaOH)、HCl、ZnCl2、PVA胶及其助剂、压敏胶及其助剂等。原料检验1、膜材的物理性能（光学、力学、外观等）55Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司TACTAC膜亲水性处理（膜亲水性处理（1 1）1 1、原因：赋予、原因：赋予TACTAC膜表面亲水性，提高与膜表面亲水性，提高与PVAPVA膜的粘接能力；膜的粘接能力；2 2、原理：、原理：TACTAC膜与强碱发生皂化反应，使膜与强碱发生皂化反应，使酯基转变为羟基。酯基转变为羟基。TAC膜亲水性处理（1）1、原因：赋予TAC膜表面亲水性，提56Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司TACTAC膜亲水性处理（膜亲水性处理（2 2）3、反应式：4、处理效果表征：TAC膜亲水性处理（2）3、反应式：4、处理效果表征：57Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司TACTAC膜亲水性处理（膜亲水性处理（3 3）5、工艺流程示意图TAC膜亲水性处理（3）5、工艺流程示意图58Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司延伸及染色（延伸及染色（1 1）一、干法拉伸工艺延伸及染色（1）一、干法拉伸工艺59Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司图解干法拉伸工艺图解干法拉伸工艺图解干法拉伸工艺60Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片主要生产工艺方法（偏光片主要生产工艺方法（2 2）二、湿法拉伸工艺偏光片主要生产工艺方法（2）二、湿法拉伸工艺61Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司图解湿法拉伸工艺图解湿法拉伸工艺图解湿法拉伸工艺62Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片主要生产工艺方法比较偏光片主要生产工艺方法比较1、干法盛行于干法盛行于7070年代，湿法开始于年代，湿法开始于8080年代，是目年代，是目前主流生产工艺；前主流生产工艺；2 2、原材料（原材料（PVAPVA）利用率上，干法优于湿法；）利用率上，干法优于湿法；3 3、偏光片性能方面，湿法优于干法；偏光片性能方面，湿法优于干法；4 4、设备产能方面，湿法优于干法；、设备产能方面，湿法优于干法；5 5、操作及控制水平，湿法比干法先进。、操作及控制水平，湿法比干法先进。偏光片主要生产工艺方法比较1、干法盛行于70年代，湿法开始于63Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司原材料（原材料（PVAPVA）利用率）利用率产品每平方米PVA膜可生产偏光片（M2）（理论值）干法拉伸工艺湿法拉伸工艺TN3.562.93STN3.422.75TFT3.332.47原材料（PVA）利用率产品每平方米PVA膜可生产偏光片（M264Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司偏光片性能湿法优于干法偏光片性能湿法优于干法1.1.干法工艺下，干法工艺下，PVAPVA先拉伸取向，后染色；湿法工先拉伸取向，后染色；湿法工艺下，艺下，PVAPVA先染色，后取向；先染色，后取向；2.2.高温下，高温下，PVAPVA会发生物性变化，可能对后道加工会发生物性变化，可能对后道加工产生不良影响。产生不良影响。偏光片性能湿法优于干法干法工艺下，PVA先拉伸取向，后染色；65Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司工艺关键点工艺关键点1 1、拉伸比拉伸比2 2、染色液配方及温度、染色时间染色液配方及温度、染色时间3 3、固色液配方及温度、固色时间固色液配方及温度、固色时间4 4、补色液配方及温度、补色时间、补色液配方及温度、补色时间5 5、PVAPVA干燥工艺（温度、时间等）干燥工艺（温度、时间等）6 6、复合方式及复合胶配方复合方式及复合胶配方7 7、原光片干燥工艺（温度、时间等）原光片干燥工艺（温度、时间等）8 8、全程张力控制、全程张力控制9 9、针对干、湿法拉伸工艺，还有各自特点针对干、湿法拉伸工艺，还有各自特点工艺关键点1、拉伸比66Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司拉伸比拉伸比产品拉伸比TN3.5-4.5STN4.5-5.5TFT5.5-6.0拉伸比产品拉伸比TN3.5-4.5STN4.5-5.5TFT67Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司染色液配方及温度、染色时间染色液配方及温度、染色时间1.1.染色液（碘系）主要成份：染色液（碘系）主要成份：KIKI、I I2 22.2.有助于有助于I I2 2溶解的其它成份溶解的其它成份3.3.I I2 2易于升华，因此染色温度不宜过高易于升华，因此染色温度不宜过高4.4.理论上，理论上，KI/IKI/I2 2的浓度越低，染色时间越长，染色的效果的浓度越低，染色时间越长，染色的效果（均匀性及上染率）越好。但必须兼顾到生产效率。（均匀性及上染率）越好。但必须兼顾到生产效率。染色液配方及温度、染色时间染色液（碘系）主要成份：KI、I268Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司固色液配方及温度、固色时间固色液配方及温度、固色时间1.1.主要成份为硼酸（主要成份为硼酸（H H3 3BOBO3 3）2.2.有助于将有助于将I I2 2固定于固定于PVAPVA上的其它成份上的其它成份3.3.有助于提高有助于提高PVAPVA耐候性能的成份耐候性能的成份4.4.理论上升高温度，可使固色反应快速进行，但必须考虑理论上升高温度，可使固色反应快速进行，但必须考虑到到I I2 2的升华和的升华和PVAPVA膜的承受能力膜的承受能力5.5.理论上固色时间越长，越有利于固色反应进行完全，但理论上固色时间越长，越有利于固色反应进行完全，但必须考虑高温对偏光片性能的影响及生产效率必须考虑高温对偏光片性能的影响及生产效率固色液配方及温度、固色时间主要成份为硼酸（H3BO3）69Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司PVAPVA干燥工艺（温度、时间等）干燥工艺（温度、时间等）1.1.是固色反应的继续是固色反应的继续2.2.为保证干燥的完全和均匀，温度需要进行梯度管理为保证干燥的完全和均匀，温度需要进行梯度管理3.3.干燥时间应根据温度决定，还要兼顾生产效率干燥时间应根据温度决定，还要兼顾生产效率4.4.干燥效果以略低于干燥效果以略低于PVAPVA膜在操作环境中的回潮率为宜，膜在操作环境中的回潮率为宜，太干和太湿都不好太干和太湿都不好PVA干燥工艺（温度、时间等）是固色反应的继续70Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司复合方式及复合胶配方复合方式及复合胶配方1.1.复合胶主要成份为复合胶主要成份为PVAPVA2.2.可以加入提高其粘性和耐候性能的成份可以加入提高其粘性和耐候性能的成份3.3.复合胶的配方须与干燥工艺相匹配复合胶的配方须与干燥工艺相匹配4.4.复合方式复合方式通常有水平和垂直两种，须根据不同的片路情通常有水平和垂直两种，须根据不同的片路情况进行选择况进行选择5.5.对复合辊的表面性能要求严格对复合辊的表面性能要求严格复合方式及复合胶配方复合胶主要成份为PVA71Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司复合方式的比较复合方式的比较水平复合方式垂直复合方式L复合方式的比较水平复合方式垂直复合方式L72Stability Assurance Professional Optimization深圳市盛波光电科技有限公司深圳市盛波光电科技有限公司原光片干燥工艺（温度、时间等）原光片干燥工艺（温度、时间等）1.为保证干燥的完全和均匀，温度需要进行梯度管理为保证干燥的完全和均匀，温度需要进行梯度管理2.干燥时间应根据温度决定，还要兼顾生产效率干燥时间应根据温度决定，还要兼顾生产效率3.干燥效果以略低于原光片在操作环境中的回潮率为宜，干燥效果以略低于原光片在操作环境中的回潮率为宜，太干和太湿都不好太干和太湿都不好原光片干燥工艺（温度、时间等）为保证干燥的完全和均匀，温度需73Stability Assurance Professional Opt