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有读者朋友私信留言,诉求聊聊偏光片,其实偏光片涉及到的内容有很多,如:偏光片制造工艺、偏光片各组成材料作用、偏光片工作原理、偏光片常见分类、偏光片常见问题点、偏光片设计及选型要点等。

上面任何一个板块拉出来谈至少得一篇文章才能说清楚,不凡收集、整理一些资料后续和读者朋友进行分享。和偏光片相关的内容之前的文章也有分享过。可以到公众号:平板显示汇进行查阅。

想要对一个产品、材料有最基础的了解,不凡认为关键点之一在于先看懂产品、材料的规格书。那什么叫“看懂规格书”呢?

不凡认为最核心的点在于将规格中的关键性能参数给弄明白,深刻理解规格书中关键性能参数所代表的含义及意义,掌握关键性能参数的变化对产品、材料会有哪些方面的影响。

偏光片规格书中关键性能参数图示

所以今天的文章,主要谈谈偏光片POL的关键性能参数及其实际意义。文章主要围绕偏光片的光学特性、偏光片的物理特性、偏光片的耐久特性等三个方面详细展开。


01 偏光片的光学特性

偏光片的光学特性主要包含:单体透过率、平行透过率、直交透过率、偏振度和色相等。此部分主要围绕这些光学特性详细展开说明。

①单体透过率:

偏光片单体透过率表示:光线透过偏光片的光强和入射偏光片的光强之间的比值,即Ts%=透过亮度/入射亮度*100%。

偏光片有吸收轴和透过轴之分,理想情况下自然光有一半会通过透过轴,即透过率约50%,但自然光经过偏光片后还会存在界面反射、散射、吸收等现象。故偏光片单体透过率通常为>40.5%~43.5%,高透偏光片透过率一般在>43.5%~45%左右。

自然光透过偏光片示意图


②平行透过率:

偏光片平行透过率表示:两片偏光片的偏振轴(透光轴)完全平行时,入射光透过第二片偏光片的强度与初始入射光强度的比值。

在中小尺寸LCD显示模组中,碘系偏光片的平行透过率通常为>33%~36%左右。偏光片平行透过率的高低,会对显示模组的亮度、对比度及画面显示效果等方面有一定的影响。


③直交透过率:

偏光片直交透过率表示:偏光片直交透过率和平行透过率是相对的,直交透过率表示两片偏光片的偏振轴(透光轴)互相垂直时,光线透过偏光片的比例。

偏光片的直交透过率越低越好,偏光片理想的直交透过率应该是为0%,即表示完全可以阻挡光线的透过。直交透过率如果偏高,显示模组在黑画面下可能会发现“漏光”问题,其实就是“黑画面不够黑”。

在中小尺寸LCD显示模组中,偏光片直交透过率通常为<0.01%~0.08%左右。

LCD显示模组黑画面下“亮”、“暗”对比图示


④偏振度:

偏光片的偏振度和平行透过率、直交透过率有非常紧密的联系,其表示出射光的偏振纯净度。偏光片的偏振度计算方式如下:

偏光片的偏振度计算公式图示

偏光片的偏振度越高越好,偏振度越高LCD显示模组黑画面下更黑,对比度会更高。偏光片理想的偏振度应该是100%,目前各厂商规格书中都是按照偏振度>99.99%进行管控的。


⑤色相:

偏光片的色相表示:偏光片在透射或反射光下呈现的颜色倾向,通常以L、a、b值这三个参数值来表示。

a值越大表示色相偏红,a值偏小则色相偏绿;

b值越大表示色相偏黄,b值偏小则色相偏蓝;

L值越大表示亮度偏高,呈白态;L值越低则亮度偏低,呈黑态。

在偏光片制造工序中,可以通过a、b值大小来判断PVA上吸附碘离子的比例。

在LCD显示模组中,也可以通过测试a、b值的大小来判断画面颜色的情况。即:如果偏光片b值偏大,表示色系会越黄,对应LCD显示模组的白点坐标也会越大。

偏光片色相L、a、b值色度图


02 偏光片的物理特性

偏光片的物理特性其实有很多,由于文章篇幅的原因,我们重点谈谈:PSA胶水厚度及阻抗、表面处理工艺、保护膜&离型膜剥离力、和玻璃间粘接力。


①PSA胶水厚度及阻抗:

PSA胶水厚度在偏光片中属于一个非常关键的规格,大部分读者朋友可能没太关注。PSA胶水厚度会对偏光片有诸多影响,当然这些影响是建立在没有其它因素干扰的情况下。比如:

1️⃣PSA胶水厚度增加,偏光片和LCD之间的粘接力(剥离力)会增强;返修撕片的难度也会提高。

2️⃣PSA胶水厚度增加,偏光片对应的收缩率也会增加,偏光片收缩过程中对LCD显示模组的暗态下的显示效果会有一定的影响,特别是盲孔项目。

3️⃣PSA胶水厚度降低,偏光片和LCD之间的粘接力也会降低,胶水填充LCD表面凹凸点的能力也会下降,低温条件下返修拆解OCA时也会导致上偏光片发生气泡及脱落问题。

在中小尺寸LCD显示模组中,PSA胶水厚度最佳建议值为15~20um左右。

偏光片PSA胶水的阻抗,通过在PSA胶水中添加抗静电剂可以调整阻抗范围。这个在之前的文章中也有说明过。具体可以到公众号:平板显示汇进行查阅。

通常来说,低阻抗偏光片范围为:10^8~10^9 Ω/,普通阻抗偏光片范围为:10^10~10^12 Ω/,高阻抗偏光片范围为:≥10^12 Ω/。

偏光片PSA胶水层别及添加抗静电剂图示


②表面处理工艺:

为了满足LCD显示模组在特殊场景中的使用需求,在偏光片TAC层上通常也会做一些特殊的表面处理工艺,常见的有:加硬HC(Hard Coating)、防眩AG(Anti Glare)、低反射LR( Low Reflection)。

a、加硬HC处理:普通不带HC处理的偏光片表面硬度一般在1H作用,带HC层的偏光片表面硬度一般可达2H~3H左右,HC层的厚度约3~5um。通常只会要求上偏光片做HC处理。

b、防眩AG处理:为了降低环境光线对LCD显示模组的干扰,避免光线过度集中,需要在偏光片TAC层表面做AG层涂布,使TAC层表面有凹凸的形状,将光线均匀地分散,从而可达到防眩的效果。

按照AG表面处理后的外观效果,一般可以将偏光片分为:粗磨砂片和细磨砂片。

c、低反射LR处理:当光线打到偏光片表面时,通常会有5%~6%左右的反射损失,从而影响LCD显示模组的对比度。通过在TAC层上面做LR层,利用相消干涉的原理,来消除反射光并降低反射率。LR处理后的偏光片表面反射率可以降低至<1%。

偏光片常见表面处理工艺图示


③保护膜&离型膜剥离力:

很多读者朋友可能不太关注保护膜和离型膜的剥离力,离型膜的剥离力还好,毕竟其是在偏光片贴附于LCD显示面板之前就被撕除,对LCD显示模组本身的影响是可控的。

离型膜的剥离力大小的影响是相对可控的;离型膜剥离力偏大,会影响撕膜的效率、设备产能或导致设备报警。

保护膜的剥离力影响就相对比较大了;保护膜剥离力偏大,在撕除保护膜的过程中会导致一系列问题,如:导致LCD破损、LCD分层、LCD红蓝斑、偏光片和LCD间的气泡等问题。

通常来说,不同偏光片厂商在规格书中给出的保护膜、离型膜的剥离力大小都是不一样的,各模组厂商使用的撕膜设备也是有差异的。一般基于各自的实际情况制定出对偏光片保护膜、离型膜的剥离力要求即可。

偏光片常保护膜、离型膜位置图示


④和玻璃间粘接力:

偏光片PSA胶水和玻璃之间的粘接力和PSA胶水的厚度直接相关,这个在前面的部分有说明过。

需要补充的是:不同偏光片厂商的材料和玻璃间的粘接力是不一样的,粘接力的标识方法和管控范围也不一样。

为了避免不同批次之间的偏光片PSA胶水和玻璃间的剥离力差异较大,对模组厂商造成影响,偏光片规格书中的剥离力大小要进行上下限的管控,如400±200 gf/25mm。


03 偏光片的耐久特性

偏光片的耐久特性比较好理解,说白了就是偏光片能满足的可靠性要求。

在偏光片规格书中,材料厂商通常会针对偏光片的耐久性给予一定的承诺及保证,一般会有如下条件:高温存储、低温存储、高温高湿、冷热冲击。

不同材料厂商给出的能满足的可靠性要求不一样,不同类型的偏光片能承诺的可靠性要求也是不一样的。当然,不同应用领域的产品对偏光片的可靠性标准也不一样。

有梳理出不同应用领域的产品要求及偏光片能满足的条件,整理汇总如下:

不同类型及产品应用偏光片耐久性条件汇总



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编辑于 2025-06-20 · 著作权归作者所有