557369 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(1) (技術領域) 本發明乃有關於使用備有腦甾醇(結構)( cholesteric )規則性之液晶層而從無偏光中抽出圓偏光 之圓偏光抽出光學元件,及其製造方法,以及使用圓偏光 抽出光學元件之偏光光源裝置,及液晶顯示裝置。 又,本說明書中所指之「液晶層」乃以「光學的具有 液晶」之意思而使用,關於層之狀態乃包含:具有流動性 之液晶相之狀態之外,保持具有液晶相所持有之分子排列 地被硬化之狀態者。 (背景技術) 以往做爲使用膽固醇結構液晶等之光學元件,而有, 使對應於膽固醇結構液晶層之液晶分子之螺旋(helical )節距之波長之右旋或左旋之圓偏光成份之一方予以反射 ,而令另一方透過而構成之圓偏光抽出光學元件係屬習知 〇 做爲這種圓偏光抽出光學元件,而爲了使由圓偏光抽 出光學元件所抽出(選擇反射)之圓偏光成份之波長寬帶 域化起見,有人提案將複數枚之液晶分子之螺旋節距不同 膽固醇結構液晶層而成之圓偏光抽出光學元件。(以後之 膽固醇結構均以 ''膽固醇〃表示之)。例如日本專利公報 特開平8 - 271731號,特開平91 — 264907 號)等等。又做爲備有此種圓偏光抽出光學元件之偏光光 源裝置及液晶顯示裝置有例如日本專利公報開平9 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -4- 557369 A7 B7 五、發明説明(2) 304770號公報所揭示者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 按上述圓偏光抽出光學元件乃以做爲顯示構件而使用 時爲多。此時即例如第2 1圖所示,將圓偏光板(或橢圓 偏光板)2 0 1、2 0 2,做成直交偏光(Cross Nicol )狀態(右圓偏光板與左圓偏光板之組合)而在其間挾入 圓偏光抽出光學元件2 0 3之狀態來使用之狀態爲多。 按如上述,將圓偏光抽出光學元件用做顯示構件時, 光出射面內之偏光狀態須要均一才行,惟有時在顯示面內 出現明暗花樣,致使顯示器之顯示晶位顯著的降低之情形 〇 本發明人乃對於此種現象之原因處心積慮,經多次實 驗及電腦模擬之結果,查明其原因之一在於圓偏光抽出光 學元件之表面之液晶分子之導軸(director )之方向。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,本發明人乃關連於此種現象,尋出了疊層複數之 膽固醇液晶層以資製作圓偏光抽出光學元件時之圓偏光抽 出光學元件之光學的機能之降低之原因之一係,在於複數 之膽固醇液晶層之疊層構成,特別是尋出在於一個膽固醇 液晶層上直接疊層其他之膽固醇液晶層時,即該互相鄰接 之矢晶層之界面近傍之液晶分子之導軸之方向係非常重要 之事實。 通常如特開平1 1 一 2 6 4 9 0 7號公報所揭示之習 用之圓偏光抽出光學元件係採用使用接著劑接著法而來構 成預先予以薄膜化複數之膽固醇液晶層。或不使用接著劑 而以熱接著來構成。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -5- 557369 A7 B7 五、發明説明(3) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 惟使用接著劑時,該被薄膜化之液晶層之液晶分子與 接著劑之分子之接著性須要良好之必要,不但接著劑之種 類會受限定,且有接著劑層之厚度份量地圓偏光抽出光學 元件之厚度會增加之問題。再者,接著劑層與液晶層之屈 折率差爲原因而在於兩者之界面發生反射,或在於從圓偏 光抽出光學元件所抽出之光上會附著接著劑層本身之色彩 之問題等存在。 再者關於如不使用接著劑而採用熱接著時,即爲了對 於被薄膜化之液晶層賦予柔軟性起見,須要將它加熱到玻 璃轉移溫度(T g )以上之必要,在於熱接著裝置之構成 以及處理操作之點而具有難於工業化之問題。 再者,由於加熱到高溫而使液晶層之液晶分子隨機的 混合於鄰接之液晶層之液晶分子,由而致使光學的特性之 劣化之問題也有。 經濟部智慈財產局8工消費合作社印製 再者,不管使用接著劑或不使用接著劑之情形,爲了 使液晶分子平面取向起見均須使用取向膜及基材,由而該 份量地圓偏光抽出光學元件之厚度變厚之問題也有。關於 這一點,如果將延伸PET(聚對苯二甲酸(乙二醇)酯 薄膜等延伸薄膜用做基材時,由於延伸薄膜本身可以備有 取向膜之功能,由而可以省略取向膜,惟仍然延伸薄膜之 厚度份地增大圓偏光抽出光學元件之厚度。再者可以考慮 當液晶之硬化(固化)之後剝離取向膜及基材之對策,惟 一不小心就在剝離時會損及液晶層,因此具有量產性不佳 之問題。又如果須疊層3層以上之液晶層時’上述之任一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -6 - 557369 A7 _B7 五、發明説明(4) 方法均成爲複雜之製程,又基材及取向膜係層數份地成爲 浪費(無用途)之問題。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,對於此問題點,例如有,如特開平1 1 一 4 4 8 1 6號公報所揭示,在於膽固醇液晶聚合物層上塗 佈別的膽固醇液晶聚合物以資形成圓偏光抽出層之方法之 提案。 惟依此方法時在於各液晶層之膽固醇液晶分子之將其 螺旋軸經常使之一定之事係很困難,又單純係屬於單純的 塗佈膽固醇液晶聚合物,所以互相鄰接之膽固醇液晶聚合 物層之界面近傍之液晶分子之導軸之方向乃不能一義的規 定,在於膽固醇液晶聚合物層之界面而在於液晶分子之導 軸之方向發生斷層,致使做爲圓偏光抽出光學元件之光學 的機能降低之問題存在。 (發明之揭示) 經濟部智慧財4局S工消費合作社印製 本發明乃考慮上述之各點所創作者。其第1目的在於 提供一種,可以有效果的抑制,當將圓偏光板或橢圓偏光 板成爲直交偏光(Cross Nicol )狀態而其間配置圓偏 光抽出光學元件時,在於顯示器之顯示面顯現明暗花樣而 使顯示器之顯示晶位降低之情形之圓偏光抽出光學元件, 其製造方法以及使用該圓偏光抽出光學元件之偏光光源裝 置以及液晶顯示裝置者。 又,本發明之第2發明乃提供當以複數之液晶層疊層 以資製作圓偏光抽出光學元件時,可以獲得光學的沒有特 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 557369 A7 B7 五、發明説明(5) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 異點之連續之選擇反射波長帶域之圓偏光之圓偏光抽出光 學元件,其製造方法,以及使用該圓偏光抽出光學元件之 偏光光源裝置,以及液晶顯示裝置者。 本發明之第1特徵之第1圓偏光抽出光學元件,乃具 備有,備有被平面取向之膽固醇規則性之液晶層,上述液 晶層之互相面向之二個主要表面之中,在於一方之表面之 全範圍地液晶分子之導軸之一個方向係實質的相一致,同 時在於另一方之表面之全範圍之液晶分子之導軸之一方向 亦實質上相一致爲其特徵者。 在此圓偏光抽出光學元件中 上述一方之表面之液晶分子之導軸之方向與上述另一 方之表面之液晶分子之導軸之方向係實質上平行爲合宜。 本案中所謂「實質的平行」係指二個導軸之方向係互 相在於± 2 0°之範圍而言。又,在於上述液晶層之上述 一方之表面之液晶分子與上述另一方之表面之液晶分子者 備有0 . 5χ整數倍之節距數之液晶分子之螺旋構造爲合 宜。 經濟部智慧財產局員工消黄合作社印製 本發明之第1特徵之第2圓偏光抽出光學元件,具備 有:備有被平面取向之膽固醇規則性之複數之液晶層且依 序直接疊層之複數之液晶層,據位於上述複數之液晶層之 最外面位置之互爲面向之二個主要表面之中,於一方之表 面之全範圍之液晶分子之導軸之方向係實質的相一致’同 時另一方之表面之全範圍之液晶分子之導軸之方向係實質 的亦相一致,爲其特徵者。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210X297公釐) -8- 557369 A7 B7 經濟部智慈財產局8工消费合作社印製 五、發明説明(6) 在此圓偏光抽出光學元件中,上述一方之表面之液晶 分子之導軸之方向與上述另一方之表面之液晶分子之導軸 之方向係實質的平行爲合宜。 本例中所謂「實平行」係指二個導軸之方向係互相 ±20°之範圍者而言。又,上述一方之表面之液晶分子 與另一方之表面之液晶子之間具有0.5x整數倍之節距 數之液晶分子之螺旋構造爲合宜。 又,上述複數之液晶層之中,互相鄰接之液晶層之界 面近傍之液晶分子之導軸之方向係實質的平行爲合宜。又 ,本案中所爲「實質的平行」,係指二個導軸之方向係互 相在於±5°之範圍而言。 有關本發明之第1特徵之圓偏光抽出光學元件之第1 之製造方法乃包含有: 將含有膽固醇規則性之聚合性單體分子或聚合性低聚 合物分子之液晶分子,塗佈於取向規制力之方向之在於膜 上之全範圍的實質上被成爲相同之取向膜上,而藉上述取 向膜之取向規則力而使該液晶分子予以取向之製程,及 使由上述取向膜之取向規制力所取向之上述液晶分子 予以三次架橋以資形成第1之液晶層之製程,及 在於上述第1液晶層上直接塗佈含有膽固醇規則性之 其他聚合性單體分子或聚合性低聚物分子之其他液晶分子 ,而藉3次元架橋之上述第1液晶層之表面之取向規制力 而使該其他之液晶分子予以取向之製程,及 將該由3次元架橋之上述第1液晶層之表面之取向規 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -9 - 557369 A7 B7 五、發明説明(7) 制力而被取向之上述其他之液晶分子予以3次元架橋以資 形成第2之液晶層之製程爲其特徵者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,本圓偏光抽出光學元件之製造方法,其中分別調 整上述第1液晶層及上述第2液晶層之厚度以資,上述第 1液晶層及上述第2液晶層之分別面向之二個主要表面之 中之一方之表面之液晶分子之導軸之方向與另一方之表面 之液晶分子之導軸之方向係實質的成爲平行爲合宜。 又,當將上述液晶分子塗佈於上述取向膜上而使之取 向之時,在於上述取向膜之不同之側上疊層別的取向膜, 以資規制上述第1液晶層之表面之取向爲合宜。 有關本發明之第1特徵之圓偏光抽出光學元件之第2 之製造方法乃包含·_ 將具有膽固醇規則性之液晶聚合體塗佈於取向規制力 之方向係在於膜上之全範圍地實質的成爲相同之取向膜上 ,而藉上述取向膜之取向規制力而使該液晶聚合物予以取 向之製程,及 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 冷卻藉上述取向膜之取向規制力而被取向之上述液晶 聚合物,使之成爲玻璃狀態以資形成第1液晶層之製程, 及 在於上述第1液晶層上直接塗佈具有膽固醇規則性之 其他液晶聚合物,藉由被形成玻璃狀態之上述第1液晶層 之表面之取向規制力以資上述其他之液晶聚合物予以取向 之製程,及 冷卻該藉由被形成玻璃狀態之上述第1液晶層之取向 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -10- 557369 A7 B7 五、發明説明(8) 規制力而被取向之上述其他之液晶聚合物使之成爲玻璃狀 態以資形成第2液晶層之製程,而構成爲其特徵者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,本圓偏光抽出光學元件之製造方法,其中,分另[j 調整上述第1液晶層及上述第2液晶層之厚度以資使上述 第1液晶層,及上述第2液晶層之分別面向之二個之主要 表面之中之一方之表面之液晶分子之導軸之方向與另一方 之表面分子之導軸之方向係實質的成爲平行爲合宜。 又,當將上述液晶分子塗佈於上述取向膜上而使之取 向時,在於上述取向膜之不同之側上疊層別的取向膜,以 資規制上述第1液晶層之表面之取向爲合宜。 本發明之第1特徵之偏光光源裝置乃具備:光源,及 上述之圓偏光抽出光學元件,且受光來自上述光源之光而 透過偏光光之圓偏光抽出光學元件者,爲其特徵者。 本發明之第1特徵之液晶顯示裝置乃具備:如申請專 利範圍第1 4項所述之偏光光源裝置,及受光自上述偏光 光源裝置所出射之偏光光,而令對於上述偏光光之透過率 予以變化而透過之液晶單元而構成, 經濟部智慈財凌局員工消費合作社印製 爲其特徵者。 依本發明之第1之特徵時,在於各被平面取向之具有 膽固醇規則性之液晶層之二個主要之表面中,使液晶分子 之導軸之方向實質的使之互相一致,所以將圓偏光板或橢 圓偏光板予以直交偏光狀態,而在於其間配置了圓偏光抽 出光學元件之情形之下,仍然可以有效的抑制在於顯示器 之顯示面上顯現明暗花樣而使顯示器之顯示晶位降低之情 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇Χ297公釐) -11 - 557369 A7 B7 五、發明説明(9) 形。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又,將二個表面之液晶分子之導軸之方向使之成爲實 質的成爲平行,由而更能有效的抑制明暗花樣之發生也。 有關本發明之第2之特徵之圓偏光抽出光學元件乃, 具備有,備有膽固醇規則性之複數之液晶層,上述複數之 液晶層乃以其液晶分子之螺旋軸之方向係實質的成一致之 狀態地被疊層,且在於上述複數之液晶層之中互相鄰接之 液晶層之界面之近傍之液晶分子之導軸之方向係實質的相 一致,爲其特徵者,又在此圓偏光抽出光學元件中上述各 液晶層乃由被3次元架橋之聚合性單體分子或聚合性聚合 物分子所成,或由液晶聚合物所成爲合宜。 在本圓偏光抽出光學元件中,上述複數之液晶層中之 至少一層之液晶層乃,液晶分子之螺旋構造之分子螺旋之 每一節距之距離係與其他之液晶層之液晶分子之螺旋構造 之分子螺旋之每一節距之距離不相同爲合宜。 經濟部智慧財產笱一貝工消費合作社印製 又,上述各液晶層之厚度乃較該爲了使入射之光之中 之特定之波長之光之右旋或左旋之圓偏光成份之一部份, 最大反射率地予以反射之必要厚度者爲薄爲合宜。 再者,在於上述各液晶層之液晶分子之迴旋方向係同 一爲合宜。 又,上述複數之液晶層之中,至少2層之液晶層之選 擇反射波長帶域乃屬於其中心領域爲不同之帶域,且其端 部領域係互相一部份疊合在一起爲合宜。 本發明之第2特徵之第2圓偏光抽出光學元件乃具備 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -12- 557369 A7 B7
五、發明説明(1P (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 有:備有膽固醇規則性之複數之液晶層,及配置於上述複 數之液晶層之中至少相鄰接之二層之液晶層之間之遷移液 晶層’而且液晶子之螺旋構造之分子螺旋之每一'節距之距 離係以厚度方向地改變遷移液晶層,上述複數之液晶層乃 ,以液晶分子之螺旋軸之方向成爲實質的相一致之狀態地 被疊層,且上述複數之液晶層之中,互相相鄰接之液晶層 之界面近傍之液晶分子之導軸之方向係實質的相一致,又 鄰接於上述遷移液晶層之上述二個之液晶層中之一方係該 液晶分子之螺旋構造之分子螺旋之每一節距之距離係與另 一方之液晶層之液晶分子之螺旋構造之分子之螺旋之每一 節距之距離不同,且上述遷移液晶層之液晶分子之分子螺 旋之每一節距之距離係在相鄰接之上述一方之液晶層側即 該一方之液晶層之分子螺旋之每一節距之距離者實質的相 等,在於上述另一方之液晶層側即與該另一方之液晶層之 分子螺旋之每一節距之距離而實質上相等,爲其特徵者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之第2特徵之圓偏光抽出光學元件之第1之製 造方法乃包含:在於取向膜上塗佈含有備有膽固醇規則性 之聚合性單體分子或聚合性低聚合物分子之液晶分子,而 藉上述取向膜之取向規制力以資使該液晶分子予以取向之 製程,及將該藉上述取向膜之取向規制力所取向之上述液 晶分子予以3次元架橋以資形成第1液晶層之製程,及在 於上述第1之液晶層上直接塗佈含有備有膽固醇規則性之 其他聚合性單體分子或聚合性低聚合物分子之其他之液晶 分子,而藉3次元架橋之上述第1液晶層之表面之取向規 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -13- 557369 A7 B7 五、發明説明(讣 制力而使該其他液晶分子予以取向之製程,及將該藉3次 元架橋之上述第1液晶層之表面之取向規制力所取向之上 述其他之液晶分子予以3次架橋以資形成第2液晶層之製 程爲其特徵者。 本發明之第2特徵之圓偏光抽出光學元件之第2之製 造方法,包含: 在於取向膜上塗佈備有膽固醇規則性之液晶聚合物, 而藉上述取向膜之取向規制力以資該液晶聚合物予以取向 之製程,及冷卻藉上述取向膜之取向規制力所取向之上述 液晶聚合物而使之成爲剝離狀態以資形成第1液晶層之製 程,及在於上述第1液晶層上直接塗佈具有腦甾醇規則性 之其他液晶聚合物,而藉該被形成爲剝離狀態之上述第1 之液晶層之表面之取向規制力而使上述其他之液晶聚合物 予以取向之製程,及冷卻該由藉被形成剝離狀態之上述第 1液晶層之表面之取向之規制力所取向之上述其他之液晶 聚合物形成爲剝離狀態,以資形成第2液晶層之製程 爲其特徵者。 本發明之第2特徵之偏光光源裝置乃具備有:上述之 圓偏光抽出光學元件,且受光來自上述光源之光而透過偏 光光之圓偏光抽出光學元件,爲其特徵者。 本發明之第2特徵之液晶顯示裝置乃具備有:上述之 偏光光源裝置,及受光該自上述偏光光源裝置所出射之偏 光光,而使對於上述偏光光之透過率予以變化而透過之液 晶單元而構成, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 經濟部智慈財產局g(工消費合作社印髮 -14- 557369 A7 ___________B7 五、發明説明(作 爲其特徵者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依本發明之第2特徵時,由於複數之液晶層之中互相 鄰接之液晶層之界面近傍之液晶分子之導軸之方向係實質 ό勺相一致,所以當藉疊層複數之液晶層以資製作圓偏光抽 出光學元件時,可以充分的引出膽固醇構造有之圓偏光反 射特性,可以獲得具有,沒有光學的特異點之連續之選擇 反射波長帶域之圓偏光,換言之,如果導軸之方向沒有實 質的相一致時將會形成光學的特異點,而使用圓偏光來測 定分光反射率時,就在於該選擇反射波長中會發生不連續 點。特別在於原先已形成之液晶層之表面之具有取向力之 狀態之下,直接將下一序次之液晶層塗佈由而使液晶分子 予以取向,於是在於鄰接之液晶層間之界面而很容易使在 於各液晶層之液晶分子之導軸之方向實質的使之相一致也 〇 又設法使各液晶層之分子螺旋之節距單位之距離不相 同,就可以抽出對於任意之波長之光之圓偏光也。 經濟部智慧財是局®工消費合作社印製 尤其是,使各液晶層之厚度形成爲:所入射之光之中 之特定之波長之光之右旋或左旋之圓偏光成份之一方較薄 於,以最大反射率而反射所必要之厚度,而將此一方之圓 偏光成份,採用比最大反射率小之反射率使之反射時,就 可以將它使用於得以任意的反射率或透過率的取出此一方 之圓偏光成份之種種之光學裝置。 如果,在於各液晶層之液晶分子之迴旋方向同一時, 就可以避免在各液晶層間生成光學的斷層之情形。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -15- 557369 A7 B7 五、發明説明(1)3 特別是選擇反射波長之中心之不重疊之液晶層至少有 2層時就可以做到連續之寬帶域化也。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者,在各液晶層間,設置分子螺旋之單位節距(每 一節距)之距離會變化之遷移液晶層時,就可以使光學特 性緩順。 再者在於上述第1及第2之特徵中,做爲液晶層之材 料而除了可以使用得於(可能)3次元架橋之聚合性單體 分子或聚合性低聚合物分子之外,亦可使用液晶聚合物。 關於這些之詳細將在於下述之實施形態做說明。 (實施發明之最佳之形態) 下面參照附圖說明本發明之實施形態。 第1之實施形態 首先依第1圖乃至第1 Ο B圖,說明本發明之第1實 施形態。 經濟部智慧財產局a(工消費合作社印製 首先以第1圖說明本實施形態第1例之圓偏光抽出光 學元件1 0。 如第1圖所示,本圓偏光抽出光學元件1 0係具備有 被平面取向之具有膽固醇規則性(膽固醇結構)之液晶層 1 2,而此液晶層1 2之互相面向之二個主要表面(寬方 之表面)1 2A,1 2B係分別在於各表面1 2A ’ 1 2 B之全範圍地,液晶分子之導軸D a ,Db之方向係 實質的相一致。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -16- 557369 A 7 B7 五、發明説明(你 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 按具有膽固醇規則性之液晶層1 2係,通常乃依據物 理的分子排列(平向排列)而有分離一方向之旋光成份( 圓偏光成份)及,與它逆迴旋之旋光成份旋光選擇特性( 偏光分離特性)。 在具有此種膽固醇規則性之液晶層1 2中,沿著平面 排列螺旋轉所入射之自然光(無偏光)乃被分離爲右旋及 左旋之二個圓偏光成份,一方係將透過而另一方即被反射 。此現象乃以A圓偏光二色性"地屬於眾所習知,而適宜 的選擇液晶分子之螺旋構造之迴旋方向時,就可以選擇性 的反射與此迴旋方向具有同一之旋光方向之圓偏光成份。 此時之最大旋光光散亂係在於下式(1 )之波長λ〇 而發生。 λ 〇 = n a y · p ...... ( 1 ) 經濟部智慧財產局員工消黃合作社印製 此式中,P係液晶分子之在於螺旋構造之螺旋( Herical )節距,n a v係直交於螺旋軸之平面內之平均 屈折率。 又此時之反射光之波長帶寬Λλ係以下式(2 )來表 示0 Δ λ = Δ η · ρ ...... ( 2 ) 此式中,△ η係複屈折値。 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -17- 557369 A7 B7 五、發明説明( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 換言之,在此種具有膽固醇規則性之液晶層1 2中, 入射之無偏光乃依照如上述之偏光分離特性,該以波長 λ 〇爲中心之波長帶幅△ λ範圍之光之右旋或左旋之圓偏 光成份之一方被反射,而除了另一方之圓偏光成份及反射 波長帶域之其他之波長帶域之光(無偏光)即將會透過。 又被反射之右旋或左旋之圓偏光成份係與通常之反射 不相同,相位係不會反轉原樣地被反射。 於是二個之表面12Α, 12Β之各個乃,在於各表 面1 2Α,1 2Β之全範圍之液晶分子之導軸Da、Db 之方向係會實質的相一致,惟本處所說之「實質的相一致 」乃亦包含液晶分子之導軸之方向係大約偏倚1 8 0 °之 情形,換言之液晶分子之頭及尾係在於同一方向之情形。 這是由於很多之情形之下無法光學的區別液晶分子之頭及 尾之緣故,又此關係係在於後述之情形(表面1 2 A, 1 2 B之間液晶分子之導軸D a,D b之方向係實質的呈 平行之情形)亦相同也。 經濟部智慧財產局S工消资合作社印製 又,液晶分子之導軸D a ,D b之方向係實質的相一 致與否,可以使用透過型電子顯微鏡來觀察液晶層1 2之 斷面就可以判別者,詳述之,以透過型電子顯微鏡來觀察 具有膽固醇規則性之液晶分子之被硬化(固化)之液晶層 1 2之斷面時,可以觀察到膽固醇構造特有之相當於分子 螺旋節距之明暗花樣。所此時在於各表面1 2A,1 2B 中沒有沿著面之明暗濃度之偏差而大致上可以看見爲同一 程度時,可以判斷爲此面內之液晶分子之導軸之方向係實 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -18- 557369 A7 B7 五、發明説明(作 質的相一致也。 下面依第2圖說明本實施形態之第2例之圓偏光抽出 光學元件2 0。 如第2圖所示,本圓偏光抽出光學元件2 0乃具備被 平面取向之膽固醇規則性之液晶層2 2。此液晶層2 2之 互相面向之二個主要之表面(寬方之表面)2 2A, 2 2 B乃分別各表面2 2A,2 2 B之全範圍地在於液晶 分子之導軸D a ,D b之方向係實質的相一致。又主要之 表面22A,22B之液晶分子之導軸Da ,Db之方向 係實質的呈平行。又本例中所謂「實質的平行」係指導軸 Da ,Db之方向係互相在於±20°之範圍而言。 再者,爲了使圓偏光抽出光學元件2 0中,互相面向 之二個表面22A,22B之液晶分子之導軸Da ,Db 之方向正確的相一致起見,令液晶層2 0之厚度定爲,在 於液晶分子之螺旋構造之分子螺旋節距之1 / 2之整數倍 爲宜。依此結果例如以第3 A圖,第3 B圖及第3 C圖上 模式的所示,厚度得以用光學的液晶分子之膽固醇規則性 上之節距P之1 / 2之値而可除盡。於是可以抑制依被單 純化之理論式之上述式(1 )之光學的偏差,特別是由相 位移位差所致之偏光狀態之紊亂者。 本例中做爲圓偏光抽出光學元件1 0,2 0之液晶層 1 2,2 2之材料係除了可以使用3次元架橋之聚合性單 體或聚合性低聚物分子之外,也可以使液晶聚合物。 其中做爲液晶層之材料而使用可能3次元架橋之聚合 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 -19 - 557369 A7 ___ B7 五、發明説明(作 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 性單體分子時可以使用如日本專利公報開平7 -258638號,特表平10 — 508882號所揭示之 液晶性單體及對掌化合物之混合物。 又使用聚合性低聚合物分子時,即可以使用特開昭 5 7 - 1 6 5 4 8 0號公報所揭示之具有膽固醇相之環式 有機矽氧烷化合物等爲合宜。 又,所謂「3次元架橋」乃指··將聚合性單體子或聚 合性低聚合物分子予以互相3次元的予以聚合使之成爲網 目(net-work )構造之狀態而言。由於使此成爲此狀態 ,因此得使液晶分子以膽固醇液晶之狀態地光學的予以固 定化,於是可以使之成爲做爲光學膜而容易處理之在常溫 呈安定之薄片狀之膜者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印災 又做爲液晶層之材料而欲使用液晶聚合物時,可以使 用呈液晶之中之基(于9 y' >基)導入於主鏈,側鏈,或 主鏈及側鏈之兩方之位置之高分子,將膽固醇基導入於側 鏈之高分子膽固醇液晶,揭示於特開平9 一 1 3 3 8 1 0 號公報之液晶性高分子,揭示於特開平1 1 -2 9 3 2 5 2號公報之液晶高分子亦可以使用。 下面說明有關於由上述構成之本實施形態之圓偏光抽 出光學元件1 〇、2 0之製造方法。 (第1之製造方法) 首先說明依第4 ( A )圖〜第(C )圖,做爲液晶層 之材料而使用聚合性單體分子或聚合性低聚合物分子時之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) •20- 557369 A7 B7 五、發明説明(作 製造方法。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此時係如第4 ( A )圖所示,在於玻璃基板1 4上形 成取向膜1 6 ,而在該上面如第4 (B)圖所示地塗佈做 爲液晶分子之聚合性單體分子(或聚合性低聚合物分子) 1 8,藉取向膜1 6之取向規制力而使之取向。此時被塗 佈之聚合性單體分子(或聚合性低聚合物分子)1 8係呈 液晶相。 接著以此取向狀態之情況地,如第4 ( C )圖所示, 將聚合性單體分子(或聚合性低聚合物分子)1 8,藉由 預先添加之光開始劑與從外部所照射之紫外線而使之開始 聚合,或以電子線使之直接聚合,使之3次元架橋(聚合 物化)而使之硬化(固化),就可以製作由一層之液晶層 所成之圓偏光抽出光學元件1〇也。 在此而使取向膜1 6之取向規制力之方向在於取向膜 1 6上之全範圍地實質的使之一致時,就可以使與它接觸 之液晶分子之導軸之方向在於該接觸面內而實質上使之相 一致。 經濟部智慧財凌局員工消贫合作社印紫 此時,如第1圖所示,爲了使與取向膜1 6所接觸之 表面1 2A之液晶分子之導向膜D a及在於表面1 2A之 相反側之表面1 2 B之液晶分子之導軸D b,在於各表面 1 2 A,1 2 B之全範圍地使之實質的相一致起見,以設 法使液晶層1 2之膜厚均一化就可以。或如第5 ( A )圖 〜第5 (D)圖所示,在於第4 (A)〜第4 (C)圖所 示之製程之中,在於取向膜1 6上塗佈聚合性單體分子( 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - 557369 A7 __B7 五、發明説明(作 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 聚合性低聚合物分子)1 8之後之情形之下,仍然可以在 聚合物單體分子(聚合性低聚合物分子)1 8之實施3次 兀架橋之前,將第2取向膜1 6 a疊合於被塗佈之聚合性 單體分子(聚合性低聚合物分子)18上,而與第5 (C )圖,第4 ( C )圖同樣地,藉由紫外線或電子·線之照射 而在於取向膜1 6與第2之取向膜1 6 A之間而使聚合性 單體分子(聚合性低聚合物分子)1 8予以3次元架橋也 可以(第5 ( D )圖)。 再者,欲製造如第2圖所示之圓偏光抽出光學元件 2 0時須要將第2取向膜1 6 A之取向規制力之方向,使 之與取向膜1 6之取向規制力之方向相一致之必要。 或第2之取向膜1 6 A乃在於紫外線或電子線之照射 之後製程而從液晶層剝離亦可以。 本例中,聚合性單體分子(或聚合性低聚合物分子) 1 8 ’係溶解於溶媒而形成塗佈液亦可以。此時在於藉紫 外線或電子線之照射而使之3次元架橋之前,需要令溶媒 蒸發用之乾燥製程。 經濟部智慈財產局a(工消費合作社印^ 又,以規定之溫度而將聚合性單體分子(或聚合性低 聚合物分子)1 8形成爲液晶層時,它會成爲向列( nematic )狀態。而在此時添加任意之手徵(chirel ) 劑時就成爲手徵向列(chiral-nematic )液晶(膽固醇 液晶)。具體的做法係,例如對於聚合性單體分子或聚合 性聚合物低聚合物分子中,添加數%〜1 〇 %度之手徵劑 才可以。 張尺度適用中國®家標準(CNS ) A4胁(2獻297公釐) '-- -22- 557369 A7 B7 五、發明説明(攻 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者,藉由改變手徵劑之種類以資改變手徵功率( chiral-power )或改變手徵劑之濃度由而可以控制起因 於聚合性單體分子或聚合性低聚合物分子之膽固醇結構所 致之選擇反射波長帶域。 再者,取向膜1 6及/或第2取向膜1 6 A係可以採 用習用之用法來製作。例如,在於上述玻璃基板1 4上成 膜聚酰亞胺而予以摩擦之方法,或在於玻璃基板1 4上成 膜可成爲光取向膜之高分子化合物之後照射偏光U V (紫 外線)之方法之外也可以使用延伸之P E T等之薄膜等等 均可採用。 (第2之製造方法) 下面依第6 ( A )圖〜第6 ( C )圖說明使用液晶聚 合物液晶層之材料時之製造方法。 此時乃,如第6 (A)圖所示,與上述一般地在於玻 璃基板1 4上形成取向膜1 6。 經濟部智慧財4局8工消費合作社印製 如第6 (B)圖所示,在於取向膜16上塗佈具有膽 固醇規則性之液晶聚合物3 2,而藉取向膜1 6之取向規 制力而使之取向,此時被塗佈之液晶聚合物3 2係呈液晶 相。 接著如第6 ( C )圖所示將液晶聚合物3 2冷卻到玻 璃轉移溫度(T g )以下,使之成爲玻璃狀態時,就可以 製作由一層之液晶層所成之圓偏光抽出光學元件3 0。 本例中,液晶聚合物3 2乃溶解於溶媒做成塗佈液也 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -23- 557369 A7 B7 五、發明説明(印 可以。此時即在實施冷卻之前須要實施令溶媒蒸發之用之 乾燥製程。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又做爲液晶聚合物係可以使用在於液晶聚合物本身地 具有手徵能之膽固醇液晶聚合物本身亦可以。使用向列系 液晶聚合物與膽固醇系液晶聚合物之混合物亦可以。 如上述之液晶聚合物乃由溫度而狀態會改變,例如玻 璃轉移溫度係9 0 °C,同位素轉移溫度係2 0 0 °C時,即 在於9 0 °C〜2 0 0 °C之間,呈膽固醇液晶之狀態,而將 它冷卻至室溫時,就可以具有膽固醇結構之原狀地使之硬 化到玻璃狀態。 又,調整因於液晶聚合物之膽固醇結構入射光之選擇 反射波長帶域之方法乃,如使用膽固醇液晶聚合物分子時 ,即以習知之方法來調整液晶分子中之手徵功率就可以。 又使用向列系液晶聚合物及膽固醇系液晶聚合物之混合物 之時即調整其混合比就可以。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本例中,在於上述之製造方法中,令取向膜1 6之取 向規制力之方向在該取向膜1 6上之全範圍地使之實質的 相一致,就可以使與它接觸之液晶分子之導軸之方向,在 其接觸面內地使之實質的相一致者。 又,做爲使液晶層之取向膜1 6與相反側之表面之液 晶分子之導軸之方向,與藉由取向膜1 6之取向規制力之 方向(換言之,與取向膜接觸之液晶層之表面之液晶分子 之導軸之方向)相一致之方法乃,與上述同樣地,設法使 液面層之厚度爲,液晶分子之螺旋構造之分子螺旋之節距 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 557369 A7 B7 五、發明説明(年 之1/2之整數倍,或使用如第5圖所示之第2之取向膜 1 6 A就可以。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者,有關上述實施形態之圓偏光抽出光學元件1 0 ,20,30均舉由一層之液晶層所成之單層構成,惟本 實施形態並不侷限於此,多層之構成亦可以。 具體之例係如第7 ( E )圖所示之圓偏光抽出光學元 件4 0所示依序直接疊層被平面取向之具有膽固醇規則性 之複數之液晶層4 2,4 4亦可以。又此多層構成之圓偏 光抽出光學元件4 0中據於液晶層42,44之最外面位 置之互相面向之二個之主要表面係,如第1圖所示,各表 面之全範圍而液晶分子之導軸之方向係實質的相一致。又 據於液晶層4 2,4 4之最外面之互相面向之二個主要之 表面之液晶分子之導軸之方向係實的平行爲宜。又本例中 之「實質的平行」係指二個導軸之方向係互相± 2 0 °之 範圍而言。 經濟部智慈財4局員工消费合作社印製 又本圓偏光抽出光學元件4 0乃爲了使據於液晶層 42,44之最外面位置之互相面向之二個主要表面之液 晶分子之導軸之方向正確的相一致起見,使液晶層4 2, 4 4之厚度設爲,於液晶分子之螺旋構造分子螺旋之節距 之1/2之整數倍爲宜。又,互相鄰接之液晶層4 2, 4 4之界面近傍之液晶分子之導軸之方向係實質的平行爲 宜,又此例之「實質的平行」係指二個導軸之方向係在於 ± 5 °之範圍而言。 下面說明多層構成之圓偏光抽出光學元件之製造方法 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210><297公釐) -25- 557369 A7 B7 五、發明説明(2》 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (第1製造方法) 首先’依第7 (A)圖乃至第7 (E)圖說明,做爲 液晶層之材料而使用聚合性單體分子或聚合性低聚合物分 子時之製造方法。 首先’如第7 (A)圖所示,在於玻璃基板1 4上形 成取向膜1 6 ,而在該上面如第7 (B)圖所示地塗佈做 爲液晶子之聚合物單體分子(或聚合性低聚合物分子) 1 8,而藉取向膜1 6之取向規制力使之取向。 接著維持此取向狀態之下,以第7 ( C )圖所示地, 與上述者同樣,藉由,使用光開始劑之紫外線之照射或電 子線之單獨照射,使聚合性單體分子(聚合性低聚合物分 子)1 8使之3次元架架之硬化就可以形成第1之液晶層 4 2° 經濟部智慧財yi局員工消費合作社印製 接著在於被3次元架橋之第1液晶層4 2上,如第7 (D )圖所示直接塗佈另外準備之其他聚合物單體分子( 聚合性低聚合物分子)1 9,如第8圖所示,藉由以3次 元架橋之第1液晶層4 2之表面之取向規制力使之取向, 在此狀態之下,如第7 ( E )圖所示,與上述同樣使用光 開始劑之紫外線之照射或電子線之單獨照射而做3次元架 橋而使之硬化而可以形成第2之液晶層4 4,由而可以製 作二層構成之圓偏光抽出光學元件4 0。 又欲形成3層以上之多層構成時,即反複上述同樣之 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -26- 557369 A7 B7 i、發明説明(2片 製程(第7 (D)圖及第7 (E)圖)依序做必要數目之 疊層也。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本例中,於上述之製造方法中,使取向膜1 6之取向 規制力之方向在於取向膜1 6上之全範圍地實質的相一致 時,就在於接觸面內而可以使與它接觸之液晶分子之導軸 之方向實質的相一致也。又欲使第1液晶層4 2 3次元 架橋以資使之硬化時,可以使用如第5圖所第2之取向膜 1 6 A,而使與取向膜1 6之相反側之主要表面之液晶分 子之導軸之方向在其表面之全範圍地實質的相一致也可以 。又在於3層以上之多層構成埘對於第2序次以下之液晶 層也可以實施同樣之製程。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者與上述同樣地爲了使據於圓偏光抽出光學元件 4 0之液晶層4 2,44位置之最外面之互相面向之二個 主畏表面之面內之液晶分子之導軸之方向,成爲實質的平 行起見,設法使液晶層4 4之厚度調整爲如第3圖所示, 最上面之液晶分子之導軸之方向乃與上面之導軸之方向實 質的呈平行爲宜,由此而使液晶分子之導軸之方向更能確 實的平行者。 (第2之製造方法) 接著,依第9 ( A )圖〜第9 ( C )圖說明做爲液晶 層之材料而使用液晶聚合物時之製造方法。 此時乃,如第9(A)圖所示,與上述同樣,在於玻 璃基板1 4上形成取向膜1 6。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -27- 557369 A7 B7 五、發明説明(夺 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著,如第9 ( B )圖所示,在於取向膜1 6上,塗 佈具有膽固醇規則性之液晶聚合物,以取向膜1 6之取向 規制力使之取向之後,將液晶聚合物冷卻至玻璃轉移溫度 (T g )以下,使之玻璃狀態形成第1之液晶層4 2 ’ 。 而後如第9 ( C )圖所示,在於第1液晶層4 2 ’, 直接塗佈以另途準備之具有膽固醇規則性之其他液晶聚合 物。而藉成爲玻璃狀態之第1液晶層4 2 ’之表面之取向 規制力而使之取向之後,與上述同樣地冷卻該液晶聚合物 至玻璃轉移溫度(T g )以下使之成爲玻璃狀態,以資形 成第2液晶層4 4 ’ ,於是製作二層構成之圓偏光抽出光 學元件4 0 ’也。 又做爲3層以上之多層構成時,即反複上述一樣之同 樣之製程(第9 ( C )圖)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於是在於上述之製造方法中,只要先使取向膜1 6之 取向規制力之方向在於取向膜1 6上之全範圍地實質的使 之一致時就可以使,與它接觸之液晶分子之導軸之方向, 在其接觸面內地實施的使之相一致者。又,在於使第1液 晶層4 2 ’予以3次元架橋而使之硬化時,亦可以使用第 5圖所示之第2取向膜1 6A,而在於取向膜1 6之相反 側之主要之表面之液晶分子導軸之方向在其表面之全範圍 地使之實質的相一致亦可以。又三層以上之多層構戊’對 於第2次層以上之可以實施同樣之製程也。 如上述同樣地,爲了據於於圓偏光抽出光學元件 4 0’之液晶層4 2 ’ 、4 4 ’之最外面位置之互相面 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -28- 557369 A7 B7_ 五、發明説明(碑 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 向之二個之主要之表面之面內之液晶分子之導軸之方向實 的平行起見,乃須要將液晶層4 4 ’之厚度調整爲,如第 3圖所示地令最上面之液晶分子之導軸之方向係最下面之 導軸之方向乃實施的成平行爲宜。由而更能液晶分子之導 軸之方向更確實的使之平行也。 再者,有關於上述之本實施形態之圓偏光抽出光學元 件10、20、30、40或40’例如第10Α圖所示 地可以使用於偏光光源裝置5 0。 如第1 0 (Α)圖所示,在於此偏光光源裝置5 0中 ,圓偏光抽出光學元件10 (20、30、40、或 40’ ),係被配置之光源52之光出射面52Α側,受 光來自光源5 2之光,而成爲可以透過偏光光。又,光源 52係例如由面發光體所成,,而從偏光光出射面52Α 出射白色之無偏光光也。 經濟部智1財4局員工消费合作社印製 所以在此偏光光源裝置5 0中,從光源5 2所出射之 無偏光之中,對應於具有膽固醇規則性之液晶之螺旋節距 之波長λ 0 (參照式(1 ))之右旋或左旋之圓作光成份 之一方乃在於波長帶幅Δλ (參照上式(2 ))之範圍地 被反射,而除了剩下之左旋或右旋之圓偏光成份及反射波 長帶域之波長帶域之無偏光係被透過,所以可以獲得特定 之波長帶域之右旋或左旋之圓偏光成份。實質上例如藉帶 通過濾波器而除去上述之透過之圓偏光成份之波長帶域之 無偏光時,就可以獲得之規定之波長帶域之左旋或右旋之 圓偏光成份者。 I紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) " " -29- 557369 A7 B7 五、發明説明(沙 再者上述之偏光光源裝置5 0係,如第1 〇 B圖所示 ,例如可以使用於液晶顯示裝置6 0之光源。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 如第1 Ο B圖所示,本液晶顯示裝置6 0係具備有如 第1 Ο A圖所示之偏光光源裝置5 0,及配置於此偏光光 源裝置5 0之偏光出射面5 Ο A側,用於受光從偏光光源 裝置5 0之偏光出射面5 Ο A所出射之偏光光之液晶組成 6 2。又液晶組成6 2係被構成例如隨應於施加電壓地改 變,對於透過入射之規定之波長帶域之偏光光之透過率地 被構成,以資得於顯示畫像等等也。 (第2實施形態) 下面依第1 1圖乃至第2 Ο B圖說明本發明之第2實 施形態。 首先依第1 1圖說明,本實施形態之第1例之圓偏光 抽出光學元件1 1 0。 經濟部智慧財度局員工消費合作社印製 如第1 1圖所示,此圓偏光抽出光學元件1 1 〇乃, 具備有,備有膽固醇規則性之第1之液晶層1 1 2,第2 之液晶層1 1 4及第3液晶層1 1 6。這些第1〜第3之 液晶層1 12,1 14,1 16直接依序疊層爲,這些第 1〜第3液晶層1 12,1 14,1 16乃液晶分子 1 1 8之螺旋軸1 1 8 A之方向係實質的成一致之狀態( 液晶層之厚度方向成整列之狀態)。又於如第1 1圖,第 2A圖及第12B圖上模式的所示,第1〜第3液晶層 1 1 2 ’ 1 1 4,1 1 6中,備有膽固醇規則性之液晶分 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公着) -30- 557369 A7 B7 五、發明説明(夺 子1 1 8,乃,其導軸D之方向係在於液晶層之厚度方向 連續地迴轉成爲螺旋構造。又,第1〜3第之液晶層 1 1 2,1 1 4,1 1 6之中,互相鄰接之液晶層之界面 近傍,換言之第1液晶層1 1 2及第2液晶層1 1 4之各 個之界面1 1 3近傍,及第2液晶層1 1 4及第3液晶 1 1 6之各個之界面1 1 5近傍之液晶分子1 1 8之導軸 D之方向係實質的相一致。 又含於第1〜第3液晶層1 12,1 14,1 16之 液晶分子1 1 8係例如利用膽固醇液晶或手徵向列液晶等 之具有膽固醇規則性者。 又,所謂具有膽固醇規則性之第1〜第3液晶層 1 1 2,1 1 4,1 1 6係如於上述之第1實施形態中所 說明,依照物理的分子排列(平面排列),而具有分離一 方向之旋光成份(圓偏光成份),及與它反迴旋之旋光成 份之旋光選擇特性(偏光分離特性)。 本例中,所謂「第1〜第3之液晶層1 1 2,1 1 4 ,1 1 6之中互相鄰接之液晶層之界面1 1 3,1 1 5近 傍之液晶分子1 1 8之導軸D之方向係相一致」係表示如 第1 2 A圖所示,於界面1 1 3,1 1 5之兩側位置之晶 分子1 1 8之方向係大致相一致,或如第1 2 B圖所示, 大致偏差1 8 0°其中之一而言。這是由於很多時候無法 光學的區別液晶分子之頭與尾之緣故也。 如上所述,在於第1〜第3液晶層1 1 2,1 1 4, 1 1 6之界面1 1 3,1 1 5之兩側而於各液晶層之液晶 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
訂 經濟部智慧財4局a(工消費合作社印製 -31 - 557369 A7 B7 五、發明説明(夺 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 分子1 1 8之導軸D之方向係實質的相一致時,即不會發 生在於此位置有膽固醇結構特有之圓偏反射特之斷層。如 果導軸D之方向係實質的沒有相一致時就會形成光學的特 異點,於是使用圓偏光來測定分光反射時,在其選擇反射 波上會發生不連續之點。 再者,關於液晶分子之導軸D之方向係是否實質的相 一致乃得以透過型電子顯微鏡來觀察液晶層1 1 2, 1 1 4,1 1 6之斷面而可以判別,以透過型電子顯微鏡 來觀察具有膽固醇規則性之液晶分子之被硬化之液晶層 1 1 2,1 1 4,1 1 6之斷面,就可以觀察膽固醇結構 特有之相當於分子螺旋之明暗花樣。所以此時鄰接之液晶 層之互相接觸部份,換言之在於界面部份而可以觀察大致 相同之濃度(明暗),就可以判斷爲在於相鄰接之液晶層 之界面近傍之液晶分子之導軸D之方向係實質的相一致也 〇 經濟部智慧財4¾員工消费合作社印製 本例中做爲圓偏光抽出光學元件1 1 0之液晶層 1 12,1 1 4,1 16之材料乃除了可以使用可能3次 元架橋之聚合性單體分子或聚合性低聚合物分子之外亦可 以使用液晶聚合體。 其中,做爲液晶層之材料而使用3次元架橋可能之聚 合性單體分子時,就可以使如特開平7 - 2 5 8 6 3 8號 公報或特表平1 0 — 5 0 8 8 8 2號公報所揭示之液晶性 單體或手徵化合物之混合物之混合物。 又使用聚合性低聚合物分子時,即使用如特開昭5 7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -32- 557369 A7 B7 五、發明説明(冰 - 1 6 5 4 8 0號公報所揭示之具有膽固醇相之環式有機 矽氧烷化合物爲宜。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者所謂^ 3次元架橋」乃指將聚合性單分子或聚合 性低聚合物互相3次元的予以聚合而成爲網目(net woi*k )構造之狀態之意思。使之成爲此狀態,可以而將 液晶分子光學的固定於膽固醇液晶之狀態,而成爲做爲光 學膜而處理容易之常溫而安定之薄片狀之膜也。 又,做爲液晶層之材料而使用液晶聚合物時,可以使 用將呈液晶中基導入於主鏈,側鏈,或導入於主鏈及側鏈 之兩方之位置之高分子,將膽固醇基導入於側鏈之高分子 之膽固醇結構液晶。 或如特開平9 一 1 3 3 8 1 0號公報所揭示之液晶高 分子,特開平1 1 一 2 9 3 2 5 2號公報所揭示之液晶性 高分子等等。 下面說明有關於由上述構成所成之本實施形態之圓偏 光抽出光學元件110之製造方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (第1之製造方法) 首先依第13 (A)圖〜第13 (E)圖,說明做爲 液晶層之材料而使用聚合性單體分子或聚合性低聚合物分 子時之製造方法。 此時,如第1 3 ( A )所示,先在於玻璃基板1 2 〇 上,形成取向膜122,而該上面如第13 (B)圖所示 地塗佈做爲液晶分子之聚合性單體分子(或聚合性低聚合 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -33- 557369 A7 B7 五、發明説明(汾 物分子)112a,而藉取向膜122之取向規制力使之 取向。 接著,以此取向狀態之情形下,如第1 3 ( C )圖所 示,藉由預先添加之光開始劑及自外部所照射之紫外線而 使之開始聚合,或以電子線使之開始直接聚合,而3次元 架橋(聚合體化)而硬化即可以形成第1之液晶層1 1 2 〇 接著,在於被3次元架橋之第1之液晶層1 1 2上, 如第13 (D)圖所示地直接塗佈另途準備之其他之聚合 性單體分子(或聚合性低聚合物分子)1 1 4 a。由而被 塗佈之液晶分子乃由被3次元架橋之第1之液晶層1 1 2 之表面之取向規制力而與第1液晶層1 1 2之表面之液晶 子呈整列狀地被取向。 此時’被3次元架橋之液晶層1 1 2之表面,與爲形 成第2之液晶層1 1 4之用之聚合性單體分子(或聚合性 低聚合物分子)1 1 4 a之液晶分子之相互作用係成爲很 重要之點。詳述之當第1及第2之液晶層1 1 2,1 1 4 之液晶分子之接近時,各個之導軸D之方向係須要呈顯成 一致或大致成1 8 0 °之狀態才可以。按導軸D之方向係 沒有實質的成一致時,就會形成光學的特異點,而使用圓 偏光來測定分光反射率時,在於該選擇反射波長上發生不 連續的點。 最後,如第1 3 ( E )圖所示,如上所述地將該第2 '液晶層1 1 4同樣地藉使用光開始劑而施予紫外線之照射 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4現格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 -34- 557369 A7 B7 五、發明説明(孪 ’或電子線之單獨照射,使它3次元架橋使之硬化就可以 形成桌2之液晶層1 1 4,於是可製作2層構成之圓偏光 抽出光學元件1 1 〇。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者須要爲3層以上之多層構成時,即反複如上述同 樣之過程(第13(D)圖、第13(E)圖),而依序 疊層所必要之數目層。 本例中,聚合性單體分子(或聚合性低聚合物分子) 1 1 2 a、1 1 4 a係可以溶解於溶媒來做成塗佈液,惟 此時在施予藉由紫外線或電子線之照射而施予3次元架橋 之前,須經過用於蒸發溶媒之乾燥製程。 經濟部智慧財產局g(工消资合作社印製 再者,以規定之溫度使聚合性單體分子(或聚合性低 聚合物分子1 8 )成爲液晶層時,它將成爲向列狀態,惟 添加了任意之手徵劑時就成爲手徵向列液晶(膽固醇液晶 )。具體的說,例如對於聚合性單體分子或聚合性低聚合 物分子中,添加數%〜1 0 %程度之手徵劑就可以。再者 改變手徵劑之種類以資變更手徵功率,或改變手徵劑之濃 度,由而可以控制起因於聚合性單體分子或聚合性低聚合 物分子之膽固醇構造之選擇反射波長帶域也。 又,取向膜1 2 2係可以採習知之方法來製作。例如 ,在如上述玻璃基板1 2 0上將聚亞酰胺予以成模後施加 摩擦之方法,或在玻璃基板1 2 0成膜做爲光取向膜之高 分子化合物而照射偏光U V (紫外線)之方法之外,也可 以使用延伸之PET (聚對苯二甲酸酯)藻膜等等均可以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -35- 經濟部智慧財產局gi消費合作社印紫 557369 A7 ___B7 五、發明説明( 又’替代於玻璃基板1 2 0而使用光透過性基材爲基 材亦可能,此時,採用例如聚丙烯酸甲烷,聚丙烯酸甲院 等之丙烯酸酯或丙烯酸酯之單獨或共聚合體,P E T、 P E T等之聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯等之透明樹脂、透明 瓷等之透光性材料所成之呈平面形狀之薄膜狀或板狀之構 件就可以。 (第2之製造方法) 接著說明依第14 (A)圖〜第14 (C)圖,使用 液晶聚合體爲液晶層材料時之製造方法。 此時,如第1 4 ( A )圖所示,與上述同樣地,先在 於玻璃基板1 2 0上形成取向膜1 2 2。 接著,如第14 (B)圖所示,在於取向膜122上 塗佈具有膽固醇規則性之液晶聚合物,而藉取向膜1 2 2 之取向規制力使之取向後,將液晶聚合物冷卻到玻璃轉移 溫度(T g )以下,使之成爲玻璃狀態,由而形成第1之 液晶層1 2 4。 此後,如第1 4 ( C )圖所示,在於第1之液晶層 1 2 4上,直接塗佈另途準備之具有膽固醇則性之其他之 液晶聚合物,藉由已成爲玻璃狀態之第1之液晶層1 2 4 之表面之取向規制力之取向。 此時該成爲玻璃狀態之液晶層1 2 4之表面,與爲形 成第2液晶層1 2 6用之液晶聚合物之相互作用乃成爲很 重要之點。詳述之當第1及第2之液晶層124,126 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-36 - 557369 A7 B7 五、發明説明(穸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 之液晶分子之接近時,各個之導軸D之方向須要使之大致 上成一致或呈顯1 8 0 °之狀態才行。如果導軸D之方向 實質的不一致,即會形成光學的特異點,使用圓偏光來測 定分光反射率時,在該選擇反射波長上會發生不連續之點 〇 最後,如上述同樣地,將液晶聚合物冷卻到玻璃轉移 溫度(T g )以下,使之成爲玻璃狀態,由而形成第2之 液晶層1 2 6,由而可以製作出2層構成之圓偏光抽出光 學元件1 2 0’須要3層以上之多層構成時,即反複上述 同樣之製程(第1 4 ( C )圖),依序疊層所必要之數目 之層。 本例中,液晶聚合物係溶解於溶媒,做成爲塗佈液亦 可以,惟此時在施予冷卻之前須要爲使溶媒蒸發之乾燥製 程也。 再者,做爲液晶聚合物,乃可以使用在於液晶聚合物 本身具有手徽能之膽固醇液晶聚合物本身,或使用向列系 液晶聚合物與膽固醇系液晶聚合物之混合物亦可以。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如此之液晶聚合物係由溫度而會改變其狀態。例如其 玻璃轉移溫度爲9 0 °C,同位素轉移溫度爲2 0 0 °C時, 即在於9 0 t〜2 0 0 t之間呈膽固醇液晶之狀態,而將 它冷卻到室溫時就可以以具有膽固醇構造之情形地使之硬 化成玻璃狀態也。 再者,調整液晶聚合物之起因於膽固醇構造之入射光 之選擇反射波長帶域之方法乃,在於使用膽固醇液晶聚合 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210X297公釐) -37- 557369 A7 B7 五、發明説明(球 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 物分子時,即以習知之方法調整液晶分子中之手徽功率就 可以。又用向列系液晶聚合物與膽固醇系液晶聚合物之混 合物之混合物時,即調整該混合比就可以。 再者’如第1之液晶層1 2 4及第2之液晶層1 2 6 之玻璃轉移溫度或同位素轉移溫度係實質的同一之情形時 ’如在於硬化成爲玻璃狀態之液晶層上,再塗佈液晶聚合 物而使之取向起見,必須要加溫,惟此時之加中二個液晶 層會混合在一起,所以設使上述玻璃轉移溫度及同位素轉 移溫度互相少微不同即很合宜。 接著,依第1 5圖,說明有關本實施形態之第2例之 圓偏光抽出光學元件1 3 0。 如第1 5圖所示,此圓偏光抽出光學元件1 3 0乃, 以上述之製造方法所形成之第1之液晶層1 3 2,及第2 之液晶層1 3 4之液晶層1 3 4之液晶分子之分子螺旋每 一單位節距之距離p 1及p 2之互相不相同。 經濟部智慧財產局員工消资合作社印製 本例中之分子螺旋之每一單位節距之距離乃指,在於 各液晶層之液晶分子之指列之方向(導軸之方向)係對於 分子螺旋之中心軸(螺旋軸)而旋轉-旋轉所必要之厚度 之方向之距離Pi ,P2 (參照第15圖)而言。 如上所述令所疊層之複數之液晶層1 3 2,1 3 4之 液晶分子之分子螺旋之每一單位節距之距離不相同時就可 以抽出不同波長之圓偏光而可以擴大其波長帶幅也。 下面依第1 6圖,說明本實施形態之第3例之圓偏光 抽出光學元件1 4 0。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ297公釐) -38- 557369 Α7 Β7 五、發明説明(滩 如第1 6圖所示,此圓偏光抽出光學元件1 4 0乃與 上述者一般地疊層了二層之第1〜第3之液晶層1 4 2, 1 4 4,1 4 6 者。 在於各液晶層142,144,146之液晶分子之 分子螺旋之每一單位節距之距離乃互相不相同,由而所反 射之圓偏光之波長λ 1 ,λ 2,λ 3係分別不相同。 又在於第16圖乃表不’各液晶層142,144, 1 4 6之各個之液晶分子之迴旋方向係同一,在於各液晶 層142,144,146中右旋之圓偏光成份R之一部 份被反射,而左旋之圓偏光成份L之被透過時之情形。 本例乃將各液晶層142,144,146之厚度乃 被調整成爲:爲了獲得各液晶層之最大反射率之厚度係分 子螺旋之8節距份。以及比它少之6 · 4節距份之厚度, 換言之,各液晶層142,144,146之厚度乃成爲 ,將得於最大反射率化反射所入射之光之中之特定之波長 之光之右旋或左旋之圓偏光成份之一方之用所必要之厚度 更爲薄之厚度。 又這種之具有膽固醇規則性之液晶層1 4 2,1 4 4 ,1 4 6中,入射之無偏光乃依照上述之偏光分離特性而 該波長λ 0爲中心之波長帶幅Δλ之範圍之光之右旋或左 旋之圓偏光成份之一方係被反射,而除了另一方之圓偏光 成份及反射漆長帶域之其他之波長帶域之光(無偏光)即 將透過。又被反射之右旋或左旋之圓偏光成份乃與通常之 反射不同,相位不會被反轉地原狀地被反射。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210Χ297公釐) -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *1Τ 經濟部智慈財產苟員工消費合作社印^ -39- 557369 A7 B7 五、發明説明(穸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一般而言,將以最大反射率(通常9 5%〜9 9%) 反射右旋或左旋之圓偏光成份之一方,而透過另一方見其 節距數係至少必要8節距者。 對此而於第1 6圖之各液晶層1 4 2,1 4 4, 1 4 6之節距數乃採用6、4節距,即被減少至上述之所 必要節距爲少也。 所以在於上述之△ λ之範圍中,可以將右旋或左旋之 圓偏光成份之一方之反射光量可設爲8 0%而將透過光量 可以設爲2 0%也,再者另一方之圓偏光成份中,與膽固 醇構造之節距數係8節距時做比較而透過率係提高將成爲 1 0 0 %附近者。 又例如將各液晶層1 4 2,1 4 4,1 4 6之節距數 例如設爲5、6節距,或可使各液晶層1 4 2,1 4 4, 1 4 6之右旋或左旋之圓偏光成份之一方之反射光量爲 7 0%,同樣透過光量設爲3 0%。 即得藉各液晶層1 4 2,1 4 4,1 4 6之節距數而 可以獲得對於最大反射率之任意之反射率及透過率也。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 再者,一般而言,將以最大反射率(通常9 5%〜 9 9%)而反射右旋或左旋之圓偏光成份之「方、而透過 另一方起見,其厚度係於可視光領域之波長3 8 0 nm之 光即至少必要1 · 6 // m,在於7 8 0 n m之光即至少必 要 3 · 3 // m 〇 對於上述,在於第1 6圖中之各液晶層1 4 2, 1 4 4,1 4 6之厚度係定爲在於可視光領域中係例如 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -40- 557369 A7 B7 五、發明説明(雄 1 . 24//m (38〇nm)〜2 . 6//m (78〇nm (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) )(各液晶層之厚度係對於選擇反射波長而線形地使之變 化),由而與上述之必要厚度相比定爲較薄也。 所以在於上述之△ λ之範圍而可以做到右旋或左旋之 圓偏光成份之一方之反射光量爲8 0%,透過光量爲2 0 %者。又,對於另一方之圓偏光成份係,與厚度5 //m時 比較而使透過率提高,近於1 0 0%。 再者,例如各液晶層1 4 2,1 4 4,1 4 6之厚度 定爲例如 1 . l/zm(380nm)〜2 · 3//m( 7 8 0 n m )(各液晶層之厚度係對於選擇反射波長而線 形地使之改變),即可以使各液晶層1 4 2,1 4 4, 1 4 6之右旋或左旋之圓偏光成份之一方之反射光量爲 70%,同樣透過光量爲30%。 換言之,由各液晶層142,144,146之厚度 而可以獲對於最大反射率之任意之反射及透過率也。 經濟部智慧財產局8工消费合作社印製 再者,圓偏光抽出光學元件1 6 0乃被形成爲以最大 反射率而將各層之右旋或左旋之圓偏光成份之一方反射之 情形更爲薄,所以由形成反射光之入射及由反射側而入射 之透過光也可以獲得與反射光同樣之圓偏光成份者。 在於第1 6圖中之圓偏光抽出光學元件1 4 0乃使第 1〜第3之液晶層142,144,146之反射波長互 不相同者爲例,惟本實施形態乃並非侷限於此者。 具體的例係例如第1 7圖所示,如本實施形態之第4 例之圓偏光抽出光學元件1 5 0,使該第1〜第3之液晶 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -41 - 557369 A 7 B7 五、發明説明(竽 層152,154,156之反射波長成爲同一也可以。 在此例中,於第2之液晶層5 4中,左旋之圓偏光成份 L之一部份係被反射,而與右旋之圓偏光成份R之一部份 係被反射之第1及第3之液晶層1 5 2,1 5 6不相同也 〇 採取此構成,得於同時,且以任意之比例地抽出規定 之波長帶域之右旋及左旋之圓偏光成份也。 下面依第1 8圖,說明有關本實施形態之第5例之圓 偏光抽出光學元件1 6 0。 如第1 8圖所示,本圓偏光抽出光學元件1 6 0乃在 於分子螺旋之1節距單位之距離不同之第1及第2之液晶 層162,164之間設置了遷移液晶層166者。 本例乃將第1及第2之液晶層1 6 2,1 6 4之分子 螺旋之每一單位節距之距離設爲P 1 ,P 2,遷移液晶層 1 6 6之分子螺旋每一單位節距之距離設爲p s時, pl>p2,且 plSpsSps 而成者。 換言之遷移液晶層1 6 6之分子螺旋之每一單位節距 係變化於其厚度方向,而在於與第1液晶層1 6 2之界面 1 6 3即爲p 1 ,在於與第2之液晶層1 6 4之界面即爲 P 2地予以構成。具體的說當於第1液晶層1 6 2上塗佈 液晶層1 6 4時,第1之液晶層1 6 2會稍微溶解爲宜, 由而可以使所抽出之圓偏光之波長帶域成爲連續之廣帶域 再者,如第1 5圖所示之圓偏光抽出光學元件3 0地 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297公釐) ---------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本I) 訂 經濟部智慈財4局員工消费合作社印製 -42 - 557369 經濟部智慈財4局員工消黃合作社印製 A7 B7五、發明説明(# 疊層分子螺旋之每一單位節距之距離不同之液晶層時,即 採如第1 9圖所示,各液晶層中之至少2層中而選擇反射 波長帶域之一部份會重疊’換言之,被疊層之各液晶層中 之至少二層係其選擇反射波長帶域之中心領域C 1與C 2 係不相同,且一方之端部領域E 1與E 2係互相一部份重 疊就可以,由而可以使抽出之圓偏光之波長帶域成爲連續 之廣(寬)帶域者。 再者,有關本實施形態之圓偏光抽出光學元件1 1 0 ,1 3 0,1 4 0,1 5 0或1 6 0係可以使用於例如第 2 Ο A圖所示之偏光光源裝置1 8 0。 如第2 0A圖所示,在此偏光光源裝置1 8 0上,圓 偏光抽出光學元件184 (110,130 ’ 140, 1 5 0或1 6 0 )係配置於光源1 8 2之光出射面 1 8 2A側,而得受光來自光源1 8 2之光,並透過偏光 光。 又,光源1 8 2乃例如由面光源裝置所構成,得出光 出射面1 8 2A而出射白色之無偏光。 所以在於此偏光光源裝置1 8 0中,由光源1 8 2所 出射之無偏光之中,對應於具有膽固醇規則性之液晶之螺 旋節距之波長λ0 (參照上述(1)式)之右旋或左旋之 圓偏光成份之一方係在於波長幅△ λ (參照上述(2 )式 )之範圍地被反射而剩下之除去左旋或右旋之圓偏光成份 及反射波長域之波長帶域之無偏光就可以被透過。所以可 以獲得特定波長帶域之右旋或左旋分之圓偏光成份也。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -43- 557369 A7 B7五、發明説明(4)1 實際上,例如藉帶通濾波器而除去上述之透過之圓作 光成份之波長帶域之無作光時,就可以獲得規定之波長帶 域之左旋或右旋之圓偏光成份者。 再者,這樣之偏光光源裝置1 8 0乃如第2 Ο B圖所 示,例如可以使用於液晶顯示裝置1 9 0之光源。 如第2 Ο B圖所示,此液晶顯示裝置1 9 0乃具備有 :第2 0A圖所示之偏光光源裝置1 8 0,以及配置於此 偏光光源裝置1 8 0之偏光出射面1 8 Ο A側,受光該由 偏光光源裝置1 8 0之偏光出射面1 8 Ο A所出射之偏光 光之液晶單元1 9 2。 又液晶單元1 9 2乃例如隨應於賦加電壓而改變使該 對於入射之規定之波長帶域之偏光光之透過率而使之透過 地被構成,由而可以顯示畫像等也。 實施例 第1實施例 下面一面參照比較例述明上述第1實施形態之實施例 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 (實施例1一1) 在於實施例1 - 1中,令由聚合性單體分子所成之單 層之液晶層之膜厚做爲一定,而使液晶分子之導軸之方向 相一致。 準備溶解了在於兩端末具有可能聚合之丙烯酸酯,同 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -44- 557369 A 7 B7 五、發明説明(爷 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 時在於中央部之中元基與上述丙烯酸酯之間具有間隔件之 ’其向列同位素轉移溫度爲1 1 〇 °C之單體分子9 0部份 ,及兩端末具有可能聚合之丙烯酸酯之手徵劑分子1 〇部 份之甲苯溶液。又於上述甲苯溶液中添加了對於上述單體 分子而5重量%之光開始劑。(又關於如此獲得之手徵向 列液晶係已證實在於取向膜上液晶分子之導軸之方向會於 其施予摩擦處理之方向± 5度之範圍地整列於同一方向之 事實。) 另一方面,在於透明之玻璃基板上,以迴旋塗佈法塗 佈了溶解於媒之聚酰亞胺,乾燥後,以2 0 0 °C而成膜( 膜厚0 · 1 //m)而朝一定方向予以摩擦使之有取向膜之 功能。 並且將此種附有取向膜之玻璃基板設定於迴旋塗佈機 上,而以盡量能使膜厚成一定之條件地迴旋塗佈了溶解有 上述單體分子等之甲苯溶液。 經濟部智慧財產局K工消費合作社印製 接著以8 0 °C而使上述甲苯溶液中之甲苯,且以目視 而確認由選擇反射確認形成於取向膜上所形成之塗膜之呈 顯膽固醇相之事實。 於是對於上述塗膜照射紫外線,而藉從塗膜中之光開 始劑所發生之原子團,使單體分子之丙烯酸酯予以3次元 架橋而使之聚合體化,而製作單層之圓偏光抽出光學元件 。此時之塗膜係2 // m ± 1 . 5 %,又以分光光度計所測 定之結果,塗膜之選擇反射波長帶域之中心波長係6 〇 〇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -45- 557369 經濟部智慈財4苟員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(碎 又如第2 1圖同樣地,使圓偏光板成爲直交偏光狀態 ,而其間挾著如上述地製作之圓偏光抽出光學元件以目視 所觀察之結果,在於顯示面內所觀察之明暗花樣非常少。 (比較例1 一 1 ) 對於在於比較例1 - 1中,使由聚合性單體分子之單 層之液晶層之膜厚不均一,而使液晶分子之導軸之方向紊 亂。換言之,變更迴旋塗機之條件,使膜厚設爲2 // m 土 5 %之外即與實施例1 - 1同樣地製作之圓偏光抽出光學 元件,經過同樣之觀察即,明顯地在於顯示面上觀察了明 暗花樣。 (比較例1 — 2 ) 在於比較例1 - 2中,即形成使由聚合性單體分子可 成之單層之液晶層之取向膜之摩擦方向不均一’而使液晶 分子之導軸之方向紊亂,換言之同樣觀察了除了取向膜之 摩擦方向在該顯示面上不均一之外,其他與實施例1 - 1 同樣地予以製作之圓偏光抽出光學元件,結果在顯示面上 觀察出明顯之明暗花樣。 (實施例1 — 2 ) 在於實施例1 - 2係,將由聚合性單體分子所成之單 層之液晶層之膜厚設爲一定且整合互相之節距相同,由而 液晶層之互相面向之二個主要之表面之液晶分子導軸之方 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -46- 557369 A7 B7 經濟部智惡財產局S工消资合作社印製 五、發明説明(吩 向互成爲平行。換言之,觀察了除了將液晶層之膜厚,依 據所使用之材料之屈折率而使膽固醇構造之起點與終點之 導軸之方向能成爲平行之膜厚,其他即與實施例1 - 1同 樣地製作而成圓偏光抽出光學元件之結果,與沒有如此地 予以構成之情形者相比較時明顯地減少了顯示面上所觀察 之明暗花樣。 (實施例1 — 3 ) 實施例1 - 3係令由聚合性單體分子所成之多層之液 晶層之膜厚設法使之一定以資使液晶分子之導軸之方向互 相一致者。 以實施例1 - 1所製作之圓偏光抽出光學元件爲第1 之液晶層,而在於其取向膜之相反側之表面以較上次快之 旋轉速度而迴旋塗佈法塗佈了,除了手徵劑分子爲1 5部 以外係與實施例1 - 1同樣之甲苯溶液。 接著以8 Ot使上述甲苯溶液中之甲苯蒸發,再者以 目視以選擇反射來確認,形成於第1之液晶層上之塗膜係 呈膽固醇相之事實,然後以分光光度計測結結果,該第二 層之塗膜之選擇反射波長帶域之中心波長係呈顯在於 5 0 0 n m附近。 並且對於上述塗膜照射紫外線,藉由從塗膜中之光開 始劑所發生之原子團而使單體分子之丙烯酸酯予以3次元 架橋而使之聚合體化,而形成第2之液晶層,而製作了多 層之圓偏光抽出光學元件,此時之總膜厚係3 · 5 // m ± (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) •47- 557369 A7 B7 五、發明説明(夺 1 · 5 % 者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以透過型電子顯微鏡觀察所製成之複數之液晶層斷面 ,結果被聚合物化之各液晶層間之明暗花樣係呈互相平行 之狀態。(由此可以知道螺旋軸之方向係互相成一致), 又液晶層間沒有觀察出斷層(由而可以知道近接之液晶層 之表面間之液晶分子之導軸之方向係互相一致)。 再如第2 1圖同樣地將圓偏光板形成爲直交偏光狀態 ,而在其間挾著如上述地予以製作之圓偏光抽出光學元件 實施目視之觀察,結果,觀察於顯示面上之明暗花紋係非 常少。 (比較例1 — 3 ) 經濟部智慧財4局8工消費合作社印製 在於比較例1 - 3即使由聚合性單體分子所成之多層 之液晶層之膜厚使之不均一而使液晶分子之導軸之方向紊 亂,換言之,除了將迴旋塗佈器之條件予以變更而將總膜 厚成3 . 5//m±5%之外,與實施例1 一 3同樣地予以 製作成爲圓偏光抽出光學元件,將它做同樣之觀察,結果 在於顯示面內觀察出很明顯之明暗之花紋。 (實施例1 — 4 ) 實施例1 - 4係,令由液晶聚合物所成之多層之液晶 層之各膜厚爲一定値,而使液晶分子之導軸之方向整合爲 一致。 首先準備,玻璃轉移溫度8 0 °C,同位素轉移溫度 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐〉 -48 - 557369 A7 B7 五、發明説明(φ 2 0 0 °C之溶解了丙烯酸酯系之側鏈型水晶聚合物之甲苯 溶液(如此製成之高分子圓偏光抽出光學元係已證實其導 軸之方向會整列於其取向膜上之摩擦方向± 5度之範圍者 〇 另一方面,在於透明之玻璃基板上,藉由迴旋塗佈法 而塗佈溶解於溶媒之聚酰亞胺,乾燥後以2 0 0 °C使之成 膜(膜厚0 · l//m),朝一定方向施予摩擦使之具有取 向膜之功能。 並且將此具備有取向膜之玻璃基板固定於迴旋塗佈器 上,而以盡可能使膜厚能成一定値之條件地迴旋塗了上述 溶解了上述液晶聚合物之甲苯溶液。 接著,以9 Ot而使上述甲苯溶液中之甲苯蒸發,以 1 5 0 °C 1 0分鐘保持形成於取向膜上之塗膜,以目視藉 選擇反射來確認上述塗膜之呈顯膽固醇相。再將上述塗膜 冷卻至室溫,使液晶聚合物硬化爲玻璃狀態,由而形成第 1之液晶層。 此時之膜厚爲2 // m i: 1 · 5 %。又以分光光度測定 之結果’第1之液晶層之選擇反射波長帶域之中心波長爲 6 0 0 n m 〇 再於使之成爲玻璃狀態而予以硬化之第1之液晶層上 ,以較前次更快之旋轉速度而迴旋塗佈:溶解了其玻璃轉 移溫度爲7 5 0 °C,同位素轉移溫度係1 9 o°c之丙烯酸 酯系之側鏈型之液晶聚合物之甲苯溶液。 接著,以8 0°C而使上述甲苯溶液中之甲苯蒸發。又 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) --------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 -49- 557369 A7 B7 五、發明説明(矽 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以目視藉選擇反射來確認該形成於第1之液晶層上之塗膜 係呈顯膽固醇相之情形。又以分光光度計測定之結果,第 2層之塗膜之選擇反射帶域之中心波長爲5 0 0 nm附近 〇 接著,以9 Ot而使上述甲苯溶液中之甲苯蒸發,以 1 5 0 °C 1 0分鐘地保持該塗膜之後’以目視藉選擇反射 來確認上述塗膜呈顯膽固醇相。又將上述塗膜冷卻至室溫 ,使液晶聚合物成爲玻璃狀態而硬化形成第2液晶層’於 是製成了多層之圓偏光抽出光學元件。此時之總膜厚係 3·5//ιη±1·5%。 以透過型電子顯微鏡觀察了所製成之複數之液晶層之 斷面,結果硬化後之各液晶層間之明暗之花樣係呈互相平 行之狀態。(由而可以知道螺旋軸之方向係互相一致之事 實)。而在於液晶層間並沒有觀察到斷層。(由此可以知 道,所近接之液晶層之表面間之液晶分子之導軸之方向係 互相呈一致之情形)。再以光光度計做測定之結果’其透 過率上並沒有觀察出光學的特異點。 經濟部智慧財產局員工消黄合作社印髮 又,與如第2 1圖同樣地,將圓偏光板形成於直交偏 光狀態而在其間挾接如上述所製成之圓偏光抽出光學元件 ,以目視觀察,結果,顯示面內所能觀察到之明暗花紋極 少。 (比較例1 一 4 ) 比較例1 - 4乃,使由液晶聚合物所成之多層之液晶 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -50- 557369 A7 B7 五、發明説明(咿 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 層之膜厚不均一,以使液晶分子之導軸之方向弄亂。換言 之,除了變更迴旋塗佈器之條件,而總膜厚成爲3 . 5 // m ± 5 %之外,即與實施例1 一 4同樣地製成了圓偏光 抽出光學元件,做同樣之觀察,結果,於顯示面內可觀察 出明顯之明暗花紋也。 第2之實施例 下面一面參照比較例說明上述之第2之實施形態之實 施例。 (實施例2 - 1 ) 實施例2 - 1乃以摩擦而使由聚合性單體分子所成之 多層之液晶層之界面之液晶分子之導軸之方向相一致而成 準備溶解了在於兩端末具有可能聚合之丙烯酸酯,同 時在於中央部之中之基與上述丙烯酸酯之間具有間隔件之 其向同位素轉位溫度爲1 1 0 t之單分子9 0部份,及兩 端末具有可能聚合之丙烯酸酯之手徵劑1〇部份之甲苯溶 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 又於上述甲苯溶液中添加了對於上述單體分子而5重 量%之光開始劑。(又關於如此獲得之手徵向列液晶係已 證實在於其取向膜上,其液晶分子之導軸之方向會於其施 予摩擦之方向± 5度之範圍地整列成同一方向之事實。) 另一方面在於透明之玻璃基板上,以迴旋塗佈法塗佈 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -51 - 557369 A7 B7 五、發明説明(4)0 ,溶解於溶媒之聚酰亞胺,乾燥後,以2 0 0 °C成膜(膜 厚0 · l//m),施予一定方向之摩擦使之有有做爲取向 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 膜之功能。 並且,將上述之具備有取向膜之玻璃基板固定於迴旋 塗佈器,而施予迴旋塗佈溶解了上述單體分子等之甲苯溶 接著,以8 0°C而使上述甲苯溶液中之甲苯蒸發,又 以目視藉選擇反射確認,該形成於取向膜之塗膜之呈顯了 膽固醇相。 並且,對於上述塗膜上,照射紫外線,藉由從塗膜中 之光開始劑所發生之原子團使聚合物分子之丙烯酸酯予以 3次元架橋使之聚合物化,形成了第1之液晶層(膜厚2 β m )。以分光光度計測定之結果,此第1之液晶層之選 擇反射波帶域之中心波長爲6 0 0 n m附近。 再者,將此被聚合物化之上述第1之液晶層之表面施 予該表面之導軸之一方向之摩擦處理。 經濟部智慧財4局g(工消費合作社印製 按第1之液晶層之表面之導軸之方向係除了由:取向 膜之摩擦方向,膽固醇液晶之選擇反射波長,依膽固醇液 晶之屈折率及膜厚而以計算可算出之外,以光學的可能測 定,或以透過型電子顯微鏡來確認其斷面狀態亦可以判別 者。 接著,在於該施予摩擦處理之上述第1之液晶層,上 以比前次快之旋轉數而以迴旋塗佈該手徵劑分子爲1 5部 份以外乃與上述同樣之甲苯液。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -52- 557369 A7 B7 五、發明説明(印 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著,以8 0°C而使上述甲苯溶液中之甲苯蒸發,再 以目視藉擇反射來確認,該形成於第1之液晶層上之塗膜 之會呈顯膽固醇相之事實。以分光光度計測定之結果,第 2層之塗膜之選擇反射波長帶域之中心波長爲5 Ο Ο η m 附近。 並且對於上述塗膜照射紫外線,藉由從塗膜中之光開 始劑所發生之原子團而使單體分子之丙烯酸酯予以3次元 架橋使之聚合物化,形成第2之液晶層(膜厚1 . 5 // m ),由而製成了多層之圓偏光抽出光學元件。 以透過型電子顯微鏡觀察了所製成之複數之液晶層之 斷面,結果被聚合物化之各液晶層間之明暗花紋係呈平行 狀態(由此可以知道各螺旋轉係呈相一致)。在於液晶層 並沒有觀察出有斷層,(由此可以知道,互近接之液晶層 之表面間之液晶分子之導軸之方向呈相一致之事實)。 又以分光光度計測定,結果,在透過率上並沒有觀察 出有光學的特異點。 (比較例2 - 1 ) 經濟部智慧財產局®工消費合作社印製 比較例2 _ 1係藉由摩擦處理而使由聚合性單體分子 所成之多層之液晶層之界面之液晶分子之導軸之方向成爲 互不一致。換言之,除了聚合物化之塗膜之表面施予摩擦 處理於對於塗膜之表面之導軸之方向成9 0度之方向之外 ,其他即與實施例2 - 1同樣。 以透過型電子顯微鏡觀察所製成之複數之液晶層之斷 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -53- 557369 A7 B7 五、發明説明(5) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 面,結果雖然被聚合物化之各液晶層間之明暗花紋係呈顯 平行的狀態(由可知道螺旋軸之方向係相一致),惟沒有 觀察到在於液晶層間有斷層(由此可知道互近接之液晶層 之表面間之液晶分子之導軸之方向並沒有相一致之事實。 ) 再以分光光度計測定,結果,於透過率上觀察出有光 學的特異點,再詳細的調查之結果查明其圓偏光之狀態乃 被弄亂之事實。 (實施例2 - 2 ) 實施例2 - 2乃藉直接疊層而使由聚合性單體分子所 成之多層之液晶層之界面之液晶分子之導軸之方向相一致 者。除了對於被聚合物化之塗膜沒有施予摩擦處理之外, 其他與實施例2 - 1同樣。 經濟部智慈財產局8工消費合作社印製 以透過型電子顯微鏡觀察了所製成之複數之液晶層之 斷面,結果被聚合物化之各液晶層間之明暗花紋呈互成平 行狀態(由此可知道螺旋軸之方向係相一致之事實。)而 在於液晶層間並沒有觀察出有斷層(由此可知道近接之液 晶層之表面間之液晶分子之導軸之方向係相一致之事實。 ) 再以分光光度計所測定之結果’透過率上並沒有觀察 出有光學的特異點。 (實施例2 - 3 ) 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -54- 557369 A7 B7 五、發明説明(字 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例2 - 3乃直接藉疊層而使由液晶聚合物所成之 多層之液晶層之界面之液晶分子之導軸之方向使之相一致 者。 準備了溶解了,其玻璃轉移溫度8 0 °C,同位素轉移 溫度爲2 0 0 °C之丙烯酸酯系之側鏈型液晶聚合物之甲苯 溶液(關於如此所獲得之高分子膽固醇液晶,即已證實在 取向膜上導軸之方向係被整列於其摩擦處理方向± 5度之 範圍之事實。) 另一方面,在於透明之玻璃基板上,以迴旋塗佈法塗 佈了溶解於溶媒之聚酰亞胺,乾燥後以2 0 0 °C成膜(膜 厚0 . l//m),朝一定之方向施予摩擦處理使之具有取 向膜之功能。 並且將此具備有取向膜之玻璃基板,設定於迴旋塗佈 器而迴旋塗佈溶解了上述液晶聚合物之甲苯溶液。 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 接著,以9 0°C而使上述甲苯溶液中之甲苯蒸發,再 以1 5 0 °C 1 0分鐘間保持該形成於取向膜上之塗膜,以 目視藉選擇反射來確認上述塗膜之呈顯膽固醇相。再將上 述塗膜冷卻至室溫,使液晶聚合物成爲玻璃狀態,硬化而 形成了第1之液晶層(膜厚2 // m ),以分光光度計測定 之結果,第1之液晶層之選擇反射波長帶域之中心波長係 6 0 0 n m附近。 再對於成爲玻璃狀態地硬化之第1之液晶層上,以較 上次更快速之旋轉數地迴旋塗佈,溶解了玻璃轉移溫度 7 5 °C,同位素轉移溫度爲1 9 0 °C之丙烯酸酯系之側鏈 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210Χ297公釐) -55- 557369 A 7 B7 五、發明説明(φ 型液晶聚合物之甲苯溶液。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著,以8 0°C使上述甲苯溶液中之甲苯蒸發,又以 目視藉選反射確認該形成於第1之液晶層上之塗膜之呈顯 了膽固醇相之事實。再以分光光度計測定之結果第2層之 塗膜之選擇反射帶域之中心波長爲5 0 0 n m附近。 接著以9 0°C使上述甲苯溶液中之甲苯蒸發,又以 1 5 0 °C保持上述塗膜1 〇分鐘,以目視藉選擇反射來確 認上述塗膜之呈膽固醇相事實。再將上述塗膜冷卻到室溫 ,而使液晶聚合物形成爲玻璃狀態而予以硬化,形成第2 之液晶層(膜厚1 . 5 //m)製成了多層之圓偏光抽出光 學元件。 經濟部智慈財產局員工消费合作社印製 以透過型電子顯微鏡來觀察所製成之複數之液晶層之 斷面,結果被硬化之各液晶層間之明暗花紋係呈互相平行 之狀態(由而可知道螺旋軸之方向係互相一致之情形。) 惟在於液晶層間並沒有觀察到有斷層。(由此可知道,互 近接之液晶層之表面間之液晶分子之導軸之方向係互爲相 一致之事實)。再以分光光度計測定之結果,透過率上並 沒有觀察出光學的特異點者。 (實施例2 — 4 ) 實施例2 - 4乃,在於由聚合性單體分子所成之多層 之液晶層之間設置之遷移液晶層者。 準備了溶解了,於其兩端末具有可能聚合之丙烯酸酯 ,同時在於中央部之中之基與上述丙烯酸酯之間具有間隔 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -56- 557369 A7 B7 五、發明説明(印 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 件之’其向列同位素轉移度爲1 1 〇它之單體分子9 〇部 份’以及兩端末具有可能聚合之丙烯酸酯之手徵劑分子 1 0部份而成之甲苯溶液。 又於上述甲苯溶液中,添加對於上述單體分子之3重 量%之光開始劑(又關於如此獲得之手徵向列液晶係已證 實在於取向膜上液晶分子之導軸之方向會於其施予摩擦處 理之方向±5度之範圍地整列於同一方向之事實)。 另一方面,在於透明之玻璃基板上藉迴旋塗佈法塗佈 溶解於溶媒之聚酰亞胺,乾燥後以2 0 0 °C成膜(膜厚 0 . 1 //m)施予摩擦處理使之可做爲取向膜之功能。 並且將此具備有取向膜之玻璃基板設定於迴旋塗佈器 上,迴旋塗佈溶解了上述液晶聚合物之甲苯溶液。 接者以8 0 °C使上述甲苯溶液中之甲苯蒸發,目視藉 選擇反射來確認形成於取向上之塗膜之呈顯膽固醇相之事 實。 並且,對於上述塗膜上,照射實施例2 - 1之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 / 1 0之照射量之紫外線,藉由從塗膜中之光開始劑所 發生之原子團而使單體分子之丙烯酸酯施予3次元架橋而 使之聚合物化,形成了第1之液晶層(膜厚2 // m )。以 分光光度計測定之結果,第1之液晶層之選擇反射波長帶 域之中心波長係6 0 0 n m附近。 再在於被聚合物化之上述第1之液晶層上,以上次更 快之旋轉數而迴旋塗佈了,除了手徵劑分子係1 5部份之 外與上述同樣之甲苯溶液。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210X297公釐) -57- 557369 A7 B7 五、發明説明(字 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著,以8 0°C使上述甲苯溶液中之甲苯蒸發,又以 目視藉由選反射來確認形成於第1之液晶層上之塗膜係呈 顯膽固醇層。以分光光度計測定結果,第2層之塗膜之選 擇反射帶域之中心波長係5 0 0 n m附近。 並且,對於上述塗膜照射紫外線,藉由從塗膜中之光 開始劑所發生之原子團而將單體分子之丙烯酸酯施予3次 元架橋成爲聚合物化,形成了第2之液晶層(膜厚1 . 5 βm),製成了多層之圓偏光抽出光學元件。 以透過型電子顯微鏡觀察了製成之複數之液晶層之斷 面,結果,被聚合物化之各液晶層間之明暗花紋係呈互相 平行狀態(由此可知道螺旋軸之方向係互相一致之事實) ,而在於水晶層間並沒有觀出有斷層。(由此可知道近接 之液晶層之表面間之液晶分子之導軸之方向係互相一致之 事實。),又以分光光度計測定之結果,在於透過率上沒 、有觀察出光學的特異之點。 經濟部智慈財產局8工消費合作社印製 再者,在於液晶層間觀察出有明暗花紋之遷移層,此 遷移層係說明暗花紋之節距係與相鄰之液晶層相一致,而 在於遷移層之內部即呈其中間狀態。 形成了遷移層之理由乃可推想爲,第1層之液晶層係 由於被減少了光開始劑之添加量或紫外線之照射量而未完 全完成3次元架橋,而第1層之液晶層之成份之部份的物 移動於第2層之液晶層之緣故。 圖式之簡單說明 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -58- 557369 A7 B7 五、發明説明(字 第1圖係模式的表示本發明之第1實施形態之圓偏光 抽出光學元件之第1例之一部份放大斜視圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第2圖係模式的表示本發明之第1實施形態之圓偏光 抽出光學元件之第2例之一部份放大斜視圖。 第3圖係表示具有膽固醇規則性之液晶分子之螺旋構 造中之螺旋節距與液晶層之表面之液晶分子與導軸之關係 之式圖。 第4圖係說明本發明之第1實施形態之圓偏光抽出光 學元件之第1製造方法之槪略斷面圖。 第5圖係說明本發明之第1實施形態之圓偏光抽出光 學元件之第1製造方法之變形例之槪略斷面圖。 第6圖係說明本發明之第1實施形態之圓偏光抽出光 學元件之第2製造方法之槪略斷面圖。 第7圖係說明本發明之第1實施形態之圓偏光抽出光 學元件之多層構成之圓偏光抽出光學元件之第1製造方法 之槪略斷面圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第8圖係表示本發明之第1實施形態之圓偏光抽出光 學元件中之多層構成之圓偏光抽出光學元件之液晶層間之 鄰接表面之液晶分子之導軸之模式圖。 第9圖係說明本發明之第1實施形態之圓偏光抽出光 學元件中之多層構成之圓偏光抽出光學元件之第2製造方 法之槪略斷面圖。 第1 0圖A係表示具備本發明之第1實施形態之圓偏 光抽出光學元件之偏光光源裝置之槪略斷面圖。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210X297公釐) -59- 557369 A7 B7 五、發明説明(穸 第1 0圖B係表示具備本發明之第1實施形態之圓偏 光抽出光學元件之液晶顯示裝置之槪略斷面圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1 1圖表示本發明之第2實施形態之圓偏光抽出光 學元件之第1例之放大模式圖。 第1 2圖A表示本發明之第2實施形態之圓偏光抽出 光學元件之第1例之液晶分子之導軸之模式圖。 第1 2圖B表示本發明之第2實施形態之圓偏光抽出 光學元件之第1例之液晶分子之導軸之模式圖。 第1 3圖係說明本發明之第2實施形態之圓偏光抽出 光學元件之第1製造方法之槪略斷面圖。 第1 4圖係說明本發明之第2實施形態之圓偏光抽出 光學元件之第2製造方法之槪略斷面圖。 第1 5圖係表示本發明之第2實施形態之圓偏光抽出 光學元件之第2例之要部放大模式圖。 第1 6圖係表示本發明之第2實施形態之圓偏光抽出 光學元件之第3例之放大模式圖。 經濟部智慈財4苟S工消骨合作社印製 第1 7圖係表示本發明之第2實施形態之圓偏光抽出 光學元件之第4例之放大模式圖。 第1 8圖係表示本發明之第2實施形態之圓偏光抽出 光學元件之第5例之要部放大模式圖。 第1 9圖係表示本發明之第2實施形態之圓偏光抽出 光學元件之第2例之反射波長帶域線圖。 第2 0圖A係具備本發明之第2實施形態之圓偏光抽 出光學元件之偏光光源裝置之槪略斷面圖。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -60- 557369 A7 B7 五、發明説明(5)3 第2 0圖B係具備本發明之第2實施形態之圓偏光抽 出光學元件之液晶顯示裝置之槪略斷面圖。 第2 1圖表示以偏光板挾著圓偏光抽出光學元件而觀 視時之構成之槪略分解斜視圖。 主要元件對照表 10 圓偏光抽出光學元件 12 液晶層 1 2 A 表面 1 2 B 表面 14 玻璃基板 16 取向膜 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產笱S工消費合作社印製 1 6 A 第 2 取 向膜 1 8 聚 合 性 單 體分 子 ( 聚合性低聚合物: 1 9 聚 合性 單 體分 子 ( 聚合性低聚合物: 2 0 圓 偏 光 抽 出光 學 元 件 2 2 液 晶 層 2 2 A 表 面 2 2 B 表 面 3 0 圓 偏 光 抽 出光 學 元 件 3 2 液 晶 聚 合 物 4 0 圓 偏 光 抽 出光 學 元 件 4 0 5 圓偏光抽出光學 :元件(二層構成) 4 2 液 晶 層 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210><297公釐) -61 - 557369 A7 B7 五、發明说明(Φ 4 2 5 第1液晶層 4 4 第1液晶層 4 4’ 液晶層 5 0 第2液晶層 50A 偏光射出面 5 2 光源 5 2 A 光射出面 6 0 液晶顯示裝置 6 2 液晶外殼 110 圓偏光抽出光學元件 112 第1液晶層 1 1 2 A 聚合性單體分子(聚合性低聚合物分子) 113 界面 114 第2液晶層 114a 聚合性單體分子(聚合性低聚合物分子) 115 界面 116 第3液晶層 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 1 8 液 晶 分 子 1 1 8 A 液 晶 分 子 之 螺 旋 軸 1 2 0 玻 璃 基 板 1 2 2 取 向 膜 1 2 4 第 1 液 晶 層 1 2 6 第 2 液 晶 層 1 3 0 圓 偏 光 抽 出 光 學 元 件 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -62- 557369 A7 B7 五、發明説明(印 經濟部智慈財4局8工消費合作社印髮 1 3 2 第 1 液 晶 層 1 3 4 第 2 液 晶 層 1 4 2 液 晶 層 1 4 4 液 晶 層 1 4 6 液 晶 層 1 5 2 第 1 液 晶 層 1 5 4 第 2 液 晶 層 1 5 6 第 3 液 晶 層 1 6 0 圓 偏 光 抽 出 光 學 元 件 1 6 2 第 1 液 晶 層 1 5 0 圓 偏 光 抽 出 光 學 元 件 1 6 4 第 2 液 晶 層 1 6 6 々面 遷 移 液 晶 層 1 8 0 偏 光 光 源 裝 置 1 8 0 A 偏 光 出 射 面 1 8 2 光 源 1 8 2 A 光 出 射 面 1 8 4 圓 偏 光 抽 出 光 學 元 件 1 9 0 液 晶 顯 示 裝 置 1 9 2 液 晶 外 殼 2 0 1 圓 偏 光 板 2 0 2 圓 偏 光 板 2 0 3 圓 偏 光 抽 出 光 學 元 件 D a 導軸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -63- 557369 A7 _B7_ 五、發明説明(Φ D b 導軸 120’ 二層構造之圓偏光抽出光學元件 14 0 圓偏光抽出元件 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局S工消費合作社印製 本紙張尺度適用侧家標率(CNS Μ娜()