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和偏光片相关的内容之前的文章有谈到很多,如:偏光片收缩率的影响因子、偏光片PSA胶水粘接力的影响因子、偏光片关键性能参数、偏光片和LCD的搭配原则、偏光片常见脱色原因及改善对策。具体文章链接如下:
 
【实战指南】谈谈影响偏光片POL收缩率的5大影响因子
【实战指南】谈谈偏光片PSA胶水和LCD之间粘接力大小的7大影响因子
【技术干货】一文读懂偏光片POL的关键性能参数及实际意义
【案例分享】偏光片POL常见脱色不良原因及改善对策
【技术干货】一文读懂偏光片PSA胶的抗静电剂及和TFT-LCD显示面板的搭配原则
 
近期有读者朋友私信不凡,希望能够分享一些和偏光片表面处理技术相关的内容。
 
其实,说到偏光片的表面处理技术,相信大部分读者朋友都不陌生。总结来说,偏光片常见的表面处理技术主要有:HC抗刮处理、AR/LR抗反射处理和AG防眩光处理。
 
话不多说,今天的文章,不凡就围绕着这三种常见的偏光片表面处理技术及其选用原则,为读者朋友们展开说明,并为大家后续在工作中针对偏光片表面处理技术选择时提供参考。
 
01  偏光片HC抗刮处理 
偏光片HC抗刮处理:也叫表面硬化处理,英文全称Hard Coating,简称HC。偏光片HC抗刮处理是偏光片三种表面处理技术中最常见且应用最广的,其主要作用就是提高偏光片表面的抗刮伤、抗刮能力。
 
① 偏光片HC抗刮涂层结构及特性:
 
偏光片HC抗刮涂层都处于TAC层表面,如果是上偏光片带HC涂层,则HC层处于上TAC表层;如果是下偏光片带HC涂层,则HC涂层处于下TAC表层。
 
HC抗刮涂层一般是采用滚轮转印工艺,在偏光片TAC层表面形成一层HC涂层,即:TAC卷材通过与HC药水通过滚轮转印方式,使HC药水均匀涂布在TAC表层,最终使偏光片起到抗刮的效果。
 
HC抗刮涂层处于上、下偏光片结构图示

 

 
一般来说,HC涂层的厚度约为3~5um,对偏光片整体厚度的影响相对较小。同时,带有HC涂层的偏光片,其表面铅笔硬度一般可达2H~3H左右;而普通不带HC涂层的偏光片,其表面铅笔硬度仅为1H左右。
 
铅笔硬度从软到硬排序图示

 

 
偏光片表面带HC涂层能够提升表面硬度从而提升抗刮效果这个毋庸置疑,但是需要注意的是:带HC涂层的偏光片表面水滴角一般为60~90°,而不带HC涂层的偏光片表面水滴角仅为40°。
 
偏光片表面水滴角越大,则其表面的粘接性能也会越差,偏光片和被粘接材料发生Peeling的风险也会越高。
带HC和不带HC偏光片表面水滴角对比图示

 

 
② HC抗刮偏光片选用原则:
 
带HC抗刮涂层偏光片的特性相信读者朋友们应该都清楚了,那么带HC抗刮涂层的偏光片在选用时需要遵循哪些原则及注意事项呢?
 
1)、中尺寸LCD液晶显示模组,如:笔电、MNT、车载仪表盘等不带贴合的产品中,上偏光片建议选择带HC抗刮涂层的。
 
2)、中小尺寸全贴合LCD液晶显示模组,如:手机、平板等产品,上偏光片建议选择带HC抗刮涂层的,降低返修过程中清洁上偏光片表面的OCA光学胶时,导致上偏光片刮伤的风险。
 
3)、尺寸稍大的全贴合LCD液晶显示模组,如:平板、笔电等产品,当使用带HC抗刮涂层的上偏光片时,由于上偏光片表面水滴角会稍大,OCA贴合后发生气泡反弹的风险也会增加,这个需要重点关注。
 
4)、中小尺寸LCD液晶显示模组,下偏光片一般不建议使用带HC抗刮涂层的,此时可以降低背光遮光胶和下偏光片Peeling漏光风险的发生,特别是针对窄边框的项目。
 
 
02  偏光片AG防眩光处理 

 

 
偏光片AG防眩光处理:英文全称Anti Glare,其主要作用是为了避免光线被过度集中。将偏光片的TAC层表面加工做成凹凸状,将光线均匀地分散,可以达到防眩光的效果。其作用和CG玻璃盖板表面的AG处理是类似的。
 
① 偏光片AG防眩光涂层结构及特性:
 
偏光片AG防眩光处理和HC抗刮处理是类似的,即:AG防眩光处理都是在TAC层表面进行的,如果是上偏光片带AG防眩光涂层,则AG层处于上TAC表层;如果是下偏光片带AG防眩光涂层,则AG层处于下TAC表层。
 
AG防眩光涂层处于上、下偏光片结构图示
 
偏光片AG防眩光处理,一般是将卷状TAC材料和AG药水通过滚轮转印的方式,使AG药水均匀涂布在TAC材料的表层,使TAC表层形成凹凸不平的微结构,使得光线折射及反射角度出现差异,从而使光线出现散乱,最终起到防眩光的效果,AG防眩光涂层的厚度一般约为3~5um左右。

 

 
偏光片按照是否有做AG防眩光处理,通常可以将偏光片分为:光片和磨砂片。其中,磨砂片按照AG处理的粗细程度又可以分为:粗磨砂片和细磨砂片,其主流的雾度通常有25%和42%两种。
 
不同种类AG及雾度表面效果图示

 

 
② AG防眩光偏光片选用原则

 

 
AG防眩光偏光片也就是通常所说的磨砂片,针对磨砂片在LCD液晶显示模组中的选用原则及注意事项主要有如下几点:
 
1)、当LCD液晶显示模组为单模组状态或者框贴时,上偏光片通常会选择带AG防眩光涂层的。单模组状态采用磨砂片,一方面可以起到防眩光的作用,同时也能起到防脏污的效果;而框贴项目则防止上偏光片和TP吸附。
 

2)、当LCD液晶显示模组需要OCA全贴合时,上偏光片避免选择带AG防眩光涂层的,以免影响全贴合产品的清晰度。如果一定要选用,也建议选择细磨砂上偏光片。

 

3)、下偏光片一般建议选择带AG防眩光涂层的,此时可以降低下偏光片和上增光膜的吸附风险,在一定程度上可以规避牛顿环的产生。

 

当然,为了控制成本,目前下偏光片也可以选择不带AG防眩光涂层的,也就是普通的光片。

 

 
03  偏光片AR/LR抗反射处理 
 
偏光片AR抗反射处理:英文全称Anti Reflection,和AR抗反射功能类似的还有LR低反射处理,即Low Reflection。AR/LR作用及原理都是类似的,其中AR处理的成本会更高,降低反射的效果也会更好。
 
① 偏光片AR/LR抗反射涂层结构及特性:
 
如果偏光片表面没有做AR/LR处理时,当光线打到偏光片表面时,通常会有5%~6%左右的反射损失,由于光线的损失及外部的反射光,从而影响LCD液晶显示模组的对比度和辨识度。
 
有、无AR/LR处理对反射光影响对比示意图

 

 

 
为了解决此问题,目前主流的方案就是:用滚轮的方式,在偏光片表面涂布一层或者多层具有一定折射率的涂层,涂层的厚度约5um作用,利用从涂层的上下两个界面反射回来的光所产生的相位差而发生相消干涉从而防止光线的反射,降低光线的反射率。
 

一般来说,偏光片表面经过LR减反射处理后,偏光片表面反射率可以降低至<1%;如果采用AR抗反射处理后,偏光片表面反射率可以降低至0.3~0.5%。

 

AR/LR涂层引起相消干涉机理图示

 

 

另外主要注意的是:当偏光片表面没有HC抗刮或者AG防眩光涂层时,AR/LR抗反射涂层直接位于TAC表层;而当偏光片表面有HC抗刮或者AG防眩光涂层时,AR/LR抗反射涂层则位于HC/AG涂层上方。
 
有、无HC/AG涂层时AR/LR涂层位置图示

 

 

 
② AR/LR抗反射涂层偏光片选用原则:
 
相较于带HC抗刮、AG防眩光涂层的偏光片而言,带AR/LR抗反射涂层的偏光片的使用则相对较少。
 
带AR/LR抗反射涂层的偏光片基本上用在上偏光片中,且主要用在中大尺寸的单LCD液晶显示模组中,如:笔电、MNT、车载仪表盘等产品中。
 

 

 

 

文章中对偏光片常见的3种表面处理技术及选用原则的说明,为不凡基于工作中的经验所总结出来的,若有不严谨之处也欢迎读者朋友留言讨论~
 

作者简介:
我是不凡,显示行业10年+大厂从业经验,一路从技术小白到技术总监,产品技术专家,擅长显示产品各类技术问题点处理,希望用我踩过的坑帮助大家,关注公众号、加个好友,让你在平板显示技术上少走弯路,记得设为星标,可以第一时间看到文章。
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