Kaip šildomos plokštės naudojamos karštam polimerinių plėvelių tempimui optiniams lėtintuvams?

Ketvirčio -bangos plokštė apskrito poliarizatoriaus viduje, leidžianti nuskaityti LCD skydelį saulės šviesoje, yra plonas ištemptas polimero lakštas. Mes suteikėme jai optinę funkciją sulėtinti vieną poliarizuotos šviesos komponentą, palyginti su kitu, tiksliai reguliuojant mechaninį tempimo procesą, vykdomą griežtai apibrėžtame temperatūros diapazone. Šildymo plokštės, kurios paruošia plėvelę prieš tempimą, yra pačios šviesos šiluminės skulptūros.

Šildomos polimerinės plėvelės tempimo optinio lėtiklio technika yra pagrindinis šios gamybos sekos žingsnis, o šiluminis tikslumas tiesiogiai atsispindi optinėse savybėse.

Karštųjų plokščių vaidmuo formuojant optinę plėvelę
Polimeriniai optiniai lėtintuvai veikia kontroliuodami molekulės orientaciją, kad pasiektų nurodytas fazės vėlinimo savybes. Tai nėra žaliava, kuri turi būtiną dvigubą laužimą, bet tai sukelia tempimas gerai kontroliuojamos temperatūros sąlygomis.

Šildoma plokščių sistema siūlo:

Vienodas plėvelės temperatūros kondicionavimas

Stabili mechaninė atrama šildymo metu

Kontroliuojamas perėjimas prie tamprios būklės

Apsauga nuo vietinių šiluminių gradientų

Lygintuvas yra minkštas, karštas, idealiai plokščias lygintuvas, kuris iš anksto{0}}suminkština plastiką tiek, kad jį būtų galima lengvai manipuliuoti.

Polimerinės plėvelės kaitinimas iki tempimo temperatūros diapazono
Polimero plėvelė, paprastai polikarbonato arba ciklo-olefino polimeras, kaitinama iki temperatūros, kuri keliais laipsniais viršija stiklėjimo temperatūrą (Tg).

Šiuo metu:

Polimerinės grandinės tampa mobilios

Vidinio streso mažinimas

Medžiaga tampa minkšta, nelydant

Optinis vienodumas yra labai jautrus temperatūrai

Šildoma plokštelė turi užtikrinti atidžiai kontroliuojamą temperatūrą visame plėvelės plotyje.

Įprastos proceso sąlygos reikalauja:

Temperatūros stabilumas ±1 laipsnis

Maži temperatūros gradientai visame plotyje

Vienodas kontaktinio paviršiaus šildymas

Bet koks temperatūros pokytis gali lemti ne{0}}vienodą molekulės orientaciją ir nenuoseklias optinio lėtėjimo vertes.

Mechaninis vientisumas, paviršiaus reikalavimai
Kadangi polimerinė plėvelė yra gležna ir termiškai jautri apdorojimo metu, plokštės paviršiaus kokybė yra labai svarbi.

Paprastai šildomos plokštės yra suprojektuotos taip:

Veidrodiniai poliruoti paviršiai

PTFE arba sumažintos trinties dangos

Didelės lygumo tolerancijos

Antistatinė paviršiaus apdaila

Šios dizaino savybės garantuoja, kad:

Pašalina plėvelės įbrėžimus

Sumažėja dalelių įsiskverbimas

Filmo perdavimas yra stabilus

išvengiama paviršiaus defektų

Bet kokia nedidelė tarša ant plokštelės paviršiaus visam laikui persikels į optinę plėvelę ir pablogins veikimą.

Temperatūros kontrolė ir jautrumas optiniam sulėtėjimui
Ištemptų polimerinių plėvelių optinis sulėtėjimas tiesiogiai priklauso nuo molekulės orientacijos, kuri deformacijos metu labai priklauso nuo temperatūros.

Jei temperatūra =

Per žemas: plėvelė blogai tempiasi ir sukelia ne{0}}vienodą įtampą.

Per didelis: nekontroliuojamas molekulinis derinimas, sumažintas optinis tikslumas

Taigi, norint užtikrinti vienodą dvigubo lūžio susidarymą visame plėvelės plotyje, reikalinga griežta šilumos kontrolė.

Įkaitinta plokštelė užtikrina pagrindinį šiluminį stabilumą prieš plėvelei patenkant į tempimo zoną, kur dėl vienaašios deformacijos polimero grandinės yra orientuotos reguliuojamai.

Pastabos apie procesų valdymą
Pažangios stebėjimo ir grįžtamojo ryšio sistemos užtikrina tikslų plėvelės temperatūros, išeinančios iš plokštelės, valdymą.

Kelių{0}}zonų PID valdymas –
Šiuolaikinėse plokščių sistemose paprastai naudojamos:

Kelių zonų šildymo masyvai

Nuo zonos nepriklausomos PID temperatūros kilpos

Realaus laiko{0}}šilumos valdymo algoritmai

Tai garantuoja vienodą šilumos sklaidą ir gaminant didelio ploto optinę plėvelę.

Infraraudonųjų spindulių matavimas be kontakto
Be{0}}kontaktinis infraraudonųjų spindulių termometras arba terminio vaizdo sistema paprastai naudojami:

Žemėlapio plėvelės paviršiaus temperatūra išeinant iš plokštelės

Aptikti temperatūros gradientus nuo krašto iki centro

Patvirtinkite homogeniškumą, tada ištempkite

Atsiliepimai apie valdiklio derinimą

Uždaros{0} kilpos valdymo metodas yra naudingas norint pasiekti tikslų šilumos homogeniškumą, reikalingą optinės{1} rūšies plėvelės gamybai.

Statinės kontrolės ir švaros standartai
Optinės plėvelės yra labai jautrios paviršiaus užterštumui, todėl labai svarbu išlaikyti plokštelę švarią.

Darbo aplinka paprastai saugoma siekiant garantuoti:

Mažas dalelių tankis

Statinio krūvio slopinimas

„Cleanroom“-kokybiška atmosfera

Minimali oro tarša

Statinės iškrovos arba dulkių dalelės gali visam laikui įsiskverbti į suminkštintą polimero paviršių, kad susidarytų optiniai trūkumai, kurių negalima pašalinti ištempus.

Tempimo proceso integravimas
Tada jis pereina iš karštosios plokštės sekcijos į kontroliuojamą tempimo sritį.

Čia šioje dalyje:

Įvedamas vienaašis įtempimas

Polimerinės grandinės orientuojasi tempimo kryptimi

Supažindinimas su dvigubu lūžiu

Optinį atsilikimą suteikia

Šio etapo tikslumas yra glaudžiai susijęs su plokščių sistemos tiekiamo terminio kondicionavimo homogeniškumu.

Bet koks šiluminis neatitikimas prieš srovę visam laikui išsaugomas optinėje plėvelės struktūroje.

Medžiagų sistemos, naudojamos optiniams lėtintuvams
Įprasti polimeriniai polimerai, naudojami kaitinant plokščių tempimo procedūras:

Polikarbonatas (PC)

Ciklo{0}}olefino polimerai (COP)

Poliimido tipai (aukštos temperatūros lėtintuvams)

skirtingos medžiagos turi skirtingą stiklėjimo temperatūrą, todėl optimaliam molekulių išlyginimui reikalingi įvairūs plokštės temperatūros profiliai.

Santrauka
Kaitvietė yra nematoma, puikiai valdoma terminė pakopa, ant kurios paprasta polimerinė plėvelė paverčiama tiksliu optiniu komponentu. Kaitinamos plokštelinės polimerinės plėvelės tempimo optinio sulėtintojo procesą veikia temperatūros vienodumas, paviršiaus kokybė ir mechaninis stabilumas, kurie yra pagrindiniai medžiagos optinio efektyvumo veiksniai.

Kontroliuojamas šildymas iš pažiūros įprastą plastikinę plėvelę paverčia struktūriniu optiniu elementu, galinčiu labai tiksliai manipuliuoti šviesos faze.

Galiausiai, sudėtingiausi optiniai komponentai yra kruopštaus tikslaus temperatūros valdymo, net mechaninio tempimo ir ypač švarių, plokščių šiluminių paviršių, kur šiluminė inžinerija tiesiogiai valdo pačios šviesos elgseną, balanso rezultatas.