基于Cardo结构透明薄膜的制备与性能研究文献综述

基于Cardo结构补偿膜的研究进展

摘要：透明高分子材料是指在可见光波长内其透光率达80%及以上的高分子材料。与传统的无机透明材料相比，透明高分子材料具有成本低，密度小，机械性能和光学性能优异。因此在建筑、交通、包装、光学显示以及光电子领域等众多领域中起着极其重要的作用。从上个世纪中透明高分子材料才开始发展起来，距今不过八十多年的历史。在这期间，有关透明高分子材料的研究以及应用得到了高速发展，并且开始逐步取代无机玻璃在光学材料领域内的应用。透明高分子材料虽然质轻且加工性能优异，但是在折射率、双折射性能以及耐热性等方面仍然与无机玻璃等存在着差距，限制了其进一步的应用。因此，在现有的基础上继续研制改性高性能的透明高分子材料，在经济效益以及工业应用领域都有着重要的现实意义。

关键词：透明复合材料；光学补偿膜；光学性能

一、文献综述

1、前言

补偿膜是一类常见的透明高分子材料。补偿膜在液晶（LCD）和有机发光二极管（OLED）等新型显示中是决定显示质量的关键材料^[11-14]。补偿膜的作用是补偿相位、减少漏光，进而提高对比度和色度、增大可视视角^[14]，同时还具有保护偏光膜^[15]的作用。在液晶显示中由于液晶分子具有正折射性能影响显示质量，因此对其双折射进行补偿。图1-3（a）以垂直配向型（VA）模式的LCD显示为例说明补偿膜在视角补偿中的原理^[16-18]。液晶分子具有正双折射性能，斜视时会产生漏光导致图像对比度和色度变差（如图1-3（b）所示）。在LCD中，从侧面对图像进行观察是会产生漏光导致图像对比度和色度变差。为了改善图像的显示质量，需要使用负双折射的补偿膜，以此消除液晶分子和偏光膜等其他材料产生的相位差。相位补偿的基本原理是在全视角、全波长范围内，补偿膜相位差与液晶、偏光膜等其它材料相位差之和为零。

和LCD相比，OLED显示质量不仅受偏光膜等材料产生的相位差影响，并且TFT金属电极对环境光的反射，严重干扰显示质量。为了消除环境光的干扰，目前通用方法是使用偏光膜与1/4波长补偿膜改变环境光的偏振性（如图1-3（c）所示）。让TFT金属电极反射的环境光无法通过偏光膜进入观察者的眼睛。针对不同显示模式和不同补偿要求的显示器，需要采用不同结构、性能的补偿膜。由此，光学补偿膜在LCD和OLED等新型显示中有着不可或缺的重要作用。

图1-3 （a）以VA模式LCD显示为例说明补偿膜视角补偿功能；（b）未使用和使用补偿膜斜视时的图像对比；（c）OLED显示中1/4波长补偿膜在消除金属电极反射环境光的作用。