一, La base tècnica de la direcció de pel·lícules polaritzades: mecanisme d'atenuació de llum polaritzada i cristall líquid
1. Propietats físiques de la llum polaritzada
La llum natural conté components de vibració elèctrica en diverses direccions, mentre que els polaritzadors només permeten passar la llum d'una única direcció absorbint o bloquejant les vibracions elèctriques en direccions específiques. Per exemple, si la direcció de l'eix de transmissió d'un polaritzador és horitzontal (eix X-), la vibració elèctrica en la direcció vertical (eix Y-) es bloquejarà completament, formant llum polaritzada linealment. Aquesta característica és la base de la pantalla LCD - que aconsegueix el contrast entre la brillantor i la foscor controlant el pas de la llum polaritzada.
2. Principi d'atenuació de les molècules de cristall líquid
La unitat de visualització de la pantalla LCD de codi trencat es compon de dues pel·lícules polaritzadores a la part superior i inferior i una capa de cristall líquid al mig. La pel·lícula polaritzadora converteix la llum natural emesa per la llum de fons en llum polaritzada linealment, i les molècules de cristall líquid es giren sota l'acció d'un camp elèctric, canviant la direcció de polarització de la llum incident. Si la direcció de polarització retorçada coincideix amb l'eix de transmissió del polaritzador superior, la llum que passa apareixerà brillant; En cas contrari, es bloquejarà i es mostrarà com a fosc. Per exemple, a la pantalla LCD de tipus TN, quan no està alimentada, les molècules de cristall líquid es giren 90 graus, fent que la direcció de polarització giri 90 graus i coincideixi amb el polaritzador superior per formar un estat brillant; Després de carregar-se, les molècules de cristall líquid es disposen en paral·lel i la direcció de polarització es manté sense canvis, però el polaritzador superior les bloqueja per formar un estat fosc.
3. Paràmetres clau de la direcció del polaritzador
La selecció de la direcció del polaritzador ha de prestar atenció als paràmetres següents:
Angle de l'eix de transmissió: generalment basat en 0 graus (horitzontal) o 90 graus (vertical), els eixos de transmissió de les pel·lícules polaritzants superior i inferior s'han de tallar verticalment (la pel·lícula polaritzadora següent és de 0 graus i la pel·lícula polaritzadora superior és de 90 graus).
Eficàcia de polarització: l'eficiència de polarització dels polaritzadors d'alta -qualitat pot arribar al 99,9%, bloquejant eficaçment la llum no transmissiva i millorant el contrast.
Transmissió: la transmitància d'un sol polaritzador sol ser del 42% -45%, mentre que la transmitància d'una combinació de dues pel·lícules polaritzadores és d'uns 18% -20%, la qual cosa afecta directament la brillantor de la pantalla.
2, La lògica de selecció de la direcció del polaritzador: disseny impulsat per escenaris d'aplicació
1. Els requisits de perspectiva determinen la configuració de la direcció
L'angle de visió de la pantalla LCD de codi trencat s'anomena en el sentit de les agulles del rellotge (com ara angle de visió de 6:00, angle de visió de 12:00) i la seva selecció de direcció ha de coincidir amb l'escenari d'ús del dispositiu:
Perspectiva 6:00: adequada per a escenaris on el dispositiu es col·loca pla o de mà (com ara calculadores, comandaments a distància). En aquest punt, l'eix de transmissió del polaritzador inferior és de 0 graus i el del polaritzador superior és de 90 graus. La direcció d'observació òptima és 60 graus cap avall des de la direcció normal de la pantalla (és a dir, la direcció de les 6 en punt).
Perspectiva de les 12:00: Adequat per a escenaris en què el dispositiu s'instal·la per sota de la línia de visió de l'ull humà (com ara taulers d'automòbils, pantalles d'ascensors). L'eix de transmissió del polaritzador inferior és de 90 graus i el del polaritzador superior és de 0 graus. La direcció d'observació òptima és 60 graus cap amunt des de la direcció normal de la pantalla (és a dir, la direcció de les 12 en punt).
Perspectiva 9:00: adequada per a escenes on el dispositiu es troba al costat dret de l'ull humà (com ara pantalles de control del centre del cotxe, panells de control industrials). L'eix de transmissió del polaritzador inferior és de 45 graus i el del polaritzador superior és de 135 graus. La direcció d'observació òptima és de 60 graus a la dreta de la direcció normal de la pantalla (és a dir, la direcció de les 9 en punt).
Cas: un determinat quadre de comandament del cotxe està dissenyat amb un angle de visió de 12:00, amb un eix de transmissió del polaritzador inferior de 90 graus i un eix de transmissió del polaritzador superior de 0 graus. Quan el conductor mira cap al tauler d'instruments, la llum entra en una direcció propera a la normal i la direcció de polarització coincideix amb el polaritzador superior, donant lloc a una visualització clara; Si s'utilitza una perspectiva de 6:00, el conductor ha de baixar el cap per observar, ja que un augment de l'angle d'incidència de la llum provoca una disminució del contrast.
2. El mode de visualització afecta la selecció de la direcció
Els modes de visualització de LCD amb codis trencats (com ara TN, STN, FSTN) tenen requisits específics per a la direcció del polaritzador:
Mode TN: els eixos de transmissió de les pel·lícules polaritzants superior i inferior es tallen verticalment (0 graus / 90 graus), mostrant un fons groc verd i caràcters blaus. Si es gira 90 graus (90 graus / 0 graus), mostrarà un fons blau i caràcters grocs.
Mode STN: l'angle de gir de la pantalla LCD és de 180 graus -270 graus, amb un contrast més alt i un angle de visió més ampli. Normalment, el mode gris (polaritzador porpra) o el mode blau (mode gris girat 90 graus) s'utilitza per mostrar el color de fons gris, caràcters blaus o color de fons blau, caràcters grisos.
Mode FSTN: afegeix pel·lícula de compensació sobre la base de STN per eliminar l'efecte birrefringència i aconseguir una visualització en blanc i negre. Els eixos de transmissió de les pel·lícules de polarització superior i inferior es creuen verticalment, mostrant fons blanc i caràcters negres, adequats per a escenaris de demanda d'alt contrast, com ara equips mèdics i instruments de precisió.
Cas: un determinat controlador de temperatura industrial adopta el mode FSTN, amb un eix de transmissió de 0 graus per al polaritzador inferior i 90 graus per al polaritzador superior. La pel·lícula de compensació optimitza la brillantor i el canvi de color quan es veu des del costat. En entorns amb molta llum, la pantalla encara pot mantenir un alt contrast, assegurant que l'operador pugui llegir els valors amb claredat.
3. Disseny de direcció d'optimització per a condicions de llum ambiental
Les condicions de llum ambiental són una consideració important per a la selecció de la direcció dels polaritzadors:
LCD de transmissió: adequat per a entorns foscos (com ara instruments utilitzats a la nit), que requereixen un mòdul de retroil·luminació. El polaritzador inferior adopta un disseny transmissiu amb una transmitància de fins a un 45%, mentre que el polaritzador superior es creua a 0 graus / 90 graus per garantir la màxima brillantor de la llum de fons.
LCD reflectant: apte per a entorns de llum forta (com ara instruments a l'aire lliure), no requereix llum de fons. La pel·lícula polaritzadora adopta un disseny reflectant, amb un mirall de reflex difús que cobreix la superfície i mostra imatges amb llum ambiental. La direcció de l'eix de transmissió s'ha d'optimitzar segons l'angle d'observació (com ara adaptar-se a escenes de llum solar directa a les 12:00).
LCD translúcid i reflectant: equilibrant entorns de llum fosc i fort, el polaritzador inferior utilitza materials semitransparents i semi reflectants amb una transmissió de la llum d'uns 20% -30%. El disseny direccional ha d'equilibrar la transmissió de la llum de fons i la reflexió de la llum ambiental (com ara utilitzar un angle de visió de 6:00 per adaptar-se a les escenes de canvi interior i exterior).
Funda: una polsera intel·ligent adopta una pantalla LCD reflectant amb un eix de transmissió de 0 graus per al polaritzador inferior i 90 graus per al polaritzador superior. En entorns interiors amb poca llum, la llum de fons s'encén amb una transmitància del 25% per garantir una visualització clara; En entorns de llum forta a l'aire lliure, la llum de fons s'apaga i el reflector difús utilitza la llum ambiental per mostrar el temps, amb un angle de visió de 120 graus.
3, Pràctica de la indústria: casos típics de selecció de direcció de pel·lícules polaritzades
1. Tauler d'automoció: perspectiva 12:00 i mode FSTN
Un determinat fabricant d'automòbils adopta una perspectiva de 12:00 i el mode FSTN en el disseny del quadre de comandament:
Configuració de la direcció: l'eix de transmissió del polaritzador inferior és de 90 graus, l'eix de transmissió del polaritzador superior és de 0 graus i la pel·lícula de compensació optimitza l'efecte de vista lateral.
Efecte: quan el conductor mira cap al quadre d'instruments, la llum entra en una direcció propera a la normal, amb una relació de contrast de 500:1; En un angle de visió lateral (± 60 graus), la relació de contrast es manté per sobre de 200:1 per garantir una lectura clara de les dades en diferents posicions asseguts.
Optimització de costos: mitjançant la personalització de les mides del polaritzador (reduint el malbaratament de residus) i la compra a granel, el cost d'un únic polaritzador es redueix en un 15%.
2. Equip mèdic: alt contrast i disseny antireflectant
Un cert monitor mèdic adopta el mode STN i el polaritzador antireflectant:
Configuració de la direcció: l'eix de transmissió del polaritzador inferior és de 0 graus, l'eix de transmissió del polaritzador superior és de 90 graus i la superfície està recoberta amb un recobriment AG (anti-enlluernament).
Efecte: en entorns amb molta llum (com ara llums sense ombres de la sala d'operacions), el recobriment AG dispersa la llum ambiental i redueix la interferència de reflexió; L'alta relació de contrast (800:1) del mode STN garanteix una visualització clara de la forma d'ona i redueix la taxa de lectura errònia en un 30%.
Fiabilitat: els polaritzadors han superat la prova de temperatura d'ample -40 graus ~ 85 graus i són adaptables a canvis de temperatura extrems a la sala d'operacions.
3. Electrònica de consum: disseny ultra prim i optimització de visió àmplia
Un cert rellotge intel·ligent adopta una pantalla LCD ultra-de codi trencat i un polaritzador d'angle de visió ampli:
Configuració de la direcció: l'eix de transmissió del polaritzador inferior és de 45 graus i l'eix de transmissió del polaritzador superior és de 135 graus, combinat amb la tecnologia IPS (alineació horitzontal de molècules de cristall líquid).
Efecte: l'angle de visió arriba als 160 graus (esquerra/dreta/amunt/avall) i pot mantenir un 80% de brillantor fins i tot quan està inclinat a 45 graus; El gruix del polaritzador és de només 0,1 mm, cosa que ajuda a reduir el gruix total de la màquina a 9,8 mm.
Control del consum d'energia: el disseny reflectant redueix el consum d'energia de la llum de fons en un 50% i allarga la vida útil de la bateria de càrrega única fins a 15 dies.
