TW578024B

TW578024B - Transflective polarizing element

Info

Publication number: TW578024B
Application number: TW090101820A
Authority: TW
Inventors: Masaru Honda; Koji Higashi
Original assignee: Sumitomo Chemical Co
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2004-03-01
Also published as: KR100806089B1; JP2001215333A; US20010022997A1; KR20010078176A

Description

578024 A7 ____ B7 _ 五、發明説明（1 ) 【發明之技術領域】本發明係有關一種半透過半反射性偏光元件。【以往技術】液晶顯示裝置因小型、質輕，因此被用於各種領域。這種液晶顯示裝置在明亮的環境下，可作爲反射型液晶顯示裝置使用，在黑暗的環境下，藉由內藏之背面光源照明，可作爲透過型液晶顯示裝置使用之廣被使用之半透過半反射型液晶顯示裝置。依據圖9說明以往之半透過半反射型液晶顯示裝置（1 〇 )。液晶室（2 0 )係由對向之2 個透明電極，即背面側之透明電極（2 1 )及前面側之透明電極（2 2 )，及這些電極（2 1、2 2 )之間所夾持之液晶層（2 3 )所構成。該液晶室（2 0)之前面配置雙色性偏光元件（3 1 )、位相差元件（3 2 )等之光學元件，該液晶室（2 0 )之背面配置偏光光源裝置（1 1 )。液晶室（2 0 )與偏光光源裝置（1 1 )可介於背面側之位相差元件（4 2 )來配置。偏光光源裝置（1 1 ) 係由在面向液晶室（2 0 )的位置上，由雙色性偏光元件 (4 1 )與半透過半反射層（4 6 )所構成之半透過半反射性偏光元件（1 2 )、被配置於此背面之導光板（5 2 )、被配置於該導光板之端部或背面之光源（5 1 )、被配置於該導光板之背面之反射板（5 3 )所構成。半透過半反射性偏光元件（1 2 )可使用在透明或半透明之樹脂體與偏光層之層合薄膜中，光擴散性物質被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) .·裝· 如經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 578024 A7 B7 五、發明説明（3) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 子薄膜表面上形成金屬薄膜所成的層或鱗片狀反射性粒子被分散於感壓黏著劑中所成的層。鱗片狀反射性粒子可使用在雲母片表面上形成由金屬氧化物所構成之層所成的粒子。本發明之第2發明係一種偏光光源裝置，其特徵係依序層合本發明之半透過半反射性偏光元件、光源、反射板所成之偏光光源裝置或依序層合本發明之半透過半反射性偏光元件、端部配置光源之導光板、反射板所成之偏光光源裝置。本發明之第3發明係一種半透過半反射型液晶顯示裝置，其特徵係依序層合本發明之偏光光源裝置、液晶室、雙色性偏光元件所成。其中半透過半反射性偏光元件與液晶室之間及液晶室與雙色性偏光元件之間至少其中之一可夾持一片以上的位相差元件。液晶室與雙色性偏光元件之間也可夾持光散射層。【發明之實施形態】經濟部智慧財產局員工消費合作社印製以下參照圖面說明本發明。如圖1及圖2所示，本發明之「半透過半反射性偏光元件」（7 1 )係由層合雙色性偏光元件（4 1 )、反射型偏光元件（4 3 )及半透過半反射層（4 7 )所成，且雙色性偏光元件（4 1 )之透過軸與反射型偏光元件（ 4 3 )之透過軸成爲相同方向的狀態進行層合爲特徵。雙色性偏光元件之「透過軸」與反射型偏光元件之「透過軸本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 6 _ 578024 A7 B7 五、發明説明（4 ) 」係指特定振動方向之偏光光由該偏光元件之垂直方向入射時，透過率成爲最大的方向。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 使雙色性偏光元件之透過軸與反射型偏光元件之透過軸爲相同方向係爲了使通過反射型偏光元件之偏光光也會g 通過雙色性偏光元件的緣故。因此，該兩種偏光元件之透過軸爲完全相同方向則更理想，但彼此之透過軸之交叉所產生之光損失在可被忽略的範圍內時，實質上可視同「相同方向」。具體而言，交叉之角度在10°以下時，實用上無問題。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明中，層合雙色性偏光元件、反射型偏光元件及半透過半反射層的順序理想爲「雙色性偏光元件（4 1 ) 、反射型偏光元件（4 3 )、半透過半反射層（4 7 )的順序」（圖1 )或「雙色性偏光元件（4 1 )、半透過半反射層（4 7 )、反射型偏光元件（4 3 )的順序」（圖 2)。半透過半反射層之面內位相差値較大或遲相軸方向不一定時，「雙色性偏光元件、反射型偏光元件、半透過半反射層的順」更理想，反射型偏光元件之面內位相差値較大時，「雙色性偏光元件、半透過半反射層、反射型偏光元件的順序」更理想。可使用2層以上之相同或不同之半透過半反射層，或依據「雙色性偏光元件、半透過半反射層、反射型偏光元件、半透過半反射層」的順序層合使用。本發明之「雙色性偏光元件」係指透過振動方向之偏光光，且吸收與之直交之偏光光者。這種「雙色性偏光元本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 578024 A7 _ B7 _ 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 件」例如可使用公知之溴系偏光薄膜或染色系偏光薄膜。「溴系偏光薄膜」係指使延伸之聚乙烯醇薄膜吸附溴的薄膜，「染色系偏光薄膜」係指使延伸之聚乙烯醇薄膜吸附雙色性染料的薄膜。這些偏光薄膜爲了提高耐久性，偏光薄膜之單側或兩側被覆高分子薄膜者較理想。爲了保護所被覆之高分子材質可使用二醋酸纖維素或三醋酸纖維素、聚對太酸乙二醇酯、降冰片烯樹脂等。爲了保護所被覆之高分子薄膜可使用後述之反射型偏光元件或半透過半反射層。雙色性偏光元件之厚度無特別限制，但本發明之偏光元件用於液晶顯示元件時，厚度薄較理想，至少爲1 m m 以下，更理想爲0 · 2 m m以下。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明之「反射型偏光元件」係指透過振動方向之偏光光，且反射與之直交之偏光光者。這種「反射型偏光元件」可使用例如利用Brewster角之偏光成分之反射率之差的反射型偏光元件（例如日本特表平6 - 5 0 8 4 4 9號公報）、利用膽固醇液晶之選擇反射特性之反射型偏光元件（例如日本特開平3 - 4 5 9 0 6號公報）、實施微細之金屬線狀圖案之反射型偏光元件（例如日本特開平 2 - 3 0 8 1 0 6號公報）、層合2種之高分子薄膜，利用折射率各向異性之反射率之各向異性的反射型偏光元件 (例如日本特表平9 - 5 0 6 8 3 7號公報）、高分子薄月吴中具有海島結構，利用折射率各向異性之反射率之各向異性的反射型偏光元件（例如美國專利5 8 2 5 5 4 3號公報）、粒子分散於高分子薄膜中，利用折射率各向異性本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公羡)' ------ -8 578024 A7 B7 五、發明説明（6 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 之反射率之各向異性的反射型偏光元件（例如日本特表平 1 1 一 5 0 9 0 1 4號公報）、無機粒子分散於高分子薄膜中，利用依據粒徑大小之散射能差之反射率之各向異性的反射型偏光元件（例如日本特表平9 一 2 9 7 2 0 4號公報）等。這些反射型偏光元件之厚度無特別限制，但本發明之半透過半反射性偏光元件用於液晶顯示元件等時，厚度薄較理想，至少爲1 m m以下，更理想爲〇 . 2 m m 以下。其中利用膽固醇液晶之選擇反射特性之反射型偏光元件、層合2種之高分子薄膜，利用折射率各向異性之反射率之各向異性的反射型偏光元件、高分子薄膜中具有海島結構，利用折射率各向異性之反射率之各向異性的反射型偏光元件，特別適合使本發明之偏光元件之厚度變薄。但是本發明之半透過半反射性偏光元件對於直線偏光具有作用，因此使用利用膽固醇液晶之選擇反射特性之反射型偏光元件時，必須層合將圓偏光轉變成直線偏光之光學元件，形成反射型偏光元件。該光學元件一般稱爲1 / 4波長板。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製爲了得到顯示畫面較亮之半透過半反射型液晶顯示裝置時，降低本發明之半透過半反射性偏光元件的光吸收率較理想。因此，提高用於本發明之半透過半反射性偏光元件之雙色性偏光元件的透過率較理想。一般提高雙色性偏光元件的透過率時，偏光度會降低，因此用於液晶顯示裝置時，畫面的對比會降低，但本發明之半透過半反射性偏光元件中，係倂用雙色性偏光元件與反射型偏光元件，因本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 578024 A7 B7 _ 五、發明説明（7 ) 此反射型偏光元件之偏光度較高時，在所要的範圍內，可提高雙色性偏光元件之透過率，降低偏光度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之「半透過半反射層」係指入射光之一部份透過，剩餘之一部份產生反射者。對於全入射光線時，透過及未被反射之剩餘部分被半透過半反射層吸收，而無法有效利用，因此極力降低此吸收爲宜。此「半透過半反射層」例如可使用將與該樹脂體之折射率不同之粒子或空洞分散於透明或半透明之樹脂體中者，或將折射率不同之粒子或空洞分散於透明或半透明之樹脂體上之形成熱硬化性樹脂之硬化被膜所成者，或透明或半透明之樹脂體上附設金屬薄膜者，或層合多層之2種以上之高分子薄膜所構成者等，這些可單獨或層合2層以上來使用。層合2層以上時，可使甩相同的層或不同的層。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明之半透過半反射層所用之「樹脂體」之材質無特別限制。可使用聚乙烯、聚丙烯等之聚烯烴系樹脂、聚氯化乙烯系樹脂、醋酸乙烯系樹脂、聚對酞酸乙二醇酯、聚耐酸乙二醇酯等之聚酯系樹脂、降冰片烯等之環狀聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚硕系樹脂、聚醚硕系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚乙烯醇烴系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚丙烯酸酯系樹脂、聚甲基丙烯酸酯系樹脂等之合成高分子，或二醋酸纖維素或三醋酸纖維素等之纖維素系樹脂等之天然高分子。此「樹脂體」可爲感壓黏著劑。此時可使甩丙烯酸酯系感壓黏著劑、聚甲基丙烯酸酯系感壓黏著劑、氯化乙烯系感壓黏著劑、合成橡膠系感壓黏著劑、本紙張尺度適财麵家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) --- -10- 578024 A7 B7 五、發明説明（8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 天然橡膠系感壓黏著劑、聚矽氧系感壓黏著劑等。這些感壓黏著劑中，在操作或耐久性方面較理想之樹脂體爲丙烯酸酯系感壓黏著劑。光或耐熱硬化性樹脂可使用公知者。例如具有丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、芳基等之反應性雙鍵的化合物或具有環氧基等之開環縮合性反應性基之化合物。進行光或熱硬化時，光或耐熱硬化性樹脂中可添加光聚合引發劑、熱安定劑、紫外線安定劑、平坦劑等之添加劑。進行光或耐熱硬化的方法可使用公知的方法。本發明之半透過半反射層可使用之「折射率不同的粒子」之材質無特別限制，可使用有機粒子或無機粒子。有機粒子例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等之聚烯烴系樹脂、聚甲基丙烯酸酯系樹脂、聚丙烯酸酯系樹脂等之高分子等之粒子，經濟部智慧財產局員工消費合作社印製也可爲交聯後之交聯高分子。也可使用2種以上選自乙烯、丙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、苯並鳥糞胺、甲醒、三聚氰胺、丁二烯等，經共聚合所成之共聚物。無機粒子例如有氧化矽、矽、氧化鈦、雲母、玻璃、滑石粉、水滑石、氧化鋁等之粒子。理想之色相爲無色或白色，爲了裝飾性也可使用著色之微粒子。爲了提高粒子之光線反射率時，可在粒子表面被覆高折射率物質。被覆時，調節被覆厚度使高折射率物質成爲反射增加膜較理想。高折射率物質適合使用氧化鈦等之金屬氧化物。粒子的形狀無特別限制，可使用球狀或紡錘狀或不定形者，爲了有效賦予反射性能時，鱗片狀較理想。如圖3之斷面模式圖所示，本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 578024 A7 B7 五、發明説明（9 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此鱗片狀粒子（6 2 )在樹脂體（6 1 )中，以面對樹脂體（6 1 )平行配向較佳。粒徑太小時，不具光散射性，粒徑太大時，使用於液晶顯示裝置時會降低顯示品質，理想之粒徑爲0 · 1 // m以上1 0 0 // m以下。微粒子之添加量可配合所要之反射率之大小來設定。通常，對於被分散體之樹脂體1 0 0重量份時，添加〇 · 〇 1重量份以上 5 0重量份以下。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製可用於本發明之半透過半反射層之「金屬薄膜」之金屬無特別限制，可使用鋁、銀。關於膜厚係配合所要之透過性能/反射性能來調整。換言之，對於半透過半反射層要求提高透過率，降低反射率爲目的時，降低金屬薄膜的厚度，可提高透過率，降低反射率。相反地，要求提高反射率，降低透過率爲目的時，增加金屬薄膜的厚度，可降低透過率，提高反射率。膜厚的範圍因使用的金屬而異，通常爲1 nm以上1 0 0 //m以下，理想爲5 nm以上1 // m以下，更理想爲1 0 n m以上1 0 0 n m以下。透明高分子薄膜上附設金屬薄膜的方法可使用蒸鍍法或濺鍍法，也可藉由含感壓型之黏著劑等將金屬薄層軋製之薄膜予以貼合。金屬薄膜附設於樹脂體時，爲了提高密著性時，可設置公知之基底層，也設置公知之表層保護金屬薄膜。

可用於本發明之半透過半反射層之「高分子薄膜」之材質無特別限制，同樣可使用前述之「樹脂體」所用的材質。層合多層高分子薄膜賦予反射性能的方法可使用例如 J.A.RADFORD 等人之 POLYMER ENGINEERING AND 本紙張尺度適用中國國家標準（cns ) A4規格（210x297公釐) ~' __ Ο 578024 A7 B7 五、發明説明（ι〇) SCIENCE "第2 1 6頁1 2號（1 9 7 3年）記載的方法〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明中，半透過半反射層之遲相軸或進相軸與雙色性偏光元件之透過軸爲相同方向較理想。或半透過半反射層之面內fiL相差値爲3 0 nm以下。半透過半反射層之「遲相軸」或「進相軸」分別係指該半透過半反射層之面內之折射率成爲最大的方向與成爲最小的方向。這些軸角度或面內位相差値之限定係使通過雙色性偏光元件或反射型偏光元件之偏光光之偏光狀態不受半透過半反射層之遲相軸的影響。因此，半透過半反射層之遲相軸或進相軸與雙色性偏光元件之透過軸非常相同最理想，但多少有些差異只要對偏光狀態之影響較少時，實質上可視同「相同方向」。此軸角度之差異在1 0 °以下時，通常對偏光狀態之影響較少，實用上無問題。半透過半反射層之面內位相差値爲0 n m最理想，3 0 n m以下時，通常實用上無問題。這些軸角度或面內位相差値之限定係當半透過半反射層被配置在雙色性偏光元件與反射型偏光元件之間時，特別有效。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明之半透過半反射層之光擴散性較弱時，雙色性偏光元件之至少單側面上可層合光擴散層。此「光擴散層」可使用將與該樹脂體之折射率不同之粒子分散於透明或半透明之樹脂體中者，或將折射率不同之粒子分散於透明或半透明之樹脂體上形成光或熱硬化性樹脂之硬化被膜所成者等。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -13- 578024 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（1” 光擴散層所使用之「樹脂體」及「光或熱硬化性樹脂之硬化被膜」無特別限制，可使用公知者。例如有可使用前述半透過半反射層可使用之之「樹脂體」及「光或熱硬化性樹脂之硬化被膜」所例示之物質。光擴散層可使用之「折射率不同的粒子」之材質無特別限制，可使用有機粒子或無機粒子。有機粒子例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等之聚烯烴系樹脂、聚甲基丙烯酸酯系樹脂、聚丙烯酸酯系樹脂等之高分子等之粒子，也可爲交聯後之交聯高分子。也可使用2種以上選自乙烯、丙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、苯並鳥糞胺、甲醛、三聚氰胺、丁二烯等，經共聚合所成之共聚物。無機粒子例如有氧化矽、矽、氧化鈦、玻璃、氧化鋁等之粒子 .。理想之色相爲無色或白色，爲了裝飾性也可使用著色之微粒子。「光擴散層」之粒子的形狀無特別限制，但「光擴散層」具有前方散射元件的功能較理想，因此可使用球狀或紡錘狀或接近立方體之形狀者。粒徑太小時，不具光散射之性能，粒徑太大時，使用於液晶顯示裝置時f @ ® 顯示品質，理想之粒徑爲0 · 1 // m以上5 0 # m以下。微粒子之添加量可配合所要之反射率之大小來設定°通常，對於被分散體之樹脂體1 0 0重量份時，添加0 · 0 1 重量份以上5 0重量份以下。層合光擴散層時，該光擴散層之遲相軸或進相_ @ ^ 色性偏光元件之透過軸實質上爲相同方向或該光擴^ ® t 面內位相差値爲3 0 n m以下較理想。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) -14- 578024 A7 ____ B7 _ 五、發明説明（12) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將本發明之半透過半反射性偏光元件用於液晶顯示裝置時，有時會產生反映背面照明裝置之光源之形狀之亮度不均。此時如圖4或圖5所示，可使用2層半透過半反射層。2層之半透過半反射層可使用相同的層或不同的層。層合本發明之半透過半反射性偏光元件時，爲了降低與空氣之界面之光損失，例如夾持感壓黏著劑緊密層合，使各構成元件或層之間沒有空氣層較理想。可使用公知之感壓黏著劑，例如丙烯酸酯系感壓黏著劑、甲基丙烯酸酯系感壓黏著劑、氯化乙烯系感壓黏著劑、合成橡膠系感壓黏著劑、天然橡膠系感壓黏著劑、聚矽氧系感壓黏著劑等。這些感壓黏著劑中，在操作或耐久性方面較理想者爲丙烯酸酯系感壓黏著劑。本發明之「偏光光源裝置」之一形態係將本發明之半透過半反射性偏光元件、該半透過半反射性偏光元件之雙色性偏光元件之另一側面配置光源、反射板依此順序層合所成者。其中半透過半反射性偏光元件與光源之間可配置至少一片擴散薄片。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明之「偏光光源裝置」之另一形態係將本發明之半透過半反射性偏光元件、在該半透過半反射性偏光元件之雙色性偏光元件之另一側面，光源配置於端部之導光板、反射板所成者。其中半透過半反射性偏光元件與導光板之間可配置至少一片擴散薄片，及/或至少一片以上之透鏡板。本發明之「光源」無特別限制，可使用用於公知之偏本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~ -15- 578024 A7 B7 五、發明説明（13) 光光源裝置或液晶顯示裝置者。換言之，可使用冷陰極管、發光二極體、無機或有機之EL燈等。本發明之「反射板」無特別限制，可使用用於公知之偏光光源裝置或液晶顯示裝置者。換言之，可使用內部形成空洞之白色塑膠薄片、表面塗佈氧化鈦或氧化鋅等之白色顏料之塑膠薄片、層合多層折射率不同之2種以上之塑膠薄膜所成之塑膠薄片、鋁或銀等之金屬薄片等。這些薄片可使用鏡面加工者或粗面加工。該「塑膠薄片」之材質無特別限制，可使用聚乙烯、聚丙烯、聚氯化乙烯、聚對酞酸乙二醇酯、聚萘酸乙二醇酯、聚碳酸酯、降冰片烯、聚胺基甲酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等。本發明之「導光板」係指將光源所產生的光引導至內部，具有面狀發光體的功能，可使用公知物。這種「導光板」例如由塑膠薄片或玻璃板所構成，可使用在背面側實施凹凸處理或白點印刷處理、全息照相處理者。此「塑膠薄片」之材質無特別限制，可使用聚碳酸酯、降冰片烯、聚甲基丙烯酸甲酯等。本發明之「擴散薄片」係指使入射光產生散射透過的薄片，全光線透過率爲60%以上，霧度（HAZE)爲 1 0 %以上之光學元件，全光線透過率越高越佳，換言之，全光線透過率爲8 0 %以上更理想。「擴散薄片」無特別限制，例如可使用將塑膠薄片或玻璃板進行粗化處理者，或內部添加空洞或粒子者。「塑膠薄片」之材質無特別限制，可使用聚乙烯、聚丙烯、聚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) •裝·

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16 - 578024 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（14) 氯化乙烯、聚對酞酸乙二醇酯、聚萘酸乙二醇酯、聚碳酸酯、降冰片烯、聚胺基甲酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等。粗化處理無特別限制，可使用噴砂或以壓花輥之壓黏加工，或將塑膠粒子或玻璃粒子、矽粒子等混合於樹脂內者進行表面塗佈的方法等。本發明之「透鏡板」係指將光源所產生的光集中者，可使用公知物。這種「透鏡板」可使用例如塑膠薄片上形成微細多數之稜鏡者，或鋪設裝塡凸透鏡或凹透鏡之顯微透鏡組。本發明之「半透過半反射型液晶顯示裝置」係依序配置本發明之偏光光源裝置、且該偏光光源裝置之反射板的另一側配置液晶室、雙色性偏光元件所成。必要時該偏光光源裝置與液晶室之間，及/或液晶室與該雙色性偏光元件之間可夾雜進行光學補償之位相差元件或光擴散元件。這些構件之間以感壓粘著劑粘著較理想。〔實施例〕以下使用實施例說明本發明之實施形態，但本發明不受此實施例所限。評價的方法如下述。 (1 )全光線透過率及霧度將半透過半反射性偏光元件介於感壓黏著劑貼合於玻璃板者配置於H A Z E電腦H G Μ — 2 D P ( S U G A試本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、tr -17- 578024 A7 B7 五、發明説明（15) 驗機（股）公司製），使測定光由玻璃板側入射，測定全光線透過率及霧度。 (2 )視感度補正透過率將Nicol稜鏡設置於島津自動記錄分光光度計U V — 2 2 0 0 (島津製作所（股）公司製）之試料室測定光光射出部，使特定振動方向之偏光光射出。接著將介於感壓黏著劑使玻璃板貼合於半透過半反射性偏光元件之雙色性偏光元件側者配置於該偏光光之光路上，使該偏光光由玻璃板垂直入射，同時使該偏光光之透過率成爲最大的配向，以1 0 n m的刻度測定入射波長4 0 0 n m〜7 0 0 n m，得到各波長λ之透過率T ( T D , λ )。接著使這些偏光元件之配向旋轉9 0 ° ，再以1 0 n m的刻度測定入射波長400nm〜700nm，得到各波長λ之偏光透過軸之直交軸之透過率T(MD, λ)。使用這些透過率之平均値依據J I S Ζ 8 7 0 1計算C光源2 °視野之刺激値Υ値，作爲視感度補正透過率。 (3 )視感度補正偏光度使用（2 )測定之透過率，利用式（1 )計算各波長 λ之平行透過率Τ (平行，λ )，利用式（2 )計算各波長λ之偏光透過軸之直交軸之透過率τ(直交，λ)。 Τ (平行，A)=(T(TD, A)2 + T(MD,又）2)/2 (1) T (直交，λ )= (Τ (T D，λ )x Τ (M D，λ ) (2) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 578024 A7 _____ B7 _ 五、發明説明（16) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 由這些透過率依據J I s z 8 7 0 1計算C光源2 °視野之刺激値Y値（直交），分別作爲視感度補正平行透過率Y (平行）與視感度補正直交透過率γ (直交）。使用這些利用式（3 )求得視感度補正偏光度P y。 p y = ((Y (平行）—Y (直交））/(Y (平行）+ Y (直交））1 / 2 ( 3 ) (4 )視感度補正反射率島津自動記錄分光光度計UV - 3 100PC (島津製作所（股）公司製）上設置絕對反射率測定裝置，配置將半透過半反射性偏光元件與玻璃板貼合者使測定光由玻璃板入射，爲了去除測定光對偏光成分的影響，因而在該半透過半反射性偏光元件之配向爲單一方向及與其直交之、方向的2個方向上，以5 n m的刻度測定入射波長區域 3 8 0 nm〜7 8 0 nm之反射率，平均後得到各波長之反射率。接著使用該分光光度計所附屬之「彩色測定軟體」計算C光源2 °視野之刺激値Y値，作爲視感度補正反射率。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製之成構所管極陰冷由置配 β, 咅端示所圖式度模亮之過 6 透圖. } 如 4 反 5 之 C 成刷構印所點 Τ 色 Ε 白 Ρ 予泡施發面置背配，側 } 面 1 背 5 之 ( ) 源 2 光 5 板3 光 5 導C 之板 5板 C 璃置玻裝之源厚光m 作m 製 1 ) . LO τ—I 5 與 C 置片配薄劑散著擴黏置壓配感側於面介前上，其 7 一適尺 |張 -紙本準標家國國. I釐公 7 9 2 578024 A7 B7 五、發明説明（17) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) )粘著者，使半透過半反射性偏光元件（7 1 )之雙色性偏光元件（4 1 )靠近玻璃板側（6 1 ),製作偏光光源裝置（72)。將分光光度計受光部與藉由光纖（82) 連接之側光部（8 1 )配置於該偏光光源裝置（7 2 )之垂直方向上。與作爲該偏光光源裝置（7 2 )之光源使用之冷陰極管（5 1 )之「藍」、『綠』、「紅」對應之輝線光譜分別爲4 3 5 n m、5 4 5 n m、6 1 2 n m ,測定這些波長之透過受光強度。 (6 )反射亮度經濟部智慧財產局員工消費合作社印製以除去圓形放大器E N V — B — 2 (大塚製藥光學（股）公司製）之放大器者作爲環狀外部光源裝置使用。如圖7所示，將該圓形放大器之環狀螢光燈（8 4 )配置於與離底座2 5 c m高度平行處。底座上配置係收多餘光之黑紙（8 5 )。暗室的狀態下，該黑紙上放置照度計，調整輸入電力使環狀螢光燈之照度成爲1 0 0 0 1 u X。接著以貼合於玻璃板之半透過半反射性偏光元件取代照度計，配置於中心部使玻璃板成爲入射光面，藉由設置於上部之亮度計B Μ — 7 ( 8 3 )測定試料之反射亮度。上述雙色性偏光元件係使用市售之溴系偏光薄膜之 SUMIKARAN SR 1 862A、SRI 872Α 及 SRI 882Α (皆爲住友化學工業（股）公司製）。這些雙色性偏光元件之視感度補正透過率及視感度補正偏光度如表1所示。反射型偏光元件係使用市售之光學薄膜D B E F (住 578024 Α7 Β7 五、發明説明（18) 友3 Μ (股）公司製）。視感度補正透過率及視感度補正偏光度如表1所示。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 半透過半反射層係使用由珠光雲母被分散於感壓黏著劑所構成之半透過半反射層與由白色顏料被分散於聚對酞酸乙二醇酯薄膜所構成之半透過半反射層之一體層合物之市售AS - 0 1 1，及由珠光雲母被分散於感壓黏著劑所構成之半透過半反射層與聚對酞酸乙二醇酯薄膜之一體層合物之市售AS - 0 3 1 (皆爲住友化學工業（股）公司製）。但檢討時係分開使用由珠光雲母被分散於感壓黏著劑所構成之半透過半反射層，及由聚對酞酸乙二醇酯薄膜所構成之半透過半反射層。如圖8之構成槪略圖所示，半透過半反射性偏光元件 (7 1 )之背面配置市售之鏡片（例如住友3 Μ公司製商品名D B E F ) ( 5 6 )，背面再配置市售之擴散薄片（例如（股）ΚΙΜΟΤΟ製商品名LIGHTUP ) ( 5 5 )，再配經濟部智慧財產局員工消費合作社印製置端部配置由冷陰極管所構成之光源（5 1 )之由聚甲基丙烯酸甲酯所構成之導光板（5 2 ),再於背面配置由發泡白色聚對酞酸乙二醇酯薄膜所構成之反射板（5 3 )製作偏光光源裝置（74)。該偏光光源裝置（7 4 )之前面必要時配置位相差元件（例如住友化學工業（股）公司製商品名SUMIKALITE )(4 2 )，即面再配置液晶室（2 0 )，必要時前面側配置位相差元件（3 2 )，再於前面側配置雙色性偏光元件（3 1 )製作半透過半反射型液晶顯示裝置（7 5 )。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ' ' -21 - 578024 A7 B7 五、發明説明（19) 〔比較例1〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將半透過半反射層之Λ S 〇 1 1之珠光雲母被分散之感壓黏著劑密著層合於雙色性偏光元件之SUMIKARAN SR1862A上，再密著層合半透過半反射層之AS — 0 1 1 之白色顏料被分散之聚對酞酸乙二醇酯薄膜，製作以往之半透過半反射性偏光元件。該半透過半反射性偏光元件之全光線透過率及霧度及視感度補正反射率如表3所示。〔實施例1〕經濟部智慧財產局員工消費合作社印製將反射型偏光元件之光學薄膜D B E F介於感壓黏著劑，密著層合於雙色性偏光元件之SUMIKARAN SR 1 862A 上，使雙色性偏光元件與反射型偏光元件之透過軸一致。該一體層合物之視感度補正透過率及視感度補正偏光度如表2所示。將半透過半反射層之AS-011之珠光雲母被分散之感壓黏著劑密著層合於該一體層合物之反射型偏光元件側，再密著層合半透過半反射層之A S - 〇 1 1之白色顏料被分散之聚對酞酸乙二醇酯薄膜，製作半透過半反射性偏光元件。該半透過半反射性偏光元件之全光線透過率、霧度及視感度補正反射率如表3所示。該半透過半反射性偏光元件對比較例1之透過受光強度比及反射亮度比如表4所示。由這些結果得知使用半透過半反射性偏光元件之半透過半反射型液晶顯示裝置使用於「反射型」時，可提供畫面亮度大致與使用以往之半透過半反射性徧光元件者相同本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " 一一 -22- 578024 A7 _ B7 _ 五、發明説明（20) ，若使用於「透過型」時，可提供畫面的亮度優於使用以往之半透過半反射性偏光元件者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔實施例2〕除雙色性偏光元件使用SUMIKARAN SR 1 872A外，其餘進行與實施例1相同之評價。視感度補正透過率及視感度補正偏光度如表2所示，全光線透過率、霧度及視感度補正反射率如表3所示，對比較例1之透過受光強度比及反射壳度比如表4所斤：。由這些結果得知使用半透過半反射性偏光元件之半透過半反射型液晶顯示裝置使用於「反射型」時，可提供畫面亮度大致與使用以往之半透過半反射性偏光元件者相同，若使用於「透過型」時，可提供畫面的亮度優於使用以往之半透過半反射性偏光元件者。〔實施例3〕除雙色性偏光元件使用SUMIKARAN SR 1 8 82A外，其經濟部智慧財產局員工消費合作社印製餘進行與實施例1相同之評價。視感度補正透過率及視感度補正偏光度如表2所示，全光線透過率、霧度及視感度補正反射率如表3所示，對比較例1之透過受光強度比及反射亮度比如表4所示。由這些結果得知使用半透過半反射性偏光元件之半透 Μ半反射型液晶顯示裝置使用於「反射型」時，可提供畫 ffi胃度大致與使用以往之半透過半反射性偏光元件者相同本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ：297公釐） 23- 578024 A7 _ B7 _ 五、發明説明（21) ，若使用於「透過型」時，可提供畫面的亮度優於使用以往之肀透過千反射性偏光元件者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔實施例4〕將反射型偏光元件之光學薄膜D B E F介於感壓黏著劑，密著層合於雙色性偏光元件之SUMIKARAN SR 1 862A 上，使雙色性偏光元件與反射型偏光元件之透過軸一致。該一體層合物之視感度補正透過率及視感度補正偏光度如表2所示。將半透過半反射層之AS-〇11之珠光雲母被分散之感壓黏著劑密著層合於該一體層合物之反射型偏光元件側，再密著層合半透過半反射層之A S - 0 1 1之聚對酞酸乙二醇酯薄膜，製作半透過半反射性偏光元件。該半透過半反射性偏光元件對比較例1之透過受光強度比及反射亮度比如表4所示。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製由這些結果得知使用半透過半反射性偏光元件之半透過半反射型液晶顯示裝置使用於「反射型」時，其畫面亮度稍低於使用以往之半透過半反射性偏光元件者，若使用於「透過型」時，可提供畫面的亮度優於使用以往之半透過半反射性偏光元件者。〔比較例2〕. 將半透過半反射層之A S - 〇 3 1之珠光雲母被分散之感壓黏著劑密著層合於雙色性偏光元件SR 1 862A上，再密著層合半透過半反射層之A S — 〇 3 1之聚對酞酸乙二本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' -24 - 578024 A7 B7 五、發明説明（22) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 醇酯薄膜，製作以往之半透過半反射性偏光元件。該半透 @半反射件偏光元件之全光線透過率、霧度及視感度補正反射率如表3所示。〔實施例5〕將反射型偏光元件之光學薄膜D B E F介於感壓黏著劑，密著層合於雙色性偏光元件SUMIKARAN SR 1 862A上，使雙色性偏光元件與反射型偏光元件之透過軸一致，再密著層合半透過半反射層之AS - 〇 3 1之珠光雲母被分散之感壓黏著劑，再密著層合半透過半反射層之AS-〇 1 1之聚對酞酸乙二醇酯薄膜，製作半透過半反射性偏光元件。該半透過半反射性偏光元件之全光線透過率、霧度及視感度補正反射率如表3所示。該半透過半反射性偏光元件對比較例2之透過受光強度比及反射亮度比如表5 所示。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製由這些結果得知使用半透過半反射性偏光元件之半透過半反射型液晶顯示裝置使用於「反射型」時，可提供畫面亮度大致與使用以往之半透過半反射性偏光元件者相同，若使用於「透過型」時，可提供畫面的亮度優於使用以往之半透過半反射性偏光元件者。〔實施例7〕除雙色性偏光元件使用SUMIKARAN SR 1 8 8 2A外，其餘進行與實施例1相同之評價。全光線透過率、霧度及視本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 25- 578024 A7 B7 _ 五、發明説明（23) 感度補正反射率如表3所示。對比較例2之透過受光強度比及反射亮度比如表5所示。由這些結果得知使用該半透過半反射性偏光元件之半透過半反射型液晶顯示裝置使用於「反射型」時，可提供畫面亮度大致與使用以往之半透過半反射性偏光元件者相同，若使用於「透過型」時，可提供畫面的亮度優於使用以往之半透過半反射性偏光元件者。〔實施例8〕將半透過半反射層之AS - 0 3 1之珠光雲母被分散之感壓黏著劑密著層合於雙色性偏光元件SUMIKARAN SR 1 862A上，再密著層合反射型偏光元件之光學薄膜 D B E F，使雙色性偏光元件與反射型偏光元件之透過軸一致，製作半透過半反射性偏光元件。該半透過半反射性偏光元件之全光線透過率、霧度及視感度補正反射率如表 3所示。該半透過半反射性偏光元件對比較例2之透過受光強度比及反射亮度比如表5所示。由這些結果得知使用該半透過半反射性偏光元件之半透過半反射型液晶顯示裝置使用於「反射型」時，可提供畫面亮度略高於使用以往之半透過半反射性偏光元件者相同，若使用於「透過型」時，可提供畫面的亮度優於使用以往之半透過半反射性偏光元件者。〔發明的效果〕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) -裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26 - 578024 A7 B7 五、發明説明（24) 使用本發明之半透過半反射性偏光元件時，雖然反射亮度與以往相同，但使用與以往相同的消耗電力可得到更明亮的畫面。因此，在與以往相同的畫面亮度下，可減少消耗電力，蓄電池充電一次可長時間使用液晶顯示裝置。或可降低蓄電池之容量，達到液晶顯示裝置之小型化，輕量化。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔表1〕視感度補正透過率 (% ) 視感度補正偏光度 (% ) S R 1 8 6 2 A 4 3.2 9 9.9 S R 1 8 7 2 A 4 4.1 9 9.5 S R 1 8 8 2 A 4 5.2 9 6.7 D B E F 4 4.8 9 4.7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製〔表2〕視感度補正透過率視感度補正偏光度 (% ) (% ) 實施例1 4 0.9 10 0.0 實施例2 4 1.6 10 0.0 實施例3 4 2.1 9 9.8 尺一張 -紙本準標家國 j國 I中一用一適釐公 97 2 578024 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（25 ) 〔表3〕全光線透過率霧度視感補正反射率 (% ) (% ) (% ) 比較例 1 1 4 . 3 9 1 · 6 2 6 · 1 實施例 1 1 7 · 5 9 1 . 2 2 5 . 8 實施例 2 1 7 · 8 9 1.3 2 6 . 9 實施例 3 1 8 · 0 9 1 . 7 2 7 · 5 實施例 4 1 6 · 4 8 2 . 1 2 5 · 1 比較例 2 2 4 · 3 6 3 · 6 1 9 . 3 實施例 5 2 6 · 〇 6 6.3 1 9 · 1 實施例 6 2 6.5 6 6 · 0 19.5 實施例 7 2 6 · 7 6 5 · 7 2 0 · 0 實施例 8 2 3 · 0 6 4 · 1 1 9 . 4 〔表4〕透過受光強度1 :匕反射亮度比 4 3 5 n m 5 4 5 n m 6 1 2 n m 實施例1 1.48 1.44 1.37 0.97 實施例2 1.56 1.48 1.40 1.00 實施例3 1.64 1.51 1.44 1.07 實施例4 1 · 6 4 1.57 1.49 0.91 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、v"

I t S H^ ( CNS ) Λ4^ ( ,ΟΧ 297，^ ) _ 578024 A7 B7 五、發明説明（26) 〔表5〕透過受光強度j 反射亮度比 4 3 5 n m 5 4 5 n m 6 1 2 n m 實施例5 1.31 1.30 1.26 1.04 實施例6 1.37 1.32 1.3 0 0.99 實施例7 1.42 1.36 1.32 1.02 實施例8 1.11 1.19 1.20 1.08 〔圖面之簡單說明〕圖1係表示本發明之半透過半反射性偏光元件之一例的斷面模式圖。圖2係表示本發明之半透過半反射性偏光元件之一例的斷面模式圖。圖3係表示鱗片狀反射性粒子在樹脂體中之配向狀態之斷面模式圖。圖4係表示本發明之半透過半反射性偏光元件之一例的斷面模式圖。圖5係表示本發明之半透過半反射性偏光元件之一例的斷面模式圖。圖6係實施例之反射亮度評價裝置之構成的斷面模式圖。圖7係實施例之反射亮度評價裝置之構成的斷面模式圖。圖8係本發明之半透過半反射型液晶顯示裝置之一例本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事頊再填寫本頁} 裝 -訂_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- 578024 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（27) 的斷面模式圖。圖9係以往半透過半反射型液晶顯示裝置之一例的斷面模式圖。〔符號說明〕 1 0 :以往之半透過半反射型液晶顯示裝置 1 1 :以往之偏光光源裝置 1 2 :以往之半透過半反射性偏光元件 2 0 :液晶室 2 1 :背面側透明電極 2 2 :前面側透明電極 2 3 :液晶層 31:前面側雙色性偏光元件 3 2 :前面側位相差元件 4 1 :背面側雙色性偏光元件 4 2 :背面側位相差元件 4 3 :反射型偏光元件 4 5 :感壓黏著劑 4 6 :以往之半透過半反射性薄膜 47:半透過半反射層 4 8 :半透過半反射層 5 1 :光源 5 2 :導光板 5 3 :反射板本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -30- 578024 A7 B7 五、發明説明（28) 5 4 :白色點印刷 5 5 :擴散薄片 5 6 :鏡片 5 7 :光源裝置 6 1 :樹脂體 6 2 :鱗片狀反射粒子 7 1 :半透過半反射性偏光元件 7 2 :偏光光源裝置 7 4 :偏光光源裝置 7 5 :半透過半反射型液晶顯示裝置 8 1 :側光部 8 2 :光纖 8 3 :亮度計 8 4 :環狀螢光燈 8 5 :黑紙 (請先閲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本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） -31 -

Claims

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12. i2Bd i 年月叫: 六、申請專利範圍第901 01 820號專利申請案中文申請專利範圍修正本民國92年12月12日修正 1 · 一種半透過半反射性偏光元件，其特徵係層合雙色性偏光元件、反射型偏光元件及半透過半反射層，且雙色性偏光元件之透過軸與反射型偏光元件之透過軸成爲相同方向所成者。. 2 ·如申請專利範圍第1項之半透過半反射性偏光元件，其中雙色性偏光元件爲溴系偏光薄膜或染色系偏光薄膜。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之半透過半反射性偏光元件，其中雙色性偏光元件之單側或兩側之面上可層合光擴散層。 4 ·如申請專利範圍第1或2項之半透過半反射性偏光元件，其中反射型偏光元件爲2種以上之高分子薄膜之多層層合體。 5 ·如申請專利範圍第1或2項之半透過半反射性偏‘ 光元件，其中反射型偏光元件爲由2種以上之高分子形成 '海島結構所成之高分子薄膜。 6 .如申請專利範圍第1或2項之半透過半反射性偏光元件，其中反射型偏光元件爲由膽固醇液晶所構成之薄膜與四分之一波長板層合一體化所成者。 7 ·如申請專利範圍第1或2項之半透過半反射性偏 •裝-- (請先閲資背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙乐尺度適用中國國家揉率（CNS ) Αβί格（210X 297公釐） _ 1 _ 578024 A8 B8 C8 D8 ^、申請專利範圍光元件，其中半透過半反射層之遲相軸或進相軸與雙色性偏光元件之透過軸爲相同方向。 8 .如申請專利範圍第1或2項光元件，其中半透過半反射層之面內以下。· 9 ·如申請專利範圍第1或2項光元件，其中半透過半反射層爲在高金屬薄膜所構成的反射層。 1 〇 ·如申請專利範圍第1或2 偏光元件，其中半透過半反射層爲鱗散於感壓黏著劑中所構成的反射層。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項光元件，其中半鱗片狀反射性粒子爲由金屬氧化物所構成之層所成的粒子。 1 2 . 之半透過半反射性偏位相差値爲3 0 n m 之半透過半反射性偏分子薄膜表面上形成項之半透過半反射性片狀反射性粒子被分之半透過半反射性偏在雲母片表面上形成一種半透過半反射型液晶顯示裝置，其特徵係半透過半反射性偏光元件與液晶室之間及液晶室與雙色性偏光元件之間至少其中之一挾持一片以上的位相差元件所經濟部智慧財產局員工消費合作社印製成者。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項晶顯示裝置，其中液晶室與雙色性偏射層所成者。之半透過半反射型液光元件之間夾持光散 (請先閲令背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度返用中國國家標準（CNS ) A4洗格（21GX297公釐）