一, Dasar Teknis Arah Film Polarisasi: Mekanisme Peredupan Cahaya Terpolarisasi dan Kristal Cair
1. Sifat fisik cahaya terpolarisasi
Cahaya alami mengandung komponen getaran listrik dalam berbagai arah, sedangkan polarizer hanya mengizinkan cahaya dari satu arah untuk melewatinya dengan menyerap atau memblokir getaran listrik dalam arah tertentu. Misalnya, jika arah sumbu transmisi polarizer adalah horizontal (sumbu X-), getaran listrik pada arah vertikal (sumbu Y-) akan diblokir sepenuhnya, membentuk cahaya terpolarisasi linier. Karakteristik ini adalah dasar dari layar LCD - yang mencapai kontras antara kecerahan dan kegelapan dengan mengendalikan aliran cahaya terpolarisasi.
2. Prinsip peredupan molekul kristal cair
Unit tampilan LCD kode rusak terdiri dari dua film polarisasi di atas dan bawah, dan lapisan kristal cair di tengah. Film polarisasi mengubah cahaya alami yang dipancarkan oleh cahaya latar menjadi cahaya terpolarisasi linier, dan molekul kristal cair berputar di bawah aksi medan listrik, mengubah arah polarisasi cahaya datang. Jika arah polarisasi terpelintir sesuai dengan sumbu transmisi polarizer atas, cahaya yang melewatinya akan tampak terang; Jika tidak, maka akan diblokir dan ditampilkan sebagai gelap. Misalnya, pada LCD tipe TN, ketika tidak diberi daya, molekul kristal cair berputar 90 derajat, menyebabkan arah polarisasi berputar 90 derajat dan cocok dengan polarizer atas untuk membentuk keadaan terang; Setelah diisi, molekul kristal cair disusun secara paralel, dan arah polarisasi tetap tidak berubah, tetapi diblokir oleh polarizer atas sehingga membentuk keadaan gelap.
3. Parameter kunci arah polarizer
Pemilihan arah polarizer harus memperhatikan parameter berikut:
Sudut sumbu transmisi: Biasanya berdasarkan 0 derajat (horizontal) atau 90 derajat (vertikal), sumbu transmisi film polarisasi atas dan bawah harus berpotongan secara vertikal (film polarisasi berikut adalah 0 derajat, dan film polarisasi atas adalah 90 derajat).
Efisiensi polarisasi: Efisiensi polarisasi-polarisasi berkualitas tinggi dapat mencapai 99,9%, secara efektif memblokir cahaya non-transmisif dan meningkatkan kontras.
Transmisi: Transmisi dari satu polarizer biasanya 42% -45%, sedangkan transmisi dari kombinasi dua film polarisasi adalah sekitar 18% -20%, yang secara langsung mempengaruhi kecerahan layar.
2, Logika pemilihan arah polarizer: desain berdasarkan skenario aplikasi
1. Persyaratan perspektif menentukan konfigurasi arah
Sudut pandang LCD kode yang rusak diberi nama searah jarum jam (seperti sudut pandang 6:00, sudut pandang 12:00), dan pemilihan arahnya harus sesuai dengan skenario penggunaan perangkat:
Perspektif 6:00: cocok untuk skenario di mana perangkat diletakkan datar atau digenggam (seperti kalkulator, remote kontrol). Pada titik ini, sumbu transmisi polarizer bawah adalah 0 derajat, dan sumbu transmisi polarizer atas adalah 90 derajat. Arah pengamatan optimal adalah 60 derajat ke bawah dari arah normal layar (yaitu arah jam 6).
Perspektif 12:00: Cocok untuk skenario di mana perangkat dipasang di bawah garis pandang mata manusia (seperti dasbor mobil, tampilan lantai elevator). Sumbu transmisi polarizer bawah adalah 90 derajat, dan sumbu transmisi polarizer atas adalah 0 derajat. Arah pengamatan optimal adalah 60 derajat ke atas dari arah normal layar (yaitu arah jam 12).
Perspektif 9:00: Cocok untuk pemandangan di mana perangkat terletak di sisi kanan mata manusia (seperti layar kendali pusat mobil, panel kendali industri). Sumbu transmisi polarizer bawah adalah 45 derajat, dan sumbu transmisi polarizer atas adalah 135 derajat. Arah pengamatan optimal adalah 60 derajat ke kanan dari arah normal layar (yaitu arah jam 9).
Kasus: Dasbor mobil tertentu dirancang dengan sudut pandang 12:00, dengan sumbu transmisi polarizer bawah 90 derajat dan sumbu transmisi polarizer atas 0 derajat. Saat pengemudi melihat ke panel instrumen, cahaya masuk ke arah yang mendekati normal, dan arah polarisasi sesuai dengan polarizer atas, sehingga menghasilkan tampilan yang jelas; Jika menggunakan perspektif 6:00, pengemudi perlu menundukkan kepala untuk mengamati, karena peningkatan sudut datang cahaya menyebabkan penurunan kontras.
2. Mode Tampilan Mempengaruhi Pemilihan Arah
Mode tampilan LCD dengan kode rusak (seperti TN, STN, FSTN) memiliki persyaratan khusus untuk arah polarizer:
Mode TN: Sumbu transmisi film polarisasi atas dan bawah berpotongan secara vertikal (0 derajat /90 derajat), menampilkan latar belakang kuning hijau dan karakter biru. Jika diputar 90 derajat (90 derajat /0 derajat ), maka akan muncul latar belakang biru dan karakter kuning.
Mode STN: Sudut putar LCD adalah 180 derajat -270 derajat, dengan kontras lebih tinggi dan sudut pandang lebih lebar. Biasanya mode abu-abu (polarizer ungu) atau mode biru (mode abu-abu diputar 90 derajat) digunakan untuk menampilkan warna latar belakang abu-abu, karakter biru atau warna latar belakang biru, karakter abu-abu.
Mode FSTN: Menambahkan film kompensasi berdasarkan STN untuk menghilangkan efek birefringence dan menghasilkan tampilan hitam putih. Sumbu transmisi film polarisasi atas dan bawah berpotongan secara vertikal, menampilkan latar belakang putih dan karakter hitam, cocok untuk skenario permintaan kontras tinggi seperti peralatan medis dan instrumen presisi.
Kasus: Pengontrol suhu industri tertentu mengadopsi mode FSTN, dengan sumbu transmisi 0 derajat untuk polarizer bawah dan 90 derajat untuk polarizer atas. Film kompensasi mengoptimalkan kecerahan dan perubahan warna bila dilihat dari samping. Di lingkungan dengan cahaya terang, layar tetap dapat mempertahankan kontras tinggi, memastikan operator dapat membaca nilai dengan jelas.
3. Rancangan Arah Optimasi Kondisi Cahaya Lingkungan
Kondisi cahaya sekitar merupakan pertimbangan penting untuk pemilihan arah polarizer:
Transmisi LCD: cocok untuk lingkungan gelap (seperti instrumen yang digunakan pada malam hari), memerlukan modul lampu latar. Polarizer bawah mengadopsi desain transmisif dengan transmitansi hingga 45%, sedangkan polarizer atas melintasi pada 0 derajat/90 derajat untuk memastikan kecerahan lampu latar maksimum.
LCD reflektif: Cocok untuk lingkungan dengan cahaya kuat (seperti instrumen luar ruangan), tidak memerlukan lampu latar. Film polarisasi mengadopsi desain reflektif, dengan cermin refleksi menyebar menutupi permukaan, dan menampilkan gambar menggunakan cahaya sekitar. Arah sumbu transmisi perlu dioptimalkan sesuai dengan sudut pengamatan (seperti beradaptasi dengan pemandangan sinar matahari langsung pada pukul 12.00).
LCD Tembus dan Reflektif: Menyeimbangkan lingkungan cahaya gelap dan kuat, polarizer bawah menggunakan bahan semi transparan dan semi reflektif dengan transmisi cahaya sekitar 20% -30%. Desain terarah perlu menyeimbangkan transmisi lampu latar dan pantulan cahaya sekitar (seperti menggunakan sudut pandang 6:00 untuk beradaptasi dengan adegan peralihan di dalam dan luar ruangan).
Kasus: Gelang pintar mengadopsi LCD reflektif dengan sumbu transmisi 0 derajat untuk polarizer bawah dan 90 derajat untuk polarizer atas. Di lingkungan dalam ruangan dengan cahaya redup, lampu latar dinyalakan dengan transmisi 25% untuk memastikan tampilan yang jelas; Di lingkungan luar ruangan dengan cahaya kuat, lampu latar dimatikan, dan reflektor difus menggunakan cahaya sekitar untuk menampilkan waktu, dengan sudut pandang 120 derajat.
3, Praktek Industri: Kasus Khas Pemilihan Arah Film Polarisasi
1. Dasbor otomotif: perspektif 12:00 dan mode FSTN
Pabrikan mobil tertentu mengadopsi perspektif 12:00 dan mode FSTN dalam desain dasbor:
Konfigurasi arah: Sumbu transmisi polarizer bawah adalah 90 derajat, sumbu transmisi polarizer atas adalah 0 derajat, dan film kompensasi mengoptimalkan efek tampilan samping.
Efek: Saat pengemudi melihat ke panel instrumen, cahaya masuk ke arah mendekati normal, dengan rasio kontras 500:1; Pada sudut pandang samping (± 60 derajat ), rasio kontras tetap di atas 200:1 untuk memastikan pembacaan data yang jelas dalam berbagai posisi duduk.
Optimalisasi biaya: Dengan menyesuaikan ukuran polarizer (mengurangi limbah sisa) dan pembelian dalam jumlah besar, biaya satu polarizer berkurang sebesar 15%.
2. Peralatan Medis: Desain Kontras Tinggi dan Anti Reflektif
Monitor medis tertentu mengadopsi mode STN dan polarizer anti reflektif:
Konfigurasi arah: Sumbu transmisi polarizer bawah adalah 0 derajat, sumbu transmisi polarizer atas adalah 90 derajat, dan permukaannya dilapisi dengan lapisan AG (anti silau).
Efek: Di lingkungan dengan cahaya kuat (seperti lampu tanpa bayangan di ruang operasi), lapisan AG menyebarkan cahaya sekitar dan mengurangi gangguan pantulan; Rasio kontras tinggi (800:1) pada mode STN memastikan tampilan bentuk gelombang yang jelas dan mengurangi tingkat kesalahan pembacaan sebesar 30%.
Keandalan: Polarizer telah lulus uji suhu -40 derajat ~85 derajat dan dapat beradaptasi dengan perubahan suhu ekstrem di ruang operasi.
3. Elektronik Konsumen: Desain Ultra Tipis dan Optimasi Tampilan Lebar
Jam tangan pintar tertentu menggunakan LCD kode rusak yang sangat-tipis dan polarizer sudut pandang lebar:
Konfigurasi arah: Sumbu transmisi polarizer bawah adalah 45 derajat, dan sumbu transmisi polarizer atas adalah 135 derajat, dikombinasikan dengan teknologi IPS (penyelarasan horizontal molekul kristal cair).
Efek: Sudut pandang mencapai 160 derajat (kiri/kanan/atas/bawah), dan dapat mempertahankan kecerahan 80% bahkan ketika dimiringkan pada 45 derajat; Ketebalan polarizer hanya 0,1 mm, yang membantu mengurangi ketebalan keseluruhan mesin menjadi 9,8 mm.
Kontrol konsumsi daya: Desain reflektif mengurangi konsumsi daya lampu latar sebesar 50% dan memperpanjang masa pakai baterai sekali pengisian hingga 15 hari.
