CN107407762B - 创建改进的颜色的颜色创建装置及颜色创建方法 - Google Patents

创建改进的颜色的颜色创建装置及颜色创建方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置及颜色创建方法。本发明的颜色创建装置(1000)包括光源(8)、依次附着于所述光源(8)的前方的线偏光部件(10)、第一复折射介质(30a)及第二复折射介质(30b)、以及与所述线偏光部件(10)、第一复折射介质(30a)及第二复折射介质(30b)相隔配置的显示部件(500)。所述第一复折射介质(30a)配置成其主轴和所述线偏光部件(10)的偏光方向构成45°或‑45°，所述第二复折射介质(30b)配置成其主轴与所述线偏光部件(10)的偏光方向相同或垂直，使用1/4波长板。根据本发明，显示部件(500)显示的光的颜色的色度发生改进，能够演绎更多彩的颜色。

Description

创建改进的颜色的颜色创建装置及颜色创建方法
技术领域
本发明涉及利用偏光及复折射现象创建颜色的颜色创建装置，尤其涉及通过复折射使光的各波长的偏光方向各异后照射到显示部件时，通过提高线偏光倾向改进显示部件创建的颜色的颜色创建装置及颜色创建方法。
背景技术
在第一及第二偏光部件之间配置使通过第一偏光部件的光的各波长的偏光方向各异的复折射介质，并照射光使得依次通过这些构成的情况下，透过第二偏光部件的光能够显示出颜色。
本发明人已经利用这种现象发明了多种显示装置或照明装置，这些发明已经申请了韩国专利申请第10-2012-0070627号(发明名称：能够使颜色与模样随观测位置而异的偏光显示装置)、第10-2012-0070519号(发明名称：利用偏光的颜色变换装置)、第10-2011-0124247号(发明名称：偏光照明系统)等。
如上，照明或显示装置利用偏光创建颜色方面能够创建多彩的颜色，并且优选的是创建的颜色的色度越高越好。例如，这种颜色创建装置用于广告展板等的情况下，色度越高、创建的颜色越多彩，就越能够引人注目，越能够提高广告效果。
本发明人在开发利用偏光创建颜色的照明或显示装置时致力于改进所创建颜色的品质，其努力成果有韩国专利申请第10-2013-0055010号(发明名称：创建高色度或深浓度的颜色的利用偏光的颜色创建装置)。其涉及通过配置三个偏光部件与至少两个复折射介质改进所创建颜色的浓度或色度。
然而，本发明人发现偏光并通过复折射介质后进入创建颜色的偏光部件的光(可视光线)中，在各波长偏光状态下，线偏光或即便是椭圆偏光，线偏光倾向高的情况下有助于创建颜色，而圆偏光或接近圆偏光的椭圆偏光则无助于创建颜色。因此，如果在各波长偏光状态下使各波长的线偏光至线偏光倾向高的多，同时使对应于该波长的线偏光方向各异，则可以改进所创建颜色的色度，并且能够创建更多彩的颜色。
其中，线偏光倾向高是指使光的偏光状态为例，如一侧配置圆偏光，另一侧配置线偏光的情况下它们之间为椭圆偏光，随着从圆偏光趋向线偏光侧，其振动状态接近直线，可以称之为线偏光倾向高。
并且，假设可视光线的某两种颜色的波长为线偏光，当其线偏光方向的方向相同或方向虽不完全相同但角度差小的情况下，对应于其两个波长的颜色发生混合，因此无法帮助改进颜色。因此，不同颜色的不同波长发生线偏光的情况下，只有使其线偏光方向尽可能明显不同才能够改进色度、提高颜色多样性以改进颜色。
本说明书中所述的光的线偏光倾向增大或提高线偏光倾向是指光(可视光线)的各波长偏光状态下，整体上使线偏光倾向高的多，同时使各波长的线偏光方向明显不同。
本发明人如上找到了能够提高光的线偏光倾向的方案，本发明便是其成果。
发明内容
技术问题
本发明的目的为提供一种能够通过提高光的线偏光倾向改进颜色的颜色创建装置及颜色创建方法。并且，本发明的目的在于提供一种接收线偏光的光并使之通过复折射介质以在各波长的偏光方向变得不同的状态下提高线偏光倾向并输出的线偏光倾向增大部件。
技术方案
本发明提供一种通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置，其特征在于，包括线偏光倾向增大部件及显示部件，所述线偏光倾向增大部件由接收线偏光的光并使之透过的第一复折射介质与第二复折射介质构成其中，所述第一复折射介质与所述第二复折射介质为膜、片或板形态，液晶除外；所述第一复折射介质与所述第二复折射介质依次配置使得所述线偏光的光依次通过所述第一复折射介质与第二复折射介质；所述第一复折射介质配置成其主轴和所述线偏光的光的线偏光方向不同且不垂直，其相位延迟程度相对于可视光线波长(400nm至700nm)或550nm的可视光线波长在600nm至1400nm范围；所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向构成-20°至20°之间的角度，或配置成和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向的方向构成-20°至20°之间的角度；所述显示部件配置成与所述线偏光倾向增大部件相隔，所述线偏光的光透过所述线偏光倾向增大部件并照射到所述显示部件，所述显示部件仅反射或透过入射的光中特定偏光方向的光以显示给用户。
根据本发明，优选的是所述第一复折射介质的相位延迟程度对于可视光线波长(400nm至700nm)或550nm的可视光线波长在900nm至1200nm之间的范围。
根据本发明，优选的是所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成25°至65°之间的角度或-25°至-65°之间的角度。并且，更为优选的是所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成45°或-45°。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向一致，或和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于入射的线偏光的光的线偏光方向的方向一致。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质为1/4λ相位延迟器(retarder)。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质对于绿色波长(560nm)产生100nm至180nm的相位延迟。
根据本发明，优选的是所述线偏光的光是从光源发出的光通过线偏光部件而生成的，所述线偏光的光的线偏光方向为所述线偏光部件的线偏光方向。该情况下，从所述光源发出的光通过的线偏光部件、所述第一复折射介质及所述第二复折射介质之间可彼此依次附着。
根据本发明，所述显示部件可包括基材部件与设置于所述基材部件的偏光部件。
根据本发明，优选的是设置于所述基材部件的偏光部件为偏光膜、偏光片或偏光板中任意一个。
根据本发明，所述偏光部件可构成彼此相邻的区域之间偏光方向互异的多个偏光区域。
所述显示部件可以由液体、玻璃、结晶、丙烯酸、聚碳酸酯、透明涂料或塑料材质构成而透明或半透明，以使得入射的光中一部分在其表面反射，一部分向其内部透过。
根据本发明，从所述光源发出的光通过的线偏光部件、第一复折射介质及第二复折射介质可共同旋转。
根据本发明，所述光源、从所述光源发出的光通过的线偏光部件及线偏光倾向增大部件均为多个，多个所述光源可彼此点灭。
根据本发明，优选的是所述第一复折射介质与第二复折射介质的主轴位于垂直于入射的光的行进方向的剖面上。
本发明提供一种线偏光倾向增大部件，其特征在于，包括接收线偏光的光并使之透过的第一复折射介质以及第二复折射介质，其中所述第一复折射介质与所述第二复折射介质为膜、片或板形态，液晶除外；所述第一复折射介质与所述第二复折射介质依次配置使得所述线偏光的光依次通过所述第一复折射介质与第二复折射介质；所述第一复折射介质配置成其主轴和所述线偏光的光的线偏光方向不同且不垂直，其相位延迟程度对于可视光线波长(400nm至700nm)或550nm的可视光线波长在600nm至1400nm范围；所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向构成-20°至20°之间的角度，或配置成和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向的方向构成-20°至20°之间的角度。
根据本发明，优选的是所述第一复折射介质的相位延迟程度对于可视光线波长(400nm至700nm)或550nm的可视光线波长在900nm至1200nm之间的范围。
根据本发明，优选的是所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成25°至65°之间的角度或-25°至-65°之间的角度。进一步地，更为优选的是所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成45°或-45°。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向一致，或和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于入射的线偏光的光的线偏光方向的方向一致。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质为1/4λ相位延迟器(retarder)。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质对于绿色波长(560nm)产生100nm至180nm的相位延迟。
根据本发明，优选的是所述线偏光的光是从光源发出的光通过线偏光部件而生成的，所述线偏光的光的线偏光方向为所述线偏光部件的线偏光方向。该情况下，优选的是从所述光源发出的光通过的线偏光部件、所述第一复折射介质及所述第二复折射介质之间彼此依次附着。
根据本发明，优选的是所述第一复折射介质与第二复折射介质的主轴位于垂直于入射的光的行进方向的剖面上。
本发明提供一种通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置，其特征在于，包括线偏光倾向增大部件及显示部件，所述线偏光倾向增大部件由接收线偏光的光并使之透过的第一复折射介质与第二复折射介质构成其中，所述第一复折射介质与所述第二复折射介质为膜、片或板形态，液晶除外；所述第一复折射介质与所述第二复折射介质依次配置使得所述线偏光的光依次通过所述第一复折射介质与第二复折射介质；所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成25°至65°之间的角度或-25°至-65°之间的角度；所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向构成-20°至20°之间的角度，或配置成和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向的方向构成-20°至20°之间的角度；所述显示部件配置成与所述线偏光倾向增大部件相隔，所述线偏光的光透过所述线偏光倾向增大部件并照射到所述显示部件，所述显示部件偏光入射的光以显示给用户。
根据本发明，优选的是所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成45°或-45°。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向一致，或和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于入射的线偏光的光的线偏光方向的方向一致。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质为1/4λ相位延迟器(retarder)。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质对于绿色波长(560nm)产生100nm至180nm的相位延迟。
根据本发明，优选的是所述第一复折射介质与第二复折射介质的主轴位于垂直于入射的光的行进方向的剖面上。
进一步地，本发明提供一种线偏光倾向增大部件，接收线偏光的光并使之透过，包括第一复折射介质及第二复折射介质；其中，所述第一复折射介质与所述第二复折射介质为膜、片或板形态，液晶除外；所述第一复折射介质与所述第二复折射介质依次配置使得所述线偏光的光依次通过所述第一复折射介质与第二复折射介质；所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成25°至65°之间的角度或-25°至-65°之间的角度；所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向构成-20°至20°之间的角度，或配置成和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向的方向构成-20°至20°之间的角度。
根据本发明，优选的是所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成45°或-45°。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向一致，或和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于入射的线偏光的光的线偏光方向的方向一致。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质为1/4λ相位延迟器(retarder)。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质对于绿色波长(560nm)产生100nm至180nm的相位延迟。
根据本发明，优选的是所述第一复折射介质与第二复折射介质的主轴位于垂直于入射的光的行进方向的剖面上。
并且，本发明提供一种线偏光倾向增大方法，其特征在于，包括：线偏光的光入射到第一复折射介质以通过所述第一复折射介质的步骤；以及入射到所述第一复折射介质并通过所述第一复折射介质的光入射到第二复折射介质并通过所述第二复折射介质的步骤；其中，所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成25°至65°之间的角度或-25°至-65°之间的角度；所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向构成-20°至20°之间的角度，或配置成和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向的方向构成-20°至20°之间的角度；所述第一复折射介质与所述第二复折射介质为膜、片或板形态，液晶除外，由合成树脂或天然树脂制成。
根据本发明，优选的是所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成45°或-45°。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向一致，或和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于入射的线偏光的光的线偏光方向的方向一致。
根据本发明，优选的是所述第二复折射介质为1/4λ相位延迟器(retarder)。根据本发明，优选的是所述第一复折射介质与第二复折射介质的主轴位于垂直于入射的光的行进方向的剖面上。
技术效果
根据本发明，线偏光的光通过第一复折射介质而变成各波长的偏光方向各异，该状态下再通过第二复折射介质的过程中其线偏光倾向增大。即，各波长的线偏光倾向高的增多，其各波长的线偏光方向各异。因此，被照射这种线偏光倾向增大的光的显示部件显示的光的颜色的色度发生改进，能够演绎更多彩的颜色。
附图说明
图1为显示本发明的通过提高线偏光倾向改进所创建颜色的颜色创建装置的示意图；
图2为显示显示部件的例子的示意图；
图3至图8显示复折射介质的相位延迟分别为500nm、600nm、700nm、800nm、900nm及1000nm时可视光线区域所对应的各波长的波长的相位延迟的示意图；
图9与图10显示第二复折射介质的主轴的配置条件的示意图；
图11为显示第一复折射介质的主轴的配置条件的示意图；
图12为显示最理想的第一复折射介质与第二复折射介质的配置条件的示意图；
图13为显示如图12配置的情况下线偏光倾向增大的示意图；
图14为显示本发明的又一实施例的示意图。
具体实施方式
以下参考附图具体说明本发明的优选实施例。
图1显示本发明一个实施例的通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置1000。
如图所示，包括光源8，以从所述光源8发出的光的行进方向为基准设置于其前方的线偏光部件10，所述线偏光部件10的前方依次配置有第一复折射介质30a与第二复折射介质30b。
所述线偏光部件10是指受到光源8的光并在光通过过程中使其线偏光，通常，可以用偏光膜、偏光片或偏光板等引起线偏光。
所述第一复折射介质30a与第二复折射介质30b均表示受光并在光通过的过程中使其复折射，本发明所述的第一复折射介质30a与第二复折射介质30b通常为膜、片或板的形态，液晶除外，可通过聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚碳酸酯(PC)等合成树脂制成或玻璃纸之类的天然树脂或其他矿物或天然玻璃等制成。
这些第一复折射介质30a与第二复折射介质30b构成本发明的线偏光倾向增大部件300。
从所述光源8发出的光在通过线偏光部件10的过程中发生线偏光，发生线偏光的光通过依次配置的第一复折射介质30a与第二复折射介质30b。
本实施例的情况下，所述线偏光部件10、第一复折射介质30a及第二复折射介质30b相互依次附着，所述线偏光部件10、第一复折射介质30a、第二复折射介质30b共同旋转。
这种旋转以从光源8发出的光的行进方向(光轴)为中心即以光轴为旋转轴构成。随着这种旋转，由显示部件500创建的颜色如后续所述发生变化。
从所述光源8发出并通过线偏光部件10而发生线偏光的光随后通过线偏光倾向增大部件300，即依次通过第一复折射介质30a与第二复折射介质30b，然后照射到显示部件500。
所述显示部件500使入射的光发生偏光以显示给用户，可以是在基材部件上设置偏光膜、偏光片或偏光板等偏光部件而成。
所述基材部件可以是非透明或半透明或透明的。
在显示部件500，光通过偏光部件并被基材部件反射而再次通过偏光部件并射出(基材部件非透明或半透明的情况)或透过基材部件并射出(基材部件半透明或透明的情况)，用户能够看到这些光，从而构成显示器。半透明基材部件的情况下，部分光反射而再次通过偏光部件并射出，部分光透过基材部件并射出。
图2显示上述显示部件500的一个例子。
如图所示，具有基材部件50，其前面设置有作为偏光部件的偏光膜。
该情况下，所述偏光膜构成多个偏光区域51、52、53，这些偏光区域51、52、53之间的偏光方向互异。
这些偏光区域51、52、53可以整体构成文字、图案或角色等形态，该附图显示的是构成D字。
如上所述，所述显示部件500使入射的光发生偏光使得用户看到。然而，入射的光的一部分透过的同时在其表面部分反射的情况下，该反射光基于入射角、反射角及折射角全部或部分偏光。因此玻璃、丙烯酸、聚碳酸酯、结晶、其他塑料材质等汇总使光的一部分透过的同时在表面发生反射能够作为本发明的显示部件500。例如，玻璃板或结晶材质的造型物、透明膜、水等液体可作为本发明的显示部件500。
如上线偏光后通过所述线偏光倾向增大部件300的光照射到显示部件500，根据本发明，所述线偏光倾向增大部件300与显示部件500之间相隔，所述显示部件500选择性地仅反射或透过入射的光中特定偏光方向的光以显示给用户形成显示器。
图1显示从光源8发出并通过线偏光部件10后通过线偏光倾向增大部件300的光70a照射到显示部件500，该光70a在显示部件500发生偏光而反射，用户可视如上在显示部件500偏光并反射的光而构成显示器。
在此，所述显示部件500创建和显示颜色，所述线偏光部件10、第一复折射介质30a及第二复折射介质30b共同旋转的情况下，由所述显示部件500创建的颜色发生变化，若显示部件500中存在彼此相邻且偏光方向不同的区域的情况下，彼此间偏光方向不同的区域之间创建不同的颜色，这样创建的颜色分别发生变化。
所述显示部件500为如图2所示的基材部件上设置有偏光膜、偏光片或偏光板等偏光部件的显示部件的情况下，所述线偏光部件10、第一复折射介质30a及第二复折射介质30b静止，这种显示部件500旋转的情况下也能够使得所述显示部件500创建的颜色发生变化，设置于基材部件的偏光部件中具有彼此相邻且偏光方向不同的区域的情况下，彼此间偏光方向不同的区域之间创建不同的颜色，这样创建的颜色分别发生变化。
根据本发明，所述第一复折射介质30a配置成其主轴(principal axes)和线偏光的所述光的线偏光方向不同(平行)也不垂直，并且其相位延迟程度对于可视光线波长(400nm至700nm)在600nm至1400nm范围为宜。
复折射介质中单轴型(Uniaxial)结晶的光轴(Optic Axis)包含于平面内的结构的情况下，形成正常光线(Ordinary Ray或Ordinary wave)及异常光线(ExtraordinaryRay或Extraordinary Wave)的偏光的方向彼此垂直，所述两个偏光方向称为结晶的主轴(Principal Axes)，这种主轴通常分为高速轴(Fast Axis)与低速轴(Slow Axis)。因此高速轴与低速轴彼此垂直，这些高速轴与低速轴在介质为膜、片或板形态的板状形的情况下均包含于同一平面内为宜。
复折射介质中双轴型(Biaxial)结晶的情况下形成两个光轴，具有三个主轴，折射率即(光的速度)对于三个主轴各异，这种复折射介质的情况下，对于包括两个主轴的平面，使光向剩余一个主轴方向通过时，该平面上的两个主轴在向其中一个主轴方向偏光的光的行进快于向其余一个主轴方向偏光的光的行进的情况下可分别视为高速轴与低速轴，所述两个主轴彼此垂直。
上述双轴型结晶的情况下，即便是上述光不向三个主轴中任意一个主轴方向通过的情况，只要是随着光的行进发生的两个光线(正常光线、异常光线，双轴型结晶的情况下还有仅由两个异常光线的情况)的偏光方向彼此垂直的情况下，其中一个光线的行进速度快于其余一个光线的行进速度的情况下可以将各光线的偏光方向视为高速轴与低速轴。
根据本发明，所述第一复折射介质30a与第二复折射介质30b可以是单轴型结晶或双轴型结晶，单轴型结晶的情况下光轴包含于平面内为宜，双轴型结晶的情况下包括三个中的两个主轴的平面使得偏光的光向剩余一个主轴方向通过为宜。
并且，第一复折射介质及第二复折射介质为膜、片或板形态的板状形，单轴型结晶的情况下光轴和包括高速轴及低速轴的平面，以及双轴型结晶的情况下包括三个主轴中两个主轴的平面构成非构成板状形的厚度的侧的面为宜。
人工延伸化学树脂或天然树脂等方法制成的复折射介质大部分为板状形，通常单轴型结晶的情况下光轴与包括高速轴及低速轴的平面，双轴型结晶的情况下包括三个主轴中的两个主轴的平面构成非构成板状形的厚度的侧的面。
并且，上述板状形的第一复折射介质与第二复折射介质配置成包括其两个主轴的平面相对于光的行进方向垂直为宜。
以下对上述的优选情况进行基本说明。
并且，将单轴型结晶的高速轴与低速轴合起来称为‘主轴(axes)’，将双轴型结晶中除光的行进方向的垂直于主轴以外的和光的行进方向垂直的剖面上的其余两个主轴分别视为高速轴与低速轴并称为‘主轴(axes)’。
因此，第一复折射介质30a与第二复折射介质30b的主轴分别位于与向所述第一复折射介质30a与第二复折射介质30b入射的光的行进方向垂直的剖面上。
所述第一复折射介质30a配置成其主轴中任意一个的方向不同于入射的所述线偏光的光的线偏光方向，向所述第一复折射介质30a入射并通过的线偏光的光的各波长发生相位延迟。并且，上述在第一复折射介质30a发生的相位延迟对于可视光线区域的波长(400nm至700nm)在600nm至1400nm范围为宜。
可视光线通常是波长为400nm(紫色)至700nm(红色)之间的光，图3到图8分别显示复折射介质引起的相位延迟为500nm、600nm、700nm、800nm、900nm及1000nm的情况，显示可视光线区域(400nm至700nm)的各波长所对应的相位延迟(即，以波长的长度λ(lambda)为基准显示的相位延迟)，可以确认复折射介质使得发生相位延迟的情况下对应于可视光线的各波长的相位延迟各异，复折射介质的相位延迟程度发生变化的情况下对应于各波长的相位延迟也发生变化。
由此可知，复折射介质有600nm以上的相位延迟时，可视光线中至少一个能够发生1/2λ的相位延迟。例如，复折射介质的相位延迟为600nm时，可视光线中400nm的紫色波长发生1/2λ的相位延迟，同时可视光线中600nm波长发生相位延迟λ。并且，复折射介质具有小于600nm的相位延迟值的情况下，可视光线区域不存在分别具有1/2λ和λ两种相位延迟值的两种波长的情况。
本发明按波长提高偏光状态的线偏光倾向，各波长的线偏光越多越好，相对于波长相位延迟的情况下，1/2λ或λ至0的相位延迟情况即表示成为线偏光，这种情况下，没有发生相位延迟1/2λ、λ的波长即表示通过第一复折射介质30a的可视光线的波长中没有具有对应于该相位延迟的线偏光的波长。
因此，优选的是第一复折射介质30a的相位延迟为600nm以上使得可视光线区域中线偏光的波长因其相位延迟而成为两个以上。该情况下，分别发生相位延迟1/2λ、λ的波长的偏光方向互异。
然后，复折射介质的相位延迟程度越大，各波长的相位延迟越均匀分布。参见图3至图8可知，复折射介质的相位延迟以600nm、700nm、800nm、900nm、1000nm的顺序增大的过程中各波长的相位延迟逐渐均匀分布。
基本上，可视光线的整个区域的各波长的相位延迟均匀分布能够使得创建多彩的颜色，因此优选。
而复折射介质的相位延迟超过900nm接近1000nm情况下发生其相位延迟重叠的部分。各波长的相位延迟重叠是指虽然是不同颜色的波长，但其偏光状态相同，因此显示部件500创建颜色时不同颜色的发生混合而导致色度下降。
因此，优选的是各波长的相位延迟均匀分布且不重叠。需要在这些基准下选择最佳值。
从这种观点来看，达到可视光线区域中波长最长的红色700nm的2λ的相位延迟值为1400nm左右，超过该值的情况下重叠部分过宽而不利。因此，优选的是第一复折射介质30a的相位延迟的上限值为1400nm。
尤其，根据本发明人的感官实验，第一复折射介质30a的相位延迟为900nm到1200nm之间的情况下色度最佳。
因此根据本发明，所述第一复折射介质30a的相位延迟对于可视光线的波长在600nm至1400nm之间为宜，更为优选的是在900nm至1200nm之间。
尤其，可视光线区域400nm至700nm中相位延迟最均匀分布的是933.33nm，因此，最优选的是第一复折射介质30a的相位延迟为933.33nm。
所述第一复折射介质30a的相位延迟相对于可视光线波长在600nm至1400nm之间为宜，优选的是在900nm至1200nm之间。根据可视光线的波长，或者根据介质，介质的折射率(该波长的光在介质中的速度)可发生细微差异，因此实际上为了方便，可以以可视光线波长带的中间550nm为基准。
因此，可以说本发明中第一复折射介质30a的相位延迟对于550nm的可视光线波长在600nm到1400nm的范围，优选的是在900nm至1200nm之间。
并且，根据本发明，优选的是所述第二复折射介质30b配置成其主轴中任意一个和向所述第一复折射介质30a入射的线偏光的光的线偏光方向构成-20°至20°之间的角度(图10中(b))，或者配置成和以第一复折射介质30a的任意一个主轴为基准对称于向所述第一复折射介质30a入射的线偏光的光的线偏光方向的方向构成-20°到20°之间的角度(图10的(c))。更为优选的是所述第二复折射介质30b配置成其主轴中任意一个和向所述第一复折射介质30a入射的线偏光的光的线偏光方向一致，或配置成和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向的方向一致(图10中(a))。
参见图9，通常，因通过偏光方向为a1的偏光部件10而偏光方向为a1的光(可视光线)通过主轴为P1与P2的第一复折射介质30a时(参见图9中(a))，对于波长的相位延迟为λ的波长的偏光方向像入射偏光一样保持a1，而对于波长的相位延迟为1/2λ的波长的偏光方向成为以第一复折射介质的任意一个主轴P1、P2为基准对称的方向。
即，其偏光方向为a1的入射偏光通过第一复折射介质30a时(参见图9中(b))，对于波长的相位延迟为1/2λ的波长的偏光方向成为以所述第一复折射介质的任意一个主轴P1、P2为基准对称的方向(参见图9中(c))。
参见图10中(a)，线偏光部件10的偏光方向为a1，但第二复折射介质30b的主轴中任意一个的方向为与所述偏光方向a1一致的a31或相对于第一复折射介质的主轴P1、P2中任意一个对称于所述偏光方向a1的方向a32。
线偏光部件的线偏光方向与第一复折射介质的主轴的角度为45度或-45度的情况下，原来的线偏光方向λ与其对称于第一复折射介质的任意一个主轴的方向(1/2λ)彼此垂直，因此使第二复折射介质的任意一个主轴与原来的线偏光部件的线偏光方向一致的情况下，第二复折射介质的其余一个主轴也理所当然成为将原来的线偏光方向(λ)对称于第一复折射介质的任意一个主轴的方向(1/2λ)，从而与原来线偏光部件的线偏光方向的垂直方向一致。
如上，使所述第二复折射介质30b的主轴的方向a31、a32与向所述第一复折射介质30a入射的线偏光的光的线偏光方向a1一致或与相对于所述第一复折射介质的主轴P1、P2对称于向所述第一复折射介质30a入射的线偏光的光的线偏光方向a1的方向a32一致的情况下，所述第二复折射介质30b的主轴的方向a31、a32和分别通过所述第一复折射介质30a的过程中对于波长发生相位延迟λ的波长或发生1/2λ的波长的线偏光方向一致，相对于这些波长的相位延迟为λ或1/2λ的波长将不发生相位延迟地如实通过第二复折射介质30b。
如上，使线偏光部件的线偏光方向与第一复折射介质的主轴构成45度或-45度角，使第二复折射介质的任意一个主轴相对于原来的线偏光部件的线偏光方向一致的情况下，λ及1/2λ的波长均不发生相位延迟地如实通过第二复折射介质30b。
因此，通过第一复折射介质30a的过程中生成的线偏光在通过第二复折射介质30b时仍保持其线偏光状态射出，能够起到不影响现有线偏光且将圆偏光变为线偏光的作用。
参见图10中(b)，所述第二复折射介质30b配置成其主轴中一个(其方向为图10中(a)的a31或a32中一个)配置成和向所述第一复折射介质30a入射的线偏光的光的线偏光方向a1构成-20°(a311′)至20°(a311)之间的角度。或者如图10中(c)所示，所述第二复折射介质30b配置成其主轴中一个(其方向为图10a中a31或a32中一个)和相对于所述第一复折射介质30a的主轴P1、P2对称移动向所述第一复折射介质30a入射的线偏光的光的线偏光方向a1的方向a12构成-20°(a312)至20°(a312′)之间的角度。
这是基于第二复折射介质30b的主轴的方向与线偏光部件的偏光方向a1一致或和与线偏光部件的偏光方向a1对称于所述第一复折射介质的主轴的方向一致的情况下，保持通过第一复折射介质30a的过程中生成的线偏光的同时发射，因此是最优选的，但第二复折射介质30b的主轴的方向如上在-20°至20°范围的情况下色度也不会急剧下降而是保持预定的水平的感官实验结果得到的。
根据本发明，优选的是第一复折射介质30a配置成其主轴与入射的所述线偏光的光的线偏光方向a1构成25°至65°之间的角度或-25°至-65°之间的角度，更为优选的是所述第一复折射介质30a配置成其主轴与入射的所述线偏光的光的线偏光方向a1构成45°或-45°。
首先参见图12，第一复折射介质30a配置成其主轴的方向a21、a22与线偏光部件10的线偏光方向a1构成45°或-45°。
如上，线偏光的光向第一复折射介质30a入射成和其主轴构成45°或-45°角度的情况下，入射的线偏光的光的分为±45°的向量成分的向量大小变成相同，a)任意两种波长分别发生相位延迟λ(或0)、1/2λ的情况下，由此引起的线偏光的向量大小相同、其方向彼此垂直，b)任意波长发生相位延迟1/4λ或3/4λ的情况下构成圆偏光。
如上构成圆偏光的情况下，以后可使用1/4λ相位延迟器(1/4λretarder，关于可视光线的1/4λ相位延迟器，即相对于可视光线，严格来讲相对于可视光线中绿色波长发生1/4λ相位延迟，以下相同)或相对于可视光线(严格来讲相对于可视光线中的绿色波长560nm)发生100nm至180nm之间的相位延迟的部件作为第二复折射介质30b，将圆偏光最大程度地变为线偏光，以最大化通过第一复折射介质30a与第二复折射介质30b的光的线偏光倾向。
如上，线偏光的光向第一复折射介质30a入射成与其主轴构成45°或-45°角度的情况下，引起1/2λ相位延迟的波长称为其方向与原来的线偏光方向垂直的线偏光，引起λ相位延迟的波长成为线偏光方向与原来线偏光方向相同的线偏光，引起1/4λ与3/4λ相位延迟的波长分别为其旋转方向不同的圆偏光。
如上，线偏光的光向第一复折射介质30a入射成与其主轴构成45°或-45°角度的情况下，通过第一复折射介质30a的过程中，参见图13，按波长成为与原来线偏光相同方向的线偏光101a，向垂直于原来线偏光的线偏光103a，旋转方向互异的两个圆偏光102a、104a，且它们之间的波长根据相位延迟程度成为椭圆偏光。
之后通过第二复折射介质30b，当采用1/4λ相位延迟器作为第二复折射介质30b，并且使其主轴与原来入射的线偏光的方向相同或垂直的情况下，再次参见图13，圆偏光102a、104a由于1/4λ相位延迟器而成为与原来入射的线偏光的方向构成45°或-45°角度的线偏光102b、104b，通过第一复折射介质30a的过程中成为与原来线偏光相同或垂直的线偏光101a、103a仍保持原来的线偏光101b、103b输出。
从而，如上使得可视光线区域无接近圆偏光的波长。各波长分别向不同的四个方向形成线偏光的情况下线偏光倾向最大化。
如上，线偏光的光向第一复折射介质30a入射成与其主轴构成45°或-45°角度，之后调节第二复折射介质30b的相位延迟程度与配置角度即可最大化线偏光倾向。
参见图11，优选的是第一复折射介质30a配置成其主轴与入射的所述线偏光的光的线偏光方向a1构成25°至65°之间的角度a21或构成-25°至-65°之间的角度a22。
这是基于虽然第一复折射介质30a配置成其主轴的方向和线偏光的光的线偏光方向a1构成45°或-45°角度是最优选的，但配置成25°至65°之间的角度或-25°至-65°之间的角度的情况下色度也不会急剧下降，而是保持预定水平的感官实验得到的结果。
这种情况下，即使得不到完整的四个线偏光，但至少能够得到接近线偏光的椭圆偏光，从而能够使色度保持预定水平。
这是因为第一复折射介质30a的主轴方向与线偏光的光的线偏光方向a1不构成45°或-45°角度的情况下能够得到三个线偏光。这种情况下，线偏光a1的光通过第一复折射介质30a而得到的两个线偏光中一个无法与第二复折射介质30b的主轴一致，而无法与第二复折射介质30b的主轴一致的线偏光形成椭圆偏光。但可知这种情况下线偏光也增大。
如上所述，所述第二复折射介质30b为1/4λ相位延迟器(retarder)的情况下能够使通过第一复折射介质30a而变成圆偏光的光变成线偏光，因此是优选的。
如周知地，1/4λ相位延迟器(retarder)被称为1/4λ波长板或1/4波长板(quarter-wave plate)等。
并且，所述第二复折射介质30b不使用1/4λ相位延迟器(retarder)的情况下，优选的是相对于可视光线(严格来讲相对于可视光线中绿颜色波长(560nm))发生100nm至180nm的相位延迟，这是因为100nm是紫色(400nm)的1/4λ，180nm是红色(700nm)的约1/4λ，因此在100nm至180nm范围时在可视光线区域能够产生接近1/4λ相位延迟的效果。该情况下，由于560nm的1/4为140nm，因此最优选的是140nm。
该情况下，通过第一复折射介质30a而成为圆偏光或接近圆偏光的椭圆偏光在通过上述发生100nm至180nm的相位延迟的第二复折射介质30b的过程中成为线偏光或至少接近线偏光的椭圆偏光，因向第一复折射介质30a入射的线偏光的光随着通过第一复折射介质30a与第二复折射介质30b，其线偏光倾向增大，创建的颜色的色度出现改进，能够创建多彩的颜色。
如上所述，所述第一复折射介质30a与第二复折射介质30b可以是单轴型结晶或双轴型结晶。单轴型结晶的情况下优选的是使光轴包含于平面内，双轴型结晶的情况下优选的是使包括三个中两个主轴(作为光轴的主轴)平面配置成偏光的光向剩余一个主轴(不是光轴的主轴)方向通过。
而一般情况下，向特定复折射介质入射光(未偏光的光)的情况下，垂直于入射的光的行进方向的剖面的无数偏光成分中具有特定方向的偏光成分的光的行进快或慢于其他特定方向的偏光成分的光的行进，这最终是复折射，因此偏光的光入射到复折射介质后射出时各波长发生不同的相位差。
因此，即使所述第一复折射介质30a与第二复折射介质30b不是上述优选情况，即不是单轴型结晶的情况下光轴包含于平面内或双轴型结晶的情况下包括三个中两个主轴的平面配置成偏光的光向剩余一个主轴方向通过等情况，但只要是得到入射的偏光的光通过复折射介质而使得各波长发生不同的相位差的结果，则都能够用作本发明的第一复折射介质及第二复折射介质。
该情况下，发生线偏光并通过第一复折射介质的可视光线的相位延迟程度也应该在600nm至1400nm之间，优选的是在900nm至1200nm之间，对于向第二复折射介质入射并通过的可视光线的相位延迟的程度而言，对于可视光线中绿色波长(560nm)的相位延迟应该是100nm至180nm，优选的是140nm。并且，第二复折射介质的情况下如上所述，优选的是使用1/4λ相位延迟器。
但这种情况下相比于上述优选情况，即单轴型结晶的情况下光轴包含于平面内或双轴型结晶的情况下包括三个中两个主轴的平面配置成偏光的光向剩余一个主轴方向通过等情况，颜色多样性、颜色的色度等可能会下降。
图14显示本发明又一实施例的颜色创建装置2000。
该情况下具有多个光源8a、8b、8c，对于各光源8a、8b、8c设置有线偏光部件10a、10b、10c及线偏光倾向增大部件300a、300b、300c。
从各光源8a、8b、8c发出的光通过各线偏光部件10a、10b、10c及线偏光倾向增大部件300a、300b、300c后照向同一显示部件500。
根据本实施例，所述多个光源8a、8b、8c彼此间开关。该情况下，所述显示部件500创建的颜色也随着开关发生变化。
如上，本发明在使线偏光并入射的光依次通过两个复折射介质的同时调整各复折射介质的配置或特性以最大化射出的光的线偏光倾向，并将该线偏光倾向最大化的光照射到本发明的显示部件，从而能够改进显示的颜色的色度，创建多彩的颜色。

Claims (16)

1.一种通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置，其特征在于，包括线偏光部件、线偏光倾向增大部件及显示部件，其中：
(a0)所述线偏光部件接收从光源入射的光且在光通过的过程中使其线偏光；
(a)所述线偏光倾向增大部件由从所述线偏光部件接收线偏光的光并使之透过的第一复折射介质与第二复折射介质构成，其中，
(a1)所述第一复折射介质与所述第二复折射介质为膜、片或板形态，液晶除外；
(a2)所述第一复折射介质与所述第二复折射介质依次配置使得所述线偏光的光依次通过所述第一复折射介质与第二复折射介质；
(a31)所述第一复折射介质配置成其主轴和所述线偏光的光的线偏光方向不同且不垂直，其相位延迟程度对于可视光线波长400nm至700nm或550nm的可视光线波长在800nm至1400nm范围；
(a32)所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成25°至65°之间的角度或-25°至-65°之间的角度；
(a41)所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向构成-20°至20°之间的角度，或配置成和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向的方向构成-20°至20°之间的角度；
(a42)所述第二复折射介质为1/4λ相位延迟器(retarder)，或者对于绿色波长560nm产生100nm至180nm的相位延迟；
(b)所述显示部件配置成与所述线偏光倾向增大部件相隔，所述线偏光的光透过所述线偏光倾向增大部件并照射到所述显示部件，所述显示部件仅反射或透过入射的光中特定偏光方向的光以显示给用户。
2.根据权利要求1所述的通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置，其特征在于：
所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成45°或-45°。
3.根据权利要求1或2所述的通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置，其特征在于：
所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向一致，或和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于入射的线偏光的光的线偏光方向的方向一致。
4.根据权利要求1所述的通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置，其特征在于：
从所述光源发出的光通过的线偏光部件、所述第一复折射介质及所述第二复折射介质之间彼此依次附着。
5.根据权利要求1所述的通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置，其特征在于：
所述显示部件包括基材部件与设置于所述基材部件的偏光部件。
6.根据权利要求5所述的通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置，其特征在于：
设置于所述基材部件的偏光部件为偏光膜、偏光片或偏光板中任意一个。
7.根据权利要求6所述的通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置，其特征在于：
所述偏光部件构成彼此相邻的区域之间偏光方向互异的多个偏光区域。
8.根据权利要求1所述的通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置，其特征在于：
所述显示部件由液体、玻璃、结晶、丙烯酸、聚碳酸酯、透明涂料或塑料材质构成而透明或半透明，以使得入射的光中一部分在其表面反射，一部分向其内部透过。
9.根据权利要求4所述的通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置，其特征在于：
从所述光源发出的光通过的线偏光部件、第一复折射介质及第二复折射介质共同旋转。
10.根据权利要求4所述的通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置，其特征在于：
所述光源、从所述光源发出的光通过的线偏光部件及线偏光倾向增大部件均为多个，多个所述光源彼此开关。
11.根据权利要求1所述的通过提高线偏光倾向创建改进的颜色的颜色创建装置，其特征在于：
所述第一复折射介质与第二复折射介质的主轴位于垂直于入射的光的行进方向的剖面上。
12.一种线偏光倾向增大部件，从接收从光源入射的光且在光通过的过程中使其线偏光的线偏光部件接收线偏光的光并使之透过，其特征在于，包括：
(a)第一复折射介质；以及
(b)第二复折射介质；其中，
(c1)所述第一复折射介质与所述第二复折射介质为膜、片或板形态，液晶除外；
(c2)所述第一复折射介质与所述第二复折射介质依次配置使得所述线偏光的光依次通过所述第一复折射介质与第二复折射介质；
(c31)所述第一复折射介质配置成其主轴和所述线偏光的光的线偏光方向不同且不垂直，其相位延迟程度对于可视光线波长400nm至700nm或550nm的可视光线波长在800nm至1400nm范围；
(c32)所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成25°至65°之间的角度或-25°至-65°之间的角度；
(c41)所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向构成-20°至20°之间的角度，或配置成和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向的方向构成-20°至20°之间的角度；
(c42)所述第二复折射介质为1/4λ相位延迟器(retarder)，或者对于绿色波长560nm产生100nm至180nm的相位延迟。
13.根据权利要求12所述的线偏光倾向增大部件，其特征在于：
所述第一复折射介质配置成其主轴和入射的所述线偏光的光的线偏光方向构成45°或-45°。
14.根据权利要求12或13所述的线偏光倾向增大部件，其特征在于：
所述第二复折射介质配置成其主轴中一个方向和向所述第一复折射介质入射的线偏光的光的线偏光方向一致，或和以第一复折射介质的任意一个主轴为基准对称于入射的线偏光的光的线偏光方向的方向一致。
15.根据权利要求12所述的线偏光倾向增大部件，其特征在于：
从所述光源发出的光通过的线偏光部件、所述第一复折射介质及所述第二复折射介质之间彼此依次附着。
16.根据权利要求12所述的线偏光倾向增大部件，其特征在于：
所述第一复折射介质与第二复折射介质的主轴位于垂直于入射的光的行进方向的剖面上。
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