液晶面板偏振膜的基本原理
偏振光人类对光的理解可以分为四个重要阶段：
1、十七世纪，Newton first开始了对光的系统研究。他发现所谓的白光（白光）是由所有的色光组成的，为了解释这种现象，有许多不同的理论推导出来。
2。十九世纪初，托马斯·杨利用波理论成功地解释了反射、折射和绕射等光学现象。
在过去的3.1873年里，麦斯威尔发现光波是电磁波，它的无线电波和磁波是相互依存的。他们不能分开。电场（e）、磁场（h）和电磁波（k）的方向是三个垂直关系。
图1
4。在二十世纪初，爱因斯坦发现光的能量是由粒子理论解释的，由此产生了量子科学。换句话说，光具有波和粒子的两个特性。
由于极性光学理论是用波动理论解释的。因此，未来的讨论将把光视为电磁波，为了简化它，我们只考虑它的电场矢量E。非偏振光的E可以用图2来表示。在图2中，许多对称相等辐射表明E振动由E和H平面，与平等的振动是在所有方向上相等。当E的分布是不均匀的，它被称为偏振（极化）。如图3所示，观察到部分偏振光。当E在一个方向振动时，它被称为线偏振光（图4），从矢量的角度来看，当图2中的所有方向的矢量投射到x和y的两个垂直轴上时，非偏振光可以被分解成两个垂直的线性偏振光（图5）。
图2
图3
图4
图5
偏振光的制造
一般来说，制作偏振光的方法是由以下三个步骤组成的：
1。制作普通的非偏振光（图2）。
2。这种非偏振光的分解是两个垂直的线偏振光（图5）。
三.一个偏振光被放弃，另一个偏振光被应用（图4）。
它可以把非偏振光分解成两个偏振光，而抛弃它的仪器称为偏振器（偏振器）。偏光镜可以利用吸收、反射、折射、衍射等光学效应产生偏振光。
一般来说，有几种常用的偏振片：
（1）反射型
当光线倾斜到玻璃表面时，反射光将部分偏振，通过多层玻璃的连续反射效应，非偏振光可以转换成线偏振光。
（2）复杂屈曲型
当两个方解石晶体连接在一起时，入射光将分解成两个偏振光，称为普通光和非常轻。
（3）双色微晶
透明片上有规则排列的两种颜色的小晶体，这是人造偏光膜的第一种方法。
（4）聚合物的二色性
高分子膜具有良好的透明性，可以对膜中的分子进行定位，然后用两种颜色吸收物质。这是生产偏光片目前的主要方式。在胶片或印版或纸张的形式存在，这种吸收偏振器。因此，它们通常被称为偏光膜（偏光膜）或偏光板（偏光板或薄片）。另一种较流行的英文地址是偏振滤光镜。
偏光膜的起源
偏光膜是由美国宝丽来公司（Polaroid）创始人（Edwin H. Land）发明了1938。六十年后，虽然偏光膜已在生产技术和设备的改进，它是完全一样的使用在六十年前的过程的基本原理和材料。因此，在解释偏光片的工艺原理，我们首先简要介绍一下它的灵感来自兰德在什么环境下，这有助于我们全面理解偏光膜的过程。
兰德的研究在哈佛大学1926阅读后由英国医生赫勒帕思博士在1852的论文中发表的一篇文章中，赫勒帕思博士提到的一个学生菲尔普斯先生不小心掉进了硫酸奎宁溶液碘，他立即发现有许多绿色的小晶体，赫勒帕思博士和水晶放在显微镜下观察，发现如下图所示：当两块晶体相重叠，相交角度改变晶体的透光率，当它们互相垂直，光线完全吸收（图6）；相互平行，光线可以完全通过（图7）。
图6
图7
这些碘化合物的晶体非常小，所以它们在实际应用中有很大的局限性。赫勒帕思博士花了近十年来研究如何使较大的偏光晶体，但他没有成功，所以他认为这条路可能是行不通的，所以他采取了以下方式：
植物研磨大颗粒晶体（球磨机）成微小的晶体和液体悬浮这些小晶体。
把塑料片放在上面的悬浮物上，然后放在磁场或电场中。
将塑料片从悬架上拆下，偏光晶体将附着在塑料片表面。
这种塑料片留在磁场或电场中，干燥后变成偏光膜。
兰德的方法是将许多小的偏光晶体中有规律的排列，这相当于一个大的偏光晶体。他用上面的方法，他在1928成功地制造了最早的偏光膜，膜。这种方法的缺点是耗时长，成本高，模糊不透明。但兰德发现了制造偏光片的几个重要因素：（1）碘（2）高分子（3）定向（定向），不断研究和改进后，兰德终于发明了制造方法，至今仍在使用的1938，其基本原则将在下一节讨论。
偏光膜的工作原理
最常见的偏光膜是H电影发明了1938兰特，制备方法如下：首先，在透明塑料板软丰富的化学活性（通常PVA）沉浸在几秒钟的I2 / KI水溶液、多碘离子扩散到PVA的内层，使用人工热或机械拉伸后，直到聚乙烯醇在长度的几倍长也变得又窄又薄，PVA分子的任意角度的不规则分布，方向拉伸力挠度应力逐渐与方向一致的聚乙烯醇碘离子结合后，形成一个长链的碘离子，碘。离子有很好的偏见，他们可以吸收电场构件平行于梁的方向，且只能通过垂直梁的电场分量。我们可以用这个原理来制造偏光膜（图8）。
图8
偏光膜的类型与发展
今天使用的偏光膜的类型
偏光膜有着广泛的用途。它不仅可以在LCD中用作偏光材料，还可以用于太阳镜、防眩光护目镜、照相滤光镜、汽车前灯、防眩和调光器。其他偏光显微镜和特种医用眼镜，为了满足重量轻、使用方便的要求，偏振膜的选择以聚合物双色型为主，这种偏振材料的类型为四：
（1）金属偏光膜
金属盐如金、银、铁被吸附在聚合物膜上，然后还原，使棒状金属具有偏离的能力。
（2）碘化偏光膜
聚乙烯醇和碘分子是制备偏光膜最重要的方法。
（3）染料体系的偏振膜
具有两种颜色性质的有机染料被吸附在PVA上，并被扩展并定向使其旋光。
（4）聚乙烯偏光膜
以酸为催化剂，PVA脱水，使PVA分子中含有一定量的乙烯结构，然后扩展取向，使其具有部分旋转的性质。
偏光膜的结构
当聚合物膜扩张时，机械性能通常会降低，并变得分散，因此，在极化矩阵（PVA）扩展后，应保护两侧的三醋酸纤维素（透明质酸）的透明基底。一方面，它可以得到保护。一方面，它可以防止薄膜收缩，此外，还可以在基材的外层添加一层复合膜和一层保护膜，以便于与液晶盒（如图十三）结合。
图十三
液晶显示用偏光膜的质量特性
由于液晶显示的非发光型，为了达到显示明亮的，容易识别的要求，偏光膜必须要有明确的、高透光率和高的局部旋转。最近，液晶显示器的使用越来越广泛，如民生、军事、高科技等。由于多样性和液晶为了提高耐久性，耐久性和耐旋光性必须加强偏光膜。
此外，在外观上，与偏振片的液晶显示器的像素增加表面必须光滑、高精细；如果温度高，长时间使用高湿度的环境下，也必须保持部分的光学性能，是一种由胶粘剂的稳定性所需的点。通常在偏光膜制造工艺，它是在无尘室中进行。
1。由于偏光膜材料为PVA、TAC、有无异物和不溶性树脂上。
2。在偏光膜的粘接过程中，在涂层、粘接和加工过程中不与任何异物混合。
三.保护膜或膜等材料不能有任何缺陷。
4。在成品表面或切割部分，或在包装袋上，不可附加异物。
如果不能满足上述条件，就不能制作出高分辨率、大尺寸、高精度的偏振膜。
液晶显示用偏光膜的研制
（1）碘化偏光膜
在液晶显示器市场上，由PVA和碘组成的偏光膜长期以来占有很大的比例，随着材料和外延技术的不断改进，偏光和透光率都接近理论值（偏振度为100%，透光率为50%）。
（2）耐用偏光膜
的染料配方使用的偏光膜具有高温度、湿度的特点，和耐光性，其中大部分是用于汽车液晶显示器、船舶和飞机。但偏光率小于碘系统和价格高是其缺点。今天，PVA的发展基于扩展的线形和高度偏振光学染料在可见光区的吸收发展的统一。染料的极化性能与碘基偏振膜相当。价格仍高于碘基偏光膜。
（3）光学补偿膜
随着液晶产品技术的日益进步，所以着色，偏光膜，光泄漏和从需求角度相对增加等，因此需要做各种光学补偿膜的补偿。例如，（STN-LCD）由于液晶分子的扭转超过90度，着色现象会由于对线偏振光偏振薄膜的使用出现。解决办法是添加相位差胶片。
表面处理
表面处理可提高偏光膜的光学和机械性能，为满足液晶显示多样化的要求，市场上已开发出具有复合功能的偏光膜。
1。抗反射（AR）处理
当偏振光通过偏光膜表面时，反射损失将占到反射损耗的5%左右，因为光度损失和反射光会导致液晶显示的减少，改进方法是在偏光膜表面蒸一层金属薄膜。光的干涉原理降低了反射值，反射率降低到1%以下。
（2）防眩光（AG）处理
为了避免光的过度集中，偏振膜的表面成凹凸状，光线均匀分散，可以达到防眩光的效果。
经银处理后，表面达到3h，金刚石硬度高于划痕，雾度高。它可以应用于大尺寸产品（大于12.1），主要由于液晶背光强度之间的关系。此外，随着液晶显示器的分辨率要求的提高，如UXGA级别（1600×1200），银的要求更为细致。现在偏光板制造商已经开始注意这方面。我相信最近会有相应的产品进行市场评估。