Что такое поляризатор дисплея?

Обновлено: 01.07.2024

Режимы просмотра ЖК-дисплея и поляризаторы

Каждый номер детали для устройств отображения Pacific требует определения режима просмотра жидкокристаллического дисплея и поляризаторов. В следующем разделе, посвященном режимам просмотра и поляризаторам, объясняется, как будет выглядеть базовый жидкокристаллический дисплей при выбранном режиме работы.

Режимы просмотра ЖК-дисплея
Тип изображения, которое будет создавать дисплей, является косметическим вопросом, над которым работают инженеры и отделы маркетинга. Это самый простой выбор, так как есть только два основных выбора, и мы рассмотрим каждый из них и их значение:

ПОЗИТИВНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ

Позитивное изображение на ЖК-дисплее — это когда пиксель выключен, он прозрачен, а когда пиксель включен, он непрозрачен. Почти на всех дисплеях изображение меньше фона, поэтому этот режим работы предпочтительнее в приложениях с сильным окружающим освещением, и он поможет с контрастностью дисплея, особенно для дисплея, использующего отражающий задний поляризатор. Примером может служить буквенно-цифровой символ на более крупном фоне. Сегменты или точки на персонаже будут поглощать свет (кажутся темными), а фон (большая область) будет отражать свет, усиливая символы. Вот несколько типичных комбинаций рабочего режима и режима просмотра, а также полученные изображения (при условии отсутствия подсветки, которая может окрашивать фон):

TN: черные символы на сером фоне

STN-Green: темно-фиолетовые/черные символы на зеленом фоне.
STN-Silver: темно-синие/черные символы на серебряном фоне
FSTN: черные символы на белом/сером фоне

НЕГАТИВНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ

Негативное изображение на ЖК-дисплее — это когда пиксель в состоянии «ВЫКЛ.», он непрозрачен, а когда пиксель в положении «ВКЛ.», он прозрачен. Поскольку область изображения обычно меньше фона, часть экрана, которая может отражать свет и обеспечивать четкость символов в этом режиме, сводится к минимуму. Поэтому этот режим обычно используется только при наличии задней подсветки и условий окружающего освещения от среднего до слабого. При использовании подсветки прозрачные сегменты дисплея будут «светиться», потому что подсветка будет видна только тогда, когда пиксели включены. Условия яркого окружающего освещения могут размыть фоновую подсветку. Вот несколько типичных комбинаций режима работы и режима просмотра, а также результирующие изображения (при условии подсветки с указанной цветовой гаммой):

TN: светящиеся зелено-желтые символы на светло-сером фоне (зелено-желтая подсветка)
STN ("Синий-негативный"): светящиеся зелено-желтые символы на светло-синем фоне (зелено-желтая подсветка)
FSTN: светящиеся белые символы на черном фоне (белая подсветка)

Поляризаторы ЖК-дисплея
Каждый ЖК-дисплей имеет 2 поляризатора, передний и задний поляризаторы, которые соответственно накладываются на переднюю поверхность дисплея и на заднюю часть дисплея, чтобы определить, как свет попадает на дисплей. Передний поляризатор всегда является пропускающим и не может быть выбран пользователем, однако задний поляризатор имеет 3 варианта и два уровня для каждого варианта. Выбор заднего поляризатора выглядит следующим образом:

ОТРАЖАЮЩИЙ ПОЛЯРИЗАТОР
Отражающие дисплеи имеют непрозрачный задний поляризатор, который включает в себя рассеянный отражатель, например из полированного алюминия. Этот слой отражает поляризованный окружающий свет, который попадает на переднюю часть дисплея, обратно через ячейку ЖК-дисплея. Отражающие дисплеи требуют, чтобы окружающий свет был виден. Они обладают высокой яркостью, отличной контрастностью и широкими углами обзора. Они особенно подходят для использования в оборудовании с батарейным питанием, где всегда доступен достаточный уровень света. Отражающие ЖК-дисплеи не могут иметь заднюю подсветку, однако в некоторых приложениях они могут подсвечиваться спереди.

ПРОПУСКНОЙ ПОЛЯРИЗАТОР
Пропускающие дисплеи имеют прозрачный поляризатор спереди и сзади. Таким образом, дисплей зависит от света, проходящего от задней части дисплея к наблюдателю, чтобы его можно было увидеть. Большинство, но не все пропускающие дисплеи имеют негативное изображение, и мы иногда добавляем цветные фильтры в разные области дисплея, чтобы выделить разные сигнализаторы. Другим примером пропускающего поляризационного дисплея может быть прозрачное окно, в котором вы можете видеть сегменты, наложенные на линию вашего зрения через окно дисплея (это предполагает наличие достаточного источника окружающего света по обеим сторонам окна).

ТРАНСФЛЕКТИВНЫЙ ПОЛЯРИЗАТОР
Трансфлективные дисплеи имеют задний поляризатор, который включает в себя полупрозрачный материал, отражающий часть окружающего света, а также пропускающий фоновую подсветку. Как следует из названия, это компромисс между пропускающим и отражающим режимами просмотра. Используемый в отражении, он не такой яркий и имеет более низкую контрастность, чем ЖК-дисплей отражающего типа, но его можно подсвечивать для использования в условиях низкой освещенности.Этот поляризатор — лучший выбор для дисплея, который можно использовать при любых условиях освещения с подсветкой.

ПОЛЯРИЗАТОР КОММЕРЧЕСКОГО КАЧЕСТВА
Марка поляризатора определяет диапазон температур его эксплуатации и хранения. Коммерческий поляризатор обычно работает при температуре от -10°C до +60°C.

ПОЛЯРИЗАТОР ПРОМЫШЛЕННОГО КАЧЕСТВА
Марка поляризатора определяет диапазон температур его эксплуатации и хранения. Поляризатор промышленного класса обычно работает при температуре от -30°C до +80°C. Также доступны другие температурные диапазоны.

● Что бы ни требовалось вашему дизайну, у Pacific Display Devices есть решение для ЖК-дисплеев ●

Жидкокристаллические дисплеи (ЖК-дисплеи) состоят из электронных устройств отображения — телевизоров, компьютерных мониторов, экранов смартфонов и т. д. — с жидкими пикселями. На рынке есть и другие технологии отображения, но ни одна из них не пользуется большей популярностью, чем LCD. Исследования показывают, что к концу 2020 года по всему миру будет продано около 200 млн ЖК-телевизоров. Хотя ЖК-телевизоры содержат множество компонентов, поляризаторы являются одним из наиболее важных компонентов.

Обзор ЖК-поляризаторов

ЖК-поляризатор – это фильтр, контролирующий световые волны. Он предназначен для блокировки световых волн определенной поляризации и одновременного пропускания световых волн другой поляризации.

ЖК-дисплеи содержат систему освещения, которая отвечает за подсветку пикселей. Некоторые из них используют светоизлучающие диоды (LED), тогда как другие используют электролюминесцентные (EL). Несмотря на это, все ЖК-дисплеи имеют систему освещения. Поляризатор – это слой светофильтрующего материала, который помещается между подсветкой и пиксельным слоем ЖК-дисплея.

Как работают ЖК-поляризаторы

Поляризаторы ограничивают тип света, попадающего на пиксельный слой ЖК-дисплея. Целью поляризатора является создание видимых изображений. Без них вы бы не смогли увидеть изображения, создаваемые ЖК-дисплеем.

ЖК-экраны обычно имеют два поляризатора. Поляризаторы обычно изготавливаются из прозрачного кристаллического материала. Они разработаны специально для того, чтобы пропускать определенные длины волн света и блокировать другие. Свет, создаваемый системой освещения ЖК-дисплея, должен пройти через поляризаторы, прежде чем достигнет пиксельного слоя.

Поляризаторы работают по принципу поляризации. Пиксели ЖК-дисплея должны проецировать определенный уровень яркости, чтобы создать видимое изображение. Проблема в том, что большинство ЖК-дисплеев состоят из миллионов пикселей. И для создания изображения многие из этих пикселей требуют различных уровней яркости. Например, некоторые пиксели ЖК-дисплея должны быть ярче других. С помощью поляризаторов ЖК-дисплеи могут управлять яркостью своих пикселей, в результате чего получаются высококачественные и видимые изображения.

В заключение

В ЖК-дисплеях поляризаторы используются для создания видимых изображений. Поляризатор представляет собой слой светофильтрующего кристаллического материала. Обычно в ЖК-дисплеях есть два поляризатора, каждый из которых управляет типом света, проходящего через них.

ЖК-дисплеи содержат систему подсветки, известную как подсветка, которая освещает их пиксели. Однако прежде чем достичь пикселей, свет должен пройти через поляризаторы. Поляризаторы отвечают за создание видимых изображений путем управления яркостью пикселей ЖК-дисплея.

Жидкокристаллический дисплей (ЖКД) стал одной из ведущих технологий отображения, используемых для производства телевизоров, компьютерных мониторов, человеко-машинных интерфейсов (ЧМИ), портативных игровых консолей и других устройств. Он соответствует своему названию, поскольку имеет массив жидких кристаллов, которые подсвечиваются подсветкой для создания визуальных изображений. Однако, помимо использования жидких кристаллов, еще одной уникальной характеристикой ЖК-дисплеев является поляризация. В отличие от светодиодов (LED) и других технологий отображения, ЖК-дисплеи имеют слой поляризованного фильтра. Итак, какова цель этого поляризованного слоя?

Что такое поляризация на ЖК-дисплеях

Фундаментальная цель слоя поляризованного фильтра на ЖК-дисплеях – создать более четкое и яркое изображение. Без поляризованного слоя свет, создаваемый задней подсветкой ЖК-дисплея, который есть у всех ЖК-дисплеев, не будет виден пользователю. Добавляя к ЖК-дисплею перекрестно выровненный «поляризованный» слой, он позволяет отображать только освещенные жидкие кристаллы.

ЖК-дисплеи содержат два поляризационных фильтра

Конечно, это краткий ответ на вопрос, почему ЖК-дисплеи поляризованы. Чтобы лучше понять эту функцию, вы должны сначала взглянуть на конструкцию типичного ЖК-дисплея. Обычно ЖК-дисплеи имеют не один, а два поляризационных фильтра. Жидкие кристаллы, используемые в ЖК-дисплее, зажаты между этими двумя поляризационными фильтрами.Подобно поляризующим солнцезащитным очкам, эти фильтры работают, пропуская свет только с определенной схемой или ориентацией. Если источник света не имеет этого шаблона, фильтры предотвратят его отображение. Два поляризационных фильтра ЖК-дисплеев расположены так, что свет становится поляризованным при прохождении через первый фильтр. Пройдя через первый фильтр, свет попадает в жидкие кристаллы. Затем второй поляризованный фильтр блокирует любой «дополнительный» свет, одновременно пропуская только подсвеченные жидкие кристаллы.

Что произойдет, если в ЖК-дисплее не будет поляризованных слоев? В этом случае он все еще может создавать визуальное изображение, хотя, вероятно, будет иметь плохой коэффициент контрастности, что приводит к ухудшению качества изображения. И если бы два поляризованных слоя имели одинаковую ориентацию, то есть они смотрели бы в одном направлении, это могло бы заблокировать прохождение всего света, даже света, созданного освещенными жидкими кристаллами.

Выводы по поляризации ЖК-дисплеев

Поляризация — это основная технология, используемая в ЖК-дисплеях. Без использования поляризованных слоев ЖК-дисплеи не смогли бы создавать высококачественные изображения. Поляризованные слои работают, пропуская только свет, создаваемый освещенными жидкими кристаллами. Затем этот свет проецируется на дисплей, где он виден пользователю.

При разработке жидкокристаллического дисплея, включая символьные, графические и сегментные дисплеи, необходимо выбрать поляризатор ЖК-дисплея, который оптимизирует условия окружающего освещения, в которых будет работать дисплей.

Основная задача ЖК-поляризатора

Основной функцией поляризатора ЖК-дисплея является улучшение четкости, цвета и контроль отражения, преломления или передачи света; без поляризатора было бы невозможно читать дисплей.

Чтобы понять расположение поляризатора, необходимо объяснить конструкцию базового жидкокристаллического дисплея. (Это не относится к TFT, LED, VFD или OLED.)

Иллюстрация жидкокристаллического дисплея похожа на бутерброд. Возьмите два куска стекла, обработанного ITO (оксидом индия и олова), добавьте немного клея, чтобы скрепить их, затем заполните пустоту между слоями скрученной нематической жидкостью, такой как TN, STN, FSTN или UWVD.

В чем разница между TN/STN/FSTN и UWVD?

TN = Twisted Nematic (самая низкая стоимость, наименьший угол обзора)
STN = Super Twisted Nematic (средняя стоимость и широкий угол обзора)
FSTN = пленочный суперскрученный нематик (более дорогой, чем STN, обеспечивает более резкий контраст, чем STN)
UWVD = технология сверхширокого обзора (яркая подсветка, широкий угол обзора, быстрый отклик)

Следующим шагом является применение двух поляризаторов: один поляризатор наносится на верхний слой стекла; это всегда должен быть пропускающий поляризатор. Второй поляризатор расположен на обратной стороне нижнего слоя стекла (самый дальний от человека, читающего ЖК-дисплей). Этот поляризатор выбирается дизайнером.

На рисунке ниже показано расположение двух поляризаторов по отношению к слоям стекла и нематической жидкости.

Типы и области применения поляризаторов ЖК-дисплеев

Подробнее о трех типах поляризаторов рассказывается в другой статье, но ниже приводится краткий обзор:

Отражающий поляризатор: для использования в условиях яркого окружающего света, например в помещении и под прямыми солнечными лучами. Это отличный выбор для инструментов с батарейным питанием, где будет достаточно окружающего света.
Пропускающий поляризатор: обеспечивает самую яркую подсветку, но при выключенной подсветке трудно читать текст на дисплее. Это плохой вариант для продуктов с батарейным питанием, так как подсветка потребляет много энергии. Это также плохой выбор для прямых солнечных лучей, так как дисплей будет выглядеть темным, если отражение солнечного света перекрывает подсветку.
Просвечивающий поляризатор (наиболее популярный): сочетает в себе функции отражающего и пропускающего поляризаторов. Это позволяет отображать информацию на дисплее независимо от того, включена или выключена подсветка. В условиях яркого окружающего освещения его контрастность не так хороша, как у отражающего типа, а при слабом окружающем освещении с включенной подсветкой дисплей не такой яркий, как у пропускающего типа.

Разница в стоимости трех поляризаторов:

Нет никакой разницы в стоимости или времени изготовления трех поляризаторов; одна переменная, влияющая на стоимость ЖК-модуля, — это размер стекла.

Чем больше размер стекла, тем выше стоимость изготовления дисплея, но когда размер стекла становится слишком маленьким, стоимость модуля увеличивается. Причина в том, что поляризатор нужно прикреплять вручную, что увеличивает как трудозатраты, так и скорость выпадения.

Не знаете, какой поляризатор ЖК-дисплея выбрать? Нужна помощь с дизайном нового продукта?

Эта статья о выборе поляризатора ЖК-дисплея является гостевым журналом Джона Кинан, MicroReady Inc., Electronic Product Design, Феникс, Аризона.

Вы можете связаться с нашим персоналом службы технической поддержки в США по телефону 480-503-4295 или связаться с нами, используя Контактную форму.

Разве это не дисплей, который чаще всего привлекает внимание современных людей в повседневной жизни?

Дисплей стал одним из предметов первой необходимости в нашей повседневной жизни для современных людей, поскольку они видят мир через различные дисплеи, такие как телевизор, компьютер, мобильный телефон и т. д.

Особенности отображения

Дисплей состоит из различных слоев, которые управляют ЖК-дисплеем и OLED-панелью в зависимости от типа модели. Это CR (цветостойкий), который материализует цвета RGB, пленки (поляризационная пленка, призматический лист и т. д.) и ACF (анизотропная проводящая пленка), которая является материалом для контактов схемы, а Samsung SDI производит CR, ACF, OLED и т. д. < /p>

«Поляризационная пленка», основной материал дисплея, который делает изображение на экране четким и отчетливым.

Поляризационная пленка, которая является основным материалом дисплея, делает экран четким и четким, регулируя направление света. Поляризационная пленка играет различную роль в ЖК-панелях и OLED-панелях, и для ЖК-дисплеев будут использоваться 2 пленки. В качестве цифрового затвора одна пленка пропускает через себя желаемую часть света, генерируемого спереди Блока подсветки, а в качестве другого затвора другая пленка прикладывается к самой внешней части панели и пропускает свет. через ЖК-дисплей в одном направлении. Поскольку в OLED-дисплеях нет задней подсветки, на внешней стороне панели будет использоваться только одна поляризационная пленка, чтобы предотвратить отражение света.

По этой причине поляризационная пленка является важным материалом для демонстрации и покрывает прибл. 10% от стоимости производства панели дисплея. По данным исследовательской организации HIS, в 2014 году формируется мировой рынок поляризационной пленки объемом 10 миллиардов долларов.

Поляризационная пленка Samsung SDI

Samsung SDI приобрела ACEDIGITECH Co., Ltd. и начала бизнес поляризационных пленок в 2007 году. ACEDIGITECH начала с небольших линеек продуктов, но в 2010 году расширила третью линейку телевизионных продуктов и поставила поляризационные пленки для мобильных телефонов, планшетов, мониторов и телевизоров производителям готовых ЖК-дисплеев в Корее, таким как Samsung и т. д.

Тем временем Samsung SDI объединила ACEDIGITECH и включила ее в бизнес-центр Chungju для повышения эффективности, а также сосредоточилась на реорганизации портфеля продуктов и повышении конкурентоспособности бизнеса и управляемости рынка. Будучи вторым двигателем, Samsung SDI столкнулась с трудностями на начальном этапе бизнеса, но в итоге подняла производительность и производительность до уровня глобальной компании.

"Долговечность выше, цена ниже!" Первая в мире поляризационная пленка на основе ПЭТ

Samsung SDI разработала первую в мире технологию и заменила TAC, основной материал поляризационной пленки, на ПЭТ в 2013 году и применила их в телевизионной продукции.

Пленка TAC - это материал, который раньше использовался для пленочных камер, и цена на него довольно высока. В то же время, поскольку клиенты хотят отправлять продукты в виде панелей, а не готовые телевизионные продукты на лодке, Samsung SDI необходимо разработать продукт с лучшей влагостойкостью для более длительной транспортировки по морю.

В этой ситуации компания Samsung SDI рассмотрела возможность использования конкурентоспособной универсальной высокомолекулярной пленки (а именно ПЭТ) для решения этой проблемы и, наконец, разработала поляризационную пленку ПЭТ, обладающую влагостойкостью и конкурентоспособностью. Успех разработки продукта с лучшими характеристиками и конкурентоспособностью позволил выделить продукт. Прежде всего, поляризационная пленка типа ПЭТ имеет выдающиеся характеристики по сравнению с TAC с паропроницаемостью 1/60 (скорость проникновения влаги). Эта пленка в настоящее время наносится на телевизор с диагональю 32–55 дюймов, и планируется использовать ее на других типах дисплеев, таких как мониторы и т. д.

Ваш интерес и поддержка очень помогают нам в усилиях Samsung SDI, которая лидирует на рынке материалов с бесконечными инновациями.

Читайте также: