一, poliarizacinės plėvelės krypties techninis pagrindas: poliarizuotos šviesos ir skystųjų kristalų pritemdymo mechanizmas
1. Poliarizuotos šviesos fizikinės savybės
Natūralioje šviesoje yra įvairių krypčių elektrinių vibracijų komponentų, o poliarizatoriai leidžia šviesai prasiskverbti tik iš vienos krypties, sugerdami arba blokuodami elektrinius virpesius tam tikromis kryptimis. Pavyzdžiui, jei poliarizatoriaus perdavimo ašies kryptis yra horizontali (X-ašis), elektrinė vibracija vertikalia kryptimi (Y-ašis) bus visiškai užblokuota ir sudarys tiesiškai poliarizuotą šviesą. Ši savybė yra skystųjų kristalų ekrano -, kuris užtikrina ryškumo ir tamsos kontrastą valdant poliarizuotos šviesos praėjimą, pagrindas.
2. Skystųjų kristalų molekulių pritemdymo principas
Sugedusio kodo LCD ekraną sudaro dvi poliarizacinės plėvelės viršuje ir apačioje bei skystųjų kristalų sluoksnis viduryje. Poliarizuojanti plėvelė natūralią foninio apšvietimo skleidžiamą šviesą paverčia tiesiškai poliarizuota šviesa, o skystųjų kristalų molekulės susisuka veikiant elektriniam laukui, pakeisdamos krintančios šviesos poliarizacijos kryptį. Jei susukta poliarizacijos kryptis sutampa su viršutinio poliarizatoriaus perdavimo ašimi, pro ją einanti šviesa atrodys ryški; Priešingu atveju jis bus užblokuotas ir rodomas kaip tamsus. Pavyzdžiui, TN tipo skystųjų kristalų ekrane, kai jis nėra maitinamas, skystųjų kristalų molekulės pasisuka 90 laipsnių kampu, todėl poliarizacijos kryptis pasisuka 90 laipsnių ir sutampa su viršutiniu poliarizatoriumi, kad susidarytų šviesi būsena; Po įkrovimo skystųjų kristalų molekulės išsidėsto lygiagrečiai, o poliarizacijos kryptis išlieka nepakitusi, tačiau jas blokuoja viršutinis poliarizatorius, kad susidarytų tamsi būsena.
3. Pagrindiniai poliarizatoriaus krypties parametrai
Renkantis poliarizatoriaus kryptį reikia atkreipti dėmesį į šiuos parametrus:
Perdavimo ašies kampas: Paprastai remiantis 0 laipsnių (horizontali) arba 90 laipsnių (vertikali), viršutinės ir apatinės poliarizacinės plėvelės perdavimo ašys turi susikirsti vertikaliai (ši poliarizacinė plėvelė yra 0 laipsnių, o viršutinė poliarizacinė plėvelė yra 90 laipsnių).
Poliarizacijos efektyvumas: aukštos kokybės -poliarizatorių poliarizacijos efektyvumas gali siekti 99,9 %, efektyviai blokuojant nepralaidžią šviesą ir pagerinant kontrastą.
Pralaidumas: vieno poliarizatoriaus pralaidumas paprastai yra 42% -45%, o dviejų poliarizacinių plėvelių derinio pralaidumas yra apie 18% -20%, o tai tiesiogiai veikia ekrano ryškumą.
2, poliarizatoriaus krypties pasirinkimo logika: programos scenarijus pagrįstas dizainas
1. Perspektyviniai reikalavimai nustato krypties konfigūraciją
Sugadinto kodo LCD žiūrėjimo kampas įvardijamas pagal laikrodžio rodyklę (pvz., 6:00 žiūrėjimo kampas, 12:00 žiūrėjimo kampas), o jo krypties pasirinkimas turi atitikti įrenginio naudojimo scenarijų:
6:00 perspektyva: tinka scenarijams, kai įrenginys yra plokščias arba laikomas rankoje (pvz., skaičiuotuvai, nuotolinio valdymo pultai). Šiuo metu apatinio poliarizatoriaus perdavimo ašis yra 0 laipsnių, o viršutinio poliarizatoriaus - 90 laipsnių. Optimali stebėjimo kryptis yra 60 laipsnių žemyn nuo įprastos ekrano krypties (ty 6 valandos krypties).
12:00 perspektyva: tinka scenarijuose, kai įrenginys įrengiamas žemiau žmogaus akies matymo linijos (pvz., automobilio prietaisų skydeliai, lifto grindų ekranai). Apatinio poliarizatoriaus perdavimo ašis yra 90 laipsnių, o viršutinio poliarizatoriaus - 0 laipsnių. Optimali stebėjimo kryptis yra 60 laipsnių aukštyn nuo įprastos ekrano krypties (ty 12 valandos krypties).
9:00 perspektyva: tinka scenoms, kuriose įrenginys yra dešinėje žmogaus akies pusėje (pvz., automobilių centro valdymo ekranai, pramoniniai valdymo pultai). Apatinio poliarizatoriaus perdavimo ašis yra 45 laipsniai, o viršutinio poliarizatoriaus - 135 laipsniai. Optimali stebėjimo kryptis yra 60 laipsnių į dešinę nuo normalios ekrano krypties (ty 9 valandos kryptis).
Atvejis: Tam tikro automobilio prietaisų skydelis sukurtas 12:00 žiūrėjimo kampu, o apatinė poliarizatoriaus perdavimo ašis yra 90 laipsnių, o viršutinė poliarizatoriaus perdavimo ašis - 0 laipsnių. Kai vairuotojas žiūri aukštyn į prietaisų skydelį, šviesa patenka į normalią pusę, o poliarizacijos kryptis atitinka viršutinį poliarizatorių, todėl rodomas aiškus ekranas; Jei naudojate 6:00 perspektyvą, vairuotojas turi nuleisti galvą, kad galėtų stebėti, nes padidėjus šviesos kritimo kampui sumažėja kontrastas.
2. Ekrano režimas turi įtakos krypties pasirinkimui
Skystųjų kristalų ekrano rodymo režimai su sugadintais kodais (pvz., TN, STN, FSTN) turi specifinius reikalavimus poliarizatoriaus krypčiai:
TN režimas: viršutinės ir apatinės poliarizacinės plėvelės perdavimo ašys susikerta vertikaliai (0 laipsnių / 90 laipsnių), rodomas geltonai žalias fonas ir mėlyni simboliai. Jei pasuksite 90 laipsnių (90 laipsnių / 0 laipsnių), bus rodomas mėlynas fonas ir geltoni simboliai.
STN režimas: LCD ekrano sukimo kampas yra 180–270 laipsnių, didesnis kontrastas ir platesnis žiūrėjimo kampas. Paprastai pilkas režimas (violetinis poliarizatorius) arba mėlynas režimas (pasuktas 90 laipsnių pilkas režimas) naudojamas norint rodyti pilką fono spalvą, mėlynus simbolius arba mėlyną fono spalvą, pilkus simbolius.
FSTN režimas: kompensacinės plėvelės pridėjimas STN pagrindu, kad būtų pašalintas dvigubo lūžio efektas ir būtų pasiektas juodos ir baltos spalvos vaizdas. Viršutinės ir apatinės poliarizacinės plėvelės perdavimo ašys susikerta vertikaliai, rodomos baltas fonas ir juodi simboliai, tinkantys didelio kontrasto poreikiui, pavyzdžiui, medicinos įrangai ir tiksliams instrumentams.
Atvejis: tam tikras pramoninis temperatūros reguliatorius naudoja FSTN režimą, kurio perdavimo ašis yra 0 laipsnių apatiniam poliarizatoriui ir 90 laipsnių viršutiniam poliarizatoriui. Kompensacinė plėvelė optimizuoja ryškumą ir spalvų poslinkį žiūrint iš šono. Esant stipriam apšvietimui, ekranas vis tiek gali išlaikyti didelį kontrastą, todėl operatorius gali aiškiai perskaityti reikšmes.
3. Optimizavimo krypties projektavimas aplinkos apšvietimo sąlygoms
Aplinkos apšvietimo sąlygos yra svarbus veiksnys renkantis poliarizatorių kryptį:
Perduodantis LCD: tinka tamsioje aplinkoje (pvz., prietaisams, naudojamiems naktį), kuriam reikalingas foninio apšvietimo modulis. Apatinis poliarizatorius yra pralaidaus dizaino, kurio pralaidumas yra iki 45%, o viršutinis poliarizatorius kerta 0 laipsnių / 90 laipsnių kampu, kad būtų užtikrintas maksimalus foninio apšvietimo ryškumas.
Atspindintis skystųjų kristalų ekranas: tinka stipriai apšviestoje aplinkoje (pvz., lauko prietaisams), nereikia apšvietimo. Poliarizacinė plėvelė turi atspindintį dizainą, o paviršių dengia difuzinis atspindžio veidrodis, o vaizdai rodomi naudojant aplinkos šviesą. Perdavimo ašies kryptį reikia optimizuoti pagal stebėjimo kampą (pvz., prisitaikyti prie tiesioginių saulės spindulių scenų 12:00).
Permatomas ir atspindintis LCD: balansuojant tamsioje ir stiprioje šviesoje, apatiniame poliarizatoriuje naudojamos pusiau skaidrios ir pusiau atspindinčios medžiagos, kurių šviesos pralaidumas yra apie 20–30%. Krypties dizainas turi subalansuoti foninio apšvietimo perdavimą ir aplinkos šviesos atspindį (pvz., naudojant 6:00 žiūrėjimo kampą, kad būtų galima prisitaikyti prie patalpų ir lauko perjungimo scenų).
Atvejis: Išmanioji apyrankė turi atspindintį LCD ekraną, kurio perdavimo ašis yra 0 laipsnių apatiniam poliarizatoriui ir 90 laipsnių viršutiniam poliarizatoriui. Esant silpnam apšvietimui patalpose, įjungiamas foninis apšvietimas, kurio pralaidumas yra 25%, kad būtų užtikrintas aiškus ekranas; Esant stipriai apšviestai lauko aplinkai, foninis apšvietimas išjungiamas, o išsklaidytas atšvaitas naudoja aplinkos šviesą, kad būtų rodomas laikas 120 laipsnių žiūrėjimo kampu.
3, Pramonės praktika: tipiški poliarizuojančios plėvelės krypties pasirinkimo atvejai
1. Automobilių prietaisų skydelis: 12:00 perspektyva ir FSTN režimas
Tam tikras automobilių gamintojas prietaisų skydelio dizaine naudoja 12:00 perspektyvą ir FSTN režimą:
Krypties konfigūracija: apatinio poliarizatoriaus perdavimo ašis yra 90 laipsnių, viršutinio poliarizatoriaus perdavimo ašis yra 0 laipsnių, o kompensacinė plėvelė optimizuoja šoninio vaizdo efektą.
Poveikis: kai vairuotojas žiūri į prietaisų skydelį, šviesa patenka į įprastai artima kryptimi, o kontrasto santykis yra 500:1; Žiūrint iš šono (± 60 laipsnių), kontrasto santykis išlieka didesnis nei 200:1, kad būtų užtikrintas aiškus duomenų nuskaitymas skirtingose sėdimose padėtyse.
Sąnaudų optimizavimas: pritaikius poliarizatoriaus dydžius (sumažinus likučių atliekas) ir perkant masiškai, vieno poliarizatoriaus kaina sumažinama 15%.
2. Medicininė įranga: didelio kontrasto ir neatspindinčio dizaino
Tam tikras medicininis monitorius naudoja STN režimą ir antirefleksinį poliarizatorių:
Krypties konfigūracija: apatinio poliarizatoriaus perdavimo ašis yra 0 laipsnių, viršutinio poliarizatoriaus perdavimo ašis yra 90 laipsnių, o paviršius padengtas AG (anti-glare) danga.
Poveikis: Esant stipriai šviesai (pavyzdžiui, operacinės bešešės šviesa), AG danga išsklaido aplinkos šviesą ir sumažina atspindžio trukdžius; Didelis STN režimo kontrasto santykis (800:1) užtikrina aiškų bangos formos vaizdą ir 30 % sumažina klaidingo skaitymo dažnį.
Patikimumas: Poliarizatoriai išlaikė -40 laipsnių ~ 85 laipsnių pločio temperatūros testą ir yra pritaikomi prie ekstremalių temperatūros pokyčių operacinėje.
3. Buitinė elektronika: itin plonas dizainas ir plataus vaizdo optimizavimas
Tam tikrame išmaniame laikrodyje naudojamas itin{0}}plonas sugedusio kodo LCD ir plataus matymo kampo poliarizatorius:
Krypties konfigūracija: Apatinio poliarizatoriaus perdavimo ašis yra 45 laipsnių, o viršutinio poliarizatoriaus perdavimo ašis yra 135 laipsnių, kartu su IPS technologija (horizontalus skystųjų kristalų molekulių išlyginimas).
Poveikis: žiūrėjimo kampas siekia 160 laipsnių (kairėn/dešinėn/aukštyn/žemyn) ir gali išlaikyti 80 % ryškumą net pakreiptas 45 laipsnių kampu; Poliarizatoriaus storis yra tik 0,1 mm, o tai padeda sumažinti bendrą mašinos storį iki 9,8 mm.
Energijos suvartojimo kontrolė: atspindintis dizainas sumažina foninio apšvietimo energijos suvartojimą 50 % ir pailgina vieno įkrovimo baterijos veikimo laiką iki 15 dienų.
