Kako se grijane ploče koriste u vrućem istezanju polimernih filmova za optičke usporivače?

Četvrt{0}}valna ploča unutar kružnog polarizatora, koja omogućuje očitavanje LCD ploče na sunčevoj svjetlosti, tanka je rastegnuta polimerna ploča. Dali smo mu optičku funkciju usporavanja jedne komponente polarizirane svjetlosti u odnosu na drugu putem precizno reguliranog procesa mehaničkog rastezanja koji se izvodi u strogo definiranom temperaturnom rasponu. Grijaće ploče koje pripremaju film prije istezanja su toplinski kipari same svjetlosti.

Tehnika optičkog usporivača istezanja polimernog filma s grijanom pločom ključni je korak u ovom proizvodnom nizu, a toplinska preciznost izravno se odražava na optičku izvedbu.

Uloga vrućih ploča u formiranju optičkog filma
Polimerni optički usporivači djeluju tako da kontroliraju orijentaciju molekule kako bi postigli određena svojstva kašnjenja faze. Nije sirovina ta koja posjeduje potrebnu dvolomnost, već je ona inducirana istezanjem pod dobro kontroliranim temperaturnim uvjetima.

Sustav grijane ploče nudi:

Ujednačena temperatura filma

Stabilna mehanička potpora tijekom zagrijavanja

Kontrolirani prijelaz u rastezljivo stanje

Zaštita od lokalnih toplinskih gradijenata

Valjak je mekano, vruće, savršeno ravno željezo koje prethodno-omekšava plastiku dovoljno da se uvuče u lagani manipulativni red.

Zagrijavanje polimernog filma do raspona temperature istezanja
Polimerni film, općenito polikarbonatni ili ciklo-olefinski polimer, zagrijava se do temperature iznad njegove temperature staklastog prijelaza (Tg) za nekoliko stupnjeva.

U ovom trenutku:

Polimerni lanci postaju mobilni

Smanjenje unutarnjeg stresa

Materijal postaje mekan bez topljenja

Optička uniformnost je vrlo osjetljiva na temperaturu

Grijana ploča mora osigurati blisko kontroliranu temperaturu okoline preko cijele širine filma.

Tipični procesni uvjeti zahtijevaju:

Temperaturna stabilnost ±1 stupanj

Mali gradijenti temperature po cijeloj širini

Jednoliko zagrijavanje kontaktne površine

Svaka promjena temperature može dovesti do ne-ujednačene orijentacije molekule i do ne-konzistentnih vrijednosti optičke retardacije.

Mehanički integritet, Zahtjevi za površinu
Budući da je polimerni film osjetljiv i toplinski osjetljiv tijekom obrade, kvaliteta površine ploče je od velike važnosti.

Tipično grijane ploče dizajnirane su sa:

Zrcalno polirane površine

PTFE ili premazi smanjenog trenja

Visoke tolerancije na ravnost

Anti{0}}završne obrade površina

Ove karakteristike dizajna jamče da:

Uklanja grebanje filma

Ugrađivanje čestica je smanjeno

Prijenos filma je stabilan

površinska greška je spriječena

Svako sitno onečišćenje na površini ploče trajno će se prenijeti na optički film i pogoršati izvedbu.

Kontrola temperature i osjetljivost na optičku retardaciju
Optička retardacija u rastegnutim polimernim filmovima izravno ovisi o orijentaciji molekule koja jako-ovisi o temperaturi tijekom deformacije.

Ako je temperatura =

Prenisko: film se ne rasteže dobro i uzrokuje ne-jednoliko naprezanje.

Previsoko: nekontrolirano molekularno poravnanje, smanjena optička preciznost

Stoga je potrebna stroga kontrola topline kako bi se osiguralo ravnomjerno stvaranje dvoloma duž cijele širine filma.

Zagrijana ploča osigurava osnovnu toplinsku stabilnost prije nego što film uđe u zonu rastezanja gdje jednoosna deformacija uzrokuje da polimerni lanci budu usmjereni na regulirani način.

Napomene o kontroli procesa
Napredni sustavi praćenja i povratne informacije omogućuju preciznu kontrolu temperature filma na izlazu iz ploče.

Više{0}}zonska PID kontrola –
Moderni sustavi ploča obično koriste:

Višezonske grijaće ploče

PID temperaturne petlje neovisne o zoni

Algoritmi za-upravljanje toplinom u stvarnom vremenu

Ovo jamči homogenu disperziju topline iu proizvodnji optičkog filma velike površine.

Infracrveno mjerenje bez kontakta
Be-kontaktni infracrveni termometar ili sustav toplinske slike obično se koristi za:

Mapirajte površinsku temperaturu filma na izlazu iz ploče

Otkrijte temperaturne gradijente od ruba do središta

Provjerite homogenost, a zatim rastegnite

Povratne informacije o podešavanju kontrolera

Metoda kontrole zatvorene-petlje korisna je u postizanju precizne toplinske homogenosti potrebne za proizvodnju optičkog{1}}filma.

Standardi statičke kontrole i čistoće
Optički filmovi su vrlo osjetljivi na površinsku kontaminaciju stoga je održavanje ploče čistom ključno.

Radna okruženja obično se održavaju kako bi se jamčilo:

Niska gustoća čestica

Suzbijanje statičkog naboja

Kvalitetna atmosfera-čiste sobe

Minimalna kontaminacija zrakom

Statičko pražnjenje ili čestice prašine mogu se trajno ukorijeniti u omekšanu polimernu površinu stvarajući optičke nedostatke, koji se ne mogu ukloniti nakon istezanja.

Integracija procesa istezanja
Zatim prelazi iz dijela vruće ploče u područje kontroliranog istezanja.

Evo u ovom dijelu:

Nameće se jednoosna napetost

Polimerni lanci usmjereni su u smjeru istezanja

Uvod u dvolom

Optička retardacija je dana sa

Preciznost ovog stupnja usko je povezana s homogenošću toplinskog kondicioniranja koje osigurava sustav ploče.

Bilo kakvo toplinsko odstupanje uzvodno trajno se pohranjuje u optičku strukturu filma.

Sustavi materijala koji se koriste za optičke usporivače
Uobičajeni polimerni polimeri koji se koriste u postupcima istezanja grijane ploče su:

Polikarbonat (PC)

Ciklo-olefinski polimeri (COP)

Vrste poliimida (za usporivače visoke temperature)

različiti materijali imaju različite temperature staklenog prijelaza i zahtijevaju različite profile temperature ploče za optimalno molekularno poravnanje.

Sažetak
Vruća ploča je nevidljiva, savršeno kontrolirana toplinska pozornica na kojoj se jednostavan polimerni film pretvara u preciznu optičku komponentu. Na postupak optičkog usporivača rastezanja zagrijanog pločastog polimernog filma utječu ujednačenost temperature, kvaliteta površine i mehanička stabilnost, što su ključni čimbenici za krajnju optičku izvedbu materijala.

Kontrolirano zagrijavanje pretvara naizgled normalan plastični film u strukturirani optički element sposoban manipulirati fazom svjetlosti s velikom preciznošću.

Konačno, najsofisticiranije optičke komponente rezultat su pažljive ravnoteže točnog upravljanja temperaturom, ravnomjernog mehaničkog rastezanja i iznimno čistih, ravnih toplinskih površina, gdje toplinski inženjering izravno kontrolira ponašanje same svjetlosti.