偏光板
一,偏光板结构
为液晶显示器之基础零件之一.偏光板(Polarizer),是一种只允许某方向的光线才能透过的光板,於制作液晶板过程中,必须上下各用一片,且成交错方向置入,主要用途系在有电场与无电场时使光源产生位相差而呈现明暗的状态,用以显示字幕或图案.
偏光板的结构如下图,PVA(polyvinyl alcohol,聚乙烯醇)的延伸特性具有偏光的作用,因此普遍被当为偏光基质,由於PVA在经过延伸之後,通常机械性质会降低,变得容易碎裂,因此当偏光基质延展成膜後,两侧通常会镀上一层TAC(Triacetyl-cellulose,三醋酸纤维)膜,一方面可以保护,另一方面则可以防止PVA膜的回缩.另通常在基板的外层还可加上一层离型膜及保护膜,做为偏光板保存及运送保护之用.
二,偏光板原理
一般光源的光为多方向性(非极化),偏光板在LCD内扮演的角色如同光的过滤器,可以过滤掉非特定方向的光,只留下特定方向的光(较正确的说法是把非极性光变成极性光).如下图所示,偏光板在LCD的配置在上下两部位,上下的偏光板可极化的光互成90度,故通过第一片偏光板的光,恰不能通过另一片偏光板,但若在两片偏光板中间加上经旋转方向配置的液晶,就可引导光极化方向转变90度,而极化光就可以通过第二片偏光板,但若透过电压让液晶方向与通过第一片偏光板的极化光方向一致,极化光就无法通过第二片偏光板.依此原理,透过电压调控液晶旋转的方向,就可以改变面板上光线明暗的变化.
三,关键材料
TFT面板所以能呈现明点,暗点,主要就是靠偏光板形成光闸,而偏光板主要是由PVA及TAC所组成.偏光板为TFT面板主要零组件,以15吋TFT面板零组件成本结构来看,偏光板占11%,为面板主要零组件之一.
偏光板的关键原料为PVA及TAC,PVA是一种常见的塑化材料,而供应偏光板用的Kuraray及日本合成化学是唯二的两家供应商.TAC的主要是制造底片的原料,目前全球主要底片供应商Fuji film,Kodak 及Konica 皆有生产,而目前Fuji film在市场占有率达7 成以上,国内偏光板厂商力特光电就是使用Fuji film生产的PVA,Konica占有剩馀的市场,而Kodak则仍在积极切入市场中.
主要能让偏光板产生极化光线功能,就是靠著镀在偏光板上的偏光材料,一般来说偏光材料的种类有四种:1)金属偏光膜2)碘系偏光膜3)染料系偏光膜4)聚乙烯偏光膜.由於碘系偏光膜开发技术较成熟,偏光度及透过率都接近理论值,故碘系偏光膜为目前偏光板的主流.而由於染料系偏光膜具有耐高温,高溼度及耐光等优点,近年亦被积极开发.
类别
TN型偏光板
STN型偏光板
TFT型偏光板
碘系
计算机,手表,太阳眼镜,游戏机
PDA,行动电话
笔记型电脑,PC显示器,液晶电视
染料系
车载,船舶用的低阶显示器
汽车导航器(低阶)
投影机,汽车导航器(高阶)
Protective Film (PE/PET离形模) 表面保护膜:偏光膜的保护
Triacetyl Cellulose (TAC) 保护层:偏光膜的支撑保护
Polyvinyl Alcohol (PVA聚乙烯醇) 偏光基体:偏光机制
Triacetyl Cellulose (TAC三醋酸纤维素) 保护层:偏光膜的支撑保护Adhesive (EVA热融胶) 黏著剂:LCD基板的黏贴
Release Film (PET + Silicon) 分离膜:黏著剂的保护
不同极化方向的偏光板,光线无法通过.
同极化方向的偏光板,光线可以通过.
透过电压控制液晶排列的方向,可调整光线通过第二片偏光板与否.
光线
光线
光线
光线
偏光板
偏光板
偏光板
偏光板
配向膜
电压
保护层
离型膜
偏光子
表面保护膜
