Поляризационная пленка – неотъемлемая часть современной жизни
Поляризационная пленка является одной из важных составляющих любого современного гаджета. Она пропускает только одну волну лучей в одной плоскости, ограничивая распределение светового потока. Пленку, напоминающую обычный пластик с затемнением, располагают под стеклом девайса. Матрица передает изображение, которое под ее воздействием изменяется. Если бы поляризатора не было, то человеческий глаз не смог бы разобрать картинку, и ему представилось лишь яркое белое свечение на экране.
Что такое поляризационная пленка?
Поляризационная пленка – это полимерный материал, изготавливаемый из поливинилена. Ее работа базируется на свойстве магнитных волн, при попадании их на пленку пропускается только та часть дневного света, которая параллельна оси поляризатора.
Пленка выполняет следующие функции:
- ограничивает поток света;
- значительно понижает яркость свечения;
- рассеивает лучи света;
- затемняет зеркальную поверхность изделия или экран;
- не допускает прямое попадание солнечных лучей.
ИНТЕРЕСНО! Изготавливается изделие из поливинилена с добавлением фосфорно-вольфрамовой кислоты. Во время производства оно растягивается в несколько раз и обжигается при 120-140 0 в течение 15 минут. Способ отличается простотой, экологичностью и экономичностью. Поляризационную пленку возможно заменить своими руками в домашних условиях на любых бытовых приборах или технике.
Где применяется
Поляризационное стекло применяется в оптике. Такие очки защищают глаза от вредного ультрафиолетового излучения и слепящих солнечных бликов. Уникальные свойства изделия обусловлены жидкокристаллической пленкой, которая размещена между стеклом и пластиком. Она рассеивает УФ свет, который препятствует обзору.
Пленку-поляризатор также используют в различных областях производства:
- для покрытия лобового стекла и зеркал заднего вида для обеспечения безопасности и защиты от ослепления другого транспорта, который едет навстречу;
- при сборке ЖК экранов телевизоров ее используют для повышения контрастности картинки. Если комбинировать применение активной пленки и специальных очков с поляриаторами, то возможно увидеть объемное изображение;
- используется поляризационная пленка для монитора, электронных устройств с дисплеями, калькуляторов.
Если скрестить несколько изделий, то они смогут быть фильтрами с изменяемой прозрачностью. Они способны во много раз понизить яркость световых лучей. По сравнению с призмами, обладают большим обзором и высоким качеством.
Виды поляризационной пленки
Существует три основных вида поляризующей пленки. Зависит это от используемых при изготовлении компонентов:
- с содержанием дихроичных правителей;
- поливиниленовых звеньев;
- полииодных комплексов.
Решетки могут также различаться в зависимости от способа поляризации:
- Механический — смещает нити решетки относительно друг друга для изменения поляризации в большую или меньшую сторону.
- Электрический — не требует механического воздействия. Жидкие кристаллы рассеивают свет, который поворачивается по направлению подключаемого к ним тока. Таким способом образуются нити решетки.
Универсальная поляризационная пленка является важным предметом для здоровья и безопасности человека. Сфера применения в современном мире изделия поистине широка. Его используют не только в передовых электронных технологиях, но для обеспечения защиты глаз от воздействия прямых солнечных лучей и яркого света. Чтобы отличить поляризатор от обычного пластика, нужно знать о конструктивных особенностях материала и критериях качества.
Посмотрите видео про замену поляризационной пленки на телефоне Samsung своими руками:
Базовые знания поляризационной пленки
Свет — это электромагнитная волна, в которой его волны и магнитные волны не могут быть отделены друг от друга. Три из трех являются вертикальными отношениями между электрическим полем (E), магнитным полем (H) и направлением электромагнитной волны (K).
Как правило, естественный свет представляет собой световую волну, равномерно вибрирующую в направлении 360 градусов, и полностью однородную в направлении 360 градусов. Мы называем это неполяризованным светом.
Чтобы получить поляризованный свет, нам обычно нужны устройства, которые в основном делятся на следующие типы:
(1) тип отражения:
Когда свет наклоняется на поверхность стекла, отраженный свет будет частично поляризован. Используя эффект непрерывного отражения многослойного стекла, неполяризующий свет может быть преобразован в линейный поляризованный свет.
(2) сложный тип сгибания
Два куска кристаллов кальцита соединяются, и падающий свет разлагается на два поляризованных света, называемых обычным светом и необычным светом.
(3) два хроматических микрокристаллических
Крошечные кристаллы двух цветов регулярно адсорбируются на прозрачных листах. Это первый метод поляризационной пленки, созданный человеком.
(4) две цветности полимера
Используя хорошую поляризационную полимерную пленку, внутрименоидные молекулы направляются и адсорбируются двумя веществами цветности. Поляризаторы адсорбентного типа существуют в форме пластины, листа или пленки, поэтому их обычно называют поляризационной (поляризационная пластина или лист) или поляризационной пленкой (поляризационная пленка). ). Еще один популярный термин на английском языке (поляризационный фильтр).
Характеристики поляризатора: изменение неполяризованного света на поляризованный
2. Принцип работы поляризатора в LCD;
Поляризационная характеристика поляризатора определяет его решающую роль в применении ЖК-дисплея.
1. Когда верхняя и нижняя поляризационные пластины перпендикулярны друг другу, свет может выглядеть ярким без подачи напряжения.
2.При подаче напряжения свет полностью блокируется, чтобы показать темное состояние.
3. тип поляризационной пленки
В настоящее время на рынке существует много типов поляризаторов, но в зависимости от их поляризующих материалов они в основном подразделяются на следующие категории:
(1) металлическая поляризационная пленка
Соли металлов, такие как золото, серебро и железо, адсорбируются на полимерной пленке и затем восстанавливаются, чтобы сделать стержень, подобный металлу, смещенным. В настоящее время может быть применен только некоторый отражатель.
(2) йодированная поляризационная пленка
Молекулы йода адсорбируются на ПВС, а затем расширяются, чтобы ориентировать их, чтобы они обладали поляризованными оптическими свойствами. Это один из основных типов рынка поляризаторов, и его технология производства является зрелой. Преимущество состоит в том, что коэффициент пропускания и степень поляризации высоки, а степень поляризации теоретического значения близка к 100%, а коэффициент пропускания составляет 50%. Недостатком является то, что характеристики поляризации молекулы йода легко повреждаются при высокой температуре и высокой влажности, а атмосферостойкость плохая ,
(3) поляризационная пленка системы красителей
Органические красители двух цветов адсорбировались на PVA, а затем расширялись, чтобы ориентировать их, чтобы они имели свойства частичного вращения. Это также один из основных видов рынка поляризаторов. Преимуществами являются хорошая атмосферостойкость, часто используемая на изделиях с высокой надежностью, но трудно получить высокую степень поляризации и коэффициента пропускания, а цена выше, чем у поляризатора молекулы йода.
(4) полиэтиленовая поляризационная пленка
Используя кислоту в качестве катализатора, ПВС обезвоживают, так что молекулы ПВС содержат определенное количество этиленовой структуры, а затем расширяют для ориентации, чтобы иметь свойства частичного вращения. В настоящее время технология не очень зрелая и менее применяемая ,
4. Структура поляроида
ПВА: ПВА мембрана представляет собой разновидность полимера, окрашенного двумя хроматическими органическими красителями. В то же время он расширяется при определенных условиях влажности и температуры, так что он поглощает два цветных красителя для формирования поляризационных свойств. После обезвоживания и сушки образуется исходная пленка поляризатора.
TAC: пленка PVA обладает гидрофильными свойствами. В жаркой и влажной среде он быстро деформируется, сжимается, расслабляется, деформируется и имеет очень низкую прочность, хрупкий и ломкий, его нелегко использовать и обрабатывать. Следовательно, слой пленки TAC с высокой интенсивностью, высоким коэффициентом пропускания и термостойкостью комбинируется с обеих сторон мембраны.
Структура общего поляризатора TN и STN:
Основная структура компенсатора STN и среза TFT:
5. Поляризационный принцип поляризатора
Характеристики пленки ПВА:
Молекула PVA случайно распределена под любым углом. При определенных условиях температуры и влажности сила постепенно отклоняется в направлении силы после растяжения и имеет тенденцию к линейному распределению.
Поскольку молекулы PVA выровнены по прямой линии, ионы йода (или молекулы красителя), адсорбированные на слое PVA, также следуют за направленным отклонением, образуя длинную цепь ионов йода (или молекул красителя). Поскольку иодид-ионы (или молекулы красителя) обладают хорошей поляризуемостью, они могут поглощать поляризованный свет параллельно направлению его расположения и пропускать поляризованный свет только в вертикальном направлении, и поляризационная пленка может быть изготовлена по этому принципу.
6. процесс производства поляризационной пленки
В настоящее время основным процессом производства поляризационной пленки является:
Основной процесс производства поляризационной пленки
Обработка поверхности в процессе производства поляризационной пленки:
Чтобы соответствовать требованиям ЖК-дисплея, поверхностная обработка слоя TAC обычно выполняется, когда создается поляризатор для достижения некоторых важных функций. Двумя наиболее распространенными видами обработки поверхности являются антибликовое покрытие (AR) и антибликовое покрытие (AG).
(1) антирефлексы (AR):
Когда свет проходит через поверхность поляризатора, он обычно имеет потери отражения около 5%, что влияет на разницу контрастности ЖК-дисплея. Способ улучшить это состоит в том, чтобы нанести антиотражающий материал на слой TAC поляризационной пленки и уменьшить величину отражения, используя принцип интерференции света.
( 2) антибликовое покрытие (AG):
Чтобы избежать чрезмерной концентрации света, поверхность слоя TAC поляризационной пленки выполнена вогнутой и выпуклой, и свет равномерно рассеивается для достижения эффекта антиблика.
Слой AG может рассеивать внешний источник света, поэтому мы видим, что поверхность поляризованного знака скорее туманная, чем отражающая.
7. Основной показатель оценки производительности поляризационной пленки
Как один из трех основных материалов ЖК-дисплея, производительность ЖК-дисплея тесно связана с поляризатором. Как правило, индекс оценки производительности поляризатора делится на внешний вид, оптическую прочность, адгезию, атмосферостойкость и другие специальные свойства.
(1) цвет (внешний вид производительности):
Обычный поляризатор серого цвета, подразделяется на средний и синий пепел. Тем не менее, с разнообразием разновидностей ЖК-дисплеев также появился соответствующий спрос на цветную поляризационную пленку, наиболее часто используемую пурпурную, а остальные — синий, желтый, красный и другие цвета поляроида.
(2) эффективная толщина (внешний вид производительности):
Относится к общей толщине поляризатора, включая толщину подложки, толщину клея и толщину защитной пленки TAC.
(3) поляризационные (оптические свойства):
Поляризация также известна как скорость поляризации, которая определяется как P = (I параллель -I вертикаль) / (I параллель + I вертикаль) x 100%, I параллель в формуле и I перпендикулярно поляризованному свету естественного свет, а направление вибрации передается вдоль оси отклонения поляризатора и оси вертикальной поляризации. В идеале, I перпендикулярно = 0, когда P = 1 имеет скорость поляризации 100%. Поляризация также известна как скорость поляризации, которая определяется как P = (I параллельная -I вертикальная) / (I параллельная + I вертикальная ) x 100%, я параллельна в формуле, и я перпендикулярен поляризованному свету естественного света, и направление вибрации передается вдоль оси отклонения поляризатора и оси вертикальной поляризации. В идеале I перпендикулярно = 0, когда P = 1 имеет степень поляризации 100%.
(4) коэффициент пропускания и пропускания (оптические свойства):
Коэффициент пропускания равен T = Iout / Iin, где Iout и Iin представляют собой интенсивность интенсивности света через поляризатор и интенсивность падающего поляризатора. В идеальном случае свет, вибрирующий в направлении вертикальной оси поляризации, полностью поглощается, что эквивалентно половине света, то есть T = 50%, обычно коэффициенту пропускания, параллельному пропусканию и прямому пропусканию.
Спектр передачи: ЖК-дисплей требует, чтобы коэффициент пропускания поляризатора в диапазоне видимого света был равномерным, то есть кривая пропускания света должна быть прямой, в противном случае излучаемый свет будет иметь цвет, который влияет на эффект отображения.
(5) цветовая фаза (оптические свойства):
Значение цветовой координаты (NBS), соответствующее цвету поляризатора, обычно выражается через значения трех параметров.
Значения A, B, L, как показано на следующем рисунке
(6) адгезионная способность (свойство адгезии):
Это относится к связующим свойствам чувствительного к давлению адгезива в поляризаторе. Обычно есть три критерия для описания адгезии:
(7) высокая термостойкость (атмосферостойкость)
Высокая термостойкость относится к внешнему виду, оптическим свойствам и стабильности адгезии поляризатора при определенной температуре прокаливания. В настоящее время он разделен на три класса в зависимости от технической категории поляризатора.
(8) влагостойкость и термостойкость (атмосферостойкость)
Индекс влагостойкости и термостойкости относится к стабильности внешнего вида, оптических и адгезионных свойств поляроида в условиях постоянной температуры и влажности. Это также обычно делится на три технических класса.
8.Взаимосвязь между характеристиками поляризатора и характеристиками ЖК-дисплея;
Основные отношения между характеристиками поляризатора и характеристиками ЖК-дисплея:
1, яркость ЖК-дисплея: поляризационный коэффициент пропускания света, толщина поляризатора, поляризационная пленка дополнительная функциональная мембрана.
2, контраст LCD: поляризатор контраст, поляризатор TAC дополнительная функциональная мембрана.
3, перспектива ЖКД: поляризатор TAC дополнительная функциональная мембрана, фазово-контрастная пленка поляризатора.
4. Цветность ЖК-дисплея: угол поляризатора, поляризатор, пленка компенсации разности фаз и поляризатор.
Подбор угла адгезионной пленки и широкоугольной функциональной пленки с компенсационной пленкой
5. Толщина ЖК-дисплея: толщина поляризатора и структура компенсационной пленки.
6, тон LCD: тень поляризатора, пленка разности фаз поляризатора, жидкокристаллическая компенсационная молекула пленки.
7, категории ЖКД: проницаемый, полупроницаемый, отражающий поляризатор, пленка с компенсацией разности фаз.
9. Определение угла использования поляризатора;
Определение нулевого края: независимо от того, какой угол ЖК-дисплея, количество точек равно нулю на соответствующем краю 6 часов.
10. Хранение и использование поляризатора;
(1) условия хранения: температура 20 + 15 градусов, влажность 65% + 20% относительной влажности, вдали от теплового шока.
(2) следует соблюдать осторожность при обращении с поляризатором: отсутствие трения, изгиба, удара и повреждения поляризатора.
(3) каждый раз, когда поляризатор не используется, он должен быть вовремя помещен в алюминиевый упаковочный пакет и запечатан липкой лентой для безопасного хранения.
(4) поверхность поляризатора должна быть чистой, не касаясь поверхности руками.
(5) продукты, которые были нарезаны хорошо, должны быть введены в эксплуатацию вовремя и избегать сырости.
11. Направление развития технологии поляризационной пленки
Хотя существует много типов пленок Polaroid, еще есть много возможностей для улучшения их характеристик:
Видимость : высокая яркость — высокий коэффициент пропускания
Высокая контрастность — высокая поляризация, антибликовая поверхность, антибликовая обработка и обработка с низким отражением.
Разработка термокомпенсационной мембраны
Широкий угол обзора — широкая диагональ и жидкокристаллические полимерные пленки
Полноцветная широкополосная широкая компенсационная пленка, полная визуальная компенсация диапазона, широкая полоса пропускания и широкая фазовая компенсация.
Надежность : высокая долговечность — высокая надежность поляризационной пленки, высокая надежность клея, функциональные материалы.
Высокая надежность
Высокий индекс прочности : 105 CX 1000HRS
80 CX 90% Rh X 1000 часов
Защита от ультрафиолетового излучения : возможность отсечки ультрафиолетового излучения
Высокая эффективность : высокая эффективность производства — широкий диапазон, большая длина рулона, беспилотный режим и автоматическое обнаружение.
Применение с высокой эффективностью — Применение пленок большого размера, полупроницаемых, антистатических и защитных
Легкий вес : тонкие материалы, простая структура, применение жидкокристаллических полимерных мембран, композиционные функциональные материалы.
Низкая стоимость : структурное упрощение, замена материала и дополнение LR к AR
Видимость : высокая яркость — высокий коэффициент пропускания
Высокая контрастность — высокая поляризация, антибликовая поверхность, антибликовая обработка и обработка с низким отражением.
Разработка термокомпенсационной мембраны
Широкий угол обзора — широкая диагональ и жидкокристаллические полимерные пленки
Полноцветная широкополосная широкая компенсационная пленка, полная визуальная компенсация диапазона, широкая полоса пропускания и широкая фазовая компенсация.
Надежность : высокая долговечность — высокая надежность поляризационной пленки, высокая надежность клея, функциональные материалы.
Высокая надежность
Высокий индекс прочности : 105 CX 1000HRS
80 CX 90% Rh X 1000 часов
Защита от ультрафиолетового излучения : возможность отсечки ультрафиолетового излучения
Высокая эффективность : высокая эффективность производства — широкий диапазон, большая длина рулона, беспилотный режим и автоматическое обнаружение.
Применение с высокой эффективностью — Применение пленок большого размера, полупроницаемых, антистатических и защитных
Легкий вес : тонкие материалы, простая структура, применение жидкокристаллических полимерных мембран, композиционные функциональные материалы.
Низкая стоимость : структурное упрощение, замена материала и дополнение LR к AR
Как работает поляризационная пленка
Поляризационные фильтры выпускались и в СССР. Например, на фото ПФ-49. ПФ, — это, конечно, «Поляризационный Фильтр», а число 49 — это диаметр резьбы. Все советские поляризационные фильтры — линейные.
Ассортимент этих фильтров показан на рисунке. Например, самый распространенный объектив серий Гелиос-44Х-Х имеет резьбу для фильтра M52×0,75.
Круговые фильтры — более современные. Выпускают их как раз для того, чтобы на современных аппаратах корректно работали экспозамер и автофокус.
Так можно грубо проверить качество пленки в фильтре (и в поляризационных солнечных очках, кстати). Плохая пленка будет давать не равномерное полное затемнение, а пятна светлых и темных участков.
Тут я привожу несколько забавных снимков, на которых фильтр полностью затемняет изображение с монитора, но через него видно разные предметы, или мою руку.
Как работает поляризационная пленка
Поляризационные фильтры выпускались и в СССР. Например, на фото ПФ-49. ПФ, — это, конечно, «Поляризационный Фильтр», а число 49 — это диаметр резьбы. Все советские поляризационные фильтры — линейные.
Ассортимент этих фильтров показан на рисунке. Например, самый распространенный объектив серий Гелиос-44Х-Х имеет резьбу для фильтра M52×0,75.
Круговые фильтры — более современные. Выпускают их как раз для того, чтобы на современных аппаратах корректно работали экспозамер и автофокус.
Так можно грубо проверить качество пленки в фильтре (и в поляризационных солнечных очках, кстати). Плохая пленка будет давать не равномерное полное затемнение, а пятна светлых и темных участков.
Тут я привожу несколько забавных снимков, на которых фильтр полностью затемняет изображение с монитора, но через него видно разные предметы, или мою руку.