光学膜片之偏光片的结构及其工作原理介绍图（光学膜片之偏光片的结构及其工作原理介绍）

IT设备的重要性能之一，如电视、智能手机、汽车仪表等。就是画质。为了创建具有清晰图像质量的显示器。极化器是必不可少的材料。我们通常看到的自然光会向各个方向振动，从而向各个方向传播。当多个方向振动产生的自然光通过偏振片时，会被转换成一个方向振动的光波。如果没有偏光片，屏幕看起来会很模糊。那这就是为什么偏光板被称为数码快门。LCD(液晶显示器)是一种透射式显示器，它利用两块偏振片之间的液晶来改变光的方向或调节光的强度。具体效果见下面的文章演示。

相反，有机发光二极管(有机发光二极管)是一种自发光显示器，通过向有机发光二极管设备传输电子信号来发光。因此，有机发光二极管可以在没有偏光板的情况下发光，但偏光板仍然是保证室外能见度所必需的。通常，有机发光二极管偏振片用于经常在户外使用的智能手机或笔记本电脑屏幕，以防止外部光反射并提供高可见度。但与LCD不同，OLED面板只需要在上面加一层偏光片，其结构如下图所示：

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偏振器的结构

偏光片主要由PVA膜、TAC膜、保护膜、离型膜和压敏胶组成。偏光镜的基本结构如下图所示：

偏光片的核心膜材料是PVA膜。染色后的PVA膜吸附具有双向吸收功能的碘分子，碘分子通过拉伸在PVA膜上有序排列，形成具有均匀双向吸收的偏光膜，其透射轴垂直于拉伸方向。(和拉伸方向，通常称为吸收轴)构成偏振器的各种主要薄膜材料的特性和功能如下表所示：

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偏光镜的工作原理

液晶显示器利用了液晶的旋光性。厚度适中的液晶分子可以将光的偏振方向旋转90或270(液晶分子在施加电压时由于电场而成立，不改变光的偏振方向)。只有增加两个偏振镜，才能把整个液晶盒变成单光。其中一个是起偏器(向下偏振，靠近光源)，另一个是检偏器(靠近眼睛)。

如果没有偏振片，入射光是圆偏振光，出射光是圆偏振光，就不会有图像。它它是白色的。至于LCD内部，已经有RGB滤光膜了，但是要显示红色，需要绿色、蓝色全闭，红色开，所以看起来是红色的。如果RGB由于偏光镜故障而完全打开，它可能看起来像白光。偏振器可以控制特定光束的偏振方向。自然光通过偏振片时，振动方向与偏振片透射轴垂直的光会被吸收，只留下振动方向与偏振片透射轴平行的偏振光。如下图所示：

偏振镜只允许一个方向的光通过，所以可以通过上下偏振镜垂直排列来控制光线。当背光的入射光通过偏振片、液晶和取向膜时，输出光具有特定的方向特性，即从屏幕发出的大部分光具有垂直方向。所以LCD的角度有限；如果我们从一个非常倾斜的角度看一张全白的图片，我们可能会看到黑色或颜色失真。一般来说，上下角度应该小于等于左右角度。如果视角为左右80度，则表示从距离屏幕法线80度的位置开始，可以清晰地看到屏幕图像。然而，因为人们的视觉范围不同，如果他们不站在最佳视角，看到的色彩和亮度都会有误差。LCD的显示原理决定了它的可视角度并不理想。为了增加可视角度，一些厂商开发了各种广视角技术，试图改善LCD的可视角度特性，比如IPS LCD面板，可以将LCD的可视角度增加到160度甚至更多。

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偏振器的分类

偏光片的应用范围非常广泛，不仅可以作为液晶显示器上的偏光材料，还可以作为太阳镜、防眩光护目镜、摄影器材的滤光片、汽车大灯的防眩光处理以及光量调节器。其他的包括偏光显微镜和特殊的医用眼镜。a .偏振镜根据其功能进行分类。透射偏振片、反射偏振片、半透射半反射偏振片、补偿偏振片。b .偏光片根据染色方法分类。碘基偏振器：PVA和碘分子是当今生产的最重要的偏振膜。容易获得高透过率、高偏振的光学特性，但耐高温高湿能力差。染料基偏光片：将具有二色性的有机染料吸附在PVA上，并进行拉伸和取向，使其具有偏振光学性能。不易获得高透过率和高偏振度的光学特性，但具有良好的耐高温高湿能力。偏振镜根据偏振材料的类型进行分类。金属偏振器：金、银、铁等金属盐吸附在聚合物薄膜上，然后还原，使棒状金属具有偏振能力。现在，这种方法已不再用于生产。碘偏光片：由聚乙烯醇和碘分子组成，是目前生产偏光膜最主要的方法。染料型偏光片：将具有二色性的有机染料吸附在PVA上，并对其进行拉伸和取向，使其具有偏振性；乙烯极化剂：用酸作催化剂，使PVA脱水，使PVA分子中含有一定量的乙烯结构，然后进行拉伸和取向，使其具有极化性。d .根据不同角色的分类

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偏光镜的性能指标

下图是我们在选择偏光片时一般会关注的性能指标：

不同绩效指标的含义如下：

量化后不同性能指标对液晶模组的影响：

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偏振器表面处理

常见的表面处理有：防眩光处理(AG)、防眩光处理+低反射处理(Ag+LR)、透明硬化+低反射处理(CHC+LR)、透明硬化处理(CHC)、防反射处理(AR)等。不同的表面处理可以满足不同终端的应用需求。例如，CHC治疗主要用于可触摸的移动电子设备。目前，上述表面处理已广泛应用于各种电子产品中。其生产加工过程是典型的湿法涂层工艺。

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偏光镜设计要点

偏振镜的设计选型指标主要包括光学特性、机械性能和可靠性三个方面。在满足这三个方面的前提下，要把重点放在成本上。

光学特性主要指偏振片的透过率、偏振度、色调等参数；如果下偏振片过滤X方向的光，上偏振片只能过滤Y方向的光。如果上下偏振器在同一方向，用户可以我什么也没看见。虽然液晶屏工作正常，但肉眼可以我看不到偏振光。在与背光的匹配方面，下偏光片的吸收轴必须垂直于背光DBEF光阑的穿透轴，否则背光光线将无法穿透下偏光片；其次，如果背光使用了光栅膜(防偷窥膜)，要注意光栅膜的角度，否则容易出现莫尔问题。机械性能主要包括偏光片的翘曲、偏光片压敏胶的粘合强度、偏光片的厚度等。可靠性是衡量偏光片耐久性的指标，其评价方法是将偏光片放置在高温、低温、高温和高湿环境试验箱中一定时间，然后检查其外观和光学性能的变化。

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偏光片的发展前景

事实上，传统的偏光片技术已经难以满足不断变化的新型显示技术的需求。尤其是现在手机产品越来越薄，对偏光片材料的轻薄、高透过率、高耐候性提出了更高的要求。直接制作在显示器件中的盒内偏光片技术将偏光片与显示器件融为一体，其超薄、高透过率、环保、低成本等独特优势越来越受到显示行业的关注。特别是随着柔性有机发光二极管和柔性液晶的发展，迫切需要开发内置偏光片。柔性显示器的总厚度越薄，材料的柔性越好，可获得的曲率半径越小。用于制作LCD外部偏光片的塑料基板会导致显示质量差、视角窄等柔性显示问题，如偏光片和相位差板的厚度导致柔性差。

审计刘清