CN101943800A - 偏振转换装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开内容涉及一种偏振转换装置及其制造方法，其中，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区域和第二区域中的任一个区域对所述偏振光进行转换，而另一个区域则原样出射所述偏振光。

Description

偏振转换装置及其制造方法

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。

在所述第二示范性实施例中，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方向，所述第二区域形成相对于所述第一区域以45度倾斜的光轴方向。

在所述第二示范性实施例中，提供一种制造偏振转换装置的方法，该方法包括：在所述偏振分离单元上涂布光学对准膜；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；通过在所述光学对准膜上涂布并固化反应型液晶形成由具有不同光轴的第一区域和第二区域交替排列的相位延迟层；以及在所述偏振分离单元的所述单元块上附着并对准所述相位延迟层的所述第一区域和所述第二区域。

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。

此外，一个优点是，根据希望的偏振类型，所述相位延迟元件能够有各种附着位置，因为，所述相位延迟元件形成在所述基板上并附着在所述PBS上。

在本公开内容的第三示范性实施例中，提供一种相位延迟板、包含所述相位延迟板的偏振转换装置及其制造方法，该方法用来连续地形成光轴不同的相位延迟板，以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。

在本公开内容的第三示范性实施例中，提供一种偏振转换装置，该装置包括：基板；第一1/4波长转换层，该层形成在所述基板的一侧，并由第一区域和第二区域交替形成，其中，所述第一区域所具有的光轴在第一方向上，所述第二区域所具有的光轴垂直于所述第一区域的光轴；以及第二1/4波长转换层，该层形成在所述基板的另一侧，并且具有的光轴与与所述第一区域或所述第二区域中的某一光轴相同。

所述偏振转换装置可以进一步包括偏振分离单元，所述偏振分离单元附着在所述第一1/4波长转换层上，并由包含根据偏振方向将光分成两束的光学分离部的多个单元块进行排列。

在所述第三示范性实施例中，提供一种制造偏振转换装置的方法，该方法包括：在基板的一侧涂布第一光学对准膜；在所述第一光学对准膜上照射紫外光，使其相对于参考方向以+45度对准；在所述第一光学对准膜上照射紫外光，使其根据掩膜图案部分地以-45度对准；在所述第一光学对准膜上涂布并固化反应型液晶，以形成第一1/4波长转换层；在所述基板的另一侧涂布第二光学对准膜；在所述第二光学对准膜上照射紫外光，使其相对于参考方向以+45度或-45度对准；在所述第二光学对准膜上涂布并固化第二反应型液晶，以获得相位延迟板；以及在所述偏振分离单元的所述单元块上对准并附着到所述相位延迟板的所述第一1/4波长转换层。

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。

在本公开内容的第四示范性实施例中，提供一种制造偏振转换装置的方法，该方法用来连续地形成半波长相位延迟器并有选择性地去除所述半波长相位延迟器，由此，所述半波长相位延迟器能够容易地形成在所述偏振分离单元上。

在本公开内容的第四示范性实施例中，提供一种制造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第一单元块和第二单元块交替排列，各单元块包括根据偏振方向将光分成两束的光学分离部；在所述偏振分离单元上涂布对准材料；相对于参考方向以45度对准所述对准材料；在所述对准了的对准材料上涂布反应型液晶；以及部分地去除所述反应型液晶，使得所述反应型液晶只在所述第一单元块或所述第二单元块上排列，并形成半波长相位延迟器。

此外，在本公开内容的第五示范性实施例中，提供一种制造偏振转换装置的方法，该方法包括：在基板上涂布对准材料；相对于参考方向以45度对准所述对准材料；在所述对准了的对准材料上涂布反应型液晶；以预定间隔去除所述反应型液晶，从而形成半波长相位延迟器；以及只在所述偏振分离单元的第一单元块或第二单元块上排列并附着所述半波长相位延迟器。

根据上述配置，能够在简单的过程中容易地制造所述相位延迟元件，从而使其免于小型化所导致的限制。

附图说明

结合进来提供本公开内容的进一步理解并构成本申请的一部分的附图示出了本公开内容的实施例，并与描述一起用来解释本公开内容的原理。在附图中，

图1是现有技术所述的偏振转换装置的剖视图；

图2是本公开内容的第一示范性实施例所述的偏振转换装置的剖视图；

图3是图2中的“A”部分的局部放大图；

图4是透视图，示出了本公开内容的第一示范性实施例所述的偏振转换装置中的对准材料与参考方向的对准过程；

图5是透视图，示出了本公开内容的第一示范性实施例所述的偏振转换装置中的对准材料以45度角进行部分对准的过程；

图6是耦合透视图，示出了本公开内容的第一示范性实施例所述的复眼透镜与偏振转换装置的结合；

图7是本公开内容的第一示范性实施例所述的偏振转换装置的流程图；

图8是本公开内容的第二示范性实施例所述的偏振转换装置的剖视图；

图9是图8的局部放大图。

图10是透视图，示出了本公开内容的第二示范性实施例所述的偏振转换装置中的光学对准膜与参考方向的对准过程；

图11是透视图，示出了本公开内容的第二示范性实施例所述的偏振转换装置中的光学对准膜以45度角进行部分对准的过程；

图12是耦合透视图，示出了本公开内容的第二示范性实施例所述的复眼透镜与偏振转换装置的结合；

图13是本公开内容的第二示范性实施例所述的偏振转换装置的流程图；

图14是本公开内容的第三示范性实施例所述的偏振转换装置的剖视图；

图15是图14中的“A”部分的局部放大图；

图16是透视图，示出了本公开内容的第三示范性实施例所述的偏振转换装置中的对准材料与参考方向进行对准；

图17是透视图，示出了本公开内容的第三示范性实施例所述的偏振转换装置中的对准材料以45度角进行部分对准的过程；

图18是耦合透视图，示出了本公开内容的第三示范性实施例所述的复眼透镜与偏振转换装置的结合；

图19是本公开内容的第四示范性实施例所述的偏振转换装置的剖视图；

图20是图19的局部放大图；

图21是本公开内容的第五示范性实施例所述的偏振转换装置的剖视图；

图22是透视图，示出了本公开内容的第四示范性实施例所述的偏振转换装置中的对准材料与参考方向进行对准；

图23是透视图，示出了本公开内容的第四示范性实施例所述的偏振转换装置中的对准材料以45度角进行部分对准的过程；

图24是耦合透视图，示出了本公开内容的第四示范性实施例所述的复眼透镜与偏振转换装置的结合；

图25是本公开内容的第四示范性实施例所述的偏振转换装置的流程图。

具体实施例

尽管本公开内容可以通过各种修改和示范性实施例来实现，但仍将示出具体的示范性实施例，并提供其详细说明。不过，所述示范性实施例可以通过许多不同形式来实施，并且不应该解释成限制到这里所阐述的实施例上；相反，这些实施例的提供使得本公开内容彻底而完整，并且向本领域中的普通技术人员完整地传达了示范性实施例的概念。因此，描述部分旨在涵盖落在本公开内容的范围和新思想之内的所有这种改进、修正和变型。

同时，这里所使用的术语只是用来描述具体的实现，不是旨在限制本发明。这里的词语“第一”、“第二”等不指示任何顺序、数量或重要性，而是用来将一个元件与另一个元件区分开，而这里的词语“a”和“an”不表示对数量的限制，而是表示引用项至少存在一个。就是说，如这里所使用的那样，单数形式“a”、“an”和“the”旨在也包括复数形式，除非文中另有清楚的指示。

例如，在不偏离本公开内容的范围和精神的情况下，第二构成元件可以指示为第一构成元件，并且类似地，第一构成元件可以指示为第二构成元件。

应该明白，当提及某个元件与另一个元件相“连接”或“联结”时，该元件可以直接与所述另一元件相连接或联结，也可以存在中间元件。相比之下，当提及某个元件与另一个元件“直接相连接”或“直接相联结”时，则不存在中间元件。如这里所使用的那样，词语“和/或”包括一个或多个所列相关项的任何一项或所有组合，并且可以简写为“/”。

应该明白，尽管词语第一、第二等可以用在这里来描述各种元件，但这些元件不应受这些词语限制。这些词语只是用来将一个元件与另一个元件区分开。例如，在不偏离本公开内容的教义的情况下，第一区域/层可以用第二区域/层来冠名，类似地，第二区域/层可以用第一区域/层来冠名。

还应该明白，当词语“包括”或“包含”用在本说明书中时，指定了所声明的特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它的特征、区域、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其它们的组合的存在或添加。

另外，“示范性”只意味着一个例子，而不是最佳情况。也应该意识到，为了简单而容易理解起见，这里所描述的特征、层和/或元件相对于彼此用特定的尺寸和/或取向来示出，而实际尺寸和/或取向可以与所示的有本质上的不同。

就是说，在附图中，层、区域和/或其它元件的尺寸和相对尺寸为了清楚起见可以放大或缩小。在全文中，相同的附图标记指示相同的元件。

下面将参考附图详细描述本公开内容。

图2是本公开内容的第一示范性实施例所述的偏振转换装置的剖视图，而图3是图2中的“A”部分的局部放大图。

本公开内容的第一示范性实施例所述的偏振转换装置可以包括偏振分离单元110和相位延迟器130，偏振分离单元110用多个单元块进行排列，所述多个单元块包括在上表面和下表面之间透射第一偏振束并且反射第二偏振束的光学分离部111a，而相位延迟器130对应于偏振分离单元110中的每个单元块的上表面进行对准，其中第一区域和第二区域交替形成。

此时，可以在偏振分离单元110处设置用于收集光的复眼透镜(fly eyelens)900。

偏振分离单元110是一个概念元件，其中根据偏振方向将光分离，由此入射的是非偏振光，而出射的是偏振光。

偏振分离单元110可以配置有连续形成PBS(偏振分束器)面的PBS阵列110，其中，PBS面具有预定斜度，沿着所述偏振方向在上部板和下部板之间将光分成两束。

所述PBS面(下文中称作“光学分离部”)用包含一种或多种材料的多层涂层形成，在非偏振光入射的情形中，第一偏振束透射，而第二偏振束在所述PBS面上反射，其中，所述第一偏振束被定义为P波，P波存在于由光的入射面上的垂直向量和光传播(light-progressing)向量形成的平面上，所述第二偏振束被定义为与所述P波垂直的S波。

光学分离部111a向所述光学偏振方向倾斜45度，可以将具有对角型斜面的光学分离部111a视为单元块。

下面，为了方便起见，可以将PBS阵列110的所述单元块解释为包含上基板(upper substrate)和下基板之间的光学分离部的区域。

参看图3，在非偏振光入射到第一单元块111上的情形中，第一光学分离部111a透射并出射所述P波而反射所述S波。所述反射的S波相对于初始入射方向折射90度，从而入射在第二单元块112的第二光学分离部112a上，并被第二单元块112的第二光学分离部112a再次折射90度，从而出射到外面。

就是说，所述非偏振光中的P波从入射的第一单元块111直着(forthright)出射，同时，所述S波通过折射从第二单元块112出射，由此，光根据偏振方向被分成两束。所以，PBS阵列110由多个第一和第二单元块111、112形成，从而根据偏振方向将光分成两束。

此时，相位延迟器130将从PBS阵列110出射的光的相位延迟λ/2，从而将P波转换为S波，或将S波转换为P波。相位延迟器130由反应型介晶(reactive mesogen)形成，其中，第一区域131和第二区域132交替形成。第一区域131的光轴的角度与所述入射偏振方向平行或垂直，以透射入射偏振束，而第二区域132的光轴相对于所述入射偏振方向成45度角，以转换入射光的偏振。

第一和第二区域131、132相应地形成在PBS阵列110的每个单元块的上表面上。例如，如果相位延迟器130的第一区域131形成在PBS阵列110的第一单元块111上的话，第二区域132形成在第二单元块112上。

入射到相位延迟器130的第一单元块111上并透过的P波在通过相位延迟器130时无转换地透过或通过，而从第二单元块112向上出射的S波通过相位延迟器130的第二区域132，从而在相位上得到延迟，并转换成P波。于是，通过偏振转换装置100的所有的光都出射为P波。

反过来，相位延迟器130的第一区域131可以形成在PBS阵列110的第二单元块112上，而第二区域132可以形成在第一单元块111上，其中，通过偏振转换装置100的所有的光都出射为S波。

相位延迟器130的第一和第二区域131、132可以通过光学对准以0.3-0.7mm的间隔交替来形成精细图案，或者，第一和第二区域131、132可以具有同样的折射率，但具有不同的光轴。

所以，在小尺寸投影机的偏振转换装置中，相位延迟器130可以排列在PBS阵列110上，其中，第一区域131和第二区域132的折射率相同，使得通过第一区域131的光和通过第二区域132的光出射到预定方向上。

一个优点是光收集效果增强了，因为，通过第一区域131的光和通过第二区域132的光具有同样的传播方向。另一个优点是解决了光损失，因为，所述折射率是相同的，从而减小了折射角，由此，通过相位延迟器130的第一区域131的光经折射通过第二区域132的角落部分并免于损失。

此外，相位延迟器130的第一区域131和第二区域132均由20-50微米的薄膜形成，由此，在经PBS阵列110入射到相位延迟器130上的光中，光同时通过相位延迟器130的第一区域131和第二区域132的概率进一步减小。

在相位延迟器130的下方形成有对准材料120，对准材料120可以通过摩擦(rubbing)或光学对准以预定的角度来对准，并用来为相位延迟器130形成预定的光轴。对准材料120可以是光学对准膜120，并且可以根据预定间隔形成不同的对准方向。所述光学对准膜可以被称作光控对准膜(photoalignment film)。

更具体地说，对准材料120可以交替地形成有第一区121和第二区122，其中，第一区121根据预定间隔相对于光学偏振方向具有垂直或水平的角度，而第二区122相对于所述光学偏振方向具有45度角。

之后，在反应型液晶130覆盖在对准材料120上的情形中，反应型液晶130基于对准材料120的对准方向形成光轴，其中，相位延迟器130的第一区域131的光轴与所述光学偏振方向垂直或平行，而第二区域132的光轴相对于第一区域131的光轴成45度。

下面将描述在上述配置中光被对准的过程。

初始经复眼透镜收集非对准光，以使其入射到光学分离部111a上，其中，P波穿过光学分离部111a和相位延迟器130的所述第一区域而出射到外部。

此时，相位延迟器130的第一区域131配置有相对于P波的偏振方向平行或垂直的光轴，使得P波不发生折射而原样出射。

然而，S波经第一单元块111的第一光学分离部111a折射，从而入射到第二单元块112上，并由第二光学分离部112a反射，从而通过相位延迟器130的第二区域132，并出射到外部。相位延迟器130的第二区域132形成有相对于S波的偏振方向成45度的光轴，由此，S波被转换成P波，并出射为P波。所以，通过了偏振转换装置100的所有的光都被转换成P波，并作为P波出射到外部。

图4是透视图，示出了本公开内容的第一示范性实施例所述的偏振转换装置中的对准材料与参考方向的对准过程。图5是透视图，示出了本公开内容的第一示范性实施例所述的偏振转换装置中的对准材料以45度角部分对准的过程。图6是耦合透视图，示出了根据本公开内容的第一示范性实施例所述的复眼透镜与偏振转换装置的结合。图7是根据本公开内容的第一示范性实施例所述的偏振转换装置的流程图。

下面将描述本公开内容的第一示范性实施例所述的偏振转换装置100的制造方法。

首先，准备PBS阵列110，PBS阵列110排列有包含将光分成两束的光学分离部111a的多个单元块。之后，在PBS阵列110的所述单元块的上表面均匀地涂布光学对准膜120。此时，光学对准膜120的材料可以是聚酰亚胺族的有机材料，并且可以用在旋涂机中进行均匀涂布。

随后，如图4所示，在使用具有某个参考方向的第一UV偏振板600在光学对准膜120上照射UV的情形中，光学对准膜120与所述参考方向对准，其中，词语“参考方向”定义了当光入射时与所述对准膜的长度方向垂直或平行的方向，或者与所述对准膜的光学偏振方向垂直或平行的方向。

然后，在进行了平行或垂直对准的光学对准膜120上准备第二UV偏振板610，在第二UV偏振板610和相位延迟器130之间插入有图案的掩膜800，UV光照射到它们上。

此时，所述掩膜图案由透射区820和非透射区810交替形成，其中，透射区820和非透射区810的宽度均为0.3-0.7mm的细小间隔，并且与PBS阵列110的单元块的上表面的宽度以相同的方式形成。

例如，在PBS阵列110的单元块的上表面的宽度为0.5mm的情形中，透射区820和非透射区810的宽度均形成为0.5mm的相同宽度。

所以，在所述掩膜图案中的透射区820下方的部分122以45度角对准，由此，光学对准膜120的所述对准方向随着所述区域单元而变化。

通过上述过程，光学对准膜120由对准方向与所述光学偏振方向垂直或平行的区域121和以45度角倾斜对准的区域122交替形成，其中，所述交替区域与PBS阵列110的单元块111、112精确对应。

然而，光学对准膜120的对准方法不限于此。例如，可以根据掩膜800的图案只使预定区域与所述参考方向对准，并且可以根据掩膜800的图案使另一区域以45度角对准。

之后，如图6所示，在光学对准膜120上涂布了反应型液晶130的情形中，反应型液晶130所形成的光轴与光学对准膜120的所述对准方向相应，如果对膜120进行固化(cure)，那么，相位延迟器130的第一区域131和第二区域132能够与PBS阵列110中的所述单元块的上表面的宽度精确对准。应该注意，所述反应型液晶和所述相位延迟器使用相同的标记，因为所述反应型液晶形成了所述相位延迟器。

此时，可以在与PBS阵列110的形成有相位延迟器130的面相对的一面叠放复眼透镜900，以便能在PBS阵列110上收集非偏振光。

图8是本公开内容的第二示范性实施例所述的偏振转换装置的剖视图，而图9是图8的局部放大图。

本公开内容的第二示范性实施例所述的偏振转换装置可以包括偏振分离单元210和相位延迟器230，偏振分离单元210排列有多个单元块，所述多个单元块包括反射第一偏振束并且透射第二偏振束的光学分离部211a，而相位延迟器230对应着偏振分离单元110中的每个单元块211的上表面进行对准，其中第一区域231和第二区域232交替形成，并且在其上形成基板。

偏振分离单元210是一个概念元件，其中根据偏振方向将光分离，由此入射的是非偏振光，而出射的是偏振光。

偏振分离单元210可以配置有连续形成有PBS(偏振分束器)面的PBS阵列110，其中，PBS面具有预定斜度，沿着所述偏振方向在上部板和下部板之间将光分成两束。

所述PBS面(下文中称作“光学分离部”)用包含一种或多种材料的多层涂层形成，在非偏振光入射的情形中，第一偏振束透射，而第二偏振束在所述PBS面上反射，其中，所述第一偏振束被定义为P波，P波存在于由光的入射面上的垂直向量和光传播向量形成的平面上，所述第二偏振束被定义为与所述P波垂直的S波。

光学分离部211a向光学偏振方向倾斜45度，可以将均具有预定斜面的光学分离部211a、212a视为单元块。

下面，为了方便起见，可以将PBS阵列210的所述单元块解释为包含上基板和下基板之间的光学分离部的概念。

参看图9，在非偏振光入射到第一单元块211上的情形中，第一光学分离部211a透射并出射所述P波而反射所述S波。此时，由于第一光学分离部211a相对于光学入射方向倾斜45度，所以，所述反射的S波相对于初始入射方向折射90度，并且入射在第二单元块212的第二光学分离部212a上，并被第二单元块212的第二光学分离部212a再次折射90度，从而出射到外面。

就是说，所述非偏振光中的P波从入射的第一单元块211直着出射，同时，所述S波通过折射从第二单元块212出射，由此，光根据偏振方向被分成两束。所以，PBS阵列210由多个第一和第二单元块211、212形成，从而根据偏振方向将光分成两束。

此时，相位延迟层230将从PBS阵列210出射的光的相位延迟λ/2，从而将P波转换为S波，或将S波转换为P波。相位延迟层230由反应型介晶形成，其中，第一区域231和第二区域232交替形成在基板240上，以形成相位延迟器250。第一区域231的光轴的角度与所述入射偏振方向平行或垂直，以透射入射偏振束，而第二区域232的光轴相对于所述入射偏振方向成45度角，以转换入射光的偏振。

一个优点是，第一和第二区域231和232形成在基板240上而不在PBS阵列210上单独形成对准标记，从而相应地附着到PBS阵列210的每个单元块211、212的上表面上。

所以，优点在于，第一区域231和第二区域232形成在诸如玻璃或基膜(base film)的基板上来制造相位延迟层230，并根据希望的偏振有选择地附着在PBS阵列210上。

例如，如果相位延迟层230的第一区域231形成在PBS阵列210的第一单元块211的上表面上，那么，第二区域232可以形成在第二单元块212上。

入射到相位延迟层230的第一单元块211上并透过的P波在通过相位延迟层230时无转换地透过，而从第二单元块212向上出射的S波通过相位延迟层230的第二区域232，从而在相位上得到延迟，并转换成P波。于是，通过偏振转换装置200的所有的光都出射为P波。

反过来，相位延迟层230的第一区域231可以形成在PBS阵列210的第二单元块212上，而第二区域232可以形成在第一单元块211上，其中，通过偏振转换装置200的所有的光都出射为S波。

相位延迟层230的第一和第二区域231、232可以通过光学对准以0.3-0.7mm的间隔交替来形成精细图案，使得相位延迟层230可以形成具有0.3-0.7mm间隔的精细图案，该图案能够很容易地在小尺寸投影机的偏振转换装置中的PBS阵列210上对准。

此外，第一和第二区域231、232可以具有同样的折射率，使得通过第一区域231的光和通过第二区域232的光可以折射并以预定方向出射。

一个优点是光收集效果增强了，因为，通过第一区域231的光和通过第二区域232的光具有同样的传播方向。另一个优点是解决了光损失，因为，通过相位延迟层230的第一区域231和第二区域232的光从角落部分折射。

此外，相位延迟层230的第一区域231和第二区域232均由20-50微米的薄膜形成，由此，在经PBS阵列210入射到相位延迟层230上的光中，光同时通过相位延迟层230的第一区域231和第二区域232的概率能够减小。

在相位延迟层230和基板240之间形成对准材料220，对准材料220可以通过摩擦或光学对准以预定的角度来对准，并用来为相位延迟层230形成预定的光轴。对准材料220可以是光学对准膜220，并且可以根据预定间隔形成不同的对准方向。

更具体地说，对准材料220交替地形成第一区221和第二区222，其中，第一区221根据预定间隔相对于光学偏振方向具有垂直或水平(匹配)角度，而第二区122相对于所述光学偏振方向具有45度角。

之后，在反应型液晶230覆盖在光学对准膜220上的情形中，反应型液晶230基于光学对准膜220的对准方向形成光轴，其中，相位延迟层230的第一区域231的光轴与所述光学偏振方向垂直或平行，而第二区域232的光轴相对于第一区域231的光轴成45度。

下面将描述在上述配置中光被对准的过程。

初始经复眼透镜(未示出)收集非对准光，以使其入射到第一单元块211的第一光学分离部211a上，其中，P波穿过第一光学分离部211a和相位延迟层230的第一区域231而出射到外部。

此时，相位延迟层230的第一区域231配置有相对于P波的偏振方向平行或垂直的光轴，使得P波不发生折射而原样出射。

然而，S波经第一单元块211的第一光学分离部211a反射，从而入射到第二单元块212上，并由第二光学分离部212a反射，从而通过相位延迟层230的第二区域132，并出射到外部。相位延迟层230的第二区域232形成有相对于S波的偏振方向成45度的光轴，由此，S波被转换成P波，并出射为P波。所以，通过了偏振转换装置200的所有的光都被转换成P波，并作为P波出射到外部。

图10是透视图，示出了本公开内容的第二示范性实施例所述的偏振转换装置中的光学对准膜相对于参考方向的对准过程。图11是透视图，示出了本公开内容的第二示范性实施例所述的偏振转换装置中的光学对准膜以45度角进行部分对准的过程。图12是耦合透视图，示出了本公开内容的第二示范性实施例所述的复眼透镜与偏振转换装置的结合。图13是本公开内容的第二示范性实施例所述的偏振转换装置的流程图。

下面将描述本公开内容的第二示范性实施例所述的偏振转换装置的制造方法。

首先，在基板240的上表面均匀地涂布光学对准膜220(S1)。接着，在具有参考方向的第一UV偏振板600被安置在光学对准膜220上并被UV光照射的情形中，用偏振到所述参考方向上的UV光进行照射，以使光学对准膜220朝着所述参考方向对准(S2)。

随后，在进行了平行或垂直对准的光学对准膜220上准备第二UV偏振板610，在第二UV偏振板610和相位延迟层230之间插入有图案的掩膜800，UV光照射到它们上(S3)。所以，与PBS阵列210的每个单元块相对应的光学对准膜220的对准方向会变化。通过这个过程，光学对准膜220由对准方向与所述光学偏振方向垂直或平行的区域221和以45度角倾斜对准的区域交替形成，并且这些区域均与PBS阵列210的单元块211精确对应。

之后，在光学对准膜220上涂布了反应型液晶230的情形中，反应型液晶230所形成的光轴沿着光学对准膜220的所述对准方向，其中，对反应型液晶230进行固化以形成相位延迟层230(S4)。就是说，相位延迟器250通过这些过程来形成。

此时，相位延迟层230的第一区231和第二区232分别相应地附着到PBS阵列210的单元块211、212的上表面的宽度上。此时，为了出射希望的制造偏振束，相位延迟层230的第一区231和第二区232可以在PBS阵列210上沿着其排列方向变化。

例如，将相位延迟层230的第一区231排列并附着到PBS阵列210的所述第一单元块上，以使所有的P波在制造过程中出射，或者，使相位延迟层230的第二区232附着，以使所有的S波在制造过程中出射。此时，可以在与PBS阵列210的形成有相位延迟层230的面相对的一面叠放复眼透镜900，以便能在PBS阵列210上收集非偏振光。

图14是本公开内容的第三示范性实施例所述的偏振转换装置的剖视图，而图15是图14中的“A”部分的局部放大图。

本公开内容的第三示范性实施例所述的偏振转换装置可以包括：基板310；第一1/4波长转换层330，该层形成在所述基板的一侧，并由第一区域331和第二区域332交替形成，其中，第一区域331所具有的光轴沿第一方向，第二区域332所具有的光轴垂直于第一区域331的所述光轴；相位延迟板370，形成在基板310的另一侧，并由第二1/4波长转换层350形成，其中，第二1/4波长转换层350的整个表面具有与第一区域331或第二区域332中的任何一个区域的光轴相同的光轴；以及偏振分离单元360，该单元附着到相位延迟板370的第一1/4波长转换层330上，并排列有包含根据偏振方向将光分成两束的光学分离部361a、362a的多个单元块。

偏振分离单元360是一个概念元件，其中根据偏振方向将光分离，由此入射的是非偏振光，而出射的是偏振光。

偏振分离单元360可以配置为连续形成有PBS(偏振分束器)面的PBS阵列360，其中，PBS面具有预定斜度，沿着所述偏振方向在上部板和下部板之间将光分成两束。所述上部板和所述下部板通常由透明基板形成，为了说明方便起见，没有画在图上。

所述PBS面(下文中称作“光学分离部”)用包含一种或多种材料的多层涂层形成，在非偏振光入射的情形中，第一偏振束透射，而第二偏振束在所述PBS面上反射，其中，所述第一偏振束被定义为P波，P波存在于由光的入射面上的垂直向量和光传播向量形成的平面上，所述第二偏振束被定义为与所述P波垂直的S波。

光学分离部361a、362a均相对于光学偏振方向倾斜45度，可以将均具有预定斜面的光学分离部361a所重复的部分视为单元块361、362。

下面，为了方便起见，可以将PBS阵列360的所述单元块解释为这样一个概念，其中，在单元块中包含光学分离部361a。

在非偏振光入射到第一单元块361上的情形中，第一光学分离部361a透射并出射所述P波而反射所述S波。此时，由于第一光学分离部361a相对于光学入射方向倾斜45度，所以，所述反射的S波相对于初始入射方向折射90度，并且入射在第二单元块362的第二光学分离部362a上，并被第二单元块362的第二光学分离部362a再次向上折射90度，从而出射到外部。

就是说，所述非偏振光中的P波从第一单元块361直着出射，而所述S波通过折射从第二单元块362出射，由此，光根据偏振方向被分成两束。所以，PBS阵列360由多个第一和第二单元块361、362形成，从而根据偏振方向将光分成两束。

此时，相位延迟板370将从PBS阵列360出射的光的相位延迟λ/2，从而将P波转换为S波，或将S波转换为P波。相位延迟板370由包含反应型介晶的第一1/4波长转换层330以及第二1/4波长转换层350形成，其中，第一1/4波长转换层330由第一区域331和第二区域332交替形成。第一1/4波长转换层330的第一区域331的光轴相对于入射偏振方向成45度角，以将入射偏振束转换λ/4，而第二区域332的光轴垂直于第一区域331的光轴，以将入射偏振束转换λ/4。

在上述配置中，在入射光通过第一区域331从而其相位超前λ/4的情形中，入射在所述第二区域上的光可以在相位上滞后λ/4。

第一区域331和第二区域332可以对应地形成在PBS阵列360的各个单元块361、362的上表面上。例如，在第一区域331形成在PBS阵列360的第一单元块361上的情形中，第二区域332可以形成在第二单元块362上。

根据上述配置，入射到第一单元块361并透射的P波在通过第一区域331时相位转换λ/4，从第二单元块362向上出射的S波在通过第二区域332时相位转换λ/4并出射。

第一和第二区域331、332以0.3-0.7mm的间隔交替形成从而得到精细图案，使得相位延迟板370能够很容易地在小尺寸投影机的偏振转换装置中的PBS阵列360上对准。

此外，第一和第二区域331、332可以具有相同的折射率，但具有各不相同的光轴，使得通过第一区域331的光和通过第二区域332的光可以被折射并以相似的角度出射，从而入射到基板310上。

第一区域331和第二区域332用1-20微米的薄膜形成，使得入射到第一区域331上的光发生折射同时以倾斜方向通过第二区域332的概率减小。

此外，对准材料320形成在第一1/4波长转换层330和基板310之间，对准材料320可以通过摩擦或光学对准以预定角度进行对准，从而能在第一1/4波长转换层330上形成预定光轴。对准材料320可以是光学对准膜，并且可以根据预定间隔形成不同的对准方向。

更具体地说，对准材料320交替地形成第一区321和第二区322，其中，第一区321根据预定间隔相对于光学偏振方向具有45角度，而第二区322所具有的光轴相对于第一区域321的光轴垂直。基板310的另一侧形成第二1/4波长转换层350，其光轴相对于入射偏振光成45度。

第二1/4波长转换层350的整个表面连续地形成，所具有的光轴与第一1/4波长转换层330的第一区域331或第二区域332的任一光轴相同，由此，所有的入射波均被转换λ/4。第二1/4波长转换层350可以形成1-20微米的厚度，使得整个表面形成均匀的光轴。

下面将描述在上述配置中对光进行起偏的全部过程。

非偏振光入射到第一单元块361的光学分离部361a上，其中，P波通过光学分离部361a以入射到第一区域331上，并在通过第一区域331的过程中转换λ/4。

此外，S波经第一单元块361的第一光学分离部361a反射入射到第二单元块362上，并由第二光学分离部362a反射，以在通过第一1/4波长转换层330的第二区域332的过程中转换λ/4。

此时，因为第一区域331和第二区域332的各自的光轴相互垂直，所以，如果P波的相位超前了λ/4，那么，S波的相位就滞后λ/4，反过来亦如此。随后，所述P波和S波通过基板310入射在第二1/4波长转换层350上。

此时，如果第二1/4波长转换层350的光轴与第一1/4波长转换层330的第一区域331的光轴相同，那么，所述P波额外地转换λ/4(最终转换了λ/2)，从而转换成S波。

然而，所述S波在λ/4转换的状态中逆转换了λ/4，使得总体上S波没有相位转换。所以，如果第二1/4波长转换层350的光轴与第一1/4波长转换层330的第一区域331的光轴相同，那么，通过了相位延迟板370的P波转换成S波并出射，使得基本上出射S波。

反过来，如果第二1/4波长转换层350的光轴与第二区域332的光轴相同，那么，通过了相位延迟板370的光转换成P波，使得基本上出射P波。

图16是透视图，示出了本公开内容的第三示范性实施例所述的偏振转换装置中的对准材料相对于参考方向进行对准。图17是透视图，示出了本公开内容的第三示范性实施例所述的偏振转换装置中的对准材料以45度角进行部分对准的过程。图18是耦合透视图，示出了本公开内容的第三示范性实施例所述的复眼透镜与偏振转换装置的结合。

下面将参考图16描述本公开内容的第三示范性实施例所述的偏振转换装置的制造方法。

首先，在基板310上均匀地涂布光学对准膜320。基板310可以是玻璃基板或基膜，而构成光学对准膜的材料可以是聚酰亚胺族有机材料。

接着，UV光通过第一UV偏振板600照射在光学对准膜320上，其中，由于第一UV偏振板600只允许45倾斜的偏振束通过，所以，光学对准膜320以45度倾斜对准到所述参考方向上。此时，所述参考方向定义了与入射光的偏振方向平行或垂直的方向，并通常设定为与光学对准膜320的长度方向平行或垂直的方向。

随后，如图17所示，准备第二UV偏振板610，并在第二UV偏振板610的下方插入有图案的掩膜800，利用UV灯700向第二UV偏振板610照射UV光。

此时，第二UV偏振板610的配置使得只允许与第一UV偏振板600的偏振方向垂直的偏振束通过。掩膜800由透射区820和非透射区810交替形成，使得与掩膜800上的透射区820相对应的光学对准膜321相对于与掩膜800上的非透射区810相对应的光学对准膜322的对准方向成90度倾斜地形成。

透射区820和非透射区810的宽度均以0.3-0.7mm的细小间隔形成，使得透射区820和非透射区810的宽度均与PBS阵列360的单元块的宽度相同。

例如，如图15所示，在PBS阵列360的单元块361的宽度为0.5mm的情形中，掩膜800上的透射区820和非透射区810的宽度也用同样的0.5mm的宽度进行图案化。于是，与PBS阵列360的每个单元块361、362相对应的光学对准膜321、322的对准方向发生变化。

通过上述过程，光学对准膜320由第一对准区322和第二对准区321交替形成，其中，第一对准区322相对于所述光学对准方向以45度倾斜对准，而第二对准区321的光轴相对于第一对准区321的光轴垂直，所述交替形成的区域与PBS阵列360的单元块精确地对应。

然而，光学对准膜320的对准方法不限于此。例如，只有预定区域可以由所述掩膜图案以+45度进行对准，而另一区域可以由所述掩膜图案以-45度进行对准。

参看图18，在用反应型液晶330涂布光学对准膜320的情形中，反应型液晶330沿着光学对准膜320的对准方向形成光轴，其中，在对反应型液晶330进行固化的情形中，第一1/4波长转换层330可以与PBS阵列360精确地对准。

尽管在图中没有示出，但以上述相同方法在基板310的另一侧整个地涂布所述对准材料，相对于所述参考方向以45度进行对准，并且在其上涂布所述反应型液晶以形成第二1/4波长转换层350。

上述过程与第一1/4波长转换层330的形成过程相同，从而不对其进行详细说明。

此时，第一1/4波长转换层330和第二1/4波长转换层350均形成约为1-20微米的预定的相同厚度，将偏振光转换λ/4。

之后，第一1/4波长转换层330对准并附着到PBS阵列360的单元块上。此时，可以在与PBS阵列360的形成有相位延迟层330的面相对的一面叠放复眼透镜900，以便能在PBS阵列360上收集非偏振光。

图19是本公开内容的第四示范性实施例所述的偏振转换装置的剖视图，图20是图19的局部放大图，而图21是本公开内容的第五示范性实施例所述的偏振转换装置的剖视图。

本公开内容的第四示范性实施例所述的偏振转换装置400可以包括偏振分离单元410和半波长相位延迟器430，其中，偏振分离单元410由第一单元块411和第二单元块412交替排列，第一单元块411和第二单元块412各包括透射第一偏振束而反射第二偏振束的光学分离部411a、412a，半波长相位延迟器430相应于偏振分离单元410的单元块对准。

偏振分离单元410是一个概念元件，其中根据偏振方向将光分离，由此入射的是非偏振光，而出射的是偏振光。

偏振分离单元410可以配置为连续形成有PBS(偏振分束器)面的PBS阵列410，其中，PBS面具有预定斜度，沿着所述偏振方向在上部板和下部板之间将光分成两束。

所述PBS面(下文中称作“光学分离部”)用包含一种或多种材料的多层涂层形成，在非偏振光入射的情形中，第一偏振束透射，而第二偏振束在所述PBS面上反射，其中，所述第一偏振束被定义为P波，P波存在于由光的入射面上的垂直向量和光传播向量形成的平面上，所述第二偏振束被定义为与所述P波垂直的S波。

光学分离部411、412相对于光学偏振方向倾斜45度，可以将具有对角型斜面的光学分离部视为单元块。

下面，为了方便起见，可以将PBS阵列410的所述单元块解释为这样一个概念，其中，在上基板和下基板之间包含光学分离部。为了说明方便起见，省略所述上基板和下基板的附图标记。

在非偏振光入射到第一单元块411上的情形中，第一光学分离部411a透射并出射所述P波而反射所述S波。由于第一光学分离部411a相对于光学入射方向倾斜45度形成，从而所述反射的S波相对于入射方向折射90度，并入射在第二单元块412的第二光学分离部412a上，并被第二单元块412的第二光学分离部412a再次向上折射90度，从而出射到外部。

就是说，所述非偏振光中的P波从所述第一单元块直着出射，而所述S波通过折射从第二单元块412出射，由此，光根据偏振方向被分成两束。所以，PBS阵列410由第一和第二单元块411、412交替形成，从而根据偏振方向将光分成两束。

此时，半波长相位延迟器430将从PBS阵列410出射的光的相位延迟λ/2，从而将P波转换成S波或将S波转换成P波。半波长相位延迟器430由反应型介晶形成，并以预定间隔形成在PBS阵列410的上表面上。

更具体地说，所述半波长相位延迟器只形成在第一单元块411或第二单元块412的任何一个单元块上。

参看图20，入射在第一单元块411上的非偏振光中的P波不穿过半波长相位延迟器430而透射或通过，而从第二单元块412向上出射的S波穿过所述半波长相位延迟器，从而在相位上得到延迟，并转换成P波输出。于是，通过所述偏振转换装置的所有的光都转换成P波并出射。

反过来，尽管在图中没有示出，但在半波长相位延迟器430形成在PBS阵列410的第一单元块411上的情形中，通过所述偏振转换装置的所有的光可以出射为S波。

对准材料420形成在半波长相位延迟器430的下面，可以通过摩擦或光学对准以预定的角度来对准，并用来为半波长相位延迟器430形成预定的光轴。在所述反应型液晶涂布在对准材料420上的情形中，根据对准材料420的对准方向形成光轴，使得半波长相位延迟器430的光轴相对于所述光学偏振方向以45度倾斜。

图21是本公开内容的第五示范性实施例所述的偏振转换装置的剖视图。

在本公开内容的第五示范性实施例所述的偏振转换装置中，半波长相位延迟器430形成在诸如玻璃和基膜等基板440上，然后再附着到PBS阵列410上。之后，这样形成的半波长相位延迟器430根据要出射的光有选择地附着在PBS阵列410上。在下文中，省略相同组成元件的详细描述以避免多余的说明。

图22是透视图，示出了本公开内容的第四示范性实施例所述的偏振转换装置中的对准材料与参考方向进行对准。图23是透视图，示出了本公开内容的第四示范性实施例所述的偏振转换装置中的对准材料以45度角进行部分对准的过程。图24是耦合透视图，示出了本公开内容的第四示范性实施例所述的复眼透镜与偏振转换装置的结合。图25是本公开内容的第四示范性实施例所述的偏振转换装置的流程图。

首先，参看图22，对于本公开内容的第四示范性实施例所述的偏振转换装置的制造方法，准备PBS阵列410，其中多个单元块包含根据偏振将光分成两束的光学分离部(S1)。

在PBS阵列410上均匀涂布对准材料420，在对准材料420上放置相对于所述参考方向倾斜45度的UV偏振板600，在UV偏振板600上照射UV光。然后，对准材料420相对于所述参考方向以45度进行倾斜对准(S2)。

此时，所述参考方向定义了与入射光的偏振方向平行或垂直的方向，或者说与UV偏振板600的长度方向平行或垂直的方向。

然而，对准材料的对准方法不限于上述方法。例如，可以使用摩擦进行对准。

之后，如图23所示，在用厚度为20-50微米的反应型液晶430涂布对准材料420的情形中，反应型液晶430沿着对准材料420的对准方向形成光轴(S3)。

随后，去掉残余部分，以便只在PBS阵列410的第一单元块411或第二单元块412上对准反应型液晶430。

更具体地说，插入掩膜800，从而有选择地固化反应型液晶430，其中，掩膜800由透射区820和非透射区810交替形成，并且透射区820和非透射区810的宽度以0.3-0.7mm的细小间隔形成，该宽度与PBS阵列410的单元块411的宽度相同。

例如，在PBS阵列410的单元块411的宽度为0.5mm的情形中，透射区820和非透射区810的宽度也均形成为0.5mm的相同宽度。所以，反应型液晶430根据图案由固化区域431和未固化区域432交替形成(S4)，其中，利用化学药品或清洗去掉未固化区域432，从而在PBS阵列410上形成相位延迟器430(S5)。

然而，选择性去除反应型液晶430的方法不限于此。例如，可以对反应型液晶430整个进行固化，并用激光去除预定的部分，以便与PBS阵列410对应。此时，可以在与PBS阵列410的形成有半波长相位延迟器430的面相对的一面叠放复眼透镜900，以便能在PBS阵列410上收集非偏振光。

本公开内容的第五示范性实施例所述的偏振转换装置的制造方法使得对准材料420初始时涂布在基板440上，并相对于所述参考方向以45度进行倾斜对准。

随后，可以涂布反应型液晶430并对其进行部分地去除，从而与所述单元块对应以形成半波长相位延迟器430，反应型液晶430有选择地附着到PBS阵列410上，从而能使希望的偏振束出射。形成反应型液晶430的光轴的方法以及部分去除方法的描述与第四示范性实施例相同，从而在这里省略对其的详细描述。

尽管参考若干说明性实施例描述了本公开内容，但应该明白，本领域中的技术人员能够设计出很多落在本公开内容的原理的精神和范围内的其他的修改和实施例。更具体地说，在所述公开内容、附图和所附权利要求书的范围内，主题组合排列的构成部分和/或排列可以有各种变型和修改。除了所述构成部分和/或排列上的变型和修改外，对本领域中的技术人员来说，其它的用法也是显然的。

Claims (21)

1.一种偏振转换装置包括：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区域和第二区域中的任何一个区域对所述偏振光进行转换，而另一个区域则原样出射所述偏振光。

2.根据权利要求1所述的偏振转换装置，其中，所述第一区域形成有与所述第一偏振方向平行或垂直的光轴，所述第二区域形成有相对于所述第一区域以45度倾斜的光轴。

3.根据权利要求1所述的偏振转换装置，其中，所述相位延迟器的所述第一区域和所述第二区域具有相同的折射率。

4.根据权利要求1所述的偏振转换装置，其中，所述相位延迟器的所述第一区域和所述第二区域的厚度均为20-50微米。

5.根据权利要求1所述的偏振转换装置，其中，所述相位延迟器的所述第一区域和所述第二区域的厚度均相同。

6.根据权利要求1所述的偏振转换装置，其中，所述相位延迟器在其下方进一步形成有光学对准膜。

7.根据权利要求1所述的偏振转换装置，包括复眼透镜，用于收集入射到所述偏振分离单元的前端的光。

8.根据权利要求1所述的偏振转换装置，还包括形成在所述相位延迟器的上表面的基板。

9.一种偏振转换装置包括：

基板；

相位延迟器，所述相位延迟器包括第一1/4波长转换层和第二1/4波长转换层，所述第一1/4波长转换层形成在所述基板的一侧，并交替形成有第一区域和第二区域，其中，所述第一区域所具有的光轴在第一方向上，所述第二区域所具有的光轴垂直于所述第一区域的光轴，所述第二1/4波长转换层形成在所述基板的另一侧，并且具有的光轴与所述第一区域或所述第二区域的任何一个光轴相同；以及

偏振分离单元，所述偏振分离单元附着到所述第一1/4波长转换层上，并且排列有包含根据偏振方向将光分成两束的光学分离部的多个单元块，从而交替地与所述第一区域和所述第二区域对应。

10.根据权利要求9所述的偏振转换装置，其中，所述第一1/4波长转换层和所述第二1/4波长转换层将光转换λ/4。

11.根据权利要求9所述的偏振转换装置，其中，所述第一1/4波长转换层中的所述第一区域和所述第二区域具有相同的折射率。

12.根据权利要求9所述的偏振转换装置，还包括位于所述基板和所述第一1/4波长转换层之间的光学对准膜，其中，所述光学对准膜对应着所述第一1/4波长转换层中的所述第一区域和所述第二区域。

13.一种制造偏振转换装置的方法，包括：准备偏振分离单元，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根据偏振方向将光分成两束的光学分离部；在所述偏振分离单元上涂布光学对准膜；在所述光学对准膜上照射紫外光使所述光学对准膜对准参考方向；沿着交替形成有透射区和非透射区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，从而部分地具有参考方向和倾斜角；以及在所述光学对准膜上涂布并固化反应型液晶。

14.一种制造偏振转换装置的方法，包括：在基板上涂布光学对准膜；在所述光学对准膜上照射紫外光使所述光学对准膜对准参考方向；沿着交替形成有透射区和非透射区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，从而部分地具有参考方向和倾斜角；通过在所述光学对准膜上涂布并固化反应型液晶，形成交替排列有具有不同光轴的第一区域和第二区域的相位延迟器；以及在所述偏振分离单元的所述单元块的上表面上附着并对准相位延迟层的所述第一区域和所述第二区域。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述掩膜图案交替形成有与所述偏振分离单元的各单元块相对应的所述透射区和所述非透射区。

16.一种制造偏振转换装置的方法，包括：在基板的一侧涂布第一光学对准膜；在所述第一光学对准膜上照射紫外光，使所述第一光学对准膜与参考方向成+45度对准；在所述第一光学对准膜上照射紫外光，使所述第一光学对准膜根据掩膜图案部分地以-45度对准；在所述第一光学对准膜上涂布并固化反应型液晶，以形成第一1/4波长转换层；在所述基板的另一侧涂布第二光学对准膜；在所述第二光学对准膜上照射紫外光，使所述第二光学对准膜相对于参考方向以+45度或-45度对准；在所述第二光学对准膜上涂布并固化第二反应型液晶，以获得相位延迟板；以及在所述偏振分离单元的所述单元块上对准并附着所述相位延迟板的所述第一1/4波长转换层。

17.一种制造偏振转换装置的方法，包括：准备偏振分离单元，所述偏振分离单元交替排列有第一单元块和第二单元块，所述各单元块包括根据偏振方向将光分成两束的光学分离部；在所述偏振分离单元上涂布对准材料；对准所述对准材料；在所述对准了的对准材料上涂布反应型液晶；以及通过部分地去除所述反应型液晶使得所述反应型液晶只在所述第一单元块或所述第二单元块上对准，形成半波长相位延迟器。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述反应型液晶通过激光进行部分去除，或者所述反应型液晶根据掩膜图案由激光进行选择性照射并固化，以及去除所述固化部分之外的部分。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述未固化的反应型液晶通过化学药品或清洗来去除。

20.一种制造偏振转换装置的方法，包括：在基板上涂布对准材料；对准所述对准材料；在所述对准了的对准材料上涂布反应型液晶；通过部分地去除所述反应型液晶形成半波长相位延迟器；以及只在偏振分离单元的第一单元块或第二单元块上对准并附着所述半波长相位延迟器，其中在所述偏振分离单元上，所述第一单元块和所述第二单元块交替排列。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述反应型液晶以预定间隔由激光去除，或者，所述反应型液晶根据掩膜图案由激光进行选择性照射并进行固化，以及去除所述固化部分之外的部分。

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