CN111492278B - 光学叠堆和偏振分束器 - Google Patents

光学叠堆和偏振分束器 Download PDF

Info

Publication number
CN111492278B
CN111492278B CN201880081917.5A CN201880081917A CN111492278B CN 111492278 B CN111492278 B CN 111492278B CN 201880081917 A CN201880081917 A CN 201880081917A CN 111492278 B CN111492278 B CN 111492278B
Authority
CN
China
Prior art keywords
reflective polarizer
optical
light
polymeric
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880081917.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111492278A (zh
Inventor
貟智省
约翰·D·李
蒂莫西·J·内维特
苏珊·L·肯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of CN111492278A publication Critical patent/CN111492278A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111492278B publication Critical patent/CN111492278B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
    • G02B27/285—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining comprising arrays of elements, e.g. microprisms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
    • G02B5/305—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks including organic materials, e.g. polymeric layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

本发明公开了一种光学叠堆，该光学叠堆包括粘附到第二反射偏振器的第一反射偏振器。针对垂直入射光和在相同预定波长范围内的每个波长，每个反射偏振器透射沿该反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％并且反射沿该反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少90％。每个反射偏振器包括主要通过该预定波长范围内的光学干涉来反射和透射光的多个聚合物干涉层。针对相应的第一反射偏振器和第二反射偏振器，多个聚合物干涉层中的最远离彼此的两个聚合物干涉层之间的间距为d1和d2，d1比d2小至少20％。描述了包括该光学叠堆的偏振分束器和包括该偏振分束器的光学系统。

Description

光学叠堆和偏振分束器
背景技术
偏振分束器可以包括设置在相邻棱镜的斜边之间的反射偏振器。反射偏振器可为多层聚合物膜。
发明内容
在本说明书的一些方面，提供了一种光学叠堆，该光学叠堆包括粘附到第二反射偏振器的第一反射偏振器。针对垂直入射光和在至少从400nm延伸至600nm的相同预定波长范围内的每个波长，每个反射偏振器透射沿所述反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％并且反射沿所述反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少90％。该第一反射偏振器的所述透光轴和该第二反射偏振器的所述透光轴之间的角度小于约10度。每个反射偏振器包括主要通过所述预定波长范围内的光学干涉来反射和透射光的多个聚合物干涉层。针对相应的第一反射偏振器和第二反射偏振器，该多个聚合物干涉层中的最远离彼此的两个聚合物干涉层之间的间距为d1和d2，d1比d2小至少20％。
在本说明书的一些方面，提供了一种偏振分束器(PBS)，该偏振分束器包括：具有第一斜边的第一棱镜；具有面对该第一斜边的第二斜边的第二棱镜；以及光学叠堆，该光学叠堆设置在该第一斜边和该第二斜边之间并粘附到该第一斜边和该第二斜边。该光学叠堆包括粘附到第二反射偏振器的第一反射偏振器。针对垂直入射光和在相同预定波长范围内的每个波长，每个反射偏振器透射沿所述反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％并且反射沿所述反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少90％。该第一反射偏振器的透光轴和该第二反射偏振器的透光轴之间的角度小于约10度。每个反射偏振器包括主要通过该预定波长范围内的光学干涉来反射和透射光的多个聚合物干涉层。针对相应的第一反射偏振器和第二反射偏振器，该多个聚合物干涉层中的最远离另一者的两个聚合物干涉层之间的间距为d1和d2，d1比d2小至少20％。
在本说明书的一些方面，提供了一种光学构造，该光学构造包括设置在第一光学元件和第二光学元件之间并且粘附到该第一光学元件和该第二光学元件的光学叠堆。该光学叠堆包括面对第一光学元件并粘附到面对第二光学元件的第二反射偏振器的第一反射偏振器。在从较短的第一波长延伸至较长的第二波长的相同预定波长范围内，每个反射偏振器透射沿该反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％并且反射沿该反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少80％。具有相应的第一波长和第二波长并且从面对该反射偏振器的光学元件的内部以45度入射在每个反射偏振器上的重合的第一光线和第二光线被该反射偏振器反射为在面对该反射偏振器的该光学元件内部彼此间隔开分隔距离的相应的反射的第一光线和第二光线。该分隔距离针对该第一反射偏振器为s1，并且针对该第二反射偏振器为s2，并且0<s1≤s2。
在本说明书的一些方面，提供了一种包括偏振分束器(PBS)的光学系统。该PBS包括光学叠堆，该光学叠堆包括第一聚合物反射偏振器和第二聚合物反射偏振器。针对垂直入射光和在约400nm至约650nm的波长范围内的每个波长，每个反射偏振器透射沿反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％并且反射沿反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少90％。该光学系统还包括面对第二聚合物反射偏振器的光源和用于调制面对第一聚合物反射偏振器的光的成像器。由该光源发射并具有相应的400nm和650nm波长的第一光线和第二光线在由该第二聚合物反射偏振器反射至少一次并且透射至少一次、由该成像器沿重合的路径反射以及由该第一聚合物反射偏振器反射至少一次之后作为相应的离开的第一光线和第二光线离开所述PBS。离开的该第一光线和该第二光线之间的横向间距小于约20微米。
附图说明
图1A是多层光学膜的示意性透视图；
图1B是图1A的多层光学膜的一部分的示意性透视图；
图2A是包括第一反射偏振器和第二反射偏振器的光学叠堆的示意性侧视图；
图2B是图2A的光学叠堆的示意性俯视图；
图3是光学叠堆的层厚度分布的示意图；
图4是光学构造的示意性剖视图；
图5是偏振分束器的示意性侧视图；
图6A至图6C是光学系统的示意性剖视图；
图7是反射偏振器1300的示意性剖视图；
图8是反射偏振器的透射率的示意性曲线图；和
图9是反射偏振器的反射率的示意性曲线图。
具体实施方式
在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其它实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
在一些实施方案中，提供了包括粘附在一起的第一反射偏振器和第二反射偏振器的光学叠堆。该第一反射偏振器和该第二反射偏振器通常为被配置为反射相同预定波长范围内的阻光偏振态的多层聚合物光学膜。在一些情况下，该反射偏振器中的一个反射偏振器具有较低的阻光状态泄漏，并且该反射偏振器中的另一个反射偏振器在反射下具有较低的颜色间距。例如，较厚的反射偏振器(例如，具有干涉层的多于一个封包，其中每个封包适于反射整个相同预定波长范围内的阻光状态)可用于提供较低的阻光状态泄露，并且较薄的反射偏振器可用于导致例如沿重合的光路径倾斜地入射在反射偏振器上的蓝光和红光的光路径之间的较小间距。本说明书的光学叠堆可用于包括偏振分束器和显示器应用的多种应用中。在一些实施方案中，光学构造包括设置在两个光学元件之间并粘附到该两个光学元件的光学叠堆。该光学元件可以是例如棱镜或透镜。在一些实施方案中，提供了包括光学叠堆的偏振分束器(PBS)。该PBS可用于显示器或其它应用中。在一些实施方案中，光学系统包括PBS，其中光学叠堆被设置成使得较厚和/或具有较低的阻光状态泄漏的反射偏振器面对光源，并且使得较薄和/或具有较低的色差的反射偏振器设置成面对成像器。已发现此类光学系统可用于例如头戴式显示器或微型投影仪中。
在一些实施方案中，本文所述的反射偏振器可被表征为具有多个光学层(例如，干涉层)的多层光学膜，该多个光学层被配置为选择性地透射和反射预定波长范围内的光。在一些此类实施方案中，光学膜用作反射偏振器，该反射偏振器选择性地透射和反射不同偏振态的光。例如，图1A是多层光学膜100的示例的示意性透视图，该多层光学膜100包括沿中心轴定位以形成具有总共(N)个干涉层102的光学膜100的多个干涉层102。图1B是光学膜100的区段的示意性透视图，示出了交替的干涉层102a和102b。图1A至图1B包括限定x、y和z方向的坐标系。
在使用期间，由入射光110描绘的入射在光学膜100的主表面(例如，膜表面104)上的光可以进入光学膜100的第一层并且传播通过多个干涉层102，经历通过取决于入射光110的偏振态的光学干涉来选择反射或透射。入射光110可以包括彼此相互正交的第一偏振态(a)和第二偏振态(b)。第一偏振态(a)可以被认为是“透光”状态，而第二偏振态(b)可以被认为是“反射”或“阻光”状态。当入射光110传播通过多个干涉层102时，处于第二偏振态(b)的光的一部分将被相邻的干涉层反射，从而导致第二偏振态(b)被光学膜100反射，而处于第一偏振态(a)的光的一部分全部通过光学膜100。
在一些实施方案中，光学膜100可以按照入射光110的第一偏振态(a)和第二偏振态(b)的其反射率和透射率来表征。例如，透射通过光学膜100的预定波长的入射光110的量可以表示为第一偏振态(a)的光透射率的百分比(Ta)和第二偏振态(b)的光透射率的百分比(Tb)。光学膜100反射的预定波长范围的入射光110的量可以表示为第一偏振态(a)的光反射率的百分比(Ra)和第二偏振态(b)的光反射率的百分比(Rb)。对于给定的光学膜，对于预定波长范围内的光，透射率、反射率和例如由于吸收引起的损耗之和将总计为100％。在一些实施方案中，光学膜100对于预定波长范围内的光具有相对低的吸收率。在一些实施方案中，光学膜100对入射光110的相对低的吸收率可以引起光学膜100内生成的热量更少并且导致整体上更有效的反射膜。
预定波长范围可以是任何合适的波长范围，包括例如可见光(例如，约400nm-700nm)、可见光的范围(例如，约400nm，或约450nm至约650nm，或约700nm)、近红外光(例如，约800nm-1300nm)、基于光源诸如液晶显示器背光的输出的范围(例如，425nm-675nm)、以及基于在偏离垂直入射时提供所期望带宽的范围(例如，400nm或450nm至1000nm或至1050nm)。在一些实施方案中，光学膜100可以被配置为在多于一个的预定波长范围内透射和反射具有不同偏振态的光，例如可见光和近红外光。例如，预定波长范围可以包括从约430nm至约465nm的第一范围、从约490nm至约555nm的第二范围以及从约600nm至约665nm的第三范围。在一些实施方案中，光学膜100可以包括多个封包，如本文中其他地方进一步描述的，每个封包都包括多个干涉层，其中每个封包可以被指向到不同的预定波长范围或可以被指向到相同的预定波长范围。
在一些实施方案中，干涉层可以表征为一系列的两层单元体或光学重复单元。每个单元体的厚度可以被配置为反射预定波长范围内的目标波长。在一些示例中，单元体的反射率的中心波长对应于两层单元体的光学厚度的两倍。因此，为了反射预定波长范围(例如400nm至700nm)，封包内的单元体将具有不同的厚度以覆盖从左带边缘到右带边缘的波长。层的光学厚度是指该层的折射率乘以该层的物理厚度。在光学膜被配置为反射沿阻光轴偏振的光并且透射沿正交的透光轴偏振的光的情况下，用于确定光学厚度的折射率是沿阻光轴的折射率。光学重复单元中的两层可以具有相等或近似相等的光学厚度。在一些情况下，用“f比率”来表征光学重复单元是有用的，“f比率”是成对的层中较高折射率层的光学厚度除以层对的总光学厚度。在一些实施方案中，f比率为约0.5。f比率为0.5可能是优选的，因为这会使干涉层的光学膜或封包的1阶(主)反射带的反射功率最大化。
在一些实施方案中，光学膜100包括小于约1200(N)个干涉层102，其中每个干涉层102主要通过光学干涉来反射或透射入射光110。在一些实施方案中，光学膜100包括小于约1000，或小于约800，或小于约600，或小于约300个干涉层102。尽管光学膜100中可以包括1200个或更多的干涉层102，但是在一些情况下，可能希望使用较少的总层数来实现所需的光学性能，以便减小膜的总厚度，因为减小了膜的总厚度。在许多应用中，显示器组件(例如，LCD显示器)是优选的。附加地或另选地，更少总数的干涉层102可以降低制造过程的复杂性，以及降低在最终光学膜中引入可变性(例如，阻光状态或透光状态下的光谱可变性)或生产误差(例如，由于层之间的去偏振而导致的增加的阻光状态，降低透光状态透射)的可能性。在一些实施方案中，当期望减少阻光状态泄漏时，可能期望包括更大数量的干涉层102。在一些实施方案中，干涉层102的总数N大于约50，或大于约100，或大于约150，或大于约200。在一些实施方案中，光学叠堆包括第一光学膜和第二光学膜100。每个光学膜可以具有在这些范围中的任一者内的总数N个干涉层。在一些实施方案中，第一光学膜具有比第二光学膜少的总干涉层。
在一些实施方案中，对于在预定波长范围内且以预定入射角度(在入射光线和表面法线之间的角度；例如，0度对应于垂直入射角度)射入的入射光110，光学膜100具有大于约80％的第一偏振态(a)的平均光透射率(Ta)，具有大于约90％的正交的第二偏振态(b)的平均光反射率(Rb)，并且在一些情况下，具有小于约5％的第二偏振态(b)的平均光反射率(Tb)。在一些实施方案中，Ta大于约80％，或大于约85％，或大于约87％或大于约89％。在一些实施方案中，Rb大于约90％，或大于约95％，或大于约96％，或大于约97％，或大于约98％。在一些实施方案中，Tb小于约5％，或小于约4％，或小于约3％，或小于约2％，或小于约1％，或小于约0.5％，或小于约0.3％，或小于约0.2％，或小于约0.1％，或小于约0.05％，或小于约0.04％，或小于约0.03％，或小于约0.02％，或小于约0.01％。在一些实施方案中，使用光学膜100中或光学膜100中包括的光学封包中的大于约50，或大于约100且小于约1200，或小于约600或小于约300个的总干涉层102，来实现所期望的Ta、Tb和Rb。通过为干涉层选择材料并控制膜的拉伸比，可以实现相对较小层数情况下的高Rb(例如，大于约90％)和低Tb(例如，小于约5％)，使得具有第二偏振态的光的相邻干涉层之间的折射率差值较小(例如，小于0.008)，并且具有第一偏振态的光的相邻干涉层之间的折射率差值较大(例如，大于约0.2)。如果未指定波长，则可以将折射率或折射率视为在550nm的波长下的折射率。
在一些实施方案中，提供了包括第一聚合物反射偏振器和第二聚合物反射偏振器的光学叠堆，其中一个或两个反射偏振器对应于光学膜100。对于相同预定波长范围，第一反射偏振器和第二反射偏振器可具有针对光学膜100所述的范围中的任一者内的Ta、Tb和Rb。在一些实施方案中，第二反射偏振器具有比第一反射偏振器更高的对比率(Ta/Tb)。这可能是由于具有较低的泄漏(较低的Tb)，这可能是在第二反射偏振器中使用比第一反射偏振器更大数量的N个干涉层102引起的。在一些实施方案中，第一反射偏振器比第二反射偏振器基本上更薄(例如，至少20％)。
光学膜的透射率一般是指透射光强度除以入射光强度(对于给定波长、入射方向等的光而言)，但可用术语“外部透射率”或“内部透射率”来表示。光学膜的外部透射率为光学膜当浸没在空气中时的透射率，并且无需对元件前方的空气/元件界面处的菲涅尔反射、或者元件后方的元件/空气界面处的菲涅耳反射进行任何修正。光学膜的内部透射率为当该光学膜的前表面和后表面处的菲涅耳反射已被去除时的膜的透射率。去除前表面和后表面处的菲涅耳反射可通过计算完成(例如，从外部透射光谱减去适当函数)，或通过实验完成。对于许多类型的聚合物和玻璃材料，在两个外表面中的每个外表面处，菲涅耳反射为约4％至6％(对于垂直入射角或近垂直入射角)，这导致外部透射率相对于内部透射率下移约10％。如果本文提及透射率没有指明是内部透射率或外部透射率，那么，除非上下文另外指明，否则可假设此透射率是指外部透射率。
在一些实施方案中，光学膜100的干涉层102包括两种表现出不同折射率特性的不同聚合物材料的交替层(例如，图1B中描绘的A和B)。如图1B所示，光学膜100包括称为材料“(A)”和材料“(B)”的不同光学材料的交替的层(例如，ABABA…)。如本文中其他地方进一步描述的，可以通过挤出/层压工艺形成两种不同材料的各个层，其中将这些层一起挤出以形成粘附在一起的多个光学层102(ABABA…)。
在一些实施方案中，在挤出过程期间，光学层102可以被拉伸以赋予膜各种干涉特性。例如，A和B光学材料的层可以沿一个轴(例如，X轴)被拉伸(例如，以5:1比例或6:1比例)，而没有沿正交轴(例如，Y轴)被明显地拉伸。对于A层或B层，沿X、Y和Z轴的折射率分别表示为nx、ny、nz。分别对于A层和B层，沿X、Y和Z轴，折射率也可以分别表示为n1x、n1y、n1z和n2x、n2y、n2z。
作为拉伸过程的结果，可以选择用于形成A和B层的光学材料的选择以赋予膜特定的光学特性。例如，形成光学层102b的(B)材料可以具有标称折射率(例如，n2在1.5和1.6之间)，该标称折射率基本上没有被拉伸过程改变。这样，在拉伸过程之后，“B”层102b在x和y方向(n2x和n2y)上的折射率在两个方向上可以基本相同，并且可以与厚度方向(n2z)上的折射率基本相同。相比之下，形成光学层102a的(A)材料可以具有通过拉伸过程而改变的折射率。例如，(A)材料的单轴拉伸层102a可以在X轴或拉伸方向120上具有较高的折射率(例如1.8≤n1x≤1.9)，并且具有与Y轴或非拉伸轴/方向122相关联的不同折射率(例如1.5≤n1y≤1.6)，其可以基本等于在厚度方向上的折射率(例如1.5≤n1z≤1.6)。在一些实施方案中，n1y与n1z之间的差值的绝对值小于0.008，并且n1x与n1y之间的差值的绝对值大于约0.2。由于在拉伸方向上折射率的增加，包括材料(A)的层102a可以被认为是高折射率(HIR)层102a，而包括材料(B)的干涉层102b可以被认为是低折射率(LIR)层102b。在一些实施方案中，n2y与n2z之间的差值的绝对值小于0.005。在一些实施方案中，n2x、n2y和n2z中的每个在1.5与1.6之间。在一些实施方案中，可以通过明智的材料选择和加工条件来控制交替AB层的折射率。在一些实施方案中，层102的光学特性使光学膜100充当反射偏振器，其将在相对于非拉伸轴122取向的预定波长范围内基本上透射入射光110的第一偏振态(a)分量，而拉伸轴120将对应于反射轴，对于该反射轴，在预定波长范围内的第二偏振态(b)下的入射光110的分量将通过光学干涉而被基本上反射。
在一些实施方案中，光学膜100可以通过沿拉伸轴120的交替的HIR层102a和LIR层102b之间的折射率之间的差值来表征(即，Δnx＝n1x-n2x)。在一些此类实施方案中，交替的HIR层102a和LIR层102b之间沿非拉伸轴122的折射率可以基本相同，使得在非拉伸轴122上的折射率之间的差值(即，Δny＝n1y-n2y)约为0.0(例如，|Δny|小于约0.02，或小于约0.01，或小于约0.005)。在一些示例中，增加HIR层102a和LIR层102b之间的Δnx(例如，经由选择材料和/或控制膜的单轴取向)可以允许对于给定波长范围的偏振光充分透射/反射，与具有相同光功率的Δnx较低的光学膜相比，干涉层的总数更少。
优选地，干涉层102中的每个的拉伸方向/轴将基本对准(例如，对准或近乎对准)，使得每个相应层102的X轴表示用于获得每层的X-Y平面内最大折射率的方向。然而，由于干涉层102的机器公差和数量，干涉层中的每个的拉伸轴120(例如，表示获得该层的最大折射率或折射的方向)可以对准在约±2°的方差内。
在一些实施方案中，对于每对相邻的第一层102a和第二层102b，层可以限定拉伸轴，该拉伸轴表示相应层获得的最大折射率的方向(例如，对应于两层的折射率n1x和n2x的X轴/方向120)。主轴的第一层102a和第二层102b之间的折射率差值(例如，Δnx＝n1x-n2x)可以大于约0.2或大于约0.24。
可以使用任何合适的技术来形成包括多个干涉层102的光学膜100。在美国专利5,882,774(Jonza等人)中描述了用于形成多层光学膜的通用技术。“Optical Film(光学膜)”、美国专利6,179,948(Merrill等人)、“Optical Film and Process for ManufactureThereof(光学膜及其制备方法)”、美国专利6,783,349(Neavin等人)“Apparatus forMaking Multilayer Optical Films(用于制作多层光学膜的设备)”，以及专利申请公布US2011/0272849(Neavin等人)“Feedblock for Manufacturing Multilayer PolymericFilms(用于制造多层聚合物薄膜的进料区块)”。例如，分别包括光学材料A和B的层102a和102b可以使用共挤出、浇铸和取向工艺来制造，以形成数十到数百个干涉层102的封包，然后拉伸或以其他方式对该挤出层进行取向以形成干涉层102的封包。取决于光学膜100的期望特性，每个封包可以包括约200和1000个之间的总干涉层。如本文中所使用的，“封包”用于指代一组连续干涉层102a、102b，其不存在在封包内形成的任何间隔物或非干涉层(例如，顺序地布置)。在一些实施方案中，可将间隔物、非干涉层或其他层添加到给定封包的外部，从而形成膜的外层而不破坏封包内的干涉层102的交替图案。
在一些实施方案中，可通过共挤出来制造光学膜100。制造方法可包括：(a)提供至少第一树脂流和第二树脂流，该至少第一树脂流和第二树脂流与待用于成品膜中的第一聚合物和第二聚合物对应；(b)使用合适的送料区块将第一流和第二流分成多个层，诸如这样的一个进料区块，该进料区块包括(i)梯度板，该梯度板具有第一流动通道和第二流动通道，其中第一通道的横截区沿该流动通道从第一位置变化到第二位置，(ii)进料管板，该进料管板具有与第一流动通道流体连通的第一多个导管和与第二流动通道流体连通的第二多个导管，每个导管向其自身的相应狭槽模具进料，每个导管具有第一端部第二端部，导管的第一端部与流动通道流体连通，并且导管的第二端部与狭槽模具流体连通，以及(iii)任选的被定位成接近所述导管的轴向棒形加热器；(c)使复合材料流穿过挤出模具以形成多层辐材，其中每个层通常平行于相邻层的主表面；以及(d)将多层辐材浇注到冷却辊(有时称为浇注轮或浇注鼓)上，以形成浇注的多层膜。该浇注膜可具有与成品膜相同数量的层，但是浇注膜的层通常比成品膜的那些厚很多。
在冷却之后，可将多层幅材预加热并拉延或拉伸以产生几近完成的多层光学膜。拉延或拉伸实现两个目标：其使层薄化到其期望的最终厚度分布；以及其使层取向，使得层中的至少一些变成双折射的层。取向或拉伸可沿横维方向(例如经由拉幅机)、沿顺维方向(例如经由长度取向机)或它们的任何组合(无论同时还是依次进行)而实现。如果仅沿一个方向拉伸，则该拉伸可为“无约束的”(其中允许膜在垂直于拉伸方向的面内方向在尺寸上松弛)或“受约束的”(其中膜受到约束并因而不允许在垂直于拉伸方向的面内方向在尺寸上松弛)。如果沿两个平面内方向拉伸，则该拉伸可为对称的(即沿正交的平面内方向相等)或非对称的拉伸。另选地，膜可以通过批量方法进行拉伸。在任何情况下，也都可将后续或同时发生的拉延减小、应力或应变平衡、热定形和其它处理操作应用至膜。
优选的是，选择各种层的聚合物，使之具有类似的流变性(例如熔融粘度)，使得它们可共挤出而无显著的流体扰动。可选择挤出条件以便以连续稳定的方式将相应聚合物充分地给料、熔融、混合并作为进料流或熔融流泵送。用于形成和保持每一熔融流的温度可以选定为在下述范围内，所述范围能避免在该温度范围的低端处出现冻结、结晶、或不当的高压下降、并且能避免在该范围的高端处出现材料降解。
适用于光学膜100的示例(A)材料可以包括例如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、含PEN和聚酯的共聚物(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或二苯甲酸)、乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯。适用于光学膜100的示例(B)材料可包括例如基于PEN的共聚酯、基于PET的共聚酯、聚碳酸酯(PC)或这三类材料的混合物。为了通过适当数量的层来实现高的反射率，相邻微层针对沿x轴偏振的光的折射率差值(Δnx)可为例如至少0.2。
在一些实施方案中，光学膜100可具有约100至约1200个之间的总干涉层102，其中光学膜100的总厚度小于约100μm，包括任何可选的非干涉或保护层。在一些实施方案中，在光学膜100的所有层上，光学膜100的总厚度小于约100μm(例如，小于90μm或在50μm至90μm的范围内)。在一些实施方案中，光学叠堆包括粘附到第二光学膜100的第一光学膜100，其中每个光学膜为反射偏振器。在一些实施方案中，第一反射偏振器具有小于约50μm(例如，在20μm至45μm的范围内)的厚度，并且第二反射偏振器具有大于第一反射偏振器的厚度且小于约100μm(例如，在55μm至95μm的范围内)的厚度。
在一些实施方案中，各个干涉层102的厚度可以相对薄，使得少于30％的干涉层102具有大于约200nm的厚度(例如，小于5％的干涉层102可具有大于200nm的厚度，或所有干涉层102可具有小于约200nm的厚度)，但可能会随光学膜100内的位置而变化。在一些示例中，光学膜100可以根据膜的厚度分布来表征。例如，各个干涉层102的厚度可以变化，使得各个干涉层102的厚度通常从最外面的干涉层移动到接近光学膜100的中心或相反侧的干涉层增加(例如，除了局部波动之外，厚度增加)。在一些实施方案中，少于30％的干涉层102具有小于约45nm的厚度(例如，小于5％的干涉层102可具有小于45nm的厚度，或所有干涉层102可具有小于约45nm的厚度)。
图2A是光学叠堆210的示意性剖视图，光学叠堆210包括第一反射偏振器200-1和第二反射偏振器200-2。第一反射偏振器200-1包括多个聚合物干涉层202-1，并且第二反射偏振器200-2包括多个聚合物干涉层202-2。为了便于说明，示出了相对较小数量的干涉层，但应理解，第一反射偏振器200-1和第二反射偏振器200-2中的每一者可包括更多的层。多个聚合物干涉层202-1包括彼此最远离的两个聚合物干涉层203a和206a。两个聚合物干涉层203a和206a隔开距离d1。多个聚合物干涉层202-2包括彼此最远离的两个聚合物干涉层203b和206b。两个聚合物干涉层203b和206b隔开距离d2。在一些实施方案中，d1比d2小至少20％。换句话讲，如果d1表示为(1-p)乘以d2，则p为至少0.2。在一些实施方案中，d1≤0.8d2，或d1≤0.7d2，或d1≤0.6d2。在一些实施方案中，d1≥0.05d2，或d1≥0.1d2。在一些实施方案中，d1为至少500nm、或至少1微米、或至少2微米、或至少5微米、或至少10微米或至少20微米。在一些实施方案中，d2不超过250微米、或不超过200微米、或不超过150微米或不超过100微米。在一些实施方案中，d2为至少50微米、或至少55微米、或至少60微米。在一些实施方案中，d1小于50微米，或小于45微米，或小于40微米。例如，在一些实施方案中，d1在20微米至40微米的范围内，并且d2在50微米至200微米的范围内。
第一反射偏振器200-1包括非干涉层205a和205b，并且第二反射偏振器200-2包括非干涉层207a和207b。当形成反射偏振器时，这些非干涉层可以是包括在反射偏振器内的表层或保护性界面层
当干涉层的反射率和透射率可以通过光学干涉合理地描述或由光学干涉而合理地精确地建模时，干涉层可以被描述为主要通过光学干涉来反射和透射光。当一对具有不同折射率的相邻干涉层的组合光学厚度(沿阻光轴的折射率乘以物理厚度)为光波长的1/2时，它们通过光学干涉来反射光。干涉层通常具有小于约200纳米的物理厚度。在一些实施方案中，每个聚合物干涉层具有在约45纳米至约200纳米的范围内的平均厚度(该层上的物理厚度的未加权平均数)。非干涉层具有过大的光学厚度以有助于通过干涉反射可见光。非干涉层通常具有至少1微米或至少5微米的物理厚度。非干涉层205a、205b、207a和207b不主要通过光学干涉来反射或透射光。
光学叠堆210具有相反的最外面的第一主表面204和第二主表面214，第一反射偏振器200-1被设置成更靠近第一主表面204并更远离第二主表面214，第二反射偏振器200-2被设置成更靠近第二主表面214并更远离第一主表面204。在一些实施方案中，对于每个反射偏振器和最靠近反射偏振器的主表面，更靠近主表面的每个聚合物干涉层具有较小光学厚度，并且更远离主表面的每个聚合物干涉层具有较大光学厚度。例如，干涉层203a可以具有比干涉层206a更小的光学厚度，并且干涉层203b可以具有比干涉层206b更小的光学厚度。
光学叠堆210包括在第一反射偏振器200-1和第二反射偏振器200-2之间的中间层209。在一些实施方案中，中间层209是将第一反射偏振器200-1和第二反射偏振器200-2粘结在一起的粘合剂层。在一些实施方案中，中间层209是光学透明的粘合剂层。光学透明的粘合剂层可在整个预定波长范围(例如，400nm至700nm)内具有至少80％或至少90％的垂直入射时的透射率和小于5％或小于3％的光学雾度。在其它实施方案中，第一反射偏振器200-1和第二反射偏振器200-2可一体成形，并且中间层209是与第一反射偏振器200-1和第二反射偏振器200-2一起共挤出的聚合物层。
图2B是光学叠堆210的示意性俯视图，该示意性俯视图分别示出了第一反射偏振器200-1的透光轴222和第二反射偏振器200-2的透光轴224。示出了透光轴222和224之间的角θ。在一些实施方案中，角θ小于约10度、或小于约5度、或小于约2度、或小于约1度。
在一些实施方案中，包括在光学叠堆中的反射偏振器中的至少一者包括干涉层的多于一个封包。图7是反射偏振器1300的示意性剖视图，反射偏振器1300包括被非干涉层1326b隔开的干涉层的第一封包1224-1和第二封包1224-2。反射偏振器还包括外部非干涉层1326a和1326c。第一封包1224-1和第二封包1224-2可以利用重叠的厚度范围来提供高对比率(透光状态透射率对阻光状态透射率的比)。在一些实施方案中，厚度分布基本上重叠(例如，大于50％的第一封包的厚度范围与大于50％的第二封包的厚度范围重叠)。在其他实施方案中，在厚度范围内几乎没有重叠。包括干涉层的多于一个封包的反射偏振器在2017年3月6日提交的美国临时专利申请62/467712号(Haag等人)中进一步描述。
对于包括第一反射偏振器和第二反射偏振器的光学叠堆的一些应用，优选的是，第一反射偏振器是薄的并且第二反射偏振器具有高对比率。因此，可能期望第一反射偏振器具有干涉层的一个封包，并且期望第二反射偏振器包括干涉层的多于一个封包。例如，反射偏振器1300可用作光学叠堆210中的第二反射偏振器200-2，而包括干涉层的单个封包的反射偏振器可用作光学叠堆210中的第一反射偏振器200-1。通常，第一反射偏振器和第二反射偏振器均为多层聚合物膜反射偏振器。然而，在一些情况下，可使用其他类型的反射偏振器(例如，麦克尼尔(MacNeille))。
本说明书的反射偏振器可一体成形。如本文所用，与第二元件“一体成形”的第一元件意指第一元件和第二元件一起制造而不是单独制造并且然后再接合。一体成形包括制造第一元件，之后在第一元件上制造第二元件。如果将各层一起制造(例如，组合为熔融流，并且然后浇铸到冷却辊上以形成具有这些层中的每一个的流延膜，并且然后对流延膜进行取向)而不是单独地制造并且然后随之接合，则包括多个层的光学膜一体成形。在一些实施方案中，非干涉层1326a和1326c与干涉层的第一封包1224-1和第二封包1224-2以及非干涉层1326b一体成形，使得反射偏振器1300一体成形。
图3是包括两个反射偏振器的光学叠堆诸如光学叠堆200的层厚度分布的示意图。第一反射偏振器包括多个聚合物干涉层302-1，多个聚合物干涉层302-1的厚度范围从光学叠堆的最外面的干涉层处的t1到第一反射偏振器的最外面的干涉层(这是最靠近第二反射偏振器的光学叠堆的内部干涉层)处的tm。第二反射偏振器包括多个聚合物干涉层302-2，多个聚合物干涉层302-2的厚度范围从第二反射偏振器的最外面的干涉层(这是最靠近第一反射偏振器的光学叠堆的内部干涉层)处的tm+1到光学叠堆的最外面的干涉层处的tN。在一些实施方案中，|t1–tN|小于约20nm，或小于约15nm，或小于约12nm，或小于约10nm，或小于约8nm，或小于约7nm，或小于约6nm。在一些实施方案中，|tm–tm+1|小于约40nm，或小于约30nm，或小于约20nm，或小于约15nm，或小于约12nm，或小于约10nm。
图4是光学构造450的示意性剖视图，该光学构造450包括设置在第一光学元件446和第二光学元件448之间并粘附到第一光学元件446和第二光学元件448的光学叠堆410。光学叠堆410包括利用粘合剂409粘附在一起的第一反射偏振器400-1和第二反射偏振器400-2。第一反射偏振器400-1面对第一光学元件446，并且第二反射偏振器面对第二光学元件448。光学叠堆410利用粘合剂层419粘附到第一光学元件446，并且利用粘合剂层429粘附到第二光学元件448。第一光学元件446和第二光学元件448可具有任何合适的形状。在一些实施方案中，第一光学元件446和第二光学元件448是第一棱镜和第二棱镜(例如，对应于第一棱镜530和第二棱镜540或对应于第一棱镜630和第二棱镜640)。在一些实施方案中，第一光学元件446和第二光学元件448中的一者或两者是光学透镜。光学叠堆可设置在第一光学元件446和第二光学元件448的平坦的或基本上平坦的面上，或者可设置在第一光学元件和第二光学元件的曲面上。
在一些实施方案中，在从较短的第一波长延伸至较长的第二波长的相同预定波长范围内，第一反射偏振器400-1和第二反射偏振器400-2中的每一者透射沿反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％并且反射沿反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少80％。在一些实施方案中，第一波长为400nm，或为450nm，或在约400nm至约500nm的范围内，或在约400nm至约450nm的范围内。在一些实施方案中，第二波长为650nm，或为700nm，或在约600nm至约700nm的范围内，或在约650nm至约700nm的范围内。反射率和透射率可在预定入射角(诸如垂直入射角度)下指定，或在45度入射角下指定，或在适用于给定应用的入射角下指定，或者反射率和透射率可针对在给定应用中发生的入射角的分布指定。
具有相应的第一波长和第二波长并且从第一光学元件446的内部以45度入射在第一反射偏振器400-1上的重合的第一光线461a和第二光线462a被第一反射偏振器400-1反射为在第一光学元件446内部彼此间隔开分隔距离s1的相应的反射的第一光线461b和第二光线462b。具有相应的第一波长和第二波长并且从第二光学元件448的内部以45度入射在第二反射偏振器400-2上的重合的第一光线471a和第二光线472a被第二反射偏振器400-2反射为在第二光学元件448内部彼此间隔开分隔距离s2的相应的反射的第一光线471b和第二光线472b。
在一些实施方案中，0<s1≤s2。在一些实施方案中，s1大于500nm，或大于1微米，或大于2微米，或大于5微米、或大于10微米。在一些实施方案中，s1小于50微米、或小于30微米、或小于20微米、或小于18微米、或小于16微米、或小于14微米、或小于10微米、或小于8微米、或小于6微米、或小于4微米、或小于2微米。例如，在一些实施方案中，s1在1微米至20微米的范围内。在一些实施方案中，s2大于s1，或大于s1+500nm，或大于s1+1微米，或大于s1+2微米，或大于s1+5微米，或大于s1+10微米。在一些实施方案中，s2不超过250微米，或不超过200微米，或不超过150微米或不超过100微米。在一些实施方案中，s2为至少40微米、或至少50微米、或至少55微米、或至少60微米。
在一些实施方案中，对于每个反射偏振器，最外面的干涉层被配置为分别反射第一波长和第二波长。在一些此类实施方案中，s1为约√2d1，并且类似地，s2为约√2d2。
图5是偏振分束器(PBS)550的示意性侧视图。PBS 550包括具有第一斜边532的第一棱镜530和具有面对第一斜边532的第二斜边542的第二棱镜540。光学叠堆510分别通过第一光学透明的粘合剂层534和第二光学透明的粘合剂层544设置在第一斜边532和第二斜边542之间并且粘附到第一斜边532和第二斜边542。光学叠堆510包括通过光学透明的粘合剂层509粘附到第二反射偏振器500-2的第一反射偏振器500-1。第一反射偏振器500-1更靠近第一斜边532并且更远离第二斜边542，并且第二反射偏振器500-2更靠近第二斜边542并且更远离第一斜边534。
在一些实施方案中，针对每个反射偏振器和最靠近反射偏振器的斜边：更靠近斜边的干涉层被配置为主要反射预定波长范围内的较短波长，并且更远离斜边的干涉层被配置为主要反射预定波长范围内的较长波长。例如，光学叠堆510中的干涉层的厚度分布可以如图3所示，其中较薄的层(其反射较短的波长)更靠近光学叠堆的外表面，并且较厚的层(其反射较长的波长)更远离光学叠堆的外表面。
在一些实施方案中，PBS 550具有光轴555或在具有光轴555的光学系统中使用。在一些实施方案中，光轴555与光学叠堆510成约30至60度、或约35至55度、或约40至50度、或约45度的角度α。
本说明书的PBS中使用的棱镜可以由任何合适的材料制成。例如，第一棱镜和第二棱镜可以独立地由玻璃(例如，BK7玻璃)或诸如聚碳酸酯或聚丙烯酸酯的聚合材料制成。
本说明书的偏振分束器可以用于多种应用中。例如，PBS可用于成像或显示系统中。显示系统可以是头戴式显示器，诸如虚拟现实显示器或增强现实显示器。PBS在各种显示应用中的使用例如在美国专利8,382,293(Phillips，III等)和9,535,256(Carls等)中论述。本说明书的PBS可以代替这些参考文献中描述的光学系统中任一种的PBS使用。本说明书的PBS特别有利地用于光学系统中，其中来自光源的非调制光从光学叠堆的一侧反射，并且来自成像器的空间调制光从光学叠堆的相反侧反射。
图6A至图6C是包括偏振分束器(PBS)的光学系统675的示意性侧视图，该示意性侧视图示出了光线通过光学系统675的路径。PBS包括光学叠堆610，光学叠堆610包括第一聚合物反射偏振器600-1和第二聚合物反射偏振器600-2。针对垂直入射光和在约400nm至约650nm的波长范围内的每个波长，每个反射偏振器透射沿反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％并且反射沿反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少90％。光学系统包括面对第二聚合物反射偏振器600-2的光源670和用于调制面对第一聚合物反射偏振器600-1的光的成像器673。在例示的实施方案中，光学系统675还包括反射部件672，并且PBS 650还包括第一棱镜630和第二棱镜640。在其它实施方案中，利用薄膜设计，以使得第一棱镜630和第二棱镜640被省略。在一些实施方案中，反射部件672是偏振旋转反射器(例如，设置在反射镜上的四分之一波长延迟器)。在一些实施方案中，四分之一波长延迟器和反射镜直接设置在第二棱镜640的面上。
图6A示出了由光源670发射的第一光线674a和第二光线674b。例如，光线674a具有第一波长λa并且第二光线674b具有不同于第一波长λa的第二波长λb。第一波长λa可为例如400nm或450nm，并且第二波长λb可为650nm，或700nm。第一光线674a和第二光线674b从第二反射偏振器600-2反射为光线675，该光线675沿循重合的路径并且在附图中被示出为单线。由于第一光线674a和第二光线674b具有不同的波长，因此它们从第二反射偏振器600-2中的不同位置反射。
光源670可包括图6A至图6C的示意图中未示出的部件。例如，光源670可包括多个发光二极管(LED)、如美国专利公布号2011/0242653(Ouderkirk等人)中描述的颜色组合器、如美国专利号8,382,293(Phillips,III等人)中描述的集成光学器件和/或抛物面反射器。光源670可包括光学器件，使得光被至少部分地准直并且入射在第二棱镜640的面的大部分(例如，至少80％的面积)上。所示的第一光线674a和第二光线674b在入射在第二棱镜上时具有横向间距，使得当光线从第二反射偏振器600-2反射时，它们具有重合的路径(光线沿光学叠堆610和反射部件672之间的相同线段行进)。
然后光线675从反射部件672反射为光线676，光线676沿反射部件672和成像器673之间的重合的路径透射通过光学叠堆610，如图6B所示。光线676沿从成像器673到光学叠堆610的重合的路径从成像器反射为反射的光线677，并且然后从第一反射偏振器600-1分别反射为离开的第一光线678a和第二光线678b。由于离开的第一光线678a和第二光线678b具有不同的波长，因此它们从第一反射偏振器600-1中的不同位置反射，并且由此在其间具有横向间距的情况下离开PBS。
离开的第一光线678a和第二光线678b之间具有横向间距L1。横向间距L1是离开的第一光线和第二光线在与光线的路径垂直的方向上所采用的路径之间的距离。在一些实施方案中，第一波长λa和第二波长λb分别为400nm和650nm，并且侧向间距L1小于约20微米，或小于约18微米，或小于约16微米，或小于约14微米，或小于约10微米，或小于约8微米，或小于约6微米，或小于约4微米，或小于约2微米。在一些实施方案中，第一波长λa和第二波长λb分别为400nm和650nm，并且侧向间距L1大于约0.5微米，或大于约1微米，或大于约2微米，或大于约5微米。例如，在一些实施方案中，第一波长λa和第二波长λb分别为400nm和650nm，并且横向间距L1在约1微米或约5微米至约20微米或约18微米的范围内。
在一个实验中，对于第一反射偏振器600-1，使用具有40微米的厚度的反射偏振器制作PBS。将光源670朝向PBS引导通过25微米直径的针孔。在此实验中，与第一反射偏振器600-1相同类型的反射偏振器用于第二反射偏振器600-2。然而，由于横向间距L1主要由第一反射偏振器600-1确定，因此此实验表征具有较厚的第二反射偏振器600-2的PBS的预期颜色间距。据发现，输出具有约27微米的点展度，并且红色和蓝色之间的颜色间距为约2.0微米。为了比较，发现使用各自具有80微米的厚度的两个反射偏振器的PBS具有约50微米的点展度，红色和蓝色之间的颜色间距为约25微米。
光学系统675可以使用色序系统来使用单个反射像素显示颜色。色序成像系统例如在美国专利申请公布号2012/0320103(Jesme等人)中有所描述。在一些实施方案中，第一光线674a和第二光线674b在不同的时间(例如，在不同的颜色子帧期间)发射。在这种情况下，反射的光线677例如在不同的时间沿从成像器673到光学叠堆610的重合的路径传播，并且离开的第一光线678a和第二光线678b在不同的时间沿横向隔开的路径离开PBS 650。
在一些实施方案中，光学叠堆610被设置成与第二棱镜650的面对光源670的面成约45度角，并且第一反射偏振器具有：最靠近第一棱镜630的干涉层，该干涉层被配置为反射具有第一波长的在阻光偏振态下以45度入射的光；以及最远离第一棱镜630的干涉层，该干涉层被配置为反射具有第二波长的在阻光偏振态下以45度入射的光。在一些此类实施方案中，横向间距L1为约√2d1，其中d1为第一反射偏振器600-1的多个干涉层中的最远离彼此的两个干涉层之间的间距。
在例示的实施方案中，第一棱镜630和第二棱镜640为直角等腰三棱柱。在其它实施方案中，使用其它棱镜形状。例如，棱镜的一个或多个面可以是弯曲的。例如，第二棱镜640的面对反射部件672的面可以是弯曲的。反射部件672可设置在此弯曲面上并适形于此弯曲面。在其它实施方案中，反射部件672是弯曲的，但不直接设置在第二棱镜640上。例如，反射部件672可设置在靠近第二棱镜640设置的透镜的弯曲表面上。在一些实施方案中，第一棱镜630和第二棱镜640的斜边是弯曲的，并且光学叠堆610设置在每个弯曲斜边上并适形于每个弯曲斜边。例如，有用的PBS几何形状在2017年10月26日提交的美国临时专利申请号62/577203中有所描述。
图8是对于以预定入射角射入在反射偏振器上的光，针对反射偏振器的透光状态和阻光状态的反射偏振器的透射率的示意性曲线图。预定入射角可为0度(垂直入射角度)、约45度，或处于适用于给定应用的入射角(例如，90度减去图5所描绘的角α)。对于(沿透光轴偏振的)具有透光偏振态的垂直入射光，在整个波长上的透射率的平均值为最大值，并且对于(沿阻光轴偏振的)具有阻光偏振态的垂直入射光，在整个波长上的透射率的平均值为最小值。在λ1至λ2的预定波长范围内的波长上的透射率的平均值在透光状态下为Tp，并且在阻光状态下为Tb。在一些实施方案中，λ1为约400nm或约450nm，并且λ2为约650nm或约700nm。在一些实施方案中，第一反射偏振器和第二反射偏振器中的一者或两者的Tp大于约80％，或大于约85％，或大于88％。在一些实施方案中，第一反射偏振器和第二反射偏振器中的一者或两者的Tb不超过约10％，或不超过约5％，或不超过约2％，或不超过约1％，或不超过约0.5％，或不超过0.2％，或不超过0.15％，或不超过0.1％，或不超过0.05％，或不超过0.04％，或不超过0.03％。在一些实施方案中，在预定波长范围内的每个波长下的透射率在这些范围中的一者或多者内。
图9是对于以预定入射角射入在反射偏振器上的光，针对反射偏振器的透光状态和阻光状态的反射偏振器的反射率的示意性曲线图。对于具有阻光偏振态的垂直入射光，在整个波长上的反射率的平均值为最大值，对于具有透光偏振态的垂直入射光，在整个波长上的反射率的平均值为最小值。在λ1至λ2预定波长范围内的波长上的反射率的平均值在透光状态下为Rp，在阻光状态下为Rb。在一些实施方案中，第一反射偏振器和第二反射偏振器中的一者或两者的Rb大于约80％，或大于约85％，或大于约90％，或大于约95％。在一些实施方案中，第一反射偏振器和第二反射偏振器中的一者或两者的Rp不超过约20％，或不超过约15％，或不超过约10％，或不超过约5％，或不超过4％。在一些实施方案中，在预定波长范围内的每个波长下的反射率在这些范围中的一者或多者内。
在图8至图9中示出长波长带边缘λ3，并且在图9中指示短波长带边缘λ0。反射带通常具有长波长带边缘和短波长带边缘两者，其中反射率快速下降。在例示的实施方案中，短波长带边缘λ0小于λ1，并且长波长带边缘λ3大于λ2。针对以预定入射角入射的光确定带边缘。可使用若干不同的标准来限定带边缘的精确波长。可以将带边缘的波长视为例如其中具有阻光偏振态的垂直入射光的反射率下降到1/2Rb的波长，或者其中具有阻光偏振态的垂直入射光的透射率增加到10％的波长。光学叠堆的第一反射偏振器和第二反射偏振器可适于在相同的预定波长范围内分别反射和透射阻光偏振光和透光偏振光。即，对于两个反射偏振器，λ1和λ2可以是相同的。然而，在一些实施方案中，反射偏振器的带边缘λ0和λ3可不同。在其它实施方案中，第一反射偏振器和第二反射偏振器的带边缘λ0和λ3大致相同。
以下为本说明书的示例性实施方案的列表。
实施方案1为一种光学叠堆，所述光学叠堆包括：粘附到第二反射偏振器的第一反射偏振器，针对垂直入射光和在至少从400nm延伸至600nm的相同预定波长范围内的每个波长，每个反射偏振器透射沿所述反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％，并反射沿所述反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少90％，所述第一反射偏振器的所述透光轴和所述第二反射偏振器的所述透光轴之间的角度小于约10度，每个反射偏振器包括多个聚合物干涉层，所述多个聚合物干涉层主要通过所述预定波长范围内的光学干涉来反射和透射光，对于相应的所述第一反射偏振器和所述第二反射偏振器，所述多个聚合物干涉层中的最远离彼此的两个聚合物干涉层之间的间距为d1和d2，d1比d2小至少20％。
实施方案2为根据实施方案1所述的光学叠堆，其中d1≤0.7d2。
实施方案3为根据实施方案1所述的光学叠堆，其中d1≤0.6d2。
实施方案4为根据实施方案1所述的光学叠堆，其中d1≥0.05d2。
实施方案5为根据实施方案1所述的光学叠堆，其中d1≥0.1d2。
实施方案6为根据实施方案1所述的光学叠堆，其中d1为至少1微米。
实施方案7为根据实施方案1所述的光学叠堆，其中d1为至少10微米。
实施方案8为根据实施方案1所述的光学叠堆，其中d2不超过200微米。
实施方案9为根据实施方案1所述的光学叠堆，其中每个聚合物干涉层具有在45纳米至200纳米的范围内的平均厚度。
实施方案10为根据实施方案1所述的光学叠堆，其中所述第一反射偏振器的所述透光轴和所述第二反射偏振器的所述透光轴之间的所述角度小于约5度。
实施方案11为根据实施方案1所述的光学叠堆，其中所述第一反射偏振器的所述透光轴和所述第二反射偏振器的所述透光轴之间的所述角度小于约2度。
实施方案12为根据实施方案1所述的光学叠堆，其中所述预定波长范围至少从400nm延伸至650nm。
实施方案13为根据实施方案1所述的光学叠堆，其中所述预定波长范围至少从400nm延伸至700nm。
实施方案14为根据实施方案1所述的光学叠堆，具有：相反的最外面的第一主表面和第二主表面，所述第一反射偏振器被设置成更靠近所述第一主表面且更远离所述第二主表面，所述第二反射偏振器被设置成更靠近所述第二主表面且更远离所述第一主表面，其中对于每个反射偏振器和最靠近所述反射偏振器的所述主表面，更靠近所述主表面的每个聚合物干涉层具有较小光学厚度，并且更远离所述主表面的每个聚合物干涉层具有较大光学厚度。
实施方案15为一种偏振分束器(PBS)，所述PBS包括：
包括第一斜边的第一棱镜；
包括面对所述第一斜边的第二斜边的第二棱镜；和
根据实施方案1至14中任一项所述的光学叠堆，所述光学叠堆设置在所述第一斜边和所述第二斜边之间并且粘附到所述第一斜边和所述第二斜边。
实施方案16为根据实施方案15所述的PBS，其中所述预定波长从较短的第一波长延伸至较长的第二波长，其中具有相应的所述第一波长和所述第二波长并且从面对所述反射偏振器的所述棱镜的内部以45度入射在每个反射偏振器上的重合的第一光线和第二光线被所述反射偏振器反射为在面对所述反射偏振器的所述棱镜内部彼此间隔开分隔距离的相应的反射的第一光线和第二光线，所述分隔距离对于所述第一反射偏振器为s1，并且对于所述第二反射偏振器为s2，0<s1≤s2。
实施方案17为一种光学系统，所述光学系统包括：
根据实施方案15或16所述的PBS；
面对所述第一反射偏振器的光源；和
用于调制面对所述第二聚合物反射偏振器的光的成像器。
实施方案18为根据实施方案17所述的光学系统，所述光学系统被配置为使得：由所述光源发射并且具有相应的400nm和650nm波长的第一光线和第二光线在由所述第二聚合物反射偏振器反射至少一次并且透射至少一次、由所述成像器沿重合的路径反射以及由所述第一聚合物反射偏振器反射至少一次之后作为相应的离开的第一光线和第二光线离开所述PBS，离开的所述第一光线和所述第二光线之间的横向间距小于约20微米。
实施方案19为一种偏振分束器(PBS)，所述PBS包括：
包括第一斜边的第一棱镜；
包括面对所述第一斜边的第二斜边的第二棱镜；和
光学叠堆，所述光学叠堆设置在所述第一斜边和所述第二斜边之间并粘附到所述第一斜边和所述第二斜边，所述光学叠堆包括粘附到第二反射偏振器的第一反射偏振器，对于垂直入射光和在相同预定波长范围内的每个波长，每个反射偏振器透射沿所述反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％并且反射沿所述反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少90％，所述第一反射偏振器的所述透光轴和所述第二反射偏振器的所述透光轴之间的角度小于约10度，每个反射偏振器包括多个聚合物干涉层，所述多个聚合物干涉层主要通过所述预定波长范围内的光学干涉来反射和透射光，对于相应的所述第一反射偏振器和所述第二反射偏振器，所述多个聚合物干涉层中的最远离另一者的两个聚合物干涉层之间的间距为d1和d2，d1比d2小至少20％。
实施方案20为根据实施方案19所述的PBS，其中d1≤0.7d2。
实施方案21为根据实施方案19所述的PBS，其中d1≤0.6d2。
实施方案22为根据实施方案19所述的PBS，其中d1≤0.5d2。
实施方案23为根据实施方案19所述的PBS，其中d1≥0.1d2。
实施方案24为根据实施方案19所述的PBS，其中d1为至少1微米。
实施方案25为根据实施方案19所述的PBS，其中d1为至少10微米。
实施方案26为根据实施方案19所述的PBS，其中d2不超过200微米。
实施方案27为根据实施方案19所述的PBS，其中每个聚合物干涉层具有在约45纳米至约200纳米的范围内的平均厚度。
实施方案28为根据实施方案19所述的PBS，其中所述第一反射偏振器被设置成更靠近所述第一斜边且更远离所述第二斜边，所述第二反射偏振器被设置成更靠近所述第二斜边且更远离所述第一斜边，其中对于每个反射偏振器和最靠近所述反射偏振器的所述斜边，更靠近所述斜边的每个聚合物干涉层具有较小光学厚度，并且更远离所述斜边的每个聚合物干涉层具有较大光学厚度。
实施方案29为根据实施方案19所述的PBS，其中所述第一反射偏振器的所述透光轴和所述第二反射偏振器的所述透光轴之间的所述角度小于约5度。
实施方案30为根据实施方案19所述的PBS，其中所述第一反射偏振器的所述透光轴和所述第二反射偏振器的所述透光轴之间的所述角度小于约2度。
实施方案31为根据实施方案19至30中任一项所述的PBS，其中所述预定波长从较短的第一波长延伸至较长的第二波长，其中具有相应的所述第一波长和所述第二波长并且从面对所述反射偏振器的所述棱镜的内部以45度入射在每个反射偏振器上的重合的第一光线和第二光线被所述反射偏振器反射为在面对所述反射偏振器的所述棱镜内部彼此间隔开分隔距离的相应的反射的第一光线和第二光线，所述分隔距离对于所述第一反射偏振器为s1，并且对于所述第二反射偏振器为s2，0<s1≤s2。
实施方案32为一种光学系统，所述光学系统包括：
根据实施方案19至31中任一项所述的PBS；
面对所述第二聚合物反射偏振器的光源；和
用于调制面对所述第一聚合物反射偏振器的光的成像器。
实施方案33为根据实施方案32所述的光学系统，所述光学系统被配置成使得：由所述光源发射并且具有相应的400nm和650nm波长的第一光线和第二光线在由所述第二聚合物反射偏振器反射至少一次并且透射至少一次、由所述成像器沿重合的路径反射并且由所述第一聚合物反射偏振器反射至少一次之后作为相应的离开的第一光线和第二光线离开所述PBS，离开的所述第一光线和所述第二光线之间的横向间距小于约20微米。
实施方案34为一种光学构造，包括：设置在第一光学元件和第二光学元件之间并粘附到所述第一光学元件和所述第二光学元件的光学叠堆，所述光学叠堆包括面对所述第一光学元件并且粘附到面对所述第二光学元件的第二反射偏振器的第一反射偏振器，在从较短的第一波长延伸至较长的第二波长的相同预定波长范围内，每个反射偏振器透射沿所述反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％并且反射沿所述反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少80％，具有相应的所述第一波长和所述第二波长并且从面对所述反射偏振器的所述光学元件的内部以45度入射在每个反射偏振器上的重合的第一光线和第二光线被所述反射偏振器反射为在面对所述反射偏振器的所述光学元件内部彼此间隔开分隔距离的相应的反射的第一光线和第二光线，所述分隔距离对于所述第一反射偏振器为s1，并且对于所述第二反射偏振器为s2，0<s1≤s2。
实施方案35为根据实施方案34所述的光学构造，其中所述第一反射偏振器和所述第二反射偏振器中的至少一者包括多个聚合物干涉层，所述多个聚合物干涉层主要通过所述预定波长范围内的光学干涉来反射和透射光。
实施方案36为根据实施方案35所述的光学构造，其中每个聚合物干涉层具有在约45纳米至约200纳米的范围内的平均厚度。
实施方案37为根据实施方案34所述的光学构造，其中所述第一反射偏振器和所述第二反射偏振器中的每一个包括多个聚合物干涉层，所述多个聚合物干涉层主要通过所述预定波长范围内的光学干涉来反射和透射光。
实施方案38为根据实施方案37所述的光学构造，其中对于相应的所述第一反射偏振器和所述第二反射偏振器，所述多个聚合物干涉层中的最远离彼此的两个聚合物干涉层之间的间距为d1和d2，d1比d2小至少20％。
实施方案39为根据实施方案37所述的光学构造，其中对于每个反射偏振器和所述反射偏振器面对的所述光学元件，更靠近所述光学元件的每个聚合物干涉层具有较小光学厚度，并且更远离所述光学元件的每个聚合物干涉层具有较大光学厚度。
实施方案40为根据实施方案34所述的光学构造，其中s1大于500nm。
实施方案41为根据实施方案34或40所述的光学构造，其中s2大于s1。
实施方案42为根据实施方案34或40所述的光学构造，其中s2＞s1+500nm。
实施方案43为根据实施方案34所述的光学构造，所述光学构造为一种偏振分束器，所述第一光学元件为包括第一斜边的第一棱镜，所述第二光学元件为包括面对所述第一斜边的第二斜边的第二棱镜，其中所述光学叠堆设置在所述第一斜边和所述第二斜边之间并且粘附到所述第一斜边和所述第二斜边。
实施方案44为根据实施方案34所述的光学构造，其中所述第一波长在约400nm至约500nm的范围内，并且所述第二波长在约600nm至约700nm的范围内。
实施方案45为根据实施方案34所述的光学构造，其中所述第一波长在约400nm至约450nm的范围内，并且所述第二波长在约650nm至约700nm的范围内。
实施方案46为根据实施方案34所述的光学构造，其中所述第一波长为400nm，并且所述第二波长为650nm。
实施方案47为根据实施方案34所述的光学构造，其中所述第一反射偏振器的所述透光轴和所述第二反射偏振器的所述透光轴之间的角度小于约10度。
实施方案48为根据实施方案34所述的光学构造，其中所述第一反射偏振器的所述透光轴和所述第二反射偏振器的所述透光轴之间的角度小于约5度。
实施方案49为根据实施方案34所述的光学构造，其中所述第一反射偏振器的所述透光轴和所述第二反射偏振器的所述透光轴之间的角度小于约2度。
实施方案50为一种光学系统，所述光学系统包括：
根据实施方案34至49中任一项所述的光学构造；
面对所述第二聚合物反射偏振器的光源；和
用于调制面对所述第一聚合物反射偏振器的光的成像器。
实施方案51为根据实施方案50所述的光学系统，所述光学系统被配置成使得：由所述光源发射并且具有相应的400nm和650nm波长的第一光线和第二光线在由所述第一聚合物反射偏振器反射至少一次并且透射至少一次、由所述成像器沿重合的路径反射并且由所述第二聚合物反射偏振器反射至少一次之后作为相应的离开的第一光线和第二光线离开所述光学构造，离开的所述第一光线和所述第二光线之间的横向间距小于约20微米。
实施方案52为一种光学系统，所述光学系统包括：
包括光学叠堆的偏振分束器(PBS)，所述光学叠堆包括第一聚合物反射偏振器和第二聚合物反射偏振器，对于垂直入射光和在约400nm至约650nm的波长范围内的每个波长，每个反射偏振器透射沿所述反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％并且反射沿所述反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少90％；
面对所述第二聚合物反射偏振器的光源；和
用于调制面对所述第一聚合物反射偏振器的光的成像器，
使得：由所述光源发射并且具有相应的400nm和650nm波长的第一光线和第二光线在由所述第二聚合物反射偏振器反射至少一次并且透射至少一次、由所述成像器沿重合的路径反射并且由所述第一聚合物反射偏振器反射至少一次之后作为相应的离开的第一光线和第二光线离开所述PBS，离开的所述第一光线和所述第二光线之间的横向间距小于约20微米。
实施方案53为根据实施方案52所述的光学系统，其中离开的所述第一光线和所述第二光线之间的所述横向间距小于约18微米，或小于约16微米，或小于约14微米，或小于约10微米，或小于约8微米，或小于约6微米，或小于约4微米，或小于约2微米。
实施方案54为根据实施方案52或53所述的光学系统，其中离开的所述第一光线和所述第二光线之间的所述横向间距大于约0.5微米，或大于约1微米。
实施方案55为根据实施方案52所述的光学系统，其中所述第一反射偏振器和所述第二反射偏振器中的至少一者包括多个聚合物干涉层，所述多个聚合物干涉层主要通过所述预定波长范围内的光学干涉来反射和透射光。
实施方案56为根据实施方案55所述的光学系统，其中每个聚合物干涉层具有在约45纳米至约200纳米的范围内的平均厚度。
实施方案57为根据实施方案52所述的光学系统，其中所述第一反射偏振器和所述第二反射偏振器中的每一个包括多个聚合物干涉层，所述多个聚合物干涉层主要通过所述预定波长范围内的光学干涉来反射和透射光。
实施方案58为根据实施方案57所述的光学系统，其中对于相应的所述第一反射偏振器和所述第二反射偏振器，所述多个聚合物干涉层中的最远离彼此的两个聚合物干涉层之间的间距为d1和d2，d1比d2小至少20％。
实施方案59为根据实施方案57所述的光学系统，其中所述光学叠堆具有：相反的最外面的第一主表面和第二主表面，所述第一反射偏振器被设置成更靠近所述第一主表面且更远离所述第二主表面，所述第二反射偏振器被设置成更靠近所述第二主表面且更远离所述第一主表面，其中对于每个反射偏振器和最靠近所述反射偏振器的所述主表面，更靠近所述主表面的每个聚合物干涉层具有较小光学厚度，并且更远离所述主表面的每个聚合物干涉层具有较大光学厚度。
实施方案60为根据实施方案52所述的光学系统，其中所述PBS包括：包括第一斜边的第一棱镜；以及
包括面对所述第一斜边的第二斜边的第二棱镜，其中所述光学叠堆设置在所述第一斜边和所述第二斜边之间并且粘附到所述第一斜边和所述第二斜边。
实施方案61为根据实施方案52所述的光学系统，其中所述第一反射偏振器的所述透光轴和所述第二反射偏振器的所述透光轴之间的角度小于约10度。
实施方案62为根据实施方案52所述的光学系统，其中所述第一反射偏振器的所述透光轴和所述第二反射偏振器的所述透光轴之间的角度小于约5度。
实施方案63为根据实施方案52所述的光学系统，其中所述第一反射偏振器的所述透光轴和所述第二反射偏振器的所述透光轴之间的角度小于约2度。
如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“约”应用于表达特征大小、数量和物理性质的量的使用不清楚，则“约”将被理解为意指与指定量相差10％以内，但还包括精确的指定量。例如，如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对其不清楚，则具有约1的值的量是指该量具有介于0.9和1.1之间的值，并且还包括精确地为1的值。
上述所有引用的参考文献、专利或专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。
除非另外指明，否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其它附图中的对应元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

Claims (15)

1.一种光学叠堆，所述光学叠堆包括：第一反射偏振器，所述第一反射偏振器粘附到第二反射偏振器，对于垂直入射光和在至少从400nm延伸至600nm的相同预定波长范围内的每个波长，每个反射偏振器透射沿所述反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％并且反射沿所述反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少90％，所述第一反射偏振器的所述透光轴和所述第二反射偏振器的所述透光轴之间的角度小于约10度，每个反射偏振器包括多个聚合物干涉层，所述多个聚合物干涉层主要通过所述预定波长范围内的光学干涉来反射和透射光，对于相应的所述第一反射偏振器和所述第二反射偏振器，所述多个聚合物干涉层中的最远离彼此的两个聚合物干涉层之间的间距为d1和d2，d1比d2小至少20％。
2.根据权利要求1所述的光学叠堆，其中d1为至少1微米。
3.根据权利要求1所述的光学叠堆，其中每个聚合物干涉层具有在45纳米至200纳米的范围内的平均厚度。
4.根据权利要求1所述的光学叠堆，具有：相反的最外面的第一主表面和第二主表面，所述第一反射偏振器被设置成更靠近所述第一主表面并更远离所述第二主表面，所述第二反射偏振器被设置成更靠近所述第二主表面并更远离所述第一主表面，其中对于每个反射偏振器和最靠近所述反射偏振器的所述主表面，更靠近所述主表面的每个聚合物干涉层具有较小光学厚度并且更远离所述主表面的每个聚合物干涉层具有较大光学厚度。
5.一种偏振分束器(PBS)，包括：
第一棱镜，所述第一棱镜包括第一斜边；
第二棱镜，所述第二棱镜包括面对所述第一斜边的第二斜边；和
根据权利要求1至4中任一项所述的光学叠堆，所述光学叠堆设置在所述第一斜边和所述第二斜边之间并粘附到所述第一斜边和所述第二斜边。
6.根据权利要求5所述的PBS，其中所述预定波长从较短的第一波长延伸至较长的第二波长，其中具有相应的所述第一波长和所述第二波长并从面对所述反射偏振器的所述棱镜的内部以45度入射在每个反射偏振器上的重合的第一光线和第二光线被所述反射偏振器反射为在面对所述反射偏振器的所述棱镜内部彼此间隔开分隔距离的相应的反射的第一光线和第二光线，所述分隔距离针对所述第一反射偏振器为s1，并且针对所述第二反射偏振器为s2，0<s1≤s2。
7.一种光学系统，包括：
根据权利要求5所述的PBS；
光源，所述光源面对所述第一反射偏振器；和
成像器，所述成像器用于调制面对所述第二反射偏振器的光。
8.根据权利要求7所述的光学系统，所述光学系统被配置为使得：由所述光源发射并具有相应的400nm和650nm波长的第一光线和第二光线在由所述第二反射偏振器反射至少一次并透射至少一次、由所述成像器沿重合的路径反射、以及由所述第一反射偏振器反射至少一次之后作为相应的离开的第一光线和第二光线离开所述PBS，离开的所述第一光线和所述第二光线之间的横向间距小于约20微米。
9.一种光学构造，所述光学构造包括：光学叠堆，所述光学叠堆设置在第一光学元件和第二光学元件之间并粘附到所述第一光学元件和所述第二光学元件，所述光学叠堆包括面对所述第一光学元件并粘附到面对所述第二光学元件的第二反射偏振器的第一反射偏振器，在从较短的第一波长延伸至较长的第二波长的相同预定波长范围内，每个反射偏振器透射沿所述反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％并且反射沿所述反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少80％，所述第一波长在400nm至500nm的范围内，所述第二波长在600nm至700nm的范围内，具有相应的所述第一波长和所述第二波长并从面对所述反射偏振器的所述光学元件的内部以45度入射在每个反射偏振器上的重合的第一光线和第二光线被所述反射偏振器反射为在面对所述反射偏振器的所述光学元件内部彼此间隔开分隔距离的相应的反射的第一光线和第二光线，所述分隔距离针对所述第一反射偏振器为s1，并且针对所述第二反射偏振器为s2，0<s1≤s2。
10.根据权利要求9所述的光学构造，其中所述第一反射偏振器和所述第二反射偏振器中的每一者包括多个聚合物干涉层，所述多个聚合物干涉层主要通过所述预定波长范围内的光学干涉来反射和透射光。
11.根据权利要求10所述的光学构造，其中针对每个反射偏振器和所述反射偏振器面对的所述光学元件，更靠近所述光学元件的每个聚合物干涉层具有较小光学厚度，并且更远离所述光学元件的每个聚合物干涉层具有较大光学厚度。
12.根据权利要求9所述的光学构造，其中s1大于500nm。
13.根据权利要求9所述的光学构造，其中s2＞s1+500nm。
14.一种光学系统，包括：
偏振分束器(PBS)，所述PBS包括光学叠堆，所述光学叠堆包括第一聚合物反射偏振器和第二聚合物反射偏振器，针对垂直入射光和在约400nm至约650nm的波长范围内的每个波长，每个反射偏振器透射沿所述反射偏振器的透光轴偏振的光的至少80％并且反射沿所述反射偏振器的正交的阻光轴偏振的光的至少90％；
光源，所述光源面对所述第二聚合物反射偏振器；和
成像器，所述成像器用于调制面对所述第一聚合物反射偏振器的光，
使得：由所述光源发射并具有相应的400nm和650nm波长的第一光线和第二光线在由所述第二聚合物反射偏振器反射至少一次并透射至少一次、由所述成像器沿重合的路径反射以及由所述第一聚合物反射偏振器反射至少一次之后作为相应的离开的第一光线和第二光线离开所述PBS，离开的所述第一光线和所述第二光线之间的横向间距小于约20微米。
15.根据权利要求14所述的光学系统，其中离开的所述第一光线和所述第二光线之间的所述横向间距大于约0.5微米。
CN201880081917.5A 2017-12-20 2018-12-13 光学叠堆和偏振分束器 Active CN111492278B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762608194P 2017-12-20 2017-12-20
US62/608,194 2017-12-20
PCT/IB2018/060028 WO2019123141A1 (en) 2017-12-20 2018-12-13 Optical stack and polarizing beam splitter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111492278A CN111492278A (zh) 2020-08-04
CN111492278B true CN111492278B (zh) 2022-04-26

Family

ID=65139039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880081917.5A Active CN111492278B (zh) 2017-12-20 2018-12-13 光学叠堆和偏振分束器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11493777B2 (zh)
JP (1) JP7326287B2 (zh)
KR (1) KR20200100066A (zh)
CN (1) CN111492278B (zh)
TW (1) TWI794373B (zh)
WO (1) WO2019123141A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021152480A1 (en) * 2020-01-31 2021-08-05 3M Innovative Properties Company Polarization beam splitter and hot mirror for heads up display
WO2021224798A1 (en) * 2020-05-08 2021-11-11 3M Innovative Properties Company Display system with finger sensing
CN112327415A (zh) * 2020-10-12 2021-02-05 易锐光电科技(安徽)有限公司 波分复用结构
TWI747575B (zh) * 2020-10-26 2021-11-21 南亞塑膠工業股份有限公司 具有疊層結構的高分子薄膜

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1352751A (zh) * 1999-04-22 2002-06-05 3M创新有限公司 使用反射偏振材料的光学装置
CN102016659A (zh) * 2008-03-31 2011-04-13 3M创新有限公司 具有优化增益的较少层数反射型偏振器
CN104185809A (zh) * 2011-11-28 2014-12-03 3M创新有限公司 提供高分辨率图像的偏振分束器以及使用此类分束器的系统
CN105190381A (zh) * 2013-04-19 2015-12-23 3M创新有限公司 用于宽的可见红外覆盖的具有重叠谐波的多层叠堆

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5882774A (en) 1993-12-21 1999-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
US6486997B1 (en) 1997-10-28 2002-11-26 3M Innovative Properties Company Reflective LCD projection system using wide-angle Cartesian polarizing beam splitter
US6808658B2 (en) 1998-01-13 2004-10-26 3M Innovative Properties Company Method for making texture multilayer optical films
US6179948B1 (en) 1998-01-13 2001-01-30 3M Innovative Properties Company Optical film and process for manufacture thereof
US6113811A (en) * 1998-01-13 2000-09-05 3M Innovative Properties Company Dichroic polarizing film and optical polarizer containing the film
US6531230B1 (en) * 1998-01-13 2003-03-11 3M Innovative Properties Company Color shifting film
JP3434701B2 (ja) * 1998-04-06 2003-08-11 大日本印刷株式会社 偏光分離シート、光学シート積層体、面光源装置、及び、透過型表示装置
US6411437B1 (en) 2000-06-28 2002-06-25 Corning Precision Lens, Incorporated Integrating polarization conversion system
EP1352269A2 (en) * 2001-01-15 2003-10-15 3M Innovative Properties Company Multilayer infrared reflecting film with high and smooth transmission in visible wavelength region and laminate articles made therefrom
JP2003172824A (ja) 2001-09-25 2003-06-20 Sony Corp 偏光ビームスプリッタ及びこれを用いた偏光子
KR20040086453A (ko) 2002-02-28 2004-10-08 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 복합 편광 빔 스플리터
JP3812527B2 (ja) 2002-09-26 2006-08-23 コニカミノルタオプト株式会社 偏光ビームスプリッタ
US20040227994A1 (en) * 2003-05-16 2004-11-18 Jiaying Ma Polarizing beam splitter and projection systems using the polarizing beam splitter
US7237899B2 (en) 2003-05-16 2007-07-03 3M Innovative Properties Company Highly efficient single panel and two panel projection engines
US8545030B2 (en) * 2004-07-12 2013-10-01 Gentex Corporation Rearview mirror assemblies with anisotropic polymer laminates
US7445341B2 (en) 2005-09-21 2008-11-04 3M Innovative Properties Company Four panel liquid crystal display system
US7848020B2 (en) * 2006-06-02 2010-12-07 Jds Uniphase Corporation Thin-film design for positive and/or negative C-plate
US7826009B2 (en) 2006-12-21 2010-11-02 3M Innovative Properties Company Hybrid polarizer
US7791687B2 (en) * 2006-12-21 2010-09-07 3M Innovative Properties Company Display including reflective polarizer
CN102084177B (zh) 2008-05-05 2013-04-10 3M创新有限公司 光源模块
CN102282502B (zh) * 2008-11-19 2014-07-16 3M创新有限公司 偏振转换合色器
EP2359183A4 (en) * 2008-11-19 2012-10-10 3M Innovative Properties Co POLARIZATION-CHANGING COLOR COMBINER
KR20120127590A (ko) 2010-01-05 2012-11-22 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 컬러 순차 이미지 디스플레이용 광원의 제어
JP5856149B2 (ja) 2010-05-07 2016-02-09 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 多層高分子フィルムを製造するためのフィードブロック
US9784985B2 (en) * 2011-10-24 2017-10-10 3M Innovative Properties Company Titled dichroic polarizing beamsplitter
EP2786198A1 (en) * 2011-11-28 2014-10-08 3M Innovative Properties Company Method of making polarizing beam splitters providing high resolution images and systems utilizing such beam splitters
KR102046152B1 (ko) * 2012-11-20 2019-11-19 삼성디스플레이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
US9958699B2 (en) 2012-12-21 2018-05-01 3M Innovative Properties Company Hybrid polarizing beam splitter
US9841598B2 (en) * 2013-12-31 2017-12-12 3M Innovative Properties Company Lens with embedded multilayer optical film for near-eye display systems
KR20160017365A (ko) * 2014-08-05 2016-02-16 삼성디스플레이 주식회사 액정표시장치
EP3133434B1 (en) * 2015-08-18 2021-10-27 Nokia Technologies Oy A single light source near eye display
EP3189359A1 (en) * 2015-09-03 2017-07-12 3M Innovative Properties Company Optical system
US11156757B2 (en) * 2017-03-06 2021-10-26 3M Innovative Properties Company High contrast optical film and devices including the same
WO2018163009A1 (en) 2017-03-06 2018-09-13 3M Innovative Properties Company High contrast optical film and devices including the same
JP2020537194A (ja) * 2017-10-09 2020-12-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光学構成要素及び光学システム
JP2021500605A (ja) 2017-10-20 2021-01-07 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光学フィルム及び偏光ビームスプリッタ
US10162090B1 (en) 2018-02-20 2018-12-25 3M Innovative Properties Company Conformable reflective film having specified reflectivity when stretched at room temperature
EP3891537A2 (en) 2018-12-07 2021-10-13 3M Innovative Properties Company Optical film and polarizing beam splitter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1352751A (zh) * 1999-04-22 2002-06-05 3M创新有限公司 使用反射偏振材料的光学装置
CN102016659A (zh) * 2008-03-31 2011-04-13 3M创新有限公司 具有优化增益的较少层数反射型偏振器
CN104185809A (zh) * 2011-11-28 2014-12-03 3M创新有限公司 提供高分辨率图像的偏振分束器以及使用此类分束器的系统
CN105190381A (zh) * 2013-04-19 2015-12-23 3M创新有限公司 用于宽的可见红外覆盖的具有重叠谐波的多层叠堆

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Recent advances in multilayer polymeric interference reflector products;T.J. Nevitt et al.;《Thin solid films》;20130630;第532卷(第15期);第109-110页 *

Also Published As

Publication number Publication date
TW201937248A (zh) 2019-09-16
TWI794373B (zh) 2023-03-01
JP2021507303A (ja) 2021-02-22
US20200387003A1 (en) 2020-12-10
KR20200100066A (ko) 2020-08-25
US11493777B2 (en) 2022-11-08
WO2019123141A1 (en) 2019-06-27
JP7326287B2 (ja) 2023-08-15
CN111492278A (zh) 2020-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11846792B2 (en) High contrast optical film and devices including the same
CN111247462B (zh) 光学膜和偏振分束器
CN111492278B (zh) 光学叠堆和偏振分束器
US11156757B2 (en) High contrast optical film and devices including the same
US11726245B2 (en) Partial reflector having stack of polymer layers for correcting color shift
CN113167962B (zh) 光学膜和偏振分束器
US20240069332A1 (en) Optical system
US11921299B2 (en) Display system for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant