液晶顯示器偏光膜的基本原理
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偏光膜的工作原理
時下最通用的偏光膜是蘭特在1938年所發(fā)明的H片，其制法如下：首先把一張柔軟富化學(xué)活性的透明塑料板(通常用PVA)浸漬在I2 / KI的水溶液中，幾秒之內(nèi)許多碘離子擴散滲入內(nèi)層的PVA，微熱后用人工或機械拉伸，直到數(shù)倍長度，PVA板變長同時也變得又窄又薄，PVA分子本來是任意角度無規(guī)則性分布的，受力拉伸后就逐漸一致地偏轉(zhuǎn)于作用力的方向，附著在PVA上的碘離子也跟隨著有方向性，形成了碘離子的長鏈。因為碘離子有很好的起偏性，它可以吸收平行于其排列方向的光束電場分量，只讓垂直方向的光束電場分量通過，利用這樣的原理就可制造偏光膜(如圖8)。
圖8
偏光膜的種類及發(fā)展
現(xiàn)今所使用偏光膜的種類
偏光膜的應(yīng)用范圍很廣，不但能使用在LCD做為偏光材料，亦可用于太陽眼鏡、防眩護目鏡、攝影器材之濾光鏡、汽車頭燈防眩處理及光量調(diào)整器，其它尚有偏光顯微鏡與特殊醫(yī)療用眼鏡。為了滿足輕量化及使用容易的要求，所以偏光膜的選擇以高分子二色性型為主，這型起偏材料的種類有四：
(1) 金屬偏光膜
將金、銀、鐵等金屬鹽吸附在高分子薄膜上，再加以還原，使棒狀金屬有起偏的能力，現(xiàn)在已不使用這種方法生產(chǎn)。
(2) 碘系偏光膜
PVA與碘分子所組成，為現(xiàn)今生產(chǎn)偏光膜最主要的方法。
(3) 染料系偏光膜
將具有二色性的有機染料吸著在PVA上，并加以延伸定向，使之具有偏旋光性能。
(4) 聚乙烯偏光膜
用酸為觸媒，將PVA脫水，使PVA分子中含一定量乙烯結(jié)構(gòu)，再加以延伸定向，使之具有偏旋光性能。
偏光膜的構(gòu)造
高分子膜在經(jīng)過延伸之后，通常機械性質(zhì)會降低，變得易碎裂。所以在偏光基體(PVA)延伸完后，要在兩側(cè)貼上三醋酸纖維(TAC)所組成的透明基板，一方面可做保護，一方面則可防止膜的回縮。此外，在基板外層可再加一層離型膜及保護膜，以方便與液晶槽貼合(如圖十三)。
圖十三：偏光膜的構(gòu)造簡圖
LCD用偏光膜的品質(zhì)特性
由于LCD的顯示非發(fā)光型，為了達到顯示器明亮、易辨識的要求，偏光膜就必須具有清晰、高透過及高偏旋光性。近來LCD的使用愈來愈廣泛，如民生、軍事、高科技等。因應(yīng)LCD的多樣化及耐用性的提升，必須加強偏光膜的耐久性及耐旋光性。
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