Id-dar > Wirja > Il-kontenut

Il-prinċipju bażiku tal-film polarizzanti tad-displej tal-kristalli likwidi

Jun 29, 2018

Il-prinċipju bażiku tal-polarizzanti film ta 'kristalli likwidi


Il-prinċipju bażiku ta ’dawl polarizzat u film polarizzanti

Ħafna nies għadhom mhumiex familjari mat-terminu "film polarizzanti". Għalhekk, l-ewwel nispjegaw il-fenomenu u l-prinċipju bażiku tad-dawl polarizzat.


dawl polarizzat
Il-fehim tal-bniedem tad-dawl jista 'jinqasam f'erba' stadji importanti:

1. fis-sbatax-il Seklu, Newton l-ewwel beda studju sistematiku tad-dawl, u sab li l-hekk imsejjaħ Dawl Abjad kien magħmul mid-dawl tal-kulur kollu (Dawl Kulur). Sabiex dan il-fenomenu jiġi spjegat, hemm ħafna teoriji differenti derivati minnu.

2. fil-bidu tad-dsatax-il Seklu, Thomas Young uża t-teorija tal-mewġ biex jispjega l-biċċa l-kbira tal-fenomeni ottiċi, bħal riflessjoni, rifrazzjoni u diffrazzjoni.

Għal 3.1873 snin, Maxwell sab li l-mewġ tad-dawl huwa mewġ elettromanjetiku, li fih il-mewġ u l-mewġ manjetiku huma inseparabbli minn xulxin, u t-tlieta huma perpendikulari għall-kamp (E), il-kamp manjetiku (H) u d-direzzjoni tal-elettromanjetiku mewġa (k).

17.png


 



4. fil-bidu tas-Seklu 20, Einstein skopra li l-enerġija tad-dawl tista 'tiġi spjegata bit-teorija tal-partiċelli, u mit-teorija tal-kwantum derivata. Fi kliem ieħor, id-dawl għandu żewġ karatteristiċi ta 'varjazzjoni u partiċelli fl-istess ħin.

Peress li t-teorija tad-dawl polarizzat hija spjegata bit-teorija tal-mewġ, id-diskussjoni sussegwenti tqis id-dawl bħala mewġa elettromanjetika, u sabiex tkun faċli biex tinftiehem, aħna nikkunsidraw biss il-vettur tal-kamp elettriku tiegħu E. LE tad-dawl mhux polarizzat jista 'jiġi espress fil-Figura 2. Fil-Figura 2, ħafna linji ta 'radjazzjoni simmetrika u ta' tul ugwali jindikaw li E jivvibra fuq il-pjan ta 'E u H, u l-opportunità għall-vibrazzjoni fid-direzzjonijiet kollha hija ugwali. Meta d-distribuzzjoni ta 'E hija irregolari, tissejjaħ polarizzazzjoni (Polarizzazzjoni), kif muri fil-Figura 3 bħala dawl polarizzanti parzjali, u meta E tivvibra biss f'direzzjoni waħda, tissejjaħ dawl lineari polarizzat (Figura 4). Mill-aspett tal-vettur, meta l-vettori tad-direzzjonijiet kollha fil-Figura 2 jiġu pproġettati fuq iż-żewġ assi perpendikulari ta 'X u Y, id-dawl mhux polarizzanti jista' jiġi dekompost f'żewġ dawl polarizzat vertikali lineari (Figura 5).

 

Figura 2: dawl mhux polarizzat

18.png

Figura 3: dawl polarizzanti parzjali

19.png

Figura 4: dawl polarizzanti lineari

20.png

Figura 5: dawl polarizzanti lineari perpendikulari għal xulxin

21.png


Il-manifattura ta 'dawl polarizzanti

Ġeneralment, hemm tliet passi biex jinħoloq id-dawl fonetiku.

1. Agħmel dawl ordinarju mhux polarizzat (Figura 2).

2., niddekomponu d-dawl mhux polarizzanti f'żewġ Polarisari perpendikolari reċiprokament (Fig. 5).

3. armi dawl polarizzat u applika dawl ieħor polarizzanti (Fig. 4).

Il-polarizzatur jista 'jiġi dekompost f'żewġ polarizzaturi, u l-istrument li jabbanduna wieħed jissejjaħ il-polarizzatur (Polarizer). Il-polarizzatur jista 'juża effetti ottiċi bħal assorbiment, riflessjoni, rifrazzjoni, diffrazzjoni u effetti ottiċi oħra biex jipproduċi dawl polarizzanti.

Ġeneralment, hemm diversi tipi ta ’polarizzaturi użati komunement:

(1) tip ta 'riflessjoni

Meta d-dawl jitferrex fuq il-wiċċ tal-ħġieġ, id-dawl rifless ikun parzjalment polarizzat. Bl-użu ta 'l-effett ta' riflessjoni kontinwa tal-ħġieġ b'ħafna saffi, id-dawl mhux polarizzanti jista 'jiġi trasformat f'dawl lineari polarizzat.

(2) tip ta 'flessjoni kumplessa

Żewġ biċċiet ta 'kristalli tal-kalċit jingħaqdu, u d-dawl inċidentali jiġi dekompost f'żewġ dwal polarizzati, imsejħa dawl ordinarju u dawl straordinarju.

(3) żewġ mikrokristallini kromatiċi

Il-kristalli ċkejkna b'żewġ kuluri huma regolarment assorbiti fuq folji trasparenti. Dan huwa l-ewwel mod artifiċjali biex tagħmel il-polarizzazzjoni tal-films.

(4) żewġ kromatiċità tal-polimeru

L-iktar metodu importanti ta ’produzzjoni ta’ film polarizzanti huwa l-użu tal-film tal-polimeru bi trasmittenza tajba, biex jorjenta l-molekuli fil-membrana u jassorbi ż-żewġ materjali tal-kulur. Dan it-tip ta 'polarizzatur assorbit jeżisti fil-forma ta' Film jew Plate jew Sheet, għalhekk ħafna drabi huwa riferut bħala film polarizzanti (Polarizing Film) jew pjanċa polarizzanti (Polarizing Plate jew Sheet). Terminu ieħor popolari bl-Ingliż huwa Polarizing Filter.

L-oriġini tal-polarizzanti film

Il-film polarizzanti ġie ivvintat minn Lent, fundatur tal-Polaroid fl-1938 (Edwin H. Land). Sittin sena wara, għalkemm il-film polarizzanti għamel ħafna titjib fil-ħiliet u t-tagħmir tal-produzzjoni, il-prinċipji bażiċi tal-proċess u l-materjali użati għadhom eżattament l-istess bħal dawk użati sittin sena ilu. Għalhekk, qabel ma tispjega l-prinċipju tal-proċess tal-film polarizzanti, huwa utli ħafna li tifhem il-proċess tal-film polarizzanti b'mod sempliċi.

Meta Rand kien qiegħed jistudja fl-Università ta 'Harvard fl-1926, huwa qara karta ppubblikata minn tabib Brittaniku, Dr. Herapath, fl-1852. Huwa semma li student minn Dr. Herapath, is-Sur Phelps, aċċidentalment waqa' l-jodju fis-soluzzjoni disulfata tal-kinaina , u sab li kien hemm ħafna kristalli żgħar ħodor prodotti immedjatament. Il-kristall huwa osservat taħt mikroskopju u jinstab kif muri fid-dijagramma li ġejja: meta ż-żewġ fażijiet tal-kristall jikkoinċidu, it-trasmittenza tad-dawl tinbidel bl-angolu ta 'l-intersezzjoni tal-kristall. Meta jkunu perpendikulari għal xulxin, id-dawl jiġi assorbit kompletament (Figura 6); id-dawl jista 'jkun kompletament permeabbli meta jkun parallel ma' xulxin (Figura 7).

Figura 6: id-dawl huwa kompletament assorbit


22.png

Figura 7: id-dawl jista 'jkun kompletament permeabbli

23.png


Il-kristalli ta 'dawn il-komposti tal-jodju huma żgħar ħafna, u għalhekk huma limitati ħafna f'applikazzjonijiet prattiċi. Dr. Herapath dam għal kważi għaxar snin biex jistudja kif jagħmlu kristalli polarizzanti akbar, iżda ma rnexxielux. Għalhekk, Rand jemmen li din it-triq tista 'ma tkunx fattibbli, u għalhekk jadotta l-modi li ġejjin:

(rand) imissu kristalli kbar granulari (ball mitħna) fi kristalli żgħar u jissospendu dawn il-kristalli żgħar fil-likwidu.
Folja tal-plastik titqiegħed fis-sospensjoni u mbagħad titqiegħed f'kamp manjetiku jew kamp elettriku.

Bit-tneħħija tal-folja tal-plastik mis-sospensjoni, il-kristall polarizzanti se jitwaħħal mal-wiċċ tal-folja tal-plastik.

Billi tħalli l-film tal-plastik f'kamp manjetiku jew kamp elettriku, din issir film polarizzanti wara t-tnixxif.

Il-metodu Rand huwa li jirranġa ħafna kristalli żgħar polarizzanti f'arranġament regolari, li huwa ekwivalenti għal kristall polarizzat kbir. Fl-1928, huwa għamel l-ewwel film polarizzanti u l-film J b'suċċess. L-iżvantaġġi ta 'dan il-metodu huma l-ħin, spejjeż għoljin u opaki opposti. Iżda Rand sabet bosta fatturi importanti fit-tħejjija ta 'films polarizzanti: (1) orjentazzjoni tal-jodju (2) polimeru (3) (Orjentazzjoni). Wara riċerka u titjib kontinwi, Rand finalment ivvintat il-metodu ta 'manifattura li għadu qed jintuża fl-1938, u l-prinċipju bażiku tiegħu ser jiġi diskuss fit-taqsima li jmiss.

Il-prinċipju tax-xogħol tal-film polarizzanti

L-iktar film polarizzanti komuni huwa l-film H ivvintat minn Rand fl-1938. Il-metodu huwa kif ġej: l-ewwel, pjanċa tal-plastik trasparenti ratba, kimikament attiva (ġeneralment PVA) hija mimlija fis-soluzzjoni akwea ta 'I2 / KI. Fi ftit sekondi, ħafna joni tal-jodju mxerrdin fis-saff ta 'ġewwa tal-PVA. Wara ftit sħana, tiġġebbed manwalment jew mekkanikament sa bosta drabi t-tul tal-PVA. It-tul tal-pjanċa jsir dejjaq u irqiq fl-istess ħin, u l-molekula tal-PVA hija mqassma saltwarjament fi kwalunkwe angolu. Wara t-tensjoni, hija gradwalment milqugħa fid-direzzjoni tal-forza. L-joni tal-jodju mwaħħla mal-PVA jsegwu wkoll id-direzzjoni, u jiffurmaw katina twila ta 'joni tal-jodju. Minħabba li joni tal-jodju għandhom polarizzabilità tajba, jistgħu jassorbu l-komponent tal-kamp elettriku parallel mad-direzzjoni tal-arranġament tiegħu, u jħallu biss il-komponent tal-kamp elettriku fid-direzzjoni vertikali jgħaddi mill-kamp elettriku. B'dan il-prinċipju, il-film polarizzanti jista 'jsir (Figura 8).

24.png


Tip u żvilupp ta 'film polarizzanti
Tipi ta 'films polarizzanti użati llum

Il-film polarizzanti għandu firxa wiesgħa ta ’applikazzjonijiet. Jista 'jintuża mhux biss fl-LCD bħala materjal polarizzanti, iżda wkoll fil-mera tal-filtru tax-xemx, goggles anti-dija, tagħmir fotografiku, headlights tal-karozzi trattament anti-dija u regolatur tal-kwantità tad-dawl, u mikroskopju polarizzanti ieħor u nuċċalijiet mediċi speċjali. Sabiex tissodisfa r-rekwiżiti ta 'piż ħafif u faċli biex tużah, l-għażla tal-polarizzazzjoni tal-film hija prinċipalment ibbażata fuq tip ta' polimeru b'żewġ kuluri. Dan it-tip ta 'materjal polarizzanti għandu erba' tipi:

(1) film polarizzanti tal-metall

Imluħa tal-metall bħad-deheb, il-fidda u l-ħadid huma assorbiti fuq il-film tal-polimeru u mbagħad jitnaqqsu biex il-vireg bħall-metall ikun preġudikat. Issa mhux prodott b'dan il-metodu.

(2) film polarizzanti jodizzat

Il-molekuli tal-PVA u tal-jodju jikkostitwixxu l-aktar mod importanti biex tiġi prodotta film polarizzanti llum.

(3) film polarizzanti tas-sistema taż-żebgħa

Żebgħat organiċi b'żewġ kuluri ġew assorbiti fuq PVA u mbagħad estiżi biex jorjentawhom, biex b'hekk kellhom proprjetajiet ta 'tidwir parzjali.
(4) film polarizzanti tal-politin

Bl-użu ta 'l-aċidu bħala katalist, il-PVA huwa deidratat, sabiex il-molekuli tal-PVA jkun fihom ċertu ammont ta' struttura ta 'l-etilene, u mbagħad estiżi biex jorjentaw, sabiex ikollhom proprjetajiet ta' rotazzjoni parzjali.

L-istruttura ta 'polarizzanti film

Wara li testendi l-membrana tal-polimer, il-proprjetajiet mekkaniċi ġeneralment jonqsu u jsiru fraġli. Għalhekk, wara li l-matriċi polarizzanti (PVA) tiġi estiża, sottostrat trasparenti li jikkonsisti fi tliet aċetati (TAC) huwa mwaħħal maż-żewġ naħat. Minn naħa waħda, is-sottostrat jista 'jiġi protett. Min-naħa l-waħda, il-ġbid tal-membrana jista ’jiġi evitat. Barra minn hekk, saff ta 'film li jerħi u film protettiv jista' jiżdied mas-saff ta 'barra tas-sottostrat biex jiffaċilita r-rabta maċ-ċellula tal-kristall likwidu (Fig. Tlettax).


Figura tlettax: disinn strutturali ta 'film polarizzanti


25.png


Karatteristiċi ta 'kwalità ta' film polarizzanti għall-LCD

Minħabba li l-wiri tal-LCD mhuwiex luminuż, sabiex jinkisbu r-rekwiżiti ta 'identifikazzjoni jleqqu u faċli, il-film polarizzanti jrid ikollu trasmissjoni ċara, għolja u rotazzjoni ottika għolja. Riċentement, l-użu tal-LCD huwa aktar u aktar estensiv, bħalma huma l-għixien tan-nies, militari, ta 'teknoloġija għolja u l-bqija. Minħabba d-diversifikazzjoni u d-durabilità tal-LCD, id-durabilità u r-rotazzjoni ottika tal-film polarizzanti għandhom jissaħħu.

Barra minn hekk, fid-dehra tal-karatteristiċi, bit-titjib tal-pittura LCD, il-wiċċ tal-film polarizzanti għandu jkun lixx u raffinat ħafna. Jekk jintuża f'ambjent ta 'temperatura għolja u ta' umdità għolja għal żmien twil, għandu jżomm il-prestazzjoni polarizzanti, u l-istabbiltà tal-kolla użata hija wkoll waħda mill-punti ewlenin. Normalment fil-proċess tal-manifattura tal-polarizzazzjoni tal-film, dan isir fil-kamra ħielsa mit-trab.

1. minħabba li l-materjal tal-film polarizzanti huwa PVA u TAC, m'għandu jkun hemm l-ebda materja barranija u raża mhux maħlula.

2. waqt il-proċess ta 'laminar ta' film polarizzanti, l-ebda materja barranija ma tista 'titħallat fil-proċess ta' kolla, twaħħil u proċessar.

3. ma jistgħu jinstabu l-ebda difetti fil-materjal bħal film protettiv jew film li jerħi.

4. le Is-sekwestru tal-korp barrani. jistgħu jinstabu fuq il-wiċċ u s-sezzjoni maqtugħa tal-prodott lest jew fuq il-pakkett.

Jekk il-kundizzjonijiet ta 'hawn fuq ma jistgħux jiġu sodisfatti, il-film polarizzanti b'riżoluzzjoni għolja, daqs kbir u preċiżjoni għolja ma jistax isir.

L-iżvilupp ta 'polarizzanti film għall-LCD

(1) film tal-polarizzazzjoni jodizzat

Films polarizzanti magħmula mill-PVA u l-jodju ilhom jokkupaw proporzjon kbir tas-suq tal-LCD. Illum il-ġurnata, it-titjib kontinwu tal-materjal u t-teknoloġija ta 'l-estensjoni huwa viċin ħafna għall-valur teoretiku tad-dawl polarizzat u t-trasmittanza (dawl polarizzat 100% u trasmittanza 50%).

(2) film polarizzanti durabbli

Uża l-formula taż-żebgħa biex tagħmel film polarizzanti b'temperatura għolja, umdità, reżistenza għad-dawl u karatteristiċi oħra, l-aktar użati f'vetturi, vapuri jew LCD ajruplani. Iżda r-rata ta 'polarizzazzjoni hija inqas minn dik tal-jodju u l-prezz tiegħu huwa għoli. L-iżvilupp attwali huwa molekula taż-żebgħa reattiva bias reattiva b'assorbiment uniformi fir-reġjun tad-dawl viżibbli bl-estensjoni tal-PVA. Ir-rendiment tal-polarizzazzjoni huwa komparabbli ma 'dak tal-film polarizzanti bbażat fuq il-jodju, iżda l-prezz għadu ogħla minn dak tal-film polarizzanti jodizzat.

(3) film ottiku ta 'kumpens

Hekk kif it-teknoloġija tal-prodotti LCD timxi aktar u iktar, ir-rekwiżiti għall-kulur, l-angolu viżiv, u t-tnixxija tad-dawl tal-film polarizzanti huma mtejba relattivament, għalhekk kull tip ta 'membrana ottika ta' kumpens huma meħtieġa biex jikkumpensaw. Pereżempju, (STN-LCD) minħabba li t-torsjoni tal-molekula kristall likwidu hija aktar minn 90 grad, se jkun hemm fenomenu koloranti fil-film polarizzanti bl-użu tad-dawl polarizzat lineari, u s-soluzzjoni għandha żżid film differenza fil-fażi tad-differenza.

 


trattament tal-wiċċ

L-ipproċessar tal-wiċċ jista 'jżid il-karatteristiċi ottiċi u mekkaniċi tal-polarizzazzjoni tal-film. Illum il-ġurnata, sabiex jiġu sodisfatti r-rekwiżiti tad-diversifikazzjoni tal-LCD, il-film polarizzanti b'funzjoni komposta ġie mibjugħ fis-suq.

1. trattament kontra r-riflessjoni (AR)

Meta d-dawl jgħaddi mill-wiċċ tal-film polarizzanti, ikun hemm madwar 5% tat-telf mir-riflessjoni. Minħabba t-telf tal-luminożità u d-dawl rifless, l-identifikazzjoni tal-LCD se titnaqqas. Il-metodu ta 'titjib huwa li fwar saff ta' film tal-metall fuq il-wiċċ tal-film polarizzanti, tnaqqas il-valur ta 'riflessjoni billi tuża l-prinċipju ta' interferenza tad-dawl, u tnaqqas ir-riflettanza għal inqas minn 1%.

(2) trattament kontra d-dija (AG)

Sabiex tiġi evitata konċentrazzjoni eċċessiva tad-dawl, il-wiċċ tal-film polarizzanti jsir f'forma konvessa konkava, u d-dawl jitferrex b'mod indaqs biex jinkiseb l-effett tal-anti-dija.

Bi trattament AG, il-wiċċ tiegħu jista 'jilħaq l-ebusija tal-lapes 3H iktar reżistenti għall-bidu, u ċ-ċpar ogħla huwa adattat għal prodotti ta' daqs kbir (ikbar minn 12.1 "), l-aktar minħabba s-sors ta 'backlight qawwi ta' LCD. Barra minn hekk, biż-żieda ta ’rekwiżiti ta’ riżoluzzjoni LCD bħal UXGA (1600 x 1200) għal proċessar iktar dettaljat tar-rekwiżiti AG, il-manifatturi tal-bord li jbiddel il-polza issa qed jibdew jagħtu attenzjoni għal dan, jemmnu li reċentement se jkun hemm prodott korrispondenti għall-valutazzjoni tas-suq.