Что такое поляризационная пленка для iphone

Как это работает: поляризация в дисплеях

Лето — прекрасная, яркая и солнечная пора, по крайней мере в теории. Представьте себе, вы собираетесь отправиться в парк или, например, на дачу, надеваете солнцезащитные очки, выходите на улицу, достаете внезапно зазвонивший смартфон и… не видите на экране ровным счетом ничего. Почему? Об этом читайте далее.

Содержание

Нет, с аппаратом все в порядке. Стоит снять очки и изображение возвращается на место, но разглядеть что-либо через любимый полароид невозможно. Даже если выкрутить яркость на максимум, дисплей выглядит темным, фиолетовым или даже совершенно черным. Этому доставляющему неудобства эффекту подвержены самые разные электронные устройства: смартфоны, планшеты, ноутбуки, мониторы и даже банкоматы и аппараты по продаже билетов.

Виноват поляризационный фильтр.

Что такое поляризация?

Наверняка вы слышали о поляризованных солнцезащитных очках, если сами не пользуетесь сами продукцией Polaroid. А задумывались ли вы, что в них особенного, как работает и где еще применяется эффект поляризации?

Вероятно, для вас станет сюрпризом, что поляризационные фильтры встроены практически в каждый дисплей. Убедиться в этом несложно: достаточно надеть хорошие солнцезащитные очки и повертеть в руках смартфон или взглянуть на монитор под углом. Но то, как поляризация связана с эффектом «черного зеркала», возникающего в эти моменты, не понять без дополнительных объяснений.

Ученый расскажет вам, что свет имеет корпускулярно-волновую природу, но это довольно сложная и запутанная концепция. Для объяснения того, что такое поляризационный фильтр и зачем он нужен, достаточно упрощенного объяснения, не подразумевающего серьезной лекции по физике.

Свет проявляет одновременно и свойства потока частиц, и свойства волны. Для наших целей, можно представить, будто он состоит из отдельных фотонов, которые движутся в пространстве колеблясь, будто на гребне волны. Вектор этого изгиба как-то расположен в пространстве. Исходящий от солнца естественный свет раскаленных докрасна тел и других естественных источников состоит из хаотично расположенных волн, в которых не прослеживается закономерностей. Встречаясь с различными отражающими поверхностями, световые волны начинают колебаться более упорядоченно, обычно горизонтально. Таковы, например, блики на поверхности озера или кузове автомобиля.

Что такое поляризационный фильтр?

Поляризационные фильтры поглощают световые волны, которые колеблются вдоль определенной оси, а остальной свет пропускают без препятствий. Еще до того, как явление было описано учеными, в качестве поляризационных фильтров использовали тонкие пластины турмалина. У нас нет достоверных доказательств, но некоторые историки считают, что викинги использовали их для навигации. «Солнечные камни» помогали разглядеть светило сквозь туман и тучи, чтобы определить направление.

Подходящие минералы-поляризаторы, бывшие тогда большой редкостью и высоко ценившиеся, больше не используются в таком качестве. Еще с конца XX века благодаря химии производство линейных поляризаторов, в том числе и для солнечных очков, сильно удешевилось. Сегодня для изготовления поляризационных фильтров применяют пленки на основе особых кристаллов. Обычно в их основе — герапатит или другие сложные соединения йода.

Фильтры поляризующих солнцезащитных очков поглощают горизонтально-ориентированные волны. Изображение становится темнее, но, поскольку через фильтр продолжают проникать вертикально-ориентированные волны, вы по-прежнему можете видеть, а блики уже не так беспокоят.

В некоторых солнцезащитных линзах напротив — поляризационные фильтры блокируют все световые волны, за исключением тех, что ориентированы вертикально. Кроме того, хорошие солнцезащитные очки защищают сетчатку глаза от ультрафиолетовых лучей, так что носить их — хорошая идея.

Поляризация и гаджеты

Проблема в том, что в экранах ваших гаджетов тоже есть поляризационные фильтры. Они — неотъемлемая часть некоторых разновидностей матриц, где такие слои используются для формирования изображения и регулировки яркости, а также выступают в роли антибликовых фильтров. Так, большинство матриц LCD-мониторов подсвечиваются поляризованным светом.

Работают они так же, как и фильтры в солнцезащитных очках, отсекая свет, ориентированный, например, вертикально, и пропуская горизонтальные волны. Беда в том, что когда вы смотрите на такой экран в очках, которые отсекают горизонтальные волны, линзы задержат свет, исходящий от экрана полностью.

Другими словами, если экран излучает горизонтально-ориентированный свет, а ваши солнцезащитные очки блокируют все, кроме вертикально-ориентированного света, фотоны не достигнут глаза, а вы будете созерцать очень темное или полностью черное изображение.

У некоторых устройств этот эффект более выражен, чем у других. Как правило, прослеживается зависимость и, чем раньше выпущен смартфон и чем меньше его стоимость, тем вероятнее вы столкнетесь с описанной проблемой.

Во многих гаджетах высокого класса эту проблему успешно обходят, например, располагая поляризационные слои под углом в 45 градусов. Так вы не заметите поляризационных фильтров, даже если будете вглядываться в экран в очках. Примером могут служить нынешние поколения iPhone, iPad и смартфонов Google Pixel. К счастью, даже если экран, на который вы смотрите, полностью черный, снимать солнцезащитные очки не обязательно, достаточно повернуть устройство на 90 градусов. Поляризационный фильтр дисплея и поляризационный фильтр в очках совпадут по ориентации, и свет сможет добраться до ваших глаз. Проблемы возникнут только в случае с мониторами ПК, многие из которых не поворачиваются в портретный режим.

Вместо заключения

Теперь вы знаете об еще одной маленькой тайне производителей современной электроники. Я продолжу раскрывать их в серии статей из цикла: «как это работает». Пока еще продолжение не вышло, можете поэкспериментировать самостоятельно и выяснить, у экранов каких из ваших устройств есть поляризационные фильтры, и как они расположены. Только не забудьте рассказать о своих открытиях в комментариях.

Источник

Поляризационная пленка – неотъемлемая часть современной жизни

Поляризационная пленка является одной из важных составляющих любого современного гаджета. Она пропускает только одну волну лучей в одной плоскости, ограничивая распределение светового потока. Пленку, напоминающую обычный пластик с затемнением, располагают под стеклом девайса. Матрица передает изображение, которое под ее воздействием изменяется. Если бы поляризатора не было, то человеческий глаз не смог бы разобрать картинку, и ему представилось лишь яркое белое свечение на экране.

Что такое поляризационная пленка?

Поляризационная пленка – это полимерный материал, изготавливаемый из поливинилена. Ее работа базируется на свойстве магнитных волн, при попадании их на пленку пропускается только та часть дневного света, которая параллельна оси поляризатора.

Пленка выполняет следующие функции:

• ограничивает поток света;
• значительно понижает яркость свечения;
• рассеивает лучи света;
• затемняет зеркальную поверхность изделия или экран;
• не допускает прямое попадание солнечных лучей.

ИНТЕРЕСНО! Изготавливается изделие из поливинилена с добавлением фосфорно-вольфрамовой кислоты. Во время производства оно растягивается в несколько раз и обжигается при 120-140 0 в течение 15 минут. Способ отличается простотой, экологичностью и экономичностью. Поляризационную пленку возможно заменить своими руками в домашних условиях на любых бытовых приборах или технике.

Где применяется

Поляризационное стекло применяется в оптике. Такие очки защищают глаза от вредного ультрафиолетового излучения и слепящих солнечных бликов. Уникальные свойства изделия обусловлены жидкокристаллической пленкой, которая размещена между стеклом и пластиком. Она рассеивает УФ свет, который препятствует обзору.

Пленку-поляризатор также используют в различных областях производства:

• для покрытия лобового стекла и зеркал заднего вида для обеспечения безопасности и защиты от ослепления другого транспорта, который едет навстречу;
• при сборке ЖК экранов телевизоров ее используют для повышения контрастности картинки. Если комбинировать применение активной пленки и специальных очков с поляриаторами, то возможно увидеть объемное изображение;

• используется поляризационная пленка для монитора, электронных устройств с дисплеями, калькуляторов.

Если скрестить несколько изделий, то они смогут быть фильтрами с изменяемой прозрачностью. Они способны во много раз понизить яркость световых лучей. По сравнению с призмами, обладают большим обзором и высоким качеством.

Виды поляризационной пленки

Существует три основных вида поляризующей пленки. Зависит это от используемых при изготовлении компонентов:

• с содержанием дихроичных правителей;
• поливиниленовых звеньев;
• полииодных комплексов.

Решетки могут также различаться в зависимости от способа поляризации:

1. Механический — смещает нити решетки относительно друг друга для изменения поляризации в большую или меньшую сторону.
2. Электрический — не требует механического воздействия. Жидкие кристаллы рассеивают свет, который поворачивается по направлению подключаемого к ним тока. Таким способом образуются нити решетки.

Универсальная поляризационная пленка является важным предметом для здоровья и безопасности человека. Сфера применения в современном мире изделия поистине широка. Его используют не только в передовых электронных технологиях, но для обеспечения защиты глаз от воздействия прямых солнечных лучей и яркого света. Чтобы отличить поляризатор от обычного пластика, нужно знать о конструктивных особенностях материала и критериях качества.

Посмотрите видео про замену поляризационной пленки на телефоне Samsung своими руками:

Источник

Что такое поляризационная пленка

Я думаю, что многие из вас слышали про поляризационную пленку, но не все знают, что это такое? В этой статье я постараюсь вам вкратце открыть вам взгляд на этот вопрос, а также расскажу о том:

• где такая пленка применяется;
• каким образом ее изготавливают;
• как проверить, что вас не обманули при покупке.

Свойства

Для того, чтобы объяснить ценные свойства поляризационной пленки, благодаря, которым она приобретает все большее признание в быту, промышленности и науке, давайте-ка вспомним: что такое поляризация?

Поляризация – это ограничение световых лучей методом пропускания света через поляризатор-решетку, когда расстояние между нитями решетки сопоставимы с длиной световой волны. Эта решетка наносит ограничение на распределение потока лучей, она пропускает лишь одну волну в одной плоскости.

Работа поляризационного элемента основана на свойстве поперечности электромагнитных волн: поляризатор может пропускать только ту часть естественного света, которая параллельна его оси. Существую 2 способа создания поляризационных устройств:

• с помощью 1-го напыляют металлические полосы на полимерную основу;
• основой 2-го является создание поляризационных полимерных йодно-поливиниловых пленок.

Для абстрактного понимания рассмотрим следующий рисунок.

Чего можно достичь с помощью поляризационной пленки:

• ограничения светового потока;
• существенного понижения яркости;
• рассеивания световых лучей;
• затемнения зеркальных, и экранных изделий;
• защиты от попадания прямых солнечных и световых лучей.

Применение

Поляризационная пленка используется в самых различных областях при производстве:

• Солнцезащитных очков (которые полюбили многие водители). Пленка придает линзам способность отсекать лучи, путем пропускания исключительно вертикальных волн.
• Лобовых стекол и салонных зеркал заднего вида автомобилей во избежание ослепления от встречного и идущего позади транспорта. А также применяется при электромонохромной тонировке
• Жидкокристаллических экранов. Благодаря пленке существенно повышается контрастность изображения, путем использования вертикальной поляризации. При комбинировании активной поляризационной пленки и специальных поляризационных стерео очков достигается эффект объемного изображения.
• Дисплеев для различных приспособлений: калькуляторов, мониторов, мобильных телефонов и т.д.
• Фильтров полярископов (их диаметр достигает 300 — 500 мм).

Поляризационные пленки можно использовать как фильтры с изменяемой прозрачностью. Это достигается путем их скрещивания. При таком положении лучшие из них понижают яркость лучей света в сотни раз. Если сравнить пленки с поляризационными призмами, то они обладают лучшим качеством и более широким полем зрения.

Изготовление

Поляризационная пленка производится из поливинилена с использованием поливинилового спирта (ПВС). Также, в ее состав может добавляться фосфорно-вольфрамовая кислота. В результате производства ее вытягивают в 5-7 раз более ее стартовой длины. Пленку отжигают на протяжении 15 мин. при 120-140 градусах.

В результате получают:

• экологичность, экономичность, простота;
• оптические свойства, равномерно рапределенные по всей площади;
• повышенная устойчивость к теплу и влаге.

Пленки вытянуты одноосно, что дает преимущественно молекулярную ориентацию ее компонентов, которые поляризуются по вектору оси вытяжки, благодаря чему пленка обретает необходимые свойства.

Поляризационные ПВС пленки в зависимости от содержащихся в них компонентов разделяют на 3 группы, в состав которых входят:

1. дихроичные красители;
2. поливиниленовые звенья;
3. полииодидные комплексы.

Передовым является электролитический метод полирования. Суть метода заключается в удалении поляризационной пленки силой электрического тока, которая образовалась на выпуклых местах поверхности. Вначале поверхности шлифуются так же, как и при простом механической полировке.

Режим обработки подбирают так, чтобы на выступах поляризационная пленка имела разрыв, а именно там, где силовые линии имеют большую концентрацию. На процесс электрохимического полирования влияет состав электролита. Перед процессом полировки деталь травят, а также шлифуют на станке. После полировки она промывается и просушивается.

После иодного окрашивания и ориентации, получается пленка хорошего качества. Такую технологию обычно используют для солнцезащитных очков.

Органическое стекло не имеет широкого распространения здесь, т.к. имеет низкое сопротивление царапанию, а это существенно понижает срок годности наружных линз. Для изготовления крупных линз и призм использование органической пленки напротив, является выгодным, поскольку малая плотность и простейшая производственная технология снижает общую массу оптического прибора или устройства, которые выпускаются большими партиями: фотоаппараты и проекторы.

Проверка поляризации

Рассмотрим проверку на примере поляризационных очков. Поляризационная пленка размещена в линзах таким образом, чтобы пропускать свет, который имеет только вертикальную поляризацию.

Лучи, которые отбрасывает горизонтальная поверхность: снежная или водная, имеют горизонтальную поляризацию. Благодаря этому они не проходят через линзы.

Лучи от других объектов – не поляризованные. Следовательно, поляризационная пленка в линзах их пропускает! На выходе мы получаем четкое изображение.

Чтобы убедиться, что товар является подлинным, вы можете сделать две такие проверки:

Вариант первый

1. Возьмите две пары очков и направьте их друг против друга. Держите те и другие горизонтально.
2. Теперь посмотрите через два слоя. Видимость должна быть отличной.
3. Теперь мысленно проведите перпендикулярную ось через любую линзу: она должна пройти также через другую линзу на очках напротив.
4. Затем начните медленно крутить одни очки относительно воображаемой оси, оставив неподвижными другие.
5. Когда угол поворота составит 90 градусов, вы можете вообще ничего не увидеть через оба слоя! Если же вид остался прежним, значит, поляризационными свойствами очки не обладают!

Вариант второй

1. Вам потребуются: одна пара очков и телевизор (можно также взять монитор или смартфон). Оденьте очки и посмотрите на дисплей или экран: вы должны все хорошо видеть.
2. А затем попробуйте наклонить голову почти горизонтально или снимите очки и поверните их на 90 градусов.
3. Теперь изображение должно стать намного темнее по всей площади. Если это так, то очки имеют поляризацию.
4. Надеюсь, что для вашей жизни свойства поляризованных предметов всегда будут полезны в работе и отдыхе!
5. Помните, что из обычных вещей (монитора, дисплея, очков) поляризованная пленка может сделать поляризованные!
6. Итак, вперед – в будущее!

Источник