手机偏光片是什么(熟悉OLED，被忽略的偏光片你了解多少)

Posted 2023-05-26

篇首语：我贪钱，大概是因为卑微到泥土里，只有它能给我一丝安全感吧.本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了手机偏光片是什么(熟悉OLED，被忽略的偏光片你了解多少)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

手机偏光片是什么(熟悉OLED，被忽略的偏光片你了解多少)

OLED也称为有机发光二极管，其和目前市场主流的LCD显示技术最大的区别就是通过有机材料自发光控制显示的信息。

OLED具有全固态、主动发光、超高对比、超薄、低功耗、无视角限制、易于实现柔性显示和3D显示等诸多特点，将成为未来20年最具“钱景”的显示技术。

目前，市场上偏光片生产使用量最大的原材料是TAC膜，而为了达到特定的光学效果，综合成本等因素，市场已经使用PET、COP、PMMA等材料去取代一部分TAC材料。

在OLED使用的产品中，对于其核心的PVA部分，日东在iPhone中已开始使用PVA涂布的方式来实现5微米的偏光子。

目前OLED的发光材料寿命最短的是蓝光部分，日本的Masaya Adachi等提出了BECP的概念，通过在圆偏光片内层增加一层胆固醇液晶以实现OLED蓝光部分的透出效率提升近50％，而整体的OLED耗能可以降低17％。

偏光片是一种人工膜片，对不同方向的光振动有选择吸收的性能，从而使膜片有一个特殊的方向，当一束自然光射到膜片上的时候，与此方向垂直的光振动分量完全被吸收，只让平行于该方向的光振动分量通过，这个特定的方向叫做偏光片的偏振动方向。

偏光片(Cpolarizer)是液晶面板的关键零件，是目前业界投资最为热门的行业之一，其成本约占面板原材料制造成本的7%左右。需说明的是偏光片的应用范围很广，不但能使用在LCD上作为偏光材料，亦可用于太阳眼镜、防眩护目镜、摄影器材的滤光镜、汽车头灯防眩处理及光量调整器等，其它还有偏光显微镜与特殊医疗用眼镜。

由于目前偏光片的制造技术一直被日本、韩国、中国台湾等国家和地区所垄断，中国大陆生产偏光片的企业尚少，而目_主要产品为TN/STN型产品，目前内地上马的LCD生产线多为TFT型，相应的TFT型偏光片的市场缺口大，大部分产品主要依赖进口，极大影响了我国液晶产品的竞争能力。因而发展偏光片项目对完善我国液晶上游产业链，降低产品成本，提高市场竞争力有着重要意义。

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，已经成为全球第一大显示生产国，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，第一层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。

偏光片原理

目前最通用的偏光膜是兰特在1938年所发明的H片，其制法如下:首先把透明塑料板(通常用PVA)浸渍在I 2 /KI的水溶液中，使碘离子扩散渗入内层的 PVA，微热后拉伸，PVA板变长的同时也变得又窄又薄。

PVA分子本来是任意角度无规则性分布的，受力拉伸后就逐渐一致地偏转于作用力的方向，附着在 PVA上的碘离子也跟随着有方向性，形成了碘离子的长链。因为碘离子有很好的起偏性，它可以吸收平行于其排列方向的光束电场分量，只让垂直方向的光束电场分量通过，制成具有偏光作用的偏光膜。

最早的偏光片主要由中间能产生偏振光线的PVA膜，再在两面复合上TAC保护膜组成。为了方便使用和得到不同的光学效果，偏光片供应商应液晶显示器制造商的要求，又在两面涂覆上压敏胶，再覆上离型膜，这种偏光片是最常见到的TN普通全透射偏光片。

如果去掉一层离型膜，再复合一层反射膜，就是最普通的反射偏光片。使用的压敏胶为耐高温防潮压敏胶，并对 PVA进行特殊浸胶处理（染料系列产品)，所制成的偏光片即为宽温类型偏光片;在使用的压敏胶中加入阻止紫外线通过的成份，则可制成防紫外线偏光片;在透射原片上再复合上双折射光学补偿膜，则可制成STN用偏光片;在透射原片上再图碘及其离子在偏光膜上的形态复合上光线转向膜，则可制成宽视角偏光片或窄视角偏光片;对使用的压敏胶、PVA膜或TAC膜着色，即为彩色偏光片。实际上随着新型的液晶显示器产品不断开发出来，偏光片的类型也愈来愈多。

偏光片于1938年由美国埃德温. 赫伯特. 兰德发明。此后20世纪70年代液晶显示器的出现，偏光片应用获得了扩展。到了20世纪末，液晶显示技术的进一步成熟，尤其对CRT的全面替代更是让偏光片产业得以快速发展。

一、偏光片

偏光片的全称是偏振光片，是一种高分子材料复合膜，由偏光膜、内保护膜、压敏胶层及外保护膜组成，主要用于液晶显示。

液晶显示器的成像必须依靠偏光片，所有的液晶都有前后两片偏光片紧贴在液晶玻璃上，组成总厚度约1mm左右的液晶片。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，上偏光片则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。如果少了任何一张偏光片，液晶片都是不能显示图像的。

偏光片的制造工艺主要包括延伸法和涂布法。目前延伸法是偏光片的主流工艺，而延伸法根据PVA膜的拉伸工艺又可以分为干法延伸和湿法延伸。湿法延伸生产的偏光片无论在色调均匀性还是耐久性方面都优于干法延伸。因此全球偏光片主要生产企业如日、韩及我国厂商基本上均采用湿法延伸工艺生产偏光片。

二、偏光片产业链

偏光片产业链包括上游组成偏光片的原材料，中游偏光片生产制造，下游面板及其他终端应用。

上游构成偏光片的光学材料，材料成本约占偏光片全部成本的73%。材料成本里中，TAC膜（56%）和PVA 膜（16%）占大部分，剩下分别为增亮膜（10%）、保护膜（8%）、亚敏胶（5%）以及其他（包括离型膜和相位差膜等，共计5%）

全球TAC膜产能约为17.35亿平方米，其中日本三家TAC膜厂商（富士写真、柯尼达美能达、Zeon瑞翁）产能占全球TAC膜总产能约68.88%，韩国厂家晓星和SKI占10.95%。全球PVA 膜产能由日本厂商可乐丽一家独大，其占据LCD用PVA膜总出货量的70%。而我国PVA膜和TAC膜国产化率都还比较低，目前仅有部分企业在TAC膜上有布局，如东氟塑料、新纶科技和中国乐凯等。

中游偏光片依据面板类型不同，主要涉及TN型、STN型、TFT型和OLED型四种面板的生产制造。目前全球偏光片生产企业主要集中在日本、韩国、中国台湾和中国大陆。韩国偏光片产能居全球第一，占比约为40%，主要企业包括住友化学的韩国子公司东友精密化学、日东电工的韩国子公司Koreno公司，LG化学以及三星SDI。日本排名第二，占比约占32%，主要企业包括日东电工、住友化学、三立子、宝莱等。中国台湾产能排在第三位，产能占比约为20%，主要企业包括奇美材料和明基材料，以及住友化学台湾子公司住化电子材料科技有限公司等。中国大陆产能占全球产能的比例逐年上升，目前产能约占9%，主要企业包括LG化学中国子公司乐金化学（南京）信息材料有限公司、盛波光电、三利谱等。

下游终端应用包括手机、电脑、液晶电视等消费类电子显示屏和仪表、汽车电子等工控类电子产品显示屏，以及3D眼镜等其他应用。其中消费电子的LCD和OLED面板是目前偏光片的主流应用市场。

从LCD和OLED具体领域来看，TN型、STN型LCD面板用偏光片由于显示性能较低，应用领域窄，市场规模较小，而OLED面板则由于良品率低、寿命短等技术难题尚未完全解决，还未得到大规模应用。目前全球偏光片市场主要以TFT-LCD面板用偏光片为主。（2017年全球100亿美元的偏光片市场中，TN与STN型预计占比低于5%，OLED偏光片占比约2-3%，剩下92-93%的为TFT偏光片。）

三、偏光片市场

偏光片作为液晶面板的关键原材料之一，其市场未来供需状况和成长性与液晶面板市场息息相关。近年来，随着包括手机、电脑、液晶电视等终端市场的增长，以及新型应用市场如穿戴式产品、智能家居等的迅猛发展，均带动了偏光片市场产能以及供需的增加。

Displaybank的数据显示，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%。全球偏光片供给预计将从2014年的4.41亿平米增加到2019年的5.314亿平米，5年年复合增长率为3.7%。全球偏光片市场需求预计将从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%。2014-2019年评估供需状况的glut值分别为13%、10%、14%、15%、11%和7%，整体上看，全球偏光片市场产能和供需均保持稳步增长，其中供需表现基本为紧平衡状况。

从面积角度看，全球大尺寸、中小尺寸偏光片需求亦保持持续增长。其中，大尺寸（9寸及以上）TFT-LCD用偏光片市场占比从2014年的91%减少到2019年的90.5%，中小尺寸TFT-LCD用偏光片需求面积基本持平，从2014年的3330万平米增长到2019年的3360万平米，市场占比从2014年的8.5%减少到2019年的6.7%，AMOLED所用偏光片从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%。

我国偏光片行业起步较晚，当时我国依托于全球面板产业转移的春风以及政府相关政策的支持，引导偏光片厂商积极跟进并扩大研发投入，使得产能规模得到不断扩张。截止目前，我国已经成为了全球第一液晶面板产业制造大国，同时还是全球第一的液晶面板消费国。

液晶面板较高的产能和消费让我国成为了全球偏光片新增需求最大的市场。根据OFweek产业研究院数据，2017年偏光片国内市场规模为35.4亿美元，同比快速增长27.3%，占全球市场份额31.2%。预计到2020年，国内偏光片市场规模可达53.2亿美元，占全球市场份额提高至40.2%，预计2015-2020年期间复合增长率为14.6%，远高于全球整体市场。

尽管全球每年约60%的液晶电视在我国生产，但国产液晶面板供不应求，仍需大量进口。2015年，我国液晶面板进口额高达397亿美元，仅次于集成电路、石油以及铁矿石。根据IHS数据，2014年到2020年，我国偏光片始终存在着30%-50%的供应缺口，市场需求巨大，还需要通过大量进口偏光片才能满足面板厂商的需求。

四、国内偏光片厂商

相对于日本、韩国和我国台湾厂商而言，我国偏光片的发展是以盛波光电于1997年从美国引进一条偏光片生产线为开端的。其后2000年、2001年国内企业相继生产TN/STN-LCD用偏光片。2007-2010年，TN/STN-LCD型偏光片的生产在我国得以快速发展，产能迅速提升。2010年，我国企业开始生产中小尺寸TFT-LCD用偏光片，2011年，三利谱和盛波光电先后投产1490mm宽幅生产线，生产大尺寸TFT-LCD用偏光片，填补了国内大尺寸TFT-LCD偏光片产业的空白。2016年，东旭光电科技股份有限公司宣布与住友化学株式会社、东友精细化学株式会社及拓米国际有限公司在无锡成立合资公司，从事偏光片采购、生产和加工业务。

目前，在TFT-LCD用偏光片领域，国内厂商中真正具备全工序规模生产能力的仅有盛波光电和三利谱两家。此外，他们还有稳定的下游客户，如京东方、深天马、龙腾光电等。

三利谱（002876）：国内偏光片龙头，最早从事偏光片产业研发、生产和销售的企业。主要产品为TFT系列和黑白系列偏光片。产品应用手机、电脑、液晶电视屏等消费电子类显示屏以及汽车显示屏、医疗器械、仪器仪表等工控类电子产品显示屏。公司作为我国少数拥有生产TFT-LCD偏光片技术的厂家，凭借技术稳定与产品高良品率，成为包括京东方、天马、龙腾光电等我国主流液晶面板与液晶显示模组生产企业供应商。

偏光片的种类

1、偏光片按功能分类

1.透射式偏光片

2.反射式偏光片

3.半透过半反射式偏光片

4.补偿型偏片

2、偏光片按染色方法分类

碘系偏光片：PVA与碘分子相结合，为现今生产偏光膜最主要的方法。容易获得高透过率、高偏振度的光学特性，但耐高温高湿的能力较差。

染料系偏光片：将具有二色性的有机染料吸着在PVA上，并加以延伸定向，使之具有偏旋光性能。不容易获得高透过率、高偏振度的光学特性，但耐高温高湿的能力较好。

3、偏光膜按起偏材料的种类分类

金属偏光膜：将金、银、铁等金属盐吸附在高分子薄膜上，再加以还原，使棒状金属有起偏的能力，现在已不使用这种方法生产。

碘系偏光膜：PVA与碘分子所组成，为现今生产偏光膜最主要的方法。

染料系偏光膜：将具有二色性的有机染料吸着在PVA上，并加以延伸定向，使之具有偏旋光性能; 聚乙烯偏光膜:用酸为触媒，将PVA脱水，使PVA分子中含一定量乙烯结构，再加以延伸定向，使之具有偏旋光性能。

偏光片的结构及特性说明

偏光层：是由PVAC聚乙烯醇)薄膜经染色拉伸后制成，该层是偏光片的主要部分，也称偏光原膜。

偏光层决定了偏光片的偏光性能、透过率，同时也是影响偏光片色调和光学耐久性的主要部分;

TAC层：由PVA膜制成的偏光层易吸水、褪色而丧失偏光性能，因此需要在其两边用一层光学均匀性和透明性良好的TAC(三醋酸纤维素酷)膜来隔绝水分和空气，保护偏光层。

采用具有紫外隔离(UVCUT)和防眩(anti-glare)功能的 TAC膜可制成防紫外型偏光片和防眩型偏光片;

粘着剂((adhesive)：可分为反射膜侧粘着剂和剥离膜侧粘着剂。反射膜侧粘着剂的作用是将反射膜牢固地粘合在TAC膜上，其工艺要求不允许有再剥离性。剥离膜侧粘着剂是一层压敏胶，它决定了偏光片的粘着性能及贴片加工性能，其性能优劣是LCD偏光片使用者最为关心的问题之一;

剥离膜(Cseparatefilm)：为单侧涂布硅涂层的PET(对苯二甲酸乙二醇醋) 膜，主要起保护压敏胶层的作用，同时其剥离力的大小对LCD贴片时的作业性。

偏光片工艺流程

偏光片生产技术以 PVA 膜的拉伸工艺划分，有干法和湿法两大类。干法拉伸工艺是指先在一定温度、湿度的条件下，在惰性气体环境中将 PVA 膜拉伸到一定倍率，然后进行染色、固色、复合、干燥等的制备工艺；湿法拉伸工艺是指PVA 膜先进行染色，然后在溶液中进行拉伸、固色、复合、干燥的生产方法。目前，全球偏光片生产企业主要以湿法拉伸技术为主。

而三利谱采用的是当前偏光片生产的主流工艺碘系生产技术和湿法拉伸工艺。公司偏光片的生产流程分为前、中、后三段工序，前工序是核心环节。主要工序简图如下：

1、前工序（TAC 膜清洗及 PVA 膜延伸与复合）

前工序包括 TAC 膜的预处理和 PVA 膜的延伸与复合。TAC 膜的预处理制程系将 TAC 膜进行碱液处理，经过水洗槽清洗残留的碱液后，烘干收卷，此制程主要目的在于降低 TAC 膜的接触角，便于与 PVA 膜的贴合。具体如下：

PVA 膜的延伸和复合制程是先将经过纯水膨润后的 PVA 膜浸入染色槽，吸附二向吸收的碘分子，再经过延伸槽对碘分子进行拉伸取向，烘干之后将 PVA膜与两层预处理之后的 TAC 膜复合在一起，得到偏光膜。具体如下：

2、中工序（涂布与复合生产线）

中工序是涂布压敏胶与复合离型膜等其他膜材的制程。该工序系将压敏胶涂布在离型膜上，经过烘箱将压敏胶中的水分蒸发出去后，并与前工序生产的偏光膜贴合到一起后收卷，之后放置到恒温固化室进行固化，有时因产品类型不同，需要复合其它相关的光学薄膜。具体如下：

3、后工序（裁切生产线）

将固化好的偏光片按需要的尺寸大小进行裁切、磨边、清洁、检验、包装。具体如下：

文章转载至：网络

仅为转载内容不代表本公众号观点