TWI235255B - Wavelength-selecting optical element and optical display provided with the same - Google Patents

Description

1235255 A7 B7_ 五、發明説明（1 ) 發明背景 發明領域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明是有關於一種波長選擇光學元件，其被倂入例 如是液晶顯示器之光學顯示器，本發明更特別是有關於波 長選擇光學元件，其被調整將在一方向中旋轉之所選定波 長之圓偏極化光成份選擇性地反射或透射；本發明並且有 關於具有此光學元件之光學顯示器。 相關技術之說明 在傳統之液晶顯示器與諸如此類的裝置中，使用具有膽 固醇層之波長選擇光學元件作爲顏色過濾器。在此使用液 晶層，這名詞以表示一種在光學意義上具有液晶性質之層 ，並且不僅包括具有流動能力之液晶相之層，而且包括藉 由將液晶相固化而獲得之固相層且係有將液晶相之分子對 齊之特性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此膽固醇層具有旋轉之光選擇特性（將偏極化光分離 之特性），而能夠在實體分子配置（平面配置）之基礎上 將一方向與相反方向之圓，偏極化光之成份彼此分離，沿 著平面配置之螺旋軸而入射於此膽固醇層上之光被分離成 右旋圓偏極化光成份與左旋圓偏極化光成份。此右旋圓偏 極化光成份或左旋圓偏極化光成份之一被反射且另外之光 之成份被透射。此現象通常被暸解爲二向色性（diehroism )〇 此入射光線之圓偏極化光成份之旋轉方向被適當地選 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -4- 1235255 A7 B7 五、發明説明（2 ) ^^衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 擇以反射或透射圓偏極化光成份，其旋轉方向對應於膽固 醇層螺旋軸之方向。此射出光線之最大光學旋轉擴散於式 (1 )所示之波長λ Q產生： λ 0 = n a V · ρ ， ( 1 ) 其中P爲螺旋間距（helical pitch)，且n a v爲垂直於此螺 旋軸之平面中之平均折射率。 此射出光線之波長帶寬△ λ如式（2 )所不。 Δ λ = Δ η · ρ (2) 其中△ η爲雙折射率，而ρ爲螺旋間距。 因此，此膽固醇層將具有中央波長爲λ 〇而在波帶寬度 爲△ λ之波長範圍中將右旋或左旋圓偏極化光之一反射， 且將另外之圓偏極化光成份以及在上述波長範圍外之波長 的光波透射。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當此已知之波長選擇光學元件之膽固醇層之螺旋軸是 例如平行於基板之法線時，而當此膽固醇層從對基板法線 傾斜的方向觀看時，此膽固醇層之明顯間距（pitch)增加 。因此，由此膽固醇層所反射或透射光波之波長朝較短波 長之側移動。 將式（1 )考慮到視角（觀看之方向對基板表面法線 之夾角而修正並獲得式（3 ): 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 1235255 A7 B7 五、發明説明（3 ) λ 〇 = n a v · ρ · c 〇 s θ ( 3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由式（3 )可知波長λ。隨著視角6>的增加而減少。因此， 具有此波長選擇光學元件之光學顯示器所顯示影像之顏色 色調根據觀看方向對於顏色移動而改變。 發明槪論 本發明是由於以上的問題而產生，並且因此本發明之 目的是提供一種波長選擇光學元件其能夠防止取決於觀看 方向之所顯示顯像顏色色調（hue)之改變以改善影像品質 ，並且提供具有此種波長選擇光學元件之光學顯示器。 根據本發明之第一觀點，此種波長選擇光學元件包括 :膽固醇層，其將入射光之所選擇波長之波帶（band)中 之右旋圓偏極化光成份與左旋圓偏極化光成份之一反射或 透射；以及設置在膽固醇層檢視側之擴散層而將此膽固醇 層所反射或透射之圓偏極化光成份擴散。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明第一觀點中之波長選擇光學元件中，此膽固 醇層較佳是包括紅，綠，藍像素區域之顏色過濾器，且擴 散層是置於膽固醇層之上。 根據本發明之第二觀點，光學顯示器包括： 藉由將光線調變而調整以顯示影像之顯示裝置； 設置在穿過此顯示裝置之光線之光學路徑上之膽固醇 層，此膽固醇層被調整而將此光線之所選擇波長之波帶中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X；297公釐） -6- 1235255 A? _ B7 五、發明説明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之右旋圓偏極化光成份與左旋圓偏極化光成份之一反射或 透射；以及設置於膽固醇層檢視側上之擴散層，將由膽固 醇層所反射或透射之圓偏極化光成份擴散。 在本發明第二觀點中之光學顯示器中，此顯示器較佳 是液晶顯示裝置，且膽固醇層是包括紅，綠與藍像素區之 顏色過濾器。 根據本發明此波長選擇光學元件包括組合中之： 膽固醇層，其將入射光之所選擇波長之波帶中之右旋 圓偏極化光成份與左旋圓偏極化光成份之一反射或透射； 以及 擴散層，其設置於膽固醇層之檢視側上，而將由膽固 醇層所反射或透射之圓偏極化光成份擴散。 經濟部智慈財4局員工消費合作社印製 因此，由此波長選擇光學元件所產生之射出光線並且 由視角方向所觀看者是選擇性波長光波之混合’以致於可 以有效地抑制取決於視角之射出光線波長之改變。因此’ 具有此種波長選擇光學元件之光學顯示器可以防止根據視 角之所顯示影像顏色色調之改變，且可以以改：善影像之品 質而顯示影像。 圖式之簡單說明 本發明之上述與其他之目的，特點與優點’將由以下 之說明並參考附圖而變得更爲明顯’其中： 第1 A與1 B圖爲本發明較佳實施例中之波長選擇光 學元件之槪要截面圖； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -7- 1235255 A7 ________B7 五、發明説明（5 ) 第2圖爲具有於第1圖中所顯示之波長選擇光學元件 之反射式液晶顯示器（光學顯示器）之典型截面圖； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第3圖爲將於第2圖中所示之反射式液晶顯示器修正 之反射式液晶顯示器之典型截面圖； 第4圖爲具有於第1圖中所示之具有波長選擇光學元 件之透射式液晶顯示器（光學顯示器）之典型截面圖； 第5圖爲將於第4圖中所示之透射式液晶顯示器修正 之透射式液晶顯示器之典型截面圖； 第6圖爲於測量中所使用測量裝置之槪要圖； 第7圖爲色度圖，其顯示用於例子之顏色再生區域； 第8圖爲色度圖，其顯示用於比較例之顏色再生區域 第9圖爲於測量2中所使用測量裝置之圖式； 第1 0圖爲色度圖其顯示在例子中之顏色移動； 第1 1圖爲色度圖其顯示在比較例中之顏色移動。 主要元件對照表 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 〇 A 反射式液晶顯示器 1 0 B 反射式液晶顯示器 1 1 後玻璃基板 12 前玻璃基板 1 3 液晶層 14 吸收層 1 5 偏光板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2ΐ〇χ297公釐） -8- 1235255 A7 B7 、發明説明（6 ) 17 光波導 19 光源 19a 反射板 2 0 波長選擇光學元件 21 膽固醇層 2 2 擴散層 3 0 測試樣本 3 1 光源 3 2 偵測器 3 3 光源 3 4 半透明鏡 3 5 Fourier 透鏡 3 6 C C D感測器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳實施例之說明 請參考第1 A與1 B圖，在本發明較佳實施例中之波 長選擇光學元件2 0包括：膽固醇層2 1 ，其將入射光線 之選擇波長帶中之右旋圓偏極化光成份與左旋圓偏極化光 成份之一反射或透射；以及擴散層2 2 ，其設置於膽固醇 層2 1之檢視側上而將由膽固醇層2 1所反射或透射之圓 偏極化光成份擴散。此膽固醇層2 1可以爲具有像素之顏 色過濾器，其各具有紅色，綠色與藍色像素區域。此等像 素區域將入射光之於選擇波長之波帶中之右旋圓偏極化光 成份與左旋圓偏極化光成份之一反射或透射。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9- 1235255 A7 B7 五、發明説明（7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 此膽固醇層2 1具有膽固醇之規則性。此膽固醇層 2 1可以由可聚合之單體，可聚合之寡聚物（低分子量聚 合物）或液晶聚合物所構成。 適用於形成膽固醇層2 1之可聚合之單體（monomer) 之例子包括液體結晶之單體與對掌（chu.al)化合物之混合 物，如同在日本公開專利公告編號No.258638/ 1995以及所出版之PCT國際公告編號No. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 0 8 8 8 2/ 1 9 9 8之日本譯本所揭示者。可以被使 用以形成膽固醇層21之可聚合之寡聚物之例子包括具有 膽固醇相（phase)之環有機聚矽氧烷化合物，例如於日本 公開專利公告編號No · 165480/1982中所揭 示者。適合用於形成膽固醇薄膜層2 1之液體結晶聚合物 之例子包括：具有液晶原（mesogen)基之聚合物，其使得 在主鏈中，支鏈中，或在主鏈與支鏈中形成聚合物液體結 晶，具有導入於支鏈中之膽固醇基之高分子量膽固醇液體 結晶；以及液體結晶聚合物；如同在日本公開專利公告編 號 No · 133810/1997 以及 No . 293252/1999中所揭示者。 擴散層2 2可以由透明之樹脂（例如是樹脂纖維素， 丙烯酸樹脂或環氧樹脂）所形成，而包含有機或無機材料 之細緻顆粒之擴散劑。此透明樹脂與擴散劑之間折射率之 差較佳是在0 . 02至1 . 0之範圍中。當折射率之差是 0 · 0 2或以上時，即使擴散層2 2具有最小之所須擴散 劑含量，擴散層2 2能夠實施足夠的擴散效應。當折射率 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ；297公釐） -10- 1235255 A7 B7 五、發明説明（8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 之差不大於1 . 0時，擴散層2 2具有足夠擴散劑含量與 均勻之光擴散特性。擴散劑較佳具有顆粒大小是在5奈米 (n m )至5 0微米（// m )的範圍中。具有顆粒大小不 小於5奈米之擴散劑可以很容易地在透明樹脂中擴散。當 擴散劑顆粒之大小不大於5 0微米時，可以避免由於從擴 散層2 2之表面投射擴散劑顆粒所造成擴散層2 2之表面 以及螢幕可見度之變白。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 擴散層2 2之表面較佳具有相對於垂直表面方向之霧 度（混濁度）在3至8 5之範圍中，並且對於垂直於表面 方向之霧度與對表面之垂直（法線）成± 6 0 °傾斜方向之 霧度之間之差異是在0 · 1至7。當擴散層2 2具有對於 表面垂直方向之霧度在3以下時，則擴散層2 2不見有任 何擴散之性質。當擴散層2 2所具有的霧度超過8 5時， 則擴散層2 2過度地擴散而變得模糊。當對於表面垂直方 向之霧度與對於表面垂直方向成±60° 。傾斜方向之霧度 之間的差超過7時，則具有波長選擇光學元件2 0之光學 顯示器之螢幕不能以均勻之亮度中被照明，並且影像不能 以令人滿意之影像品質顯示。此擴散層2 2之表面較佳具 有2微米或以下之表面粗糙度R a。當如於第3圖中所示 擴散層2 2被倂入於液晶胞中時，其表面粗糙度r a較佳 爲0 · 3微米或以下。 有各種作爲透明樹脂之樹脂化合物適合用於形成擴散 層2 2。此形成擴散層2 2之透明樹脂較佳樹脂纖維素， 例如：三乙醯基纖維素（折射率：1 · 5 0 )，醋酸鹽丙 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 1235255 A7 ________ B7 五、發明説明（9 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 酸酯纖維素（折射率·· 1 · 4 7 )，醋酸鹽丁酸酯纖維素 (折射率：1 · 4 7至1 . 5 0 )，纖維素（折射率： 1.54)，或三丁酸酯纖維素（折射率·· 1 · 4 8 )。 此擴散層2 2之擴散劑之顆粒較佳是例如塑膠珠之有機顆 粒。具有高透明度與折射率之擴散劑，其符合對於透明樹 脂與擴散劑之間之折射率之差之以上條件者爲最佳。合適 的塑膠珠是三聚氰醯胺（折射率：1 . 5 7 )，丙烯（折 射率：1 . 49)，丙烯—苯乙烯（折射率：1 · 54) ’聚碳酸鹽，聚乙烯或氯乙烯之珠。擴散劑可以是例如氧 化鈽（折射率：1 · 6 3 )之無機材料。如果擴散層2 2 是形成於液晶胞中，則較佳使用丙烯-樹脂。 以下梦考％ 2圖說明本發明較佳實施例中之光學顯不 器’其具有於第1 A與1 B圖中所示之波長選擇光學元件 2 0，其中此光學顯示器藉由例子而被假設爲反射式液晶 暴頁不器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 請參考第2圖，本發明之較佳實施例中之反射式液晶 顯示器1 0 A，其具有液晶面板，用於藉由將光線偏極化 (調變）而顯示影像，此面板包括後玻璃基板1 1 ，設置 於後玻璃基板1 1對面之前玻璃面板1 2，以及夾於玻璃 基板1 1與1 2之間之液晶層1 3。吸收板1 4是附著在 後玻璃基板1 1之外表面。偏光板1 5是附著在面對使用 者之前玻璃基板1 2之外表面。此吸收板1 4可以設在後 玻璃基板1 1與膽固醇層2 1之間。 膽固醇層2 1是與後玻璃基板1 1之內表面相接。擴 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） -12- 1235255 A7 B7 五、發明説明（10 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 散層2 2是設於前玻璃基板1 2與偏光板1 5之間。膽固 醇層2 1與擴散層2 2是設置於穿過此液晶顯示裝置之光 線之光學路徑上，此路徑包括玻璃基板1 1與1 2以及液 晶層1 3。膽固醇層2 1與擴散層2 2形成波長選擇光學 元件2 0。後玻璃基板1 1與前玻璃基板1 2之各內表面 設有薄膜電晶體（T F T : thin-film transistors)(未圖示） ，與藉由處理a銦錫氧化物〃 （I T ◦)薄膜而形成之像 素電極（未圖示）。 以下將說明反射式液晶顯示器1 0 A之製造方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉由將可聚合之單體或具有膽固醇規律性之可聚合之 寡聚物混合而備製之液體混合物，光聚合作用引發劑，以 及用於紅色像素區之對掌劑，藉由旋塗過程以紅色膽固醇 薄膜的方式塗佈於後玻璃基板1 1之內部表面上。比紅色 膽固醇薄膜經由紅色像素區所形成用於硬化之遮罩而曝露 於紫外線預先設定之時間，且比紅色膽固醇薄膜之不須要 之部份被去除以形成紅色像素區'"R "。以類似的方式， 將含有用於綠色像素區之對掌劑之液體混合物藉由旋塗過 程以綠色膽固醇薄膜的方式塗佈在後玻璃基板1 1之內部 表面上，此綠色膽固醇薄膜被圖案化以形成綠色像素區& G 〃 。以類似的方式，將含有用於藍色像素區之對掌劑之 液體混合物藉由旋塗過程以藍色膽固醇薄膜的方式塗佈後 玻璃基板1 1之內部表面上，此藍色膽固醇薄膜被圖案化 以形成藍色像素區'' B 〃 。因此製成具有紅色像素區> R ，綠色像素區'' G "以及藍色像素區〜B 〃之膽固醇層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13- 1235255 A7 ------ B7 五、發明説明（11 ) 2 1作爲顏色過濾器。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 將透明樹脂（例如透明樹脂纖維素）與有機或無機材 料之細緻顆粒之擴散劑兩者之液體混合物，藉由旋塗過程 以薄膜的方式塗佈在前玻璃基板1 2 (其具有以I τ〇薄 膜覆蓋而未圖示之內表面）之外表面上以形成擴散層2 2 〇 然後，將玻璃基板1 1與1 2重疊而在其間設有間隔 件以便在它們之間形成空間。將液晶注入於玻璃基板1 1 與1 2之間的空間以形成液晶層1 3。然後，將吸收板 1 4附接於後玻璃基板1 1之外表面，且將偏光板1 5附 接於前玻璃基板1 2之外表面以製成反射式液晶顯示器 1〇A。 因此，波長選擇光學元件以組合的方式包括：膽固醇 層2 1其將入射光線之選擇波長之波帶中之右旋圓偏極光 成份與左旋圓偏極光成份之一反射，以及設置於膽固醇層 2 1之前側上之擴散層2 2而將由膽固醇層2 1所反射之 圓偏極化光成份成份擴散。因此，由波長選擇光學元件 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 2 0所產生而由視角Θ之方向所看到之射出光線，是選擇 性波長之光波之混合，以致於可以有效地折制取決於視角 β之射出光線波長λ。之改變。因此，具有波長選擇光學元 件2 0之反射式液晶顯示器1 Ο Α能夠防止根據視角0之 所顯示影像顏色色調之改變，並且以改善之影像品質而顯 示影像。 因爲擴散層2 2將由膽固醇層2 1所反射之圓偏極化 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -14- 1235255 A7 B7 五、發明説明（12 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 光之成份擴散，此具有波長選擇光學元件2 0之反射式液 晶顯示器1 Ο A允許從大視角的方向觀看影像，並且抑制 歸因於反射式液晶顯示器1 Ο A之各組成層之間折射率之 差異而產生之邊界反射，此顯示器可以有效地防止所顯示 影像能見度之毀壞。 雖然在第2圖中所示之反射式液晶顯示器1 0 A中， 膽固醇層2 1是形成於後玻璃基板1 1之內表面上，且擴 散層2 2是形成於前玻璃基板1 2之外表面上’在第3圖 中所示之反射式液晶顯示器1 Ο B中是反射式液晶顯示器 1 Ο A之修正，其中波長選擇光學元件2 0之膽固醇層 2 1與擴散層2 2均形成於後玻璃基板1 1之內部表面上 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雖然如於第2與3圖中藉由例子顯示，此波長選擇光 學元件2 0被描述各應用於反射式液晶顯示器1 〇 A與 1 〇 B，其同樣亦可應用於如於第4與5圖中所示之透射 式液晶顯示器1 0 C與1 〇 D。如於第4與5圖中所示， 每一個透射式液晶顯示器1 0 C與1 0 D具有：光波導 1 7，其經由側表面接收光線且經由上表面發射光線，光 源1 9其向光波導1 7之側表面發射光線；以及附接於光 波導1 7之後表面之反射板1 8而將落於光波導1 7之後 表面上之光線反射。反射板1 9 a是設置於光源1 9之後 ，偏光板1 6是附加於後玻璃基板1 1之外表面。波長選 擇光學元件2 0之膽固醇層2 1沒有必要形成於後玻璃基 板1 1之內表面上。膽固醇層2 1與擴散層2 2均可以形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- 1235255 A7 B7 五、發明説明（13 ) 成於前玻璃基板1 2之內表面上。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 例子 本發明液晶顯示器之例將參考第6至1 〇圖說明。 (實施例） 製造於第2圖中所示之反射式液晶顯示器1 Ο A之例 中之反射式液晶顯示器。 包含於波長選擇光學元件中之膽固醇層是由包括可聚 合之單體之材料所構成。 藉由旋塗過程以薄膜的方式在玻璃基板上塗佈液體混 合物，而以此方式在玻璃基板上形成以下所規定之組成成 份之3微米（// m )厚之液體混合物薄膜，將此薄膜乾燥 且在8 0 °C調整。以薄膜經由紅色像素區所形成用於硬化 之遮罩而曝露於強度爲5 m W/ c m 2之紫外線光5秒鐘， 且此薄膜不須要之部份被去除以形成紅色像素區、、R 〃 。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 <液體混合物之組成成份> 由以下化學式所示之單體具有··在其相對終端之可聚 合之丙烯，以及在中間之複晶原（mesogen)與每一個丙烯 之間之間隔基，並且具有1 1 〇 t之向列式均向（nematic-isotr〇pic)轉換溫度：8 0 重量份（partsbyweight)。 光聚合作用引發劑（ciba speciality chemicals公司之 IRG369) : 3重量份 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 1235255 A7 B7 五、發明説明（14) 在其相面對終端具有可聚合丙烯之對掌（chiral)劑： 3重量份 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 甲苯：1 0 0重量份 0 〇 例 Hi。〜 以類似的方式，藉由塗佈液體混合物而形成綠色像素 區v' G 〃 ，此混合物之組成成份除了對掌劑含量爲5重量 份而不是3重量份之外是類似於以上之組成成份，且將此 液體混合物之聚合化薄膜形成圖案。然後，藉由塗佈液體 混合物而類似地形成藍色像素區> B "，且此液體混合物 之組成成份除了對掌劑含量爲6重量份而非3重量份之外 則與以上之組成成份類似，並且將此經聚合之流體混合物 薄膜形成圖案以製成膽固醇層（顏色過濾器），其具有紅 色像素區'' R 〃 ，綠色像素區> G 〃以及藍色像素區〜B // 〇 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 波長選擇光學元件之擴散層是由樹脂纖維素構成，其 包括有機材料細緻顆粒之擴散層。在前方玻璃基板之表面 上形成1 0微米厚之擴散層（其面對以I T ◦薄膜作相同 覆蓋之表面），此藉由照像凹板式覆蓋過程以薄膜的方式 由塗佈以下組成成份之液體而達成，然後將此薄膜乾燥， 並且將此經乾燥之薄膜在1 0 0 °c中加熱。 <形成擴散層之液體之組成成份> 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17- 1235255 A7 B7 i、發明説明（15) 纖維素-醋酸鹽一丙酸酯 樹脂（折射率·· 1 · 5 0 )C Bayer 公司之、、CELLID〇R CP" : 1 0 0 0 重量份 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 三聚氰醯胺珠（折射率·· 1 · 5 7，平均顆粒尺寸·· 1 · 2微米） (Nippon Shokubai K.K·之、、EPOSTAR" ) :3.89 重量份 甲苯：1〇〇〇重量份 在前玻璃基板上所如此形成之擴散層具有相對於垂直 其表面方向之霧度（混濁度）3 0此相對於垂直於表面方 向之霧度與相對於垂直表面以± 6 0 °方向傾斜之霧度之間 之差爲3。擴散層22之表面粗糙度Ra爲0 · 3微米（ u m )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然後，各具有膽固醇層與擴散層之玻璃基板以設於其 間之間隔件而重疊，以便在其間形成空間。將液晶注入於 在此兩個玻璃基板之間之空間以形成液晶層。然後，將吸 收板附加於後玻璃基板之外表面，並且將偏光板附加於前 坡璃基板之外表面，以製成如於第2圖中所示之反射式液 晶顯不器。 (比較例） 在比較例中製成反射式液晶顯不器。此在比較例中之 反射式液晶顯示器與在實施例中之反射式液晶顯示器，除 了在比較例中未設有對應於實施例中之擴散層之任何層之 外，其餘皆相同。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 1235255 A7 B7 五、發明説明（16 ) 此在比較例中之反射式液晶顯示器要受顏色再生區之 '測量（測量1 )與顏色隨視角變化之測量（測量2 )。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 測量1 於第6圖中所示之測量裝置是使用於測量顏色再生區 °由光源（D 6 5光源）3 1所發射之（未偏極化）之光 以5 °之入射角投射於測試樣本3 0之表面上，而，在實 施例或比較例中之反射式液晶顯示器之表面上。經反射之 光（偏極化光）以5 °之反射角反射而由偵測器3 2所偵 測。 第7與8圖爲色度圖各顯示實施例與比較例之經測量 之顏色再生區。在第7與8圖中所示之每一個色度圖中三 角形之頂端各代表由膽固醇層之紅色，綠色與藍色像素區 所重新產生之紅色，綠色與藍色之各色度座標。由第7與 8圖是爲明顯，實施例之測試樣本3 0之顏色再生區顏色 純度）與比較例之未設有擴散層之測試樣本之顏色再生區 在實質上是相同的。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 (測量2 ) 在第9圖中所示之測量裝置是使用於測量。由擴散光 源3 3所發射之（未經偏極化）之光由半導明之鏡3 4向 富立爾（Founer)透鏡3 5反射，而使光線以在—8 0 °至 + 8 0 °範圍中之入射角照射於實施例或比較例之測試樣 本3 0上。此由測試樣本3 0所反射之反射光以一 5〇° 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 1235255 A7 ___ B7_ 五、發明説明（17 ) 至+ 5 0°範圍中之反射角反射，而由富立爾透鏡3 5與 半透明鏡3 4導引至C C D感測器3 6以測量對於每一個 反射角β之色度（chromaticity)座標。 第1 0與1 1圖爲色度圖，其代表用於實施例與比較 例之顏色移動模式。在第1 〇與1 1圖中，將由膽固醇層 之紅，綠與藍像素區所重新產生之紅，綠與藍之色度座標 對反射角Θ作圖。 由第1 0與1 1圖而明顯，由實施例之測試樣本3 0 所反射光之取決於反射角度0之顏色色調之改變（顏色移 動），其相較於由比較例之測試樣本3 0所反射光之顏色 色調之改變是小的。 在實施例與比較例之測試樣本3 0上所顯示影像以視 覺方式觀察。實施例之測試樣本3 0與比較例之測試樣本 比較具有較寬廣之視角，且由實施例之測試樣本3 0所顯 示之影像之品質並未受到邊界反射或諸如此類之破壞。 由以上之說明而爲明顯，本發明能夠防止取決於觀看 方向之所顯示影像顏色色調之改變以改善影像品質。 雖然本發明在其較佳實施例中以某種程度之獨特性描 述，然而明顯的可以在其中作許多改變與變化。因此須暸 解本發明可以以在此特別說明以外之方式實施，而不會偏 離本發明之精神與範圍。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） •裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20-

Claims (1)

1235255 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1 . 一種波長選擇光學元件，包括： •膽固醇層，其將入射光線之選擇波長波帶中之右旋 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _偏極化光成份與左旋圓偏極化光成份之一反射或透射’ 以及 •擴散層，其設置於膽固醇層之檢視側上，而將由膽 固醇層所反射或透射之圓偏極化光成份擴散。 2 .如申請專利範圍第1項之波長選擇光學元件，其 中，膽固醇層是包括紅，綠與藍像素區之顏色過濾器。 3 .如申請專利範圍第1或2項之波長選擇光學元件 ? 其中，擴散層是重疊在膽固醇層之上。 4 · 一種光學顯示器，包括： •顯示裝置，其被調整而藉由調變光線以顯示影像； •膽固醇層，設置於光線穿過顯示裝置之光學路徑上 ，此膽固醇層被調整而將光線之選擇波長波帶中之右旋圓 偏極化光成份與左旋圓偏極化光成份之一反射或透射；以 及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •擴散層，設置於膽固醇層之檢視側上而將由膽固醇 層所反射或透射之圓偏極化光成份擴散。 5 _如申請專利範圍第4項之光學顯示器，其中 顯示裝置是液晶顯示裝置。 6 ·如申請專利範圍第4或5項之光學顯示器，其中 膽固醇層是包括紅色，綠色與藍色像素區之顏色過濾 器。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21-