光学薄膜与膜企二
光学薄膜在我们的生活中无处不在,从精密及光学设备、显示器设备到日常生活中的光学薄膜应用;比方说,平时戴的眼镜、数码相机、各式家电用品,或者是钞票上的防伪技术,皆能被称之为光学薄膜技术应用之延伸。
倘若没有光学薄膜技术作为发展基础,近代光电、通讯或是镭射技术将无法有所进展,这也显示出光学薄膜技术研究发展的重要性。
光学薄膜根据其用途分类、特性与应用可分为:反射膜、增透膜/减反射膜、滤光片、偏光片/偏光膜、补偿膜/相位差板、配向膜、扩散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、遮光膜/黑白胶等。相关衍生的种类有光学级保护膜涂布机、窗膜等。
| 滤光片
滤光片是塑料或玻璃片再加入特种染料做成的,红色滤光片只能让红光通过,如此类推。
玻璃片的折射率原本与空气差不多,所有色光都可以通过,所以是透明的,但是染了染料后,分子结构变化,折射率也发生变化,对某些色光的通过就有变化了。
比如一束白光通过蓝色滤光片,射出的是一束蓝光,而绿光、红光极少,大多数被滤光片吸收了。
滤光片产品主要按光谱波段、光谱特性、膜层材料、应用特点等方式分类。
彩色滤光片是TFT-LCD背光模组的重要组成部分。
目前,彩色滤光片许多关键技术、重要生产设备以及上游化学原料,大都日韩及中国台湾地区厂商所控制。
近年来,随着国内6代以上的TFT-LCD产线投产,与之配套的大尺寸、高分辨率彩色滤光片的生产工艺的研究显得越发重要。
目前,我国的彩色滤光片生产厂商有天马、深超光电、莱宝高额、南玻伟光、比亚迪等,依旧远远跟不上国内面板产线的建设步伐,难以实现本土化配套,只能实现满足自身需求,论彩色滤光片的研发远不如日本一些企业。
4月份,日液晶面板材料供应厂住友化学(Sumitomo Chemical)宣布,将对液晶面板的彩色滤光片产线进行改造,扩大OLED触控面板用料产能至目前3倍,以因应陆韩面板厂商年增3成的OLED需求。
住友化学拟使用原本设置在韩国工厂的无尘室,可省去重新建造产线的时间,不仅将一般2年左右的工期缩短至10个月,投资额也将压低在150亿日圆(约1.3亿美元)。如此一来可望赶在2018年1月前开始供应超过1亿支OLED手机面板彩色滤光片。
2015年,东旭光电斥资30亿元,引进日本DNP唯一一条第五代彩色滤光片生产线和技术。总投资达31.55亿元的东旭(昆山)显示材料有限公司正式开工建设。
该项目全面建成投产后,可形成年产G5彩色滤光片198万片的规模,实现年产值19.08亿元,填补国内5代彩色滤光片的市场空白。
| 偏光片
偏光片(PolarizingFilm)的全称应该是偏振光片。
液晶显示器的成像必须依靠偏振光。偏光片的主要作用就是使不具偏极性的自然光变成产生偏极化,转变成偏极光,加上液晶分子扭转特性,达到控制光线的通过与否,从而提高透光率和视角范围,形成防眩等功能。
偏光片可广泛应用于现代的液晶显示产品:液晶电视、笔记本电脑、手机、PDA、电子词典、MP3、仪器仪表、投影仪等,也可用于时尚偏光眼镜。
其中,LCD的应用是拉动偏光片产业发展的主要力量。
近年来,全球液晶面板生产重心正向国内转移。
然而,上游配套的原材料生产线却并没有同步跟上,这导致国内偏光片市场一直处于供不应求的状态。
福州旭友偏光片项目已于6月30日正式投产,合计产能为每年1000万平方米。
江西胜宝莱6月发布消息,表示9万平方米的标准厂房成功封顶落户泰和。项目投产后预计可实现主营业务收入25亿元,利润25000万。
该项目总投资18亿元,建设3条年产量3600万平方米宽幅TFT偏光片生产线,项目建设期为36个月,分两期完成。
一期投资5亿元,建2条1490宽幅TFT偏光片生产线,新增产能12亿元,将于2017年10月建成投产。
二期再投资3亿元,建设一条宽幅1540TFT偏光片生产线,新增产能12亿元以上,预计于2018年7月投产。
与此同时,深圳三利谱在合肥布局的四条生产线正紧锣密鼓建设中。
深圳市三利谱于5月份上市,公司在合肥有四条线在建(包括与更高的10.5世代液晶面板配套的偏光片),预计2020年产能达到8600万平米,比2016年增长10倍以上,在产能方面,将会形成日东电工、住友化学、LG化学、三星、三利谱世界五强的局面。
整体而言,2017 年中国大陆地区的偏光片供需缺口相比之前已经有明显的收窄,但是供给主要来自外资企业在国内的工厂,国内公司以三利谱、盛波光电为主,产能还明显较小,随着产能的逐步放大,国内企业在偏光片领域的竞争力将会逐步增强。
| 补偿膜/相位差板
补偿膜的补偿原理,是将各种显示模式下(TN/STN/TFT(VA/IPS/OCB))液晶在各视角产生的相位差做修正,简言之,即是让液晶分子的双折射性质得到对称性的补偿。
若要从其功能目的来区分则可略为分单纯改变相位的相位差膜、色差补偿膜及视角扩大膜。补偿膜能降低液晶显示器暗态时的漏光量,并且在一定视角内能大幅提高影像之对比、色度与克服部分灰阶反转问题。
| 配向膜
配向膜是具有直条状刮痕的薄膜,作用是引导液晶分子的排列方向。在已蒸上透明导电膜(ITO)的玻璃基版上,用PI涂液和转轮(roller),在ITO膜上印出一条一条平行的沟槽,到时候液晶可依此沟槽的方向横躺于沟槽内,达到使液晶呈同一方向排列之目的。
此具有一条一条方向的膜,即为配向膜。
据了解,液晶之所以可应用于屏幕上,因其在平行分子方向与垂直分子方向之诱电率不同,因此可用电场驱动之,另一方面,由于液晶也具有视分子方向而变化之折射率(也就是具有双折射),可改变偏极光之偏极方向,最后更因液晶与配向膜之界面有很强之作用力(AnchoringStrength),在电场关闭后液晶就靠着弹性系数(恢复力)而恢复到原来之排列,由此可知没有配向膜之存在,液晶是无法工作的。
但在液晶屏之应用上,其液晶分子与配向膜表面呈某一角度的倾斜(即预倾角,PretiltAngle),如此才能达到均一配向的效果。
配向膜涉及的涂布非卷式湿法涂布,方式有传统的定向刷磨法和现在的UV光配向法、电子浆配向和离子束配向。
| 扩散膜
扩散膜为TFT-LCD背光模块中之关键零组件,能够为液晶显示器提供一个均匀的面光源,一般传统的扩散膜主要是在扩散膜基材中,加入一颗颗的化学颗粒,作为散射粒子,而现有之扩散板其微粒子分散在树脂层间,所以光线在经过扩散层时,会不断于2个折射率相异的介质中穿过,故光线就会发生许多折射、反射与散射的现象,如此便造成了光学扩散的效果。