TWI522660B - 用於調光裝置之偏光板 - Google Patents

Description

用於調光裝置之偏光板

本發明是有關於一種用於調光裝置的偏光板，其可使通過該偏光板之偏光具有連續或不連續之方向變化。

隨著人們對於大面積窗戶之美觀及功能性更加要求，各種智慧型窗戶及遮陽裝置的需求因此增加，而現行利用兩組偏光板達成調節光線穿透程度之智慧型窗戶，其係利用該兩組偏光板具有兩組偏光層以及兩組圖案化位相差膜位於兩組該偏光層之間，當入射之光線經過偏光層轉換為偏光後，經該圖案化位相差膜具有光軸方向變化之複數個區域，形成複數個不同偏振方向之偏光區域，再藉由改變兩組圖案化位相差膜相對之偏光區域位置，以控制光線穿透程度；而一般以光蝕刻方式製作該圖案化位相差膜時，需搭配特定圖案之光罩以於該圖案化位相差膜之基材形成對應之圖案，但此方式僅能形成不連續之微結構排列，無法獲得連續之微結構排列變化，因此無法製作具有連續性光軸方向變化之圖案化位相差膜，且因較複雜之圖案需要依不同光軸方向進行多次曝光，因此製程較繁雜使得微結構排列之變化性亦較少。

故本發明之發明人提出一種用於調光裝置的偏光板，其係將現行製作立體顯示器用之位相差膜之壓印方法，應用於製作該偏光板之圖案化位相差膜，使該圖案化位相差膜具有連續或不連續光軸方向變 化，因此，當利用兩組該偏光板調節光線時，除了可獲得透光態或不透光態外，於切換之過程中，亦可產生連續性透光度變化或複數個透光、不透光區域所組成之複數種圖案之過渡態。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種具備新穎性、進步性及產業利用性等專利要件之偏光板，以期克服現有產品之難點。

為達到上述目的，本發明提供一種用於調光裝置之偏光板，在一較佳實施態樣中，其包含一偏光層，該偏光層具有一吸收軸；以及一圖案化位相差層位於該偏光層一側，該圖案化位相差層具有形成圖案化的配向微結構以及一液晶層於該配向微結構上；其中，該配向微結構係藉由壓印之方式而形成，且該配向微結構形成之圖案，可使該圖案化位相差層具有連續或不連續方向變化之光軸。

在一實施例之偏光板中，形成該配向微結構之方式，包含使用雕刻輪或模具壓印以形成圖案化的該配向微結構。

在另一實施例之偏光板中，該圖案化位相差層之光軸排列形式可依透光度改變形式之需求，例如均勻亮度變化或具有不透光圖案轉換，而選用曲線、折線、直線或其組合。

在另一實施例之偏光板中，該圖案化位相差層之延遲值係為±λ/4，且該圖案化位相差層之該光軸方向皆與該偏光層之吸收軸夾角成45度或-45度。在又一實施例之偏光板中，該圖案化位相差層之延遲值係為±λ/2。

在另一實施例之偏光板中，該偏光層係吸收型偏光層或反射型偏光層；此外，依偏光層之形成方式，該偏光層係染色型偏光層、塗布型偏光層、光柵型偏光層或其組合。

在另一實施例之偏光板中，其進一步包含一保護層於該偏光層相對於該圖案化位相差層之另一側，以支撐保護該偏光層。該保護層例如可為玻璃、三醋酸纖維素、聚酯類樹脂或環烯烴樹脂。在另一實施例之偏光板中，該保護層係為一功能性膜層，該功能性膜層係選自隔熱膜、防爆膜、硬鍍膜、抗圬膜、增亮膜或其組合。

1、3、4、9‧‧‧偏光層

10、30、40‧‧‧吸收軸

11、33、44、55a、55b、66a、66b、77、88、99‧‧‧圖案化位相差層

100、300、400、900‧‧‧偏光板

550a、550b、660a、660b、770、880‧‧‧光軸

91‧‧‧保護層

a、b、c、d‧‧‧子區域

w‧‧‧子區域之寬度

s‧‧‧間隔

第1圖係為習知用於調光裝置之偏光板之示意圖。

第2a圖至第2c圖係為習知用於調光裝置之偏光板調整光線之示意圖。

第3圖係為本發明用於調光裝置之偏光板之示意圖。

第4a圖至第4c圖係為本發明用於調光裝置之偏光板調整光線之示意圖。

第5圖係為本發明一實施例與習知用於調光裝置之偏光板之圖案化位相差層之比較圖。

第6圖係為本發明另一實施例與習知用於調光裝置之偏光板之圖案化位相差層之比較圖。

第7圖係為本發明另一實施例之用於調光裝置之偏光板之圖案化位相差層示意圖。

第8圖係為本發明另一實施例之用於調光裝置之偏光板之圖案化位相差層示意圖。

第9圖係為本發明另一實施例之用於調光裝置之偏光板之示意圖。

為利 貴審查員瞭解本發明之發明特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

以下將參照相關圖式，說明依本發明偏光板之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請配合參看第1圖所示，其為習知用於調光裝置之偏光板100，該偏光板100包含一偏光層1，該偏光層1具有一吸收軸10；以及一圖案化位相差層11位於該偏光層1之一側，該圖案化位相差層11之配向微結構係以光蝕刻之方式，於每一子區域a、b、c及d，形成不同之微結構排列方向，經塗布與固化一液晶層於該配向微結構後，即可形成不同光軸方向之子區域a、b、c及d；請一併參看第2a圖、第2b圖及第2c圖，當調光裝置使用二組該偏光板100，以該圖案化位相差層11之位相差值為±λ/2為例，並使二組該圖案化位相差層11所對應之子區域a、b、c及d之光軸皆為平行，如第2a圖之方式時，該調光裝置可具有透光態；若二組偏光板100經過相對移動一子區域之寬度w，而使二組該圖案化位相差層11所對應之子區域a、b、c及d之光軸皆成45度夾角，如第2b圖之對應方式時，該調光裝置可具有不透光態；若二組偏 光板100經過相對移動零至一子區域之寬度w之間，例如w/2而使不同光軸方向之子區域a、b、c及d，如第2c圖之對應方式時，該調光裝置呈現部份透光區域與部份不透光區域交錯之過渡態；因此，若以現行光蝕刻之方式，欲得到較均勻之半透光過渡態，僅能依靠縮小光罩之曝光縫隙尺度，減少該圖案化位相差層11每一子區域之寬度，使子區域間之光軸變化較接近連續狀態，但此方式需改變方向多次曝光而大幅增加了製作該圖案化位相差層11之難度，且子區域間之光軸變化實際上亦非為連續狀態，因此，減少寬度後之子區域間，實際上仍存在邊界，無法形成均勻之半透光過渡態。

請參照第3圖所示，本發明提供一種用於調光裝置之偏光板300，在一較佳實施態樣中，其包含一偏光層3，該偏光層3具有一吸收軸30；以及一圖案化位相差層33位於該偏光層之一側，該圖案化位相差層33具有形成圖案化的配向微結構以及一液晶層於該配向微結構上，藉由熱固化以或光固化之方式固化該液晶層，使該圖案化位相差層33具有位相差值；其中，該配向微結構係以壓印之方式形成，且該配向微結構形成之圖案，可使該圖案化位相差層具有連續或不連續方向變化之光軸。請再一併參照第4a圖、第4b圖及第4c圖所示，本發明提供一種用於調光裝置之偏光板400，其包含具有吸收軸40之偏光層4，及圖案化位相差層44；當調光裝置使用二組該偏光板400，以該圖案化位相差層44之位相差值為±λ/2為例，並使該圖案化位相差層44完全重疊對應如第4a圖之方式時，二組該圖案化位相差層44任一對應位置之光軸皆為平行，因此，該調光裝置可具有透光態；若二組偏光板400經過相對移動一間隔S，而使二組該圖案化位相差層44任一對應位置之光軸皆成45度夾角，如第4b圖之對應方式時，該調光裝置可具有不透光態；若二組偏光板400經過相對移動零至間隔s之間，例如s/2而使二組該圖 案化位相差層44任一對應位置之光軸夾角皆相同且介於0~45度之間，如第4c圖之對應方式時，該調光裝置可呈現均勻半透光之過渡態。

在一實施例之偏光板中，形成該圖案化位相差層之該配向微結構之方式，包含使用雕刻輪或模具壓印以形成圖案化的該配向微結構，因圖案化的該配向微結構可以雕刻方式，先形成連續或不連續之微結構於雕刻輪或模具表面，故以此雕刻輪或模具壓印製造之該圖案化位相差層可具有連續或不連續方向變化之光軸。

在另一實施例之偏光板中，該圖案化位相差層之光軸排列形式可例如為曲線、折線、直線或其組合；請參考第5圖及第6圖，其顯示以雕刻輪壓印該圖案化位相差層55a形成之圖案化的配向微結構，可使該圖案化位相差層55a具有連續及不連續方向變化之光軸550a，及以雕刻輪壓印該圖案化位相差層66a形成之圖案化的配向微結構，可使該圖案化位相差層66a具有連續方向變化之光軸660a；而以光蝕刻方式所製造之圖案化位相差層55b之光軸550b與圖案化位相差層66b之光軸660b之排列形式，僅能為直線形狀經過多次改變角度曝光所組合而成之非連續圖案。請再一併參照第7圖，在又一實施例之偏光板中，該圖案化位相差層77之配向微結構係以雕刻輪壓印，以同時形成具有不連續方向變化之圖案化的配向微結構，因此，雖然該圖案化位相差層77之光軸770具有多種方向轉折變化，卻不需如習知光蝕刻方式，需經多次曝光依序形成不同方向之配向微結構，使該偏光板應用於調光裝置時，具有較多樣之圖案變化性及較佳之量產性。此外，請再一併參考第8圖，在又一實施例之偏光板中，該圖案化位相差層88之配向微結構係以雕刻輪壓印，並使該配向微結構同時形成具有連續及不連續方向變化之圖案，進一步使該圖案化位相差層88具有連續及不連續方向變化組合之光軸880，因此，再藉由調控該圖案化位相差層88之延遲值，即可使使用 二組該偏光板之調光裝置，同時具有均勻半透光亮度變化與部份透光區域及部份不透光區域交錯之過渡態，使該調光裝置之不同區域具有不同之功能性。

在另一實施例之偏光板中，該圖案化位相差層之延遲值係為±λ/4，且該圖案化位相差層之該光軸方向皆與該偏光層之吸收軸夾角成45度或-45度，使光線經該偏光板後轉換為不同旋轉方向之圓偏光。在又一實施例之偏光板中，該圖案化位相差層之延遲值係為±λ/2，使光線經該偏光板後轉換為不同方向之線偏光。當使用二組該偏光板於調光裝置時，該二組偏光板之偏光層的吸收軸，可依選用之圖案化位相差層的延遲值不同而成平行或垂直。

在另一實施例之偏光板中，該偏光層係例如為吸收型偏光層或反射型偏光層；當本發明的偏光板應用於調光裝置，且該調光裝置為不透光態時，吸收型偏光層可將該調光裝置兩側進入之光線吸收，使該調光裝置為暗態；或於該調光裝置為不透光態時，反射型偏光層可將該調光裝置兩側進入之光線反射，使該調光裝置為鏡面狀態；此外，依偏光層之形成方式，該偏光層可選自染色型偏光層、塗布型偏光層、光柵型偏光層或其組合。

請參考第9圖，在另一實施例之偏光板900中，其進一步包含一保護層91於該偏光層9相對於該圖案化位相差層99之另一側，以支撐保護該偏光層9。該保護層91係例如為玻璃、三醋酸纖維素、聚酯類樹脂或環烯烴樹脂。在另一實施例之偏光板中，該保護層91係為一功能性膜層，該功能性膜層係選自隔熱膜、防爆膜、硬鍍膜、抗圬膜、增亮膜或其組合。

以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點， 其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

3‧‧‧偏光層

30‧‧‧吸收軸

33‧‧‧圖案化位相差層

300‧‧‧偏光板

Claims (10)

1. 一種用於調光裝置之偏光板，其包含：一偏光層，該偏光層具有一吸收軸；以及一圖案化位相差層位於該偏光層之一側，該圖案化位相差層具有形成圖案化的配向微結構以及一液晶層於該配向微結構上；其中，該配向微結構係以壓印之方式形成，且該配向微結構形成之圖案，可使該圖案化位相差層具有連續或不連續方向變化之光軸；並藉由相對移動二該偏光板及調控該圖案化位相差層之延遲值，以使該調光裝置具有透光態、不透光態或均勻半透光之過渡態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中該配向微結構係藉由雕刻輪或模具壓印而形成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中該圖案化位相差層之該光軸排列形式為曲線、折線、直線或其組合。
4. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中該圖案化位相差層之延遲值係為±λ/4，且該圖案化位相差層之該光軸方向皆與該偏光層之該吸收軸夾角成45度或-45度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中該圖案化位相差層之延遲值係為±λ/2。
6. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中該偏光層係為吸收型偏光層、反射型偏光層、染色型偏光層、塗布型偏光層、光柵型偏光層或其組合。
7. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其進一步包含一保 護層於該偏光層相對於該圖案化位相差層之另一側，以支撐保護該偏光層。
8. 如申請專利範圍第7項所述之偏光板，其中該保護層係為玻璃、三醋酸纖維素、聚酯類樹脂或環烯烴樹脂。
9. 如申請專利範圍第7項所述之偏光板，其中該保護層係為一功能性膜層，該功能性膜層係選自隔熱膜、防爆膜、硬鍍膜、抗圬膜、增亮膜或其組合。
10. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中該配向微結構形成之圖案，進一步使該圖案化位相差層同時具有連續及不連續方向變化組合之光軸。