空间光调制器器件之偏光片
近一二十年来,微电子和光电子集成技术的进步以及两者的紧密结合,大大地促进了各种空间光调制器的发展。目前液晶空间光调制器在空间光调制器中已经占有主导地位。它将液晶层作为光调制材料,液晶层采用向列型液晶的混合场效应工作模式,在液晶层上各区域施加不同的电场,引起液晶分子排列方向和位置的变化,从而导致其光学性质的变化,获得透明或不透明两种状态,实现对光束的相位、偏振态、振幅或强度进行一维或二维空间分布的实时调制。 但是,作为空间光调制器关键零件的偏光片,你了解吗? ![]() 偏光片的全称是偏振光片,液晶显示器的成像必须依靠偏振光,液晶屏的下偏光片用于将光源产生的光束转换为偏振光,上偏光片用于解析经液晶电调制后的偏振光,产生明暗对比,从而产生显示画面。如果少了任何一张偏光片,液晶片都是不能显示图像。偏光片最早由美国拍立得公司(Polaroid)创始人兰特(Edwin H. Land)于1938年所发明,灵感来源于碘掉入磺酸奎宁溶液中形成的绿色小晶体,具有特异的光学性能。 ![]() 以TN-LCD偏光片为例 ![]() 偏光片的种类有哪些? 根据功能进行划分 透射式偏光片 反射式偏光片 半透过半反射式偏光片 补偿型偏光片 根据起偏材质进行划分 金属偏光膜 :将金、银、铁等金属盐吸附在高分子薄膜上,再加以还原,使棒状金属有起偏的能力。 碘系偏光膜 :PVA与碘分子所组成,为现今生产偏光膜最主要的方法。 染料系偏光膜:将具有二色性的有机染料吸着在PVA上,并加以延伸定向,使之具有偏光性能。 聚乙烯偏光膜:用酸为触媒,将PVA脱水,使PVA分子中含一定量乙烯结构,再加以延伸定向,使之具有偏光性能。 碘系偏光片 由于碘系偏光片研发技术较成熟,偏振度及透过率都接近理论值,故碘系偏光片为目前LCD应用偏光片的主流。它通过拉伸一定倍数的聚乙烯醇膜将嵌入其中的碘分子定向,使之能够吸收偏振方向与拉伸方向(吸收轴)平行的光。吸收轴垂直方向(透射轴)上的光基本上没有减弱。因此,各个方向都有振动的自然光透过偏光片后,就变成了振动方向与透射轴方向平行的偏振光。在两片透射轴方向互相垂直的偏光片中间加入具有扭转特性的液晶分子,就能控制光线的通过,从而达到显示图像的目的。 碘系偏光片基本结构 ![]() PVA : Polyvinyl Alcohol (聚乙烯醇) PSA : Pressure Sensitive Adhesive(压敏胶) 偏光层:是由PVA(聚乙烯醇)薄膜经染色拉伸后制成,该层是偏光片的主要部分,也称偏光原膜。偏光层决定了偏光片的偏光性能、透过率,同时也是影响偏光片色调和光学耐久性的主要部分。 |