近一二十年來(lái),微電子和光電子集成技術(shù)的進(jìn)步以及兩者的緊密結(jié)合,大大地促進(jìn)了各種空間光調(diào)制器的發(fā)展。目前液晶空間光調(diào)制器在空間光調(diào)制器中已經(jīng)占有主導(dǎo)地位。它將液晶層作為光調(diào)制材料，液晶層采用向列型液晶的混合場(chǎng)效應(yīng)工作模式，在液晶層上各區(qū)域施加不同的電場(chǎng)，引起液晶分子排列方向和位置的變化，從而導(dǎo)致其光學(xué)性質(zhì)的變化，獲得透明或不透明兩種狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光束的相位、偏振態(tài)、振幅或強(qiáng)度進(jìn)行一維或二維空間分布的實(shí)時(shí)調(diào)制。

但是，作為空間光調(diào)制器關(guān)鍵零件的偏光片，你了解嗎？

偏光片是什么？

偏光片的全稱(chēng)是偏振光片，液晶顯示器的成像必須依靠偏振光，液晶屏的下偏光片用于將光源產(chǎn)生的光束轉(zhuǎn)換為偏振光，上偏光片用于解析經(jīng)液晶電調(diào)制后的偏振光，產(chǎn)生明暗對(duì)比，從而產(chǎn)生顯示畫(huà)面。如果少了任何一張偏光片，液晶片都是不能顯示圖像。偏光片最早由美國(guó)拍立得公司(Polaroid)創(chuàng)始人蘭特(Edwin H. Land)于1938年所發(fā)明，靈感來(lái)源于碘掉入磺酸奎寧溶液中形成的綠色小晶體，具有特異的光學(xué)性能。

偏光片工作原理是什么？

以TN-LCD偏光片為例

自然光經(jīng)過(guò)第一張偏光片變成線偏振光，入射到液晶盒內(nèi)，被扭曲90°，并通過(guò)下層玻璃基板外的第二張偏光片（垂直于第一張偏光片），透光；當(dāng)兩極之間加上一定的電壓時(shí)，液晶分子轉(zhuǎn)動(dòng)，最終與基板垂直排列，入射到液晶盒內(nèi)產(chǎn)生的偏振光未被扭曲，不能通過(guò)第二張偏光片，從而不透光。

偏光片的種類(lèi)有哪些？

根據(jù)功能進(jìn)行劃分

透射式偏光片?

反射式偏光片

半透過(guò)半反射式偏光片

補(bǔ)償型偏光片

根據(jù)起偏材質(zhì)進(jìn)行劃分

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。

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。

染料系偏光膜：將具有二色性的有機(jī)染料吸著在PVA上，并加以延伸定向，使之具有偏光性能。

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，使之具有偏光性能。

碘系偏光片

由于碘系偏光片研發(fā)技術(shù)較成熟，偏振度及透過(guò)率都接近理論值，故碘系偏光片為目前LCD應(yīng)用偏光片的主流。它通過(guò)拉伸一定倍數(shù)的聚乙烯醇膜將嵌入其中的碘分子定向，使之能夠吸收偏振方向與拉伸方向（吸收軸）平行的光。吸收軸垂直方向（透射軸）上的光基本上沒(méi)有減弱。因此，各個(gè)方向都有振動(dòng)的自然光透過(guò)偏光片后，就變成了振動(dòng)方向與透射軸方向平行的偏振光。在兩片透射軸方向互相垂直的偏光片中間加入具有扭轉(zhuǎn)特性的液晶分子，就能控制光線的通過(guò)，從而達(dá)到顯示圖像的目的。

碘系偏光片基本結(jié)構(gòu)

TAC : Triacetyl Cellulose（三醋酸纖維素）

PVA : Polyvinyl Alcohol （聚乙烯醇）

PSA : Pressure Sensitive Adhesive（壓敏膠）

偏光層：是由PVA（聚乙烯醇）薄膜經(jīng)染色拉伸后制成，該層是偏光片的主要部分，也稱(chēng)偏光原膜。偏光層決定了偏光片的偏光性能、透過(guò)率，同時(shí)也是影響偏光片色調(diào)和光學(xué)耐久性的主要部分。

TAC層：由PVA膜制成的偏光層易吸水、褪色而喪失偏光性能，因此需要在其兩邊用一層光學(xué)均勻性和透明性良好的TAC（三醋酸纖維素酯）膜來(lái)隔絕水分和空氣，保護(hù)偏光層。

壓敏膠（PSA）：它決定了偏光片的粘著性能及貼片加工性能，其性能優(yōu)劣是LCD偏光片使用者最為關(guān)心的問(wèn)題之一。

離型膜（Release film）：為單側(cè)涂布硅涂層的PET（對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）膜，主要起保護(hù)壓敏膠層的作用，同時(shí)其剝離力的大小對(duì)LCD貼片時(shí)的作業(yè)性有一定影響。

保護(hù)膜（Protective film）：為單側(cè)涂布EVA層（乙烯醋酸乙烯共聚物）的PE（聚乙烯）膜，具有低粘性，起保護(hù)TAC膜表面的作用。

偏光片的性能指標(biāo)有哪些？

偏光片性能主要包括以下幾個(gè)指標(biāo)，分別是偏振度、透光率、粘結(jié)性能等，針對(duì)于LCD產(chǎn)品在對(duì)偏光片進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，一般應(yīng)用偏振度與透光率比較高的偏光片，從而促進(jìn)LCD顯示器件顯示質(zhì)量及效率的提升，充分減少能源損耗。

因此，作為空間光調(diào)制器關(guān)鍵器件之一的偏光片，在選用方面變得尤為重要。

我公司自主研發(fā)及生產(chǎn)的空間光調(diào)制器主要是基于透射或反射類(lèi)型的液晶微顯示技術(shù)，通過(guò)液晶分子的旋光偏振性和雙折射性來(lái)實(shí)現(xiàn)入射光束的振幅和相位的調(diào)制，可作為動(dòng)態(tài)光學(xué)元件，實(shí)時(shí)地調(diào)制光強(qiáng)和相位的空間分布。公司在積極開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品應(yīng)用的同時(shí)，也對(duì)配套硬件不斷升級(jí)優(yōu)化。在透射式空間光調(diào)制器用偏光片選用上，為提高顯示質(zhì)量，降低光損，一律選用光學(xué)性能高透高偏的偏光片制作起、檢偏器；為避免起、檢偏器因操作不當(dāng)及環(huán)境影響受損，要求偏光片硬度必須大于2H，同時(shí)將起、檢偏器制作成內(nèi)貼附，從而避免刮傷及臟污；結(jié)構(gòu)方面，現(xiàn)有起、檢片器均采用360°可旋轉(zhuǎn)式，操作方便，應(yīng)用廣泛。

當(dāng)然，偏光片的選用只是公司眾多硬件優(yōu)化中的一個(gè)，更多關(guān)于空間光調(diào)制器的信息，歡迎咨詢(xún)西安中科微星光電科技有限公司。

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