一文看懂显示关键材料之偏光片

    液晶显示器在显示图像时的光线时都是取向光，而由自然光到取向光的转变则必须有对光进行取向选择的结构，而对光有取向作用除了液晶材料外，还需要偏光片。且对于TFT-LCD来说，正反面均需要贴附偏光片。

    那么什么是偏光片，它又有那些神奇的特性呢？下面小编带你了解偏光片。

    什么是偏光片

    偏光片（Polarizer）全称为偏振光片，可控制特定光束的偏振方向。由美国人Edwin Herbert Land发明。

    主要作用是可以将不具偏极性的自然光转化为偏振光，透过液晶的转向，来控制光线的穿透与否，进而产生面板明暗之显示效果，利用液晶分子的扭转特性,达到控制光线的通过程度。

    偏光片的工作原理

    自然光在通过偏光片时，振动方向与偏光片透过轴垂直的光将被吸收，透过光只剩下振动方向与偏光片透过轴平行的偏振光。

    液晶屏的下偏光片用于将背光源产生的光束转换为偏振光，上偏光片用于解析经液晶电调制后的偏振光，产生明暗对比，从而产生显示画面。液晶显示模组的成像必须依靠偏振光，少了任何一张偏光片，液晶显示模组都不能显示图像。

    偏光片的分类

    偏光片根据功能的不同有不同的类型，而且一些偏光片还有一些如防眩目的附加功能。

    偏光片的结构

    偏光片为多层结构，上下表层为保护膜和离型膜（ReleaseFilm），中部为TAC膜、PVA膜以及压敏胶（PSA）组成。

    偏光片中起偏振作用的核心膜材是PVA膜。PVA膜经染色后吸附具有二向吸收功能的碘分子，通过拉伸使碘分子在PVA膜上有序排列，形成具有均匀二向吸收性能的偏光膜，其透过轴与拉伸的方向垂直。

偏光片膜的材质及特性、作用

    偏光片的主要性能指标

偏光片特性对LCD的影响

    偏光片关键层-PVA

    PVA膜 (PolyvinylAlcohol)全称聚乙烯醇薄膜，其组分主要是碳氢氧等轻原子，因此具有高透光和高延展性等特点。PVA分子本来是任意角度无规则性分布的，在一定温度和湿度条件下，受力拉伸后就逐渐偏转于作用力方向，趋向于成直线状分布。

PVA分子拉伸前后状态

    拉伸后的PVA分子沿拉伸方向直线排列，吸附在PVA层上的染料分子也跟随着有方向性的偏转，形成或染料分子的长链。因为碘离子(或染料分子)有很好的起偏性，它可以吸收平行于其排列方向的偏振光，只让垂直方向的偏振光通过，利用这样的原理就可制造偏光膜。

PVA分子拉伸后染料分子分布

    偏光片生产工艺流程

    偏光片市场

    偏光片技术壁垒高，市场曾经呈现出被日本、韩国高度垄断的态势。但随着中国对偏光片技术、产品研发的持续投入，日韩产品的市场份额呈逐年下降趋势。

2016年偏光片市场份额分布

    目前全球偏光片需求保持持续增长。全球偏光片市场需求从2014年的3.91亿平方米，增加到2019年的4.989亿平米，5年年复合增长率为6.28%

2014年-2019年全球偏光片市场需求情况

    在使用情况占比方面， TFT-LCD用偏光片在2020年前依旧占据了绝大部分的偏光片市场。而AMOLED用偏光片从2014年的180万平米增加到2019年的1390万平米，年复合增长率为67%，市场占比从2014年的0.5%增加到2019年的2.8%。

2014年-2019年偏光片应用分布

    而在产能方面，全球偏光片产能预计将从2014年的5.82亿平米增加到2019年的7.28亿平米，年复合增长率为5.75%。

2014年-2019年偏光片全球产能增长情况