專利名稱：：光學(xué)裝置、圖像顯示裝置、和液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及光學(xué)裝置、圖像顯示裝置和液晶顯示裝置。技術(shù)背景近年來(lái)，能控制諸如冷陰極管或發(fā)光二極管(LED)的光源裝置發(fā)出的光、使用液晶面板形成圖像的液晶顯示器已開(kāi)發(fā)出來(lái)，并已投入實(shí)際應(yīng)用中。在以上所述的液晶顯示器中布置有導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板使得從光源裝置發(fā)出的光均勻地分布在整個(gè)顯示器表面上。導(dǎo)光板與液晶面板平行布置，以使彼此相互重疊，并位于通往光源裝置的光路上。光源裝置布置在導(dǎo)光板一側(cè)，或在導(dǎo)光板的液晶面板的相反一側(cè)。此外，近來(lái)為改善液晶顯示器屏幕的亮度，可以在導(dǎo)光板和液晶面板之間布置反射型起偏器。反射型起偏器以預(yù)先確定的方式透射已經(jīng)偏振的光，同時(shí)反射其它的光。傳統(tǒng)的液晶顯示器的實(shí)例用圖18中的剖面圖表示。如圖18中所示，所述液晶顯示器包括液晶面板94、反射型起偏器90、導(dǎo)光板91、冷陰極管92、和反射層93，以作為其主要部件。液晶面板94配置有布置在液晶單元95兩側(cè)的第一偏振片931和第二偏振片932。液晶單元95有液晶層940在其中間。第一取向膜951和第二取向膜952分別布置在液晶層940的兩側(cè)。第一透明電極961和第二透明電極962分別布置在第一取向膜951和第二取向膜952的外側(cè)。濾色片970如以預(yù)定方式排列的R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))的濾色片與黑基底990布置在第一透明電極961的外側(cè)，其中間插入保護(hù)薄膜980。第一基板卯l和第二基板902分別布置在濾色片970和黑基底990及第二透明電極962的外側(cè)。在液晶面板94中，第一偏振片931的側(cè)面為顯示側(cè)，第二偏振片932的側(cè)面為背面。反射型起偏器90布置在液晶面板94的背面。導(dǎo)光板91布置在與反射型起偏器90的液晶面板94一側(cè)相反的一側(cè)且平行，由此使其和液晶面板94彼此相互重疊。冷陰極管92布置在與導(dǎo)光板91的液晶面板94一側(cè)相反的一側(cè)。反射層93則布置在與冷陰極管92的液晶面板94一側(cè)的相反的一側(cè)。在該液晶顯示器中，通過(guò)導(dǎo)光板91調(diào)節(jié)從冷陰極管92發(fā)出的光，這樣就可以得到均勻的面內(nèi)亮度分布，然后將其發(fā)射到第二偏振片932—側(cè)。此外，當(dāng)發(fā)射光在液晶層940中一像素一像素地被控制后，只有預(yù)定波長(zhǎng)帶(例如，R、G和B的每個(gè)波長(zhǎng)帶)的光才能經(jīng)濾色片970透射。這樣可獲得彩色顯示。以預(yù)定方式偏振的光，即包含在導(dǎo)光板91發(fā)出的光中的光透射穿過(guò)反射型起偏器卯，然后穿過(guò)液晶面板94而離開(kāi)顯示器一側(cè)。另一方面，沒(méi)有以預(yù)定方式偏振的光被反射型起偏器90反射、經(jīng)反射層93反轉(zhuǎn)方向，然后再次進(jìn)入反射型起偏器90。經(jīng)過(guò)反射層93反轉(zhuǎn)方向的光此時(shí)透射過(guò)反射型起偏器90，并穿過(guò)液晶面板94而離開(kāi)顯示器一側(cè)。然而，在傳統(tǒng)的液晶顯示器中，不同于R、G和B的R、G和B中任何兩者之間的顏色(例如，波長(zhǎng)帶在R波長(zhǎng)帶和G波長(zhǎng)帶之間的黃光，和波長(zhǎng)帶在G波長(zhǎng)帶和B波長(zhǎng)帶之間的光)在冷陰極管發(fā)射的光譜中是混雜的，通過(guò)濾色片不能對(duì)其進(jìn)行充分的過(guò)濾。因此，顯示圖像質(zhì)量中存在顏色再現(xiàn)性降低的問(wèn)題。有人提出了一種作為解決該問(wèn)題的手段的用于液晶顯示器的光學(xué)裝置。該光學(xué)裝置含有一種熒光物質(zhì)，此熒光物質(zhì)可吸收波長(zhǎng)575~605nm的黃光(波長(zhǎng)帶在R波長(zhǎng)帶和G波長(zhǎng)帶之間的光)、并發(fā)射波長(zhǎng)至少為610nm的R光，該熒光物質(zhì)可將包含在光源發(fā)射光譜中的黃光轉(zhuǎn)變成R光(參見(jiàn)JP2005-276586A)。針對(duì)該光學(xué)裝置已提出了一種其中允許導(dǎo)光板或光反射器含有所述熒光物質(zhì)的方法。此外，針對(duì)該光學(xué)裝置還提出了另一種方法，該方法中熒光物質(zhì)被涂敷到導(dǎo)光板的上表面或端面或光源的表面。然而，在允許導(dǎo)光板或光反射板含有熒光物質(zhì)的所述方法中，一個(gè)存在的問(wèn)題是根據(jù)導(dǎo)光板或光反射板中其部位的不同，有些區(qū)域有熒光物質(zhì)而其它區(qū)域沒(méi)有熒光物質(zhì)，因此發(fā)射光譜的波長(zhǎng)分布不穩(wěn)定，這會(huì)引起顏色不均勻。此外，在涂敷熒光物質(zhì)、例如涂敷熒光物質(zhì)到導(dǎo)光板上表面的方法中，存在有發(fā)生面內(nèi)亮度不均勻的問(wèn)題。此外，該光學(xué)裝置缺少實(shí)用性，舉例來(lái)說(shuō)，其構(gòu)造變得復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)裝置，該光學(xué)裝置能防止圖像顯示器發(fā)生顏色和亮度不均勻，同時(shí)可以改善透射光的色純度，可以改善圖像顯示器的顏色再現(xiàn)性，并且具有出色的實(shí)用性。為了實(shí)現(xiàn)以上所述目的，本發(fā)明的光學(xué)裝置的特征在于其包括光源裝置；反射層；色純度改進(jìn)板；和反射型起偏器，其中色純度改進(jìn)板包括發(fā)光層，該發(fā)光層具有通過(guò)吸收目標(biāo)波長(zhǎng)帶以外的特定波長(zhǎng)帶的光、并將所吸收的光轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)波長(zhǎng)帶的發(fā)射光來(lái)改善目標(biāo)波長(zhǎng)帶的顏色純度的發(fā)光手段，'從光源裝置發(fā)出的光通過(guò)所述反射型起偏器射到外面，色純度改進(jìn)板被布置在所述反射型起偏器和所述反射層之間，和光源裝置被布置在選自以下位置的至少一個(gè)位置色純度改進(jìn)板和反射層之間的位置、反射型起偏器和色純度改進(jìn)板之間的位置、以及與反射層的色純度改進(jìn)板一側(cè)相反一側(cè)的位置。本發(fā)明的圖像顯示裝置包括光學(xué)裝置，和顯示面板，其中顯示面板包括顯示層和濾色片，其中顯示面板和光學(xué)裝置的布置使得顯示層位于濾色片和光學(xué)裝置之間，并且其中光學(xué)裝置發(fā)出的光穿過(guò)顯示層，然后進(jìn)入濾色片，其中光學(xué)裝置為以上所述的本發(fā)明的光學(xué)裝置。本發(fā)明的液晶顯示裝置包括光學(xué)裝置，和液晶面板，其中液晶面板包括液晶層和濾色片，其中液晶面板和光學(xué)裝置的布置使得液晶層位于濾色片和光學(xué)裝置之間，并且其中光學(xué)裝置發(fā)出的光穿過(guò)液晶層，然后進(jìn)入濾色片，其中，光學(xué)裝置為以上所述的本發(fā)明的光學(xué)裝置。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，所述發(fā)光元件包含在單一的片材中(發(fā)光層)。因此，在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，所述發(fā)光元件可以均勻地分布在片材(發(fā)光層)中。結(jié)果是，本發(fā)明的光學(xué)裝置使得可以改善透射光的色純度，同時(shí)防止發(fā)生顏色和亮度不均勻。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，包括發(fā)光層的色純度改進(jìn)板布置在反射型起偏器和反射層之間。在此情況下，至少一部分透射穿過(guò)色純度改進(jìn)板的光被反射型起偏器或反射層反射，然后再次進(jìn)入色純度改進(jìn)板。因此，在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，由于存在反復(fù)進(jìn)入色純度改進(jìn)板的光，光波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變效率得到改善，色純度也得到進(jìn)一步改善。因此，使用本發(fā)明的光學(xué)裝置還可以改善圖像顯示器的顏色再現(xiàn)性。此外，使用本發(fā)明的光學(xué)裝置，例如，通過(guò)僅將所述光學(xué)裝置布置在液晶顯示器中就可以改善色純度。因此，其實(shí)用性極佳。圖1所示為解釋光源裝置在本發(fā)明光學(xué)裝置中布置位置的示意圖。圖2所示為本發(fā)明光學(xué)裝置構(gòu)造的實(shí)例的剖面圖。圖3所示為本發(fā)明光學(xué)裝置構(gòu)造的另一個(gè)實(shí)例的剖面圖。圖4所示為本發(fā)明光學(xué)裝置構(gòu)造的又另一個(gè)實(shí)例的剖面圖。圖5所示為本發(fā)明液晶顯示器構(gòu)造的實(shí)例的剖面圖。圖6所示為發(fā)明液晶顯示器構(gòu)造的另一個(gè)實(shí)例的剖面圖。圖7所示為本發(fā)明液晶顯示器構(gòu)造的又另一個(gè)實(shí)例的剖面圖。圖8所示為本發(fā)明中所用熒光物質(zhì)實(shí)例的吸收光譜圖。圖9所示為本發(fā)明中所用熒光物質(zhì)另一個(gè)實(shí)例的吸收光譜圖。圖IO所示為本發(fā)明中所用熒光物質(zhì)又另一個(gè)實(shí)例的吸收光譜圖。圖11所示為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的發(fā)射光譜測(cè)量結(jié)果圖。圖12所示為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中的發(fā)射光譜測(cè)量結(jié)果圖。圖13所示為本發(fā)明又另一個(gè)實(shí)施例中的發(fā)射光譜測(cè)量結(jié)果圖。圖14所示為本發(fā)明還另一個(gè)實(shí)施例中的發(fā)射光譜測(cè)量結(jié)果圖。圖15所示為本發(fā)明對(duì)比例中的發(fā)射光譜測(cè)量結(jié)果圖。圖16所示為本發(fā)明另一個(gè)對(duì)比例中的發(fā)射光譜測(cè)量結(jié)果圖。圖17所示為本發(fā)明又另一個(gè)對(duì)比例中的發(fā)射光譜測(cè)量結(jié)果圖。圖18所示為傳統(tǒng)液晶顯示器構(gòu)造的實(shí)例的剖面圖。具體實(shí)施方式在本發(fā)明中，"色純度的改進(jìn)"包括，例如，顏色在R和G之間的黃光轉(zhuǎn)變成R光或G光，顏色在G和B之間的光轉(zhuǎn)變成G光，以及R、G和B中的任何一種光轉(zhuǎn)變成除了非R、G和B顏色的光。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，優(yōu)選將光源裝置布置在色純度改進(jìn)板和反射層之間。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，優(yōu)選發(fā)光層由母體聚合物和熒光物質(zhì)形成。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，熒光物質(zhì)的實(shí)例包體熒光素類、若丹明類、其中四個(gè)X的每一個(gè)為鹵素基或烷氧基，而各個(gè)X可以彼此相同或不同，并且兩個(gè)R的每一個(gè)為芳基或烴基，而各個(gè)R可以彼此相同或不同。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，優(yōu)選熒光物質(zhì)為硫靛熒光物質(zhì)。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，優(yōu)選所述硫靛熒光物質(zhì)由以下結(jié)構(gòu)式(2)所表示(2)在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，優(yōu)選熒光物質(zhì)為蒽醌系熒光物質(zhì)。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，優(yōu)選所述蒽醌系熒光物質(zhì)由以下結(jié)構(gòu)式(3)所表示:香豆素類、丹磺酰類(二甲胺基萘磺酸)、7-硝基苯并-2-氧雜-l，3-二唑(NBD)染料、芘、二萘嵌苯系、藻膽蛋白系、花菁染料、蒽醌系、硫靛系、和苯并吡喃系熒光物質(zhì)?？梢詥为?dú)使用一種熒光物質(zhì)，也可以組合使用兩種或多種熒光物質(zhì)。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，優(yōu)選熒光物質(zhì)為二萘嵌苯系熒光物質(zhì)。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，優(yōu)選所述二萘嵌苯系熒光物質(zhì)由以下結(jié)構(gòu)式(l)所表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，母體聚合物的實(shí)例包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯系樹(shù)脂、聚碳酸酯系樹(shù)脂、聚降冰片烯系樹(shù)脂、聚乙烯醇系樹(shù)脂、和纖維素系樹(shù)脂?？梢詥为?dú)使用一種母體聚合物，也可以組合使用兩種或多種母體聚合物。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，優(yōu)選母體聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，對(duì)發(fā)光層所吸收的光的特定波長(zhǎng)帶沒(méi)有特別限定，例如其范圍可以是560610nm。另一方面，對(duì)發(fā)光層所發(fā)出的光的目標(biāo)波長(zhǎng)帶沒(méi)有特別限定，例如其范圍可以是610700nm。優(yōu)選地，本發(fā)明的光學(xué)裝置還包括導(dǎo)光板，從光源裝置發(fā)出的光經(jīng)過(guò)導(dǎo)光板離開(kāi)反射型起偏器一側(cè)。接下來(lái)，用實(shí)例描述本發(fā)明的光學(xué)裝置。如上所述，本發(fā)明的光學(xué)裝置包括光源裝置、反射層、色純度改進(jìn)板、和反射型起偏器。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，舉例來(lái)說(shuō)，如圖1所示，色純度改進(jìn)板11布置在反射型起偏器10和反射層13之間。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，舉例來(lái)說(shuō)，如圖1所示，光源裝置布置在選自以下的至少一個(gè)位置:色純度改進(jìn)板11和反射層13之間的位置(圖1所示的位置X)、反射型起偏器10和色純度改進(jìn)板11之間的位置(圖1所示的位置Y)、以及與反射層13的色純度改進(jìn)板11一側(cè)相反一側(cè)的位置(圖1所示的位置Z)。在此使用的反射型起偏器可以是，舉例來(lái)說(shuō)，任何能將自然光或偏振光與線偏振光分開(kāi)的合適薄膜。分離線偏振光的薄膜的實(shí)例包括可以透射在軸線方向正交的一種線偏振光并且反射其它光的薄膜。這類反射型起偏器的具體實(shí)例包括格柵起偏器、包括由至少兩類折射率互有差別的材料制成的至少兩層的多層薄膜層壓物、例如用作分束器的具有不同折射率的氣相沉積的多層薄膜、以及拉伸由至少兩類折射率互有差別的樹(shù)脂制成的包括至少兩層的樹(shù)脂層壓物所得到的產(chǎn)物。更具體地，在此使用的反射型起偏器可以是例如單軸拉伸多層層壓物所得到的，該層壓物由表現(xiàn)出很小相差的樹(shù)脂(例如，諸如JSRCorporation所生產(chǎn)的"ARTON"(商品名)系列之一的降冰片樹(shù)脂)和經(jīng)過(guò)拉伸表現(xiàn)出位相差的材料[例如，聚萘二酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)或聚碳酸酯]或丙烯酸類樹(shù)脂(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)交替層疊所形成的。所述反射型起偏器市場(chǎng)上可買(mǎi)到，舉例來(lái)說(shuō)，如Sumitomo3MLimited所生產(chǎn)的"DBEF'(商品名)。反射型起偏器的厚度沒(méi)有特別限定，舉例來(lái)說(shuō)，可以是50200pm。色純度改進(jìn)板具有發(fā)光層，該發(fā)光層包括可改善目標(biāo)波長(zhǎng)帶顏色純度的發(fā)光元件，該發(fā)光元件通過(guò)吸收目標(biāo)波長(zhǎng)帶外的特定波長(zhǎng)帶的光(不需要的顏色的光)，并將其波長(zhǎng)改變，然后發(fā)出目標(biāo)波長(zhǎng)帶的光(需要顏色的光)。優(yōu)選所述發(fā)光元件含有熒光物質(zhì)。熒光物質(zhì)的實(shí)例如上所述。熒光物質(zhì)的具體實(shí)例包括BASFAG生產(chǎn)的"LumogenFRed305(二萘嵌苯)"(商品名)、ArimotoChemicalCo.,Ltd.生產(chǎn)的"PlastRed8355和8365(蒽醌)、PlastRedD-54(硫靛)、PlastRedDR-426和DR-427(苯并吡喃)"(商品名)、以及HayashibaraBiochemicalLabs.,Inc.生產(chǎn)的"NK-1533(羰花菁染料)，，(商品名)。這些熒光物質(zhì)吸收顏色在R和G之間的顏色黃光(波長(zhǎng)為560~610nm)，并且發(fā)出R光(波長(zhǎng)為610650nm)。如上所述，優(yōu)選二萘嵌苯系熒光物質(zhì)為結(jié)構(gòu)式(l)所表示的。結(jié)構(gòu)式(l)所表示的熒光物質(zhì)的吸收光譜在圖8的圖中表示出。如圖8中所示，該熒光物質(zhì)具有約585nm的最大吸收波長(zhǎng)。如上所述，優(yōu)選硫靛熒光物質(zhì)為結(jié)構(gòu)式(2)所表示的。結(jié)構(gòu)式(2)所表示的熒光物質(zhì)的吸收光譜在圖9的圖中表示出。如圖9中所示，該熒光物質(zhì)具有約550nm的最大吸收波長(zhǎng)。如上所述，優(yōu)選蒽醌系熒光物質(zhì)為結(jié)構(gòu)式(3)所表示的。結(jié)構(gòu)式(3)所表示的熒光物質(zhì)的吸收光譜在圖10的圖中表示出。如圖10中所示，該熒光物質(zhì)具有約550nm的最大吸收波長(zhǎng)。如上所述，優(yōu)選發(fā)光層由母體聚合物和熒光物質(zhì)所形成。發(fā)光層可以，舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)將熒光物質(zhì)與能夠形成為薄膜的母體聚合物混合，然后使混合物形成薄膜。優(yōu)選所述母體聚合物具有高透明度，其實(shí)例包括聚丙烯酸酯系樹(shù)脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯和聚丙烯酸丁酯的;聚碳酸酯系樹(shù)脂，例如聚氧基羰氧基亞己基以及聚氧基羰氧基-l，4-異亞丙基-l,4-亞苯基；聚降冰片烯系樹(shù)脂；聚乙烯醇類樹(shù)脂，例如聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛和聚乙烯醇縮丁醛；以及纖維素類樹(shù)脂，例如甲基纖維素、乙基纖維素及其衍生物。其中，優(yōu)選聚甲基丙烯酸甲酯。可以單獨(dú)使用一種母體聚合物，也可以組合使用兩種或多種母體聚合物。上述術(shù)語(yǔ)"聚降冰片烯系樹(shù)脂"是指使用具有降冰片烯環(huán)的降冰片烯單體作為部分或全部的原料(單體)所得到的(共)聚合物。術(shù)語(yǔ)"(共)聚合物"是指均聚物或共聚物。接下來(lái)，通過(guò)實(shí)例、但不限于此實(shí)例地描述形成發(fā)光層的方法。首先，將母體聚合物溶解在溶劑中，由此制備聚合物溶液。在此使用的溶劑實(shí)例包括甲苯、甲基乙基酮、環(huán)己酮、乙酸乙酯、乙醇、四氫呋喃、環(huán)戊酮、和水。接著，加入熒光物質(zhì)并將其溶解在聚合物溶液中。加入熒光物質(zhì)的量可以根據(jù)熒光物質(zhì)的類型適當(dāng)確定。相對(duì)100重量份的母體聚合物，其量可以是例如0.0180重量份，優(yōu)選0.150重量份，更優(yōu)選0.130重量份。隨后，將已經(jīng)加入了熒光物質(zhì)的聚合物溶液涂敷在基板上形成涂膜，然后通過(guò)加熱將其干燥。這樣就形成了薄膜。接著，將基板與薄膜分開(kāi)，由此可以得到發(fā)光層。對(duì)發(fā)光層的厚度沒(méi)有特別限定。例如，所述厚度為0.1100(^m，優(yōu)選120(^m，更優(yōu)選25(Him。色純度改進(jìn)板可以具有任何結(jié)構(gòu)，只要包括發(fā)光層即可。例如，色純度改進(jìn)板可以只由發(fā)光層構(gòu)成。此外，色純度改進(jìn)板還可以包括除發(fā)光層外的其它物質(zhì)。對(duì)光源裝置沒(méi)有特別限定。其實(shí)例包括冷陰極管和發(fā)光二極管(LED)。對(duì)反射層的類型和材料沒(méi)有特別限定。優(yōu)選地，所述反射層由具有高的光反射率的材料形成。所述材料的實(shí)例包括具有銀濺射層、銀沉積層、或高的光反射率的墨水層的塑料薄膜或。對(duì)反射層的厚度沒(méi)有特別限定，例如是100~500pm。本發(fā)明的光學(xué)裝置的構(gòu)造實(shí)例見(jiàn)圖2的剖面圖中所示。在圖2中，與圖1中所示部分相同的部分用相同的數(shù)字標(biāo)注。在該實(shí)例的光學(xué)裝置中，光源裝置12布置在色純度改進(jìn)板11和反射層13之間的位置(圖1所示的位置X)中。利用圖2中所示的光學(xué)裝置作為實(shí)例，以下描述本發(fā)明光學(xué)裝置的色純度的改進(jìn)。舉例來(lái)說(shuō)，如下所述來(lái)改進(jìn)色純度。例如，在此使用的光源裝置12具有約435nm的B、約545nm的G、和約610nm的R的高發(fā)射峰。在本實(shí)例的光學(xué)裝置中，假設(shè)只使用發(fā)射光G和R，而G和R之間的發(fā)射顏色黃光(約585nm)是不需要的。在此情況下，色純度改進(jìn)板11的發(fā)光層含有例如最大吸收峰波長(zhǎng)為約585nm，并且發(fā)射波長(zhǎng)至少為610nm的光的熒光物質(zhì)。光源裝置12發(fā)出的光如箭頭A和B所示進(jìn)入色純度改進(jìn)板ll。進(jìn)入色純度改進(jìn)板ll的光中所含的一部分黃光被熒光物質(zhì)吸收，而波長(zhǎng)至少為610nm的R光被發(fā)射出來(lái)。以預(yù)定方式偏振的光、也即包含在透射穿過(guò)色純度改進(jìn)板11的光中的光如箭頭A所示穿過(guò)反射型起偏器10，離開(kāi)并通往外面。另一方面，沒(méi)有以預(yù)定方式偏振的光被反射型起偏器10反射，如箭頭B所示再次進(jìn)入色純度改進(jìn)板11。一部分再次進(jìn)入色純度改進(jìn)板11的光透射到反射層13—側(cè)。透射到反射層13—側(cè)的光被反射層13部分反射，并重新進(jìn)入色純度改進(jìn)板ll。因此，透射穿過(guò)色純度改進(jìn)板ll的光被反射型起偏器10或反射層13部分反射，并反復(fù)進(jìn)入色純度改進(jìn)板11，這樣光的色純度進(jìn)一步得到改善。此時(shí)被反射層13部分反射的光穿過(guò)反射型起偏器IO而離開(kāi)，通往外面。上述箭頭A和B示意性地說(shuō)明了該實(shí)例光學(xué)裝置中的光路。然而，該實(shí)例的光學(xué)裝置中的光路并不限于上述箭頭A和B所示。例如，光源裝置12發(fā)出到反射層13—側(cè)的光和色純度改進(jìn)板11發(fā)出、穿過(guò)包含在色純度改進(jìn)板11中的熒光物質(zhì)的光發(fā)射而到達(dá)反射層13一側(cè)的光被反射層13部分反射，然后進(jìn)入色純度改進(jìn)板11。圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)裝置構(gòu)造的另一個(gè)實(shí)例。在圖3中，與圖1和2中所示的相同部分用相同的數(shù)字標(biāo)明。在該實(shí)例的光學(xué)裝置中，光源裝置12布置在與反射層13的色純度改進(jìn)板11一側(cè)相反一側(cè)的位置中(圖1中所示的位置Z)。即使采用這樣的構(gòu)造，如箭頭A和箭頭B所示也可獲得如圖2中所示光學(xué)裝置獲得的類似的色純度改善效果。在該光學(xué)裝置中，優(yōu)選反射層13具有只為位于色純度改進(jìn)板11一側(cè)上的表面提供的光反射率。圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)裝置構(gòu)造的又另一個(gè)實(shí)例。在圖4中，與圖1~3中所示的相同部分用相同的數(shù)字標(biāo)明。在該實(shí)例的光學(xué)裝置中，光源裝置12布置在反射型起偏器IO和色純度改進(jìn)板11之間的位置中(圖1中所示的位置Y)。在該光學(xué)裝置中，箭頭A所示的光穿過(guò)反射型起偏器10，沒(méi)有進(jìn)入色純度改進(jìn)板11就離開(kāi)到外面。然而，箭頭B所示的光兩次進(jìn)入色純度改進(jìn)板11。因此，即使使用這樣的構(gòu)造，與沒(méi)有色純度改進(jìn)板的傳統(tǒng)光學(xué)裝置相比，光的色純度也得到了改善。如上所述，本發(fā)明的光學(xué)裝置還包括導(dǎo)光板。在本發(fā)明的光學(xué)裝置中，光源裝置發(fā)出的光可以穿過(guò)所述導(dǎo)光板而離開(kāi)到達(dá)反射型起偏器一側(cè)。本發(fā)明的光學(xué)裝置可以還包括另外的部件，其實(shí)例包括擴(kuò)散板和棱鏡片。它可以布置在例如相應(yīng)部件的任何相鄰部件之間(例如，在反射型起偏器和色純度改進(jìn)板之間或在色純度改進(jìn)板和導(dǎo)光板之間)。本發(fā)明的光學(xué)裝置可適合用于各種圖像顯示器中，如液晶顯示器(LCD)和EL顯示器(ELD)。本發(fā)明的光學(xué)裝置可以和圖像顯示器一體形成，也可以構(gòu)造為單獨(dú)的裝置。本發(fā)明的液晶顯示器的構(gòu)造實(shí)例在圖5的剖面圖中示出。在圖5中，與圖1~4中所示的相同部分用相同的數(shù)字標(biāo)明。在圖5中，為了便于更清楚地理解，例如，各部件的大小和比例不同于實(shí)際使用的。如圖5所示，液晶顯示器包括液晶面板24、擴(kuò)散板23、棱鏡片22和本發(fā)明的光學(xué)裝置100，以作為主要部件。構(gòu)造液晶面板24時(shí)，使其帶有分別布置在液晶單元25兩側(cè)的第一偏振片231和第二偏振片232。在液晶單元25的中間為其配備有液晶層240。第一取向膜251和第二取向膜252分別布置在液晶層240的兩側(cè)。第一透明電極261和第二透明電極262分別布置在第一取向膜251和第二取向膜252的外側(cè)。濾色片270、例如以預(yù)定方式排列的R、G和B的濾色片和黑基底290布置在第一透明電極261的外側(cè)，其中間插入有保護(hù)薄膜280。第一基板201和第二基板202分別布置在濾色片270和黑基底290及第二透明電極262的外側(cè)。在液晶面板24中，第一偏振片231—側(cè)為顯示側(cè)，第二偏振片232—側(cè)為背面。擴(kuò)散板23布置液晶面板24的背面。棱鏡片22布置在與擴(kuò)散板23的液晶面板24一側(cè)相反的一側(cè)上。本發(fā)明的光學(xué)裝置100布置在與棱鏡片22的液晶面板24—側(cè)相反的一側(cè)上，反射型起偏器10則位于液晶面板24的一側(cè)。在本發(fā)明的光學(xué)裝置100中，導(dǎo)光板21和光源裝置12布置在色純度改進(jìn)板11和反射層13之間的位置中。光源裝置12布置在導(dǎo)光板21的旁邊(圖5中的右側(cè))。對(duì)于該實(shí)例的液晶顯示器(光學(xué)裝置)，其情況用圖解進(jìn)行說(shuō)明，其中使用了光源裝置布置在導(dǎo)光板21旁邊的側(cè)光類型。然而，本發(fā)明不限于此。本發(fā)明的液晶顯示器(光學(xué)裝置)可以是直接類型的，例如其中光源裝置12經(jīng)導(dǎo)光板21直接布置在液晶面板24的下方。根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器構(gòu)造的另一個(gè)實(shí)例在圖6的剖面圖中示出。在圖6中，與圖5中所示的相同部分用相同的數(shù)字標(biāo)明。在圖6中，為了便于更清楚地理解，例如，各部件的大小和比例不同于實(shí)際使用的。如圖6中所示，液晶顯示器與圖5中所示的液晶顯示器相同，除了部件所布置的位置部分不同。在該液晶顯示器中，本發(fā)明的光學(xué)裝置101還包括棱鏡片22和擴(kuò)散板23。在本發(fā)明的光學(xué)裝置101中，棱鏡片22布置在與色純度改進(jìn)板11的反射型起偏器10—側(cè)相反的一側(cè)。此外，在本發(fā)明的光學(xué)裝置101中，擴(kuò)散板23布置在與棱鏡片22的色純度改進(jìn)板11一側(cè)相反的一側(cè)。除這些部件以外的構(gòu)造與圖5中所示的液晶顯示器的構(gòu)造相同。在圖6所示的液晶顯示器(光學(xué)裝置lOl)中，安裝色純度改進(jìn)板ll的位置可以是任何地方，只要其在反射型起偏器10和反射層13之間即可。安裝色純度改進(jìn)板ll的位置可以在例如棱鏡片22和擴(kuò)散板23之間。此外，安裝色純度改進(jìn)板11的位置可以在例如擴(kuò)散板23和導(dǎo)光板21之間。根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器構(gòu)造的還另一個(gè)實(shí)例在圖7的剖面圖中示出。在閨7中，與圖5和6中所示的相同部分用相同的數(shù)字標(biāo)明。在圖7巾，為了便于更清楚地理解，例如，各部件的大小和比例不同于實(shí)際使用的。如圖7中所示，該液晶顯示器與圖6中所示的液晶顯示器相同，除了本發(fā)明光學(xué)裝置的部件部分地不同。在該液晶顯示器中，本發(fā)明的光學(xué)裝置102包括第一擴(kuò)散板23a、第二擴(kuò)散板23b、和第三擴(kuò)散板23c，以代替圖6所示的本發(fā)明光學(xué)裝置101的棱鏡片22和擴(kuò)散板23。在本發(fā)明的光學(xué)裝置102中，第一擴(kuò)散板23a布置在與色純度改進(jìn)板11的反射型起偏器10—側(cè)相反的一側(cè)。在本發(fā)明光學(xué)裝置102中，第二擴(kuò)散板23b布置在與第一擴(kuò)散板23a的色純度改進(jìn)板U—側(cè)相反的一側(cè)。此外，在本發(fā)明的光學(xué)裝置102中，第三擴(kuò)散板23c布置在與第二擴(kuò)散板23b的第一擴(kuò)散板23a—側(cè)相反的一側(cè)。在圖7所示的液晶顯示器(光學(xué)裝置102)中，安裝色純度改進(jìn)板11的位置可以是任何地方，只要其在反射型起偏器10和反射層13之間即可。安裝色純度改進(jìn)板11的位置可以在例如第二擴(kuò)散板23b和第三擴(kuò)散板23c之間。此外，安裝色純度改進(jìn)板ll的位置可以在例如第三擴(kuò)散板23c和導(dǎo)光板21之間。實(shí)施例接下來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明不以任何方式受以下實(shí)施例的限制或限定。在各實(shí)施例中，僅需要R光，其它光都不需要。[實(shí)施例1]<色純度改進(jìn)板的生產(chǎn)>在30重量％的聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液中加入上述結(jié)構(gòu)式(1)所示的熒光物質(zhì)("LumogenFRed305，，(商品名)，BASFCorporation生產(chǎn))，并使其溶解，以便其相對(duì)于聚甲基丙烯酸甲酯為0.19重量％。將該溶液涂敷在進(jìn)行了分離處理的PET薄膜基材上，用敷料器形成涂膜。在80°C下將其干燥30分鐘。由此得到薄膜。干燥后，將所述薄膜與PET薄膜基材分離，由此得到僅由3(Him厚的發(fā)光層構(gòu)成的色純度改進(jìn)板。<安裝到液晶顯示器上>以如圖5所示的方式將色純度改進(jìn)板11安裝到包括光學(xué)裝置100的液晶顯示器上，然后用分光光度計(jì)("MultiChannelPhotoDetectorMCPD-3000"(商品名)，OtsukaElectronicsCo"Ltd.生產(chǎn))測(cè)量其發(fā)射光譜。此情況下，使分光光度計(jì)的光接收單元與液晶顯示器的顯示一側(cè)(圖5中的上側(cè))緊密接觸。[實(shí)施例2按照與實(shí)施例1中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了色純度改進(jìn)板11以如圖6所示的方式安裝在包括光學(xué)裝置101的液晶顯示器上。l實(shí)施例3按照與實(shí)施例2中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了色純度改進(jìn)板11安裝在棱鏡片22和擴(kuò)散板23之間。[實(shí)施例4按照與實(shí)施例2中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了色純度改進(jìn)板11安裝在擴(kuò)散板23和導(dǎo)光板21之間。[實(shí)施例51<色純度改進(jìn)板的生產(chǎn)>在30重量％的聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液中加入上述結(jié)構(gòu)式(2)所示的熒光物質(zhì)("PlastRedD-54"(商品名)，ArimotoChemicalCo.,Ltd.生產(chǎn))，并使其溶解，以便其相對(duì)于聚甲基丙烯酸甲酯為0.21重量％。將該溶液涂敷在己進(jìn)行了分離處理的PET薄膜基材上，用敷料器形成涂膜。在80。C下將其干燥30分鐘。由此得到薄膜。干燥后，將所述薄膜與PET薄膜基材分離，由此得到僅由63卞m厚的發(fā)光層構(gòu)成的色純度改進(jìn)板。<安裝到液晶顯示器上>按照與實(shí)施例1中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了將色純度改進(jìn)板11按照?qǐng)D7中所示的方式安裝在包括光學(xué)裝置102的液晶顯示器上。l實(shí)施例6按照與實(shí)施例5中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了色純度改進(jìn)板11安裝在第二擴(kuò)散板23b和第三擴(kuò)散板23c之間。l實(shí)施例7按照與實(shí)施例5中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了色純度改進(jìn)板11安裝在第三擴(kuò)散板23c和導(dǎo)光板21之間。[實(shí)施例8<色純度改進(jìn)板的生產(chǎn)>在30重量％的聚甲基丙烯酸甲酯的甲苯溶液中加入上述結(jié)構(gòu)式(3)所示的熒光物質(zhì)("PlastRed8355"(商品名)，ArimotoChemicalCo.，Ltd.生產(chǎn))，并使其溶解，以便其相對(duì)于聚甲基丙烯酸甲酯為0.19重量％。將該溶液涂敷在已進(jìn)行了分離處理的PET薄膜基材上，用敷料器形成涂膜。在80°C下將其干燥30分鐘。由此得到薄膜。干燥后，將所述薄膜與PET薄膜基材分離，由此得到僅由31卞m厚的發(fā)光層構(gòu)成的色純度改進(jìn)板。<安裝到液晶顯示器上>按照與實(shí)施例1中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了將色純度改進(jìn)板11以圖7中所示的方式安裝在包括光學(xué)裝置102的液晶顯示器上。[實(shí)施例9j按照與實(shí)施例8中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了色純度改進(jìn)板11安裝在第二擴(kuò)散板23b和第三擴(kuò)散板23c之間。l實(shí)施例10]按照與實(shí)施例8中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了色純度改進(jìn)板11安裝在第三擴(kuò)散板23c和導(dǎo)光板21之間。對(duì)比例1按照與實(shí)施例1中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了色純度改進(jìn)板11安裝在第一偏振片231上。l對(duì)比例2]按照與實(shí)施例1中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了色純度改進(jìn)板11安裝在第二偏振片232和擴(kuò)散板23之間。[對(duì)比例3按照與實(shí)施例2中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了色純度改進(jìn)板11安裝在第二偏振片232和反射型起偏器10之間。對(duì)比例4按照與實(shí)施例5中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了色純度改進(jìn)板11安裝在第二偏振片232和反射型起偏器10之間。[對(duì)比例51按照與實(shí)施例8中相同的方法測(cè)量發(fā)射光譜，除了色純度改進(jìn)板11安裝在第二偏振片232和反射型起偏器10之間。實(shí)施例1~4和對(duì)比例1~3中的發(fā)射光譜測(cè)量結(jié)果在圖11~17中示出，同時(shí)還給出了在液晶顯示器上未安裝色純度改進(jìn)板的空白試驗(yàn)的發(fā)射光譜測(cè)量結(jié)果。以下表1給出了在所有實(shí)施例和對(duì)比例中在580nni(黃光)處和650nm(R)處的光譜強(qiáng)度比，得到這些值時(shí)將空白試驗(yàn)視為1。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>從以上表1和圖11~17可知，與使用同樣熒光物質(zhì)的對(duì)比例1~3相比，在實(shí)施例1~4中580nm處不需要的黃光的發(fā)射減少了大約50~60%，650nm處需要的R光的發(fā)射增加了大約兩倍。從以上表l可理解，與使用同樣熒光物質(zhì)的對(duì)比例4相比，在實(shí)施例5~7中580nm處不需要的黃光的發(fā)射減少了大約10~20%，而在650nm處需要的R光的發(fā)射增加了大約10~20%。類似地，從以上表l可知，與使用同樣熒光物質(zhì)的對(duì)比例5相比，在實(shí)施例8~10中580nm處不需要的黃光的發(fā)射減少了大約10~20%，而在650nm處需要的R光的發(fā)射增加了大約10~20%。如上所述，本發(fā)明的光學(xué)裝置能防止圖像顯示器中發(fā)生顏色和亮度不均勻，同時(shí)改善透射光的色純度，還可以改善圖像顯示器的顏色再現(xiàn)性。本發(fā)明的光學(xué)裝置和包括該光學(xué)裝置的圖像顯示器可以用于例如諸如臺(tái)式PC、筆記本電腦和復(fù)印機(jī)的辦公設(shè)備；諸如移動(dòng)電話、鐘表、數(shù)碼相機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)和手提游戲機(jī)的便攜裝置；諸如攝象機(jī)、電視機(jī)和微波爐的家用電器；諸如后監(jiān)視器、汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)監(jiān)視器和汽車(chē)音頻的車(chē)載設(shè)備；諸如商場(chǎng)信息監(jiān)視器的顯示設(shè)備；諸如警戒監(jiān)視器的保安設(shè)備；以及諸如健康監(jiān)視器和醫(yī)用監(jiān)視器的健康和醫(yī)療設(shè)備。然而，對(duì)其應(yīng)用沒(méi)有限定，可將其用于廣泛的領(lǐng)域中?？梢栽诓槐畴x本發(fā)明精神或本質(zhì)特征下以其它形式實(shí)施。本申請(qǐng)中公開(kāi)的實(shí)施方案在所有方面都應(yīng)被視為是說(shuō)明性的而非限定性的。本發(fā)明的范圍應(yīng)由后附的權(quán)利要求而不是以上的說(shuō)明書(shū)來(lái)限定，在等同權(quán)利要求的意義和范圍內(nèi)發(fā)生的所有改變都應(yīng)被包含在其中。權(quán)利要求1.一種光學(xué)裝置，其特征在于，其包括光源裝置；反射層；色純度改進(jìn)板；和反射型起偏器，其中所述色純度改進(jìn)板包括發(fā)光層，該發(fā)光層具有通過(guò)吸收目標(biāo)波長(zhǎng)帶以外的特定波長(zhǎng)帶的光、并將所吸收的光轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)波長(zhǎng)帶的發(fā)射光來(lái)改善目標(biāo)波長(zhǎng)帶的顏色純度的發(fā)光手段，從所述光源裝置發(fā)出的光通過(guò)所述反射型起偏器射到外面，所述色純度改進(jìn)板被布置在所述反射型起偏器和所述反射層之間，和所述光源裝置被布置在選自以下位置的至少一個(gè)位置所述色純度改進(jìn)板和所述反射層之間的位置、所述反射型起偏器和所述色純度改進(jìn)板之間的位置、以及與所述反射層的所述色純度改進(jìn)板一側(cè)相反一側(cè)的位置。2.權(quán)利要求1的光學(xué)裝置，其中所述光源裝置被布置在所述色純度改進(jìn)板和所述反射層之間的位置。3.權(quán)利要求1的光學(xué)裝置，其中所述發(fā)光層由母體聚合物和熒光物質(zhì)形成。4.權(quán)利要求3的光學(xué)裝置，其中所述熒光物質(zhì)為由以下而成的組選擇的至少一種熒光素類、若丹明類、香豆素類、丹磺酰類、7-硝基苯并-2-氧雜-l,3-二唑型顏料、芘、二萘嵌苯系、藻膽蛋白系、花菁染料、蒽醌系、硫靛系、和苯并吡喃系。5.權(quán)利要求4的光學(xué)裝置，其中所述熒光物質(zhì)為二萘嵌苯系熒光物質(zhì)。6.權(quán)利要求5的光學(xué)裝置，其中所述二萘嵌苯系熒光物質(zhì)由以下結(jié)構(gòu)式(l)表示(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中四個(gè)x的每一個(gè)為鹵素基或垸氧基，而各個(gè)x可以彼此相同或不同，并且兩個(gè)R的每一個(gè)為芳基或烴基，而各個(gè)R可以彼此相同或不同。7.權(quán)利要求4的光學(xué)裝置，其中所述熒光物質(zhì)為硫靛系熒光物質(zhì)。8.權(quán)利要求7的光學(xué)裝置，其中所述硫靛系熒光物質(zhì)由以下結(jié)構(gòu)式(2)表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>9.權(quán)利要求4的光學(xué)裝置，其中所述熒光物質(zhì)為蒽醌系熒光物質(zhì)。10.權(quán)利要求9的光學(xué)裝置，其中所述蒽醌系熒光物質(zhì)由以下結(jié)構(gòu)式(3)表示11.權(quán)利要求3的光學(xué)裝置，其中所述母體聚合物為由以下而成的組選擇的至少一種聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯系樹(shù)脂、聚碳酸酯系樹(shù)脂、聚降冰片烯系樹(shù)脂、聚乙烯醇系樹(shù)脂、和纖維素系樹(shù)脂。12.權(quán)利要求11的光學(xué)裝置，其中所述母體聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯。13.權(quán)利要求1的光學(xué)裝置，其中被所述發(fā)光層吸收的光的特定波長(zhǎng)帶是560~610nm的范圍，而由所述發(fā)光層發(fā)出的光的目標(biāo)波長(zhǎng)帶是610~700nm的范圍。14.權(quán)利要求1的光學(xué)裝置，其還包括導(dǎo)光板，其中從所述光源裝置發(fā)出的光通過(guò)導(dǎo)光板離開(kāi)射到達(dá)所述反射型起偏器側(cè)。15.—種圖像顯示裝置，其包括光學(xué)裝置，和顯示面板，所述顯示面板包括顯示層和濾色片，所述顯示面板和所述光學(xué)裝置的布置使得所述顯示層位于所述濾色片和所述光學(xué)裝置之間，并且從所述光學(xué)裝置發(fā)出的光穿過(guò)顯示層，然后進(jìn)入所述濾色片，其中，所述光學(xué)裝置為權(quán)利要求1的光學(xué)裝置。16.—種液晶顯示裝置，其包括光學(xué)裝置，和液晶面板，所述液晶面板包括液晶層和濾色片，所述液晶面板和所述光學(xué)裝置的布置使得所述液晶層位于所述濾色片和所述光學(xué)裝置之間，并且從所述光學(xué)裝置發(fā)出的光穿過(guò)液晶層，然后進(jìn)入所述濾色片，其中所述光學(xué)裝置為權(quán)利要求1的光學(xué)裝置。全文摘要提供了一種光學(xué)裝置，該光學(xué)裝置能防止圖像顯示器中發(fā)生顏色和亮度不均勻，同時(shí)可改善透射光的色純度和圖像顯示器的顏色再現(xiàn)性，并具有出色的實(shí)用性。該光學(xué)裝置包括光源裝置、反射層、色純度改進(jìn)板、和反射型起偏器。所述板包括發(fā)光層，該發(fā)光層具有通過(guò)吸收目標(biāo)波長(zhǎng)帶以外的特定波長(zhǎng)帶的光、并將所吸收的光轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)波長(zhǎng)帶的發(fā)射光來(lái)改善目標(biāo)波長(zhǎng)帶的顏色純度的發(fā)光手段。從所述光源裝置發(fā)射的光通過(guò)反射型起偏器射到達(dá)外面。所述板被布置在反射型起偏器和反射層之間。光源裝置被布置在所述板和反射層之間的位置。文檔編號(hào)C09K11/00GK101241265SQ20081000944公開(kāi)日2008年8月13日申請(qǐng)日期2008年2月2日優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日發(fā)明者坂本亨枝,大谷彰,長(zhǎng)澤德申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社