熟悉OLED,被忽略的偏光片你了解多少-深圳华之晶
2020-04-01

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。

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。
涂布型偏光片有望打开偏光片市场 1.webp.jpg
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。
OLED液晶屏
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。

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。


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