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超薄偏光板:拓展柔性液晶之路

2016-06-25 09:14
人在旅途20
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  1. 前言

  在5月份举行的显示领域全球最大规模学会“SID 2016”的研讨会上,日东电工就超薄偏光板发表了题为“A novel ultra-thin polarizer to achieve thinner and more-flexible display”的论文(发表序号:40.1)。该论文在“2016年显示行业奖”(Display Industry Awards 2016)中获得了“年度显示元件奖”(Display Component of the Year Award),下面就来介绍一下其中的内容。

  2. 偏光板的技术动向与课题

  偏光板主要用于液晶显示器和有机EL显示器,是显示影像不可或缺的元件。智能手机和平板电脑等终端的屏幕越来越薄,不过,要想实现更薄、更具柔性的显示屏,偏光板的薄型化和低收缩化是一大课题。

  偏光板的制造工序如图1所示。聚乙烯醇(PVA:Polyvinyl Alcohol)是很多工业领域都在使用的代表性合成高分子材料之一。使PVA薄膜在碘溶液中染色,并在水中延展,通过吸附碘并进行配向来制造具有高偏光性能的偏光板。

  图1:偏光板的制造工序

  日东电工提供的资料。

  不过,在延展工序产生的收缩力成为偏光板的一项课题。尤其是高温下的偏光板,会因为这种收缩力,造成面板曲翘、显示屏失真等可靠性方面的问题(图2)。

  图2:偏光板收缩力的主要课题

  日东电工提供的资料。

  3. 偏光板的收缩对策

  在液晶面板的薄型化方面,这种收缩力就更成一个问题。要想减薄显示面板的厚度,就要控制偏光板的收缩力。为了解决偏光板的收缩问题,此前采取过一些对策,具体可以分为以下3类。

  第一,采用更薄的保护膜(图3)。这种方法虽然能减薄偏光板的厚度,但起偏器的厚度没有变化,收缩力也没有变化。

  图3:对策(1)保护薄膜的薄型化

  日东电工提供的资料。

  第二,采用更薄的起偏器(图4)。获得更薄的起偏器的方法是使用更薄的材料,也就是使用更薄的PVA薄膜。PVA薄膜本身非常柔软,超薄的PVA薄膜在水中延展时吸收水分后会变得非常脆,生产效率骤减。利用目前的技术,很难采用10μm以下PVA薄膜量产偏光板。现在,偏光板的标准厚度在25μm左右,实际应用中的最小厚度为12μm。

  图4:对策(2)起偏器的薄型化

  日东电工提供的资料。

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