r 442 69 2 A7 B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明係有關於一種當讓具有多個偏光面的自然光入 射，而取出其中具有特定之偏光面的光束時，藉著讓具有 其他的偏光面的光束旋轉而可以增加取出具有特定之偏光 面的光束的偏光轉換裝置以及其製造方法•更者，本發明 係有關於一種利用該偏光轉換裝置的光學轉換裝置及使用 該光荸轉換裝置的電子機器· 背景技術 利用偏光作用之光學轉換裝置的一例則有液晶顯示裝 置·該液晶顯示裝置已知有如第2 3圓所示之背景光方式 的液晶顯示裝置3 0 0 *該液晶顯示裝置3 0 0，在自背 景光3 1 0朝液晶單元3 2 0的光入射方向，在液晶單元 3 2 0的前段配置偏光元件3 3 0，使透遇該液晶單元 3 2 0的光束通過檢光元件3 4 0 * 經濟部中喪棣準局貝工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此，自背景光3 1 0射出的光，在某個方向具有偏 光面，該光可以看成係由在縱軸具有向量成分的光束以及 在與該縱軸垂直相交之横軸具有向量成分的光合成而成者 *在光學上，前者被稱爲P波*後者被稱爲S波。 偏光元件3 3 0係一可以讓在縱軸具有向置成分的光 束透過*而不會在横_具有向置成分的光束透過而吸收或 是反射者•而在液晶顯示裝置中所使用者則屬於其中之吸 收的型態。常白型態（normal white)的液晶顯示#置· 可以透遇檢光元件3 4 0的光的偏光面，則是與讓通過偏 本紙張尺度逍用中國Η家鏢率（CNS ) A4*t格（210X297公釐） 』 -4 - 娌濟部中夬梂準扃貞工消费合作社印装 “269 2 A7 B7五、發明説明（2 ) 光元件3 3 0的光藉由液晶單元3 2 0而扭轉一定之扭轉 角度的偏光面成一致* 當爲自然光時，則偏光面在縱軸、橫軸上的向置成分 分別爲5 0%，由於通過偏光元件3 3 0 *因此即使在理 想上也會有5 0%的光會被濾掉。實際上*當將入射光的 強度設爲1 0 0%時，則由於光的損失，透過偏光元件 3 3 0的光會在3 5%以下* 即使是反射型的液晶顯示裝置，位於光之入射側之偏 光元件的光通過能力也與上述之背面光方式的液晶顯示裝 置相同· 如此般，利用偏光元件3 3 0之習知的液晶顯示裝置 3 3 0，只能夠有一部分的入射光利用在顯示上，而成爲 液晶顯示裝置在達成低消耗電力化/高輝度化時的障礙。 例如，背景光方式的液晶顯示裝置3 0 0 ·由於偏光 元伴3 3 0的光利用率低*因此必須要有可以输出能夠通 過偏光元件3 3 0之光通過置之2倍以上之光ft的光源· 因而，以往例如備有液晶顯示裝置之筆記型電腦等所需要 之電力的大部分均消耗作爲背景光的光源*因此·只要是 不能夠減少背景光的功率*則在減低液晶顯示裝置之消耗 電力方面會有其限制· 又，由於來自背景光的光會爲偏光元件（偏光板）所 吸收而被轉換成熱，因此，面板面的溫度會上昇|而會對 面板上的元件、液晶的化學組成造成惡劣的影響，遂導致 液晶顯示裝置之光學性能或是信賴性降低· 本纸银尺度逍用中《困家橾率（CNS ) A4現格（210X297公釐) : (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) “269 2 A7 _B7 _ 五、發明説明（3 ) 本發明之目的則有鑑於習知之問題，其主要是提供一 種儘力排除在使入射作爲顯示用途之光的偏光方向排齊時 所產生之浪费情形，而能夠提髙光之利用率的偏光轉換裝 置。 本發明之其他的目的在於提供一種適於製造上述偏光 轉換裝置之偏光轉換裝置的製造方法。 本發明之又一其他的目的在於提供一種藉由利用上述 偏光轉換裝置而構成液晶顯示裝置等之光學轉換裝置，而 提髙光利用率，形成明亮的顯示畫面或者是大幅地減低光 源之消耗電力的光學轉換裝置· 本發明之又一其他的目的在於提供一種藉由利用上述 光學轉換裝置來構成電子機器而提高光利用率，形成明亮 的顯示畫面，或者是大幅地減低光源之消耗電力，更者， 可以隨著光利用率的提升而提高功能上的信賴性，或者是 達成小型化的電子機器· 發明之掲霣 經濟部中央樣準局貝工消t合作社印氧 (請先閲讀背面之注意事項再填窩本頁) 根搛本發明之一態樣，其主要係針對一將具有多個偏 光面的入射光轉換成具有特定之偏光面的光的偏光轉換裝 置，其特徵在於： 備有配置成可以在旋光性產生異方性的旋光性物質， 藉由該旋光性物質使上述具有特定之偏光面之光旳強度增 加，且使具有與上述特定之偏光面呈垂直相交之偏光面之 光束的強度降低· 本紙張尺度適用中國β家橾率（CNS)A4*t<M21〇x297公釐）_ β _ A7 B7 五、發明説明（4 ) 所謂在本發明中所使用之旋光性物質的旋光性係指直 線偏光通過物質內部出來之透過光的偏光面相對於入射光 的偏光面旋轉某個角度的現象，而顯示該現象的物質稱爲 旋光性物質或是光學活性物質》 該種旋光性物質大致上分成在分子未具有對掌中心（ chiral center)，而在結晶體則顯示光學活性的物質以 及在分子內具有不對稱碳原子（asymmetric carbon atom )等之對掌中心的有機物質。前者的物質有水晶，朱砂、 硫酸鋰鉀、LiKS〇4 、過氣酸鈉、臭酸鈉等而後者 的物質有乳酸、酒石酸、酒石酸鹽、蔗糖、丙胺酸、葡萄 * 糖等的有機物質· 經濟部中夬樣準局貝工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此，以在分子內具有對掌中心的有機物質爲例•在 分子單髖的狀態下，如第1圚所示，入射光之某一個偏光 面*例如第1圖之具有水平偏光面之光束的第1入射向量 成分1 0，在旋光性物質1內部*.相對於水平的偏光面旋 轉一旋光角度•又，在入射光中具有其他之偏光面， 例如第1圖之垂直偏光面的第2入射向量成分2 0，在旋 光性物質1內部*相對於垂直的偏光面旋轉一旋光角度 02·旋光角度的大小比•例如成爲<02 •爲此， 當著眼於一個分子時•則該分子在旋光角度具有異方性。 但是，對於由多數分子所構成之非晶狀態的固髖或是 聚合物乃至於水溶液的狀態*每個分子的異方性都會在某 個角部產生，由於其異方性會彼此抵消，因此即使，任何 的偏光面，旋光角度都會變成相同，而喪失了異方性* 本紙張尺度適用中困國家搞率（CNS) A4洗格（210X297公* > _ 7 _ ： d4269 2 A7 _____B7_ 五、發明説明（5 ) 在本發明中則使用了配置成可在旋光性產生異方性的 旋光性物質•因此，藉由上述旋光性物質具有多個旋光性 分子，而分別使上述多個旋光性分子的3次元配置排齊， 即使是在大置（bulk)的狀態下，在旋光性也會產生異方 性。 在第1圖中，具有水平偏光面之光束的第1入射向量 成分10旋轉一旋光角度01而成爲第1射出向量成分 1 2 ·另一方面，具有垂直偏光面之光束的第2入射向量 成分2 0旋轉一旋光角度02而成爲第2射出向量成分 2 2 ·此時，則配置具有異方性的旋光性物質以使0ι< Θ S ° 在此旋轉後的第1射出向置成分12可以分解成第1 水平向量成分1 2 a與第1垂直向置成分1 2 b。同樣地 *旋轉後的第2射出向童成分可以分解或第2水平向量成 分22a與第2垂直向置成分22b· 經濟部中央梂準局真工消f合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此，與原來之第1入射向量成分1 0相比較|透過 後之第1水平向置成分1 2 a旳水平成分幾乎未減少，而 透過後之第1垂直向置成分1 2 b則稍微增加*另一方面 •與原來之·入射向置成分2 0相比較》透過後之第2垂直 向量成分2 2 b則顯著地減少，而透過後之第2水平向置 成分2 2 a則增加。 因此*可知射出光之水平向置成分的總和較垂直向量 成分的總和爲大· 如此般，當讓入射到具有異方性之旋光性物質的光入 本紙張尺度逋用中困國家揉準（CNS) A4规格（210X297公釐）_ 8 _ 4 42 63 2 A7 B7 五、發明说明（6 ) 射時，則可以知會被偏光轉換而使具有某個特定偏光面之 光束的光量增加。 上述各旋光性分子具有剛直的分子部分，結合在此之 對掌中心，以及與上述對掌中心結合之1個以上的置換基 •自上述刪直的分子部分到上述對掌中心的方向幾乎被排 齊於一定的方向，且由上述對掌中心所看到之上述置換基 的立體配置則呈排齊於一定的方向•藉此可以確保上述旋 光性的異方性* 可以藉由聚合物來形成上述旋光性物質•此時，藉由 使聚合物在一軸或是垂直相交的2軸上延伸配向*使上述 各旋光性分子之立體的配置幾乎排率，可以確保旋光性的 異方性· 如申請專利範國第1項之偏光轉換裝置•上述旋光性 物質，在上述入射光的通過方向具有一定的長度，分割上 述一定長度之領域的各餍的上述旋光性分子的立體配置， 則使上述各餍之間錯開以使上述具有特定之偏光面之光束 的強度增加•此時各曆的配置則最好是使構成各層之上述 各旋光性分子之立體的配置錯開以使上述具有特定之偏光 面而光束的強度增加到最大*亦即，位於後段的層最好配 置或可以使在前段的層所得到之最大的偏光面的成分更增 加。 亦即*各層可以藉由將由上述旋光性物質所形成之偏 光轉換層多層積層在光的透過方向而構成·於是·在各餍 中，第1捆之例如水平向置成分會增加*而垂直向量成分 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先W讀背面之注意事--¾再填rw頁) -裝- 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 42 69 2 A7 __B7_ 五、發明説明（7 ) 會減少，而使具有某個偏光面之光的光量更增加。此時， 在上述各偏光轉換層之間則最好使構成上述各偏光轉換層 之上述各旋光性分子的立體的配置錯開以使上述具有特定 之偏光面的光束的強度增加到最大。 更者，上述旋光性物質係一在入射的自然光透過時會 使特定之偏光方向的光增加，且使在與該偏光方向呈垂直 相交之方向的光減少，而設定在光透過方向之厚度的異方 性結晶· 更者，本發明更具有混合有上述旋光性物質的基質聚 合物· 於是較只由旋光物質構成的情形更容易製造偏光轉換 裝置。 此時，可以在溶解在上述基質聚合物之狀態下混合上 述旋光性物質· 經濟部中央揉準局負工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此時所使用之上述基質聚合物可以是一由聚乙烯醇， 聚乙烯吡咯烷酮或是聚胺基酸之其中一個以上所構成的水 溶性聚合物*更者*上述旋光性物質可以是一由酒石酸、 乳酸、酒石酸鹽、糖或胺基酸或是誘導體之其中一個以上 所構成的水溶性旋光性物質· 其他的組合，上述基質聚合物係一由聚乙酸乙烯醋、 聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、環氧樹脂、醇酸 樹脂、腺樹脂、硝基嫌維索，乙酸織維索，聚對苯二甲酸 二乙酯、尼龍、酚樹脂、酚·可溶酚醛樹脂、聚氯化乙烯 、聚雙氣亞乙烯、氣化乙烯•乙酸乙烯酯共聚物、聚苯乙 本紙乐尺度逋用中Η國家標準（CNS)A4*t格（210X297公釐）_ ~~ A 2 A7 B7 五、發明説明（8 ) 烯或乙烯•丙烯睛共聚物之其中一個以上所構成之有機溶. 媒可溶性聚合物， 上述旋光性物質係一由具有對掌性碟狀C相或I相的 液晶以及液晶組成物、胺基酸酯之其中一個以上所構成的 有機溶媒可溶性物質。 在本發明中，也可以曠在旋光性具有異方性之旋光性 物質的結晶分散於上述基質聚合物中* 此時之組合，上述基質聚合物係一由聚乙烯醇、聚乙 烯吡咯烷酮或聚胺基酸之其中一個以上所構成的水溶性聚 合物， 上述旋光性物質係一由對掌性碟狀C相或I相的液晶 ，水晶或朱砂之結晶之其中一個以上所構成的非水溶性旋 光性物質* 經濟部中央樣準局員工消f合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其他組合》上述基質聚合物係一由聚乙酸乙烯酯、聚 甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、環氧樹脂、醇酸樹 脂、朦樹脂、硝基纖維索、乙酸纖維素、聚對苯二甲酸二 乙酯、尼龍、酚樹脂、酚•可溶酚醛樹脂、聚氯化乙烯、 聚雙氣亞乙烯，氛化乙烯•乙酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯 或乙烯•丙烯晡共聚物之其中一個以上所構成之有機溶媒 可溶性聚合物， 上述旋光性物質係一由水晶、朱砂、硫酸鋰鉀、過氣 酸鈉或臭酸鈉、糖或其誘導《、糖蛋白質之結晶之其中一 個以上所構成之有機溶媒非可溶性旋光性物質· 混合於基質聚合物的上述旋光性物質可以包含以下式 I___ 本紙張尺度逋用中國β家梯率（CNS > A4供；格 ( 210X297公釐> _ J J _ Α ά2 69 2 a? _B7_____ 五、發明説明（9 ) 表示的物質·
CsH 17 COOCH2C*H(CH3)C2Hs 請先閲讀背面之注意事項再填>.\頁 混合於基質聚合物之其他的上述旋光性物質可以包含 以下式表示的物質· c8Hi7〇-@-H@_ c〇〇-^〇y- CH2〇*H(CH3>C2H5 « 在此以上述2式所示之上述旋光性物質，自上述各旋 光性分子的CeH 17到不對稱碳原子之剛直的分子部分的 主要的連接方向大約排列於同一方向，且由該不對稱碳原 子所看到的置換基CH2、C2H 5以及Η的三次元配置大 略相同*藉此，上述旋光性物質之旋光性可以具備異方性 0 更者，在本發明中，上述基質聚合物係由水溶性高分 子所構成•其構成要索則是混合有聚胺基酸、主鏈型或是 側鏈型髙分子液晶，或多糖類或是糖蛋白質或該些之誘導 體之其中一個以上的旋光性物質· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如申請專利範圍第1 〇項之偏光轉換裝置，上述基質 聚合物係一爲有機溶媒可溶性高分子的聚酯系高分子液晶 ，在其單體單位包含具有對掌中心的旋光性物質· 當基質聚合物具有旋光性時，最好備有可針對相對於 混合在該基質聚合物之上述旋光性物質的旋光性的波長分 散特性進行補償旳波長分散特性· 藉此可以使偏光轉換裝S的波長分散特性平坦化，可 本紙張尺度適用中國國家橾率（CNS ) Α4規格（210X297公着) ； -12 - 41269 2 叫 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 以防止自偏光轉換裝置所射出的光帶色。 在本發明中*基質聚合物以外的上述旋光性物質係由 多個旋光性物質所構成，其中一個旋光性物質備有可針對 相對於其他旋光性物質之旋光性的波長分散特性進行補償 的波長分散特性。 此時*可以使偏光轉換裝置的波長分散特性平坦化。 在本發明中*旋光性物質可以使用液體。 此時的偏光轉換裝置可以由將備有旋光性而包含具有 流動性的糖的旋光性物質挾持在讓配向性膜相對而配置之 2個透明基板之間而構成•此時，藉由讓由2個配向性膜 之配向方向所形成的角度與最後想要旋轉到的方向成一致 *可以使具有特定偏光面的光的光置增加* 經濟部中央橾準局員工消t合作杜印製 {請先閱讀背面之注^^項再填寫本頁) 或者是將備有旋光性而包含具有流動性之強介電性液 晶的旋光性物質挾持於在表面設有透明電極的2個透明基 板之間，而構成可將電壓施加在上述2個透明電極之間》 由於作爲旋光性物質的強介電液晶備有相對於電場的 配向性，因此可藉由施加電壓而配向於特定的方向，而可 以增加特定偏光面之光的光量* 上述偏光轉換裝置的用途，可以將偏光轉換裝置配置 在光孿轉換裝置之偏光元件的前段，或是偏光元件本身由 偏光轉換裝置構成· 該偏光轉換裝置，可以臃具有特定偏光面的光的光量 較入射光爲增加，且經由偏光元件而引導到液晶單元，或 者是可以直接導入到液晶單元•結果，在以往的偏光板爲 本纸張尺度遢用中國B家橾率（CNS)A4规格（210XM7公藿> _ _ 4 42 69 2 A7 __'_B7__ 五、發明説明（11 ) 偏光元件所吸收之不同偏光面的光可以作爲顯示光束使用 •而使得液晶顯示更加明亮。又，對於利用背面光等之光 源的光學轉換裝置（液晶顯示裝置等），由於即使降低光 源，也可以確保以往的亮度，因此，可以減低大多消耗在 液晶顯示上的光源用電力*具有使裝置小型化的效果。 又，光荸轉換裝置備有作爲光源的燈單元，也可以將 上述偏光轉換裝置配置在上述燈單元之光输出側的正後方 *藉此*可以減少偏光轉換裝置的必要數目，具有可以使 光學設計變得容易的優點* 更者|光學轉換裝置可以由透過型或是反射型之液晶 顯示裝置之其中一者所構成· 更者，藉由備有上述光學轉換裝置•可以構成一具有 配合於上述液晶單元之液晶分子之舉動的情報顯示用顯示 畫面的電子機器· 經濟部中央樣準局属工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 胲電子機器可以爲液晶投影機，或是多媒體個人電腦 或是工程工作站（EWS)，更者也可以是俥呼機、行動 電話、文窨處理機、電視、找尋畫面型或是監視器直視型 的攝影機、數位照相機、電子手冊、電子桌上型計算機、 領航裝置、P 0 S終端機或是備有觸摸面板的裝置。 更者，該電子機器可爲B. B. Call、行動終端機、 手錶等· 又不限於如液晶顯示裝置般之利用液晶的裝置，也可 以應用在具有藉由施加電壓而使特定之偏光面旋轉的電氣 光學效果的元件或是使用此之光鬨關等利用偏光作用的光 本紙张尺度適用中國β家標率（CNS > A4规格（210X297公釐)~~ —14 - “ 2 69 2 A7 _____B7_ 五、發明说明（l2 ) 學元件上》 本發明之方法，其主要係一將入射光轉換成具有一定 之偏光面的偏光轉換裝置之製造方法，其特徵在於： 將基質聚合物與旋光性物質混合的混合工程： 使混合的溶液呈膜狀而流動的鑄造工程； 讓呈膜狀的溶液乾燥*且讓其硬化的乾燥工程及； 在硬化的膜上施加張力，而讓其延伸的延伸工程。 根據本發明的方法，藉由使基質聚合物與旋光性物質 的混合物呈膜狀流動的鏞造工程，可以使旋光性分子自然 地朝阻力少的方向配向*此外•藉由乾燥後的延伸工程， 可以使在鑄造工程已呈某種程度配向的旋光性分子，藉著 延伸更提髙其配向性•藉此，可以在旋光性具有異方性。 在本發明方法中，上述鑄造工程最好使上述混合的溶 液沿著一個以上的溝而流動•而此是因爲沿著該溝會使得 旋光性分子容易配向使然。 裝置本體的說明 經濟部中央橾準局月工消费合作社印製 {請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 第2圖係表作爲適用本發明之光學轉換裝置之液晶顯 示裝置的概略說明圖•在第2圓中，該液晶顯示裝置具有 背景光30，偏光轉換裝置40、偏光元件50、液晶單 元6 0以及檢光元件7 0 ·自背景光3 0射出的光，在某 個方向具有偏光面*被入射來自該背景光3 0的光的偏光 轉換裝置4 0，則增加具有一個特定之偏光面的光而输出 •在偏光轉換裝置4 0的後段則設有在通過該偏光轉換裝 本紙張尺度逍用中BΗ家標率（CNS > A4規格（210X297公釐)~~ ^ ' -It)- ^42 69 2 A7 B7 五、發明説明（13 ) 置4 0的光之中•只讓上述具有特定之偏光面的光通過* 而吸收具有其他之偏光面之光的偏光元件5 0 ·因此’能 夠通過該偏光元件5 0之光的偏光面則與因偏光轉換裝置 4 0所增加之光的特定的偏光面的方向成一致，亦即，平 行· 經濟部中央標準局貞工消费合作社印装 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁} 更者，在偏光元件5 0的後段則設有在2個玻璃基板 62，64內封入例如TN (扭轉配向）液晶66的TN 液晶單元6 0 ·在2個玻璃基板2 6 2、6 4之其中一個 玻璃基板則設有被連接到例如2端子（例如金屬層-絕緣 層一金屬層Μ I M)或是3端子（例如薄膜電晶體TFT )之主動元件的透明耋索電極，而在另一個玻璃基板則設 有透明對向電極•該TN液晶單元6 0當透明畫素電極以 及透明對向《極間的電位差少時，則會讓入射的光的偏光 面旋轉一定的扭轉（twist)角度·而當上述電位差大時 ，則不會讓入射的光的偏光面旋轉而讓其透過*在液晶單 元6 0的光射出側設有檢光元件7 0 ·該檢光元件7 0係 —只讓具有一定之偏光面的光透過者•通過該檢光元件 7 0的光的偏光角度，相對於通過偏光元件5 0之光的偏 光面偏移一液晶單元6 0的扭轉角度· 該液晶顯示裝置，對於液晶單元6 0中之處於點燈狀 態的盡素，入射光的偏光面只旋轉一扭轉角度。旋轉後的 偏光面*由於與能夠通過檢光元件7 0的偏光面成一致， 因此*到檢光元件7 0的入射光會直接通過•另一方面， 在液晶單元6 0中之非黏燈狀態的畫素*入射光的偏光面
本紙張认賴中家橾1MCNSM4狀（21〇X297“L ^4269 2 CH2 A7 B7 五、發明説明（I4 ) 不會旋轉，而會直接入射到檢光元件7 0。因此，該光無 法通過檢光元件7 0。在本實施例中，畫素的點燈狀態可 以在透明盡索電極以及透明對向電極間之電位差小的狀態 下獲得實現，而進行常白型態的畫像顯示。 偏光轉換裝置的說明 偏光轉換裝置4 0係由具有異方性的旋光性物質所構 成，該旋光性物質則例如具有如下述之化學式所示之旋光 性分子之反覆單位的聚合物。
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3 Η C ο 剛 之 中 鏈 側 含 包 索 要 成 構 的 中 式 學 化 之 述 上 在 此 在 本紙張尺度逋用中国Η家樣举（CNS>A4规格（2丨〇Χ297公釐>_ 1<7 _ ά 42 69 2 Α7 _Β7 _ 五、發明说明（l5 ) 直的分子部分*而以R*所表示的部分即爲非對稱碳原子 ，亦即，對掌中心·在該對掌中心R * ，則除了剛直的分 子部分以外•也結合了置換基（C Η2) 剛直的分子部分，置換基（CH2)、甲基、氟原子 等則結合於對掌中心R*的碳原子，而其立體的配置*各 旋光性分子皆一定，而顯示出立體的異方性的特性》 此外，在本實施例中，則將構成偏光轉換裝置4 0的 聚合物延伸配向*結果，各旋光性分子，其中剛直的分子 部分以及對掌中心R*的方向幾乎排齊於一定的方向，且 剛直的分子部分，置換基（CH2) „的立體的配置則幾乎 排齊於一定的方向· 根據該偏光轉換裝置40，如第1圖所示，具有特定 之偏光面的光的向置成分會增加，而具有與此垂直相交偏 光面的光的向1：成分則會減少· 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此•當通過該偏光轉換裝置4 0的光入射到偏光元 件5 0時，則只有具有特定之偏光面的光的強度會增加而 被射出*而不會像只有偏光元件時透光量會減少到入射光 的1/2以下，而通過偏光元件5 0。 與表示習知例的第2 3圓相比較，在本實施例中，藉 由偏光轉換裝置使偏光面旋轉而增加之特定偏光面的光量 成分可以使入射到液晶單元6 0的光童增加。 液晶單元6 0 *則對應於配置於各盡素之主動元件的 驅動狀態而根據液晶6 6使入射光的偏光面變化，而.來自 液晶單元6 0的射出光則.會經由檢光元件7 0而被射出。 本紙張尺度逋用中國困家標率（CNS > A4規《格（210X297公釐) ~ -1〇 - A7 B7 4 42 69 2 五、發明説明（16 ) <請先閲讀背面之注意事項再填广Θ頁) 該液晶畫面，由於入射到液晶單元6 〇的光會較以往增加 ，因此會成爲明亮的裹面•或者即是背面只3 0的消耗電 力較以往爲小•但由於可以確保與以往同等以上之畫面的 亮度，結果，可以大幢減低液晶顯示裝置所消耗的電力· 又*可以使裝置小型化* 如此般，根據第1實施例，由於被偏光元件所吸收而 成爲熱而浪費掉的光會變少，因此可進行更明亮的液晶顯 示，或者是可以大幅地減低背面光3 0的消耗電力，裝置 也能夠小型化•又，偏光元件不會對液晶單元或是主動元 件等加熱，而能夠安定地產生一定的功能· (第2實施例） 該第2實施例與第1資施例的不同點即是取代第2圓 所示的偏光轉換裝置，而如第3園所示•改採由聚合物片 8 0 a〜8 0 d稹層而成的偏光轉換裝置8 0 · 各聚合物片8 0 a〜8 0 d係由具有與第1實施例相 同之化孿式的聚合物所形成，而與第1實施例同樣地使該 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 聚合物延伸配向，而使各聚合物片的旋光性具有異方性* 在此，各聚合物片80a〜80d，與第1圖的情形同樣 地•讓具有水平偏光面的光旋轉一旋光角度01 ，而讓具 有垂直偏光面的光旋轉一旋光角度0 2 (>01 ) · 各聚合物片8 0 a〜8 0 d可以使所延伸配向的方向 每層都錯開而配置*各層最好使各聚合物片8 0 a〜 8 0 d的延伸配向方向各層都錯開配置以使在由位於前段 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公羞) -19 - 442 69 2 A7 B7 五、發明説明（Π ) 的靥所轉換而得之椭固偏光成分中方位最大的偏光成分能 夠藉下一段餍的偏光轉換增加最多。請參照第4圖來說明 此一情形。第4圖爲了便於說明，乃表示將各聚合物片 8 0 a〜8 0 d在空間上錯開配置，而藉由各聚合物片被 偏光轉換之光的狀態· 被分解成水平向置成分2 0 0與垂直向量成分2 1 0 的光係被入射到第1聚合物片80a·通過該第1聚合物 片8 0 a的光》則讓具有水平偏光面的水平向置成分 200相對於水平面旋轉-旋光角度01 ，而得到具有較 水平偏光面傾斜-旋光角度01之偏光面的通過光2 0 1 。同樣地*通過該第1聚合物片8 0 a的光，則讓具有垂 直偏光面的垂直向量成分210自垂直偏光面旋轉_旋光 角度02 ，而得到具有較垂直偏光面傾斜-旋光角度02 之偏光面的通過光211。 藉由第2聚合物片8 Ob最大旋轉的偏光面則設定成 較前段的聚合物片8 0 a傾斜01角度· 經濟部中央樣準局貝工消費合作杜印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3聚合物片8 0 c以後的各層，則是使各聚合物片 80c、80d的延伸®向方向•各層都錯開配置以使由 位於前段的餍所轉換之各方位的偏光成分中最大特定方位 的偏光成分能夠藉下一段靥的偏光轉換增加最多· 以後則只針對具有水平偏光面之水平向置成分的偏光 轉換加以說明*通過第2聚合物片8 0 b的光，則是讓通 過光2 0 1以及通過光2 1 1之合成水平向量成分旋轉某 個旋光角度，而得到使特定偏光面的光增加的通過光 本紙張尺度逋用中aa家梯率（CNS> A4規格（2丨0X297公釐）_ 一 經濟部中央標隼局貝工消费合作杜印装 4 42 69 2 A7 ___B7_ 五、發明説明（〗8 ) 202。同樣地，通過第3聚合物片880 c的光，則是. 讓通過第2聚合物片8 0 b的光的水平向量成分旋轉某個 旋光角度，而得到使具有特定偏光面的光更增加的通過光 2 0 3。 最後，通過第4聚合物片8 0 d的光，則是讓通過第 3聚合物片8 0 c的光的水平向置成分旋轉某個旋光角度 ，而得到使具有特定之偏光面的光更增加的通過光。同樣 地，通過第4聚合物片8 0 d的光，雖然未圖示，但是可 以得到使通過第3聚合物片8 0 c之光的垂直向量成分旋 轉某個旋光角度的通過光。 結果，藉由通過第1〜第4聚合物片8 0 a〜8 0 d ，可以使具有特定偏光面的光增加· 在此*通過偏光元件5 0之光的偏光面則與光量增加 的特定偏光面呈一致· 因此，藉由多層的聚合物片反覆使光多次的增加，可 以具有能夠通過傅光元件5 0之偏光面的光增加，而使具 有不能夠通過之偏光面的光的置減少*又，在本實施例中 ，雖然層數爲4，但是實際上必須要根據在各層中之旋光 性之異方性大小來決定層數。 如此般*即使在第2實施例，由於爲偏光元件所吸收 而當作熱浪费掉的光變少，因此可以進行更明亮的液晶顯 示，或者可大幡地減低背面光3 0的消耗電力•又•偏光 元件不會對液晶單元或是主動元件等加熱，而能夠安定地 產生一定的功能· 本纸張尺度適用中家標率（CNS) A4洗格（210X297公釐）_ 21 _ --------y —------IT------ιέ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 442 69 2 A7 _B7_ 五、發明説明（ig ) (第3寊施例） 第2實施例係藉由多層的聚合物片來實現由反覆多次 的旋光所產生的光增加作用，但是在第3實施例中’則準 備了在光的通過方向具有一定的厚度’且在偏光的方向具 有異方性的旋光性物質的結晶’而決定在該光通過方向上 一定的厚度，以在入射的自然光通過時會使特定之偏光方 的光增加，而使在與此垂直方向上的光減少*此外，則在 由該一定厚度分割而成之各單位長度領域，將上述旋光性 物質之構成要素的立體的配置錯開•此時，最好將各段的 旋光性物質之構成要索之立體旳配置錯開以使位於後段之 單位長度的旋光性物質能夠使在藉由位於前段之單位長度 的旋光性物質中具有最被偏光轉換之偏光面的光增加到最 大β 在該第3實施形態*由於爲偏光元件所吸收而當作熱 浪費掉的光變少•因此可進行更明亮的液晶顯示，或者是 可以大幅地減低背面光3 0的消耗電力•又，偏光元件不 會對液晶單元或主動元件等加熱•而能夠安定地產生一定 的性能* (第4實施例） 該第4實施例，如第5圖所示，則只在液晶單元6 0 的前段配置由偏光轉換裝置所構成的偏光元件9 0 * 如第2實施例或第3實施例所示，當藉由多層的旋光 本紙财SB料iM CNS ) A4*WS· ( 2丨GX297公JSH _ 22 _ ---------y#------#------¾ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 42 69 2 A7 B7 五、發明説明（2〇 ) 性物質或是單一的旋光性物質反覆實施旋光現象時，則具 有某個一定的偏光面的光會幾乎占了絕大部分，而具有其 他偏光面的光則幾乎消滅。藉由呈現該多段之旋光現象的 旋光性物質而構成偏光元件9 0 *該偏光元件9 0除了光 增加作用，也具有只讓具有某個一定的偏光面的光通過本 來的偏光元件的功能* 如此一來|與第1〜第3實施例相比較，除了可以減 少元件數目外，由於爲偏光元件所吸收而當作熱浪费掉的 光變少•因此可進行更明亮液晶顯示，或者是可以大幅地 減低背面光3 0的消耗電力•又*偏光元件不會對液晶單 元或主動元件等加熱，而能夠安定地產生一定的性能。 (第5實施例） 第6圖係表利用本發明之其他之偏光轉換裝置之液晶 顯示裝置的概略說明圖。第6圖所示之液晶顯示裝置與第 1實施例的不同點則是取代第2圚所示之液晶顯示裝置的 偏光轉換裝置4 0 *而改採偏光轉換裝置4 2。 經濟部中央裸準局負工消费合作社印装 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本實施例之偏光轉換裝置4 2係由將旋光性物質混合 在基質聚合物中而構成*表1係表基質聚合物的組成與混 合在此之旋光性物質的組成· 本纸張尺度逍用中困_家樑率（CNS ) A4規•格（2丨0Χ297公釐）_ 23 - 4 42 69 2 A7 B7 五、發明説明（21) 經濟部揉準局貝工消费合作杜印製 (表 1 ) 組成的性質 基質聚合物 旋光性物質 (型態1 ) 水溶性基質聚合物 +水溶性旋光性物 質 聚乙烯醇、聚乙 烯吡咯烷酮聚胺 基酸 酒石酸、乳酸 、酒石酸鹽、 糖胺基酸 (型態2 ) 水溶性基質聚合物 +水溶性旋光性物 質 同上 對掌性碟狀 C相或是I相 的液晶、水晶 、或是朱砂的 結晶 (型態3 ) 有機溶媒可溶性聚 合物+有機溶媒可 溶性旋光性物質 聚乙酸乙烯酯、 聚甲基丙烯酸甲 酯、聚甲基丙烯 酸乙酯，環氧樹 脂、醉酸樹脂、 腺樹脂、硝基嫌 維素、乙酸維維 素、聚對苯二甲 酸二乙酯，尼龍 、酚樹脂、酚· 可溶酚醛樹脂聚 氮化乙烯、聚雙 氦亞乙烯、氯化 乙烯•乙酸乙烯 酯共聚物、聚苯 乙烯或乙烯一丙 烯晡共聚物 (Μ )ϋ 4 ) 有機溶媒可溶性聚 合物+有機溶媒可 溶性旋光性物質 同 上 水晶、朱砂、 硫酸鋰鉀過氣 酸鈉、糖、糖 蛋白結晶 此外，上述表1中的8 s I具有下述之組成式（1 )
CeHl? COO-®- CH2C*H(CH3)C2H5 本紙張尺度遑用中a·家樣率（CNS > A4規格（210X297公釐）_ M _ ---------γ 裝-------訂------^ (請先閱讀背面之注f項再填寫本頁) Λ4269 2 經濟部中央橾準局員工消费合作社印裝 A7 _B7 五、發明説明（22 ) 8 S I * 4 辛基聯苯一4-甲酸一4 一（2-甲 丁基）苯酯 ......(1 ) 又，上述表1的8 S I係一引起下述之相位移轉的物 質Cryst且 Sc*且 昱 Si*itSc*旦以*避 N*!Is〇 又，上述表1之80S I具有下述之組成式（2)ΟβΗιτΟ-^)-^- COO-^- CH2C#H(CH3)C2H5 80S I* 4- —辛氧基聯苯一 4 —甲酸一4—( 2 —甲丁基）苯酯 ……（2 ) 更者，上述表1之80S I係一引起下述之相位移轉 的物質*Cryst~SK*-S-Sj*^§- Si*~Sc*—N*~lso 在上述表1之型態3以及型態4係將基質聚合物與旋 光性物質溶解在有機溶媒*有機溶媒可爲甲醇、丙酮、甲 .乙酮、甲基異丁酮、四氩呋喃，乙酸乙酯、乙酸正丁酯 乙酸異戊酯、嗎福啉、吡啶、四氣化碳、氣仿、二氣化乙 烯、三氣乙烯、間甲酚、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、氣苯 、己烷、環己烷、乙酸或甲酸等。又，表1的型態1以及 型態2可以使用在分散的旋光性物質的結晶形狀具有異方 本紙張尺度適用ta國家標率（CNS > A4*MM 2丨0X297公釐）_ 25 ~ (請先閱讀背面之注意^項再填寫本頁) •裝. 訂 ¾ 4 42 69 2 A7 B7 五、發明説明（23 ) 性之例如棒狀結晶，利用此可以很容易製造出旋光性的異 方性♦ 又·當旋光性物質對基質聚合物的溶解性低時•由於 在除去溶媒時，旋光性物質會析出•結果，即使是型態1 以及3的組合，也可以將旋光性物質的結晶分散在相當於 型態2以及4的基質聚合物中· 偏光轉換的原理 其次則說明本偏光轉換裝置的原理•在上述表1所示 的旋光性物質，當位於旋光性分子內的碳原子當與4個彼 此不同的原子或是基結合時*則大多具有旋光性·該碳原 子稱爲非對稱碳原子（asymnetric cabon atom) *當與 彼此不同的原子或是基結合時，則該分子不具備對稱性， 而變成具備對掌蜃·此一性質稱爲對掌性（chirality) ，也將在具有對掌性情況下的非對稱碳原子稱爲對掌中心 (chiral center) *.具有 的分子則表示具有旋光性 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印策 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 當以上述表1所示之8 S I爲例時•則自C8H17到 非對稱碳原爲止的基、氫原子Η、乙基C2H3以及甲基 C Η 3的4個原子或是基則結合在非對稱碳原子C··而具 有對掌性•實施例的偏光轉換裝置，根據後述的製造方法 使自〇8只17到非對稱碳原子爲止之剛直的分子部分的主 要的連接方向大致排齊在同一方向，而由非對稱碳原子所 看到之置換基CHa、C2He以及Η的三次元配置也大約 本紙張尺度適用中《國家揉率（〇«>人4洗格（210><297公釐）~~~ 4 42 69 2 A7 B7 五、發明説明（24 ) 被排齊於同一方向· 對於如此之旋光性具有異方性的分子而言，旋光性會 因爲入射光之偏光面的方向而不同·例如，如第2圖所示 •在分子單體的狀態下*入射光中具有平行偏光面的光的 入射向量成分1 0 *則藉由偏光轉換裝置4 2內的旋光性 分子，使其相對於水平的偏光面旋轉-旋光角度。又 ，入射光中具有垂直的偏光面的光的入射向S成分20· 則藉由旋光性分子，使其相對於垂直的偏光面旋轉-旋光 角度02。此時，由於旋光性分子在旋光性具有異方性， 因此•旋光角度之大小關係則例如成爲01< 02。 因此，具有水平的偏光面的光的入射向置成分1 0旋 轉-旋光角度，即成爲射出向量成分12·另一方面 ，具有垂直之偏光面的光的入射向置成分旋轉一旋光角度 Θ 2 ，即與水平向量成分12 a成垂直•該旋轉锋的射出 向瀣成分1 2能夠分解成水平向置成分1 2 a與垂直向量 成分12 b ·同樣地，旋轉後的射出向量成分2 2也能夠 分解成水平向置成分2 2 a與垂直向置成分2 2 b · 經濟部中央橾準局負工消费合作社印策 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此，旋光角度即成爲0» <02 ，而與原來的入射 向量成分1 0相比較*透過後的水平向量成分1 2 a的水 平成分幾乎未減少*更者，在原來的入射间童成分2 0中 *會產生透過後的水平向量成分2 2 b ·亦即•取兩者之 和的水平向量成分會變得相當的大•相對於此，與原來的 入射向置成分2 0相比較，透過後的垂直向置成分2 2 b 會相當地減少*又》原來入射向置成分1 0，在透過後的 本紙浪尺度適用中B國家梯率（CNS ) A4規格（2丨0X29?公釐） -27 - 經 部 中 央 樣 準 局 貝 工 消 費 A. 社 印 製 4 4269 2 A7 _B7_ 五、發明説明（25 ) 垂直向量成分1 2 b幾乎不增加。因此，即使是取兩者的 和·垂直向量成分也相當地減少。因此，射出光水平向量 成分的總和會變得較垂直向量成分之總和爲大* 若是調節偏光轉換裝置4 2在光之行進方向的厚度時 ，則可以調整兩者的旋光角度，在具有一個方向之偏光面 的光加上讓具有與此垂直相交之偏光面的光產生旋光性旋 轉而成的成分•可以得到相當大之射出光的光置· 偏光轉換裝置的製造方法 第7圖係表本實施例製造裝置的一部分的斷面•該製 造裝置備有：基本聚合物容器1 0 2、旋光性物質容器 1 0 3、混合容器1 0 7 ’鑄造板（cast board)、乾燥 m熱器11 1、電源112、鼴動輥子113、1 14 , 搬送皮帶1 15、葉片116、延伸輥子1 18 ,1 19 以及捲取幌子121· 混合工程（S1):將表1中所掲霣的基本聚合物 1 0 0放入到基本聚合物容器1 0 2內，而將表1中所揭 露的旋光性物質1 0 1放入到旋光性物質容器1 〇 3內。 藉由調節閥1 0 4控制基本聚合物的混合量►而藉由調節 閥1 0 5來調節旋光性物質的混合量•而將基本聚合物與 旋光性物質在混合容器1 0 7中混合而成爲混合溶液 110· 鑄造工程（S2):混合溶液110則藉由閥1〇4 調節其流出置而使其在鑄造皮帶上流動•由於鏞造板 本紙張尺度埴用中國困家標率（CNS ) A4洗格（210X297公釐）_ _ '" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
T 裝. 訂 44269 2 A7 _ _B7_ 五、發明説明（26 ) 1 0 9相對於水平面些微傾斜，因此*混合溶液1 1 0可 以一邊慢慢地流動而一邊擴展成膜狀· 在此，鑄造板1 0 9 ，則沿著其延伸方向設有微細的 溝1 1 7 *藉由混合溶液1 1 0在其上流動，可以使旋光 性物質1 0 1之旋光性分子的配向性被排齊。亦即，旋光 性分子•由於在非對稱碳原子具有分子置大的剛直的直線 狀鏈部分•因此，當旋光性物質在平面上流動時*則該旋 光性分子自然會配向於阻力少的方向，而將此稱爲流動配 向*此時，當在流動面沿著配向的方向設置溝時，則分子 會因爲形狀的效果而容易配向。此時*當混合溶液處於液 晶狀態或是在混合（分散）液中的結晶形狀具有異方性（ 例如棒狀結晶）時，則會因爲流動配向以及形狀的效果而 使配向的效果變大· 經濟部中央搮準局貝工消费合作社印裝 乾燥工程（S3):由於將幫源11 2連接到乾燥加 熱器1 1 1 *因此*擴展成膜狀的混合溶液1 1 0會被加 熱，而使溶媒蒸發而乾燥*藉此，原來爲液《的混合溶液 1 1 0會固體化，而成爲薄膜。搬送皮帶1 1 5則以與位 於鑄造板1 0 9上之混合溶液1 1 0的流速相同的速度來 搬送已開始固體化的混合溶液110· 延伸工程（S4):混合溶液110則被乾燥，而所 形成的薄膜1 2 0則藉由葉片（slade) 1 1 6被剝離， 藉由延伸輥子1 1 8、1 1 9以一定的張力來拉伸•藉由 造工程已排列成某一程度之配向性的旋光性分子，藉著 此一延伸更可以提高其配向性·提髙了配向性的薄膜 本紙張尺度適用中國國家樣率（匚阳以4说格（210父297公釐> (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 29 - 442 69 2 A7 B7 ____ 五、發明説明（27 ) 1 2 0則會由捲取輥子1 2 1的捲取，薄膜的厚度則是由 延伸輥子1 1 8與1 1 9之間隙而調節。 由以上工程所製造的薄膜1 2 0 *相對於與其配向方 向呈垂直的方向*亦即，來自薄膜之厚度方向的光顯示出 旋光性•當該薄膜的厚度無法確保偏光轉換裝置所要的旋 光旋轉角度的異方性時，則要積層多層的薄膜而確保必要 的旋光性•若將所稹層的薄膜切斷成一定的大小時，則完 成偏光轉換裝置1 *在稹餍薄膜時，則最好針對每餍改變 旋光性物質的配向性•例如，如第2圇所示•若是一針對 每一層具有水平之偏光面的光具有之旋光角度的旋光 性物質時|則自光之入射側開始*每經過一層，則能夠給 予最大旋光角度的偏光面會分別偏移一 角度*而將旋 光性物質之延伸配向方向設定成不同· 此外*在上述製造裝置中，混合的方法•鑄造的方法 、乾燥的方法以及延伸的方法，只要是能夠從基本聚合物 與旋光性物質的混合溶液固化成薄膜狀且延伸者*也可以 利用其他習知的方法· 經濟部中失樣丰局貝工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，在第6圖之液晶顯示裝置之構成中•可以省略偏 光元件5 0 ·亦即*當藉由單一的旋光性物質或者是多層 具有旋光性的薄膜使旋光現象反覆發生時，則具有特定之 偏光面的光幾乎占了大剖分•而具有其他之偏光面的光則 幾乎消滅•賅偏光轉換裝置除了利用具有其他之偏光面的 光的旋光旋轉而達成光增加作用外，也兼具有作爲只讓具 有特定之偏光面的光通過的偏光元件來使用的作用。 本紙張尺度適用中国Η家欉率（CNS > A4*t格（210X297公釐> _ go _~~~~ "~ 44269 2 A7 B7_ 五、發明説明（28 ) 如上所述，根據第5實施例，藉由將旋光性物質混合 在基本聚合物而成形成膜狀，進而使其乾燥而延伸，可以 製造出旋光性分子之配向性排齊的偏光轉換裝置*該偏光 轉換裝置*利用表1所示之基本聚合物與偏光性物質的組 合，可以針對入射光顯示出旋光性的異方性。 (第6實施例） 本發明之第6實施例乃提供一種取代上述第5實施例 之被固形化的旋光性物質*而改採利用液狀之旋光性物質 的偏光轉換裝置· 第8圖係表第6實施例之液晶顯示裝置的概略構成圚 •而該液晶顯示裝置與第5實施例之不同點只在於將第6 圖之偏光轉換裝置4 2 0變更成本實施例的偏光轉換裝置 16 0。 本資施例之偏光轉換裝置1 6 0係由使旋光性物質爲 透明基板1 6 1以及1 62所挾持而構成。 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印裝 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 透明基板1 6 1、1 6 2利用各種的玻璃基皮16 1 或是塑膠基板等之光透過率髙的材料。 偏光轉換裝置1 6 0的形式有利用第9圆之配向膜的 摩擦法的形式以及利用施加第10之電壓之施加電場法 的形式•以下說明根據第9圖之摩擦法所作成之偏光轉換 裝置1 6 0 A ·首先將具有旋光性之糖等的商分子膜塗佈 在透明基板1 6 1以及1 6 2之內面側的表面|將與該旋 光性物質相接的面朝一定的方向摩擦而形成配向膜 本紙張尺度適用中HB家標率（CNS>A4洗格（210X297公釐）_ 31 _ 442 69 2 A7 _B7___ 五、發明説明（29 ) 164A、164B。一般而言，當摩擦髙分子膜的表面 而使高分子的分子長軸排列於—定的方向（摩擦方向）時 ，則知與髙分子膜相接之分子的分子長軸會配向於摩擦方 向。若是將由配向膜1 6 4A之配向方向與1 6 5A之配 向方向所形成的角度配置成與最後想要進行旋光旋轉之角 度呈一致時，則可以使具有特定之偏光面的光的光量成爲 最大•根據摩擦法旋光性分子的分子長軸的配向方向則成 爲大約與透明基板呈平行· 配向膜164A，165A的組成，則可爲可溶性嫌 維、聚乙烯、聚乙烯醇、尼龍66、尼龍6TPA、聚對 苯二甲酸二丁酯、聚對苯二甲酸二乙酯、聚酯、聚醣亞胺 、異纈單胺醢基、聚對二甲苯聚甲基丙烯酸環己酯、交連 尼龍、聚乙烯甲酮、聚縮醛、聚甲基丙烯酸苯甲酯、聚戊 烯等之顯示出旋光性或是未顯示旋光性之雙方· 經濟部中央梂準局負工消费合作社印裝 (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 又，當利用摩擦法時的旋光性物質1 6 3A，則有如 在表1中所掲露之旋光性物質的糖、胺基酸、顯示出旋光 性之上述的組成式（1 )或是（2 )所示之液晶以及液晶 組成物* 以下則說明第10圓之根據施加電場法的偏光轉換裝 置1 6 Ο B <該偏光轉換裝置係在透明電極1 6 1與 1 6 2之互相相對的面上形成透明電極1 6 4 B以及 1 6 5 B ·在兩透明電極之間則充滿了由液晶分子所形成 的旋光性物質163B· 透明電極164B與165B例如由I TO (氣化銅 本紙張尺度適用中8國家標率（CNS > A4规格（210X297公釐> _ _ 44269 2 A7 _B7_ 五、發明説明（30 ) 錫iudium tin oxide )膜所構成*旋光性物質1 6 3 B 必須是一對於電場備有配向性的物質，例如最好是對掌性 碟狀相C (Sri^C)以及對掌性碟狀相（Sm*I)等之 強介電性液晶•而在透明電極之間藉由電源1 6 6施加一 定的電壓· 對於施加電場法，旋光性分子之分子長軸的配向方向 會因爲作爲旋光性物質之液晶的性質而不同•例如當液晶 爲一向列（nematic)相而顯示出垂直配向時或是顯示出 碟狀相而具有相對於基板呈垂直配向的性質時，如第1 0 圚所示•液晶分子的分子長軸會朝向幾乎與透明基板垂直 的方向，另一方面，當液晶爲向列（nematic)相而顯示 出均勻配向時或是爲碟狀相而具有相對於基板呈平行配向 的性質時*則分子長軸幾乎與透明基板呈平行· 此外*旋光性物質的配向控制並不限於上述方法，可 以嫵用習知之各種方法•例如可以利用摩擦應力法、溫度 梯度法或是S i Ο斜向蒸鍍法等· 經濟部中央標隼局負工消费合作社印裝 又*上述旋光性物質並不只限於一種的旋光性物質， 也可利用多個旋光性物質的混合溶液•更者，也可以利用 使微細的結晶分散於液髓中的液體· 如上所述*根據本第6實施例，即使旋光性物質是液 體，藉著以透明基板來挟時，可以提供一具有與上述第5 實施例同樣之旋光性的偏光轉換裝置* (第8實施例） 本紙張尺度適用中國國家標举（CNS > A4規格< 210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -33 - 44269 2 A7 B7 五、發明説明⑺） 本發明之第8實施例係在上述第5實施例中提供一種 能夠補償旋光性之基質聚合物與旋光性物質的組合。 在本實施例中*上述第5實施例之基質聚合物（請參 照表1 )利用具有旋光性者*而具有旋光性的基質聚合物 ，若是水溶性的基質聚合物可爲聚胺基酸、多糖類、糖蛋 白質、該些之誘導體，若是有機溶媒可溶性基本聚合物， 則可爲在聚酯系高分子液晶，在單分子構造具有對掌中心 者（該高分子的例子則表示在組成式（3 )) -^CeHi7〇 COO CH2C*H(CH3)) n 當基質聚合物具有旋光性時•則基質聚合物*在鑄造 工程（第7圖：S 2 )使構成該基質聚合物的旋光性分子 的分子長軸配向*而得到相對於入射光具有偏光之異方性 的射出光·入射到該偏光轉換裝置的光，除了可以藉由混 合在基本聚合物中之旋光性物質本身的旋光性而進行旋光 旋轉外，也可以藉由構成該基質聚合物本身的旋光性分子 而進行旋光旋轉· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，較只藉由旋光性物質使入射光進行旋光旋轉的 情形相比較，可以使入射光獲得更大的旋光旋轉效果* 旋光性的補償 更者*基質聚合物的旋光特性則最好是具備可以針對 旋光性相對於旋光性物質之波長的變動（稱爲旋光性的波 長分散特性）進行補償的波長分散特性•此—特性請參照 本紙張尺度遴用中國國家揲準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐）_ _ άά269 2 經濟部中央揉準扃負工消费合作杜印製 Α7 Β7 五、發明説明（32 ) 第1 1圈到第1 3圓來加以說明* 第1 1圖係表旋光性物質本身之旋光性的波長分散特 性•如同圓所示* 一般的旋光性物質，即使是在可見光之 波長領域，旋光角度也會對應於波長而變化（旋光旋轉角 度的大小等）·例如，在可見光領域之短波長的旋光性 P 1與長波長的旋光性P 2有很大的差距。對於利用具有 該波長分散特性旋光性物質的偏光轉換裝置而言，會有在 某一個波長，旋光旋轉角度大，而可以放大該波長之光的 光S，而在其他的波長，旋光旋轉角度小，而該波長的光 的置完全無法被放大的現象*由於只有在特定波長，光量 才會變多，因此，自偏光轉換裝置所射出的光會帶色· 在此*在本實施例中，基質聚合物本身或是在基質聚 合物中所包含的物質則使用具有可以針對上述旋光性物質 所具有之波長分散特性進行補償之波長分散特性者· '例如當旋光性物質具有如第11圓所示之波長分散特 性時，則可以使用具有如第1 2圆所示之波長分散特性的 基質聚合物或是在基質聚合物中包含具有該波長分散特性 的物質*在第1 2 中，短波長的旋光性P 3高，而長波 長的旋光性P 4低*而在可見光領域之波長分散特性呈現 與第1 1圚之波長分散特性相反的變化•若是將兩者混合 成幾乎相等的分子置時，則將旋光性物質的旋光特性與基 質聚合物或在基質聚合物中所含之旋光性物質的旋光特性 相加，如第1 3_所示，在可見光領域中顯示平均的旋光 性*在第1 3圖中•則可判斷短波長的旋光性P5與長波 !|-------I— 訂------ (請先閱讀背面之注f項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS > A4«l格（210X297公釐> _ - 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 442 69 2 A7 B7 五、發明説明（33 ) 長的旋光性P 6顯示幾乎相同的旋光性· 如此可進行旋光性之補償的基質聚合物與旋光性物質 的組合則有基質聚合物爲聚胺基酸，而旋光性物質爲糖的 組合· 此外，在上述實施例中，雖然基質聚合物本身或是在 基質聚合物中所含的物質是設成具有可以補償旋光性物質 之波長分散特性的旋光性者，但是即使基質聚合物不具有 旋光性|藉由利用多個旋光性物質》可以得到同樣的效果 •亦即•多個旋光性物質，藉由將其中一個旋光性物質設 成具有可以其他旋光性之波長分散特性進行捕償之旋光性 的波長分散特性時*可以使偏光轉換裝置的波長分散特性 平坦化· 如此可以互相補償旋光性的旋光性物質則有胺基酸與 糖的組合· 如上所述*根據第8實施例•由於基質對聚合物本身 或是在基質聚合物中所含的物質給予旋光性，因此能夠提 供旋光性更強的偏光轉換裝置•又*若是將基質聚合物或 是在基質聚合物中所含的物質設成具有可以針對旋光性物 質之旋光性之波長分散特性進行補償的波長分散特性時* 則可以提供波長分散特性平坦》而不會帶色的偏光轉換裝 置· 此外•利用本發明之偏光轉換裝置作爲偏光元件之光 學轉換裝置的液晶顯示裝置.，並不限於上述的背景光方式 (透過型）•也可以是反射型的液晶顯示裝置*此時，也 本紙張尺度逍用中國國家樣率（CNS ) ( 210X297公釐）_ 36 _ " ---------------玎------¾ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 442 69 2 A7 B7 五、發明説明（34〉 可以將偏光轉換裝置配置在液晶單元之光入射側的前面· 又，作爲利用本發明之偏光轉換裝置的光學轉換裝置 的液晶顯示裝置*其液晶的種類以及其驅動方法並不限定 於特定之形式•也可以應用在以往使用偏光元件之各種的 液晶顯示裝置上β 更者，本發明之偏光轉換裝置·並不一定要限於使用 在液晶顯示裝置上，對於利用具有一定之偏光面的偏光光 束的各種裝置，例如投影機用的液晶光閥（light valve )，光學式分析裝置，液晶顯示裝置等•可以作爲各種的 偏光元件來使用· (第7實施例） 其次*本發明之第7資施例，請參照第1 4圓到第 2 2圖來說明使用上述光學轉換裝置之液晶顯示裝置的各 種的電子機器的例子· 首先請參照第14_來說明該電子機器之一般的電氣 電路的構成•該電子機器，如第1 4圖所示，備有：用於 输出顯示情報的顯示情報輪出源4 0 0 *用於處理該顯示 情報的顯示情報處理電路4 0 2，顯示鼴動用的顯示驅動 電路4 0 4 *由液晶面板等所構成的光開關4 0 6、用於 產生時脈信號的時脈產生電路4 0 8以及電源電路4 1 0 〇 其中，顯示情報输出源4 0 0係由ROM或RAM等 旳記憶髖，將髦視信號調雎輪出之調諧電路•藉此，顯示 本紙張尺度適用中國國家搞率（CNS>A4*l格（210X297公釐）_ 37 - ! --------1------ΐτ------¾ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ濟部中央橾準局aa：工消费合作社印策 442 69 2 A7 B7 五、發明説明（35 ) 情報输出源4 0 0會響應於自時脈產生電路4 0 8所送來. 的時脈倌號，將視頻信號等之顥示情報输出到顯示情報處 理電路4 0 2 ·顯示情報處電路4 0 2係由搭載了例如放 大·極性反轉電路相位展開電路、低壓電路、r修正電路 或是箝位（clamp)電路等所構成•藉此•顯示情報處理 電路4 0 2會在與自時脈產生電路4 0 8所送來之時脈信 號呈同步的狀態下處理顯示情報•且將該處理情報輸出到 顯示躧動電路4 0 4 *又，顯示驅動電路4 0 4具有掃描 側驅動電路以及資料側驅動電路，而驅動光開關4 0 6顯 示情報·電源幫路410則對機器內部的氰路或元件供給 電力* 液晶投影機的說明 具有上述電路構成之《子機器的第1例則是第15圖 中所示的液晶投影機· 該液晶投影機係一以透過型液晶面板作爲光閥（ light valve)來使用的投射型液晶投影機•該投影機的 一例是使用3個稜鏟方式的光學系統•第15圖所示的投 影機5 0 0備有白色光源的燈單元5 0 2 ·自該燈單元 5 0 2被射出的投射光則爲光導引件5 0 4所導引，在其 內部藉由多個鏡5 0 6以及2個2色稜銳5 0 8而被分成 R、G、B 3原色的光•該3原色的光則分別被導引到利 用用於顯示對應顔色之3個液晶單元的光開關51 0 R、 510G、510B，而根據顯示情報被調變· 在此，3個光開關510R、510G*以及 ^紙張尺度遑用中國困家糅率（CNS ) A4洗格（210X297公釐）_ 38 _~ ---------------ΐτ------戈 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 442692 A7 B7 五、發明説明（36 ) 510B分別構成本發明之透過型光學轉換裝置。亦即， 該光開關：如第2圓、第3圖、第6圖以及第8圖所示， 自光入射側開始依序備有偏光轉換裝置、偏光元件、液晶 單元以及檢光元件•如第5圖所示，自光入射側開始依序 爲偏光轉換裝置（兼作爲偏光元件），液晶單元以及檢光 元件•又，偏光轉換裝置（因應所需更可加上偏光元件） 可以配置在燈單元的正後方•藉此可以減少偏光轉換裝置 的所S數目*更者可以使光學設計變得容易，而同時達成 高信賴性與低成本· 爲3個光開關510R、510G、510B所調變 之3原色的光R、G、B，如第1 5圖所示，自3個方向 入射到2色稜鏡51 2 ·而在該2色稜鏡5 1 2中，紅色 R與藍色B的光的俥播方向彎曲9 0度*又*綠色G的光 直線前進而合成爲3原色的畫像•該合成畫像的光，則經 由投射透鏡5 1 4而被投射到螢幕等之被投射體，藉此， 可以得到反映顯示情報的彩色畫像* 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印策 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 個人電腦的說明 上述電子機器的第2例則是第1 61«所示多媒體個人 電腦或是工程用工作站（EWS) · 針對個人電腦來說明•個人電腦5 2 0具有：備有鍵 盤5 2 2的本體部5 24、以及備有液晶顯示畫面5 2 6 的顯示部528·其中·在形成液晶顯示畫面526之透 過無液晶面板的部分則實施上述本發明之光學轉換裝置。 本紙張尺度適用中国8家橾率（〔呢>八4洗格（2丨0><297公釐）_39 _ < 2 69 2 A7 B7 五、發明説明（37 ) 傅呼機（pager)的說明 上述電子機器的第3例則是第17圖的傳呼機*此外 ，除了該傳呼機以外，也可以是行動電話、文書處理機、 電視、尋找畫面（view f inder )型或顯示器直視型的攝 影機、數位照相機、電子筆記、電子桌上型計算機、領航 裝置、P 0 S終端機•更者備有觸摸面板的裝置等。 第3例的該些裝置的代表則說明傳呼機。第17圖所 示之傅呼機5 3 0 ·除了備有金属製框髖5 3 2外，在該 框體內則具有液晶顯示基板5 3 4、備有背面光5 3 6 a 的光導件5 3 6、電路基板5 4 6以及薄膜載體帶（ film carrien tape) 5 4 8 ·彈性導電體 5 4 4、 5 4 6以及薄胰載醴帶5 4 8則是用於使液晶顳示基板 534與電路基板538互相連接者· 經濟部中央搮车局貝工消f·合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 液晶顯示基板534係本發明之光學轉換裝置的一例 。該液晶顯示基板5 3 4例如備有2個透明基板5 3 4 a 、534b、偏光轉換裝置534 (兼作爲偏光元件）。 透明基板534a、534b係用於封入液晶者，藉此至 少形成點矩陣型的液晶顯示面板（光開關）•又，偏光轉 換裝置5 3 4 c則被配置在基板5 3 4的光入射側•偏光 轉換裝置5 3 4 c也可以因應所播貼於基板上* 在2個透明基板5 3 4a、534b中之其中一者可 以形成如第1 4圖所示之顯示驅動電路4 0 4或是再加上 顯示情報處理電路5 0 2 ·而未在透明基板5 3 4 a、 本紙張尺度適用中國國家梯率（CNS ) A4说格（210X297公釐）~~~" " 4-+2692 A7 _B7_ 五、發明説明（38〉 5 3 4 b上形成的電路則由外加電路而構成。第1 7圖的 傳呼機，上述外加電路可以安裝在電路基板5 3 8上。 當爲第1 7圖之傳呼機時，除了液晶顯示基板5 3 4 之外，也必須要有電路基板5 3 8 ·但是當光學轉換裝置 當作電子機器用的一元件來使用，而能夠將顯示驅動電路 等搭載在透明基板上時，則該光學轉換裝置的最小構成要 素爲液晶顯示基板5 3 4 * 其他的態樣*本發明之光學轉換裝置構成一可以將液 晶顯示基板5 3 4固定到作爲框體的金屬框體5 3 2的元 件，也可以將該元件當作一元件而組入到電子機器內•更 者，其他的態樣•當爲背面光型式時*則也可以將液晶顯 示基板5 3 4與備有背面光5 3 6 a的光導件5 3 6 —體 地組入到金屬製框體5 3 2內而構成本發明的光學轉換裝 置· 經濟部中央捸準局貝工消費合作社印衷 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 更者，也可以取代該些之構造，採用TCP ( Tape Carrier Package)作爲電子機器用之一元件的光學轉換 裝置來使用•亦即，如第1 8圓所示，準備好在形成了金 屬的導《腆的聚醢亞胺帶5 5 2上安裝了 I C晶片5 4 4 的丁0卩550，將該1'0?連接到液晶顯示基板5 34 之2個透明基板534a、534b中之其中一者，可以 如光學轉換裝置般地使用· 如上所述•該第7實施例之各種的電子機器·可以以 適當的形態來搭載備有本發明之偏光轉換裝置的光學轉換 裝置•因此*與上述之各實施例同樣地，由於可以使入射 本紙張从適用中國《家樣丰（CNS>A4狀（21〇x297公着）_ — 442 69 2 A7 _B7 _ 五、發明説明（39 ) 到液晶單元（液晶基板）之具有特定的偏光面的偏光的量 增加，因此若是光源的光量相同時，則可以得到較以往爲 明亮的顯示畫面•另一方面，即使來自光源的光量降低， 由於可以確保與以往相同程度之顯示亮度，因此，可以大 幅地減少整個電子機器的消耗電力，而達成省電的目的。 又，可以減小光源的大小•更者，當如此般降低光源的光 量時*由於在機器內所產生的熱會變少，因此具有使針對 發熱對等所需要的設計麋得容易以及藉由簡化冷卻機構而 更加小型化的優黏· (第8實施例） 更者，本發明之第8實施例，請參照第1 9H〜第 2 2圓來說明利用上述光學轉換裝置之各種電子機器的其 他例•在本實施例中，光荸轉換裝置使用反射型液晶面板 反射型液晶投影機的說明 經濟部肀央棣準局貝工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填疼本頁) 第8實施例之電子機器的第1例則是將反射型液晶面 板（光開關）作爲光閥來使用的投影機（投射型顯示裝置 )·第19圖係表當由上面來看該投影機之主要部分時之 概略構成圖*亦即，係當將來自光源部的系統光軸L的方 向當作X軸時之在通過X軸之XZ平面上的斷面圖。 如第1 9圖所示，投影機6 0 0備有：偏光照明裝置 602、偏光束分光器（split ter) 604、2色稜鏡 本纸張尺度適用中國β家揉率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 42 - 4, 42 69 2 A7 B7_ 五、發明説明（4〇 ) 606、608、3個反射型液晶光閥610R、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 1 0 G、6 1 0 B、投射光學系統6 1 2以及螢幕 6 1 4 * 在偏光照明裝置6 0 2，其概略的構成•則是沿著系 統光軸L配置光源部6 2 0、整合透鏡6 2 2、以及偏光 轉換元件6 2 4 »自光源部6 2 0所射出的光具有隨機的 偏光面•該射出光則藉由整合透鏡6 2 2被分割成多個中 間光束而入射到偏光轉換元件6 2 4 · 在該偏光轉換元件6 2 4的光入射側則配置有其他的 整合透鏡624a。入射到偏光轉換元件624的中間光 束則通過透鏡6 2 4 a而入射到偏光轉換元件本體 6 2 4 b *偏光轉換元件6 2 4乃應用本發明之偏光轉換 裝置*而兼作爲偏光轉換裝置與偏光元件而構成•藉由該 偏光轉換元件本髏6 2 4 b，中間光束的偏光方向大約會 排齊，而被轉換成光量已增加之1種偏光光束（S偏光光 束）·該S偏光光束*之後則入射到偏光束分光器604 魯 經濟部中央橾準局月工消費合作杜印策 偏光束分光器6 0 4具有S偏光光束反射面6 0 4 a ，藉由S偏光光束反射面使入射的S偏光光束反射。在該 反射光束中，藍色光B的光束會爲2色稜鏡6 0 6的藍色 光反射層再被反射*而入射到藍色光用之反射型液晶光閥 610B ·藉由該光閥610B，對應於顯示情報使藍色 光束被調變*又*在透過2色稜鏡6 0 6之藍色光反射.層 的光束中，紅色光R的光束會爲其他的2色稜鏡6 0 8的 本紙乐尺度逋用中困國家樣率（CNS)忑《I格（2丨OX297公釐）_奶_~ 經濟部中央標準局真工消费合作社印裝 4 42 69 2 A7 B7_ 五、發明説明（4i ) 紅色光射層所反射，而入射到紅色用之反射型液晶光閥 6 1 OR。藉由該光閥6 1 OR，對應於顯示情報而使紅 色光束被調變。更者，透過鏡6 0 8之紅色光反射餍的綠 色光G的光束會入射到綠色用反射型液晶光閥6 1 0G， 藉由該光閥*對應於顯示情報而使綠色光來被調變。 在此，則說明作爲構成反射型液晶光閥6 1 0 R、 61 0G、6 1 0B之光開關來使用的反射型液晶面板。 該液晶面板採用TN型液晶（液晶分子的長軸在未施加電 墼時呈大約平行狀地被配向於面板基板上的液晶）或是 S Η型液晶（液晶分子的長軸》在未施加電壅時呈大約垂 直狀地被配向於面板基板上的液晶）· 當採用ΤΝ型液晶時•其光的反射動作如下所述。對 於施加在被挾持在畫素之反射電極與和此相向之基板之共 * 通電極之間的液晶層的電壓成爲液晶之閾值電壓以下的畫 素（0 F F盡素）而言，入射的色光會藉由液晶層被橢圓 偏光，而藉由反射電極被反射•結果，接近於經由液晶層 而入射之色光之偏光軸大約呈9 0度偏移之偏光軸成分多 的椭圃偏光狀態的色光會被反射射出。相對於此，對於施 加電壓較閩值電壓爲高的畫素（Ο Ν畫素）而言，會沿著 入射的色光的偏光軸而到達反射電極，而爲反射電極所反 射•藉此，與入射時相同之偏光軸的色光會被反射射出。 ΤΝ型液晶之液晶分子的配列角度，由於會根據被施 加在反射電極的«壓值而變化，因此，反射色光相對於入 射光之偏光軸的角度*則可根據經由電晶髖施加在反射電 本紙張尺度適用中國β家標率（CNS ) 格（210X297公釐)~ -44 - --------------tr------方 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 4 42 69 2 A7 B7 五、發明説明（42 ) 極之與各奎素的顯示惰報呈對應的電壓值而被控制。 經濟部中央搮準局貝工消费合作社印袈 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又·當採用SH型液晶時，其光反射動作如下所述。 對於對液晶層之外加電壓成爲液晶之閾值電壓以下的晝素 (0 F F盡素）而言，則沿著入射光之偏光軸到達反射電 極，而在此被反射•亦即，沿著與入射時相同的偏光軸被 反射射出*另一方面*對於外加電壓較閾值電壓爲高的畫 素（ON畫素）而言·入射色光貪在液晶層中被橢圓偏光 而到達反射電極*因此，由反射電極所反射而自液晶層所 射出的色光，則成爲相對於入射色光之偏光軸，偏光軸大 約偏移9 0度之偏光軸成分多的椭圓偏光。該S Η型的液 晶，由於與ΤΝ型液晶同樣地會對應於對反射電極之外加 電應的值而改變液晶分子的配列角度，因此*反射色光相 對於入射光之偏光軸的角度，可根據與經由電晶髖施加在 反射電極之與各晝索之顯示情報對應的電壓值而辨控制》 分別由反射型液晶光閥610R、610G、 610Β所反射的色光，則經由2色稜鏡608、606 而入射到偏光束分光器6 0 4 ·該偏光束分光器6 0 4由 於形成可以反射S偏光光束，因此S偏光光束不會透過分 光器6 0 4，但是Ρ偏光光束會通過分光器6 0 4 ·各色 光的Ρ偏光光束則透過分光器6 0 4而被合成•而形成與 顯示情報對應的畫像*因此，當液晶面板使用ΤΝ型液晶 時*由於只有0 F F畫素的反射光會通過投射光學系統 6 1 2，因此，對螢幕6 1 4的投射盡像即成爲正常白顯 示•當爲SH型液晶時*則相反地由於只有ON畫素的反 本紙張尺度適用中固«家揉率（CNS ) A4規《格（210X297公釐）_ 45 _ 442692 A7 _B7_ 五、發明説明（43 ) 射光會通投射光學系統6 1 2，因此，對螢幕6 1 4的投 射盡像成爲正常黑顯示狀態· 當爲反射型液晶面板時，由於利用半導體技術而形成 畫素，因此與在玻璃基板上形成T F T陣列之主動矩陣型 液晶面板相比較·可以形成更多的査素，且面板大小也能 夠小型化•因此*除了能夠投射精細度高的畫像外，也能 夠使整個投影機得以輕巧化•又，由於取代一般的偏光元 件*使用本發明之偏光轉換元件，因此能夠使消耗電力最 大的偏光照明裝置減少到習知裝置的大約1/2，且能夠 小型化，而能夠使整個投影機更加輕巧化· 反射型液晶面板的說明 第8圖之電子機器之第2例則是說明使用由本發明之 光學轉換裝置所構成的反射型液晶面板（光開關）之其他 各種的電子機器*第2 0園〜第2 2圖係表該些電子機器 的外觀· 經濟部中央橾準局男工消費合作社印1¾. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第2 0圖係表行動電話6 5 0的立«圓•該行動電話 6 5 0備有利用一應用本發明之光學轉換裝置的反射型液 晶面板的液晶顯示部6 5 1 · 第2 1圖係表腕錶型電子.檐器6 6 0的立體圖。該機 器6 6 0之錶本镰6 6 1備有利用一應用本發明之光學轉 換裝置之反射型液晶面板的液晶顯示部6 6 2 · 更者，第2 2園係表文窨處理機等之攜帶型情報處理 裝置6 7 0的立懺圔•該情報處理裝置6 7 0備有：裝置 本紙張尺度遑用中B國家標率（CNS)A4*H格（210X297公釐Γ_ _ 經濟部中央橾準扃貝工消费合作社印裝 442 69 2 A7 £7_ 五、發明説明（44 ) 本體6 7 1、設在該裝置本體6 7 1之鍵盤等的輸入部 672，顯示部673，以及設在該顯示部673之利用 應用本發明之光學轉換裝置之反射型液晶面板的液晶顯示 部 6 7 4 · 如上所述，即使該第8實施例之各種的電子機器，也 可以在能夠正視的狀態下將備有本發明之偏光轉換裝置的 光學轉換裝置配置在正面*因此，與上述各實施例同樣地 *可以使入射到液晶單元（液晶基板）之具有特定之偏向 面的偏光的童增加。在作爲正視型態使用時，則與利甩習 知之偏光板相比較，可以得到大約2倍的亮度。因此*明 亮的地方自不待言，也可以提髙在暗的地方的易見度或是 反射型彩色顯示之顔色的鲜艷度· 此外，本發明並不限於上述實施例，在本發明之要旨 的範國內可進行各種的變化•例如*本發明之偏米轉換裝 置並不只可以應用在各種的液晶面板上，也同樣地可以應 用在利用偏光作用之裝置（偏光顯微鏡、利用雷射之記憶 裝置/記錄裝置*光感測器、照明裝置、立體電影、放映 器等）· 如上所述，根據本發明之偏光轉換裝置•備有配置成 在旋光性可產生異方性的旋光性物質|藉該旋光性物質可 以使具有上述特定之偏光面的光束的強度增加，且會使具 有與上述特定之偏光面垂直相交之偏光面的光束旳強度降 低•藉此，讓具有其他之偏光面的光束的偏光面旋轉而加 於具有該特定之偏光面的光束，結果•可以使具有胲特定 ---------------IT------ (請先閲讀背面之注意事項再填疼本頁) 本紙張尺度適用中S8家樣率< CNS > A4規格（210X297公* ) _ _ 經濟部中央棣準局貝工消费合作杜印装 442 69 2 A7 __B7 _ 五、發明説明（45 ) 之偏光面的光束的光量增加而取出。因此*可以儘力排除 當取出爲了顯示而入射之光之特定偏光面的光時所產生之 浪費情形，而提高光的利用率· 又*根據本發明之光學轉換裝置，由於直接或是經由 偏光元件將上述偏光轉換裝置配置在液晶單元的前面，因 此可以較習知裝置提高入射光的利用率*而形成明亮的顯 示盡面，或是除了大幅地減低光源的消耗電力外，也能夠 提高裝置之功能的信賴性· 更者，根據本發明之電子機器，由於搭載上述光學轉 換裝置，因此可以提髙入射光的光利用率而形成明亮的顯 示畫面*或者可以大幅地減低光源的消耗電力，更者，可 以因爲光利用率的提高而提髙功能的信賴性以及小型化。 圖面之簡軍說明 第1圈係用於說明在本發明中所使用之旋光性物質之 旋光現象之異方性的概略說明圖· 第2圖係表本發明所適用之第1賁施例之光學轉換裝 罝之液晶顯示裝置的概略說明圖。 第3圖係表本發明所逋用之第2實施例之光學轉換裝 置之液晶顯示裝置的概略說明圈· 第4圖係用於說明第3圖所示之多層之偏光轉換裝置 之各層的旋光現象的概略說明圖* 第5圖係表作爲適用本發明之第4實施例之光學轉換 裝置之液晶顯示裝置的概略說明圔· 本紙張尺度遑用中國國*：標率（CNS > A4規格（210X297公釐）_幼_ ---------------IT------言 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 44269 2 A7 B7_ 五、發明说明（46 ) 第6圖係表本發明之第5實施例之液晶顯示裝置的整 體構成圖。 第7圚係表第5實施例之偏光轉換裝置之製造裝置的 構成圇· 第8圖係表第6資施例之液晶顯示裝置的整體構成圖 〇 第9圓係表根據第6實施例之摩擦法之偏光轉換裝置 的斷面圖· 第1 0圖係表根據第6實施例之施加磁場法之偏光轉 換裝置的斷面圖。 第1 1圓係表旋光性物質之旋光性之波長分散特性的 例子。 第1 2圓係表用於補償第1 1圓之旋光性物質之旋光 性之波長分散特性的波長分散性的例子* 第13圖係表將具有第11圇之波長分散特性的旋光 性物質與具有第12圖之波長分散特性之旋光性物質混合 在一起時的波長分散特性。 經濟部中央橾準局負工消费合作社印製 <請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 第1 4圖係表應用作爲本發明之第7實施例之光學轉 換裝置的液晶顯示裝置的電子機器的電氣概略構造的方塊 圓· 第15圖係表用於說明作爲本發明之第7實施例之第 1例之電子機器的投影機的概略俯視圖* 第16圓係表用於說明作爲本發明之第7實施例之第 2例之電子機器的個人電腦或是工程工作站（EWS)的 本紙張尺度逋用中國鬮家橾率（CNS > A4*t格< 210X297公釐） -49 - 442 69 2 A7 B7 五、發明説明（47 概略說 第 3例之 第 第3例 第 1例之 第 之行動 第 之手銀 第 之攜帶 第 明圖· 1 7圖 電子機 1 8圖 之變形 1 9圖 電子機 2 0圖 電話的 2 1圖 型電子 2 2圖 型情報 2 3圖 係表用於說明 器的傳呼機的 係表用於說明 例的說明圚· 係表用於說明 器之投影機的 係表用於說明 概略立體圖· 係表用於說明 機器的概略立 係表用於說明 處理裝置的概 係表習知之液 作爲本發明之第7實施例之第 概略俯視圖· 對應於本發明之第7實施例之 作爲本發明之第8實施例之第 概略俯視圓· 本發明之第8實施例之第2例 本發明之第8資施例之第2例 體圖· 本發明之第8實施例之第2例 略立體圖· 晶潁示裝置的概略說明圖。 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 •項 再 填 — 頁 裝 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 符號說明 1 旋 光 性物 質 10 第 1 向 置 成分 12 第 1 射 出 向 置 成 分 12a 第 1 水 平 向 量 成 分 12b 第 1 垂 直 向 置 成 分 20 第 2 向 置 成 分 22 第 2 向 置 射 出 成 分 22a 第 2 水 平 向 量 成 分 本紙張尺度適用中國國家揉率（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 線 -50 - 44269 2 A7 B7 五、發明説明（48) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 22b 第 2 垂 直 向 置 成分 30 背 景 光 40 偏 光 轉 換 裝 置 42 偏 光 轉 換 裝 置 50 偏 光 元 件 60 液 晶 單 元 62 玻 璃 基 板 64 玻 璃 基 板 66 T N 液 晶 70 檢 光 元 件 80 偏 光 轉 換 裝 置 80a 聚 合 物 片 80b 聚 合 物 片 80c 聚 合 物 片 80d 聚 合 物 片 90 偏 光 元 件 100 基 本 聚 合 物 101 旋 光 性 物 質 102 基 本 聚 合 物 容 器 103 旋 光 性 物 質 容 器 104 調 節 閥 105 調 節 閥 107 混 合 容 器 109 鎢 造 板 本紙張尺度適用中國國家標车（CNS > A4规格（210X297公釐） 請先閱讀背面之注意事^再填广-^頁 裝· 訂 -線 -51 - 44269 2 at B7 五、發明説明（49) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 110 混 合 溶 液 111 電 熱 器 112 電 源 113 驅 動 輥 子 1 1 4 驅 動 輥 子 115 搬 送 皮 帶 116 葉 片 117 溝 118 延 伸 輥 子 119 延 伸 輥 子 120 薄 膜 121 捲 取 輥 子 160 偏 光 轉 換 裝 置 161 透 明 基 板 162 透 明 基 板 1 60A 偏 光 轉 換 裝 置 163A 旋 光 性 物 質 1 64A 配 向 膜 1 65A 配 向 膜 1 60B 偏 光 轉 換 裝 置 1 64B 透 明 電 極 165B 透 明 電 極 166 電 源 1 63B 旋 光 性物 質 表紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS > A4規格（210X297公釐> (請先閲讀背面之注意事項再填頁) 裝' 訂. 線 -I 1/ -52 - Λ /l· 2 6 9 2 五、發明説明（5Q ) Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200 水 平 向 量 成 分 201 通 過 光 202 通 過 光 203 通 過 光 210 垂 直 向 置 成 分 211 通 過 光 300 液 晶 顯 示 裝 置 310 背 景 光 320 液 晶 單 元 330 偏 光 JL· 件 340 檢 光 元 件 400 情 報 輸 出 液 402 情 報 處 理 電 路 404 顯 示 驅 動 電 路 406 光 開 關 408 時 脈 產 生 電 路 410 電 源 電 路 500 投 影 機 502 燈 單 元 504 光 導 引 506 銳 508 稜 鏡 510 光 開 關 512 稜 鏡 本紙張尺度逍用中國困家揉率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 請先閲讀背面之注意事項再填rw頁) 裝. 訂 線 -53 - 4 d2 69 2 五、發明説明（51 ) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 514 投 射 透 鏡 520 個 人 電 腦 522 J〇*L 鍵 盤 524 本 體 部 526 液 晶 顯 示 畫 面 528 顯 示 部 530 傳 呼 機 532 牖 製 框 體 534 液 晶 顯 示 基 板 534a 透明基板 534b 透明基板 534c 透明基板 536 透 明 基 板 538 電 路 基 板 544 彈 性 導 電 體 546 彈 性 導 電 體 548 薄 膜 載 體 帶 550 T C P 552 聚 醣 亞 胺 帶 554 I C 晶 片 600 投 射 機 602 偏 光 照 明 裝 置 604 偏 光 束 分 光 器 604a 反 射 面 本紙張尺度通用中國Η家標準{ CNS > A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事哼再填ry頁) 裝· 訂 線 -54 - 4 4269 2 A7 B7 五、發明説明（52 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 606 二 色 稜 鏡 608 二 色 稜 鏡 610R 反 射 型 液 晶 光 閥 6 1 0G 反 射 型 液 晶 光 閥 61 0B 反 射 型 液 晶 光 閥 612 投 射 光 學 系 統 614 螢 幕 620 光 源 部 622 整 合 透 鏡 624 偏 光 轉 換 裝 置 624a 整 合 透 鏡 650 行 動 電 話 651 液 晶 顯 示 部 661 錶 本 體 662 液 晶 顯 示 部 670 情 報 處 理 裝 置 671 裝 置 本 體 672 輸 入 部 673 顯 示 部 674 液 晶 顯 示 部 請先閲讀背面之注意事項再填^\頁) -裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -55 -