液晶顯示器偏光膜的基本原理
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一般較常用的起偏器種類有以下數(shù)種：
(1) 反射型
當光線斜射入玻璃表面時，其反射光將被部分偏極化。利用多層玻璃的連續(xù)反射效果即可將非偏極光轉(zhuǎn)為線性偏極光。
(2) 復屈折型
將兩片方解石晶體接合，入射光線會被分解為兩道偏極光，稱為平常光與非常光。
(3) 二色性微晶型
將具有二色性的微小晶體有規(guī)則地吸附排列在透明的薄片上，這是人工第一次做出偏光膜的方法。
(4) 高分子二色性型
利用透光性良好的高分子薄膜，將膜內(nèi)分子加以定向，再吸著具有二色性的物質(zhì)，此為現(xiàn)今生產(chǎn)偏光膜最主要的方法。這類吸收式的起偏器都是以膜(Film)或是板(Plate or Sheet)的形式存在，因此，通常又稱之為偏光膜(Polarizing Film)或偏光板(Polarizing Plate or Sheet)。英文上另外一個更通俗的稱呼是Polarizing Filter。
偏光膜的起源
偏光膜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，雖然偏光膜在生產(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，在說明偏光膜的制程原理之前，先簡單的敘述一下蘭特當時是在什么情況下得到靈感，相信這有助于全面了解偏光膜的制程。
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(圖6)；相互平行時，光可完全透過(圖7)。
圖6：光被完全吸收
圖7：光可完全透過
這些碘化合物的晶體非常小，所以在實際應(yīng)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。
●將此塑料片從懸浮液中取出，偏光晶體就會附蓋在塑料片的表面上。
●將此塑料片留在磁場或電場中，干燥后就成為偏光膜。
蘭特的方法是將許多小的偏光晶體，有規(guī)則的排列好，這就相當于一個大的偏光晶體。他應(yīng)用上述的方法，在1928年成功的做出了最早問世的偏光膜、J片。這種方法的缺點是費時、成本高和模糊不透明。但蘭特已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了制造偏光膜的幾個重要因素：(1)碘 (2)高分子 (3)定向(Orientation)。經(jīng)過不斷的研究改進，蘭特終于在1938年發(fā)明了到現(xiàn)在還在沿用的制造方法，其基本原理將于下節(jié)中討論。
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