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 20  专注高分子材料

抗紫外线、抗黄变

谈谈TAC光学薄膜在偏光片中的应用及其全球主要生产供应情况

       TAC光学薄膜是偏光片的重要组成部分,其配方组成复杂,包含增塑剂、助溶剂、润湿剂、滑剂、紫外线吸收剂等。TAC以溶剂铸膜加工成膜,至今仍是穿透度最高的高分子材料之一。全球范围内,真正能生产TFT型偏光片用TAC膜的厂家有日本的富士胶片、日本柯尼卡美能达、韩国晓星和中国台湾达辉,其中富士胶片、柯尼卡占比超90%。

       为了满足偏光片保护膜的各种性能要求,相关企业无论在纤维素原料、棉胶液配方、添加剂的使用、流延设备、流延工艺的改进等方面不断进行了各种改进工作。日本富士胶片为富士财团旗下子公司,为全球TAC薄膜龙头,拥有雄厚的TAC膜技术积累。目前,富士胶片于日本国内拥有3座TAC薄膜生产据点,分别为富士胶片九州、神奈川工厂足柄厂房以及FUJIFILM Opto Materials,一共拥有17条生产线,年产能达为8.2亿平方米,约占全球产能的59%。而另一家日本柯尼卡株式会社,于2000年正式开展偏光片用TAC生产,2003年与美能达株式会社合并成立柯尼卡美能达株式会社,逐渐成为全球TAC薄膜主要供应商。

       

       如左图,TAC 薄膜在液晶面板中的主要应用主要包括偏光片保护膜和相位差补偿膜。



       

        相位差补偿膜。LCD的一个明显不足是观看的视角范围狭小,如TFT 显示器的视角范围上下为45°,左右为90°,这是液晶分子本身光学特性所决定的。为了扩展LCD 的视角范围,就需要采用光学补偿的措施。富士胶片在1996 年就推出具有扩大视角功能的光学补偿膜——WV (wide view)膜,可以使视角扩大到上下90°,左右120°。此后富土又相继推出了Wide view SuperA,Super Ace 等视角扩大更广的光学补偿膜,这类WV膜是在TAC膜支持体上涂以圆盘状液晶化合物而研发成功的。



      而柯尼卡美能达公司则于2003年推出了VA-TAC 的光学补偿膜 (也称为N-TAC),专用于大尺寸VA型液晶显示器。这种光学补偿膜所用的TAC原材料中加入了部分醋酸丙酸纤维素(CAP) ,并加入特种聚合物添加剂在流延成膜后进行拉伸取向,从而适当增加其光学延迟性(Re和Rth),进行光学补偿,这是柯尼卡的专有技术。

       还有一些称之为Zeonor 和Arton 的光学补偿膜,也开始在大型VA和IPS型LCD中得到应用,都采用环烯烃为原材料。


       再来看看TAC 薄膜用做PVA保护膜(外层)使用的作用。偏光膜片本身是由聚乙烯醇膜经碘化物溶液浸溃后再经纵向拉伸,使碘分子取向,从而形成对光具有偏振作用的偏光膜。偏光膜经拉伸后的厚度约为20um,本身机械强度很差,而且已经取向排列的碘分子极易受外界水分的影响而改变其取向程度,即影响其偏振效果。为此,业界都采用具有优异光学特性的TAC 膜粘贴于PVA偏光膜的两面,起到提高其物理机械特性又隔绝外界水汽影响的保护作用。

      通常在液晶显示器中均需用两片偏光膜,即一片取向分子直于光轴,而另一片则平行于光轴。而一片偏光膜需用两片保护膜,即一台LCD显示器就需用四片TAC保护膜,这是TAC膜在LCD中用量最大的品种。当前,仅富士胶片TAC薄膜可应用于PVA保护层,但东洋纺、LG化学、大仓工业等企业都在进行研发替代PVA保护层用TAC膜的新型材料,如东洋纺推出一款应用于偏光片的新型薄膜——超复屈折聚脂薄膜Cosmo ShineSRF®(SRF)。据了解,SRF是抑制复折射引起的彩虹纹功能的崭新的PET薄膜。SRF比较以往作为偏光子保护膜功能的TAC膜,透湿系数和吸水率明显小。

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