โพลาไรเซอร์คืออะไรและบทบาทหลักในจอแสดงผล LCD？

โพลาไรเซอร์เป็นส่วนประกอบทางแสงที่มองไม่เห็นแต่ขาดไม่ได้ ซึ่งทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของทั้งหมดจอแอลซีดี (จอแสดงผลคริสตัลเหลว)อุปกรณ์ ในขณะที่ผู้บริโภคส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ความละเอียดของหน้าจอ อัตรารีเฟรช และความแม่นยำของสี โพลาไรเซอร์ถือเป็นฮีโร่ที่ไม่มีใครพูดถึงซึ่งทำให้ภาพที่มองเห็นได้บนแผง LCD หากไม่มีโพลาไรเซอร์คุณภาพสูง หน้าจอ LCD จะไม่สามารถสร้างคอนทราสต์ ควบคุมการส่งผ่านแสง หรือแสดงภาพที่คมชัดและมีชีวิตชีวาได้

โพลาไรเซอร์คืออะไร?

โพลาไรเซอร์หรือที่เรียกว่าฟิลเตอร์โพลาไรซ์หรือฟิล์มโพลาไรซ์เป็นฟิล์มแสงบางที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งใช้ในการกรองและควบคุมทิศทางการสั่นของคลื่นแสง เพื่อให้เข้าใจถึงหน้าที่ของมันอย่างถ่องแท้ เราต้องเข้าใจคุณลักษณะพื้นฐานของแสงธรรมชาติก่อน แสงธรรมชาติที่ปล่อยออกมาจากแหล่งแบ็คไลท์ แสงแดด หรือแสงภายในอาคารไม่มีขั้ว ซึ่งหมายความว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะสั่นแบบสุ่มในทุกทิศทางในแนวตั้งสัมพันธ์กับทิศทางการแพร่กระจายของแสง แม้ว่าจะมีแสงบางมาก แต่ก็กำหนดว่าแสงสามารถผ่านจอแสดงผลได้หรือไม่ ทำให้รูปภาพ ข้อความ และสีปรากฏบนหน้าจอได้ ต่างจากจอแสดงผล OLED ที่สร้างแสงเอง LCD อาศัยแสงพื้นหลัง หากไม่มีโพลาไรเซอร์ แสงที่เกิดจากแบ็คไลท์ก็จะส่องผ่านจอแสดงผลอย่างควบคุมไม่ได้ ทำให้ไม่สามารถสร้างภาพที่มองเห็นได้

ประเภทหลักของโพลาไรเซอร์ LCD

ขึ้นอยู่กับตำแหน่งการติดตั้ง ฟังก์ชันออปติคัล และสถานการณ์การใช้งาน โพลาไรเซอร์ที่ใช้จอแอลซีดีส่วนใหญ่จะแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ซึ่งทำงานเป็นคู่เพื่อให้กระบวนการควบคุมแสงทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์ โพลาไรเซอร์ประเภทต่างๆ ได้รับการปรับแต่งให้เหมาะกับโครงสร้างแผง LCD และสภาพแวดล้อมการใช้งานที่หลากหลาย

1. โพลาไรเซอร์ตัวล่าง (โพลาไรเซอร์ด้านหลัง)

โพลาไรเซอร์ด้านล่างได้รับการติดตั้งระหว่างโมดูลไฟแบ็คไลท์ LCD และชั้นคริสตัลเหลว ซึ่งทำหน้าที่เป็นประตูออปติคอลแรกสำหรับการส่งผ่านแสงพื้นหลัง หน้าที่หลักคือการแปลงแสงแบบไม่มีโพลาไรซ์ที่ปล่อยออกมาจากแบ็คไลท์ให้เป็นแสงโพลาไรซ์แบบทิศทางเดียว โมดูลแบ็คไลท์จะสร้างแสงกระจัดกระจายหลายทิศทางที่มีความสว่างสูง ซึ่งไม่เป็นระเบียบอย่างสมบูรณ์และไม่สามารถมอดูเลตด้วยโมเลกุลคริสตัลเหลวได้ โพลาไรเซอร์ด้านล่างจะกรองการสั่นของแสงที่ผิดปกติทั้งหมดออกไป ส่งผลให้แสงโพลาไรซ์แกนเดียวที่มีความเสถียรสำหรับการควบคุมผลึกเหลวในภายหลัง

2.โพลาไรเซอร์ด้านบน (โพลาไรเซอร์ด้านหน้า)

โพลาไรเซอร์ด้านบนติดอยู่ที่ด้านนอกของชั้นผลึกเหลว โดยหันหน้าไปทางทิศทางการรับชมของผู้ใช้ แกนโพลาไรเซชันถูกติดตั้งที่มุมแนวตั้ง 90 องศากับโพลาไรเซอร์ด้านล่าง ทำให้เกิดโครงสร้างโพลาไรซ์แบบไขว้ ในฐานะประตูออปติคัลที่สองของแผง LCD มันทำงานร่วมกับโมเลกุลคริสตัลเหลวเพื่อควบคุมแสงสุดท้ายและสร้างคอนทราสต์และรูปภาพของหน้าจอ โพลาไรเซอร์ด้านบนมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มคอนทราสต์ ประสิทธิภาพการป้องกันแสงสะท้อน และความเสถียรของมุมมอง โดยจะกรองแสงที่มอดูเลตโดยโมเลกุลคริสตัลเหลว ปิดกั้นแสงที่ไม่ถูกต้อง และส่งสัญญาณแสงที่แม่นยำซึ่งสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าของพิกเซล

โพลาไรเซอร์ทำงานอย่างไรในจอ LCD?

หลักการทำงานสามารถแบ่งได้เป็นหลายขั้นตอนง่ายๆ

ขั้นตอนที่ 1: แสงย้อนจะสร้างแสงสีขาว

ไฟแบ็คไลท์ LED ให้แสงสีขาวสว่าง

แสงนี้มีคลื่นสั่นสะเทือนทุกทิศทาง

ขั้นตอนที่ 2: โพลาไรเซอร์ด้านหลังกรองแสง

โพลาไรเซอร์ด้านหลังช่วยให้โพลาไรซ์ผ่านไปได้เพียงทิศทางเดียวเท่านั้น

ในขั้นตอนนี้ แสงที่ส่องผ่านทั้งหมดจะสั่นในระนาบเดียว

ขั้นตอนที่ 3: คริสตัลเหลวหมุนแสง

โมเลกุลคริสตัลเหลวบิดตัวตามสัญญาณไฟฟ้าที่ใช้กับแต่ละพิกเซล

แรงดันไฟฟ้าที่ต่างกันจะสร้างมุมการหมุนที่แตกต่างกัน

นี่คือหัวใจสำคัญของการสร้างภาพ LCD

ขั้นตอนที่ 4: โพลาไรเซอร์ด้านหน้าควบคุมการส่งสัญญาณ

โพลาไรเซอร์ด้านหน้าจะวิเคราะห์มุมโพลาไรเซชัน

ขึ้นอยู่กับว่าคริสตัลเหลวหมุนแสงมากน้อยเพียงใด:

--แสงผ่านไปได้หมด

--แสงผ่านไปบางส่วน

--แสงถูกปิดกั้นอย่างสมบูรณ์

ระดับความสว่างที่แตกต่างกันเหล่านี้จะสร้างภาพระดับสีเทาและสีเต็มรูปแบบ

สรุป

โพลาไรเซอร์เป็นรากฐานด้านการมองเห็นหลักๆหน้าจอแสดงผลแอลซีดีดำเนินงานหลักของการกรองโพลาไรเซชันแสง การควบคุมการส่งผ่านแสง การสร้างคอนทราสต์ และการแสดงผลป้องกันการรบกวน ในฐานะอุปกรณ์แสดงผลแบบพาสซีฟ ลอจิกการถ่ายภาพทั้งหมดของจอ LCD อาศัยการทำงานร่วมกันของโพลาไรเซอร์ครอสบนและล่างและโมเลกุลคริสตัลเหลวระดับกลาง คุณภาพของโพลาไรเซอร์จะกำหนดตัวบ่งชี้หลักของจอแสดงผล LCD โดยตรง รวมถึงความสว่างของหน้าจอ คอนทราสต์ ความแม่นยำของสี มุมมอง และอายุการใช้งาน