作為液晶面板的重要組成部分，偏光膜的發(fā)展與LCD相輔相成，國內(nèi)偏光膜的市場需求巨大。

偏光膜的生產(chǎn)分為TAC表面處理、PVA拉伸、離型膜涂布后貼合三個流程。本文僅針對離型膜涂布貼合用的光學(xué)涂布生產(chǎn)設(shè)備進行闡述。

偏光膜的典型結(jié)構(gòu)

不同類型的偏光膜均以其基本結(jié)構(gòu)“原板”為基礎(chǔ)——兩層三醋酸纖維素酯薄膜（TAC）夾一層聚乙烯醇（PVA），業(yè)內(nèi)稱為“原板”。

根據(jù)產(chǎn)品的具體要求，通過光學(xué)涂布生產(chǎn)設(shè)備在原板的一側(cè)或兩側(cè)分別復(fù)合不同功能的光學(xué)膜，如反射膜、半透膜、位相差膜等，由此形成不同用途的偏光膜成品。

涂布生產(chǎn)設(shè)備組成說明

偏光膜涂布生產(chǎn)設(shè)備的流程圖如下圖。與大多數(shù)涂布設(shè)備類似，主要由基材（如離型膜）放卷裝置、接膜裝置、基材蓄膜裝置、電暈裝置、涂布頭、干燥箱、UV固化裝置、原板放卷、原板蓄膜裝置、貼合裝置、裁片堆疊裝置、涂布貼合產(chǎn)品收卷裝置等組成。不同的是，偏光膜涂布生產(chǎn)設(shè)備與其他光學(xué)膜涂布設(shè)備對環(huán)境潔凈度要求極高，涂布頭及干燥箱要求在1000級以上，有的甚至達(dá)到100級。

離型膜放卷裝置。放卷裝置為雙工位，主要考慮到連續(xù)生產(chǎn)的需要。當(dāng)一卷膜接近用完時，需做好與下一卷膜連接的準(zhǔn)備。放卷裝置通常配置對邊裝置，以保證膜按規(guī)定的路徑運行。

接膜裝置。此裝置在生產(chǎn)速度較高或膜的幅寬較寬時才配置使用。偏光膜涂布的生產(chǎn)速度與普通的如粘膠帶涂布速度動輒上100m/min不同，通常速度在（8～10）m/min，生產(chǎn)速度超過（30～50）/min的很少。因此幅寬1m以下時直接人工接膜即可。

蓄膜裝置。此裝置主要是為換卷接膜時進行膜的儲備，因為接膜的時候接膜處會短暫停止，而生產(chǎn)是連續(xù)的，蓄膜就是保證不影響生產(chǎn)的連續(xù)性。蓄膜的長度設(shè)計需考慮正常的生產(chǎn)速度及接膜所需的時間。太短來不及接膜，太長浪費設(shè)備投資與安裝空間。

電暈裝置。電暈裝置的使用是根據(jù)需要對涂布的一面進行表面電擊處理，使其具有更高的附著性。其原理是利用高頻率高電壓在被處理的塑料表面電暈放電，而產(chǎn)生低溫等離子體，使塑料表面產(chǎn)生游離基反應(yīng)從而使聚合物發(fā)生交聯(lián)、表面變粗糙并增加其對極性溶劑的潤濕性和附著能力。

涂布頭。涂布頭是整個涂布生產(chǎn)設(shè)備的核心，目前偏光膜涂布主要有COMMA KNIFE（逗號式刮刀）與SLOT DIE（狹縫式模頭擠出涂布）兩種形式。COMMA KNIFE適合的涂布厚度為18～100μm，涂布液粘度較高，其突出的優(yōu)點是改變涂布寬度比較容易，另供膠系統(tǒng)也相對簡單。但存在涂布液大面積暴露的問題，因此必須保證涂布頭的潔凈度。SLOT DIE涂布是一種預(yù)計量的涂布方式，就是說涂布量取決于輸入涂布液量與基材運行速度之比，可預(yù)先精確設(shè)定。通常都采用高精度無脈沖計量泵來輸送涂布液量。SLOT DIE涂布可分為背輥直接接觸和基材張力控制兩種方式，偏光膜涂布采用背輥直接接觸式為主。這種涂布厚度范圍較寬，約為3～300μm，可滿足不同的使用要求，適合生產(chǎn)速度從低到高均可。其涂布精度受背輥本身的平直度以及軸承的跳動影響，由于涂布間隙很小，對基材厚度變化及表面異物影響非常敏感。生產(chǎn)過程中更換涂布液品種時內(nèi)部清潔比較困難，需用溶劑反復(fù)清洗。兩種涂布頭涂層干后厚度誤差均可控制在1μm以內(nèi)。其中SLOT DIE涂布精度更高，造價昂貴，并需配置完善的供膠系統(tǒng)。

干燥箱。偏光膜涂布設(shè)備干燥箱分為“導(dǎo)輥式”與“導(dǎo)輥加氣懸浮式”兩種，總長度一般在20～30m之間。“導(dǎo)輥加氣懸浮式”通常是前兩節(jié)為導(dǎo)輥，其余為氣懸浮。氣懸浮干燥過程中，因涂布基材只受到空氣的磨擦力影響、無機械接觸，所以對產(chǎn)品表面無劃傷。且干燥效率比“導(dǎo)輥式”大幅提高。但要保證膜在干燥箱內(nèi)溫度均勻、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)具有較高的技術(shù)難度，因此對風(fēng)槽、噴嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計，對風(fēng)量與壓差的控制等都有較高要求。對進入干燥箱的空氣一定要經(jīng)過HEPA過濾，確保箱內(nèi)的潔凈度。同時需及時將干燥箱內(nèi)產(chǎn)生的有機廢氣及時排出，防止VOCs聚集導(dǎo)致發(fā)生危險。偏光膜涂布干燥箱內(nèi)溫度不高，通常不超過120℃，但對溫度的控制非常嚴(yán)格，通常誤差在±1℃以內(nèi)。加熱方式有蒸汽盤管直接加熱與外置換熱器熱風(fēng)循環(huán)加熱（氣懸浮式必須）。熱源以蒸汽為主，部分使用導(dǎo)熱油。

UV固化裝置。此裝置主要針對UV固化膠水，在偏光膜涂布設(shè)備中比較少用，有的并不配置。配置的原因主要是考慮一機多用，除偏光膜涂布外還可進行其他光學(xué)膜的涂布，如硬化膜等。需注意的是，COMMA KNIFE涂布頭不適合UV固化膠水的涂布，通常使用Micro Gravure（微凹版輥）涂布工藝。

原板放卷裝置。同離型膜放卷裝置。

原板蓄膜裝置。同蓄膜裝置。

貼合裝置。貼合裝置的重點是貼合輥，貼合輥設(shè)計有上下兩輥式或3輥式、水平兩輥式等。兩輥式通常一鋼輥、一膠輥配置。進行貼合時，各膜的平整度與張力控制非常重要，否則會影響貼合產(chǎn)品的平整度。為提高貼合效率，根據(jù)實際需要在貼合機上實現(xiàn)多功能復(fù)合與保護膜收卷是十分必要的。在偏光膜的涂布過程中，由于膜的層數(shù)多，實現(xiàn)這一功能尤為重要。

裁片堆疊裝置。本裝置是偏光膜生產(chǎn)必需設(shè)備之一，因為偏光膜產(chǎn)品多為片狀交貨，直接配置在生產(chǎn)線上切片易于實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。由于偏光膜對切口要求整齊、不能起毛邊，因此對切刀的要求極高。同時，由于偏光膜與位相差膜貼合時有角度的要求，因此切片裝置需具有整體旋轉(zhuǎn)功能并配置角度顯示。需注意的是，堆疊機的使用受到生產(chǎn)速度的限制，當(dāng)生產(chǎn)速度超過10m/min時不適宜在線自動切片堆疊，而必須進行離線裁切。

成品收卷裝置。本裝置與裁片堆疊裝置錯開使用。當(dāng)不需要裁切時，就使用本裝置進行收卷。收卷機視實際需要，選用單工位收卷或雙工位收卷。

如何降低偏光膜涂布生產(chǎn)設(shè)備的投資成本？

目前偏光膜涂布生產(chǎn)設(shè)備基本從國外進口，以日本與韓國生產(chǎn)為主，其中日本的設(shè)備技術(shù)含量更高、價格更貴。為有效降低投資成本，可與設(shè)備制造商進行友好協(xié)商，部分非主要零部件可放在國內(nèi)加工，如機架、鋼構(gòu)等；相對重要的輥、控制部分、涂布頭、干燥箱等由國外加工。