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聚合物偏振片和延遲片應用介紹

更新時間:2023-03-30  |  點擊率:1379

聚合物偏振和延遲

偏振片用于分析和產生特定的偏振態。下面是基于二向色聚合物薄膜的偏振光學的類型、組成、功能和應用的概述。這些光學器件具有很高的性價比,可用于大尺寸,并且是其他光學偏振片(如線柵、納米顆粒、薄膜或晶體偏振片)的高度可定制的替代品。

線性聚合物薄膜偏振片

線性聚合物薄膜偏振片(也稱為偏振薄膜片材)由聚乙烯醇(PVA)片材組成,該片材在制造過程中被拉伸,然后用碘染色,以允許僅單一偏振取向的光透射(圖1)。通過偏振片的所有其它方向的光都被拒絕(或者在二向色偏振片的情況下被吸收)。

圖1:非偏振光通過薄膜偏振膜后呈線性偏振。

基于PVA的偏光膜被層壓在兩個光學透明的TAC三醋酸纖維素(TCA)片之間,以提高穩定性,防止環境影響,并便于處理。

聚合物延遲薄膜

通常,延遲由兩種雙折射材料制成。這兩種材料在不同的軸上具有不同的折射率。在聚合物延遲膜的情況下,材料通常是聚乙烯醇(PVA)或另一種改性聚碳酸酯。通過拉伸聚合物薄膜獲得材料的雙折射。它們沒有被染色,因此與單獨的線性偏振膜相比,它們看起來是透明的。由此產生的兩個軸被認為是“快"(非常)和“慢"(普通)。當光穿過延遲時,沿慢軸傳播的部分被延遲并發生相移。根據延遲的設計,該偏移通常為四分之一波(λ/4)、半波(λ/2)或全波偏移(1λ)。

圖2:通過線性偏振片和四分之一波長(λ/4)延遲的非偏振光變為圓偏振光。

當線性偏振光通過半波(λ/2)延遲片時,它被旋轉90°,使得垂直偏振光變為水平偏振光。延遲片應始終與偏振光一起使用。


Film TypePhase ShiftRetardanceFunction
WP140HE90°λ/4(140nm)Circularly polarize light
WP560180°λ/2(280nm)Rotate linearly polarized light by 90°
WP280360°1λ (560nm)Full wave film for 1st order red (used in microscopes and stress analysis)


表1:列出了所有聚合物延遲膜的延遲和功能,并具有560nm的設計波長。

圓形聚合物偏振片

圓形聚合物偏振片(也稱為圓形偏振膜)是通過將線性偏振膜和四分之一波長(λ/4)延遲膜組合而成的,其快軸精確對準45°。在遇到延遲片并經歷相移之前,入射光首先被線性偏振片線性偏振,從而變成圓偏振(圖2)。根據快軸,在+45或-45光處的對準將是左旋或右旋圓偏振。當圓偏振光從表面反射時,光的方向是相反的,這意味著左旋圓偏振光變成右旋圓偏振,反之亦然。這意味著反射回相同方向的相同圓偏振片的光將被完quan阻擋(吸收)。這就是所謂的光學隔離,是一種用于消除顯示器和屏幕的反射以及分離兩個光通道以獲得3D效果的技術(圖3)。

圖3:反射表面切換光的偏振方向,通常用于光學隔離技術。

應用

向色聚合物偏振片可用于廣泛的應用,包括但不限于:

減少眩光的顯示器附件

LCD和TFT顯示屏

光衰減

無眩光成像和照明,提高攝影和照片復制的對比度

玻璃和塑料工業中透明材料的應力分析

傳感器和光障

用于研究光學各向異性材料的偏振顯微鏡和偏振測量法

3D投影和眼底鏡檢查中的立體圖像分割

橢圓偏振法


Edmund Optics®為偏光膜提供了廣泛的定制選項,例如玻璃或丙烯酸上的單面層壓、玻璃之間的雙面層壓和定制尺寸的切割,包括自由激光或水射流切割。




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