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上海斯邁歐分析儀器有限公司
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分光光度計測量光學材料不同入射角下的反射率
2022-7-11 閱讀(82)
視覺顯示器小型化和節能化的趨勢帶來了設備移動性的提高，促使其在日常生活應用中的快速普及。基于發光二管 (LED) 和液晶顯示器 (LCD) 技術的光學顯示器在工業和家用域均廣泛使用。掌上電腦 (PDA) 及筆記本電腦之類的便攜式計算機、便攜式數碼音樂播放器、LED/LCD 臺式電腦顯示器和 LED/LCD 電視等。在電子設備生產域，設備制造商競相追求更小的封裝尺寸（甚至僅為了減少數十微米的厚度），LED/LCD 因而變得越來越薄。
顯示器使用背光照明整個顯示區域，通過液晶控制進入觀眾眼睛的發射光的時間和顏色（圖 1）。背光通常采用平板或楔形的固態導光板。光源可以是冷陰熒光 (CCFL) 燈，例如我們熟知的液晶電視，或基于 LED 的背光光源，例如常見的 LED 電視。正是由于背光對成像質量的重要性，因而在稱謂上忽略了一個事實：兩種類型的電視都使用了LCD 技術控制圖像顯示。背光中使用的固態導光板通常由一種光透聚合材料通過注塑成型等工藝量產而成。使用反射片可提高固態導光板的光電效率。反射片置于導光板背面以更有效地利用逸出固態導光板背面或者光源的光（圖 1）。導光板中使用的背光反射片需要具有高反射率，才能進行高效的光傳輸。光在導光板中傳輸需要經過多重（數十次）反射，大于 98% 的反射率是基本要求，如果每次反射過程損失超過 2%，可供利用的光便會迅速衰減殆盡。可以2采用多層光學鍍膜的方式生產高反射率薄膜反射片。薄膜由非金屬的多層聚合物材料組成，厚度通常小于 100 µm，能夠使表面具有光學活性。光學活性材料在透射或反射過程中會使光的偏振狀態發生改變。更為常見的是非光學活性材料，偏振作用通過抑制特定的偏振分量（如 S 或 P）來實現，而不是偏轉它。盡管光學活性和終應用通常不具有直接的因果聯系，但裝配對反射片進行精確的光學表征 (QA/QC) 需要仔細考慮這些影響，以確保檢測器能夠記錄下正確的反射率和透射率 (R% 和 T%)。
實驗部分樣品測量的樣品約為 50 mm × 50 mm（長×寬），約為 100 µm厚（圖 2）。反射面由一個半透明薄膜保護，可以在測試之輕松剝離。固定樣品時要充分考慮樣品的厚度和柔韌性，以確保面對入射光的表面平整。
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使用 Cary 7000 UMS 進行測量，以如下方式論證了樣品的光學活性：我們用 s 偏振可見白光以一定角度照射樣品，然后通過第二個偏光器肉眼觀察從樣品鏡面反射出的光束。將觀測的偏光鏡從 s 位（0 度）旋轉微小角度，便觀察到了大強度的反射光束。入射 s 偏振光和目視觀測光的角偏置證實了樣品的光學活性或旋光性。實踐證明，使用分光光度法測量時，需要在檢測器方安裝消偏器。
