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偏光片的分類
偏光片根據(jù)功能的不同有不同的類型,而且一些偏光片還有一些如防眩目的附加功能。
偏光片的結(jié)構(gòu)
偏光片為多層結(jié)構(gòu),上下表層為保護膜和離型膜(ReleaseFilm),中部為TAC膜、PVA膜以及壓敏膠(PSA)組成。
偏光片中起偏振作用的核心膜材是PVA膜。PVA膜經(jīng)染色后吸附具有二向吸收功能的碘分子,通過拉伸使碘分子在PVA膜上有序排列,形成具有均勻二向吸收性能的偏光膜,其透過軸與拉伸的方向垂直。
偏光片關(guān)鍵層-PVA
PVA膜 (PolyvinylAlcohol)全稱聚乙烯醇薄膜,其組分主要是碳氫氧等輕原子,因此具有高透光和高延展性等特點。PVA分子本來是任意角度無規(guī)則性分布的,在一定溫度和濕度條件下,受力拉伸后就逐漸偏轉(zhuǎn)于作用力方向,趨向于成直線狀分布。
拉伸后的PVA分子沿拉伸方向直線排列,吸附在PVA層上的染料分子也跟隨著有方向性的偏轉(zhuǎn),形成或染料分子的長鏈。因為碘離子(或染料分子)有很好的起偏性,它可以吸收平行于其排列方向的偏振光,只讓垂直方向的偏振光通過,利用這樣的原理就可制造偏光膜。
偏光片的起源
偏光片是由美國拍立得公司(Polaroid)創(chuàng)始人蘭特(Edwin H. Land)于1938年所發(fā)明。六十年后的今天,雖然偏光片在生產(chǎn)技巧和設(shè)備上有了許多的改進,但在制程的基本原理和使用的材料上仍和六十年前完全一樣。因此,在說明 偏光片的制程原理之前,先簡單的敘述一下蘭特當時是在什么情況下得到靈感,相信這有助于全i面了解偏光片的制程。
蘭特于1926年在哈佛大學念書時看了一篇由英國的一位醫(yī)生Dr. Herapath在1852年發(fā)表的論i文,內(nèi)容提到Dr. Herapath的一位學生Mr. Phelps曾不小心把碘掉入the solution disulfate of quinine,他發(fā)現(xiàn)立即就有許多小的綠色晶體產(chǎn)生,Dr. Herapath于是將這些晶體放在顯微鏡下觀察,發(fā)現(xiàn)如下圖所示:當兩片晶體相重疊時,其光的透過度會隨晶體相交的角度而改變,當它們是相互垂直時,光則被完全吸收;相互平行時,光可完全透過。
這些碘化合物的晶體非常小,所以在實際應用上有了很大的限制,Dr. Herapath花了將近十年的時間來研究如何才能做出較大的偏光晶體,可是他并沒有成功。因此,蘭特認為這條路可能是不可行的,于是他采用了以下的方式:
●蘭特把大顆粒晶體研磨(ball mill)成微小晶體,并使這些小晶體懸浮在液體中。
●將一塑料片放入上述的懸浮液中,然后再放入磁場或電場中定向。
●將此塑料片留在磁場或電場中,干燥后就成為 偏光片。
●將此塑料片從懸浮液中取出,偏光晶體就會附蓋在塑料片的表面上。
偏光片的顯示原理:偏光片的原理為是成千上萬個液晶球組合的顯示屏能將自然光轉(zhuǎn)換成直線偏光的元件,利用上面的每一個光點組內(nèi)的光點獨立負責所選顏色的顯示與光線的亮度,其中表現(xiàn)的作用在于將入射而來的直線光用偏光的成分加以分離,其中一部分是使其通過,另一部分則是吸收、反射、散射等作用使其隱蔽,使其分色減壓控制圖像效果。偏光片顯示畫面的條件必須具備濾光片、偏光片、玻璃、冷陰極熒光燈,其亮度必須有電路中的IC和元件信號控制才能夠顯示。畫面如果沒有偏光片的吸收、反射、散射作用,那么畫面就無法顯示。