一, Den tekniska grunden för polariserande filmriktning: polariserat ljus och vätskekristalldimningsmekanism
1. Fysiska egenskaper hos polariserat ljus
Naturligt ljus innehåller elektriska vibrationskomponenter i olika riktningar, medan polarisatorer tillåter endast ljus från en enda riktning att passera genom att absorbera eller blockera elektriska vibrationer i specifika riktningar. Till exempel, om transmissionsaxelriktningen för en polarisator är horisontell (X--axeln), kommer den elektriska vibrationen i den vertikala riktningen (Y--axeln) att blockeras helt och bilda linjärt polariserat ljus. Denna egenskap är grunden för LCD-skärmen - som uppnår kontrast mellan ljusstyrka och mörker genom att kontrollera passagen av polariserat ljus.
2. Dimningsprincip för flytande kristallmolekyler
Displayenheten på den trasiga koden LCD består av två polariserande filmer på toppen och botten, och ett flytande kristallskikt i mitten. Den polariserande filmen omvandlar det naturliga ljuset som sänds ut av bakgrundsbelysningen till linjärt polariserat ljus, och de flytande kristallmolekylerna vrider sig under inverkan av ett elektriskt fält och ändrar polarisationsriktningen för det infallande ljuset. Om den vridna polarisationsriktningen överensstämmer med transmissionsaxeln för den övre polarisatorn, kommer ljuset som passerar genom att se ljust ut; Annars kommer den att blockeras och visas som mörk. Till exempel, i TN-typ LCD, när de inte drivs, vrids flytande kristallmolekylerna 90 grader, vilket gör att polarisationsriktningen roterar 90 grader och matchar med den övre polarisatorn för att bilda ett ljust tillstånd; Efter att ha laddats arrangeras de flytande kristallmolekylerna parallellt och polarisationsriktningen förblir oförändrad, men de blockeras av den övre polarisatorn för att bilda ett mörkt tillstånd.
3. Nyckelparametrar för polarisatorns riktning
Valet av polarisatorriktning bör vara uppmärksam på följande parametrar:
Överföringsaxelvinkel: Vanligtvis baserat på 0 grader (horisontellt) eller 90 grader (vertikalt), måste transmissionsaxlarna för de övre och nedre polariserande filmerna skära varandra vertikalt (följande polariserande film är 0 grader och den övre polariserande filmen är 90 grader).
Polarisationseffektivitet: Polarisationseffektiviteten hos högkvalitativa-polarisatorer kan nå 99,9 %, vilket effektivt blockerar icke-genomsläppligt ljus och förbättrar kontrasten.
Transmittans: Transmittansen för en enkel polarisator är vanligtvis 42% -45%, medan transmittansen för en kombination av två polariserande filmer är cirka 18% -20%, vilket direkt påverkar skärmens ljusstyrka.
2, Urvalslogiken för polarisatorriktning: applikationsscenariodriven design
1. Perspektivkrav avgör riktningskonfigurationen
Betraktningsvinkeln för den trasiga kodens LCD-skärm namnges i medurs riktning (som 6:00 betraktningsvinkel, 12:00 betraktningsvinkel), och dess riktningsval måste matcha enhetens användningsscenario:
6:00 perspektiv: lämplig för scenarier där enheten placeras platt eller handhållen (som miniräknare, fjärrkontroller). Vid denna tidpunkt är transmissionsaxeln för den nedre polarisatorn 0 grader, och den för den övre polarisatorn är 90 grader. Den optimala observationsriktningen är 60 grader nedåt från skärmens normala riktning (dvs. klockan 6).
12:00 perspektiv: Lämplig för scenarier där enheten är installerad under det mänskliga ögats siktlinje (som bilinstrumentbrädor, hissgolvdisplayer). Transmissionsaxeln för den nedre polarisatorn är 90 grader och den för den övre polarisatorn är 0 grader. Den optimala observationsriktningen är 60 grader uppåt från skärmens normala riktning (dvs. klockan 12).
9:00 perspektiv: Lämplig för scener där enheten är placerad på höger sida av det mänskliga ögat (som skärmar för bilcenter, industriella kontrollpaneler). Transmissionsaxeln för den nedre polarisatorn är 45 grader och den för den övre polarisatorn är 135 grader. Den optimala observationsriktningen är 60 grader till höger om skärmens normalriktning (dvs. klockan 9).
Fall: En viss bilinstrumentbräda är utformad med en betraktningsvinkel på 12:00, med en nedre polarisatortransmissionsaxel på 90 grader och en övre polarisatortransmissionsaxel på 0 grader. När föraren tittar upp på instrumentpanelen kommer ljuset in i en riktning nära det normala, och polarisationsriktningen matchar den övre polarisatorn, vilket resulterar i tydlig display; Om man använder ett 6:00-perspektiv måste föraren sänka huvudet för att observera, eftersom en ökning av ljusinfallsvinkeln leder till att kontrasten minskar.
2. Visningsläge påverkar val av riktning
Displaylägena för LCD med trasiga koder (som TN, STN, FSTN) har specifika krav för polarisatorns riktning:
TN-läge: Transmissionsaxlarna för de övre och nedre polariserande filmerna skär varandra vertikalt (0 grader /90 grader), och visar gulgrön bakgrund och blå tecken. Om den roteras 90 grader (90 grader /0 grader ), kommer den att visa blå bakgrund och gula tecken.
STN-läge: LCD-vridningsvinkeln är 180 grader -270 grader, med högre kontrast och bredare betraktningsvinkel. Vanligtvis används grått läge (lila polarisator) eller blått läge (roterat 90 grader grått läge) för att visa grå bakgrundsfärg, blå tecken eller blå bakgrundsfärg, grå tecken.
FSTN-läge: Lägger till kompensationsfilm på basis av STN för att eliminera dubbelbrytningseffekt och uppnå svartvit visning. Överföringsaxlarna för de övre och nedre polariserande filmerna skär varandra vertikalt och visar vit bakgrund och svarta tecken, lämpliga för scenarier med hög kontrastbehov som medicinsk utrustning och precisionsinstrument.
Fall: En viss industriell temperaturregulator använder FSTN-läge, med en transmissionsaxel på 0 grader för den nedre polarisatorn och 90 grader för den övre polarisatorn. Kompensationsfilmen optimerar ljusstyrkan och färgskiftningen när den ses från sidan. I miljöer med starkt ljus kan skärmen fortfarande hålla hög kontrast, vilket säkerställer att operatören kan läsa värdena tydligt.
3. Optimeringsriktningsdesign för miljömässiga ljusförhållanden
De omgivande ljusförhållandena är en viktig faktor vid valet av riktning för polarisatorer:
Sändande LCD: lämplig för mörka miljöer (som instrument som används på natten), kräver en bakgrundsbelysningsmodul. Den nedre polarisatorn antar en transmissiv design med en transmittans på upp till 45 %, medan den övre polarisatorn korsar vid 0 grader / 90 grader för att säkerställa maximal bakgrundsbelysningsljusstyrka.
Reflekterande LCD: Lämplig för starka ljusmiljöer (som utomhusinstrument), ingen bakgrundsbelysning krävs. Den polariserande filmen antar en reflekterande design, med en diffus reflektionsspegel som täcker ytan, och visar bilder med omgivande ljus. Riktningen på transmissionsaxeln måste optimeras enligt observationsvinkeln (som anpassning till scener i direkt solljus kl. 12:00).
Genomskinlig och reflekterande LCD: Balanserar mörka och starka ljusmiljöer, den nedre polarisatorn använder semitransparenta och semireflekterande material med en ljusgenomsläpplighet på cirka 20% -30%. Den riktade designen måste balansera motljusöverföring och reflektion av omgivande ljus (som att använda en betraktningsvinkel på 6:00 för att anpassa sig till växlingsscener inomhus och utomhus).
Fodral: Ett smart armband har en reflekterande LCD med en transmissionsaxel på 0 grader för den nedre polarisatorn och 90 grader för den övre polarisatorn. I inomhusmiljöer med svagt ljus slås bakgrundsbelysningen på med en transmittans på 25 % för att säkerställa tydlig visning; I miljöer med starkt ljus utomhus stängs bakgrundsbelysningen av och den diffusa reflektorn använder omgivande ljus för att visa tid, med en betraktningsvinkel på 120 grader.
3, Branschpraxis: Typiska fall av val av polariserande filmriktning
1. Instrumentpanel för fordon: 12:00 perspektiv och FSTN-läge
En viss biltillverkare använder ett 12:00-perspektiv och FSTN-läge i instrumentbrädans design:
Riktningskonfiguration: Transmissionsaxeln för den nedre polarisatorn är 90 grader, transmissionsaxeln för den övre polarisatorn är 0 grader, och kompensationsfilmen optimerar sidovyeffekten.
Effekt: När föraren tittar upp mot instrumentpanelen kommer ljuset in i en riktning nära det normala, med ett kontrastförhållande på 500:1; Vid en sidovinkel (± 60 grader) förblir kontrastförhållandet över 200:1 för att säkerställa tydlig avläsning av data i olika sittställningar.
Kostnadsoptimering: Genom att anpassa polarisatorstorlekar (minska slöseri med skrot) och bulkköp reduceras kostnaden för en enda polarisator med 15 %.
2. Medicinsk utrustning: Hög kontrast och antireflekterande design
En viss medicinsk monitor använder STN-läge och antireflekterande polarisator:
Riktningskonfiguration: Transmissionsaxeln för den nedre polarisatorn är 0 grader, transmissionsaxeln för den övre polarisatorn är 90 grader, och ytan är belagd med AG (anti-glare) beläggning.
Effekt: I miljöer med starkt ljus (som skuggfria lampor i operationssalen) sprider AG-beläggning omgivningsljus och minskar reflektionsstörningar; Det höga kontrastförhållandet (800:1) i STN-läget säkerställer tydlig vågformsvisning och minskar felläsningsfrekvensen med 30 %.
Tillförlitlighet: Polarisatorer har klarat temperaturtestet -40 grader ~85 grader breda och kan anpassas till extrema temperaturförändringar i operationssalen.
3. Konsumentelektronik: Ultratunn design och bredbildsoptimering
En viss smartklocka använder ultra-tunn LCD-skärm med bruten kod och polarisator med bred betraktningsvinkel:
Riktningskonfiguration: Transmissionsaxeln för den nedre polarisatorn är 45 grader, och transmissionsaxeln för den övre polarisatorn är 135 grader, kombinerad med IPS-teknik (horisontell inriktning av flytande kristallmolekyler).
Effekt: Betraktningsvinkeln når 160 grader (vänster/höger/upp/ner), och den kan bibehålla 80 % ljusstyrka även när den lutas i 45 grader; Tjockleken på polarisatorn är endast 0,1 mm, vilket hjälper till att minska maskinens totala tjocklek till 9,8 mm.
Strömförbrukningskontroll: Reflekterande design minskar strömförbrukningen för bakgrundsbelysningen med 50 % och förlänger batterilivslängden till 15 dagar.
