CN102129095A - 低色偏光学元件、背光模块及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低色偏光学元件及包含此光学元件的背光模块及液晶显示器。该光学元件包括：一胆固醇液晶膜；一第一相位延迟膜，设置于该胆固醇液晶膜上方；以及一第二相位延迟膜，设置于该胆固醇液晶膜下方，其中，该第二相位延迟膜包括多个分子，以一倾斜、扭转态样排列于该第二相位延迟膜中。本发明另提供一种包含此低色偏光学元件的背光模块及液晶显示器。

Description

低色偏光学元件、背光模块及液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种低色偏光学元件，特别是涉及一种可补偿色偏差的光学元件及包含此光学元件的背光模块及液晶显示器。

背景技术

液晶显示器从90年代开始发展后，目前已成为最重要的显示技术，近几年来已成功取代传统CRT的市场，在庞大的市场需求下，传统技术的瓶颈如亮度、色彩、对比及反应速度等问题都逐渐在改善中，而一些新的需求开始出现，如节能及环保已渐渐成为液晶显示器未来重要的技术指标之一。在液晶显示器的组成中，被使用来产生偏极光的是一种吸收型的偏光膜，由于非偏极光经过该吸收型偏光膜后，会有一半以上的光被偏光膜吸收而损失，因此造成了液晶显示器光使用效率不佳的问题，为了显示器的亮度及节能考量，增加偏光式增亮膜的设计后就可使原本会被偏光膜吸收的光，转换成可通过原吸收型偏光膜的偏光态，以致于理论上可以完全未损失而通过，如此就可大幅度提升LCD对光的使用效率。

常见的增亮膜技术有集光式增亮膜及偏光式增亮膜两种，而后者是目前液晶显示器技术中唯一可兼顾亮度提升及节能的光学膜片，所谓的偏光式增亮技术分为两类，第一类是由胆固醇液晶及四分之一位相差板组合而成，第二类是多层具特殊双折射率(Birefringence)特性的高分子膜层交叠而成，两者都能用分离偏光的方式将非偏极光转为可通过下偏光片的偏极光，此外，也可将未穿透的偏极光反射回背光模块，由于模块中底层反射片具有扩散(Diffusion)与扰乱(Scrambling)效应，故可将原未穿透的偏极光部分转化为可穿透偏极光，进而可通过下偏光片。经此往复作用后，原本应被吸收而损耗的光线大都转成可利用的有效光，LCD模块亮度因此可大幅提升。

背光模块是液晶显示器的关键元件，而增亮膜又是背光模块中的重要元件，多层膜式的增亮膜设计原理是以高低不同折射率的光学材料层层叠制， 让光通过多层介质的层层筛选而分离成可穿透的线偏光及未穿透的另一线偏光，后者并被再利用而达成增亮的效果，这可以说是一种top down的技术。另一方面，也可通过一种bottom up的技术来达成相同的效果，详细言之，即是利用胆固醇液晶天生具有分离左、右圆偏光能力的特质来达成增亮的效果；然而，胆固醇液晶增亮膜现行最困扰的问题是其大视角有原生的色偏差缺陷为其应用上的最大缺憾。

在增亮膜技术中，多层膜技术，例如美国专利第6,107,364号与胆固醇液晶技术，例如美国专利第6,088,079号。尤其美国专利第6,721,030号、第6,879,356号及第6,669,999号等均揭示了利用胆固醇液晶分离偏光的能力来制作增亮膜片的技术，该增亮膜于穿透式LCD可增进其光能量的使用效率，理论上亮度可达原来的两倍，又有其成本的竞争优势。

胆固醇液晶增亮膜因有其自然天性大视角色偏差缺陷问题，所以如美国专利第6,099,758号由Merck公司所揭示的结构，美国专利第5,731,886号由Rockwell公司，及美国专利第6,342,934号由日东电工所揭示的结构，皆使用具有补偿色偏差功能的胆固醇增亮膜片，以达到增亮、与低色偏等效果。上述所提的专利其补偿结构，均置放于胆固醇液晶层靠近面板侧的上表面，更进一步言之，上述前案补偿的方式都是针对穿透后的偏极光来作补偿。此外，前案也需要反复贴膜。

另一前案美国专利第6,630,974号由Reveo公司所揭示的结构，该专利在一广波域的胆固醇液晶增亮膜上下皆贴有一红外波域的胆固醇液晶(c-plate)以修正其椭圆偏极光。

发明内容

本发明的一实施例，提供一种低色偏光学元件，包括：一胆固醇液晶膜；一第一相位延迟膜，设置于该胆固醇液晶膜上方；以及一第二相位延迟膜，设置于该胆固醇液晶膜下方，其中，该第二相位延迟膜包括多个分子，以一倾斜、扭转态样排列于该第二相位延迟膜中。

本发明光学元件至少包含一胆固醇液晶膜，可将入射光分离成左、右圆偏极光，而无法通过胆固醇液晶膜的圆偏极光会反射，其偏光态再经位于胆固醇液晶膜下方具色偏差补偿效果的第二相位延迟膜加以改变，以调整最终胆固醇液晶膜出射光的色偏差。

本发明的一实施例，提供一种背光模块，包括：一光源；一导光板，设置于该光源的一侧；一反射板，设置于该导光板下方；一光学元件，设置于该导光板上方；以及一偏光板，设置于该光学元件上方，其中，该光学元件包括一胆固醇液晶膜、一第一相位延迟膜与一第二相位延迟膜，该第一相位延迟膜设置于该胆固醇液晶膜上方，该第二相位延迟膜设置于该胆固醇液晶膜下方，其中，该第二相位延迟膜包括多个分子，以一倾斜、扭转态样排列于该第二相位延迟膜中。

本发明的一实施例，提供一种背光模块，包括：一光源；一反射板，设置于该光源上方；一光学元件，设置于该反射板上方；以及一偏光板，设置于该光学元件上方，其中，该光学元件包括一胆固醇液晶膜、一第一相位延迟膜与一第二相位延迟膜，该第一相位延迟膜设置于该胆固醇液晶膜上方，该第二相位延迟膜设置于该胆固醇液晶膜下方，其中，该第二相位延迟膜包括多个分子，以一倾斜、扭转态样排列于该第二相位延迟膜中。

本发明具可补偿胆固醇液晶反射偏极光效能的光学元件与光源及反射板结合后，即成为一增亮、低色偏、广视角的背光模块，且具有制作工艺简便的优点。

本发明于胆固醇液晶膜远离面板侧的下表面设置一第二相位延迟膜(色偏差补偿膜)，其膜内分子具配向倾角及自我扭转排列的特性(或膜的光学组态为a板(a-plate)、c板(c-plate)或o板(o-plate))，以对反射后的偏极光进行补偿，解决大角度色偏差的问题。此外，本发明可利用直接涂布法将第二相位延迟膜整合于胆固醇液晶膜的临光源侧，不需反复贴膜，也不需额外的配向膜，可有效的简化制作工艺。另本发明也可有效保护胆固醇液晶膜表面，避免组装时刮伤及液晶因外界因素变质的风险。

本发明的一实施例，提供一种液晶显示器，包括：一液晶显示面板；以及一背光模块，设置于该液晶显示面板下方，其中，该背光模块包括一光源、一导光板、一反射板、一光学元件与一偏光板，该导光板设置于该光源的一侧，该反射板设置于该导光板下方，该光学元件设置于该导光板上方，该偏光板设置于该光学元件上方，其中，该光学元件包括一胆固醇液晶膜、一第一相位延迟膜与一第二相位延迟膜，该第一相位延迟膜设置于该胆固醇液晶膜上方，该第二相位延迟膜设置于该胆固醇液晶膜下方，其中，该第二相位延迟膜包括多个分子，以一倾斜、扭转态样排列于该第二相位延迟膜中。

本发明的一实施例，提供一种液晶显示器，包括：一液晶显示面板；以及一背光模块，设置于该液晶显示面板下方，其中，该背光模块包括一光源、一反射板、一光学元件与一偏光板，该反射板设置于该光源上方，该光学元件设置于该反射板上方，该偏光板设置于该光学元件上方，其中，该光学元件包括一胆固醇液晶膜、一第一相位延迟膜与一第二相位延迟膜，该第一相位延迟膜设置于该胆固醇液晶膜上方，该第二相位延迟膜设置于该胆固醇液晶膜下方，其中，该第二相位延迟膜包括多个分子，以一倾斜、扭转态样排列于该第二相位延迟膜中。

为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

附图说明

现有附图

图14a～图14b为现有一光学元件(胆固醇液晶膜)的色偏差图。

本发明附图

图1是根据本发明的一实施例，一种侧向式背光模块液晶显示器的剖面示意图；

图2为本发明第二相位延迟膜中分子的排列态样；

图3是根据本发明的一实施例，一种直下式背光模块液晶显示器的剖面示意图；

图4a～图4b是根据本发明的一实施例，一种光学元件(胆固醇液晶膜/液晶材料)的色偏差图；

图5a～图5b是根据本发明的一实施例，一种光学元件(胆固醇液晶膜/液晶材料)的色偏差图；

图6a～图6b是根据本发明的一实施例，一种光学元件(胆固醇液晶膜/液晶材料(o-plate))的色偏差图；

图7a～图7b是根据本发明的一实施例，一种光学元件(胆固醇液晶膜/第一液晶材料(o-plate)/第二液晶材料(o-plate))的色偏差图；

图8a～图8b是根据本发明的一实施例，一种光学元件(胆固醇液晶膜/液晶材料(o-plate))的色偏差图；

图9a～图9b是根据本发明的一实施例，一种光学元件(胆固醇液晶膜/第 一液晶材料(o-plate)/第二液晶材料(o-plate))的色偏差图；

图10a～图10b是根据本发明的一实施例，一种光学元件(胆固醇液晶膜/液晶材料(o-plate))的色偏差图；

图11a～图11b是根据本发明的一实施例，一种光学元件(胆固醇液晶膜/第一液晶材料(o-plate)/第二液晶材料(o-plate))的色偏差图；

图12a～图12b是根据本发明的一实施例，一种光学元件(胆固醇液晶膜/第一液晶材料(o-plate)/第二液晶材料(o-plate)/第三液晶材料(o-plate))的色偏差图；

图13a～图13b是根据本发明的一实施例，一种光学元件(胆固醇液晶膜/第一液晶材料(o-plate)/第二液晶材料(o-plate))的色偏差图；

图15a～图15b是本发明光学元件与现有光学元件色偏差值的比较；

图16是根据本发明的一实施例，当光源进入本发明光学元件(胆固醇液晶膜/第二相位延迟膜)时，光入射角与相位差值的关系图。

主要元件符号说明

1～导光板；

2～光学元件；

3～偏光板；

5～液晶显示面板；

6、7～背光模块；

8、9～液晶显示器；

11～光源；

12～反射板；

21～第二相位延迟膜；

22～胆固醇液晶膜；

23～第一相位延迟膜；

24～分子。

具体实施方式

请参阅图1，说明本发明的一实施例，一种光学元件。光学元件2包括一胆固醇液晶膜22、一第一相位延迟膜23与一第二相位延迟膜21。第一相位延迟膜23设置于胆固醇液晶膜22上方。第二相位延迟膜21设置于胆固 醇液晶膜22下方。值得注意的是，第二相位延迟膜21包括多个分子24，以一倾斜、扭转态样(如图2所示)排列于第二相位延迟膜21中。

第一相位延迟膜23可为一四分之一波长相位延迟膜，其平面相位差值大体介于110～150纳米。

上述排列于第二相位延迟膜21中的分子24可包括液晶分子或高分子单体。分子24以一角度大体介于1～89度，或介于1～45度的倾角排列于第二相位延迟膜21中，另分子24以一角度大体介于1～360度，或介于1～90度的扭转角排列于第二相位延迟膜21中，以于第二相位延迟膜21中形成一倾斜、扭转排列态样。第二相位延迟膜的光学组态可包括a-plate、c-plate或o-plate。第二相位延迟膜21的厚度大体介于0.1～20微米。

当光源进入本发明具有第二相位延迟膜的胆固醇液晶膜时，不同入射角(incident angle)的光会造成不同的相位差值，如图16所示，此由于液晶以不对称方式排列所造成的光学特性，由此可知，形成第二相位延迟膜的多个分子，是以一倾斜、扭转态样排列于第二相位延迟膜中。

光学元件2中，第二相位延迟膜21可与胆固醇液晶膜22直接接触，或可通过一形成于第二相位延迟膜21与胆固醇液晶膜22之间的光学胶层(未图示)贴合第二相位延迟膜21与胆固醇液晶膜22。

本发明光学元件至少包含一胆固醇液晶膜，可将入射光分离成左、右圆偏极光，而无法通过胆固醇液晶膜的圆偏极光会反射，其偏光态再经位于胆固醇液晶膜下方具色偏差补偿效果的第二相位延迟膜加以改变，以调整最终胆固醇液晶膜出射光的色偏差。

仍请参阅图1，说明本发明的一实施例，一种背光模块。背光模块6包括一光源11、一导光板1、一反射板12、一光学元件2与一偏光板3。导光板1设置于光源11的一侧。反射板12设置于导光板1下方。光学元件2设置于导光板1上方。偏光板3设置于光学元件2上方。光学元件2包括一胆固醇液晶膜22、一第一相位延迟膜23与一第二相位延迟膜21。第一相位延迟膜23设置于胆固醇液晶膜22上方。第二相位延迟膜21设置于胆固醇液晶膜22下方。值得注意的是，第二相位延迟膜21包括多个分子24，以一倾斜、扭转态样(如图2所示)排列于第二相位延迟膜21中。根据上述元件配置，背光模块6为一侧向式背光模块。

背光模块6的光源11可包括一至多个荧光灯管(CCFL)或发光二极管。

背光模块6中，光学元件2的第一相位延迟膜23可为一四分之一波长相位延迟膜，其平面相位差值大体介于100～210纳米。上述排列于第二相位延迟膜21中的分子24可包括液晶分子或高分子单体。分子24以一角度大体介于1～89度，或介于1～45度的倾角排列于第二相位延迟膜21中，另分子24以一角度大体介于1～360度，或介于1～90度的扭转角排列于第二相位延迟膜21中，以于第二相位延迟膜21中形成一倾斜、扭转排列态样。第二相位延迟膜的光学组态可包括a-plate、c-plate或o-plate。第二相位延迟膜21的厚度大体介于0.1～10微米。光学元件2中，第二相位延迟膜21可与胆固醇液晶膜22直接接触，或可通过一形成于第二相位延迟膜21与胆固醇液晶膜22之间的光学胶层(未图示)贴合第二相位延迟膜21与胆固醇液晶膜22。

背光模块6的偏光板3可为一吸收式偏光板。

请参阅图3，说明本发明的一实施例，一种背光模块。背光模块7包括一光源11、一反射板12、一光学元件2与一偏光板3。反射板12设置于光源11上方。光学元件2设置于反射板12上方。偏光板3设置于光学元件2上方。光学元件2包括一胆固醇液晶膜22、一第一相位延迟膜23与一第二相位延迟膜21。第一相位延迟膜23设置于胆固醇液晶膜22上方。第二相位延迟膜21设置于胆固醇液晶膜22下方。值得注意的是，第二相位延迟膜21包括多个分子24，以一倾斜、扭转态样(如图2所示)排列于第二相位延迟膜21中。根据上述元件配置，背光模块7为一直下式背光模块。

背光模块7的光源11可包括一至多个荧光灯管(CCFL)或发光二极管。

背光模块7中，光学元件2的第一相位延迟膜23可为一四分之一波长相位延迟膜，其平面相位差值大体介于100～210纳米。上述排列于第二相位延迟膜21中的分子24可包括液晶分子或高分子单体。分子24以一角度大体介于1～89度，或介于1～45度的倾角排列于第二相位延迟膜21中，另分子24以一角度大体介于1～360度，或介于1～90度的扭转角排列于第二相位延迟膜21中，以于第二相位延迟膜21中形成一倾斜、扭转排列态样。第二相位延迟膜的光学组态可包括a-plate、c-plate或o-plate。第二相位延迟膜21的厚度大体介于0.1～10微米。光学元件2中，第二相位延迟膜21可与胆固醇液晶膜22直接接触，或可通过一形成于第二相位延迟膜21与胆固醇液晶膜22之间的光学胶层(未图示)贴合第二相位延迟膜21与胆固醇液晶膜22。

背光模块7的偏光板3可为一吸收式偏光板。

本发明具可补偿胆固醇液晶反射偏极光效能的光学元件与光源及反射板结合后，即成为一增亮、低色偏、广视角的背光模块，且具有制作工艺简便的优点。

本发明于胆固醇液晶膜远离面板侧的下表面设置一第二相位延迟膜(色偏差补偿膜)，其膜内分子具配向倾角及自我扭转排列的特性(或膜的光学组态为a-plate、c-plate或o-plate)，以对反射后的偏极光进行补偿，解决大角度色偏差的问题。此外，本发明可利用直接涂布法将第二相位延迟膜整合于胆固醇液晶膜的临光源侧，不需反复贴膜，可简化制作工艺。另本发明也可有效保护胆固醇液晶膜表面，避免组装时刮伤及液晶因外界因素变质的风险。

请参阅图1，说明本发明的一实施例，一种液晶显示器。液晶显示器8包括一液晶显示面板5与一背光模块6。背光模块6设置于液晶显示面板5下方。背光模块6包括一光源11、一导光板1、一反射板12、一光学元件2与一偏光板3。导光板1设置于光源11的一侧。反射板12设置于导光板1下方。光学元件2设置于导光板1上方。偏光板3设置于光学元件2上方。光学元件2包括一胆固醇液晶膜22、一第一相位延迟膜23与一第二相位延迟膜21。第一相位延迟膜23设置于胆固醇液晶膜22上方。第二相位延迟膜21设置于胆固醇液晶膜22下方。值得注意的是，第二相位延迟膜21包括多个分子24，以一倾斜、扭转态样(如图2所示)排列于第二相位延迟膜21中。根据上述元件配置，背光模块6为一侧向式背光模块。

背光模块6的光源11可包括一至多个荧光灯管(CCFL)或发光二极管。

背光模块6中，光学元件2的第一相位延迟膜23可为一四分之一波长相位延迟膜，其平面相位差值大体介于110～150纳米。上述排列于第二相位延迟膜21中的分子24可包括液晶分子或高分子单体。分子24以一角度大体介于1～89度，或介于1～45度的倾角排列于第二相位延迟膜21中，另分子24以一角度大体介于1～360度，或介于1～90度的扭转角排列于第二相位延迟膜21中，以于第二相位延迟膜21中形成一倾斜、扭转排列态样。第二相位延迟膜的光学组态可包括a-plate、c-plate或o-plate。第二相位延迟膜21的厚度大体介于0.1～20微米。光学元件2中，第二相位延迟膜21可与胆固醇液晶膜22直接接触，或可通过一形成于第二相位延迟膜21与胆固醇液晶膜22之间的光学胶层(未图示)贴合第二相位延迟膜21与胆固醇液晶膜22。

背光模块6的偏光板3可为一吸收式偏光板。

请参阅图3，说明本发明的一实施例，一种液晶显示器。液晶显示器9包括一液晶显示面板5与一背光模块7。背光模块7设置于液晶显示面板5下方。背光模块7包括一光源11、一反射板12、一光学元件2与一偏光板3。反射板12设置于光源11上方。光学元件2设置于反射板12上方。偏光板3设置于光学元件2上方。光学元件2包括一胆固醇液晶膜22、一第一相位延迟膜23与一第二相位延迟膜21。第一相位延迟膜23设置于胆固醇液晶膜22上方。第二相位延迟膜21设置于胆固醇液晶膜22下方。值得注意的是，第二相位延迟膜21包括多个分子24，以一倾斜、扭转态样(如图2所示)排列于第二相位延迟膜21中。根据上述元件配置，背光模块7为一直下式背光模块。

背光模块7的光源11可包括一至多个荧光灯管(CCFL)或发光二极管。

背光模块7中，光学元件2的第一相位延迟膜23可为一四分之一波长相位延迟膜，其平面相位差值大体介于100～210纳米。上述排列于第二相位延迟膜21中的分子24可包括液晶分子或高分子单体。分子24以一角度大体介于1～89度，或介于1～45度的倾角排列于第二相位延迟膜21中，另分子24以一角度大体介于1～360度，或介于1～90度的扭转角排列于第二相位延迟膜21中，以于第二相位延迟膜21中形成一倾斜、扭转排列态样。第二相位延迟膜的光学组态可包括a-plate、c-plate或o-plate。第二相位延迟膜21的厚度大体介于0.1～10微米。光学元件2中，第二相位延迟膜21可与胆固醇液晶膜22直接接触，或可通过一形成于第二相位延迟膜21与胆固醇液晶膜22之间的光学胶层(未图示)贴合第二相位延迟膜21与胆固醇液晶膜22。

背光模块7的偏光板3可为一吸收式偏光板。

请参阅图1，以一侧向式背光模块液晶显示器为例作说明。来自光源11的光线经导光板1进入光学元件2。光学元件2由一第一相位延迟膜(四分之一波长相位延迟膜)23、一胆固醇液晶膜22与一第二相位延迟膜(色偏差补偿膜)21所组成。光线在进入胆固醇液晶膜22时，胆固醇液晶膜22会将入射光分离成左旋圆偏光及右旋圆偏光，此两种圆偏光中，其旋光方向与胆固醇液晶的螺旋方向相反者，可穿透胆固醇液晶膜22，进入第一相位延迟膜23，而与胆固醇液晶螺旋方向相同的圆偏光则会被反射，此时，被反射的圆偏光会先通过第二相位延迟膜21，再经反射板12反射回第二相位延迟膜21。 此处的第二相位延迟膜21即用来调整反射光的偏光态。之后，偏光态经调整后的反射光续通过第一相位延迟膜23、一吸收式偏光板3与一液晶显示面板5。

实施例

实施例1

光学元件(1)及其背光模块的制作

光学元件：提供一上层覆盖有一第一相位延迟膜(1/4波片)的胆固醇液晶膜。以一旋转涂布机(涂布转速为600转)涂布一液晶材料(第二相位延迟膜)于覆盖有第一相位延迟膜的胆固醇液晶膜的另一面上。第二相位延迟膜的膜厚为2微米。液晶材料(型号：RMS-015)由默克光电提供。胆固醇液晶膜(型号：HELISOL)由Wacker提供。之后，置入一曝光机台，以进行一UV光硬化制作工艺(温度为25℃，时间为10秒)。至此，即完成本发明实施例1的光学元件(胆固醇液晶膜/液晶材料)。

背光模块：将此光学元件搭配一背光源与一反射板，以组成一背光模块。

色偏差测试

以Eldim EZcontrast 160测量上述光学元件的色偏差，结果如图4a(以左、右视角0度观察)与图4b(以上、下视角90度观察)所示。

实施例2

光学元件(2)及其背光模块的制作

光学元件：提供一上层覆盖有一第一相位延迟膜(1/4波片)的胆固醇液晶膜。以一旋转涂布机(涂布转速为500转)涂布一液晶材料(第二相位延迟膜)于覆盖有第一相位延迟膜的胆固醇液晶膜的另一面上。第二相位延迟膜的膜厚为3微米。液晶材料(型号：RMS-015)由默克光电提供。胆固醇液晶膜(型号：HELISOL)由Wacker提供之后，置入一曝光机台，以进行一UV光硬化制作工艺(温度为25℃，时间为10秒)。至此，即完成本发明实施例2的光学元件(胆固醇液晶膜/液晶材料)。

背光模块：将此光学元件搭配一背光源与一反射板，以组成一背光模块。

色偏差测试

以Eldim EZcontrast 160测量上述光学元件的色偏差，结果如图5a(以左、右视角0度观察)与图5b(以上、下视角90度观察)所示。

实施例3

光学元件(3)及其背光模块的制作

光学元件：提供一上层覆盖有一第一相位延迟膜(1/4波片)的胆固醇液晶膜。贴合一液晶材料(o-plate)(第二相位延迟膜)于覆盖有第一相位延迟膜的胆固醇液晶膜的另一面上(液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为0度)。第二相位延迟膜的膜厚为2微米。液晶材料(型号：o-plate)由远东纺织提供。胆固醇液晶膜(型号：HELISOL)由Wacker提供。至此，即完成本发明实施例3的光学元件(胆固醇液晶膜/液晶材料(o-plate))。

背光模块：将此光学元件搭配一背光源与一反射板，以组成一背光模块。

色偏差测试

以Eldim EZcontrast 160测量上述光学元件的色偏差，结果如图6a(以左、右视角0度观察)与图6b(以上、下视角90度观察)所示。

实施例4

光学元件(4)及其背光模块的制作

光学元件：提供一上层覆盖有一第一相位延迟膜(1/4波片)的胆固醇液晶膜。贴合一第一液晶材料(o-plate)于覆盖有第一相位延迟膜的胆固醇液晶膜的另一面上(第一液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为0度)。接着，贴合一第二液晶材料(o-plate)于第一液晶材料上(第二液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为0度)(第一液晶材料与第二液晶材料共同组成第二相位延迟膜)。至此，即完成本发明实施例4的光学元件(胆固醇液晶膜/第一液晶材料(o-plate)/第二液晶材料(o-plate))。第二相位延迟膜的膜厚为24微米。液晶材料(型号：o-plate)由远东纺织提供。胆固醇液晶膜(型号：HELISOL)由Wacker提供。

背光模块：将此光学元件搭配一背光源与一反射板，以组成一背光模块。

色偏差测试

以Eldim EZcontrast 160测量上述光学元件的色偏差，结果如图7a(以左、右视角0度观察)与图7b(以上、下视角90度观察)所示。

实施例5

光学元件(5)及其背光模块的制作

光学元件：提供一上层覆盖有一第一相位延迟膜(1/4波片)的胆固醇液晶膜。贴合一液晶材料(o-plate)(第二相位延迟膜)于覆盖有第一相位延迟膜的胆固醇液晶膜的另一面上(液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为90度)。第二相位延迟膜的膜厚为2微米。液晶材料(型号：o-plate)由远东纺织提供。胆固醇液晶膜(型号：HELISOL)由Wacker提供。至此，即完成本发明实施例5的光学元件(胆固醇液晶膜/液晶材料(o-plate))。

背光模块：将此光学元件搭配一背光源与一反射板，以组成一背光模块。

色偏差测试

以Eldim EZcontrast 160测量上述光学元件的色偏差，结果如图8a(以左、右视角0度观察)与图8b(以上、下视角90度观察)所示。

实施例6

光学元件(6)及其背光模块的制作

光学元件：提供一上层覆盖有一第一相位延迟膜(1/4波片)的胆固醇液晶膜。贴合一第一液晶材料(o-plate)于覆盖有第一相位延迟膜的胆固醇液晶膜的另一面上(第一液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为90度)。接着，贴合一第二液晶材料(o-plate)于第一液晶材料上(第二液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为90度)(第一液晶材料与第二液晶材料共同组成第二相位延迟膜)。至此，即完成本发明实施例6的光学元件(胆固醇液晶膜/第一液晶材料(o-plate)/第二液晶材料(o-plate))。第二相位延迟膜的膜厚为24微米。液晶材料(型号：o-plate)由远东纺织提供。胆固醇液晶膜(型号：HELISOL)由Wacker提供。

背光模块：将此光学元件搭配一背光源与一反射板，以组成一背光模块。

色偏差测试

以Eldim EZcontrast 160测量上述光学元件的色偏差，结果如图9a(以左、右视角0度观察)与图9b(以上、下视角90度观察)所示。

实施例7

光学元件(7)及其背光模块的制作

光学元件：提供一上层覆盖有一第一相位延迟膜(1/4波片)的胆固醇液晶膜。贴合一液晶材料(o-plate)(第二相位延迟膜)于覆盖有第一相位延迟膜的胆固醇液晶膜的另一面上(液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为45度)。至此， 即完成本发明实施例7的光学元件(胆固醇液晶膜/液晶材料(o-plate))。第二相位延迟膜的膜厚为2微米。液晶材料(型号：o-plate)由远东纺织提供。胆固醇液晶膜(型号：HELISOL)由Wacker提供。

背光模块：将此光学元件搭配一背光源与一反射板，以组成一背光模块。

色偏差测试

以Eldim EZcontrast 160测量上述光学元件的色偏差，结果如图10a(以左、右视角0度观察)与图10b(以上、下视角90度观察)所示。

实施例8

光学元件(8)及其背光模块的制作

光学元件：提供一上层覆盖有一第一相位延迟膜(1/4波片)的胆固醇液晶膜。贴合一第一液晶材料(o-plate)于覆盖有第一相位延迟膜的胆固醇液晶膜的另一面上(第一液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为45度)。接着，贴合一第二液晶材料(o-plate)于第一液晶材料上(第二液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为45度)(第一液晶材料与第二液晶材料共同组成第二相位延迟膜)。至此，即完成本发明实施例8的光学元件(胆固醇液晶膜/第一液晶材料(o-plate)/第二液晶材料(o-plate))。第二相位延迟膜的膜厚为24微米。液晶材料(型号：o-plate)由远东纺织提供。胆固醇液晶膜(型号：HELISOL)由Wacker提供。

背光模块：将此光学元件搭配一背光源与一反射板，以组成一背光模块。

色偏差测试

以Eldim EZcontrast 160测量上述光学元件的色偏差，结果如图11a(以左、右视角0度观察)与图11b(以上、下视角90度观察)所示。

实施例9

光学元件(9)及其背光模块的制作

光学元件：提供一上层覆盖有一第一相位延迟膜(1/4波片)的胆固醇液晶膜。贴合一第一液晶材料(o-plate)于覆盖有第一相位延迟膜的胆固醇液晶膜的另一面上(第一液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为45度)。接着，贴合一第二液晶材料(o-plate)于第一液晶材料上(第二液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为45度)。之后，贴合一第三液晶材料(o-plate)于第二液晶材料上(第三液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为45度)(第一液晶材料、第二液晶材料与 第三液晶材料共同组成第二相位延迟膜)。至此，即完成本发明实施例9的光学元件(胆固醇液晶膜/第一液晶材料(o-plate)/第二液晶材料(o-plate)/第三液晶材料(o-plate))。第二相位延迟膜的膜厚为46微米。液晶材料(型号：o-plate)由远东纺织提供。胆固醇液晶膜(型号：HELISOL)由Wacker提供。

背光模块：将此光学元件搭配一背光源与一反射板，以组成一背光模块。

色偏差测试

以Eldim EZcontrast 160测量上述光学元件的色偏差，结果如图12a(以左、右视角0度观察)与图12b(以上、下视角90度观察)所示。

实施例10

光学元件(10)及其背光模块的制作

光学元件：提供一上层覆盖有一第一相位延迟膜(1/4波片)的胆固醇液晶膜。贴合一第一液晶材料(o-plate)于覆盖有第一相位延迟膜的胆固醇液晶膜的另一面上(第一液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为0度)。接着，贴合一第二液晶材料(o-plate)于第一液晶材料上(第二液晶材料与胆固醇液晶的长轴夹角为30度)(第一液晶材料与第二液晶材料共同组成第二相位延迟膜)。至此，即完成本发明实施例10的光学元件(胆固醇液晶膜/第一液晶材料(o-plate)/第二液晶材料(o-plate))。第二相位延迟膜的膜厚为24微米。液晶材料(型号：o-plate)由远东纺织提供。胆固醇液晶膜(型号：HELISOL)由Wacker提供。

背光模块：将此光学元件搭配一背光源与一反射板，以组成一背光模块。

色偏差测试

以Eldim EZcontrast 160测量上述光学元件的色偏差，结果如图13a(以左、右视角0度观察)与图13b(以上、下视角90度观察)所示。

比较实施例1

光学元件(11)及其背光模块的制作

光学元件：一胆固醇液晶膜。

背光模块：将此光学元件搭配一背光源与一反射板，以组成一背光模块。

色偏差测试

以Eldim EZcontrast 160测量上述光学元件的色偏差，结果如图14a(以 左、右视角0度观察)与图14b(以上、下视角90度观察)所示。

请参阅图15a～图15b，其分别对照比较图4a～图14a与图4b～图14b的色偏差值，比较结果显示，本发明光学元件(胆固醇液晶膜/第二相位延迟膜)较现有光学元件(胆固醇液晶膜)所组成的背光模块不论从左、右视角0度观察(如图15a所示)或从上、下视角90度观察(如图15b所示)，其色偏差均明显改善许多。

虽然已结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (14)

1.一种低色偏光学元件，包括：

胆固醇液晶膜；

第一相位延迟膜，设置于该胆固醇液晶膜上方；以及

第二相位延迟膜，设置于该胆固醇液晶膜下方，

其中，该第二相位延迟膜包括多个分子，以一倾斜、扭转态样排列于该第二相位延迟膜中。

2.如权利要求1所述的低色偏光学元件，其中该第一相位延迟膜的平面相位差值介于100～210纳米。

3.如权利要求1所述的低色偏光学元件，其中该第一相位延迟膜为一四分之一波长相位延迟膜。

4.如权利要求1所述的低色偏光学元件，其中该多个分子包括液晶分子或高分子单体。

5.如权利要求1所述的低色偏光学元件，其中该倾斜、扭转态样的倾角介于1～89度。

6.如权利要求1所述的低色偏光学元件，其中该倾斜、扭转态样的倾角介于1～45度。

7.如权利要求1所述的低色偏光学元件，其中该倾斜、扭转态样的扭转角介于1～360度。

8.如权利要求1所述的低色偏光学元件，其中该倾斜、扭转态样的扭转角介于1～90度。

9.如权利要求1所述的低色偏光学元件，其中该第二相位延迟膜的光学组态包括a板、c板或o板。

10.如权利要求1所述的低色偏光学元件，其中该第二相位延迟膜的厚度介于0.1～20微米。

11.如权利要求1所述的低色偏光学元件，其中该第二相位延迟膜与该胆固醇液晶膜直接接触。

12.如权利要求1所述的低色偏光学元件，还包括一光学胶层，形成于该第二相位延迟膜与该胆固醇液晶膜之间。

13.一种背光模块，包括：

光源；

导光板，设置于该光源的一侧；

反射板，设置于该导光板下方；

光学元件，设置于该导光板上方；以及

偏光板，设置于该光学元件上方，

其中，该光学元件包括胆固醇液晶膜、第一相位延迟膜与第二相位延迟膜，该第一相位延迟膜设置于该胆固醇液晶膜上方，该第二相位延迟膜设置于该胆固醇液晶膜下方，

其中，该第二相位延迟膜包括多个分子，以一倾斜、扭转态样排列于该第二相位延迟膜中。

14.一种背光模块，包括：

光源；

反射板，设置于该光源上方；

光学元件，设置于该反射板上方；以及

偏光板，设置于该光学元件上方，

其中，该光学元件包括胆固醇液晶膜、第一相位延迟膜与第二相位延迟膜，该第一相位延迟膜设置于该胆固醇液晶膜上方，该第二相位延迟膜设置于该胆固醇液晶膜下方，

其中，该第二相位延迟膜包括多个分子，以一倾斜、扭转态样排列于该第二相位延迟膜中。

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