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>> ねじれたネマチック効果
>> デュアル偏光フィルター
>> 液晶層
>> バックライトシステム
● 課題と考慮事項
● 結論
>> 1. LCD画面に偏光フィルターがない場合はどうなりますか？
>> 3.なぜ1つだけでなくLCDで2つの偏光子が使用されるのですか？
>> 4.偏光子の向きは、ディスプレイの品質に影響を与えることができますか？
液晶ディスプレイ（LCD）は、スマートフォンやコンピューターモニターからテレビや楽器パネルまで、最新の電子デバイスで遍在しています。 LCDが明確で明るく、制御可能な画像を生成できるようにする基本的な技術の1つは、偏光です。方法を理解する LCDスクリーンは 、偏光フィルターの役割、液晶の挙動、および光とこれらの成分間の相互作用を調査する必要があります。
この記事では、LCDの偏光メカニズム、その重要性、およびディスプレイの機能にどのように貢献するかについての詳細な説明を提供します。さらに、LCD偏光に関連する一般的な質問に答えます。
偏光とは、光波の方向を指します。光波は複数の方向に振動しますが、偏光波は主に単一の平面で振動します。 LCDテクノロジーは、分極フィルターを使用してディスプレイを通る光の通過を制御することにより、このプロパティを活用します。
LCDスクリーンには、液晶層の反対側に配置された2つの偏光フィルターが含まれています。これらのフィルターは、通常、相互偏光として知られている90度に比べて90度に向けられています。最初の偏光子は、一方向に振動する光波のみを許可し、入ってくる光を分極します。液晶層の後に配置された2番目の偏光子は、偏光軸と整列していない光波をブロックします。
これらの偏光子がなければ、バックライトからの光はLCDを制御不能に通過し、画像のコントラストと視認性が低下します。偏光子は、液晶によって操作された光のみが視聴者に到達し、透明で明るい画像を生成することを保証します。
液晶層は、2つの偏光子の間に挟まれています。液晶にはユニークな特性があります。それらを通過する偏光の平面を回転させることができます。この回転は、液晶分子の方向に依存し、電圧を適用することで制御できます。
Twisted Nematic（TN）と呼ばれる一般的なLCDタイプでは、電圧が適用されない場合、液晶分子がらせん状またはねじれた構造に整列されています。このねじれは、最初の偏光子から偏光を回転させ、2番目の偏光子の方向に一致し、光が通過してピクセルを明るく見せることができます。
電圧が印加されると、電界が液晶分子をまっすぐにし、ねじれを除去します。その結果、偏光はもはや回転せず、2番目の偏光子によってブロックされ、ピクセルが暗く見えます。電圧を変化させることにより、通過する光の量を制御し、異なる色合いと画像を作成できます。
いくつかの理由で、LCDテクノロジーでは偏光が不可欠です。
- 画像の可視性：偏光子は、光透過の制御を可能にし、画面上の画像を可視でシャープにします。
- コントラスト制御：特定のピクセルをブロックまたは許可することにより、偏光子は高いコントラスト比を達成するのに役立ちます。
- 輝度調節：偏光子は液晶で動作し、ピクセルの輝度を効果的に調節します。
- エネルギー効率：偏光により、バックライトを効率的に使用し、消費電力が削減されます。
偏光がなければ、LCDはコントラストと輝度が低い品質の低い画像を生成し、ほとんどのアプリケーションでは非現実的になります。
すべてのLCD画面には、2つの偏光フィルターが含まれています。
- 後部偏光子：バックライトに最も近くに配置され、液晶層に入る前に光を分極します。
- フロントポラライザー：視聴者の側に配置され、液晶を通過した後に光をろ過します。
これらの偏光子は通常、特定の方向に光偏光を通過させるために選択的に許可する結晶材料で作られています。
これらの2人の偏光子の間には、液晶層があり、印加電圧に応じて偏光をひねるかまっすぐにし、2番目の偏光子を通る光の通過を制御します。
後部偏光子の後ろには、ディスプレイの光源を提供するバックライトがあります。このバックライトは、通常、LEDまたはエレクトロルミネセンスパネルで構成されています。
1。バックライト放出：バックライトは、複数の方向に振動する非偏光光を発します。
2。最初の偏光子：後部偏光子はこのライトをろ過し、1つの特定の平面で振動する光波のみを通過させます。
3。液晶層：偏光が液晶層に入ります。印加された電圧に応じて、液晶は光の偏光面をひねります。
4。2番目の偏光子：前部偏光子は、その方向が通過するためにのみ光振動を可能にします。液晶がこの方向に合わせて光の偏光を回転させた場合、光は通過し、ピクセルは明るく見えます。そうでない場合、光はブロックされ、ピクセルは暗く見えます。
5。画像形成：多くのピクセルにわたって電圧を制御することにより、LCDはさまざまな輝度と色の画像を作成します。
LCDの偏光子は、通常、ヨウ素ドーピングを含むポリビニルアルコール（PVA）フィルムなどの材料から作られた線形偏光子です。これらの材料は、望ましい偏光を伝達しながら、望ましくない方向に振動する光波を吸収します。
高度なLCDは、反射偏光子または二重輝度強化フィルム（DBEF）を使用して、光をリサイクルして効率を向上させることができます。
- 画像の透明度の向上：偏光により、シャープネスと色の定義が強化されます。
- より良いコントラスト：交差した偏光子は、不要な光をブロックすることにより高いコントラストを生み出します。
- 省エネ：効率的な光制御により、消費電力が削減されます。
- 幅広いアプリケーション：偏光LCDは、テレビ、モニター、スマートフォン、その他多くのデバイスで使用されます。
- 角度の表示：偏光効果は、極端な角度から見たときに画質の変化を引き起こす可能性があります。
- 偏光子損傷：偏光膜の物理的損傷は、ディスプレイの品質を分解する可能性があります。
- 周囲光：外部偏光源は、LCDの可視性を妨げる可能性があります。
LCDスクリーンがどのように偏光されるかを理解することは、最新のディスプレイテクノロジーにおける偏光が重要な役割を果たしていることを明らかにします。液晶の電圧制御されたねじれと組み合わせた2つの交差指向偏光フィルターの使用により、LCDは光を正確に操作し、透明で明るく、エネルギー効率の高い画像を生成します。偏光は単なる特徴ではなく、LCD操作の基本的な必要性であり、画質、コントラスト、消費電力に影響を与えます。
LCDテクノロジーが進化し続けるにつれて、偏光子材料とバックライトシステムの革新により、ディスプレイパフォーマンスがさらに向上し、偏光がLCD設計の永続的な基礎となります。
フィルターの偏光がなければ、バックライトからのライトは制御せずに画面を通過し、コントラストと視認性が低下します。液晶だけでは、偏光なしでは目に見える画像を作成できないため、画像はぼやけたり見えたりできません。
液晶には、ねじれた構造に分子が配置されています。偏光光がこのねじれた層を通過すると、偏光平面がねじれとともに回転します。電圧を適用すると、分子アライメントが変化し、このねじれが減少または除去され、光の偏光回転を制御します。
光感染を効果的に制御するには、2つの偏光子が必要です。最初の偏光子は入ってくる光を分極し、2番目の偏光子は、液晶を通過した後に偏光状態に基づいて光を許可またはブロックするフィルターとして機能します。この配置により、ディスプレイはさまざまな輝度で可視画像を作成できます。
はい。偏光子は通常、互いに90度に向けられています（交差偏光子）。それらが同じ方法で整列した場合、それらはすべての光を通過させ、コントラストを減らします。誤って誤って調整された場合、それらはすべての光をブロックし、画面を暗く見せることができます。
偏光の偏光状態は角度とともに変化するため、偏光が異なる角度から表示されると、画面が異なる角度から表示されると、輝度と色の変化が生じる可能性があります。これにより、LCDテクノロジーの既知の制限である極端な視聴角度での色のシフトまたはコントラストの減少につながる可能性があります。
