专利名称：偏光板的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种偏光板，特别是指一种利用光选择反射性薄膜以及一双折射性薄膜组合而形成的一种偏光板。
背景技术：
传统的液晶显示器是利用两片正交偏光板来产生明暗的变化，液晶显示器的背光源产生的非偏极光在通过设置于液晶面板的后偏光板时，有一半以上的光源会被吸收，使得光的利用效率变得很差。
为了解决这个问题，产生了利用具有圆偏光二向性(circular dichroism)的偏光板技术，例如由日本夏普(SHARP)所提出的U.S.Pat.No.6,160,595的应用于侧光式液晶显示器的具有圆偏光二向性(circular dichroism)的偏光板技术。请参阅图1所示，该图为现有技术液晶显示器的具有圆偏光二向性的偏光板动作示意图。该液晶显示器9是依序由一侧光式(edge-lit)背光源91、偏光板92、一四分之一波长板93以及液晶面板94所构成。当该背光源91所投射出的光源经由该偏光板92分成左旋以及右旋偏极光，左旋偏极光可以通过该四分之一波长板93而形成线性偏极光，而直接到达该液晶面板94，而右旋偏极光可经过反射之后形成左旋偏极光，然后再进入该四分之一波长板93而形成可用的线性偏极光，如此可以增加背光源的利用性。
然而此一方式虽可以使该液晶显示器的亮度以及广视角提高，但是却会产生在大视角观看会偏红的问题。请继续参阅图2所示，该图为光通过具有圆偏光二向性的偏光板的穿透率(transmission)以及波长(wavelength)的关系图。标示1代表着视角垂直于该具有圆偏光二向性的偏光板时的光穿透率以及波长关系曲线，在正常状态下(视角垂直于出光面)时，可见光的波长范围(450纳米至750纳米)的穿透率几乎相同，因此可以得到良好的亮度。但是当观测者以一视角α来观看时，此时曲线1会向左平移(shifting)而形成如曲线2的状态，在曲线2的状态下可以发现红色光的波长(620纳米至750纳米)范围的穿透率大于其它色光，造成于大视角时红色光波长范围的光反射率降低，使得红色光穿透量增加，而产生偏红的现象。
因为这个问题，会减少消费者的接受程度，因此相关领域的技术纷纷投入例如U.S.Pat.No.5,731,886所揭露的技术包括具有圆偏光二向性的一光学层以及一补偿层，该补偿层包括一单轴膜(uniaxial film)，该单轴膜的光轴是和该膜的表面垂直。
又如欧洲专利申请案EP 0860717 A2所揭露者为一种补偿膜，其包括两层结构，第一层是靠近具有圆偏光二向性的偏光板且具有正双折射性层(positivebirefringence)，而第二层则为负双折射性层。这两层结构可以设置于该偏光板的前、后或者是两者。
又如有现有技术利用两层补偿膜，其中一层补偿膜其折射系数的特性为nx＞ny＝nz，另一层补偿膜其折射系数的特性为nx＝xy＞nz，其中nz为该补偿膜厚度方向的折射系数，nx以及ny为平行于该补偿膜方向的折射系数。利用此两层补偿膜组合解决颜色偏移的问题。
然而利用上述方式所需要的成本太高，因此，亟需一种偏光板来解决现有技术的问题。
发明内容
本发明的一主要目的在于提供一种偏光板，利用光选择反射性薄膜以及双折射性薄膜组合而形成，以达到简单、制造容易以及降低成本的目的。
本发明的一次要目的在于提供一种偏光板，利用光选择反射性薄膜以及双折射性薄膜组合而形成，将该偏光板与液晶显示面板结合达到降低于大视角观看液晶显示面板时，颜色偏红的问题。
为了达到上述的目的，本发明提供一种偏光板。该偏光板包括一光选择反射性薄膜以及一双折射性薄膜。该双折射性薄膜形成于该光选择反射性薄膜之上。
较佳者，该光选择反射性薄膜为具有周期性螺旋状的液晶材料。
较佳者，该双折射性薄膜的Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)值介于-0.1至-5.0之间，nx为该双折射性薄膜的慢轴折射系数，ny为该双折射性薄膜的快轴折射系数，nz为该双折射性薄膜厚度方向的折射系数。
较佳者，该双折射性薄膜可选择为聚碳酸脂、三醋酸纤维素、金属茂环烯烃共聚物以及高分子发泡材料其中之一。其中该高分子发泡材料可选择为聚乙烯以及聚丙烯材料其中之一。
图1为现有技术液晶显示器的具有圆偏光二向性的偏光板动作示意图；图2为光通过具有圆偏光二向性的偏光板的穿透率(transmission)以及波长(wavelength)的关系图；图3A为本发明一种偏光板的较佳实施例示意图；图3B为本发明的双折射性薄膜折射率方向示意图；图4为本发明的另一较佳实施例改善色偏的偏光板与液晶面板组合示意图。
图号标号说明1曲线；2曲线；3偏光板；31光选择反射性薄膜；32双折射性薄膜；41偏光板；411光选择反射性薄膜；412双折射性薄膜；42四分之一波长板；43液晶面板；431后偏光板；44背光源；9液晶显示器；91背光源；92偏光板；93四分之一波长板；94液晶面板。
具体实施例方式
为能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，特将本发明装置的相关细部结构以及设计的理念原由进行说明，可以了解本发明的特点，详细说明陈述如下请参阅图3A所示，该图为本发明一种偏光板的较佳实施例示意图。该偏光板3包括有一光选择反射性薄膜31以及一双折射性薄膜32。该双折射性薄膜32形成于该光选择反射性薄膜31之上。该光选择反射性薄膜31为具有螺旋状的液晶材料。该双折射性薄膜32的Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)值介于-0.1至-5.0之间。该双折射性薄膜可吸收一定波长范围的光，在本实施例中，该波长范围为红光的波长范围。其中，如图3B所示，在Nz定义中，nxnx为该双折射性薄膜32具有最大面折射系数(in-plane refractive index)的方向，也就是指该双折射性薄膜32的慢轴(extraordinary axis)折射系数(refractive index)，ny为与nx正交方向的面折射系数，也就是指该双折射性薄膜32的快轴折射系数，nz为该双折射性薄膜厚度方向的折射系数。具有上述Nz值特性的双折射性薄膜可以同时具有折射系数的特性为nx＞ny＝nz的补偿膜以及折射系数的特性为nx＝xy＞nz的补偿膜的双重特性。另言之，具有nx＞ny＝nz的膜其慢轴是与该膜的面垂直，而nx＝ny＞nz的膜其慢轴是与该膜平面平行。
该双折射性薄膜32可选择为聚碳酸脂(Polycarbonate)、三醋酸纤维素(Triacetyl cellulose，TAC)、金属茂环烯烃共聚物(metallocene cycloolefincopolymer，mCOC)以及高分子发泡材料其中之一。该高分子发泡材料可选择聚乙烯(poly-ethylene，PE)材料以及聚丙烯(polypropylene，PP)材料其中之一。
请继续参阅图4所示，该图为本发明的另一较佳实施例改善色偏的偏光板与液晶面板组合示意图。该组合包括一偏光板41、一四分之一波长板42(本发明所用四分之一波长板为本领域常用之材料)、一液晶面板43以及一背光源44。该偏光板41包括一光选择反射性薄膜411以及一双折射性薄膜412。该双折射性薄膜412形成于该光选择反射性薄膜411上。该偏光板41设置于该背光源44与该液晶面板43的后偏光板431之间。该四分之一波长板42设置于液晶面板的后偏光板431与该偏光板41之间。该光选择反射性薄膜411为具有螺旋状的液晶材料且可将该背光源44所产生的非偏极光分成两道不同旋向的圆偏极光之，其中一道圆偏极光会反射，而另一道圆偏极光会穿透该光选择反射性薄膜411。该双折射性薄膜412可选择为聚碳酸脂(Polycarbonate)、三醋酸纤维素(Triacetyl cellulose，TAC)、金属茂环烯烃共聚物(metallocene cycloolefincopolymer，mCOC)以及高分子发泡材料其中之一。该高分子发泡材料可选择聚乙烯(poly-ethylene，PE)材料以及聚丙烯(polypropylene，PP)材料其中之一。借由上述的材料以形成Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)值介于-0.1至-5.0的双折射性薄膜。其中，该双折射性薄膜可吸收一波长范围的光，在本实施例中，该波长范围为红光的波长范围。
由于在大视角观看液晶显示装置的时候，由于红色光波长范围的光反射率降低，使得红色光穿透量增加，而产生偏红的现象。这是因为该液晶面板43内的液晶材料对于入射光所造成的相位延迟效应(phase retardation effect)会随着入射光的角度而改变，因此当观测者的观看的视角增加时，会导致较差的影像效果。因此本发明借由于该光选择反射性薄膜411上形成该双折射性薄膜412，可以补正以改善液晶显示器于大视角观看时，偏红的问题。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，不能以之限制本发明范围。即凡依本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，都应视为本发明的进一步实施状况。
权利要求
1.一种偏光板，其特征在于包括一光选择反射性薄膜；以及一双折射性薄膜，其形成于该光选择反射性薄膜之上。
2.如权利要求1所述的偏光板，其中该光选择反射性薄膜为具有周期性螺旋状的液晶材料。
3.如权利要求1所述的偏光板，其中该双折射性薄膜的Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)值介于-0.1至-5.0之间，其中nx为该双折射性薄膜的慢轴折射系数，ny为该双折射性薄膜的快轴折射系数，nz为该双折射性薄膜厚度方向的折射系数。
4.如权利要求1所述的偏光板，其中该双折射性薄膜可选择聚碳酸脂、三醋酸纤维素、金属茂环烯烃共聚物以及高分子发泡材料其中之一。
5.如权利要求4所述的偏光板，其中该高分子发泡材料可选择为聚乙烯材料以及聚丙烯材料其中之一。
6.如权利要求1所述的偏光板，其可以设置于液晶显示面板的后偏光板与背光源之间，可以改善该液晶显示面板于大视角观看时色度偏红的问题。
7.如权利要求6所述的偏光板，其中该光选择反射性薄膜为可将非偏极光分成两道不同旋向的圆偏极光的液晶材料，其中一道圆偏极光会反射，而另一道圆偏极光会穿透该光选择反射性薄膜。
8.如权利要求7所述的偏光板，其与该后偏光板之间还设置有一四分之一波长板。
9.如权利要求1所述的偏光板，其中该双折射性薄膜可吸收一波长范围的光。
10.如权利要求9所述的偏光板，其中该波长范围为红光的波长范围。
全文摘要
一种偏光板，包括一光选择反射性薄膜以及一双折射性薄膜；该双折射性薄膜形成于该光选择反射性薄膜之上；该双折射性薄膜可选择Nz＝(nx－nz)/(nx－ny)值介于－0.1至－5.0之间，其中nx为该双折射性薄膜的慢轴折射系数，ny为该双折射性薄膜的快轴折射系数，nz为该双折射性薄膜厚度方向的折射系数。该双折射性薄膜可选择聚碳酸脂、三醋酸纤维素、金属茂环烯烃共聚物以及高分子发泡材料其中之一形成。借由本发明的偏光板，可以改善液晶显示器于大视角观看时偏红的问题。
文档编号G02B5/30GK1825181SQ20051000870
公开日2006年8月30日 申请日期2005年2月23日 优先权日2005年2月23日
发明者李恒贤, 李东龙, 吴龙海 申请人:力特光电科技股份有限公司