TFT-LCD液晶屏光學薄膜研究及應用（上）

一、光學薄膜簡介

　　1、光學薄膜的定義

　　光學薄膜在我們的生活中無處不在，從精密及光學設備、顯示器設備到日常生活中的光學薄膜應用;比方說，平時戴的眼鏡、數(shù)碼相機、各式家電用品，或者是鈔票上的防偽技術，皆能被稱之為光學薄膜技術應用之延伸。倘若沒有光學薄膜技術作為發(fā)展基礎，近代光電、通訊或是鐳射技術將無法有所進展，這也顯示出光學薄膜技術研究發(fā)展的重要性。

　　光學薄膜系指在光學元件或獨立基板上，制鍍上或涂布一層或多層介電質(zhì)膜或金屬膜或這兩類膜的組合，以改變光波之傳遞特性，包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改變。故經(jīng)由適當設計可以調(diào)變不同波段元件表面之穿透率及反射率，亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性。

　　一般來說，光學薄膜的生產(chǎn)方式主要分為干法和濕法的生產(chǎn)工藝。所謂的干式就是沒有液體出現(xiàn)在整個加工過程中，例如真空蒸鍍是在一真空環(huán)境中，以電能加熱固體原物料，經(jīng)升華成氣體后附著在一個固體基材的表面上，完成涂布加工。日常生活中所看到裝飾用的金色、銀色或具金屬質(zhì)感的包裝膜，就是以干式涂布方式制造的產(chǎn)品。但是在實際量產(chǎn)的考慮下，干式涂布運用的范圍小于濕式涂布。濕式涂布一般的做法是把具有各種功能的成分混合成液態(tài)涂料，以不同的加工方式涂布在基材上，然后使液態(tài)涂料干燥固化做成產(chǎn)品。在本文中僅討論濕式涂布技術的光學薄膜產(chǎn)業(yè)。

　　2、光學薄膜種類

　　光學薄膜根據(jù)其用途分類、特性與應用可分為：反射膜、增透膜/減反射膜、濾光片、偏光片/偏光膜、補償膜/相位差板、配向膜、擴散膜/片、增亮膜/棱鏡片/聚光片、遮光膜/黑白膠等。相關衍生的種類有光學級保護膜、窗膜等。

　　2.1、反射膜

　　反射膜一般可分為兩類，一類是金屬反射膜，一類是全電介質(zhì)反射膜。此外，還有將兩者結(jié)合的金屬電介質(zhì)反射膜，功能是增加光學表面的反射率。

　　一般金屬都具有較大的消光系數(shù)。當光束由空氣入射到金屬表面時，進入金屬內(nèi)的光振幅迅速衰減，使得進入金屬內(nèi)部的光能相應減少，而反射光能增加。消光系數(shù)越大，光振幅衰減越迅速，進入金屬內(nèi)部的光能越少，反射率越高。人們總是選擇消光系數(shù)較大，光學性質(zhì)較穩(wěn)定的金屬作為金屬膜材料。在紫外區(qū)常用的金屬薄材料是鋁，在可見光區(qū)常用鋁和銀，在紅外區(qū)常用金、銀和銅，此外，鉻和鉑也常作一些特種薄膜的膜料。由于鋁、銀、銅等材料在空氣中很容易氧化而降低性能，所以必須用電介質(zhì)膜加以保護。常用的保護膜材料有一氧化硅、氟化鎂、二氧化硅、三氧化二鋁等。

　　金屬反射膜的優(yōu)點是制備工藝簡單，工作的波長范圍寬;缺點是光損大，反射率不可能很高。為了使金屬反射膜的反射率進一步提高，可以在膜的外側(cè)加鍍幾層一定厚度的電介質(zhì)層，組成金屬電介質(zhì)反射膜。需要指出的是，金屬電介質(zhì)射膜增加了某一波長(或者某一波區(qū))的反射率，卻破壞了金屬膜中性反射的特點。

　　全電介質(zhì)反射膜是建立在多光束干涉基礎上的。與增透膜相反，在光學表面上鍍一層折射率高于基體材料的薄膜，就可以增加光學表面的反射率。最簡單的多層反射是由高、低折射率的二種材料交替蒸鍍而成的，每層膜的光學厚度為某一波長的四分一。在這種條件下，參加疊加的各界面上的反射光矢量，振動方向相同。合成振幅隨著薄膜層數(shù)的增加而增加。

　　鋁箔反射膜Dike鋁箔隔熱卷材，又稱阻隔膜、隔熱膜、隔熱箔、拔熱膜、反射膜等。由鋁箔貼面+聚乙烯薄膜+纖維編織物+金屬涂膜通過熱熔膠層壓而成，鋁箔卷材具有隔熱保溫、防水、防潮等功能。鋁箔隔熱卷材的日照吸收率(太陽輻射吸收系數(shù))極低(0.07)，具有卓越的隔熱保溫性能，可以反射掉93%以上的輻射熱，被廣泛應用于建筑屋面與外墻隔熱保溫。

　　相對應的是一種防反射膜，主要功效是提高光線的衍射，使人們能夠長時間的觀看文字和圖形。這就需要表面平滑反射少的防反射薄膜。

　　2.2、增透膜/減反射膜

　　減反射膜又稱增透膜，它的主要功能是減少或消除透鏡、棱鏡、平面鏡等學表面的反射光，從而增加這些元件的透光量，減少或消除系統(tǒng)的雜散光。

　　減反射膜是以光的波動性和干涉現(xiàn)象為基礎的。二個振幅相同，波長相同的光波疊加，那么光波的振幅增強;如果二個光波原由相同，波程相差，如果這二個光波疊加，那么互相抵消了。減反射膜就是利用了這個原理，在鏡片的表面鍍上減反射膜(AR-coating)，使得膜層前后表面產(chǎn)生的反射光互相干擾，從而抵消了反射光，達到減反射的效果。最簡單的增透膜是單層膜。一般情況下，采用單層增透膜很難達到理想的增透效果，為了在單波長實現(xiàn)零反射，或在較寬的光譜區(qū)達到好的增透效果，往往采用雙層、三層甚至更多層數(shù)的減反射膜。

　　減反射膜的實際應用非常廣泛，最常見的是鏡片及太陽能電池- 通過制備減反射膜來提高光伏組件的功率瓦值。目前晶體硅光伏電池使用的減反射膜材料是氮化硅，采用等離子增強化學氣相淀積技術，使氨氣和硅烷離子化，沉積在硅片的表面，具有較高的折射率，能起到較好的減反射效果。早期的光伏電池采用二氧化硅和二氧化鈦膜作為減反射層。

　　2.3、濾光片

　　濾光片是塑料或玻璃片再加入特種染料做成的，紅色濾光片只能讓紅光通過，如此類推。玻璃片的折射率原本與空氣差不多，所有色光都可以通過，所以是透明的，但是染了染料后，分子結(jié)構(gòu)變化，折射率也發(fā)生變化，對某些色光的通過就有變化了。比如一束白光通過藍色濾光片，射出的是一束藍光，而綠光、紅光極少，大多數(shù)被濾光片吸收了。

　　濾光片產(chǎn)品主要按光譜波段、光譜特性、膜層材料、應用特點等方式分類。

　　光譜波段：紫外濾光片、可見濾光片、紅外濾光片;

　　光譜特性：帶通濾光片、截止濾光片、分光濾光片、中性密度濾光片、反射濾光片;

　　膜層材料：軟膜濾光片、硬膜濾光片。硬膜濾光片不僅指薄膜硬度方面，更重要的是它的激光損傷閾值，所以它廣泛應用于激光系統(tǒng)當中。軟膜濾光片則主要用于生化分析儀當中。

　　帶通型： 選定波段的光通過，通帶以外的光截止。

　　短波通型(又叫低波通)：短于選定波長的光通過，長于該波長的光截止。 比如紅外截止濾光片，IBG-650。

　　長波通型(又叫高波通)：長于選定波長的光通過，短于該波長的光截止 比如紅外透過濾光片，IPG-800。

　　彩色濾光片是TFT-LCD背光模組的重要組成部分，詳見第二章。

　　2.4、偏光片

　　偏光片(Polarizing Film)的全稱應該是偏振光片。液晶顯示器的成像必須依靠偏振光。偏光片的主要作用就是使不具偏極性的自然光變成產(chǎn)生偏極化，轉(zhuǎn)變成偏極光，加上液晶分子扭轉(zhuǎn)特性，達到控制光線的通過與否，從而提高透光率和視角范圍，形成防眩等功能。

　　偏光片可廣泛應用于現(xiàn)代的液晶顯示產(chǎn)品：液晶電視、筆記本電腦、手機、PDA、電子詞典、MP3、儀器儀表、投影儀等，也可用于時尚偏光眼鏡。其中，LCD的應用是拉動偏光片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要力量。詳見第二章。

　　2.5、補償膜/相位差板

　　補償膜的補償原理，是將各種顯示模式下( TN / STN / TFT ( VA / IPS / OCB ))液晶在各視角產(chǎn)生的相位差做修正， 簡言之，即是讓液晶分子的雙折射性質(zhì)得到對稱性的補償。若要從其功能目的來區(qū)分則可略為分單純改變相位的相位差膜、色差補償膜及視角擴大膜。補償膜能降低液晶顯示器暗態(tài)時的漏光量，并且在一定視角內(nèi)能大幅提高影像之對比、色度與克服部分灰階反轉(zhuǎn)問題。

　　2.6、配向膜

　　配向膜是具有直條狀刮痕的薄膜，作用是引導液晶分子的排列方向(圖1.1)。在已蒸上透明導電膜(ITO)的玻璃基版上，用PI涂液和轉(zhuǎn)輪 (roller)，在 ITO膜上印出一條一條平行的溝槽，到時候液晶可依此溝槽的方向橫躺於溝槽內(nèi)，達到使液晶呈同一方向排列之目的。此具有一條一條方向的膜，即為配向膜。

　　液晶之所以可應用于螢幕上，乃因其在平行分子方向與垂直分子方向之誘電率不同，因此可用電場驅(qū)動之，另一方面，由于液晶也具有視分子方向而變化之折射率(也就是具有雙折射)，可改變偏極光之偏極方向，最后更因液晶與配向膜之界面有很強之作用力(AnchoringStrength)，在電場關閉后液晶就靠著彈性系數(shù)(恢復力)而恢復到原來之排列，由此可知沒有配向膜之存在，液晶是無法工作的。但在液晶螢幕之應用上，其液晶分子與配向膜表面呈某一角度的傾斜 (即預傾角，PretiltAngle)，如此才能達到均一配向的效果。

　　配向膜涉及的涂布非卷式濕法涂布，方式有傳統(tǒng)的定向刷磨法和現(xiàn)在的UV光配向法、電子漿配向和離子束配向。

　　2.7、擴散膜

　　擴散膜為TFT-LCD背光模塊中之關鍵零組件，能夠為液晶顯示器提供一個均勻的面光源，一般傳統(tǒng)的擴散膜主要是在擴散膜基材中，加入一顆顆的化學顆粒，作為散射粒子，而現(xiàn)有之擴散板其微粒子分散在樹脂層間，所以光線在經(jīng)過擴散層時，會不斷于2個折射率相異的介質(zhì)中穿過，故光線就會發(fā)生許多折射、反射與散射的現(xiàn)象，如此便造成了光學擴散的效果。詳見第二章。

　　2.8、增亮膜/棱鏡片/聚光片

　　增亮膜又叫棱鏡片(Prism Sheet)，常簡稱BEF(Brightness Enhancement Film)，為TFT-LCD背光模塊中之關鍵零組件，主要是借由光的折射與反射原理，利用棱鏡片修正光的方向，使光線正面集中，并將視角外未被利用的光線可以回收與利用，同時提升整體輝度與均勻度，達到增亮的效果，又稱聚光片。復合型光學膜，主要是將原本聚光片的功能與擴散功能加以整合，如此將可減少使用1片擴散片，有利於下游廠商簡化背光設計、節(jié)省工序、降低成本，同時亮度效率還可提升。對於光學膜廠商來說，雖然復合型增亮膜會取代傳統(tǒng)聚光片(增亮膜)，但單價和利潤都較佳。

　　2.9、遮光膜/黑白膠

　　黑白遮光膠|遮光膜主要應用于背光源上，起固定、遮光作用(遮掉邊光和燈位的光)，也叫遮光片、黑白膜，簡稱黑白膠(可說是種雙面膠帶)。相對TFT- LCD所使用的背光源遮光要求較高，所以大部分的黑白膠都應用在TFT- LCD的背光源上面。除黑白膠外，還有黑黑膠(雙面為黑色)，主要作用仍然是固定，遮光;黑銀膠(單面黑色，單面銀色)，除遮光外，銀色面有反射作用。相對黑白膠是LCD市場的主流產(chǎn)品。黑面與白面的粘性對比，白面需要更大一些，因為白面與橡膠框相連接，而黑面與玻璃相連接，相對玻璃對膠的附著性，橡膠框更差一些，所以需要白面的粘性更大來保證整個模組的穩(wěn)定性。

　　二、TFT-LCD產(chǎn)業(yè)鏈的光學薄膜

　　1、TFT-LCD產(chǎn)業(yè)概述

　　TFT(Thin Film Transistor)-LCD是指液晶顯示器上的每一液晶像素點都是由集成在其后的薄膜晶體管來驅(qū)動，可實現(xiàn)高速度、高亮度、高對比度地顯示屏幕信息，是目前平板顯示技術(FPD)中最為成熟的主流技術，市場應用最為廣泛。而TN型，STN型液晶相對落后。TN型(扭曲向列型)是利用有液晶分子扭曲90 度實現(xiàn)顯示，STN型(超扭曲向列型)是以液晶分子扭曲180-270度實現(xiàn)顯示。

　　根據(jù)DisplaySearch的統(tǒng)計，LCD顯示器約占平板顯示市場88%的份額。PDP雖然已形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，但遠不及TFT-LCD的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，OLED正處于產(chǎn)業(yè)化的前期階段，而FED、EPD正處于技術開發(fā)和中試階段?？梢哉J為，在未來相當一段時間內(nèi)仍將占據(jù)平板顯示市場的大部分份額。

　　一般42“TV面板的材料成本構(gòu)成分別為：背光板模組占25%、彩色濾光片占16%、偏光片占8%、玻璃基板占7%、液晶占3%、IC驅(qū)動器占3%。

　　在TFT-LCD產(chǎn)業(yè)鏈(圖2.1)中，上游成本占75-80%。TFT產(chǎn)業(yè)里的利潤也主要集中在上游材料領域，毛利率比較穩(wěn)定，一般在15%左右。我們的目標客戶群就是上游材料中應用到卷式濕法涂布的偏光片及背光模組里的擴散膜、增亮膜等的制造商。

　　1.1 TFT-LCD的結(jié)構(gòu)及制程

　　目前LCD主要由彩色濾光片基板(Color filter， CF)、TFT數(shù)組(TFT Array) 基板和背光模塊(Backlight)三大部分所組成。

　　TFT Array玻璃上面有無數(shù)的畫素(pixel)排列，彩色濾光片則是畫面顏色的來源。LCD一般于上下透明電極間灌入液晶層，夾在TFT Array玻璃與彩色濾光片這兩片玻璃基板之間。當電壓施於TFT(電晶體)時，液晶轉(zhuǎn)向，光線便穿過液晶在面板上產(chǎn)生一個畫素，此光源由背光模組負責提供。而欲使背光模塊產(chǎn)生并透過液晶的光線具有不同的顏色，那就需要紅、藍、綠(R/B/G)三種顏色的色阻成膜在彩色濾光片玻璃上，搭配灰階產(chǎn)生全彩效果。例如，當屏幕顯示藍天的時候，有電晶體的ITO玻璃就會發(fā)出訊號，只讓藍光可以穿透彩色濾光片，而將紅色光及紅色光留在顯示器里面。這樣我們在顯示器上就只能看到藍色的光了。

　　在分別完成TFT基板和CF基板制作后，接著將CF上板與TFT下板間灌注厚度約3~4um液晶并對組貼合，最后附上偏光板(Polarizer)，此段制程稱為「LCD制程」;而最后的「LCM制程」，其為驅(qū)動IC以及控制電路板(PCBA)與玻璃基板的連接 (JI Process)，之后再與背光模塊進行組裝(MA Process) ，最后就是模塊的點燈檢測。

　　1.2 LCD液晶面板技術

　　當前，主流有三種液晶技術參與液晶顯示器的市場競爭，它們是 TN+Film、VA、IPS。 液晶面板占據(jù)了一臺液晶顯示器成本的70%左右。

　　TN+Film用于入門和中級解決方案

　　優(yōu)點：流程簡易、高透光度、高反應速率、功耗低

　　改進點：視角、色差、對比度

　　常用于筆記本電腦，不適用于液晶電視

　　TN 全稱為Twisted Nematic(扭曲向列型)面板，低廉的生產(chǎn)成本使TN成為了應用最廣泛的入門級液晶面板，在目前市面上主流的中低端液晶顯示器中被廣泛使用。目前的 TN面板多是改良型的TN+film，film一般是廣視角TAC膜，用于彌補TN面板可視角度的不足。TN面板屬于軟屏，用手輕輕劃會出現(xiàn)類似的水紋。 TN面板的可視角很小，不超過160°。

　　注意這里的TN/VA/IPS的區(qū)別于TN/STN/TFT，前者是在面板顯示技術的區(qū)別，后者是液晶材料和顯示模式的不同。

　　VA用于中級至高級解決方案

　　優(yōu)點：高透光度、高反應速率、黑白對比度相當高。

　　改進點：補償膜的成本、過程復雜、色差品質(zhì)

　　不適用于平板電腦

　　VA 面板是現(xiàn)在高端液晶應用較多的面板類型，屬于廣視角面板，也是軟屏。VA類(Vertical Alignment垂直配向)又可分為由富士通主導的MVA(Multi-domain Vertical Alignment象限垂直配向)技術和由三星開發(fā)的PVA(Patterned Vertical Alignment圖像垂直調(diào)整)技術，其中后者，也是目前市場上最多采用的類型。

　　MVA 是利用突出物使液晶靜止時并非傳統(tǒng)的直立式，而是偏向某一個角度靜止;當施加電壓讓液晶分子改變成水平以讓背光通過則更為快速，這樣便可以大幅度縮短顯示時間，也因為突出物改變液晶分子配向，讓視野角度更為寬廣。通過技術授權，臺灣的奇美電子(奇晶光電)、友達光電等面板企業(yè)采用的是MVA技術。PVA是 MVA的繼承和改良，采用透明的ITO電極代替 MVA中的液晶層突出物，透明電極可以獲得更好的開口率，最大限度減少背光源的浪費。這種模式大大降低了液晶面板出現(xiàn)“亮點”的可能性，被日美廠商廣泛采用IPS用于高階解決方案。

　　優(yōu)點：色彩穩(wěn)定性高、流程簡易

　　改進點：漏光問題比較嚴重，黑色純度不夠，要比PVA稍差，需要依靠光學膜的補償來實現(xiàn)更好的黑色。透光率較低，功耗較高。

　　IPS(In-Plane Switching，平面轉(zhuǎn)換)技術是日立公司于2001推出的液晶面板技術。IPS面板屬于硬屏，最大的特點就是它的兩極都在同一個面上，而不象其它液晶模式的電極是在上下兩面，立體排列。由于電極在同一平面上，不管在何種狀態(tài)下液晶分子始終都與屏幕平行，會使開口率降低，減少了透光率，所以會需要更多的背光燈。

　　VA，IPS主要是通過改變液晶排列的方向，達到廣視角效果，而TN需通過加不同的補償膜來達到廣視角。

　　2、偏光片

　　2.1、偏光片的原理及作用

　　偏光片由美國Polaroid公司的Edwin H. Land在1938年所發(fā)明，是將一般不具有偏極性的自然光變成偏振光的光學元件。所有的液晶面板都有上下兩片偏光片，其中一個是起偏器，一個是檢偏器。偏光片起到光開關的作用，液晶顯示器必須依靠偏振光才可成像。背光模組負責為液晶屏顯像提供最基本的光源，但送出來的光線方向性不一致，呈放射狀，如果這樣的光線通過液晶分子的扭轉(zhuǎn)，我們在屏幕上看到的可能是白茫茫的一片，或者是花花綠綠的色塊。下偏光片則承擔了將光線的方向規(guī)范成一致后再送往液晶層的工作。液晶分子在TFT控制下發(fā)生扭轉(zhuǎn)，達到將方向一致的光線通亮進行控制，從而在通往后面像素單元的光線明暗度發(fā)生了改變。液晶本身沒有顏色，所以用濾色片產(chǎn)生各種顏色。原本方向一致光線經(jīng)過了液晶層的扭轉(zhuǎn)后又變得方向不一致，所以如果不把呈漫射狀的光線再次規(guī)整，則在屏幕前看到的依然是白茫茫一片，被液晶扭轉(zhuǎn)過了的光線并沒有體現(xiàn)出來，所以必須在此將漫射光進行規(guī)整，使用一片與下偏光片偏光方向正交偏光片將經(jīng)過液晶扭轉(zhuǎn)的光心重新進行偏轉(zhuǎn)，不同角度的光線經(jīng)過上偏光板的亮度不同，所以我們可以在屏幕上可以看到明暗交替畫面，因為被偏轉(zhuǎn)的光線是經(jīng)過了彩色濾色片的彩色光，所以我們在屏幕前可以看到我們需要的圖像。

　　2.2、偏光片的結(jié)構(gòu)及類別

　　偏光片是一種復合膜，是由偏光膜、內(nèi)保護膜、壓敏膠層及外保護膜組成。其基本結(jié)構(gòu)是由兩面三醋酸纖維素膜(TAC)夾一層能產(chǎn)生偏振光線的聚乙烯醇膜 (PVA)。市場上主要有以下幾種類型的偏光片：透射式偏光片、反射式偏光片(屬于增亮膜的一種)、半透過半反射式偏光片、補償型偏光片，表面一般經(jīng)過防眩(AG)或減反射(AR)處理。在使用的壓敏膠中加入阻止紫外線通過的成份，則可制成防紫外線偏光片。對使用的壓敏膠、PVA膜或TAC膜著色，即為彩色偏光片。

2.3、偏光片的工藝

　　世界上各國偏光片的工藝方法都相差無幾，只是在使用原材料和具體技術細節(jié)方面各有特點。技術主流是碘系延伸法。

　　偏光板的制作有延伸法及涂布法，其中延伸法是主流工藝。偏光片生產(chǎn)技術以PVA膜的延伸工藝劃分，有干法和濕法兩大類。干法是指PVA膜是在具有一定溫度和濕度條件的蒸汽環(huán)境下進行延伸，早期使用的目的是可以提高工藝的生產(chǎn)效率，使用幅寬較大的PVA膜進行生產(chǎn)而不至于經(jīng)常斷膜。但這種工藝的局限性在于 PVA膜在延伸過程中的均勻性受到限制，因此所形成的偏光片原膜的復合張力、色調(diào)的均勻性和耐久性不易穩(wěn)定，因而實際應用較少。濕法是指PVA膜是在一定配比的液體中進行染色、拉伸的工藝方法。這種工藝早期的局限性在于PVA膜在液體中延伸的穩(wěn)定控制難度較大，因此加工時PVA膜容易斷膜，且PVA膜的幅寬受到限制。但隨著改進，濕法工藝的局限性已得到極大的改進。從20世紀90年代末起，日本偏光片企業(yè)已普遍采用幅寬1330mm的TAC膜用濕法工藝。特別是由于大尺寸TFT-LCD產(chǎn)品的大規(guī)模普及，為提高偏光片產(chǎn)品的利用率，以1330mm基本寬度已成為液晶用偏光片生產(chǎn)的基本方法。

　　以 PVA膜染色方法劃分，偏光片有碘染色法和染料染色法兩種工藝。碘染色法是指在偏光片染色、拉伸過程中，使用碘和碘化鉀作為二向性介質(zhì)使PVA膜產(chǎn)生極性化偏光特性。優(yōu)點是比較容易獲得99.9%以上的高偏光度和42%以上高透過率的偏光特性。所以在早期的偏光材料產(chǎn)品或需要高偏光、高透過特性的偏光材料產(chǎn)品中大多都采用碘染色工藝進行加工。但這種工藝的不足之處就是由于碘的分子結(jié)構(gòu)在高溫高濕的條件下易于破壞，因此使用碘染色工藝生產(chǎn)的偏光片耐久性較差，一般只能滿足干溫：80℃×500HR，濕熱：60℃×90%RH×500HR以下的工作條件使用。但隨著 LCD 產(chǎn)品范圍的擴大，對偏光產(chǎn)品的濕熱工作條件的要求越來越苛刻，已經(jīng)出現(xiàn)在100℃和90%RH條件下工作的偏光片需求。對這種要求，碘染色工藝就無能為力了。為滿足這種技術要求，首先由日本化藥公司發(fā)明了偏光片生產(chǎn)所需的染料，并由日本化藥的子公司日本波拉公司生產(chǎn)了染料系的高耐久性偏光片產(chǎn)品。利用二向性染料進行偏光片染色工藝所生產(chǎn)的偏光片產(chǎn)品，目前最高可以滿足干溫：105℃×500HR，濕熱：90℃×95%RH×500HR以下的工作條件的使用要求。但這種工藝方法所生產(chǎn)的偏光片產(chǎn)品一般偏光度和透過率較低，其偏光度一般不超過90%、透過率不超過40%，且價格昂貴。

　　綜上所述：

　　碘系偏光片：容易獲得高透過率、高偏振度的光學特性，但耐高溫高濕的能力較差。價格比較便宜，所以市場占有率高達80%~90%， 應用領域廣泛，如：手表，計算機，PC，OA機器等，所需LCD都大量采用碘系偏光片。 染料系偏光片：不容易獲得高透過率、高偏振度的光學特性，但耐高溫高濕的能力較好。所以在汽車，船舶，航空器，戶外量測儀器上就得采用此類耐久性偏光片。

　　2.4、偏光片的生產(chǎn)流程

　　染色，延伸，貼合，干燥為最主要的步驟，其中染色材料配方是重要的技術關鍵。另外PVA的延伸定向控制也會影響偏光膜的光學特性。高分子膜在經(jīng)過延伸之后，通常機械性質(zhì)會降低，變得易碎裂; 且PVA膜具有親水性，在濕熱的環(huán)境下很快會變形、收縮、衰退，所以在偏光基體PVA延伸完后，要在兩側(cè)貼上三醋酸纖維(TAC)所組成的透明基板，一方面可做保護，一方面則可防止膜的回縮。

　　2.5、偏光片的增值功能

　　面對各偏光廠幾乎接近無差異化技術，多數(shù)面板廠也已扶持自身之偏光廠。因此，研發(fā)新型非碘系延伸偏光片技術與廣視角位相差膜技術也是各偏光廠脫離紅海的方向。如日東電工在2006年開發(fā)的具有相位差補償功能的涂覆技術，專門面向VA(vertical alignment)模式的液晶面板。通過在偏光板制成后緊接著薄薄地涂一層樹脂，即可使其具有相位差補償功能。以前的做法是將偏光板與多枚相位差補償薄膜貼合在一起。

　　由于偏光片是面板最外層的膜，所以要添加保護膜。此外，許多光學特性亦被加注在TAC膜/偏光片上。單純不具備任何光學功能的TAC膜一般稱為normal-TAC，僅被賦予支撐PVA的功能。最外層的TAC膜，需增加防眩AG、抗/減反射AR/LR處理等，以改善屏幕在外界強光環(huán)境下的顯像品質(zhì)。AG處理是將微粒子分散在樹脂內(nèi)，利用微粒子的大小與覆膜制程控制表面凹凸形狀;AR處理是在偏光膜片的表面堆疊誘電體薄膜- 多層光學干涉層，方法主要有涂布和真空蒸鍍(金屬膜)。廣視角TAC膜(WV TAC)多用于LCD監(jiān)視器及NB，被FUJI FILM寡占，不但價格昂貴而且取得不易。

　　在制造工藝上，光學干涉層的制造方法分干式和濕式法;干式包括真空蒸鍍法、濺射法，在顯示器上應用的多是表面物性強的金屬氧化物薄膜。干式法原來一直采用間歇處理，近年來也應用了連續(xù)處理薄膜的方法，但是設備成本高，生產(chǎn)性低，價格非常高。濕式法有旋轉(zhuǎn)涂布、浸潰涂布等間歇處理和凹版印刷涂布、輥筒式、擠出式等連續(xù)處理。旋轉(zhuǎn)涂布、浸漬涂布一直用于CRT的AR處理，隨著各種顯示器不斷平板化，對光學膜需求增加，降低成本的要求日益增強。通過連續(xù)處理的涂布法涂布的光學膜成本低，供給能力強等。

　　2.5.1、補償膜/相位差膜

　　以終端產(chǎn)品應用上來區(qū)分，廣視角TAC膜是應用在液晶監(jiān)視器，NB及部分20.1寸以下液晶電視等產(chǎn)品，而補償膜是專為液晶電視所設計。