[发明专利]偏振转换装置及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2009年7月6日一起提交的韩国专利申请No.10-2009-0061385、No.10-2009-0061390、No.10-2009-0061391和No.10-2009-0061392的在先申请日期和优先权的权益，通过引用将其内容全部包含于此。

技术领域

本公开内容涉及一种偏振转换装置及其制造方法。

背景技术

在液晶显示(liquid crystal display，LCD)板的液晶层上设置的吸收性偏振片(absorbing polarizer)基本上吸收50％的入射的非偏振光，这使得近来展开了积极的研究，以通过替换所述吸收性偏振片或将大部分入射到所述偏振片上的光转换为与所述偏振片的透光轴平行的起偏光来增加光学效率。

一种研究尝试为，利用PBS(Polarizing Beam Splitter，偏振分束器)将入射的非偏振束分成两个正交的线偏振束，并在一个线偏振束路径上有选择地安放相移片(phase plate)以便将该偏振方向转动90度，从而将入射到LCD板上的所有偏振束都转换为特定状态的线偏振束，由此消除在所述吸收性偏振片上的光吸收，以增加光学效率。

如上所述，一种安装有PBS和相移片以便将所有偏振束转换为具有特定状态的线偏振束的装置被称作偏振转换装置。

然而，如图1所示，在常规的偏振转换装置中，因为相移片13必须通过单独的过程对应着PBS阵列11中的斜面(pitch)12而贴上，所以PBS阵列11中的所述斜面与相移片13之间会产生不正确的对准，从而导致偏振转换效率低下。当随着技术的进步要求所述偏振转换装置小型化时，所述相移片贴附方法会产生很多问题。

所述偏振转换装置小型化时，相移片的厚度会导致边缘效应进一步突出，并且当不能将通过边缘的光的偏振正确地转换时，会出现问题。

作为克服所述常规偏振转换装置中的不利因素的一个措施，本公开内容的发明人成功地进行了许多实验和研究，以防止小尺寸投影机可使用的偏振转换装置中相移片对准不正确，并减小所述相移片的厚度所导致的边缘效应。

发明内容

在本公开内容的第一示范性实施例中，提供一种偏振转换装置及其制造方法，该方法使用简单的制造过程交替形成光轴不同的相位延迟器以减少不正确对准所造成的光学损失，并大大地提高偏振转换效率和光学使用效率。

在本公开内容的第一示范性实施例中，所述偏振转换装置包括：偏振分离单元和相位延迟器，所述偏振分离单元排列有多个单元块，所述多个单元块包括在其上表面和下表面之间的透射第一偏振束并且反射第二偏振束的光学分离部，所述相位延迟器对应于所述偏振分离单元的每个单元块的上表面进行对准，在所述相位延迟器中第一区域和第二区域交替形成，其中，所述相位延迟器的所述第一和第二区域中的某一区域对所述偏振光进行转换，而另一区域则原样出射所述偏振光。

在所述第一示范性实施例中，所述第一区域形成与所述第一偏振方向平行或垂直的光轴，所述第二区域形成相对于所述第一区域以45度倾斜的光轴。

在所述第一示范性实施例中，提供一种制造所述偏振转换装置的方法，该方法包括：准备偏振分离单元，所述偏振分离单元由多个单元块进行排列，所述多个单元块包括根据偏振方向将光分成两束的光学分离部；在所述基板上涂布光学对准膜；在所述光学对准膜上照射紫外(UV)光使其对准参考方向；沿着由透射区和非透射区交替形成的掩膜图案在与所述参考方向对准的所述光学对准膜上照射紫外光，所述光学对准膜部分地相对于所述参考方向以45度倾斜；在所述光学对准膜上涂布并固化反应型液晶。

根据上述配置，能够以简单的过程容易地制造本公开内容所述的偏振转换装置，从而使其免于小型化所导致的限制，并防止角落附近的光损失。

在本公开内容的第二示范性实施例中，提供一种偏振转换装置及其制造方法，该方法用来在基板上连续地形成光轴不同的相位延迟器，将其附着到偏振分离单元上，并减小不正确对准所导致的光损失，由此，利用简单的制造过程能够大大地提高偏振转换效率和光学使用效率。

在本公开内容的第二示范性实施例中，提供一种偏振转换装置，该装置包括：偏振分离单元，所述偏振分离单元由多个单元块进行排列，所述多个单元块包括透射第一偏振束并且反射第二偏振束的光学分离部；以及相位延迟器，所述相位延迟器带着基板形成在所述偏振分离单元上，并由与所述偏振分离单元的各个单元块相对应而对准的第一区域和第二区域交替排列。