偏光片增亮膜结构
光学增亮膜技术综述
光学增亮膜技术综述光学膜一直在现今平面显示器（Flat Panel Display）中扮演极重要的角色。
90 年代中期，液晶显示技术逐渐开始应用于电子工具或仪器上，高对比是这个阶段主要的诉求。
因此，光学膜主要是贴附在下偏光片的全反射或半穿透半反射膜。
90 年代末期，笔记型计算机需求快速成长，液晶显示技术转为全穿透光，利用彩色滤光片达到全彩的画面，无法主动发光的TFT-LCD，因为需要强而有效率的背光来源，应运而生的光学增亮膜可说是集增亮，修饰外观，改善视角，增加对比等种种任务于一身的关键组件。
为求提高屏幕亮度及对比，各式光学增亮膜开始蓬勃发展，其中又以棱镜技术为主流。
1 棱镜增亮膜的结构及光学原理此类增亮膜业界称为BEF（Brightness Enhancement Film），系在Polyester光学薄膜上涂布压克力树酯，再利用预铸微结构之滚轮转印，配合高能紫外光将微细的棱镜结构硬化。
BEF作为背光模块的关键组件，结构原理如图1所示，棱镜主要的功能在藉由折射与内部全反射將自导光板发出至四面八方之散乱光线集中至约±35度的正视角（On-Axis），此一集光效果使观赏者在正常操作范围内可获致最佳亮度。
对于大多数背光模块而言，放置一片BEF增亮膜即可增加约60%的辉度，垂直交迭使用2片增亮膜可提升模块辉度达120%。
换句话说，原本因光线过于发散而显黯淡的屏幕，会因棱镜将原本发散至上下左右的光线向中间集中，而立即增亮2倍以上。
2 棱镜增亮膜分类BEF主要有四种类型：一般BEF，多功能BEF，微透镜BEF（micro-lens）与反射型偏光增亮膜，每种BEF有着不同的市场特性。
一般BEF的结构如图2所示，90°角等高结构是应用普遍和最简单的棱镜结构。
为了得到最高的辉度，最佳化的棱角度为90°，最佳化的棱间距为50μm。
90°角高低结构或90°角曲线结构是目前最为有效的消除干涉条纹的棱镜微结构。
偏光片简介
Parallel transmittance (T// )
Cross transmittance (T┴)
11
偏光片的光学特性
Single Transmittance
Cross Transmittance
Polarizing Efficiency
TFT
>42.0%
TAC
Tri-Acetate Cellulose 三醋酸纤维素
支撑体/保护PVA
PVA
Poly Vinyl Alcohol 聚乙烯醇
Compensation film Discotic LC film coating
Adhesive
PSA感压胶
Release film
PET 聚对苯二甲酸乙二醇脂
偏振态形成 光学补偿 黏着剂 保护PSA
nz
ny
nx
LC nz＞nx=ny
+
nz ny
nz
= nx
N-C-plate nz＜nx=ny
ny
nx nz=nx=ny
13
广视角膜补偿效果
Narmal
WV
SWV
EWV
14
Edge Mura的原理分析(WV Polarizer)
WV TAC
15
偏光片的表面处理- AG Treatment
Antiglare
Edwin H. Land （1909-1991）
他两次进入哈佛大学，又两次退学。他 一辈子共获得了535项美国专利，获得 第一项发明专利时只有24岁。1943年， 他三岁的女儿问：拍了照片后为什么当 时看不到照片？这促发了他发明“拍立 得”（宝丽来）相机
增亮膜的工作原理
增透膜的分类
• 主要有两大类：棱镜膜和反射型偏光增亮 膜。 • DBEF的原理主要是利用两种不同高低射率 的材料组成多层膜。白光透过多层膜时， 未偏极化的白光被分为平行于入射面的P光 与垂直入射面的S光两种，P波穿透而S波反 射。经界面再次反射的S波将转变为P波后 穿透，经多次反射，最终多数光源将穿透 偏光膜，起到增量效应。
增亮膜指的是应用于tftlcd背光模块中以改善整个背光系统发出效率为宗旨的薄膜或薄片主要有四种类型一般棱镜片多功能棱镜片microlensfilm与反射型偏光片等每种光学膜也有着不同的市场特dbef的原理主要是利用两种不同高低射率的材料组成多层膜
增亮膜的原理
• 增亮膜指的是应用于TFT LCD背光模块中以 改善整个背光系统发出效率为宗旨的薄膜 或薄片，主要有四种类型，一般棱镜片、 多功能棱镜片、micro-lens film与反射型偏 光片等，每种光学膜也有着不同的市场特 性。
增透膜应用于LC作为电磁波的光 波在传播的过程中，在不同介质的分界面上，由 于边界条件的不同，改变了其能量的分布。
光在单层膜中反射示意图
3M BEF的知识
3M BEF的知识对平板显示的专业人员来说，3M光学增亮片并不陌生。
增亮片分为3大类：棱镜膜（BEF：Brightness Enhancement Film）系列，反射型偏光片（DBEF：Dual-Brightness Enhance Film）系列和增强型镜面反射片（ESR：Enhanced Specular Reflector）。
棱镜膜（BEF）工作原理棱镜膜（BEF）是利用3M微复制技术制造的光学薄膜，其表面为20微米左右高度的微三棱镜结构。
图1为装置BEF前后的对比示意图。
从下扩散片出射的光线是各方向均匀的发散光。
红箭头表示视角较小的光线（能够进入正视者的眼睛），蓝箭头表示视角较大的光线。
加入BEF以后，红箭头部分聚拢在如图所示的70度左右范围内出射，而蓝箭头部分被微三棱镜反射回背光源系统，经过循环，重新加以利用，最终也在70度左右范围出射。
所以，棱镜膜(BEF)的增亮原理，是将原先大视角的发散光，聚拢在约70度的范围内出射，从而增加了正视的亮度，减小了可视视角。
对于透射式LCD，标准的配置是安装两层棱镜方向相互垂直的BEF。
反射型偏光片（DBEF）工作原理在以上基础上进一步提高亮度，就要使用第二系列产品――应用多层膜技术生产的多层光学膜（MOF）。
多层膜技术是指在不到200微米的厚度中复合1000层左右的光学薄膜。
3M多层光学膜（MOF）包括反射型偏光片（DBEF：Dual Brightness Enhancement Film）系列和增强型镜面反射片（ESR：Enhanced Specular Reflector）。
如图2，背光源出射的全偏振光光矢量分解到P和S这两个相互垂直的振动方向上。
对于传统的吸收型偏光片，选择透过一个振动方向的光线（此处假定是P光），而将与其垂直方向的光线（此处假定是S光）全部吸收，所以光能在通过LCD下偏光片时会被吸收而损失50％以上。
3M 反射型偏光片（DBEF）装置于背光源和LCD下偏光片之间。
偏光片材料、原理、工艺、作用简介完整版
偏光片材料、原理、工艺、作用简介完整版浅谈偏光片的技术与发展趋势摘要:文章针对我国平板显示产业快速发展过程中重要的上游配套关键原材料偏光片产品的原理、制造工艺、技术发展趋势进行了简要分析和介绍。
全文力图以简洁的文字、借助相关资料来解析偏光片的有关知识，旨在让更多平板显示业界人士更多地了解偏光片产品的种类、工作原理及其制造过程，促进我国大陆地区偏光片产业的发展。
关键词:偏光片;原理;制造工艺;技术趋势。
一、引言偏光片(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。
在深圳市政府的大力支持以及深超公司的推动下，深纺织集团日前确定投资上马宽幅TFT- LCD用偏光片项目(盛波光电)，预计2011年三季度投产，该项目的建成将填补我国大陆地区该产业的空白。
现就有关偏光片技术原理以及发展趋势做简要探讨，以飨读者。
偏光片原理与制造工艺二、偏光片原理及种类（一）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I2/ 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。
液晶偏光片的组成与应用
液晶偏光片由哪几种膜组成？2017-10-101、偏光片工作原理偏光片(Polarizer)全称为偏振光片，可控制特定光束的偏振方向。
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。
液晶显示模组中有两张偏光片分别贴在玻璃基板两侧，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。
液晶显示模组的基本结构如下图所示：2、偏光片基本结构偏光片主要由PVA 膜、TAC 膜、保护膜、离型膜和压敏胶等复合制 成。
偏光片的基本结构如下图所示:TAB 卬制电路板彩色滤光片L ,保护膜驱动器区【扩散板 x 公火电极配向膜一液晶-存储电卷像素电极偏光板 侧光 框胶薄股晶体管 偏光板 玻璃基板黑色框罩 间隙粒子 分光片 棱镜板 反射板偏光片的基本结构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，具透过轴与拉伸的方向垂直。
构成偏光片的各种主要膜材所具备的特性及作用如下表所示: 序号类型帙状作用1嗡乙端醇.R仃高透明.而延展性，好的碉嘤附作用、良好的成•1特性尊特点.证伸前厚度有” 道来.60微米.45优米殍几种现格.深层晚吸附餐的一向吸收疗于后羟过延伸配向，起到偏振的作用.是偏光片的栈心范分.谀定了偏光片的偏坨性能.透过率、色璃等美港光学指幄,1ACM一牖械纤维素相.具行优异的支操件.此学均匀件和高透明性.耐酸就、用紫外线.’1度主要有匐懑米.加派米、40微米.25 微米等步神理格.一方囱作% PY&膜的支撑悻，保证延伸的PVA膜不会回端.另,方面保妒P£A服F受水汽，紫外缝及其他外界物研的损害，保订偏比H的环境耐帔性.保护膜$仃跖强度.遇叫性好.M酸碱，的静电等特点.一眼厚度为$8 谎来.一面涂布白播乐咬砧剂.贴合在偏光片上可以保护偈光片本体不受外力抵佛.乐敏胶也用感时般.IAC具有很好的帖明忡*透明性好.样腔小M 启片用压域胶的*度一般为20 减米左th是情心片M台在LC口而限1 一的胶Ht决定/偏尤片的粘着性能及贴片加工性能TPSA离型膜LCD面板特性与偏光片质量息息相关对府儡光片性解偏光片透过率，厚度、附加机能膜偏光片对比度、TAC附加机能膜TAC附加机能SL偏光片位相差膜偏光片的贴合度、与补卷膜的贴合角度偏光片色调资料来源士CNKL隼安证券研更所从价值分布上讲，在所有偏光片的原料成本中，PVA膜和TAC膜的成本占比最高，其中TAC膜占全部原料成本的50%左右，PVA膜占12%左右。
3M增亮膜系列产品介绍
BEF2-G4
BEF4-GT-90(24)
BEF4-GT
BEF4-GM-95(24)v2
BEF4-GM
解释： 1.都是高增亮产品； 2.都是无卤产品 3.厚度名称上已经标示； 4.适用在NB等中尺寸产品上； 5.BEF2-G4要替代BEF2-G2 6.可简称如右：
BEF4-GT-90(19)
BEF4-GT(19)
TBEF2-GT(18)
TBEF2-GM(18)
TBEF2-GM(18) v2
TBEF2-GT(19)
TBEF2-GM(19)
TBEF2-GM(19) v2
TBEF产品系列
TBEF2-Tn TBEF2-Mn
TBEF-GMV2
所列产品都为无卤素产品； 都可以量产，品质保证。
DBEF系列产品
• • • • D—Dual 结构：多层膜 特点：增光50-60%，视角不受影响； 原理：
BEFRP3-C
NON prism
BEFRP3~1um coating
50 µm thinner
~50um APF
~1um coating
~50um APF
~1um coating
65 µm
65 µm
115 µm
RP主要产品列表
BEFRP2-RC(24) BEFRP3-C(24)
解释：
• • • • • • • 有卤产品一般用II/III，无卤产品用字母2/3； BEFII/III产品区分如下页面，III--随机棱镜； 除掉一个BEFII 90/24外，其余都是90/50； 因为几乎都是90/50，所以可以省略不写； 5T代表PET厚度，155代表材料总厚度； AS, Anti-Static 抗静电； M—matte 磨砂的；T—transparent 透明的。
DBEF介绍
18:32:25
G.D.T. 产品工程课 制作
10
DBEF-M额定特性指标
产品特性 DBEF-M
DBEF-M +BEF II90/95
121% 207% 69o/101o 33o/47o
DBEF-M +X-BEF II 90/95
160% 254% 53o/58o 27பைடு நூலகம்/29o
轴向亮度增益 方形LGP 楔形LGP 可视角度(1/2亮度) 方形LGP 垂直/水平 楔形LGP垂直/水平
G.D.T. 产品工程课 制作 4
18:32:25
DBEF系列产品
DBEF系列包括： DBEF-M，通过涂布扩散层，可以防止跟其他 材料的光学接触，同时在跟BEF等一起使用时， 又减轻反射摩尔现象的效果； DBEF-D，在两面粘合扩散片，增加了强度， 提高了热稳定性； DBEF-D200，结构与DBEF-D完全相同，只是厚 度更薄为200μm。
*Total Internal Reflection 18:32:25 G.D.T. 产品工程课 制作 3
增亮片DBEF
DBEF是一种反射偏光片，通过选择性反 射背光系统的光，使其不被LCD的下偏 光片所吸收，使LCD全视角的部分光得 以重新利用。由此，使轴向亮度增加约 60% 如果跟BEF组和起来，亮度增加将有更好 的表现。
On-Axis Brightness: 83.10 nits Brightness Gain: 50.3% Hor. 1/2 Brightness Angle: 47.0° Ver. 1/2 Brightness Angle: 32.5° Integrated Intensity: 103.2 lm/m2
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偏光片增亮膜结构
偏光片增亮膜是一种功能性薄膜，它能够提高显示器屏幕的亮度并减少反射，从而提高画面的清晰度和对比度。
它由多层结构组成，其中包括偏光片、增亮层和粘合层等组件。
偏光片是偏光增亮膜的核心部分，它是由聚碳酸酯制成的薄膜，具有较为优异的光学性能。
偏光片能够选择性地穿透或阻隔入射光中的特定方向的振动光，从而过滤掉非偏振光和反射光等杂乱的光线，从而确保屏幕显示出清晰、鲜艳、准确的图像。
增亮层则是增加屏幕亮度的主要结构部分。
在这一层中，使用了一些专门的材料和技术来提高屏幕的亮度，例如铝镁合金、硅酸铬锂等。
这些材料可以增加入射光的反射率，并且还能够将散射的光线重新定向为更有效的光线。
同时，在增亮层下面，还可以添加透明的涂层来保护这一层结构。
粘合层是将偏光片和增亮层结构固定在一起的重要环节。
粘合层必须具有良好的粘性和稳定性，以确保这两个部分在一起的稳定性和长期使用的功能性。
这一部分结构通常使用特殊的胶水和化学品制成，以确保它们在一起的稳定性和可靠性。
总之，偏光片增亮膜结构是非常复杂和精密的，由多层薄膜组成。
这一结构不仅能够提高屏幕的亮度和对比度，还能减少反射和折射等自然现象对屏幕画面的干扰，从而提高屏幕的清晰度和精度。
在未来，随着新材料和新技术的不断推进，偏光片增亮膜的性能将得到进一步提高，为人们带来更高的视觉享受体验。