涂布型偏光片有望打开偏光片市场

近几年，伴随着全球显示面板产能快速扩充，偏光片为面板上游核心的原材料之一而受到越来越多的关注。在本次会议上，香港科技大学教授、香港工程科学院院士郭海成教授以“涂布型偏光片与延迟片”为主题，分享了涂布偏光片的技术路径与方法。

香港科技大学教授、香港工程科学院院士郭海成

郭海成介绍说，信息产业有三大支柱：半导体、软件、显示器。其中，在显示器市场，中国经过多年的努力，已经成为全球第*大显示生产国，但其中的关键材料仍需进口。

LCD、OLED是目前最主要的两种显示技术方案，这两种技术方案都是需要偏光片，其中，LCD需要两片，OLED需要一片，另加1/4波片以减低金属电极反射。

偏光片每年有100亿美元的市场，其中日韩占80%以上的市场份额，“国内生产量很大，但主要都是LG、三星的产线，真正的国产技术比较少。”在此背景下，郭海成认为，涂布型偏光片是一个非常重要的市场，尤其是在柔性显示或In-Cell Polarizer显示方面。郭海成表示，涂布型偏光片的原理是利用各向异性吸收染料分子，把它们排列并加以固化。涂布型偏光片存在的问题是如何进行排列和固化，对此，郭海成介绍了光配向方法。

据悉，传统偏光片技术主要有3种：J-sheet为宝丽来最早期的发明；H-sheet是利用拉伸把PVA内碘分子进行排列；K-sheet是用polyvinylene为吸收体，与PVA一起拉伸，稳定性比较好，但各向异性吸收效应不如H-sheet。郭海成介绍说，市场上大部分偏光片技术是基于80年代的H-sheet技术，而这项技术已经难以满足日新月异的显示技术的需求了。

据郭海成介绍，分子有各向异性吸收效应，吸收系数比D值是判断偏光片性能的主要参数。分子分布在薄膜上，其排列影响D值，排列越好，D值越大。其中，LCD在D=50时可以有2000:1的对比度以及87%的透过率；而OLED需要的偏光片的D值为20-30，而其中1/4波片引起漏光是另一个大问题。

如何才能将分子排列好呢？郭海成介绍了4种方式：

1、现有的方式是把染料分子掺在PVA同时拉伸，D可达到50；

2、把染料分子放在液晶单体内，用摩擦或光配相进行排列，然后固化LCP；

3、让染料分子有液晶特性，可以用液晶取向方法排列；

4、香港科技大学采用的染料分子光配向技术。据悉，这项技术可以实现D大于50。

香港科技大学的染料分子光配向技术，利用光配向来排列多种各向异性吸收染料分子，再利用光致分子旋转效应（photoinduced molecular rotation，偏振光被分子吸收，会引起分子旋转，直到分子与偏振方向垂直，再没有吸收，分子才稳定下来），让分子旋转到与偏振方向垂直。

利用这项技术，香港科技大学在2017年就将D值做到110，但受限于技术，当时该技术只吸收蓝绿光，而且不稳定，用聚合物进行稳定后D值降到20，参碘分子后可以实现宽频，但不稳定。随着进一步的研究，目前，这项技术取得了新的进展，D值在宽频的背景下可以达到80，而且十分稳定。“D值可以做到80，黑白吸收光谱是全光谱的，放在强光下不变，明年估计可以大面积的使用，还可以涂在柔性衬底上。”

郭海成还介绍了采用全涂布制造极宽带1/2和1/4波片的方法：先涂光配向膜，再涂兩次LCP，然后进行热固化。这种方式的好处在于，第*层LCP可以很巧妙地给第二层LCP配向。

最后，郭海成表示，涂布型偏光片技术已经非常成熟，达到中试的要求了；极宽带延迟片也可以通过涂布的方式进行生产；涂布型偏光片还可以用在in-cell LCD上；同时，利用彩色转换，可以实现光致发光显示，是生产大屏幕自发光显示的一个办法。