一, Baza tehnică a direcției filmului polarizat: lumina polarizată și mecanismul de reglare a cristalelor lichide
1. Proprietățile fizice ale luminii polarizate
Lumina naturală conține componente de vibrație electrică în diferite direcții, în timp ce polarizatoarele permit trecerea doar a luminii dintr-o singură direcție prin absorbția sau blocarea vibrațiilor electrice în direcții specifice. De exemplu, dacă direcția axei de transmisie a unui polarizator este orizontală (axa X-), vibrația electrică în direcția verticală (axa Y-) va fi complet blocată, formând lumină polarizată liniar. Această caracteristică este baza afișajului LCD - care realizează contrastul între luminozitate și întuneric prin controlul trecerii luminii polarizate.
2. Principiul de estompare al moleculelor de cristale lichide
Unitatea de afișare a LCD-ului cu cod rupt este compusă din două filme polarizante în partea de sus și de jos și un strat de cristale lichide în mijloc. Filmul polarizant convertește lumina naturală emisă de lumina de fundal în lumină polarizată liniar, iar moleculele de cristale lichide se răsucesc sub acțiunea unui câmp electric, schimbând direcția de polarizare a luminii incidente. Dacă direcția de polarizare răsucită se potrivește cu axa de transmisie a polarizatorului superior, lumina care trece va apărea strălucitoare; În caz contrar, va fi blocat și afișat ca întunecat. De exemplu, în LCD de tip TN, atunci când nu este alimentat, moleculele de cristale lichide se răsucesc la 90 de grade, determinând direcția de polarizare să se rotească la 90 de grade și să se potrivească cu polarizatorul superior pentru a forma o stare strălucitoare; După ce au fost încărcate, moleculele de cristale lichide sunt aranjate în paralel, iar direcția de polarizare rămâne neschimbată, dar sunt blocate de polarizatorul superior pentru a forma o stare întunecată.
3. Parametrii cheie ai direcției polarizatorului
Selectarea direcției polarizatorului ar trebui să acorde atenție următorilor parametri:
Unghiul axei de transmisie: de obicei, pe baza 0 grade (orizontală) sau 90 de grade (verticală), axele de transmisie ale peliculelor polarizante superioare și inferioare trebuie să se intersecteze vertical (următorul film de polarizare este de 0 grade, iar filmul de polarizare superior este de 90 de grade).
Eficiență de polarizare: eficiența de polarizare a polarizatoarelor-de înaltă calitate poate atinge 99,9%, blocând în mod eficient lumina netransmisivă și îmbunătățind contrastul.
Transmisie: Transmitanța unui singur polarizator este de obicei de 42% -45%, în timp ce transmisia unei combinații de două filme polarizante este de aproximativ 18% -20%, ceea ce afectează direct luminozitatea ecranului.
2, Logica de selecție a direcției polarizatorului: proiectare bazată pe scenarii de aplicare
1. Cerințele de perspectivă determină configurația direcției
Unghiul de vizualizare al codului LCD rupt este denumit în sensul acelor de ceasornic (cum ar fi unghiul de vizualizare 6:00, unghi de vizualizare 12:00), iar selectarea direcției sale trebuie să se potrivească cu scenariul de utilizare al dispozitivului:
Perspectivă 6:00: potrivită pentru scenariile în care dispozitivul este plasat plat sau portabil (cum ar fi calculatoare, telecomenzi). În acest moment, axa de transmisie a polarizatorului inferior este de 0 grade, iar cea a polarizatorului superior este de 90 de grade. Direcția optimă de observare este de 60 de grade în jos față de direcția normală a ecranului (adică direcția de la ora 6).
Perspectivă 12:00: Potrivit pentru scenariile în care dispozitivul este instalat sub linia vizuală a ochiului uman (cum ar fi tablourile de bord ale mașinilor, afișajele de la podeaua liftului). Axa de transmisie a polarizatorului inferior este de 90 de grade, iar cea a polarizatorului superior este de 0 grade. Direcția optimă de observare este de 60 de grade în sus față de direcția normală a ecranului (adică direcția de la ora 12).
Perspectivă 9:00: Potrivit pentru scenele în care dispozitivul este situat pe partea dreaptă a ochiului uman (cum ar fi ecranele de control din centrul mașinii, panourile de control industriale). Axa de transmisie a polarizatorului inferior este de 45 de grade, iar cea a polarizatorului superior este de 135 de grade. Direcția optimă de observare este de 60 de grade la dreapta direcției normale a ecranului (adică direcția de la ora 9).
Caz: Un anumit tablou de bord al mașinii este proiectat cu un unghi de vizualizare de 12:00, cu o axă de transmisie a polarizatorului inferioară de 90 de grade și o axă de transmisie a polarizatorului superior de 0 grade. Când șoferul ridică privirea spre panoul de bord, lumina intră într-o direcție apropiată de cea normală, iar direcția de polarizare se potrivește cu polarizatorul superior, rezultând un afișaj clar; Dacă folosește o perspectivă de 6:00, șoferul trebuie să-și coboare capul pentru a observa, deoarece o creștere a unghiului incident al luminii duce la o scădere a contrastului.
2. Modul de afișare afectează selecția direcției
Modurile de afișare ale LCD-ului cu coduri sparte (cum ar fi TN, STN, FSTN) au cerințe specifice pentru direcția polarizatorului:
Modul TN: axele de transmisie ale filmelor polarizante superioare și inferioare se intersectează vertical (0 grade / 90 grade), afișând fundal galben verde și caractere albastre. Dacă este rotit cu 90 de grade (90 de grade/0 grade), va afișa fundal albastru și caractere galbene.
Modul STN: Unghiul de răsucire al LCD-ului este de 180 de grade -270 de grade, cu contrast mai mare și unghi de vizualizare mai larg. De obicei, modul gri (polarizator violet) sau modul albastru (modul gri rotit cu 90 de grade) este folosit pentru a afișa culoarea de fundal gri, caractere albastre sau culoarea de fundal albastru, caractere gri.
Modul FSTN: Adăugarea filmului de compensare pe baza STN pentru a elimina efectul de birefringență și pentru a obține afișaj alb-negru. Axele de transmisie ale peliculelor polarizante superioare și inferioare se intersectează vertical, afișând fundal alb și caractere negre, potrivite pentru scenarii de contrast ridicat, cum ar fi echipamente medicale și instrumente de precizie.
Caz: Un anumit controler de temperatură industrial adoptă modul FSTN, cu o axă de transmisie de 0 grade pentru polarizatorul inferior și 90 de grade pentru polarizatorul superior. Filmul de compensare optimizează luminozitatea și schimbarea culorii atunci când este privit din lateral. În medii cu lumină puternică, ecranul poate menține în continuare un contrast ridicat, asigurându-se că operatorul poate citi clar valorile.
3. Optimizare proiectare direcție pentru condiții de lumină ambientală
Condițiile de lumină ambientală sunt o considerație importantă pentru selectarea direcției polarizatoarelor:
LCD de transmisie: potrivit pentru medii întunecate (cum ar fi instrumentele folosite pe timp de noapte), care necesită un modul de iluminare de fundal. Polarizatorul inferior adoptă un design transmisiv cu o transmisie de până la 45%, în timp ce polarizatorul superior traversează la 0 grade / 90 grade pentru a asigura luminozitatea maximă a luminii de fundal.
LCD reflectorizant: Potrivit pentru medii cu lumină puternică (cum ar fi instrumentele de exterior), nu este necesară iluminarea de fundal. Filmul polarizant adoptă un design reflectorizant, cu o oglindă cu reflexie difuză care acoperă suprafața și afișează imagini folosind lumina ambientală. Direcția axei de transmisie trebuie optimizată în funcție de unghiul de observare (cum ar fi adaptarea la scenele cu lumina directă a soarelui la ora 12:00).
LCD translucid și reflectorizant: echilibrând mediile întunecate și puternice cu lumină, polarizatorul inferior utilizează materiale semitransparente și semireflectorizante cu o transmisie a luminii de aproximativ 20% -30%. Designul direcțional trebuie să echilibreze transmisia luminii de fundal și reflectarea luminii ambientale (cum ar fi utilizarea unui unghi de vizualizare de 6:00 pentru a se adapta scenelor de comutare interioare și exterioare).
Carcasă: O brățară inteligentă adoptă un LCD reflectorizant cu o axă de transmisie de 0 grade pentru polarizatorul inferior și 90 de grade pentru polarizatorul superior. În mediile interioare cu lumină scăzută, lumina de fundal este aprinsă cu o transmisie de 25% pentru a asigura afișarea clară; În mediile exterioare cu lumină puternică, lumina de fundal este oprită, iar reflectorul difuz folosește lumina ambientală pentru a afișa timpul, cu un unghi de vizualizare de 120 de grade.
3, Practică în industrie: Cazuri tipice de selecție a direcției filmului polarizat
1. Tabloul de bord auto: perspectiva 12:00 și modul FSTN
Un anumit producător de automobile adoptă o perspectivă 12:00 și modul FSTN în designul tabloului de bord:
Configurația direcției: axa de transmisie a polarizatorului inferior este de 90 de grade, axa de transmisie a polarizatorului superior este de 0 grade, iar filmul de compensare optimizează efectul de vedere laterală.
Efect: Când șoferul ridică privirea spre panoul de bord, lumina intră într-o direcție apropiată de normal, cu un raport de contrast de 500:1; La un unghi de vedere lateral (± 60 de grade), raportul de contrast rămâne peste 200:1 pentru a asigura citirea clară a datelor în diferite poziții de ședere.
Optimizarea costurilor: prin personalizarea dimensiunilor polarizatoarelor (reducerea risipei de resturi) și achiziționarea în vrac, costul unui singur polarizator este redus cu 15%.
2. Echipament medical: Design cu contrast ridicat și anti-reflex
Un anumit monitor medical adoptă modul STN și polarizator antireflexiv:
Configurația direcției: axa de transmisie a polarizatorului inferior este de 0 grade, axa de transmisie a polarizatorului superior este de 90 de grade, iar suprafața este acoperită cu un strat AG (anti strălucire).
Efect: În medii cu lumină puternică (cum ar fi luminile fără umbră ale sălii de operație), acoperirea AG împrăștie lumina ambientală și reduce interferența de reflexie; Raportul de contrast ridicat (800:1) al modului STN asigură afișarea clară a formei de undă și reduce rata de citire greșită cu 30%.
Fiabilitate: Polarizatoarele au trecut testul de temperatură de -40 de grade ~ 85 de grade și sunt adaptabile la schimbările extreme de temperatură din sala de operație.
3. Electronice de larg consum: Design ultra subțire și optimizare a vizualizării late
Un anumit ceas inteligent adoptă un LCD cu cod rupt ultra-subțire și polarizare cu unghi larg de vizualizare:
Configurația direcției: axa de transmisie a polarizatorului inferior este de 45 de grade, iar axa de transmisie a polarizatorului superior este de 135 de grade, combinată cu tehnologia IPS (alinierea orizontală a moleculelor de cristale lichide).
Efect: Unghiul de vizualizare atinge 160 de grade (stânga/dreapta/sus/jos) și poate menține 80% luminozitate chiar și atunci când este înclinat la 45 de grade; Grosimea polarizatorului este de numai 0,1 mm, ceea ce ajută la reducerea grosimii totale a mașinii la 9,8 mm.
Controlul consumului de energie: Designul reflectorizant reduce consumul de energie al iluminării de fundal cu 50% și extinde durata de viață a bateriei cu o singură încărcare la 15 zile.
