TW528895B - Polarizing conversion plate and projection type liquid crystal display device using the same - Google Patents

Polarizing conversion plate and projection type liquid crystal display device using the same Download PDF

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Shigetoshi Hayashi
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Sumitomo Chemical Co
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Description

528895 9357pif.doc/〇〇8 A7 B7 五 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 發明說明(丨) [所屬的技術領域] 本發明是有關於一種適用於投射型液晶顯示裝置的偏 光轉換元件,以及使用此偏光轉換元件的投射型液晶顯示 裝置。 [習知技術] 投射型液晶顯示裝置,也稱之爲液晶放映機 (projector),其爲可放大個人電腦及電視等的畫面並將之 寫到螢幕的裝置,目前已被廣泛地使用。 投射型液晶顯示裝置結構之一例係根據第6圖槪略地 說明之,投射型液晶顯示裝置一般具有:光源系統、反射♦ 分光系統及放大投射系統。光源系統具有白色光源Π、集 光透鏡13以及UV’IR濾鏡(cut Hlter)14。以透鏡13把 從白色光源11而來的白色光集光,再以UV,IR濾鏡14 去除紫外線和紅外線,並往分色鏡(dichroic mirror)l傳送。 白色光源11通常係採用金屬鹵素燈(metal halide lamp)或 是高壓水銀燈等。 反光♦分光系統具有:4種分光鏡1、2、3、4,2個全 反射鏡5、6,分別對應紅光R、綠光G、藍光B的液晶胞 (cell)7R、7G、7B、入射側偏光轉換元件8R、8G、8B、 出射側偏光轉換元件9R、9G、9B,以及集光透鏡10R、10G 及10B。習知的偏光轉換元件係採用,直線偏光板、在直 線偏光板上疊合1片光學補償板者,更有採用在此些板上 疊合相位差板者。 然後,第一分光鏡1係僅透過綠光G及藍光B者, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張又度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
I 5 5 9 8 8 2 5 9357pif.doc/008
五 、發明說明( 且透過的綠光G和藍光B係,往第二分光鏡2傳送。第 一分光鏡1反射的紅光R係往第一全反射鏡5傳送,並在 此反射之後,透過紅光的集光透鏡10R、入射側偏光轉換 元件8R、液晶胞7R及出射側偏光轉換元件9R,往第三 分光鏡3傳送。一方面,第二分光鏡2係僅透過藍光B者’ 在透過第一分光鏡1的綠光G和藍光R之中,透過第二 分光鏡2的藍光B係,通過藍光的集光透鏡10B、入射側 偏光轉換元件8B、液晶胞7B及出射側偏光轉換元件9B ’ 往第二全反射鏡6傳送。又,第二分光鏡2反射的綠光G 係,通過綠光的集光透鏡10G、入射側偏光轉換元件8G、 液晶胞7G及出射側偏光轉換元件9G,往第三分光鏡3傳 送。第三分光鏡3爲僅透過紅光R者,透過由第一全反射 鏡5而來的紅光集光透鏡10R、入射側偏光轉換元件8R、 液晶胞7R及出射側偏光轉換元件9R的紅光R係,原封 不動地透過第三分光鏡3,而透過從第二分光鏡2而來的 綠光集光透鏡10G、入射側偏光轉換元件8G、液晶胞7G 及出射側偏光轉換元件9G的綠光G係,被第三分光鏡3 反射而往第四分光鏡4傳送。第四分光鏡4係僅透過紅光 R及綠光G者,從第三分光鏡3而來的紅光R及綠光G 係原封不動地透過此第四分光鏡4,且從第二全反射鏡6 而來的藍光B係在此處被反射而分別往投射透鏡16傳送。 放大投射系統具有投射透鏡16,以在此處把對應各 個光的影像放大並把放大的影像往螢幕17投影。又,對 應各色的液晶胞7R、7G、7B的入射側偏光轉換元件8R、 丨:丨丨:______ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·- -I線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 528895 A7 B7 9357pif.doc/008 五、發明說明(7) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 8G、8B及出射側偏光轉換元件9r、9G、9b雖亦有採用 貼合到液晶胞7R、7G、7B者,然而,一般係和液晶胞7R、 7G、7B間隔配置’此間隔係作爲冷卻用的通風路。而且, 入射側偏光轉換兀件8R、8G、8B也和集光透鏡1〇R、1〇G、 1 OB保持間隔。以此方式’將偏光轉換元件、8g、8B、 9R、9G、9B離開液晶胞7R、7G、7B及集光透鏡以配置 時,直線偏光板係採用貼合到玻璃等的補強材料。 像适樣的投射型液晶顯示裝置,各液晶胞7R、7G、 7Έ係分別配置在2片的偏光轉換元件,即入射側偏光轉 換兀件8R、8G、8B及出射側偏光轉換元件9R、9G、9B 之間。這些偏光轉換元件8、9因需透過必要的光量以把 影像放大並投射到螢幕上,發熱量極大。又,在紅光R、 綠光G以及/或是藍光B偏光的場合,當入射到液晶胞7R、 7G、7B時會使偏光面產生多次的旋轉。更,從液晶胞7R、 7G、7B出射的偏光亦會再旋轉到偏光面。 --線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了旋轉偏光面,可使用相位差板,相位差板一般是 配置在入射側偏光轉換元件8R、8G、8B的光源11側, 或是出射側偏光轉換元件9R、9G、9B的投射透鏡16側。 相位差板具有容易取得及價格等的優點,一般係使用樹脂 製者。此相位差板係,在入射側偏光轉換元件8R、8G、8B 或是出射側偏光轉換元件9R、9G、9B中,採用貼合到直 線偏光板者。(例如,日本專利申請號2〇〇〇_1372〇2及 2000-35261 5A) [欲解決的問題點] 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 528895 A7 B7 9357pif.doc/008 五、發明說明(ll ) 像這樣的投影型液晶顯示裝置,因液晶胞的複屈折性 和光源而來的光的廣度並不十分配合,投影到螢幕的影像 之對比(contrast)不高,因黑顯示的畫面不均而有顯示品質 不良的問題。 在此,本發明人係進行偏光轉換元件的開發、硏究, 以實現更高的對比,及顯示品質佳的投射型液晶顯示裝 置。結果是,把在基材膜(film)上塗佈液晶性化合物所構 成的2片光學補償板暨合到直線偏光板的一^邊的面,以此 結構,發現可提昇投影到螢幕上影像的對比,並得到無黑 顯示的畫面不均且顯示品質優良的投射型液晶顯示裝置的 偏光轉換元件。 [解決問題點的手段] 本發明係提供一種偏光轉換元件,把於基板膜上塗佈 液晶性化合物所構成的2片光學補償板,疊合到直線偏光 板一邊的面,以及提供利用此偏光轉換元件的投射型液晶 顯示裝置。 此偏光轉換元件係,應用2片於基材膜上塗佈液晶 性化合物的光學補償板,以第2光學補償板和第1光學補 償板相鄰接的方式,亦即以直線偏光板/第1光學補償板/ 第2光學補償板的順序配置。而第2光學補償板,其配向 軸係和第1光學補償板的配向軸呈略直交配置。此些的偏 光轉換元件,一般係採用在透明玻璃板上疊合的方式,在 此場合,較有利的是,在和疊合光學補償板的面之相反側 的直線偏光板的面上,配置透明的玻璃板。又,較佳的是, 7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 528895 A7 9357pif.d〇c/〇〇8 07 五、發明說明(< ) 在其和空氣相接的面上設有反射防止層。更直線偏光板之 疊合光學補償板的面之相反側的面上,可疊合相位差板。 此些的偏光轉換元件係,被利用組裝到投射型液晶 型顯示裝置的液晶胞一邊的面上。此投射型液晶顯示裝 置,更具體地說,具有由白色光源、從白色光源而來把白 光分光成紅光、綠光、藍光三原色的分光鏡、全反射鏡及 集光透鏡所構成之光學系統的零件、液晶胞,以及上述的 偏光轉換元件。 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 明顯易懂,下文特舉一較佳實施例,並配合所附圖式,作 詳細說明如下: [圖式之簡單說明] 第1圖繪示本發明的偏光轉換元件之一例示的斷面 示意圖; 第2圖繪示本發明的偏光轉換元件之別例的斷面示 意圖; 第3圖繪示本發明的偏光轉換元件中,直線偏光板 和光學補償板2片的軸角度關係之一例示配置圖; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·_線· 第4圖繪示本發明的偏光轉換元件中,直線偏光板 和光學補償板2片的軸角度關係之另例示配置圖; 第5圖繪示本發明的偏光轉換元件中,直線偏光板 和光學補償板2片的軸角度關係之另例示配置圖;以及 第6圖繪示投射型液晶顯示裝置之組成例的槪略示 … 意圖。 8 本紙張尺度適用中0國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公复) 528895 A7 B7 9357pif.doc/008 五、發明說明((;) [圖式標號之簡單說明] 1、2、3、4 :分色鏡 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5、6 :全反射鏡 7R、7G、7B :液晶胞 8R、8G、8B :入射側偏光轉換元件 9R、9G、9B :出射側偏光轉換元件 10R、10G、10B :集光透鏡 L :白光(光源光) R :紅光 G :綠光 B :藍光 11 :白色光源 13 :集光透鏡 14 : UV*IR 濾鏡 16 投射透鏡 17 :營幕 20 :偏光轉換元件 21 :直線偏光板 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 22 :光學補償板 23 :光學補償板 24 :玻璃板 25 :相位差板 26 ·.具有反射防止層的透明膜 27 :反射防止層 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 528895 A7 9357pif.doc/008 37 五、發明說明(ο ) 28 :反射防止層 [較佳實施例] 本發明所採用的直線偏光板亦可以是’具有吸收在 吸收軸方向上具平行振動面的直線偏光光,實質上不讓它 透過的性質,且具有透過在吸收軸方向上具直交振動面的 直線偏光光的性質。一般直線偏光板係,採用在偏光子膜 的一面或兩面上疊合保護膜者。偏光子膜係,舉例而言, 較佳的是,採用在聚乙稀醇(polyvinylalcohol)系樹脂膜上 吸著配向著二色性染料者。偏光子膜的厚度一般爲1〜50 微米。保護膜,舉例而言,係採用由像是二乙醯纖維素 (diacetyl cellulose)或是三乙醯纖維素(triacetyl cellulose)的 纖維素系樹脂所構成的膜、像原冰片烷(norborane)系樹脂 膜所代表的非晶性烯烴(olefin)系樹脂膜的烯烴膜、丙烯基 系樹脂膜、聚酯系樹脂膜等。保護膜的厚一般爲10〜200 微米。偏光膜和保護膜,舉例而言,經由聚乙烯醇系接著 劑層疊合。像這樣的直線偏光板亦可以應用於習知的投射 型液晶顯示裝置。 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在本發明中,係把直線偏光板和把液晶性化合物塗 佈到基材膜面而獲得配向的光學補償板組合應用。光學補 償板的基材膜,舉例而言係,像具有烯烴骨架的變性聚碳 酸酯等的聚碳酸酯系樹脂、像二乙醯纖維素或是三乙醯纖 維素纖維素系樹脂、原冰片烷系單體(monomer)的聚合物 之環狀聚烯烴(polyolefin)系樹脂、聚阐(p〇lysulfone)系樹 月旨、聚醚阐(polyethersulfone)系樹脂、聚酯系樹脂、聚g 本紙張&度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 528895 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9357pif.doc/〇〇8 五、發明說明(8 ) 醯胺(polyimide)、聚醯胺(polyamide)、聚丙烯酸酯 (polyarylate)系樹脂等。基材膜的厚一般爲10〜1,〇〇〇微米。 塗佈於其上的液晶性化合物,舉例而言係,圓盤狀(discotic) 液晶性化合物、高分子液晶化合物等。以一般的方法使液 晶性化合物配向亦可,例如,可採用將基材表面預先進行 配向處理,把液晶性化合物塗佈於其上,使其乾燥之後, 以熱處理使液晶性化合物配向的方法。塗佈配向液晶性化 合物的市售的光學補償板,舉例而言爲富士照相底片(股) 所販賣的’’WIDE VIEW A”或是日石三菱(股)所販賣的”曰石 LC底片"。 疊合在直線偏光板一邊的面的2片光學補償板係, 較佳的是,前者的吸收軸和後者的配向軸的配置爲略直交 或平行。又,2片的光學補償板係,較佳的是,各別的 配向軸配置成直交。2片的光學補償板貼合到直線偏光板 時,直線偏光板的吸收軸和1片的光學補償板的配向軸爲 直交,直線偏光板的吸收軸和再1片的光學補償板的配向 軸係,較佳的是,配置成和直線偏光板的吸收軸平行。 由直線偏光板和光學補償板所構成的偏光轉換元件 一般係貼合到透明玻璃板以使用。在此場合,透過接著劑 層疊合兩者。構成接著劑層的接著劑,舉例而言係使用, 丙烯基系感壓型接著劑、胺基甲酸酯系感壓型接著劑等的 感壓型接著劑。感壓型接著劑一般爲透明的光學等方性的 接著劑層。接著劑層的厚度一般爲10〜60微米。又感壓型 接著劑亦可稱之爲黏著劑。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規烙(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
A7 B7 528895 9357pif.doc/008 五、發明說明(1 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 透明玻璃板,係使用一般稱爲藍板玻璃或是白板玻 璃的矽系玻璃板。又,較佳的是使用高熱傳導率的藍寶石 玻璃。而且,亦可以使用水晶玻璃、石英玻璃。藍寶石玻 璃係使用鋁(A1203)的單結晶體,例如以EFG法(Edge-defined Film-fed Growth) 形成的板狀者 。在透明玻璃板一 邊的面,即露出面上,較佳的是具有反射防止層。又,形 成分色層(dichroic),只透過特定波長的光,然而,亦可用 不透過其他波長範圍光的可調濾波器(trimming filter)。透 明玻璃板的厚一般爲0.1〜2mm,較佳的是,0.3mm以上, 0.8mm以下。透明玻璃板的面積係,根據作爲目的的投射 型液晶顯示裝置的大小適宜的選擇。代表的例示係,一邊 爲10〜100mm的長方形或正方形,直徑爲5〜100mm的圓 形或橢圓形等。 --線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在透明玻璃板上係疊合著直線偏光板和光學補償 板。直線偏光板和光學補償係,包夾透明玻璃板,以兩面 各自分開的方式貼合著,然而,亦可以是在透明玻璃板一 邊的面疊合直線偏光板,再於此直線偏光板上疊合光學補 償板。直線偏光板及光學補償的面積一般係和透明玻璃板 的面積相同,或者是略微小一點。面積略小者容易貼著於 玻璃面上,從透明玻璃板的邊緣往內側0.5〜5mm貼合,做 成小者較佳。 在本發明的偏光轉換元件中,光學補償板係,較佳 的是,在其外面,即和空氣的接觸面,具有反射防止層。 反射防止層係,降低和空氣層界面上的反射光,以防止因 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 528895 '357pif.doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(π) 反射光產成的散射光(stray light)。在此處,較佳的是,裝 設此面的反射率爲2%以下,特別是1 %以下的反射防止層。 反射防止層,舉例而言,一般係使用選自於由金屬、金屬 氣化物及金屬氛化物的化合物所構成的單層或多層者。金 屬舉例而言,爲銀,金屬氧化物舉例而言,爲氧化矽、氧 化鋁、氧化鈦、氧化钽、氧化釔、氧化锆等,而金屬氟化 物舉例而言,爲氟化鎂等。反射防止層可以是單層,多層, 例如,2層、3層或4層以上都可以。反射防止層的厚, 或是多層時各層的厚度係根據其層數、各層所採用物質的 曲折率等適宜地選擇。 把像這樣的反射防止層直接設在光學補償板上亦可 以,但此時光學補償板的特性會變化。在透明基材膜上形 成反射防止層的反射防止膜,較佳的是,疊合到光學補償 板上。形成反射防止層的膜,舉例而言,像具有聚碳酸酯 或是芴(fluorene)骨架的變性聚碳酸酯等的聚碳酸酯系樹 脂、像二乙醯纖維素或是三乙醯纖維素纖維素系樹脂、原 冰片烷系單體的聚合物之環狀聚烯烴系樹脂、聚阐系樹 月旨、聚醚阐系樹脂、聚酯系樹脂、聚亞醯胺、聚醯胺、聚 丙烯酸酯系樹脂等。特別是環狀聚烯烴系樹脂,其光彈性 係數小,適於作爲膜基材。環狀烯烴系樹脂膜,舉例而言 爲JAYIDARE(股)製的”ARTON”(玻璃轉換溫度約攝氏170 度,光彈性係數約4χ10_π平方公分/達因),積水化學工業 (股)製的nIDSHEENA’’(玻璃轉換溫度約攝氏140度,光彈 性係數約6xl(T13平方公分/達因)等市售者。裝設反射防止 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: -線· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規烙(210 X 297公爱) 528895 A7 B7 9357pif.doc/〇〇8 五、發明說明(、\ ) 層的基板之厚,一般爲10〜1,000微米。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,直線偏光板/玻璃板/2片的光學補償板的組成, 較佳的是,在直線偏光板的外面也裝設如上述那樣的反射 防止層。因具有反射防止層的直線偏光板亦爲市售者,可 將之原封不動地用於上述組成中的直線偏光板。 反射防止層的表面的接觸角度爲80度以上,較佳的 是1〇〇度以上。在此所謂的接觸角度係,使用水當液體時 的値。當和空氣相接的面之接觸角度未滿80度時,因爲 很容易附著微粒子,使用具有像那樣表面的偏光轉換元件 之投射型液晶顯示裝置係,在長期使用的場合,對比容易 有降低的傾向。接觸角度的上限爲180度。 --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當反射防止層的表面滿足此處規定的接觸角度的場 合,具有反射防止層的反射防止膜或是直線偏光板可原封 不動地應用於本發明的偏光轉換元件。一般來說,反射防 止層多的場合,因不具此處規定的接觸角度,在此場合, 藉由在反射防止層的上面裝設由氟化物構成的層,以達成 此接觸角度。氟化合物所構成的層係,可藉由包含此化合 物塗佈液的塗層(coating)以設置。爲此目的採用的氟化物, 並不特別限定其表面的接觸角度爲80度以上,通常係採 用防止表面污染的東西,例如,可採用含氟砍院(siliane) 化合物。像這樣的化合物可防止在表面上附著指紋等的髒 污。 在由直線偏光板和光學補償板疊合的偏光轉換元件 中,在直線偏光板的一面貼合相位差板亦可。此處所用的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 528895 9357pif.doc/008 五、發明說明(p) 相位差板,和用於一般的液晶顯示裝置者相同,可以是由 樹脂構成者,例如可使用使基板膜往一軸方向延伸的相位 差膜。樹脂,舉例而言爲聚乙烯醇系樹脂、包含具有芴骨 架的變性聚碳酸酯的聚碳酸酯系樹脂、像二乙醯纖維素或 是三乙醯纖維素纖維素系樹脂、原冰片烷系單體的聚合物 之環狀聚烯烴系樹脂、聚阐系樹脂、聚醚阐系樹脂、聚酯 系樹脂、聚亞醯胺、聚醯胺、聚丙烯酸酯系樹脂等。相位 差板的厚一般爲10〜1,000微米。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i線· 相位差板,較佳的是使用1/2波長板,例如,對於 紅光1/2波長板爲290〜320nm,較佳的是具有300〜310nm 的延遲(retardation)者,對於綠光1/2波長板爲260〜290nm, 較佳的是具有270〜280nm的延遲者,而對於藍光1/2波長 板爲210〜240nm,較佳的是具有220〜230nm的延遲者。可 用市售的相位差板,舉例而言,對於藍光來說,可採用由 住友化學(股)所販賣的’’SMICALITE SEF460225”(由聚碳酸 酯系樹脂所構成,玻璃轉換溫度約爲攝氏150度,延遲約 爲225nm者)等,對於綠光來說,可採用同樣由住友化學(股) 所販賣的"SMICALITE SEF460275”(由聚碳酸酯系樹脂所 構成,玻璃轉換溫度約爲攝氏150度,延遲約爲275nm者) 等,對於紅光來說,可採用同樣由住友化學(股)所販賣的" SMICALITE SEF460305”(由聚碳酸酯系樹月旨所構成,玻璃 轉換溫度約爲攝氏150度5延遲約爲305nm者)寺。相位 差板亦可原封不動地使用延伸膜,其一面或兩面亦可採用 疊合像是二乙酸纖維素或是二乙酸纖維素的纖維素系樹脂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 528895 9357pif.d〇c/0〇8 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(G) 所構成的保護膜的狀態。 相位差板的形狀一般係略和直線偏光板相同,又, 和透明玻璃板的形狀約略相同,或是略小亦可。而,相位 差板的外面,即具有和空氣相接的面的場合時,在其相位 差板的外面裝設反射防止層,較佳的是,此面的接觸角爲 80度以上。在此所謂的接觸角亦爲用水當作液體之場合的 値。在相位差外面裝設的反射防止層係,和裝設在如先前 所述的直線偏光板或是光學補償板外面的反射防止層相同 者。且,當具有反射防止層的面滿足此處規定的接觸角度 時,具有反射防止層的相位差板亦可原封不動地適用本發 明的偏光轉換元件。但是,在一般反射防止層多的場合, 因沒有此處規定的接觸角度,在此場合,反射防止層的上 面亦可設置氟化物所構成的層。由氟化物所構成的層之具 體例係及裝設方法係和上述的說明相同。 第1〜第2圖係繪示本發明之偏光轉換元件之例示。 如第1之例示,疊合直線偏光板21和光學補償板22、23, 在其直線偏光板21側貼合玻璃板24,在光學補償板23側 係’把設有反射防止層27的透明膜26以反射防止層27 在外側的方式貼合,以構成偏光轉換元件20。而,在往玻 璃板24的直線偏光板21貼合面的相反側的外面,設有反 射防止層28。光學補償板22和23係以其配向軸直交的方 式配置。又,較佳的是,塗佈液晶性化含物的面,和反對 的面係以重合的方式配置。而,當玻璃板具有異方性的場 合’其結晶軸和透過偏光光的偏光軸需爲平行或直交,藍 16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: i線. 528895 A7 B7 9 3 5 7pif . doc/008 五、發明說明(κ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 寶石的C軸和透過偏光光的偏光軸係以平行或直交的方式 配置。第2圖的例示係,在第1圖加入層結構,在直線偏 光板21和玻璃板24之間配置相位差板25,以構成偏光轉 換元件20。 當然,本發明的偏光轉換元件的層結構並不限於圖 示的例示,舉例而言,可像先前說明的那樣,把直線偏光 板疊合到玻璃板一邊的面,把2片的光學補償板疊合到另 邊的面。在此場合,亦可往直線偏光板的玻璃板貼合的面 的相反側配置相位差板。較佳的是,在直線偏光板或相位 差板的空氣相接的面上,設置反射防止層,更,較佳的是, 在和光學補償板相接的面上,設有反射防止層。 •線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,第3圖係,繪示構成本發明的偏光轉換元件的 直線偏光板和光學補償板的軸角度關係。其係繪示在直線 偏光板21 —邊的面上,疊合2片光學補償板,即疊合第} 光學補償板22和第2光學補償板23時軸角度的關係,在 此場合’直線偏光板21的吸收軸(箭頭)和第1光學補償板 22的配向軸(箭頭)係以略直交的方式配置,第2光學補償 板U係,其配向軸(箭頭)和第1光學補償板的配向軸直交, 因此,以和直線偏光板21的吸收軸平行的方式配置。又, 2片的光學補償板係以塗佈液晶性化合物的面和其反對的 面相面對的方式配置。第4圖和第5圖亦係繪示,構成本 發明的偏光轉換元件的直線偏光板和光學補償板的軸角度 的關係。其係繪示,在直線偏光板21 —邊的面上,疊合2 片的光學補償板,即疊合第1光學補償板22和第2光學 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 528895 A7 B7 9357pif.doc/008 五、發明說明() (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 補償板23時軸角度的關係,在此場合,直線偏光板21的 吸收軸和第1光學補償板22的配向軸係以略平行的方式 配置,第2光學補償板23,其配向軸係和第1光學補償板 的配向軸直交,因此,係以和直線偏光板21的吸收軸直 交的方式配置。而,2片的光學補償板係,和第3圖的場 合相同,以塗佈液晶性化合物的面和反對的面相面對的方 向配置。 本發明的偏光轉換元件,較佳的是,可適用於投射 型液晶顯示裝置。例如,在投射型液晶顯示裝置中,可插 入並使用從白色光源而來的白光光路中,或是白光分光之 後的紅光、綠光或是藍光之各原色光的光路中。 --線. 具體而言,在第6圖繪示的投射型液晶顯示裝置中, 可使用對應各三原色的液晶胞7R、7G、7B之入射側偏光 轉換元件8R、8G、8B,或是出射側偏光轉換元件9r、9g、 9B中之一。此偏光轉換元件,一般是把光學補償板配置 在比玻璃板更靠近液晶胞7R、7G、7B之側。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雖然,也有以單板形式,把從爐色鏡(color filter)而 來的分光光直接放大的投射型液晶顯示裝置,在此場合 中,係在白光的光路中配置本發明的偏光轉換元件。 [實施例] 以下,雖以具體的例示詳細地說明本發明,然而, 本發明並不限定於此例。 又,對比係由亮顯示的照度L1及暗顯示的照度L2, 利用其次的式子算出。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 528895 發明說明(A ) 對比OL1/L2 式(1) [實施例1] (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在由KYOCERA(股)所販賣的對角0.9英吋的藍寶石 玻璃板的一邊上,透過黏著劑貼合住友化學工業所販賣的 聚乙烯醇/二色性染料系直線偏光板”SMICARANE SWW832A”和富士照片(股)所販賣的光學補償板” WIDE VIEW WVA02B’’2片。而,直線偏光板和2片的光學補償 板係,和第3圖所示者爲相同的配置。又,2片的光學補 償板係分別把液晶性化合物塗佈面和反對側的面,以面對 面的方式貼合。在此光學補償板和空氣的接觸面上,其一 邊係把具有反射防止層厚度80微米的透明膜做在反射防 止層的外側,透過黏著劑貼合以製作出偏光轉換元件。 --線. 在投射型液晶顯示裝置(液晶放映機)中,在綠頻道 (channel)的液晶胞的光源側,該偏光轉換元件係被設定(set) 成,光學補償板比藍寶石玻璃板更靠近液晶胞側,只讓綠 光投影到螢幕上且測定的對比爲550。 [比較例] 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 除了不使用光學補償板以外,其餘係和實施例1相 同,製作偏光轉換元件。更同樣地測出對比,其爲3〇〇 ° [實施例 在KYOCERA(股)所販賣的對角0.9英吋的藍寶石玻 璃板之一邊上,透過接著劑依序貼合住友化學工業(股)戶斤 販賣的聚乙烯醇系相位差板,’ SMICALITE SEF460275”和同 樣是住友化學所販賣的聚乙烯醇/二色性染料系直線偏光: 本紙張尺度¥中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 528895 A7 9357pif.d〇c/〇08 β7 五、發明說明(ο ) 板” SMICARANE SWW832A”。再於此直線偏光板的表面 上,如第3圖所示同樣地配置由富士照片(股)所販賣的光 學補償板’’Wide View WVA02B”。又,2片的光學補償板 係,透過接著劑,面對面分別地貼合液晶性化合物塗佈面 和其反對面。在光學補償板和空氣的接觸面上,和實施例 1同樣的在一邊上,透過接著劑,貼合具有反射防止層厚 度80微米的透明膜,以製作偏光轉換元件。 [實施例3] 除了把相位差板變更成由住友化學工業(股)所販賣的 聚碳酸酯系相位差板"SMICALITE SEF460305"以外,其餘 和實施例2相同,以製作出偏光轉換元件。 [實施例4] 除了把相位差板變更成由住友化學工業(股)所販賣的 聚碳酸酯系相位差板’’SMICALITE SEF460225”,且把偏光 板變更成由住友化學工業(股)所販賣的聚乙烯醇/二色性染 料系直線偏光板’’以外,其餘和實施例2相同,以製作出 偏光轉換元件。 [實施例5] 在投射型液晶顯示裝置(液晶放映機)的液晶胞的出射 側上,把在實施例2、實施例3、實施例4所製作的偏光 轉換元件設定成,分別在綠頻道、紅頻道、藍頻道的投射 透鏡側上,光學補償板比藍寶石玻璃板更靠近液晶胞側, 螢幕上的對比可提昇非常多,黑顯示的畫面不均也會變 小,而使得顯示品質提高。 20 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規&(21〇 X 297公釐) "~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: --線· A7 B7 528895 9357pif.doc/008 五、發明說明(1¾ ) [比較例2] 除了疊合了1片光學補償板以外,其餘和實施例2、 3、4相同,以製作出偏光轉換元件,並和實施例5相同, 設定出投射型液晶顯示裝置(液晶放映機)時,其螢幕上的 封比不會上昇,顯不品質亦不會提筒。 [實施例7] 除了在光學補償板和空氣的接觸面上,一邊無疊合具 有反射防止層的透明膜以外,其餘和實施例2、3、4相同, 以製作出偏光轉換元件,並和實施例5相同,以設定成投 射型液晶顯示裝置(液晶放映機)時,螢幕上的對比會稍微 提昇,黑顯不的畫面不均會減少,顯示品質並沒有提昇得 那麼高。 [發明之效果] 因爲本發明的偏光轉換元件係,配置直線偏光板,並 在其一邊的面配置2片光學補償板,可有效地應用於投射 型液晶顯示裝置,把此偏光轉換元件配置在液晶胞的入射 /或出射側的投射型液晶顯示裝置係,投射影像的對比高、 黑顯不的畫面不均會減少,因而可提高顯示品質。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) :線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

  1. AHCD 528895 9357pif·d〇c/008 六、申請專利範圍 1.一種偏光轉換元件,其特徵在於: 一直線偏光板;以及 一片光學補償板,疊合於該直線偏光板之一邊的面, 其中該二片光學補償板係於一基板膜上塗佈液晶性化合物 所構成。 2·如申請專利範圍第1項所述之偏光轉換元件,其中 該二片光學補償板的配向軸係配置成各別直交。 3·如申請專利範圍第1項所述之偏光轉換元件,更疊 合有一透明玻璃板。 4·如申請專利範圍第3項所述之偏光轉換元件,其中 該透明玻璃板係,疊合到和該直線偏光板之疊合該光學補 償板之該面相反側之面。 5 ·如申請專利範圍第3項所述之偏光轉換元件,其中 該透明玻璃板係,疊合到該直線偏光板和該光學補償板之 間。 6·如申請專利範圍第3、4或5項所述之偏光轉換元 件,其中該透明玻璃板爲藍寶石玻璃板。 7·如申請專利範圍第1項所述之偏光轉換元件,其中, 在該光學補償板和空氣相接之面上,具有反射防止層。 8·如申請專利範圍第1項所述之偏光轉換元件,其中, 具有一反射防止層之該透明基材係,疊合在該光學補償板 和空氣相接之面。 9·如申請專利範圍第1項所述之偏光轉換元件,其中, 在和該直線偏光板疊合該光學補償之該面相反側之面上, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i裝 -線· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 528895 A8 B8 C8 9357pif.doc/008 D8 ^、申請專利範圍 疊合有相位差板。 10.—種投射型液晶顯示裝置,其特徵在於: 如申專利範圍第1項至第9項中任一項所述之偏光轉 換元件係配置在一液晶胞之一邊的面上。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 --線· 呈聲乎5曰慧吋1苟員1_省費^咋达^製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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