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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(jì)測(cè)量光學(xué)材料不同入射角下的反射率
2022-7-11 閱讀(78)
視覺(jué)顯示器小型化和節(jié)能化的趨勢(shì)帶來(lái)了設(shè)備移動(dòng)性的提高，促使其在日常生活應(yīng)用中的快速普及?；诎l(fā)光二管 (LED) 和液晶顯示器 (LCD) 技術(shù)的光學(xué)顯示器在工業(yè)和家用域均廣泛使用。掌上電腦 (PDA) 及筆記本電腦之類(lèi)的便攜式計(jì)算機(jī)、便攜式數(shù)碼音樂(lè)播放器、LED/LCD 臺(tái)式電腦顯示器和 LED/LCD 電視等。在電子設(shè)備生產(chǎn)域，設(shè)備制造商競(jìng)相追求更小的封裝尺寸（甚至僅為了減少數(shù)十微米的厚度），LED/LCD 因而變得越來(lái)越薄。
顯示器使用背光照明整個(gè)顯示區(qū)域，通過(guò)液晶控制進(jìn)入觀眾眼睛的發(fā)射光的時(shí)間和顏色（圖 1）。背光通常采用平板或楔形的固態(tài)導(dǎo)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(jiàn)的 LED 電視。正是由于背光對(duì)成像質(zhì)量的重要性，因而在稱(chēng)謂上忽略了一個(gè)事實(shí)：兩種類(lèi)型的電視都使用了LCD 技術(shù)控制圖像顯示。背光中使用的固態(tài)導(dǎo)光板通常由一種光透聚合材料通過(guò)注塑成型等工藝量產(chǎn)而成。使用反射片可提高固態(tài)導(dǎo)光板的光電效率。反射片置于導(dǎo)光板背面以更有效地利用逸出固態(tài)導(dǎo)光板背面或者光源的光（圖 1）。導(dǎo)光板中使用的背光反射片需要具有高反射率，才能進(jìn)行高效的光傳輸。光在導(dǎo)光板中傳輸需要經(jīng)過(guò)多重（數(shù)十次）反射，大于 98% 的反射率是基本要求，如果每次反射過(guò)程損失超過(guò) 2%，可供利用的光便會(huì)迅速衰減殆盡?？梢?采用多層光學(xué)鍍膜的方式生產(chǎn)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(xué)活性。光學(xué)活性材料在透射或反射過(guò)程中會(huì)使光的偏振狀態(tài)發(fā)生改變。更為常見(jiàn)的是非光學(xué)活性材料，偏振作用通過(guò)抑制特定的偏振分量（如 S 或 P）來(lái)實(shí)現(xiàn)，而不是偏轉(zhuǎn)它。盡管光學(xué)活性和終應(yīng)用通常不具有直接的因果聯(lián)系，但裝配對(duì)反射片進(jìn)行精確的光學(xué)表征 (QA/QC) 需要仔細(xì)考慮這些影響，以確保檢測(cè)器能夠記錄下正確的反射率和透射率 (R% 和 T%)。
實(shí)驗(yàn)部分樣品測(cè)量的樣品約為 50 mm × 50 mm（長(zhǎng)×寬），約為 100 µm厚（圖 2）。反射面由一個(gè)半透明薄膜保護(hù)，可以在測(cè)試之輕松剝離。固定樣品時(shí)要充分考慮樣品的厚度和柔韌性，以確保面對(duì)入射光的表面平整。
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使用 Cary 7000 UMS 進(jìn)行測(cè)量，以如下方式論證了樣品的光學(xué)活性：我們用 s 偏振可見(jiàn)白光以一定角度照射樣品，然后通過(guò)第二個(gè)偏光器肉眼觀察從樣品鏡面反射出的光束。將觀測(cè)的偏光鏡從 s 位（0 度）旋轉(zhuǎn)微小角度，便觀察到了大強(qiáng)度的反射光束。入射 s 偏振光和目視觀測(cè)光的角偏置證實(shí)了樣品的光學(xué)活性或旋光性。實(shí)踐證明，使用分光光度法測(cè)量時(shí)，需要在檢測(cè)器方安裝消偏器。
