无机偏光片：技术与机理

什么是极化？

偏光片是液晶显示器和投影仪等设备中的关键光学元件之一。迪睿合自2008年首次推出具有优异耐热性和耐用性的无机偏光片以来，一直致力于光学元件的开发。本文将介绍偏光片的主要功能及其持续改进。

首先，我们来探究一下什么是偏振光。光是一种电磁波，其传播方向与波的方向一致。自然光，例如阳光、月光和荧光灯，是垂直波、水平波和对角波的随机混合。而偏振光则是指波沿特定方向振动的光。

偏振器是一种光学元件，旨在利用随机振荡的光人工产生偏振光。通过在基板上放置滤光片，仅允许沿特定方向振动的光通过，可以从自然光中提取偏振光。下图是非偏振自然光的示意图，其中垂直分量已被偏振器滤除，只留下水平分量。

​

投影仪所用偏光片的要求

虽然偏光片在液晶显示器和投影仪中的作用本质上相同，但投影仪中使用的偏光片对性能的要求有所不同。本部分将介绍迪睿合公司生产的投影仪用无机偏光片的特性和功能。

高透光率：首要条件是能够透过特定的光波。未穿过偏光片的光会被吸收并转化为热量。投影仪使用的激光比液晶显示器的背光源能量更高，因此更多的能量会转化为热量，这意味着必须具备一定的耐热性。优化光线的利用也有助于投影仪节省功耗。

低反射率：当光线被偏光片反射时，会产生一种称为“杂散光”的现象。这种光会在外壳内部散射到各个方向。当杂散光进入其他光学元件时，可能会导致“重影”或“重影”现象，即图像被投射两次。因此，偏光片必须具有低反射率。

下图显示了迪睿合无机偏光片的透射率和反射率（绿线）与波长（横轴）的关系。透射率是指在目标方向上透射光的百分比，而吸光度是指不需要的光透过偏光片的比例。该图显示，在波长约550nm处，透射率超过90%，而吸光度接近于零。这表明偏光片不会干扰“所需”光的通过，同时会彻底阻挡“不需要”的光。此外，如果透射轴和吸收轴的反射率过高，则如上所述，可能会产生杂散光。

耐热性：如前所述，未通过偏振片的光线会被偏振片吸收并转化为热量。 最近推出的高亮度投影机的温度可达 250 至 300℃。因此，要求偏光片具有足够的耐热性，以承受如此高的温度。为了满足市场需求，Dexerials 开发了一系列耐热性更好的无机偏光片。下图是标准产品与高耐热产品的对比。

下图表示迪睿合的偏光片在300℃下进行3000小时耐热试验时吸收轴的反射率的变化。耐热产品的反射率随时间的变化比标准产品小。

防潮性：投影仪广泛应用于室内外各种环境。在高湿度环境下，可能会出现结露现象，腐蚀无机偏光片中使用的金属材料。为了防止这种情况，迪睿合的无机偏光片采用了防潮保护膜。

高对比度：投影仪的图像质量可以通过提高对比度来提升。偏光片可以辅助实现这一目标，因为它可以提高特定类型光线的透过率，并阻止其他不需要的光线透射。下图横轴表示“有用”光线的透射率，纵轴表示“无用”光线的透射率。蓝线表示传统偏光片，绿线表示迪睿合开发的无机偏光片。迪睿合的无机偏光片可以实现比传统偏光片更高的对比度。

迪睿合偏光片的持续创新

上述对比度是当今投影机图像质量的直接指标，但在大约 10 年前，无机偏振片的透射率一直在 88% 左右。Dexerials 通过应用替代基板材料和开发新的偏振片结构，不断改进偏振片。随着激光光源投影仪需求的不断增长，德喜利雅将通过提供丰富的无机偏振片产品系列，努力满足客户的广泛需求。