OLED偏光片那么貴,看盛雄激光如何為顯示行業?!皟r”護航!

發布日期:2020.05.10 訪問量:1256 來源:盛雄激光

什么是偏光片?


偏光片全稱為偏振光片,可控制特定光束的偏振方向。自然光在通過偏光片時,振動方向和偏光片透過軸垂直的光將被吸收,透過光只剩下振動方向和與透過軸平行的偏振光。


常規的偏振光片基本結構都是類三明治結構,由各種薄膜材料貼合而成,主體層一般通過雙面抗拉伸保護支撐層,夾著一層偏光機制功能層,各主體層的主要功能如下:

  • TAC 膜: 偏光片的支撐,保護以及防止回縮,一般厚度25~40um

  • PVA 膜: 偏光機制功能層,一般厚度12um

  • PSA 膜: 感壓膠層,用于將偏光片貼附顯示屏幕,一般厚度25um

在實際應用中,根據不同的應用,在入光上表面TAC層上會有HC(Hard Coating防劃傷)、AR(Anti-Reflection防眩光)、AF(Anti-Fingerprint防指紋)等附加工功能的鍍層或涂層。


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偏光片結構示意圖(來源:三利譜)



偏光片原材料的組成根據不同產品要求稍有不同,主要包括TAC膜、PVA膜、保護膜、增量膜、壓敏膠、相位差膜及TAC膜替代材料(PET/PMMA/COP)等。


其實主要的PVA光學膜為聚乙烯醇,是偏光片的核心部分,決定了偏光片的偏光性能、透過率、色調等關鍵光學指標。


而TAC光學膜是一種光學保護膜。由于PVA膜制成的偏光層易吸水、褪色而喪失偏光性能,因此在PVA膜兩側需分別采用一層光學性均勻、透明性良好的TAC(三醋酸纖維素,Triacetyl Cellulose)薄膜隔絕水分和空氣,保護偏光層。


構成偏光片的各種主要膜材所具備的特性及作用如下表所示:


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偏光片在OLED屏中的應用



OLED顯示面板通常是利用偏光片可以改變光線偏振方式的特性,通過特殊光學膜的波長補償機制制作成圓偏光片,來有效抵抗環境光對OLED顯示亮度和對比度方面的干擾。



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OLED偏光片原理示意圖(來源:網絡)



目前常見的OLED顯示屏功能膜層結構中,陰極材料是Mg-Ag鎂銀合金等金屬材料,鍍層加工完成后基本上有鏡面效應,容易反射外界的環境光,從而干擾正常的OLED顯示屏射出來的光線,導致顯示對比度大大降低。為了消除環境光的影響,行業通過原來LCD顯示屏的旋光控制原理,設計出了帶有位相差膜的圓偏光片給OLED顯示屏使用。


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1/4λ波長位相差膜OLED偏光片原理示意圖

(來源:網絡)



OLED顯示屏使用的偏振片結合了線偏振和圓偏振于一體的偏振片。如上圖所示,外界自然光先通過90°的線偏振片,然后是45°的圓偏振片。圓偏振片是線偏振膜和相位延遲膜組合而成,通過該偏振片的光線(90°),經過45°的光相位延遲后變成135°的圓偏振光,然后被OLED的金屬電極反射。


被反射的光線再次通過光相位延遲膜,變成了180°的線偏振光,最后到達最外層的90°線偏振片,由于反射光的偏振方向與線偏振片垂直,該反射光不能通過,最終被消滅在屏幕內。所以使用OLED偏振片可以使外部射入的光線不再射出,達到消除環境反射光的作用。


實際上自然界的環境光的波長范圍覆蓋很寬,常規的1/4λ波長位相差膜,一般只能對應單波長,若要達到理想的寬波長補償效果,一般必須使用兩層以上的相位差膜進行加成消減,例如,使用折射率分布差異不大的材料做成1/2λ波長位相差膜,再與窄波段正常分布的1/4λ位相差膜,按照一定方向相互堆疊,達到可見光波段形成寬波段覆蓋,表現出來的效果就是顯示屏熄屏后更黑,顯示時對比度更高。


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OLED偏光片原理示意圖(來源:網絡)



目前經過蘋果和供應鏈一起優化后的OLED偏光片,已經采取了更新的工藝來替代傳統的1/4λ+1/2λ雙波長雙層相位差膜復合工藝。新的工藝可以在TAC膜或其它光學膜材上,一面涂布1/4λ波長液晶層,一面涂布1/2λ波長液晶層,從而達到減少光學膜層使用數量,達到減少偏光片厚度的效果。


所以OLED顯示屏的偏光片不但制作起來要比常規的LCD偏光片更難,而且使用的原材料也貴很多,相對的售價也高出LCD偏光片一大截。如果你要用到類似蘋果手機OLED顯示屏效果的1/4λ+1/2λ雙波長液晶涂層補償圓偏光片,則加工難度更高,生產良率更低,使用成本更貴。



OLED偏光片怎么加工?


為了盡量減少在加工OLED圓偏光片過程中造成不必要的損失,OLED顯示行業引進了無接觸激光加工方式來組織生產,以減少耗損浪費保住利潤,實際上也等于同等利潤下保住了OLED廠商的價格競爭力。


東莞市盛雄激光先進裝備股份有限公司(以下簡稱盛雄激光)利用十多年來的技術沉淀與經驗積累,應行業客戶要求推出了OLED全面屏自動化激光加工生產線,其中就包含了OLED顯示屏的偏光片切割與挖孔工序,能夠按照OLED面板廠不同的偏光片材質,個性化的提供切割工藝與切割參數,選擇性的對OLED圓偏光片進行異形切割加工,極大加快了OLED行業的產能爬坡提升速度。


盛雄激光在OLED的生產制作過程中積極推廣激光加工技術應用,如激光打標、激光端子切割/蝕刻、激光線路修復、激光屏體切割/挖孔、以及激光偏光片切割/挖孔等等。激光加工是利用光的能量經過透鏡聚焦后在焦點上達到很高的能量密度,靠光熱效應來加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面變形小,可加工各種材料。用激光束對材料進行各種加工,如打孔、切割、劃片、焊接、熱處理等。


事實上,盛雄激光十幾年來在包括智能手機在內的消費類電子領域積累了大量的激光加工技術與經驗,利用激光加工技術的靈活性、穩定性、高效率性等特點,滿足了手機行業精密加工的需求。盛雄激光的產品和服務幾乎涵蓋了整個消費類電子制造業產業方方面面。



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