[发明专利]线性极化光转换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种线性极化光转换器(linearly polarized lightconverter)，特别是涉及一种应用于微晶投影机(micro-liquid-crystalprojector)的线性极化光转换器。

背景技术

因应科技产业的发展，光电技术领域的相关产业需借由提升背光模组(backlight module)中的极化效率(polarization efficiency)来满足微晶投影技术[即，硅基液晶(liquid crystal on silicon，简称LCOS)]所应具备的高显示对比(contrast ratio)的需求。

参阅图1，US 2009/0040608A1揭露一种极化转换器1，包含：一个周期性(periodic)排列的凸条与沟渠的金属绕射光栅(diffractiongrating)11，及一个与该金属绕射光栅11间隔设置的极化分光器(polarization beam splitter，简称PBS)12。

在微晶投影技术相关领域中，微晶投影技术相关领域者可利用该极化转换器1来增加线性极化光的输出量，并借此提升微晶投影机的能源效率。一般而言，自一台微晶投影机的一个背光模组(图未示)所产生的非极化的光波(unpolarized waves)主要是由随机偏振的光波所构成。而前述的线性极化光所指的即是光的偏振方向固定在一直线上的光波，例如，横磁波(transverse magnetic waves，简称TM波)或横电波(transverse electricwaves，简称TE波)。

再参阅图1，此处值得说明的是，当一非极化的光波10在接触到该极化分光器12后，会使得TM波及TE波其中一者通过并反射其中另一者。经前述说明可知，以背光模组所产生的光源总量为100％来计算，将有50％的光源在极化转换的过程中被牺牲掉。因此，该金属绕射光栅11于该极化转换器1的主要作用是在于，将被反射回该金属绕射光栅11的线性极化光(如TE波)101转变成椭圆极化的光波10’[也就是说，极化可分解成含有线性极化光(TE波)101与线性极化光(TM波)102的组合]，并将此被转变为椭圆极化的光波10’再度地反射回该极化分光器12，供该极化分光器12将线性极化光(如TM波)102传递出该极化分光器12，经由如此的极化回收循环(polarization recycling)进而提升该极化转换器1的极化转换效率，并满足微晶投影技术对于节能的需求。

又，此处也需说明的是，由于金属绕射光栅主要是由多数的凸条与沟渠以周期性排列的方式所构成的阵列；因此，对于冷阴极萤光灯管(cold-cathode fluores cent lamp，简称CCFL)所产生的圆柱电磁波(cylindrical wave)而言，直线偏极光的极化转换(polarizationconversion)效率将受金属绕射光栅所摆的方位角所影响。换句话说，金属绕射光栅的光栅向量(grating vector)需与圆柱电磁波的入射平面(incident plane)约成45度夹角，才会有较高的极化转换效率。在此，圆柱电磁波有唯一的入射平面。然而，对于其他非长管状光源所产生的电磁波而言，其入射平面并非唯一，所以无法调整光栅向量方位角以求得最佳极化转换效率。因此，对于US 2009/0040608A1所揭露的极化转换器1来说，该极化转换器1因使用该金属绕射光栅11，所以比较适合搭配使用CCFL来做为背光源。

为了提升极化效率，此技术领域需透过多道精准且交替的微影(photolithography)程序与蚀刻(etching)程序来制作金属绕射光栅，不只需花费大量的时间成本与设备成本，此外，碍于金属绕射光栅本身的外观结构又只能局限于搭配使用以CCFL做为光源的背光模组；因此，降低极化转换器的生产成本并增加其可搭配使用的非管状光源的选择性，是此技术领域所需突破的主要课题。

由此可见，上述现有的极化光转换器在结构与使用上显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决线性极化光转换器存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的线性极化光转换器，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的是在提供一种线性极化光转换器。该线性极化光转换器可提供生产节能以及成本较低的线性极化光，并增加其可搭配使用的光源的选择性。