無機偏光片：技術與機理

什麼是極化？

偏光片是液晶顯示器和投影機等設備中關鍵的光學元件之一。迪睿合自2008年首次推出具有優異耐熱性和耐用性的無機偏光片以來，一直致力於光學元件的開發。本文將介紹偏光片的主要功能及其持續改善。

首先，我們來探究一下什麼是偏振光。光是一種電磁波，其傳播方向與波的方向一致。自然光，例如陽光、月光和螢光燈，是垂直波、水平波和對角波的隨機混合。而偏振光則是指波沿特定方向振動的光。

偏振片是一種光學元件，旨在利用隨機振盪的光人工產生偏振光。透過在基板上放置濾光片，僅允許沿著特定方向振動的光通過，可以從自然光中提取偏振光。下圖是非偏振自然光的示意圖，其中垂直分量已被偏振器濾除，只留下水平分量。

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投影機所用偏光片的要求

雖然偏光片在液晶顯示器和投影機中的作用本質上相同，但投影機中使用的偏光片對性能的要求有所不同。本部分將介紹迪睿合公司生產的投影機用無機偏光片的特性與功能。

高透光率：首要條件是能夠透過特定的光波。未穿過偏光片的光會被吸收並轉化為熱。投影機使用的雷射比液晶顯示器的背光源能量更高，因此更多的能量會轉化為熱量，這意味著必須具備一定的耐熱性。優化光線的利用也有助於投影機節省功耗。

低反射率：當光線被偏光片反射時，會產生一種稱為「雜散光」的現象。這種光會在外殼內部散射到各個方向。當雜散光進入其他光學元件時，可能會導致「重影」或「重影」現象，即影像被投射兩次。因此，偏光片必須具有低反射率。

下圖顯示了迪睿合無機偏光片的透射率和反射率（綠線）與波長（橫軸）的關係。透射率是指在目標方向上透射光的百分比，而吸光度是指不需要的光透過偏光片的比例。此圖顯示，在波長約550nm處，透射率超過90%，而吸光度接近零。這表示偏光片不會幹擾「所需」光的通過，同時會徹底阻擋「不需要」的光。此外，如果透射軸和吸收軸的反射率過高，則如上所述，可能會產生雜散光。

耐熱性：如前所述，未通過偏光片的光線會被偏光片吸收並轉化為熱能。 最近的投影機具有非常高的亮度，可以達到 250 到 300℃ 的溫度。因此，偏光片的耐熱性必須足以承受如此高的溫度。為了滿足市場需求，Dexerials 開發了一系列耐熱性更高的無機偏光片。下圖為標準產品與高耐熱性產品的對比圖。

下圖表示迪睿合的偏光片在300℃下進行3000小時耐熱試驗時吸收軸的反射率的變化。耐熱產品的反射率隨時間的變化比標準產品小。

防潮性：投影機廣泛應用於室內外各種環境。在高濕度環境下，可能會出現結露現象，腐蝕無機偏光片中使用的金屬材料。為了防止這種情況，迪睿合的無機偏光片採用了防潮保護膜。

高對比度：投影機的影像品質可以透過提高對比度來提升。偏光片可以輔助實現這一目標，因為它可以提高特定類型光線的透過率，並阻止其他不必要的光線透射。下圖橫軸表示「有用」光線的透射率，縱軸表示「無用」光線的透射率。藍線表示傳統偏光片，綠線表示迪睿合開發的無機偏光片。迪睿合的無機偏光片可以實現比傳統偏光片更高的對比。

迪睿合偏光片的持續創新

上述對比度是現今投影機影像品質的直接指標，但直到約 10 年前，無機偏光片的透光率仍約為 88%。Dexerials 透過應用替代基板材料和開發新型偏光片結構，不斷改進偏光片。隨著雷射光投影機需求的持續增加，Dexerials 將致力於提供廣泛的無機偏光片產品線，以滿足客戶的各種需求。