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在本文中,我們分別提出兩個理論模型欲解釋彩色濾光片所造成 LCD 對比度下降的物理機制,並且就我們所知,到目前為止,尚無人對其物理 機制作詳細的探討。

然而米氏散射模型在顆粒半徑較大時存在爭議性的計算結果,以下我 們將對其進行深入的討論。

第 3. 2 節末我們已經提到,米氏散射模型無法完全解釋文獻上的結果,

在此我們要提出其原生的缺陷與可能的改善方向。我們所提出的米氏散射 模型乃是針對單一顆粒子,然而彩色濾光片中不可能只含有一顆顏料粒子,

僅用單顆顏料粒子的散射結果來解釋整個彩色濾光片造成之解偏現象,是 與現實不符的。若把單粒子改成群粒子,則在物理觀點上將較為合理,但 如此單粒子散射理論將不復適用或必須加以擴充。已有許多文獻對群粒子 散射的理論進行探討[19] ~ [24],我們相信把群粒子納入考量將是散射模型 未來的發展方向。

若 進 一 步 探 究 群 粒 子 散 射 理 論 , 我 們 可 以 將 其 大 略 的 區 分 為 團

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(aggregated)粒子散射[19] ~ [22]與 Radiative Transfer[23] ~ [26]兩種。

團粒子散射理論可視為單粒子的米氏散射理論之擴充,其概念乃為考 慮許多個別半徑可相同或不同,並且在空間上任意分布的粒子其在巨觀的 散射行為。此理論在解釋由個數不多的粒子所構成的「粒子團」時存在優勢,

但其重大的缺點在於隨著粒子個數的上升,其計算所消耗的硬體資源也跟 著上升,文獻[22]甚至以分散式計算(distributed computing)進行處理;由 於在計算上將每個粒子對其他粒子的交互影響都考慮進去,故其對於硬體 需求隨粒子數目增加而上升乃是必然的結果。顯然,若以團粒子散射理論 來套用我們的需求將不符效率。

反觀 Radiative Transfer 理論,其一開始就是為了解釋平行介質層中帶 有許多粒子所造成的散射現象,故此理論符合我們的需求。雖然 Radiative Transfer 理論在開始發展時偏向忽略光的偏振性質,但已有文獻[24] ~ [26]

將其理論加以擴充至可納入光的偏振性,而我們對於此理論相關的研究也 正在進行。

最後,我們要在此指出釐清顏料粒子的材料性質之必要性。本文中我 們所使用的兩種模型都存在不同的預設條件,即粒子是否在光學上為等方

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向性的。等效波板模型為事先假設顏料粒子會造成雙折射(光學非等方向 性),故其折射率有𝑛𝑒與𝑛𝑜的區別,也使得其擁有利用瓊斯矩陣來計算的正 當性;然而米氏散射模型則剛好相反,回顧第 3. 2 節,我們一開始即假設 顏料粒子是光學等方向性的。故,若能釐清顏料粒子的材料性質將給予我 們進一步的資訊去決定該往哪個方向繼續發展或修正。

然而,在未知顏料粒子之材料性質的情況下,其尺寸與光波長之關係 將給予我們該應用何種模型的初步判斷依據。若粒子的尺寸遠小於入射光 波長時,散射模型將主導彩色濾光片的出射光行為;此時我們可以無視粒 子的光學等方向性與非等方向性之區別。反之,若粒子尺寸接近或者大於 入射光波長,則此時就有必要考慮其為光學等方向性或非等方向性。

由以上,我們總結了我們的計算結果,並指出所有我們認為在本文中 尚未釐清與待探討的項目,相信對未來的研究有一定程度之幫助。

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