2018-10-11 偏光片TAC膜抗老化配方---巴斯夫紫外吸收剂

                                                          偏光片基本结构图

随着科学技术的发展，液晶显示面板的应用呈现出飞速发展的趋势，小到手机显示屏、PDA显示屏、MP3显示屏，大到电脑显示器、液晶电视机，液晶显示面板替代传统的CRT显示器成为现代显示器的主流。液晶显示器的成像必须依靠偏光片，所有的液晶显示面板都包含由前后两片偏光片紧贴在液晶玻璃上组成的液晶片。如果少了任何一张偏光片，液晶显示面板都是不能显示图像的。

偏光片的基本结构包括：中间的PVA膜（聚乙烯醇膜），上下２层TAC膜（三醋酸纤维素膜）。其中，起到偏光作用的是ＰＶＡ膜，但是ＰＶＡ极易水解，为了保护偏光片的物理特性，因此在ＰＶＡ膜的两侧各复合一层具有高光透过率、耐水性好，又有一定机械强度的ＴＡＣ膜进行防护，这就形成了偏光片原板。

特别值得一提的是，近年来液晶显示器件朝着彩色化和大型化发展，户外应用也越来越多，紫外光线对液晶器件的影响也日渐显现。紫外线主要影响液晶器件的光稳定性和寿命，因为高能紫外光子会打断长链液晶分子的化学键，发生裂解，导致分子排列变差；强紫外线短时间照射往往使器件表面电阻率下降，功耗增大；长时间照射会使其阈值下降，功耗增大，表现出颜色变黄，清亮点下降，屏幕变暗、变黑，从而降低液晶显示器件的性能，本文主要讲述巴斯夫紫外线吸收剂在偏光片TAC膜中的应用及配方。

解决这个难题最简便、有效的方法是在偏光片TAC膜中加入紫外吸收剂，紫外线在到达液晶分子前全部被吸收。紫外线是一种不可见的电磁波，其波长分布范围从200nm到380nm。其中280nm以下的短波紫外线（简称UVC）被大气层吸收了，很少能到达地面，所以偏光片TAC膜只要完全吸收280～380nm的紫外线就起到了保护液晶面板的作用。

偏光片TAC膜是将三醋酸纤维素溶解于二氯甲烷和甲醇的混合溶剂中，采用溶剂铸膜工艺加工而成的，紫外吸收剂必须与三醋酸纤维素在溶剂中均匀混合后流制成膜才具有吸收紫外线的作用。

紫外吸收剂广泛应用于纺织、塑料、化妆品等多个行业，而且品种繁多，但是作为光学级TAC膜中使用的紫外吸收剂对其要求高得多，相对而言可选择的范围就很窄了。紫外吸收剂主要分为无机和有机两种，无机类产品应用较少，应用较多的有机类产品主要分为二苯甲酮类、三嗪类和苯并三唑类等，其中二苯甲酮类吸收作用较弱，三嗪类稳定性较差，所以多选用苯并三唑类用于工业化生产中。

并且通过有效试验得出，在偏光片TAC膜中使用的紫外吸收剂的要求比其它行业中应用的要求高得多。

首先，由于TAC膜是采用溶剂铸膜工艺加工成膜的，所以紫外吸收剂必须在混合溶剂中有较高的溶解度，且与三醋酸纤维素溶液（棉胶）有较好的相溶性，以便能够均匀分散，紫外吸收剂不会在膜中析出，否则绝对不能使用。

其次，在偏光片TAC膜中使用的紫外吸收剂必须吸收全部的紫外线，假如一定用量的紫外吸收剂不能满足要求，在不影响相溶性的前提下，可以适量提高紫外吸收剂的用量来实现全波段紫外线的吸收。随着其用量的增加，偏光片ＴＡＣ膜紫外线吸收范围有向长波方向延伸的趋势。但紫外吸收剂用量增加是有一定限度的，超过一定量后紫外吸收剂就会从偏光片TAC膜中析出。

再者，作为液晶显示用的偏光片TAC膜，对光学透过率有严格的要求，不能在吸收紫外线的同时而明显降低TAC膜的光学透过性能，更不能出现明显的偏色（如泛黄等）。在相同的使用量条件下，对于同一种的紫外吸收剂，随着其用量的增加影响光学性能的程度也趋于严重。

所以从光学性能和成本方面考虑，紫外吸收剂的用量有一个最佳范围 (来自巴斯夫紫外线吸收剂解决方案，联系上海纳塑提供具体有效配方及加工工艺分析）

结论：

（１）应用于偏光片TAC膜中的紫外吸收剂必须在混合溶剂中有较高的溶解度，且与三醋酸纤维素溶液（棉胶）有较好的相溶性；
（２）应用于偏光片TAC膜中的紫外吸收剂必须能够完全吸收380nm以下的紫外线，不同的紫外吸收剂、不同的用量对紫外线的吸收程度不同，而且同一种紫外吸收剂随着其用量的增加吸收范围有向长波方向延伸的趋势，但并不是无限制延伸，因为其用量增加到一定程度，紫外吸收剂就会析出；
（３）应用于偏光片TAC膜中的紫外吸收剂不能大幅降低TAC膜的光学透过率，更不能严重偏色；
（４）关于偏光片TAC膜抗紫外来自巴斯夫紫外线吸收剂解决方案，联系上海纳塑提供具体有效配方及加工工艺分析。