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[摘 要]近年来随着信息技术的不断发展以及国家不断加强资金和技术的相关投入，TFT-LCD产业得到了进一步的发展。偏光片项目是整个液晶显示产业的重要一环，本文希望能通过介绍和分析偏光片技术的相关原理及发展走向，让更多业内人士从其工作原理出发，更好的了解其相关技术及趋势走向，推动产业整体向前发展。
[关键词]TFT-LCD；偏光片技术；发展走向
中图分类号：P687 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）44-0041-01
引言：在物理学中我们定义相对于传播方向固定振动的光为偏振光，这种偏振光最终形成了我们常见的液晶显示成像。本文所介绍的偏光片实际上是偏振光片的简称，它是液晶面板的重要组成部分之一。除了本文所介绍的TFT-LCD领域外，它在其他诸如太阳镜、滤光镜以及医用特殊眼镜等方面也有着广泛的应用。现阶段我国大力发展偏光片项目，不断加强对该项目在面板领域的技术、资金投资，有利于有效降低液晶产业投资成本，促进相关技术的成熟发展有着极其重要的现实意义。
一、偏光片技术相关原理
（一）原理
在1938年，一个叫兰特的人经过不断的尝试，完成了一种叫H片的发明，这也就是一直沿用至今的目前最常见的偏光片。其原理可简要描述如下：将透明的塑料板浸渍在碘的水溶液里，碘分子扩散到了塑料板的内层并随着透明塑料板的受热拉伸而具有了方向性，从而产生了不对称的电子密度。在不同方向有了不同的极化光吸收系数，随着碘分子链的长轴方向与光线的极化方向不断变化，那些平行于它的排列方向的光束分量被完全吸收，而垂直于它排列方向上的光束分量则完全通过。这样就制作成了最初有偏光效果的偏关片。随着科学技术的不断进步，在此原理基础上各类新型的TFT-LCD产品推陈出新，偏光片的种类也就越来越多。
（二）种类划分
偏光片可根据它种类的不同应用于不同的领域。无论是用为面板上的偏光材料还是摄影器材上的滤光作用，又或者是汽车头灯上的光量调节都有它的用武之地。可按以下分类对其进行种类划分。
1.按功能作用
可划分为：反射式、半透过半反射式、透射式以及补偿型。
2.按起偏材料性质
金属偏光片：经过将金银等金属盐吸附于高分子薄膜，而后将其还原，得到的有起偏能力的金属棒。
碘系偏光片：目前应用最广泛的一类偏光片，是碘分子与PVA（透明塑料板）结合而成，成本较低，透过率和偏振度较高，弊端是不耐高温、高湿环境。
染料系偏光片：与碘系偏光片的区别是，它是碘分子与有机染料的结合。因其能够适应高温和高湿的环境，主要应用于汽车制造等工业，缺点是透过率和偏振度较低。
3.按染色方法
可划分为：碘系偏光片和染料系偏光片。
（三）性能指标
1.外观指标
包括表面平整度等技术指标。这类指标是影响其产品贴片过程中有效利用率的重要因素，故在生产过程中应该严格控制生产工艺及运输储存环境等因素[1]。
2.光学性能
包括偏振度、透光率等。只有这两个指标越高，TFT-LCD显示器的质量和效率才能得到提高。但是由于在传统的碘染色偏光片中，这两个因素是成反比的存在，故在一般的应用中，要合理选取它们的范围，以达到最佳效果。
3.耐久性能
包括偏光膜、压敏胶粘合剂的耐久性。偏光膜耐久性是其对温度湿度及冷热冲击所表现出来的耐受性能，一般来说染料系的偏光片耐久性要优于碘染色系；
压敏胶粘合剂耐久性对偏光片地生产质量也有着重要影响，不仅需有具备一定的再剥离性、剥离强度而且对它的持粘力与初粘力也有一定要求[1]。
二、偏光片技术发展走向
自从1938年被发明以来，偏光片的制作工艺及其材料选取一直沿用至今没有太大的变化。制作流程也仍是按照选材、染色、拉伸、贴合等方法步骤一一实施。虽然近年来，各类技术不断发展，衍生出了大型化、特殊化等新的需求，并一直朝着多功能化的形势在发展，但是它一个最基本的要求仍然是在保持高偏振度的情况下不断增加透光率。考虑到偏振度和透光率也逐渐接近理论值，故未来的发展方向是朝着低反射率努力，分析现阶段生产技术领域，有如下技术发展走向。
（一）碘系偏光片生产
一是提升原材料性能。不管是从膜的均匀性等方面着手提升，还是针对如胶粘剂、压敏胶等辅助材料的性能提升，其根本目的都是从不同侧面来提升偏光片的光学性能和耐久性能。近年来，日本的一些公司如富士胶卷等都有涉及这方面的大量研究及专利的发明[2]。
二是改進产品生产工艺。科学技术的进步使得产品的生产工艺技术得到了不断的优化改进，虽然依旧沿用最初的原理，但是在生产过程中，不论是染色、补色的效率还是干燥的方法均比初期有了很大的变化。国内外的生产厂家纷纷花费大量的资金和技术投入，掌握了各自的核心科技。
（二）染料系偏光技术
在前文中我们提到过，相比于碘系偏光技术，染料系的偏光片具有耐高温高湿的优势，适用于车载及室外复杂环境下的TFT-LCD显示器使用。该技术生产的偏光片光学性能主要取决于染料的二色性和生产过程中的工艺控制技术。在此类技术领域中，日本的公司由于起步早、科技含量高，现处于领先地位。
（三）其他功能
经过这些年来的发展，大型化、个性化、多用途的液晶显示效果要求，也促使了偏光片延伸发展出各种新的功能。
1.广视角
今年来TFT-LCD的应用越来越广泛，而用户对其视场角的要求也越来越多样化。为了满足用户广视角的需求，生产商在两个方向对该问题进行了研究。一是开发新的液晶驱动；二是在原基础上附加一层光学补偿膜。两种方法都是通过配合附加的光学补偿膜来最终形成所谓的椭圆偏光片，实现视角在面板全方向上都能达到800nm以上，到达广视角的效果[3]。 2.高清晰度
为了实现液晶显示的高清晰度，有以下方法可以采用：
一是抗眩处理。一般是通过压花处理等方法使得偏光片表面出现凹凸不平的形状，图像得到扩散反射后，其轮廓会变得模糊不清，这样就避免了因为光线的过度集中而导致观看时引起的视觉不适情况的发生，最终到达抗眩的目的。
二是硬涂层。为了加强偏光片表面的坚硬程度使其较好的应对生活中的剐蹭，日本的相关公司开发了一种可涂在偏光片表面硬涂层材料，该材料还可以增强偏光膜与其他粘附在其上的膜层之间的粘附度，从而间接提高液晶显示的清晰度。
三是防反射。液晶面板在光线下直视时，往往会出现由光线反射引起的面板清晰度降低的情况。针对这种情况，可以将基片上粘附一层膜，这层膜通过使反射回来的光与入射光产生相消干涉，从而阻止光的反射。
四是防污处理。通过改进偏光片中的其他功能膜层，减小整个表面张力，这样一来，水污油污等在其表面就容易去除或者不容易粘粘。
五是增亮和节能。通过在原结构上设置增亮膜层，来吸收之前被浪费的偏振光，在通过对这些偏振光地循环使用，来达到增加屏幕亮度和节约能源的目的[4]。
3.多功能膜
社会的不断发展使用户的需求也变得越来越多样化和个性化，各种功能的实现依赖于在偏振光片上贴附的各类辅助膜层，这样就又使得偏光片变得比以前厚的同时又会出现透光率下降和成本上升等问题，因此研究开发一.种多功能膜，这种膜兼具各类膜功能的特点、能完成多张膜的功能，成了一种新的发展趋势。
三、结束语
从世界的角度来看，液晶显示这个产业对于我国来说发展正处在机遇与挑战并存的发展階段，偏光片的相应技术也日趋成熟，但是随着经济全球化的进程不断加剧，该产业的核心技术正在不断扩散，我国应该抓住这个有利时机引进相关产业技术，相关产业部门更要合理利用国家优惠政策的扶持，持续的吸引相关人才发展技术，发扬艰苦创业的精神，力求打破其他国家对技术和市场的垄断地位，在国际市场中抢占我们自己的专属领地。
参考文献：
[1]王艳卿.有关TFT-LCD用偏光片探析.电子技术与软件工程10（2016）：119-119.
[2]杨林杰.TFT-LCD缺陷检查的设备应用及算法研究.Diss.厦门大学，2016.
[3]俞文骥等.液晶显示用三醋酸纤维素的现状.塑料工业45.4（2017）：13-16.
[4]吴宗立，and朱文辉.一种抗干扰TFT?LCD模组.CN206115079U.2017.
作者简介：
赵岩，1988年9月，男，汉族，吉林省农安县人，本科学历，北京京东方显示技术有限公司
[关键词]TFT-LCD；偏光片技术；发展走向
中图分类号：P687 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）44-0041-01
引言：在物理学中我们定义相对于传播方向固定振动的光为偏振光，这种偏振光最终形成了我们常见的液晶显示成像。本文所介绍的偏光片实际上是偏振光片的简称，它是液晶面板的重要组成部分之一。除了本文所介绍的TFT-LCD领域外，它在其他诸如太阳镜、滤光镜以及医用特殊眼镜等方面也有着广泛的应用。现阶段我国大力发展偏光片项目，不断加强对该项目在面板领域的技术、资金投资，有利于有效降低液晶产业投资成本，促进相关技术的成熟发展有着极其重要的现实意义。
一、偏光片技术相关原理
（一）原理
在1938年，一个叫兰特的人经过不断的尝试，完成了一种叫H片的发明，这也就是一直沿用至今的目前最常见的偏光片。其原理可简要描述如下：将透明的塑料板浸渍在碘的水溶液里，碘分子扩散到了塑料板的内层并随着透明塑料板的受热拉伸而具有了方向性，从而产生了不对称的电子密度。在不同方向有了不同的极化光吸收系数，随着碘分子链的长轴方向与光线的极化方向不断变化，那些平行于它的排列方向的光束分量被完全吸收，而垂直于它排列方向上的光束分量则完全通过。这样就制作成了最初有偏光效果的偏关片。随着科学技术的不断进步，在此原理基础上各类新型的TFT-LCD产品推陈出新，偏光片的种类也就越来越多。
（二）种类划分
偏光片可根据它种类的不同应用于不同的领域。无论是用为面板上的偏光材料还是摄影器材上的滤光作用，又或者是汽车头灯上的光量调节都有它的用武之地。可按以下分类对其进行种类划分。
1.按功能作用
可划分为：反射式、半透过半反射式、透射式以及补偿型。
2.按起偏材料性质
金属偏光片：经过将金银等金属盐吸附于高分子薄膜，而后将其还原，得到的有起偏能力的金属棒。
碘系偏光片：目前应用最广泛的一类偏光片，是碘分子与PVA（透明塑料板）结合而成，成本较低，透过率和偏振度较高，弊端是不耐高温、高湿环境。
染料系偏光片：与碘系偏光片的区别是，它是碘分子与有机染料的结合。因其能够适应高温和高湿的环境，主要应用于汽车制造等工业，缺点是透过率和偏振度较低。
3.按染色方法
可划分为：碘系偏光片和染料系偏光片。
（三）性能指标
1.外观指标
包括表面平整度等技术指标。这类指标是影响其产品贴片过程中有效利用率的重要因素，故在生产过程中应该严格控制生产工艺及运输储存环境等因素[1]。
2.光学性能
包括偏振度、透光率等。只有这两个指标越高，TFT-LCD显示器的质量和效率才能得到提高。但是由于在传统的碘染色偏光片中，这两个因素是成反比的存在，故在一般的应用中，要合理选取它们的范围，以达到最佳效果。
3.耐久性能
包括偏光膜、压敏胶粘合剂的耐久性。偏光膜耐久性是其对温度湿度及冷热冲击所表现出来的耐受性能，一般来说染料系的偏光片耐久性要优于碘染色系；
压敏胶粘合剂耐久性对偏光片地生产质量也有着重要影响，不仅需有具备一定的再剥离性、剥离强度而且对它的持粘力与初粘力也有一定要求[1]。
二、偏光片技术发展走向
自从1938年被发明以来，偏光片的制作工艺及其材料选取一直沿用至今没有太大的变化。制作流程也仍是按照选材、染色、拉伸、贴合等方法步骤一一实施。虽然近年来，各类技术不断发展，衍生出了大型化、特殊化等新的需求，并一直朝着多功能化的形势在发展，但是它一个最基本的要求仍然是在保持高偏振度的情况下不断增加透光率。考虑到偏振度和透光率也逐渐接近理论值，故未来的发展方向是朝着低反射率努力，分析现阶段生产技术领域，有如下技术发展走向。
（一）碘系偏光片生产
一是提升原材料性能。不管是从膜的均匀性等方面着手提升，还是针对如胶粘剂、压敏胶等辅助材料的性能提升，其根本目的都是从不同侧面来提升偏光片的光学性能和耐久性能。近年来，日本的一些公司如富士胶卷等都有涉及这方面的大量研究及专利的发明[2]。
二是改進产品生产工艺。科学技术的进步使得产品的生产工艺技术得到了不断的优化改进，虽然依旧沿用最初的原理，但是在生产过程中，不论是染色、补色的效率还是干燥的方法均比初期有了很大的变化。国内外的生产厂家纷纷花费大量的资金和技术投入，掌握了各自的核心科技。
（二）染料系偏光技术
在前文中我们提到过，相比于碘系偏光技术，染料系的偏光片具有耐高温高湿的优势，适用于车载及室外复杂环境下的TFT-LCD显示器使用。该技术生产的偏光片光学性能主要取决于染料的二色性和生产过程中的工艺控制技术。在此类技术领域中，日本的公司由于起步早、科技含量高，现处于领先地位。
（三）其他功能
经过这些年来的发展，大型化、个性化、多用途的液晶显示效果要求，也促使了偏光片延伸发展出各种新的功能。
1.广视角
今年来TFT-LCD的应用越来越广泛，而用户对其视场角的要求也越来越多样化。为了满足用户广视角的需求，生产商在两个方向对该问题进行了研究。一是开发新的液晶驱动；二是在原基础上附加一层光学补偿膜。两种方法都是通过配合附加的光学补偿膜来最终形成所谓的椭圆偏光片，实现视角在面板全方向上都能达到800nm以上，到达广视角的效果[3]。 2.高清晰度
为了实现液晶显示的高清晰度，有以下方法可以采用：
一是抗眩处理。一般是通过压花处理等方法使得偏光片表面出现凹凸不平的形状，图像得到扩散反射后，其轮廓会变得模糊不清，这样就避免了因为光线的过度集中而导致观看时引起的视觉不适情况的发生，最终到达抗眩的目的。
二是硬涂层。为了加强偏光片表面的坚硬程度使其较好的应对生活中的剐蹭，日本的相关公司开发了一种可涂在偏光片表面硬涂层材料，该材料还可以增强偏光膜与其他粘附在其上的膜层之间的粘附度，从而间接提高液晶显示的清晰度。
三是防反射。液晶面板在光线下直视时，往往会出现由光线反射引起的面板清晰度降低的情况。针对这种情况，可以将基片上粘附一层膜，这层膜通过使反射回来的光与入射光产生相消干涉，从而阻止光的反射。
四是防污处理。通过改进偏光片中的其他功能膜层，减小整个表面张力，这样一来，水污油污等在其表面就容易去除或者不容易粘粘。
五是增亮和节能。通过在原结构上设置增亮膜层，来吸收之前被浪费的偏振光，在通过对这些偏振光地循环使用，来达到增加屏幕亮度和节约能源的目的[4]。
3.多功能膜
社会的不断发展使用户的需求也变得越来越多样化和个性化，各种功能的实现依赖于在偏振光片上贴附的各类辅助膜层，这样就又使得偏光片变得比以前厚的同时又会出现透光率下降和成本上升等问题，因此研究开发一.种多功能膜，这种膜兼具各类膜功能的特点、能完成多张膜的功能，成了一种新的发展趋势。
三、结束语
从世界的角度来看，液晶显示这个产业对于我国来说发展正处在机遇与挑战并存的发展階段，偏光片的相应技术也日趋成熟，但是随着经济全球化的进程不断加剧，该产业的核心技术正在不断扩散，我国应该抓住这个有利时机引进相关产业技术，相关产业部门更要合理利用国家优惠政策的扶持，持续的吸引相关人才发展技术，发扬艰苦创业的精神，力求打破其他国家对技术和市场的垄断地位，在国际市场中抢占我们自己的专属领地。
参考文献：
[1]王艳卿.有关TFT-LCD用偏光片探析.电子技术与软件工程10（2016）：119-119.
[2]杨林杰.TFT-LCD缺陷检查的设备应用及算法研究.Diss.厦门大学，2016.
[3]俞文骥等.液晶显示用三醋酸纤维素的现状.塑料工业45.4（2017）：13-16.
[4]吴宗立，and朱文辉.一种抗干扰TFT?LCD模组.CN206115079U.2017.
作者简介：
赵岩，1988年9月，男，汉族，吉林省农安县人，本科学历，北京京东方显示技术有限公司