车载显示面板彩虹纹问题及改善方案

聚碳酸酯（PC）车载显示面板在生产过程中会遇到一些不良。今天我们就来聊一聊其中的一个很困扰生产的常见难题——彩虹纹与其解决方案。

一

什么是彩虹纹？

彩虹纹，也可称之为应力纹。

透明PC注塑后盖上的彩虹纹

当偏振光通过透明样件（比如说PC显示面板）时，样件应力使得其发生双折射效应，我们通过一个偏振片去观察就会发现样件上存在五彩斑斓的彩虹纹。

这里，样件发生双折射效应，出现彩虹纹，有三个要点：1.样件本身存在应力；2.偏振光源；3.通过偏振片观看

透明PC显示面板在注塑射出和冷却过程中，由于射出压力不均匀，冷却收缩等因素，PC材料本身便会产生较为严重的内应力。这里，我们便可以利用双折射效应观察样件的彩虹纹，从而了解到样件的内应力分布。比如说，内应力越是集中的地方，彩虹纹越是密集。

当然，PC件等透明产品在受到外力作用时，也会产生应力，这个属于外应力。也可以通过双折射观察到。

二

彩虹纹的影响

彩虹纹的出现对于产品本身来讲，是一个不利因素，会造成产品存在肉眼无法明显分辨的不良：

1彩虹纹导致后续工序不良

彩虹纹的出现，代表其存在内应力，当较为严重时，会造成后续工序不良。

图为喷漆制程后出现开裂不良

PC透明件在注塑后，内部有应力残留且应力集中度较高的部位，会降低其机械强度。此时PC样品在与某些溶剂接触后，会破坏样品内部的内应力平衡，易产生应力开裂及翘曲变形的问题。这一现象可称为PC在溶剂诱导下的应力开裂问题。由于PC的耐化学性较差，很多常见溶剂都会造成这一问题，因此，内应力问题严重的PC面板会在后续的喷涂、贴合时出现开裂问题。

2彩虹纹造成显示失真

对于显示面板来讲，通过背光模组发出的光本身便是一种偏振光，这时，如果我们在戴有偏光功能的太阳镜看向车前方的显示屏，显示面板上的内应力便会使其呈现彩虹纹，从而导致显示面板失真或者无法显示，影响视觉效果。

车载显示面板彩虹纹问题及改善方案

三

彩虹纹改善方案

彩虹纹的改善可以通过两个方面，一是改善面板生产过程以减少制品内应力，二是通过消除偏振光源。

1减少面板内应力

接触彩虹纹的根本在于降低产品内应力，整体来看，可以通过注塑工艺以及产品结构的改善来实现。

通过调整进胶口以及模具结构设计，使塑胶熔体以更合理的方案流入，从而减少制品内应力；
注塑工艺改善：通过调整注塑温度、螺杆转速、射出速度及分段保压等，方式尽量降低制品在注塑过程中产生的内应力。
退火处理进一步改善彩虹纹；
模具合理的水路分布以消除表面温差造成的彩色区域；
对薄壁产品来说，注塑压缩工艺可以有效地改善彩虹纹状态，而针对大尺寸车载显示面板来说，还可以结合双色注塑进一步改善。

图压缩注塑加工改善彩虹纹

图片来自科思创Covestro的关于彩虹纹研究

2消除偏振光源

消除偏振光源，可以在整个显示屏组件中加入位相差膜。

东洋纺也专门研发了这种效果的薄膜COSMOSHINE SRF® (Super Retardation Film)。

来源东洋纺官网

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