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液晶顯示器偏光膜的基本原理

偏光膜的起源
來源:投影時代 更新日期:2007-12-11 作者:pjtime資訊組
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偏光膜的起源

    偏光膜是由美國拍立得公司(Polaroid)創始人蘭特(Edwin H. Land)1938年所發明。六十年后的今天,雖然偏光膜在生產技巧和設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生Dr. Herapath1852年發表的論文,內容提到Dr. Herapath的一位學生Mr. Phelps曾不小心把碘掉入the solution disulfate of quinine,他發現立即就有許多小的綠色晶體產生,Dr. Herapath于是將這些晶體放在顯微鏡下觀察,發現如下圖所示: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(6);相互平行時,光可完全透過(7)

6:光被完全吸收

 

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,有規則的排列好,這就相當于一個大的偏光晶體。他應用上述的方法,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。但蘭特已經發現了制造偏光膜的幾個重要因素:(1) (2)高分子 (3)定向(Orientation)。經過不斷的研究改進,蘭特終于在1938年發明了到現在還在沿用的制造方法,其基本原理將于下節中討論。

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