一, Polariseeriva filmi suuna tehniline alus: polariseeritud valguse ja vedelkristalli hämardusmehhanism
1. Polariseeritud valguse füüsikalised omadused
Looduslik valgus sisaldab erinevates suundades elektrilisi vibratsioonikomponente, samas kui polarisaatorid võimaldavad läbida ainult ühest suunast pärit valgust, neelades või blokeerides elektrilisi vibratsioone teatud suundades. Näiteks kui polarisaatori ülekandetelje suund on horisontaalne (X-telg), blokeeritakse vertikaalsuunaline elektriline vibratsioon (Y-telg) täielikult, moodustades lineaarselt polariseeritud valguse. See omadus on LCD-ekraani - vundament, mis saavutab heleduse ja pimeduse kontrasti, kontrollides polariseeritud valguse läbipääsu.
2. Vedelkristalli molekulide hämardamise põhimõte
Katkestatud koodiga LCD-ekraan koosneb kahest polariseerivast kilest üleval ja all ning vedelkristallkihist keskel. Polariseeriv kile muudab taustvalguse poolt kiiratava loomuliku valguse lineaarselt polariseeritud valguseks ning vedelkristalli molekulid väänavad elektrivälja toimel, muutes langeva valguse polarisatsioonisuunda. Kui keerdunud polarisatsioonisuund ühtib ülemise polarisaatori ülekandeteljega, näib läbiv valgus ere; Vastasel juhul see blokeeritakse ja kuvatakse tumedana. Näiteks TN-tüüpi LCD-ekraanil, kui see ei tööta, väänavad vedelkristalli molekulid 90 kraadi, põhjustades polarisatsioonisuuna pöörlemise 90 kraadi ja ühtib ülemise polarisaatoriga, moodustades heleda oleku; Pärast laadimist asetsevad vedelkristalli molekulid paralleelselt ja polarisatsioonisuund jääb muutumatuks, kuid ülemine polarisaator blokeerib need, moodustades tumeda oleku.
3. Polarisaatori suuna võtmeparameetrid
Polarisaatori suuna valimisel tuleb pöörata tähelepanu järgmistele parameetritele:
Ülekandetelje nurk: tavaliselt 0 kraadi (horisontaalne) või 90 kraadi (vertikaalselt) alusel peavad ülemise ja alumise polariseeriva kile ülekandeteljed ristuma vertikaalselt (järgmine polariseeriv kile on 0 kraadi ja ülemine polariseeriv kile 90 kraadi).
Polarisatsioonitõhusus: kvaliteetsete-polarisaatorite polarisatsioonitõhusus võib ulatuda 99,9%-ni, blokeerides tõhusalt mitteläbilaskva valguse ja parandades kontrasti.
Läbilaskvus: ühe polarisaatori läbilaskvus on tavaliselt 42% -45%, samas kui kahe polariseeriva kile kombinatsiooni läbilaskvus on umbes 18% -20%, mis mõjutab otseselt ekraani heledust.
2, polarisaatori suuna valikuloogika: rakendusestsenaariumipõhine disain
1. Perspektiivsed nõuded määravad suuna konfiguratsiooni
Katkise koodiga vedelkristallekraani vaatenurk nimetatakse päripäeva (nt 6:00 vaatenurk, 12:00 vaatenurk) ja selle suunavalik peab vastama seadme kasutusstsenaariumile:
6:00 perspektiiv: sobib stsenaariumide jaoks, kus seade on asetatud tasasele või käeshoitavale (nt kalkulaatorid, kaugjuhtimispuldid). Sel hetkel on alumise polarisaatori ülekandetelg 0 kraadi ja ülemise polarisaatori ülekandetelg 90 kraadi. Optimaalne vaatlussuund on 60 kraadi allapoole ekraani normaalsest suunast (st kella 6 suunast).
12:00 perspektiiv: sobib stsenaariumide jaoks, kus seade on paigaldatud inimsilma vaateväljast allapoole (nt auto armatuurlauad, lifti põrandaekraanid). Alumise polarisaatori ülekandetelg on 90 kraadi ja ülemisel 0 kraadi. Optimaalne vaatlussuund on 60 kraadi ülespoole ekraani tavasuunast (st kella 12 suunast).
9:00 perspektiiv: sobib stseenide jaoks, kus seade asub inimsilmast paremal pool (näiteks autokeskuse juhtekraanid, tööstuslikud juhtpaneelid). Alumise polarisaatori ülekandetelg on 45 kraadi ja ülemisel 135 kraadi. Optimaalne vaatlussuund on 60 kraadi ekraani normaalsuunast (st kella 9 suunast) paremal.
Juhtum: Teatud auto armatuurlaud on konstrueeritud vaatenurgaga 12:00, mille alumine polarisaatori ülekandetelg on 90 kraadi ja ülemine polarisaatori ülekandetelg 0 kraadi. Kui juht vaatab üles armatuurlauale, siseneb tuli tavapärasele lähedases suunas ja polarisatsioonisuund ühtib ülemise polarisaatoriga, mille tulemuseks on selge ekraan; Kui kasutate perspektiivi 6:00, peab juht vaatlemiseks pea langetama, kuna valguse langemisnurga suurenemine toob kaasa kontrasti vähenemise.
2. Kuvarežiim mõjutab suuna valikut
Katkeste koodidega (nt TN, STN, FSTN) LCD kuvarežiimidel on polarisaatori suunale spetsiifilised nõuded:
TN-režiim: ülemise ja alumise polariseeriva kile ülekandeteljed ristuvad vertikaalselt (0 kraadi / 90 kraadi), kuvades kollase rohelise tausta ja sinised tähemärgid. Kui pööratakse 90 kraadi (90 kraadi / 0 kraadi), kuvatakse sinine taust ja kollased tähemärgid.
STN-režiim: LCD-ekraani pöördenurk on 180–270 kraadi, suurema kontrasti ja laiema vaatenurgaga. Tavaliselt kasutatakse halli režiimi (lilla polarisaator) või sinist režiimi (90 kraadi pööratud hall režiim) halli taustavärvi, siniste märkide või sinise taustavärvi, hallide märkide kuvamiseks.
FSTN-režiim: kompensatsioonikile lisamine STN-i alusel, et kõrvaldada kaksikmurdeefekt ja saavutada mustvalge kuva. Ülemise ja alumise polariseeriva kile ülekandeteljed ristuvad vertikaalselt, kuvades valge tausta ja mustad märgid, mis sobivad suure kontrastsusega stsenaariumide jaoks, nagu meditsiiniseadmed ja täppisriistad.
Juhtum: Teatud tööstuslik temperatuurikontroller kasutab FSTN-režiimi, mille ülekandetelg on alumise polarisaatori jaoks 0 kraadi ja ülemise polarisaatori puhul 90 kraadi. Kompensatsioonikile optimeerib heledust ja värvinihet küljelt vaadates. Tugeva valgusega keskkondades suudab ekraan säilitada kõrge kontrastsuse, tagades, et kasutaja saab väärtusi selgelt lugeda.
3. Optimeerimissuundade projekteerimine keskkonna valgustingimuste jaoks
Ümbritseva valguse tingimused on polarisaatorite suuna valimisel olulised.
Edastav LCD: sobib pimedasse keskkonda (nt öösel kasutatavad instrumendid), mis vajavad taustvalgustuse moodulit. Alumisel polarisaatoril on läbilaskev disain, mille läbilaskvus on kuni 45%, samas kui ülemine polarisaator ristub 0 kraadi / 90 kraadi juures, et tagada maksimaalne taustvalgustuse heledus.
Peegeldav LCD: sobib tugeva valgusega keskkondadesse (näiteks välistingimustes kasutatavad instrumendid), taustvalgustust pole vaja. Polariseeriv kile on peegeldava disainiga, mille pinda katab hajus peegelduspeegel ja kuvab pilte ümbritseva valguse abil. Edastustelje suunda tuleb optimeerida vastavalt vaatlusnurgale (näiteks kohanemine otsese päikesevalguse stseenidega kell 12:00).
Läbipaistev ja peegeldav LCD: tasakaalustades pimedat ja tugevat valguskeskkonda, kasutab alumine polarisaator poolläbipaistvaid ja poolpeegeldavaid materjale, mille valguse läbilaskvus on umbes 20–30%. Suunakujundus peab tasakaalustama taustvalguse läbilaskvust ja ümbritseva valguse peegeldust (nt 6:00 vaatenurga kasutamine sise- ja välistingimustega kohanemiseks).
Juhtum: nutikas randmepael kasutab peegeldavat LCD-ekraani, mille ülekandetelg on alumise polarisaatori jaoks 0 kraadi ja ülemise polarisaatori jaoks 90 kraadi. Hämaras siseruumides lülitatakse taustvalgus sisse 25% läbilaskvusega, et tagada selge kuva; Tugeva valgusega välitingimustes lülitatakse taustvalgus välja ja hajutatud reflektor kasutab 120-kraadise vaatenurgaga aja kuvamiseks ümbritsevat valgust.
3, Tööstuspraktika: polariseeriva filmi suuna valimise tüüpilised juhtumid
1. Autode armatuurlaud: 12:00 perspektiiv ja FSTN-režiim
Teatud autotootja kasutab armatuurlaua kujunduses 12:00 perspektiivi ja FSTN-režiimi:
Suuna konfiguratsioon: alumise polarisaatori ülekandetelg on 90 kraadi, ülemise polarisaatori ülekandetelg on 0 kraadi ja kompensatsioonikile optimeerib külgvaate efekti.
Mõju: kui juht vaatab üles armatuurlauale, siseneb valgus normaalsele lähedases suunas, kontrastsuse suhe on 500:1; Külgvaate nurga (± 60 kraadi) korral jääb kontrastsus üle 200:1, et tagada andmete selge lugemine erinevates istumisasendites.
Kulude optimeerimine: polarisaatorite suuruste kohandamisega (jääkide raiskamise vähendamine) ja hulgiostmisega väheneb ühe polarisaatori maksumus 15%.
2. Meditsiiniseadmed: kõrge kontrastsusega ja peegeldusvastase disainiga
Teatud meditsiiniline monitor kasutab STN-režiimi ja peegeldusvastast polarisaatorit:
Suuna konfiguratsioon: alumise polarisaatori ülekandetelg on 0 kraadi, ülemise polarisaatori ülekandetelg on 90 kraadi ja pind on kaetud AG (pimestamisvastase) kattega.
Mõju: tugeva valgusega keskkondades (nt operatsioonisaali varjudeta tuled) hajutab AG-kate ümbritsevat valgust ja vähendab peegeldushäireid; STN-režiimi kõrge kontrastsussuhe (800:1) tagab selge lainekuju kuva ja vähendab valesti lugemise määra 30%.
Usaldusväärsus: Polarisaatorid on läbinud -40 kraadi ~ 85 kraadi laiuse temperatuuritesti ja on kohandatavad äärmuslike temperatuurimuutustega operatsioonisaalis.
3. Tarbeelektroonika: üliõhuke disain ja laivaate optimeerimine
Teatud nutikell kasutab üliõhukest katkise koodiga LCD-ekraani ja laia vaatenurga polarisaatorit:
Suuna konfiguratsioon: alumise polarisaatori ülekandetelg on 45 kraadi ja ülemise polarisaatori ülekandetelg 135 kraadi koos IPS-tehnoloogiaga (vedelkristalli molekulide horisontaalne joondamine).
Mõju: vaatenurk ulatub 160 kraadini (vasakule/paremale/üles/alla) ja see suudab säilitada 80% heleduse isegi 45-kraadise kallutamise korral; Polarisaatori paksus on vaid 0,1 mm, mis aitab vähendada masina üldist paksust 9,8 mm-ni.
Energiatarbimise juhtimine: peegeldav disain vähendab taustvalgustuse energiatarbimist 50% ja pikendab ühe laadimisega aku eluiga 15 päevani.
