包括压敏粘接剂的偏振分光器及其制造方法技术

公开一种偏振分光器（ＰＢＳ），其包括多层反射式偏振膜，压敏粘接剂设置于所述多层反射式偏振膜上，第一刚性覆盖物设置于所述压敏粘接剂上。该ＰＢＳ可以用于多种应用场合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体涉及偏振分光器以及这种器件在例如信息显示系统中的应用，更具体地涉及反射式投影系统。
技术介绍
光学成像系统通常包括将图像施加到光束上的透射式或反射式成像器，也称为光阀或光阀阵列。透射式光阀通常是半透明的，允许光通过。另一方面，反射式光阀只反射所选择的一部分输入光束来形成图像。反射式光阀具有重要的优势，即控制电路可以置于反射面后面，并且当基板材料不受它们的不透明性限制时，可以使用更先进的集成电路技术。通过使用反射式液晶微型显示器作为成像器，有可能获得潜在的经济而紧凑的新型液晶显示器(LCD)投影仪结构。很多反射式LCD成像器对入射光的偏振进行旋转。也就是说，成像器反射偏振光时要么基本上不改变其偏振态而得到最暗的状态，要么将偏振旋转某一角度以提供所期望的灰度等级。在这些系统中，90°的旋转提供了最亮的状态。因此，偏振光束通常用作反射式LCD成像器的输入光。所期望的紧凑的布置包括位于偏振分光器(PBS)与成像器之间的折叠光路，其中照明光束和从成像器反射的投影图像共享PBS与成像器之间的同一物理空间。PBS将入射光与偏振旋转的图像光分离。投影系统中所使用的传统PBS，有时候称为MacNeille偏振器，使用以布鲁斯特角(Brewster’s angle)设置的无机介电膜堆。s偏振光会被反射，而p偏振光透射穿过偏振器。单个成像器可以用来形成单色图像或者彩色图像。多个成像器通常用来形成彩色图像，在这样的情况下，照明光被分成不同颜色的多根光束。分别将图像施加到每一根光束上，然后将这些光束重新组合成以形成全色图像。
技术实现思路
一般来说，本专利技术涉及一种用于改进投影系统的性能的装置。具体地说，本专利技术是以成像核心为基础，所述成像核心包括图像质量、稳定性和寿命得到提高的偏振分光器(PBS)。本专利技术提供一种PBS，所述PBS包括设置在多层反射式偏振膜与刚性覆盖物之间的压敏粘接剂。设置在所述多层反射式偏振膜与所述刚性覆盖物之间的所述压敏粘接剂的组合可以减小PBS组件内应力引起的双折射。另外，与其它粘接剂相比，设置在所述多层反射式偏振膜与所述刚性覆盖物之间的所述压敏粘接剂的组合可以提供表现出更高图像质量、更高组件稳定性和更高寿命的PBS组件。在本专利技术的PBS结构中使用两个(或多个)膜可以减小投影屏幕上的模糊现象，并且可以通过层压方法有效形成。双膜结构可以与任何材料的覆盖物(例如，棱镜)一起使用。这种材料包括玻璃。玻璃可以具有任何折射率，但折射率的范围通常在1.4到1.8之间，并且可以在1.4到1.6之间。这种低折射率玻璃可以减少像散。本专利技术的一个实施例提供一种偏振分光器(PBS)，所述PBS包括多层反射式偏振膜、设置在所述多层反射式偏振膜上的压敏粘接剂以及设置在所述压敏粘接剂上的第一刚性覆盖物。可选的第二刚性覆盖物可以邻近所述多层反射式偏振膜设置。可选的结构粘接剂可以设置在所述多层反射式偏振膜与所述第二刚性覆盖物之间。本专利技术的另一个实施例涉及一种偏振分光器(PBS)，所述PBS包括第一多层反射式偏振膜和接近所述第一多层反射式偏振膜的第二多层反射式偏振膜。所述第二多层反射式偏振膜的主面面对所述第一多层反射式偏振膜的主面。粘接剂设置在所述第一多层反射式偏振膜与所述第二多层反射式偏振膜之间。第一压敏粘接剂设置在所述第一多层反射式偏振膜上。第一刚性覆盖物设置在所述压敏粘接剂上，并且第二刚性覆盖物邻近所述第二多层反射式偏振膜设置。本专利技术的另一个实施例涉及一种投影系统，所述投影系统包括产生光的光源以及成像核心，所述成像核心用于将图像施加到从光源产生的光上以便形成图像光。所述图像核心包括至少一个偏振分光器和至少一个成像器。所述偏振分光器包括多层反射式偏振膜；压敏粘接剂，其设置在所述多层反射式偏振膜上并且位于所述光源与所述多层反射式偏振膜之间；以及第一刚性覆盖物，其设置在所述压敏粘接剂上。所述系统还包括投影透镜系统，所述投影透镜系统用于投影来自所述成像核心的图像光。本专利技术的另一个实施例涉及一种制造偏振分光器的方法，所述方法包括在多层反射式偏振膜与第一刚性覆盖物之间设置压敏粘接剂，以便形成偏振分光器。所述方法还可以包括邻近所述多层反射式偏振膜设置第二刚性覆盖物。可以在所述多层反射式偏振膜与所述第二刚性覆盖物之间设置可选的结构粘接剂。本专利技术的另一个实施例涉及一种制造偏振分光器的方法，所述方法包括在第一多层反射式偏振膜与第一刚性覆盖物之间设置第一压敏粘接剂；在第二多层反射式偏振膜与第二刚性覆盖物之间设置第二压敏粘接剂；并且邻近所述第二多层反射式偏振膜设置所述第一多层反射式偏振膜，以便形成偏振分光器。可以在所述第一多层反射式偏振膜与所述第二多层反射式偏振膜之间设置可选的结构粘接剂。根据下面说明、附图以及权利要求书可以理解本专利技术的其它特征和优势。附图说明结合附图阅读下面对于本专利技术各个实施例的详细说明将可以更完整地理解本专利技术，其中图1示意性显示具有多层反射式偏振膜的PBS的实施例；图2示意性显示具有两个多层反射式偏振膜的PBS的实施例；图3示意性显示基于单个反射式成像器的投影单元的实施例；以及图4示意性显示基于多个反射式成像器的投影单元的另一个实施例。具体实施例方式本专利技术适用于光学成像器，并且特别适用于可以产生高质量、低像差投影图像的大数值孔径光学成像系统。如名称为“使用宽角笛卡尔偏振分光器的反射式LCD反射系统(REFLECTIVE LCD REFLECTION SYSTEM USING WIDE-ANGLECARTESIAN POLARIZING BEAM SPLITTER)”的美国专利No.6486997B1中所述，一种示例性的光学成像系统包括宽角笛卡尔偏振分光器(PBS)。笛卡尔PBS是这样一种PBS，其中透射和反射光束的偏振是以不变的、通常正交的PBS主轴为参照。相反，对于非笛卡尔PBS，分离光束的偏振基本上取决于光束入射在PBS上的入射角。笛卡尔PBS的一个例子是多层反射式偏振膜，作为示例，该膜可以是由各向同性和双折射材料的交替层构成的膜。如果将膜的平面看作x-y平面，并且在z方向测量膜的厚度，那么z折射率就是具有平行于z方向的电矢量的光在双折射材料中的折射率。同样，x折射率是具有平行于x方向的电矢量的光在双折射材料中的折射率，y折射率是具有平行于y方向的电矢量的光在双折射材料中的折射率。对于多层反射式偏振膜，双折射材料的y折射率与各向同性材料的折射率基本上相同，而双折射材料的x折射率不同于各向同性材料的折射率。如果层的厚度选择得合适，那么该膜就会反射在x方向偏振的可见光，而透射在y方向偏振的光。可以使用的多层反射式偏振膜的一个例子是具有匹配的z折射率的偏振膜，其中双折射材料的z折射率与双折射材料的y折射率基本上相同。具有匹配的z折射率的偏振膜在美国专利5882774和5962114以及下列共同转让的美国专利申请中已经进行了描述2001年5月31日提交的60/294940、2002年5月28日提交的2002-0190406、2002年5月28日提交的2002-0180107、2002年11月27日提交的10/306591以及2002年11月27日提交的10/306593。具有匹配的z折射率的偏振膜也在美国专利66097本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏振分光器，包括：多层反射式偏振膜；压敏粘接剂，其设置在所述多层反射式偏振膜上；以及第一刚性覆盖物，其设置在所述压敏粘接剂上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯L布鲁佐内，程铭，卢盈裕，马家颖，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]