一, Технічна основа напряму поляризаційної плівки: поляризоване світло та механізм затемнення рідких кристалів
1. Фізичні властивості поляризованого світла
Природне світло містить компоненти електричної вібрації в різних напрямках, тоді як поляризатори пропускають світло лише з одного напрямку, поглинаючи або блокуючи електричні вібрації в певних напрямках. Наприклад, якщо напрямок осі передачі поляризатора горизонтальний (вісь X-), електричні коливання у вертикальному напрямку (вісь Y-) будуть повністю заблоковані, утворюючи лінійно поляризоване світло. Ця характеристика є основою РК-дисплея -, що забезпечує контраст між яскравістю та темрявою шляхом контролю проходження поляризованого світла.
2. Принцип затемнення молекул рідкого кристала
Блок відображення РК-дисплея зі зламаним кодом складається з двох поляризаційних плівок зверху та знизу та рідкокристалічного шару посередині. Поляризаційна плівка перетворює природне світло, випромінюване підсвічуванням, у лінійно поляризоване світло, а молекули рідкого кристала скручуються під дією електричного поля, змінюючи напрямок поляризації падаючого світла. Якщо скручений напрямок поляризації збігається з віссю пропускання верхнього поляризатора, світло, що проходить, буде яскравим; В іншому випадку він буде заблокований і відображатиметься темним. Наприклад, у РК-дисплеї типу TN, коли не живиться, молекули рідкого кристала повертаються на 90 градусів, в результаті чого напрямок поляризації повертається на 90 градусів і збігається з верхнім поляризатором, утворюючи яскравий стан; Після заряду молекули рідкого кристала розташовуються паралельно, і напрямок поляризації залишається незмінним, але вони блокуються верхнім поляризатором, утворюючи темний стан.
3. Основні параметри спрямованості поляризатора
При виборі напрямку поляризатора слід звернути увагу на наступні параметри:
Кут осі передачі: зазвичай на основі 0 градусів (горизонталь) або 90 градусів (вертикаль), осі передачі верхньої та нижньої поляризаційних плівок мають перетинатися вертикально (наступна поляризаційна плівка має 0 градусів, а верхня поляризаційна плівка – 90 градусів).
Ефективність поляризації. Ефективність поляризації високо-якісних поляризаторів може сягати 99,9 %, ефективно блокуючи непропускаюче світло та покращуючи контраст.
Коефіцієнт пропускання: Коефіцієнт пропускання одного поляризатора зазвичай становить 42% -45%, тоді як коефіцієнт пропускання комбінації двох поляризаційних плівок становить близько 18% -20%, що безпосередньо впливає на яскравість екрана.
2. Логіка вибору напрямку поляризатора: дизайн, орієнтований на сценарій застосування
1. Перспективні вимоги визначають конфігурацію напрямку
Кут огляду РК-дисплея зі зламаним кодом називається в напрямку за годинниковою стрілкою (наприклад, кут огляду 6:00, кут огляду 12:00), і вибір напрямку має відповідати сценарію використання пристрою:
Перспектива 6:00: підходить для сценаріїв, коли пристрій розміщено на пласкій поверхні або в руках (наприклад, калькулятори, пульти дистанційного керування). У цей момент вісь пропускання нижнього поляризатора становить 0 градусів, а верхнього поляризатора — 90 градусів. Оптимальним напрямком спостереження є 60 градусів вниз від нормального напрямку екрана (тобто в напрямку 6 годин).
Перспектива 12:00: підходить для сценаріїв, коли пристрій встановлено нижче лінії зору людського ока (наприклад, панелі приладів автомобіля, дисплеї на підлозі ліфта). Вісь пропускання нижнього поляризатора становить 90 градусів, а верхнього поляризатора - 0 градусів. Оптимальним напрямком спостереження є 60 градусів угору від нормального напрямку екрана (тобто в напрямку 12 годин).
Перспектива 9:00: підходить для сцен, де пристрій розташований праворуч від людського ока (наприклад, екрани керування автоцентром, промислові панелі керування). Вісь пропускання нижнього поляризатора становить 45 градусів, а верхнього поляризатора — 135 градусів. Оптимальним напрямком спостереження є 60 градусів праворуч від нормального напрямку екрана (тобто в напрямку 9 годин).
Випадок: приладова панель певного автомобіля розроблена з кутом огляду 12:00, з віссю передачі нижнього поляризатора 90 градусів і віссю передачі верхнього поляризатора 0 градусів. Коли водій дивиться на приладову панель, світло потрапляє в напрямку, близькому до нормального, а напрямок поляризації відповідає верхньому поляризатору, що забезпечує чітке відображення; Якщо використовується перспектива 6:00, водієві потрібно опустити голову, щоб спостерігати, оскільки збільшення кута падіння світла призводить до зменшення контрастності.
2. Режим відображення впливає на вибір напрямку
Режими відображення LCD з битими кодами (такі як TN, STN, FSTN) мають особливі вимоги до напрямку поляризатора:
Режим TN: осі передачі верхньої та нижньої поляризаційних плівок перетинаються вертикально (0 градусів/90 градусів), відображаючи жовто-зелений фон і сині символи. Якщо його повернути на 90 градусів (90 градусів /0 градусів), він відображатиме синій фон і жовті символи.
Режим STN: кут повороту РК-дисплея становить 180-270 градусів, вищий контраст і ширший кут огляду. Зазвичай сірий режим (фіолетовий поляризатор) або синій режим (повернений на 90 градусів сірий режим) використовується для відображення сірого кольору фону, синіх символів або синього кольору фону, сірих символів.
Режим FSTN: додавання компенсаційної плівки на основі STN для усунення ефекту подвійного променезаломлення та досягнення чорно-білого дисплея. Осі передачі верхньої та нижньої поляризаційних плівок перетинаються вертикально, відображаючи білий фон і чорні символи, що підходить для висококонтрастних сценаріїв, таких як медичне обладнання та точні інструменти.
Випадок: певний промисловий терморегулятор використовує режим FSTN з віссю передачі 0 градусів для нижнього поляризатора та 90 градусів для верхнього поляризатора. Компенсаційна плівка оптимізує яскравість і зсув кольору при погляді збоку. В умовах сильного освітлення екран все ще може підтримувати високу контрастність, гарантуючи, що оператор зможе чітко читати значення.
3. Оптимізація напряму проектування для умов навколишнього освітлення
Умови навколишнього освітлення є важливим фактором для вибору напрямку поляризаторів:
Передавальний РК-дисплей: підходить для темних середовищ (наприклад, для інструментів, що використовуються вночі), для яких потрібен модуль підсвічування. Нижній поляризатор має конструкцію пропускання з коефіцієнтом пропускання до 45%, тоді як верхній поляризатор перетинає 0 градусів /90 градусів, щоб забезпечити максимальну яскравість підсвічування.
Світловідбиваючий РК-дисплей: підходить для сильного освітлення (наприклад, зовнішні інструменти), підсвічування не потрібне. Поляризаційна плівка має світловідбиваючий дизайн із дзеркалом дифузного відбиття, що покриває поверхню, і відображає зображення за допомогою навколишнього освітлення. Напрямок осі передачі потрібно оптимізувати відповідно до кута спостереження (наприклад, адаптація до сцен прямого сонячного світла о 12:00).
Напівпрозорий і відбиваючий РК-дисплей: балансуючи між темним і сильним освітленням, нижній поляризатор використовує напівпрозорі та напіввідбиваючі матеріали з пропускною здатністю світла приблизно 20% -30%. Спрямований дизайн має збалансувати пропускання підсвічування та відбиття навколишнього світла (наприклад, використання кута огляду 6:00 для адаптації до перемикання сцен у приміщенні та на вулиці).
Футляр: смарт-браслет використовує світловідбиваючий РК-дисплей із віссю передачі 0 градусів для нижнього поляризатора та 90 градусів для верхнього поляризатора. За умов слабкого освітлення в приміщенні вмикається підсвічування з коефіцієнтом пропускання 25%, щоб забезпечити чітке відображення; У зовнішньому середовищі з сильним освітленням підсвічування вимикається, а дифузний відбивач використовує навколишнє світло для відображення часу з кутом огляду 120 градусів.
3, Практика промисловості: типові випадки вибору напрямку поляризаційної плівки
1. Автомобільна панель приладів: перспектива 12:00 і режим FSTN
Певний виробник автомобілів використовує перспективу 12:00 і режим FSTN у дизайні панелі приладів:
Конфігурація напрямку: вісь пропускання нижнього поляризатора становить 90 градусів, вісь пропускання верхнього поляризатора становить 0 градусів, а компенсаційна плівка оптимізує ефект бічного огляду.
Ефект: коли водій дивиться на приладову панель, світло потрапляє в напрямку, близькому до нормального, з коефіцієнтом контрастності 500:1; Під кутом бічного огляду (± 60 градусів) коефіцієнт контрастності залишається вище 200:1, щоб забезпечити чітке читання даних у різних положеннях сидячи.
Оптимізація витрат: шляхом налаштування розмірів поляризатора (зменшення відходів відходів) і купівлі оптом вартість одного поляризатора знижується на 15%.
2. Медичне обладнання: висока контрастність і антивідблиск
Певний медичний монітор використовує режим STN і антивідблискуючий поляризатор:
Конфігурація напрямку: вісь пропускання нижнього поляризатора становить 0 градусів, вісь пропускання верхнього поляризатора становить 90 градусів, а поверхня покрита покриттям AG (антивідблиск).
Ефект: в умовах сильного освітлення (наприклад, безтіньове освітлення в операційній) покриття AG розсіює навколишнє світло та зменшує перешкоди від відбиття; Високий коефіцієнт контрастності (800:1) режиму STN забезпечує чітке відображення форми сигналу та знижує рівень помилок на 30%.
Надійність: поляризатори пройшли температурний тест від -40 градусів до 85 градусів і адаптуються до екстремальних змін температури в операційній.
3. Побутова електроніка: ультратонкий дизайн і оптимізація широкого огляду
Певний розумний годинник використовує над-тонкий РК-дисплей із розбитим кодом і поляризатор із широким кутом огляду:
Конфігурація напрямку: вісь пропускання нижнього поляризатора становить 45 градусів, а вісь пропускання верхнього поляризатора становить 135 градусів у поєднанні з технологією IPS (горизонтальне вирівнювання молекул рідких кристалів).
Ефект: Кут огляду досягає 160 градусів (вліво/вправо/вгору/вниз), і він може підтримувати 80% яскравості навіть при нахилі на 45 градусів; Товщина поляризатора становить лише 0,1 мм, що дозволяє зменшити загальну товщину машини до 9,8 мм.
Контроль споживання електроенергії: світловідбиваючий дизайн зменшує споживання енергії підсвічування на 50% і продовжує термін служби батареї на одному заряді до 15 днів.
