CN1440511A - 色补偿信息显示器 - Google Patents

Abstract

一种偏振器具有低色移，并且特别适用于LCD显示器。该偏振器在C－光源的照明下，具有|ΔX0|≤0.005和|ΔX0|≤0.005的双通色移，和至少为90％的双通对比度调制。该显示器包括两层或更多层层叠在一起的薄层，至少其中一层薄层在C－光源的照明下，具有|ΔX0|≤0.005和|ΔX0|≤0.005的双通色移。选择好色移的偏振器也可用于具有与第一吸收偏振器层叠在一起的分散薄层的背投影屏幕。该偏振器具有单通色移，在C－光源的照明下，其中ΔX和ΔY中的至少一个是负的，和大于90％的偏振共效率。

Description

色补偿信息显示器

技术领域

本发明一般涉及显示信息的系统，尤其涉及具有可选择色补偿的功能来增强使用者所观察到图像颜色的信息显示系统。

背景技术

手提式器件，诸如手提式个人辅助物，手提电话等，一般采用扭曲向列型(TN)或超扭曲向列型(STN)的液晶显示器(LCD)作为信息显示层。这些显示器提出了易于制造，无源多路复用寻址方案，以及价格结构与最后应用相适应。这种显示一般以反射/透射反射(Transflective)模式工作，使得环境光作为非发射显示器的主要照明。采用外界照明排除了对恒定开启的系统光源的需求，这种光源对利用透射显示的器件，诸如便携式计算机，是一个问题，倘若在低的环境光照的环境中，透射显示装有辅助的背光，它通常是由使用者开启的。这些就使得器件便于实现较小尺寸，较轻重量，较小电池尺寸和较长电池寿命，所有这些的因素在后提式，便携式的器件中是至关重要的。

由于在显示器内的色散效应，TN和STN液晶显示器通常都需要补偿薄膜来提供色校正。没有附加的补偿薄膜，显示器在光谱上产生峰值亮和暗态而不是所要求的黑和白状态。STN显示器可能采用各种各样的设计配方，但是对每个设计来说只有唯一的补偿薄膜可提供最佳的性能。然而，即使用合适的补偿薄膜，TN或STN显示器仍然不能提供所要的白/黑性能。因此，大多数显示器呈现绿/黑色现象。这个缺陷在很大程度上可归因于在显示器内元件的光谱性能。

发明内容

本发明提出了在LCD单元中元件的光谱缺陷，并提供了使性能更紧密地接近理想的白/黑显示特性的系统解决办法。

一般来说，本发明涉及偏振器，它具有特别适用于LCD显示器的光谱特性。

本发明的一个特殊实施例提供出一光学器件，它包括在C-光源的照明下，具有双通色移为|ΔX|≤0.005和|ΔY|≤0.005，以及至少为90％的双通对比度调制的吸收偏振器。

本发明的另一实施例提出了一光学器件，它包括在A-光源的照明下，具有双通色移为ΔX≤0.005和ΔY≤0.002和至少为90％的双通对比度调制的吸收偏振器，这偏振器在C-光源的照明下，也有双通色移为ΔX≤0.005和ΔY≤0.005。

本发明的另一实施例提出了用于显示信息的器件，包括两层或更多层重叠在一起的薄层，其中至少一层，在C-光源照明下，是具有双通色移为|ΔX|≤0.005和|ΔY|≤0.005的吸收偏振器。

本发明的另一实施例提出了一具有与第一吸收偏振器重叠在一起的色散层的背投影屏幕，该第一吸收偏振器在C-光源的照明下，具有ΔX和ΔY中的至少一个是负的，和大于90％的偏振共效率(co-efficiency)。

本发明的上述提要并不是企图描述本发明的各个说明的实施例或每个实施过程。随后的附图和详细描述更为详细地举例说明这些实施例。

附图说明

在结合附图考虑了下面本发明各实施例的详细描述后，可对本发明有更为完整的了解，其中：

图1示出根据液晶显示器的显示单元的一个实施例；

图2A示出单通和双通这两种的经吸收偏振器通过的光的透射光谱，其中光是平行于偏振器的通行态偏振的；

图2B示出单通和双通这两种的经吸收偏振器通过的光的透射光谱，其中光是平行于偏振器的阻塞态偏振的；

图3示出不透明的和透射反射的银薄层的反射以及通过透射反射薄层的透射；

图4示出根据本发明的LCD显示单元的一个实施例；

图5A和5B分别示出对吸收偏振器样品A-E的平行于偏振器样品的通行态和阻塞态偏振光的单通透射光谱；

图6A和6B分别示出对吸收偏振器A-E的平行于偏振器样品的通行态和阻塞态偏振的光的双通透射光谱；

图7示出通过透射反射器/偏振器薄层的一个特殊实施例的截面图；

图8是示出示于图7的整个可见光谱的透射反射器/偏振器薄层的反射率光谱图。

图9示出根据本发明的一个反射显示器；

图10示出背投影系统；

图11示出在背投影屏幕内环境光线的反射；

图12示出根据本发明的背投影屏幕的一个实施例，和

图13示出根据本发明的背投影屏幕的另一个实施例。

尽管本发明适合于各种修改和替代形式，但其中的细节已经当作在附图中的例子示出，并将作详细描述。但是，应该理解，并不意味把本发明限制在所描述的特殊实施例中。相反，这个本意是覆盖所有修改，等价技术，和替代件，只要它们属于由所附的权利要求书中限定的本发明的精神和范围。

具体实施方式

本发明可应用于吸收偏振器，并且相信它特别适用于提高包括一个或多个吸收偏振器的信息显示系统的光谱特性。

示于图1的是—基于超扭曲向列型(STN)液晶显示器(LCD)的透射反射显示单元100的特殊实施例。上薄层102是第一偏振器层，一般是吸收偏振器。单元100可能包括补偿层104，它在单元100内提供双折射补偿，使得观众所看到的光是一种特别的颜色组合。通常，基于STN液晶显示器的反射或透射反射显示器呈现给观众是在绿色背景上的黑色图像，例如，在手提电话中常见那种。要是没有这补偿层，这种单元将呈现给使用者不同的色组合。

薄层106和110是玻璃薄层，它们将液晶显示器(LCD)薄层108夹在中间。LCD薄层108包括液晶材料，驱动器电子线路，和诸如对准薄层，颜色滤波器，黑色基体，和透明电极等其它内部辅助部件。LCD薄层可能包括不同于超扭曲向列型(STN)显示器的其它类型的液晶。LCD薄层108一般包括独立的可寻/编址的图像元素(像素)，它们的偏振转动性质可有选择地调节。在一个实例中，各个像素可在0偏振转动一直到90°的偏振转动之间来调节。

第二吸收偏振器薄层112遮断经过LCD薄层108透射的光。在这个特殊实施中，第二偏振器薄层的通行偏振方向近似地垂直于第一偏振器薄层102的通行偏振方向。部分反射器144设置在第二偏振薄层的下面来反射一部分经第二偏振器112通过的光。光源116设置在部分反射器114的下面，在环境光对观众看显示在LCD薄层108中的信息不够充分明亮时为显示器100提供背照明光。

部分反射器114包括部分反射和部分透射入射光的任何适合类型的光学元件。例如，部分反射器可以包括金属薄层，诸如银或铝，该薄层要足够薄来透射一部分入射光。

虽然环境光线一般是非偏的，但是可把环境光认为是由两个垂直地偏振的独立分量形成的。分别来考虑这些不同的组分能便于理解单元100是如何工作的。在图1中，平行于图平面的平面偏振光用一根线来表示，而与图平面垂直的偏振态用一个圆圈来表示。具有垂直于第一偏振器薄层102通行方向的偏振方向环境光的第一组分120在第一偏振器中被吸收。环境光的第二组分122具有平行于第一偏顺振器102通过方向的偏振，而且经第一偏振器102，和通过补偿薄层104透射到LCD薄层108。光122的偏振不是由LCD薄层108旋转的。第二偏振薄层112的取向，使得它的通行偏振方向垂直于第一偏振器薄层102的通行偏振方向。所以，122在第二偏振器薄层112中被吸收。

光124具有经第一偏振器薄层102透射的偏振。光124经一部分LCD薄层108通过，这薄层旋转该光的偏振，因此，光124就以光入射到LCD薄层108时偏振态的相垂直的偏振态从LCD薄层108射出。所以光124通过第二偏振器薄层112到达部分反射器114。光124的第一部分通过部分反射器114的透射成为光束126。光124的第二部分被反射成为光束128。光束128的偏振方向平行于第二偏振器薄层112的通行方向，并且透射过LCD薄层108，这薄层旋转该光束128的偏振。于是光束128向上通过补偿薄层104和通过第一偏振器层102，而从显示单元100射出被观众看见。

因此，通过LCD薄层108不同图片元素(像素)的选择控制，入射到显示单元100的环境光线可以有选择地吸收或反射给观众。对LCD薄层不同像素的偏振旋转状态的控制导致由观众观察到的显示图像的控制。

当观众准备观察在显示单元100上的图像没有足够的环境光时，可以启动背光116。由背光116发射的光可以向上通过显示器。例如，光束130，它具有平行于第二偏振器薄层112通行方向的偏振方向，向上通过第二偏振器薄层和通过LCD薄层108。光130通过LCD薄层108的像素，该薄层旋转了光的偏振，因此光束130通过第一偏振器薄层102的旋转偏振态从LCD薄层射出，成为光束132。一部分光束130在部分反射器114被反射成为反射光束131。

部分由背光116发射的光，例如光束134，可以是处于由第二偏振器薄层112所吸收的一个偏振态中。部分由背光116发射的光，例如光束136，可以是处于通过第二偏振器薄层112的一个偏振态中，但是也通过LCD薄层108的像素，这个层不旋转光的偏振，因此在第一偏振器薄层108中被吸收。

可以理解，不同的薄层102-114不需要像图示那样分开，但是任何或所有的薄层102-114可能应用，例如，一种光学透明的粘合剂粘合在一起，为了简洁，在图中省略了光学粘合剂。此外，显示单元100可以包括其它薄层，诸如触摸屏或保护透镜，可把它们置于薄层102上，或置于薄层的重叠之中。

此外，也要理解，显示单元100可以在不同于图示的实施例方式下工作。例如，在图示的实施例中，显示单元100是这样工作的，使得反射到观众的环境光是由LCD薄层108偏振旋转的。另一实施例中，其中在第一和第二偏振器薄层102和112的通行方向是平行的，则反射到观众的环境光可以不是由LCD薄层108偏振旋转的。此外，偏振器102和112的通行方向不需要相互平行的或者是相互垂直的，换言之，即不是设置在0°，就是设置在90°，而可以是取向于0°和90°之间的某个值。

例如由阴光，高架白炽灯或荧光灯，或任何其它类型的光源所产生的环境光，通常被人眼感觉出是白色的。许多人工光源发射出红，绿和蓝色组分，具有宽带的或者是离散波长的，它们被人眼看起来使得所观察到的合成颜色是白的。只要显示单元100保持这样的输入光谱功率分布，则从显示器发射的光呈现给观众的应是白色。但是，一些不同的组合影响通过显示单元100的光的颜色性质，使得在环境照明条件下的图像颜色会具有与入射到显示器的环境光不同的一种颜色。

例如，第一和第二偏振薄层102和112在它们的光谱性能中并不保持均等。在环境光工作下，光与第一和第二偏振薄层102和112的每一层相互作用两次，一次是在输入路径上而一次是在回程路径上。这种双倍通过的操作进一步使实际性能与在光谱上所要的中性性能相分离。

表示在市场上可买到的偏振器(Sanritz LLC2-5518)的单通(1X)和双通(2X)的透射率分布图示于图2A和2B。在通行态的光透射率示于图2A；曲线202示出单通透射率，而曲线204示出双通透射率。在阻塞态偏振的光透射率示于图2B：曲线212示出单通透射率，而曲线214示出双通透射率。

在图2A和图2B中的曲线表示在光谱蓝区的性能，例如在约400nm-480nm的范围内，与在大于约500nm光谱区的性能不同，特别是对波长小于约430nm的光。这个现象称之为蓝频滚降(Blue roll-off)。一部分在偏振透射方向偏振的光，其蓝色组分的吸收导致最后反射到观众的环境光在颜色上的移动。

对显示单元元件可用三个重要系统参数来定义，即总效率，色移和对比度调制。效率是一种显示器亮度的计量，亮度简单地表示为顶部偏振器的平均适光双通偏振透射率，它相对于一个标准光源来计算的。对于理想的偏振器，其效率等于100％。

通常在诸如A-光源，B-光源，C-光源，D-光源或E-光源的标准光源照明下来表示色移，这标准光源接近从光源的标准型发射。例如，A-光源复制了具有色温为1800K的从钨丝来的发射光谱。C-光源可描述成没有紫外部分的平均日光，通常用于均匀颜色的计算。标准光源常常出现在对照表上，在该表中光谱强度函数是波长的函数。

色移是表示当采用特定光源时在两次通过偏振器之后颜色上的移动。通常是在诸如A-光源，B-光源，C-光源，D-光源或E-光源的标准光源的照明下来表示色移。色移是利用1931 C1E色度坐标(x，y)来计算的，并以照明光和两次通过在测光学元件的光的颜色坐标之间的改变(ΔX，ΔY)来表示。透射率是对正常通过偏振器的光来测量的。一个决定色移的通用方法是测量光在通行和阻塞偏振态偏振器的透射光谱，并利用所测到的透射光谱来计算由标准光源发射的，在两次通过偏振器后的光的光谱。

对比度调制是当采用特定的光源时双通平均适当透射通行和阻塞时的值之差除以双通平均适光透射通行和阻塞时的值之和的一个比率。对比度调制是一从0(无对比度)到1(完全对比度)范围的有界限的量度。换句话说，对比度调制(CM)是由下列表达式给出：

CM＝(Ip-Ib)/(Ip+Ib)其中Ip和Ib是通过一对偏振器，对可见光谱求平均的透射强度，这偏振器的两根透射轴分别是平行和交叉的。

对偏振器的双通性能参数的摘要在表1中给出，这偏振器的透射特性如图2A和2B所示。参数是用于偏振器(5518)的双通操作，与其它在市场上可买到的偏振器，Sanritz FSP(FSP)，Santriz BLC2-5618(BLC2)，Nitto LowColor Polarizer(Nitto)，和Sumitomo Chencical SR 1262 B(SR1262)的参数一道给出。参数是对A-和C-光源这两者的照明给出的。

              表1 常规吸收偏振器的双通性能数

A-光源

	效率(％)	ΔX	ΔY	对比度调制
					5518	71.1	0.0093	0.0092	0.996
FSP	78.4	0.0038	0.0059	0.995
					BLC2	75.3	0.0045	0.0060	0.994
Nitto	73.4	0.0017	0.0050	0.994
					SR1262	75.7	0.0039	0.0036	0.995

C-光源

	效率(％)	ΔX	ΔY	对比度调制
					5518	70.7	0.0143	0.0245	0.995
FSP	78.3	0.0066	0.0142	0.994
					BLC2	75.1	0.0074	0.0148	0.992
Nitto	73.5	0.0039	0.0117	0.991
					SR1262	75.5	0.0056	0.0098	0.994

偏振器具有高对比度调制和良好的效率，但是所有的都说明有趋向于黄色的一个显著的色移，尤其是，当与C-光源作比较时。偏振器指出最小色移是Nitto偏振器，其中，当与A-光源相比较时，对ΔX和ΔY这两者其色移都小于或等于0.005。但是，当与较白的光源相比较时，由于蓝频滚降，Nitto偏振器的色移增加了。当与C-光源相比较时，Nitoo偏振器的色移增加到ΔX＝0.0039和ΔY＝0.0117。

如果要在外界正模式上(具有明亮背景的暗主题)在显示器上使用这偏振器，它的特性如图2A和2B所示，则外界的状态将是在黄背景上有非常黑的主题。已经发现使用者并不喜欢黄色显示，它会被认为是低质量或“无光彩的”。因此，显示器制造商采用第一偏振器102以给出非常暗黑状态的外形，但是调节其它系统的部件，例如通过在LCD薄层108上加颜色滤色片来进一步改变色移并用绿色背景来替代用其它方法得到的黄色背景。为明亮状态选用绿色与人眼的视觉峰值是在可见光谱的绿色部分相符合的，而且比黄色可令使用者的眼睛更为亲和，但是不能导致所希望的中性彩色或白色外形。

显示单元的性能由于通过在LCD薄层108下面的元件，即第二偏振器薄层112和部分反射器114，所引入的损耗要进一步降低。第二偏振器薄层112可以展现出与第一偏振器薄层102同样的双通性能，因此造成综合的效率损耗和色移。

另外，由于部分反射器114要执行反射环境光和透射背光两种矛盾的功能，所以它执行每种功能的性质是拆衷的。为了透射某些背光，部分反射器114不能反射所有的入射环境光。同样，为了反射某些环境光，部分反射器114不能透射所有的背光。这就导致了系统效率的降低。部分反射器114的反射率一般在50％到90％的范围内选择。

而且，部分反射器114可以在反射后影响一些色移。因为银的高反射率，所以它就成为用于部分反射器114镜平面的主要选择：它用于在给定的反射率透射率比下来增加效率。但是，银的反射率在可见光谱的蓝区域中要下降，这就进一步扩大了由第一和第二偏振薄层102和112引起的黄色移动。银的不透明薄层光谱反射率示于图3中的曲线302，该曲线显示出与黄(580nm)或红(630-700nm)波长相比，在蓝波长，例如在400nm-480nm的范围中，有一个明显的减小。

当银薄层变得较薄时，蓝频滚降是扩大的，为了能让一些来自背光116的光通过，就需要较薄的银层。对曲线302平均反射率为94％的不透明例子作比较时，曲线304示出透射反射银薄层的反射，具有平均反射率为82％。曲线306图示了通过透射反射薄层的透射率，具有平均反射率为13％。不过，在光谱的蓝区域，在不透明和透射反射银薄层之间的反射率差异是被放大了的。在光谱的红部分，例如在630nm处，在不透明和透射反射银薄层之间的透射率差异约为10％。在光谱的蓝区域，例如在430nm处，在不透明和透射反射薄层之间的透射率差异约为20％，此外，透射反射薄层在约600nm处的透射率为10％，而在400nm处的透射率是超过25％的。因此，银透射反射薄层也在反射光和透射光这两者的光谱上都介入移动。

显示单元100的环境光谱性能由元件102-114中的每个光谱性能的综合所决定的。离散的光谱损耗，尤其在光谱的蓝色部分，造成阻止白色环境光操作的明显色移。另外，在较低亮度显示下导致的振幅损耗减少整个效率。

图4示出另一以LCD为基的显示单元400的实施例。第一偏振器402在光学上协调以增加效率而减小色移。这是通过对通行和阻塞偏振态这两者平衡相对于吸收的对比度调制而获得的。第一偏振薄层402可以采用带有碘染色剂的定向的聚乙烯醇(PVA)基体来提供吸收。调节染色剂浓度，染色持续时间，和PVA的厚度产生具有对应的通行态分布的泄漏振幅。碘偏振器的制造在稍后作描述。另外的结构，例如以染料为基的PVA，K型，和感胶离子偏振器也适用于第一偏振薄层402，例如正如美国专利申请第09/426,288号所描述的，通过引用结合在本文。

可任选的延迟补偿薄层可以设置于第一偏振器402的下面。显示单元400可以装有可任选的触摸屏416以让用户利用显示单元400来输入信息。可把触摸屏416耦合到控制器409。虽然图示触摸屏416置于第一偏振器402的上面，但是触摸屏416可置于形成显示单元400的薄层堆的任何合适的位置。

薄层406和410是玻璃薄层，它们把液晶显示器(LCD)薄层夹在中间。一般来说，把控制器409耦合到LCD薄层408来控制LCD薄层408中不同像素的偏振旋转状态，以便控制由观众所看到的信息。

偏振器/透射反射薄层412设置在LCD玻璃薄片410的下面。偏振器/透射反射薄层412可以是反射偏振器，换句话说，是一种以一种偏振反射光而以垂直偏振时透射光的偏振器。偏振器/透射反射薄层412也可能包括一层或更多层漫散射薄层以提供有效的，宽带反射率和系统视角，该薄层不是金属性的，部分的镜面、背光414设置在偏振器/透射反射薄层412的下面，在没有足够的环境光来现察显示器400的条件下，由它提供光给观众。

显示器工作如下。环境光线420具有垂直于第一偏振器402的通行偏振态的偏振。在图示的实施例中，第一偏振器402的通行偏振方向是图的平面方向。环境光线422具有被第一偏振器薄层402透射的偏振，且在没有它的偏振旋转的情况下，通过LCD408透射。光线422是经偏振器/透射反射薄层412透射的，且接着可能被吸收或被分散衰减掉。

另一环境光线424是经第一偏振薄层402和LCD408透射的。光线424通过LCD薄层408旋转光线424偏振的区域。所以，已旋转过的偏振光线424由偏振器/透射反射薄层412反射成为光线426，它是在返回经过LCD408的路上被旋转偏振的，并经第一偏振器402透射回去以供用户观察之用。

当在背光下工作时，背光430通过偏振器/透射反射器412透射的。背光线430不会被LCD408旋转，所以光线408经第一偏振薄膜402通过以便观众观察。背光光线432是通过偏振器/透射反射器412透射的，且通过旋转入射光偏振的LCD408的一部分。所以，光线432的偏振是处于被第一偏振薄层420阻塞的状态中，就不会透射给观众，背光光线434具有不会经偏振器/透射反射器412透射的偏振。

因此，在环境光照的情况下，那些在经LCD408透射后就旋转偏振的光线形成使用者能看到的图像。相反，在背光下，那些不被LCD408旋转偏振的光线形成了使用者能看到的图像。所以，在环境光照的情况下，显示在屏幕上的符号可能是暗的而背景是亮的，但是在背光光照的情况下符号在暗背景下看上去像是亮的。换句话说，背光光照的图像相对于环境反射的图像是翻转的。这个问题可以用电子学方法来克服，当用背光照明时，通过转换LCD显示器的奇偶性即可。

应该理解到显示器可能是单色的，或者可能是彩色显示，可以采用包括不同颜色滤光器的不同像素，以便产生不同的颜色。还应该理解到显示器某几个在LCD下面使用偏振器/透射反射薄层的实施例可以构成在使用背光时不会导致翻转图像。一个提供非翻转显示的方法是把透射反射器412的透时偏振轴设置一个0°和90°之间的角度，例如，如美国第6,124,971号所描述的，通过引用结合在本文。此外，可以采用多于一个的反射偏振器用作透射器412。例如，如在美国专利申请第09/551,111号中描述的，通过引用结合在本文。

在图4所示的实施例中，制造和测试了基于碘的吸收偏振器的不同样品。偏振器是这样来制造的，使聚乙烯醇(PVA)通过一系列水溶液池，这些水溶液池能让PVA薄膜接触碘分子，并在第三水溶液池中使用硼酸盐，使PVA薄膜交联。可把PVA薄膜事先拉长或在工艺过程中拉长。在工艺过程中拉长的薄膜，可以在或是染色或是交联阶段拉长，或是在这两者的阶段都拉长。

典型的工序包括：把PVA薄膜浸入第一水溶液池中清洗以除去增塑剂；把该薄膜浸入包括游离碘和碘化钾(KI)的碘溶液池中染色；把该薄膜浸入硼酸盐溶液地中交联；以及在最后的漂洗溶液池中漂清。然后，经处理过的薄膜通过化学漂洗的输运来调节碘含量和从薄膜表面除去沉积物。当PVA薄膜已经预拉长时第一水溶液池可以省略，在第二水溶液池中游离碘的浓度控制到在最后偏振薄膜上存在碘的数目。硼酸盐水溶液池包括硅砂，硼酸和/或KI，并且也可能包括氧化锌。

染色工艺过程的一个重要部分是PVA分子的拉长和定向。可以使用几种分子定向的方法，包括在浸入染色剂水溶液池之前的干拉长，或在染色工艺过程中在张力下PVA被拉长达到它原长度的七倍时用的湿拉长，在染色剂水溶液池的保压时间根据碘的浓度一般是在5到60秒的范围。在硼酸盐池中保压时间根据池的温度一般在20到多于180秒的范围。硼酸盐池的温度根据PVA薄膜的性质一般在50℃到80°的范围。

最后漂洗步骤是在去碘水(DIW)中，池温在15℃到40℃范围内完成的。在漂洗后，薄膜可以通过干燥机来减小含水量的程度。

采用表II所综合的制作工艺条件，制作了5个样品。在工艺过程中变化的条件是染色剂浓度，K1浓度，染色持续时间以及处理时间。

                 表II 样品A-E工艺条件摘要

偏振器样品	A	B	C	D	E
						染色剂配方
碘(wt％)	0.05	0.2	0.2	0.1	0.2
						K1(wt％)	21	21	21	21	21
DIW(wt％)	78.95	78.8	78.8	78.8	78.8
						染色温度(℃)	30	30	30	30	30
染色时间(S)	25	20	35	25	25
硼酸盐配方
						硼酸(wt％)	15	15	15	15	15
硼砂(wt％)	4.5	4.5	4.5	4.5	4.5
						DIW(wt％)	81.5	81.5	81.5	81.5	81.5
硼酸盐处理温度(℃)	65	65	65	65	65

硼酸盐处理时间(S)	25	20	35	25	25
漂洗配方
						DIW(wt％)	100	100	100	100	100
漂洗温度(℃)	30	30	30	30	30
						漂洗时间(S)	25	20	35	25	25

对每个样品A-E作了光在通行偏振态和在阻塞偏振态的单通透射光谱的测量，并分别在图5A和5B中给出。根据在表III中给出的标记来标示出现在图5A和5B中不同的曲线。例如，在图5A中的曲线502代表样品A单通，通行态透射，而曲线530代表样品E单通，阻塞态透射。

示于图6A和6B的是通过偏振器样品A-E的双通透射，分别是对平行于通行和阻塞态的偏振光。双通透射曲线是通过综合图5A和5B的曲线来计算的。表III也列出在图6A和6B给出的曲线号码之间的关系以及代表的样品。

   表III 与样品有关的类型的曲线摘要

样品	图5A	图5B	图6A	图6B
					A	502	522	602	622
B	504	524	604	624
					C	506	526	606	626
D	508	528	608	628
					E	510	530	610	630

各个偏振器样品A-E的双通性能在表IV给出。假设采用C-光源来计算色移。在表IV也提供了表I仍概括的Sanritz 5518和Nitto偏振器的性能，以供比较。

        表IV 偏振器样品A-E的双通性能特性

A-光源

	效率(％)	ΔX	ΔY	对比度调制
					A	78.0	0.0143	-0.0048	0.505
B	68.8	-0.0024	0.0017	0.984
					C	68.3	-0.0045	0.0013	0.949
D	66.6	-0.0092	0.0020	0.959
					E	57.7	-0.0142	0.0021	0.994
5518	71.7	0.0093	0.0092	0.996
					Nitto	73.4	0.0017	0.0050	0.994

C-光源

	效率(％)	ΔX	ΔY	对比度调制
					A	79.3％	-0.0157	-0.0141	0.439
B	69.2％	-0.0018	0.0028	0.973
					C	68.8％	-0.0039	0.0001	0.921
D	67.5％	-0.008	-0.0008	0.936
					E	58.8％	-0.0128	-0.0027	0.989
5518	70.7％	0.0143	0.0245	0.995
					Nitto	73.5％	0.0039	0.0117	0.991

控制在偏振器样品A-E中消光泄漏(entinction leak)的大小，可以为平衡的通行态振幅给出中性彩色创造条件。样品的色移低于对颜色辨别的最小阀值，而效率和对比度调制的协调可能达到平衡。对于C-光源，在所有的样品中，效率高于60％，除了一个样品在所有的样品中效率高于65％且高于68％。此外，除了一个样品，所有的样品都验证了对比度调制超过0.90，这是一个合适的性能。但是，看到了加强了性能可具有对比度调制超过0.95，这是由样品B和E超过的值。样品A和E两个所产生的对比度都超过0.97。

样品与在市场上可买到的偏振器相比，表明这些样品具有稍低的效率和对比度调制，但是却明显地降低了的色移，特别是样品B-E。当与C-光源相比时，样品B和C具有小的色移，其中绝对值(|ΔX|和|ΔY|)以及ΔX和ΔY两者的大小都小于0.005，且小于0.004。此外，对样品B，ΔX和|ΔX|≤0.002以及ΔY和|ΔY|≤0.003。当与A-光源相比时，样品的色移是较小的。例如，样品B的色移是ΔX＝-0.0018和ΔY＝0.0028，它比在商品偏振器中测到最好的Nitto偏振器小很多。按照上述方法制作的样品偏振器，其中在光谱的蓝色部分的损耗要小于常规偏振器的，所以样品偏振器产生小的色移，可以被称作彩色中性的偏振器。

偏振器样品A-E的中性彩色性能的好处可能在采用具有平坦反射光谱响应的透射反射器偏振器薄层412的系统中来实现。在一个实施例中，透射反射器/偏振器薄层412是反射偏振器。反射偏振器的光谱性质可以协调到给出相当平坦的光谱，且能保持输入光谱功率分布。例如，该反射偏振器可以是多层反射偏振器，胆甾型反射偏振器，分散相位反射偏振器，或金属丝栅反射偏振器。

透射反射器/偏振器412的一个特殊实例是TDF薄膜，由3M公司生产，并作为元件700示于图7。薄层702是散射粘合剂用于把元件700结合到液晶显示玻璃薄层410。薄层702较佳是具有能使显示观察和反射亮度最佳化的散射分布的偏振保护。多层反射偏振器薄层704和可任选的薄层706是具有平均透射率较佳是在30％和70％之间的部分吸收薄层。多层反射偏振器一般都包括第一组各向同性薄层，与交叉插在第一组的薄层间的第二组薄层，第二组薄层包括单轴取向的薄膜。对在一个偏振态的光，单轴薄层的折射率一般是与各向同性薄层的折射率非常接近。因此该偏振器在这个偏振态能透射光。对在垂直偏振态的光，单轴薄层的折射率与各向同性薄层的折射率不同。在前层厚度被选为等于波长四分之一左右厚的地方，薄片层反射以垂直偏振态的光。

应该估计到在透射反射显示器400中通过反射一个偏振态，反射偏振器704产生明亮的像索，而在透射反射显示器400中通过透射垂直偏振态，则产生暗的像素。这样透射的光传导到部分吸收层706。但是在背光工作时，该反射偏振器只透射一个偏振态，产生一个翻转图像，正如上面所指出的。因此，当从环境光转换到背光工作时产生了一个翻转的图像。除了独特的背光外形外，采用反射偏振器704的主要优点中的一个优点是反射轴和透射轴是独立的，所以该反射偏振器对反射和透射这两者都在接近最佳效率时工作的。这就减少了在采用基于金属的透射反射器引起的折衷反射和透射的不利效应。

另外，为了保持输入光谱功率分布，反射偏振器的反射光谱可以通过控制反射偏振器的光学性质来调节。就多层反射偏振器来说，合适的薄层厚度分布可用于提供在所需要的波长带上反射。在采用胆甾型反射偏振器作为透射反射器的情况下，通过以合适的梯度覆盖所需要的波长带的方法来提供空间上的间距。类似的标准可以满足分散相位反射偏振器和金属丝栅偏振器来获得所需要的彩色性能。

多层反射偏振器704的一个实例所测得的反射性能示于图8中的曲线802。多层反射偏振器704在整个可见光谱具有相当平坦的反射率。不像银反射镀层，不存在明显的蓝色滚降，所以蓝频滚降是小的。因此，由多层反射偏振器反射的可见光的色移小于约ΔX＝-0.0037和ΔY＝-0.0017。在紫外区的反射率下降，这是不能被人眼探测到。同样，光谱的整个可见部分的平均反射率是高的，平均超过92％，这样就增加了整个系统的效率。这个与透射反射银薄层在整个可见光谱的平均反射率比较，后者只有约82％。由于反射偏振器用翻转的背光照明的图像工作，所以在反射和透射模式间的折衷就消除了。因此，在可接受的背光工作时的任何水准下，反射的效率比银都高。

对白色显示的需要也扩大到纯反射显示系统，例如用于袖珍计算器的。反射显示器900的一个实施例示于图9。反射显示器包括由吸收偏振器形成的第一偏振薄层902，第一偏振薄层902可能在色移减为最小时在光学上协调到最大，并且可能是关于偏振器薄层402的上述类型。任选的补偿延迟器薄层904可以置于第一偏振薄层902的下面。反射显示器900也可以提供任选的触摸屏916。

薄层906和910是玻璃薄层，它们把LCD薄层908夹在中间。偏振灵敏反射器912置于LCD玻璃薄层910的下面。偏振灵敏反射器912反射只有一种偏振的光，并且可是，例如，多层反射偏振器，胆甾型反射偏振器，分散相位反射偏振器或金属栅偏振器。偏振灵敏偏振器也可以具有高反射次薄层来反射通过吸收偏振器透射光的吸收偏振器。偏振灵敏反射器912也可包括一层或更多层散射薄层以保证有效的，宽带反射率和系统视角。

显示器900以类似于透射反射显示器的方式工作。环境光线920在第一偏振器薄层902中被吸收。环境光线922在不旋转它的偏振下通过第一偏振器薄层和通过LCD908被透射。所以或是通过偏振灵敏反射器912被透射，或是在偏振灵敏反射器912中被吸收。环境光线924通过第一偏振器薄层902透射并在通过LCD薄层908时被旋转偏振，所以，从偏振反射器912反射成为光线926。光线926是在通过LCD薄层908往回时被转动偏振而从第一偏振器薄层射出后被使用者看到。

在第一偏振器薄层902的上面可以使用前面光914，它在环境光不足观察显示器时用作辅助观察。在偏振灵敏反射器912采用吸收偏振器和反射器的地方，该吸收偏振器可以是上述的关于偏振器402吸收偏振器的类型。诸如可以把可从3M公司购到的增强镜面反射器(ESR)(Enhanced SpecnlarReflactor)的平坦光谱反射器用合适的粘合剂耦合到吸收偏振器而形成反射偏振器。ESR是第一组薄层与第二组薄层交错的的叠层。第一组薄层的折射率与第二组薄层的折射率是不同的。在薄层厚度选为1/4波长时，光线被反射。在叠层中所包括的薄层厚度的范围中，ESR可以在进行波长范围内反射。

在另一实施例中，偏振灵敏反射器912可以是具有不透明后背薄层以保证环境黑色状态性的TDF薄层，如关于图7中所示。这些组合对纸白型反射显示保留了输入光谱功率分布。

在另一实施例中，偏振灵敏反射器912可以是后面跟着两个反射偏振器的吸收偏振器，两个反射偏振器具有彼此相互交叉的光透射轴。在还有另一实施例中，偏振灵敏反射器912可能是后面跟着一只反射偏振器的吸收偏振器，这种反射偏振器透射轴相对于吸收偏振器的透射轴是交叉的。也可以使用其它类型的偏振灵敏反射器912。

采用相同的STN晶格，构筑了两个不同样品的LCD显示单元。称为样品1的第1样品单元是一种具有类似于如图1所示结构的在市场上可买到的单元。样品1的第一和第二偏振薄层102和112采用了常规吸收偏振器，具有与Sanritz 5518偏振器相似的光谱特性。透射反射薄层114采用薄的铝薄层。

称为样品2的第二样品是采取与样品1相似显示单元所构成的，并用中性彩色第一偏振器402代替第一偏振器薄层，还用TDF薄层700代替第二偏振薄层112和透射反射器114。合成的结构类似于图4所示的，并包括补偿器404。第一偏振器薄层402是由表II所列的样品B偏振器组成的，而TDF薄层700是像偏振器/透射反射器薄层412那样工作的。TDF薄层700置于较低的LCD玻璃薄层410上，TDF薄层的反射轴取向是平行于原来第二吸收偏振器的透射轴。第一偏振器薄层402与晶格对准，通过肉眼来判断是否就得最佳彩色性能。

两个系统构成了在第一偏振器102，402和上玻璃层106和406之间的补偿薄膜。在样品1和2中的LCD薄层是相同的。

来自每个样品显示单元的光，用置于在测显示器上面轴上的彩色测定仪来探测。从这些实验中得到的彩色数据摘要示于表V。在实验测量中由高挂在上的荧光灯提供环境照明。驱动这些显示器对所有像素显示全光反射，使屏幕显得尽可能亮。用彩色仪测量从显示器反射来的光。然后，驱动该显示器使得没有像素再反射任何环境光，而从显示器反射来的光再一次用彩色仪测量。采用反射的白色标准来提供白色点的参考。白色标准可从市场上买到，商品名Spectralon，标号为SRS-99-020。在表V中综合了对样品在它们的闭合(Yon)和切断(Yoff)态时的反射亮度(单位：英尺朗伯)以及反射光的颜色坐标。

              表V 对样品显示单元的彩色测量

	Yon(英尺朗伯)	X	Y	Yoff(英尺朗伯)
					样品1	7.16	0.396	0.437	1.51
样品2	13.7	0.425	0.423	4.37
					标准白色	65.4	0.419	0.412	n/a(不适用)

表VI概括了每个显示器测量到的定义为显示器白色状态亮度对标准白色状态亮度比率的效率计算，以及相关的色移和对比度调制，概括于表VI。

            表VI 样品显示单元与标准白色的比较

	效率	ΔX	ΔY	对比度调制
					样品1	10.9％	0.023	-0.025	0.65
样品2	20.9％	-0.006	-0.011	0.52

样品显示单元2的色移小于样品1的色移，所以样品显示单元2比样品显示单元1在彩色上更为中性的。也验证了样品显示单元2的效率约为样品显示单元1效率的两倍。虽然样品显示单元2的对比度调制比样品显示单元1的小，但是，观众要读出在样品单元2的信息仍然是容易的。而且，样品单元2增加的效率几乎产生了两倍的反射亮度，导致能感觉到的对比度的改善。在样品显示单元2上的图像，看上去明显要比在样品显示单元1上的图像更为白/黑。

重新设计补偿薄膜可以改善样品显示单元2总的对比度调制。由于补偿薄膜是设计成与显示出蓝频滚降的偏振器一起工作的，所以用于样品显示单元2的偏振器加大了额外的需要不同补偿程度的动态颜色范围。

在样品显示单元1和2之间的比较显示出对已最优化的第一偏振器和偏振器/透射反射器这两种偏振系统的使用，在这偏振器系统中它的效率和色移都是最佳的，能让新性能的优点付之实现。

由于透射反射显示器主要环境模式中工作，所以，在多数系统具有单色的或准彩色的背光照明，在这些系统中在光谱上平坦的偏振器具有有限的区别。当采用宽带的或三原色发射(红、绿、蓝)的光源时，光谱平坦的偏振器的使用，在背光情况下能提供较大的优点。

虽然根据有翻转图像的透射反射显示器来作描述的，但本发明也能用在具有非翻转图像的透射反射显示器中，例如在WO 97/01788和美国专利申请第09/551,111号中描述的，两者都通过引用结合在本文。

本发明的一个优点是在反射或透射反射显示器中的反射元件基本上反射通过LCD的所有蓝色环境光。本发明的另一优点是偏振器的透射光谱和/或反射器/透射反射器的反射光谱是平衡的，使得由显示器反射给观众的环境光基本上感觉到是白色的。

虽然本发明是根据反射和透射反射LCD显示器的使用来描述的，但是由彩色-中性色偏振器提供的优点也可以在其它类型的信息显示系统中实现。例如，示于图10的信息显示的另一方法是采用背投影显示器1000，在这种显示器中，显示给一位或多位观众的信息是采用光图像投射仪1002投射到背投影屏幕1004上。可把光图像投影仪与控制器1006相耦合，由它控制从光图像投影仪1002投射的图像。例如，光图像投影仪可以是基于LCD的彩色图像投影仪而控制器1006则可以是计算机。

屏幕1004包括分散光线使得观众能从屏幕上的所有点看到图像的分散器薄层。分散器薄层可以包括任何合适类型的分散层，例如松散材料散射薄层(散射粒子无规则地布置在松散材料介质上)，双凸透镜阵列，微结构表面，或做成细粒的薄层。分散器薄层也可以包括多于一层分散层的组合，这些分散层可以是相同类型也可以是不同类型的。

投影系统的重要指标包括屏幕增益，屏幕亮度表示，视角，屏幕增益下降到最高增益一半，或下降到一个轴增益一半时的相对于轴的角度；以及对比度。对比度一般是投射的白图像的亮度和投射的黑图像亮度的比率。当在有环境光的情况下使用投影显示器时，一些环境光可以从屏幕表面或从屏幕或投影系统内反射出来。反射出来的光一般包括镜面的和散射的这两种成分。环境反射有助于降低屏幕上的对比度。因此，如果在有环境光的情况下使用屏幕，则对比度的比率也与屏幕避免反射回环境光给观众的能力有关。

屏幕的另一重要指标是它的总光谱性能，换句话说，它保持入射到它的输出表面的光的光谱能力。在屏幕由一种或多种聚合物薄层形成时，屏幕常有助于显示已减小的透射蓝光的能力，这是由于在聚合物中优先地吸收可见光谱的蓝色部分。因此，当图像显示在投影屏上时，常出现色移。

背投影屏幕的另一指标是分辨率，它在要求较高分辨率时变得格外的重要，例如在高清晰度电视机中。屏幕的分辨率一般被定义为能在投影到屏幕上的图像中区分出最佳细节的一种量度。一种测量分辨率的方法是通过把图像投影到屏幕上并测出其调制深度来完成的，正如在美国专利第6,163,402号进一步描述的，通过引用结合在本文。然而，由于分辨率与屏幕时对比度有关，由环境光引起的在对比度上的减小也会导致在分辨率上的减小。

从屏幕1004的观众一侧来的环境光1010可能被散射地反射或被镜面地反射。通常在屏幕观察表面用抗反射(AR)镀层，或采用无光光洁度的方法，或用两者的合成来降低镜面反射。由于在薄层间的折射率匹配，所以在屏幕不同薄层间交界面上的镜面反射通常是低的。但是，折射率匹配一般是不完善的，因而还会发生一些镜面反射。

因而，在屏幕1004本身内常有漫反散，尤其当屏幕1004包括漫散射薄膜的地方。这个情况示于图11，它显示了在背发光结构中的屏幕1100，在输入一侧1101有图像投影仪1102。环境光1104入射到屏幕1100的输出一侧1106。在该图示的实施例中，屏幕1400包括许多不同的薄层1110，1112和1114。入射环境光的一部分R₀，被屏幕1400的前表面1406反射。另外的部分R₁和R₂，在第一和第二薄层1110和1112之间的交界面处，和在第二和第三薄层1112和1114之间的交界面处被反射。余下的环境光1104的部分R₃，在第四薄层1114的输入表面1116处被反射出来。而且，环境光1104的一部分，R_D，是在其中一个薄层处，一般是散射薄层的漫反射光。所有反射光显著的一部分在屏幕1100的输出一侧，朝向观众方向往回透射出屏幕1100。这个从屏幕射出的环境光减小所需图像的对比度，所以对分辨率有负面影响。所以，减少在屏幕1100内朝向观众反射的环境光的数量是重要的。将会理解该屏幕可能由不同数目图示的薄层形成。

减少反射到观众环境光数量的一个方法，进一步在美国专利第6,163,402号描述，是提供在屏幕1400的输出一侧提供偏振器。这方法把进入屏幕1400环境光数量减少一半，但仍允许主要的份量经过屏幕1400，在屏幕上图像以平行于偏振器的偏振透射方向作偏振。

增强所观察到的图像彩色以及对比度的一种方法是采用连分散薄层1204在一起的彩色中性的偏振器1202，如图12所示的屏幕1200，彩色中性的偏振器1202吸收进入屏幕1200环境光的一半，同时也吸收在屏幕内反射的环境光，这环境光的偏振相对于进入屏幕1200光的偏振态的旋转。

通过减少反射到观众环境光数量来改善屏幕对比度的另一方法是在屏幕观察一侧的偏振器和分散器薄层中间使用延迟薄层。这个方法在美国专利申请第09/274,585号描述，通过引用结合在本文，而这方法的一个实施例示于图13。屏幕1300包括分散层1302和彩色中性的吸收偏振器1304。延迟器薄层1308布置在偏振器1304和分散薄层1302之间。在这个实施例中，通过吸收偏振器1304的环境光通过延迟器薄层1308，而且改变了它的偏振状态。较佳的是延迟器薄膜1308是1/4波长的延迟器薄层，所以，进入分散薄层1302的环境光是近似圆偏振的。

被色散器薄层1302反射的任何环境光再一次通过延迟器薄层1308，且光的偏振状态再被改变。如果从分散器薄层1302反射的光是圆偏振的，而延迟器薄层1308是1/4波长延迟器，那末离开延迟器薄层1308后进入偏振器1304的该光是线偏振的。而且，偏振的方向是根据来原来通过编振器1304来的环境光偏振方向旋转的，所以，从分散层1302反射的环境光被吸收进偏振器1306和1308。

因此，偏振器1304吸收一部分进入屏幕1300的环境光，并吸收在屏幕1300内朝向观众反射的另外一部分的光。所以，偏振器1304减少了环境光的对比度的抵消效应。

将会理解到为了要避免在偏振器1304中的损耗。通过屏幕1300的图像光应该以特殊的方式来偏振，例如，反射的环境光以圆偏振的一种旋转经分散薄层1302朝向观众传播。经分散薄层1302通过的图像光是具有与反射的环境光相反旋转的圆偏振。所以，当图像光通过延迟器薄层1308时，图像光的偏振被延迟器薄层1308改变到平行于偏振器1304的偏振透射方向的线偏振，所以图像光透射到观众。为了使图像光在进入分散器薄层1302之前能具有正确的偏振，图像光可以在分散器层1302的输入一侧1312通过另一延迟器薄层1310。由于屏幕稍许显示出蓝色可使观众的眼睛感到舒适，所以偏振器可让阻塞偏振态中的蓝光有某种程度的泄漏。所以，偏振器不需要像在LCD显示器中所需要的那样高对比度。

对C-光源，样品B和C的单通色移，和偏振共效率示于表VII。

             表VII 样品B和C的单通特性

	ΔX	ΔY	偏振共效率
				样品B	-0.0056	-0.0061	0.9818
样品C	-0.0114	-0.0133	0.9742

偏振共效率被定义为对比度调制的平方根。样品B和C的偏振共效率大于0.90，而在这两个例子中都大于0.97。

在美国专利申请第09/274,584中揭示的背投影屏幕的其它实施例可以采用了彩色中性的吸收偏振器。

正如上面指出的，本发明可应用到显示器件，并深信对在包括一个偏振器的显示系统中保持减少的色移特别有用。不应认为本发明受到在上面描述的特殊实例的限制，而应该理解正像在所附权利要求中清楚陈述的那样，对在本技术领域中的技术人员是容易明白的，本发明覆盖了所有方面，可应用本发明的各种修改，等价工艺，还有许许多多的结构，即本发明对他们指出关于本说明书的重新审核。所附权利要求书试图用来覆盖这样的修改和器件。

Claims (47)

1.一种光学器件，其特征在于，包括：

吸收偏振器，在C-光源的照明下，具有|ΔX|≤0.005和|ΔY|≤0.005的双通色移，和至少为90％的双通对比度调制。

2.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器在C-光源的照明下，具有|ΔX|≤0.004和|ΔY|≤0.004的双通色移。

3.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器在C-光源的照明下，具有|ΔX|≤0.002和|ΔY|≤0.003的双通色移。

4.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器具有大于95％的双通对比度调制。

5.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器具有大于97％的双通对比度调制。

6.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器具有大于60％的双通效率。

7.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器具有大于68％的双通效率。

8.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器包括作为偏振灵敏吸收器的碘。

9.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器在A-光源的照明下，显示出对ΔX有负值的双通色移。

10.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器在A-光源的照明时，显示出具有色移为ΔX＜0.005和ΔY＜0.002的双通色移。

11.如权利要求10所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器在A-发光的照明时显示出具有ΔX＜0.003数值的双通色移。

12.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述光在二次通过吸收偏振器后蓝移。

13.一种光学器件，其特征在于，包括：

吸收偏振器，在C-光源的照明下，具有ΔX≤0.005和ΔY≤0.005的双通色移，和至少为90％的双通对比度调制。

14.一种光学器件，其特征在于，包括：

吸收偏振器，在A-光源的照明下，具有ΔX≤0.005和ΔY≤0.002的双通色移和至少为90％的双通对比度调制，以及在C-光源的照明下的一个ΔX≤0.005和ΔY≤0.005的双通色移。

15.如权利要求14所述的器件，其特征在于，所述在A-光源的照明下，双通色移ΔX是负的。

16.如权利要求14所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器在A-光源的照明下，具有大于95％的双通对比度调制。

17.如权利要求14所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器在A-光源的照明下，具有大于97％的双通对比度调制。

18.如权利要求14所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器在A-光源的照明下，具有大于60％的双通效率。

19.如权利要求14所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器在A-光源的照明下，具有大于68％的双通效率。

20.如权利要求14所述的器件，其特征在于，所述光在二次通过吸收偏振器后蓝移。

21.如权利要求14所述的器件，其特征在于，所述吸收偏振器包括作为偏振灵敏吸收器的碘。

22.一种用于显示信息的器件，其特征在于，包括：

两层或多层薄层层叠在一起，薄层中的至少一薄层在C-光源的照明下，是具有|ΔX|≤0.005和|ΔY|≤0.005的双通色移的吸收偏振器。

23.如权利要求22所述的器件，其特征在于，所述两层或更多层光学薄层包括置于在吸收偏振器下面的液晶显示器薄层(LCD)薄层和置于该LCD薄层下面的反射薄层。

24.如权利要求23所述的器件，其特征在于，所述通过两层或更多层的光学薄层的双通色移，在C-光源的照明下，是小于|ΔX|≤0.01和|ΔY|≤0.015。

25.如权利要求23所述的器件，其特征在于，所述反射薄层是透射反射薄层。

26.如权利要求25所述的器件，其特征在于，还包括置于透射反射薄层下面的背光。

27.如权利要求25所述的器件，其特征在于，所述透射反射薄层在C-光源的照明下，具有|ΔX|≤0.005和|ΔY|≤0.002的单反射色移。

28.如权利要求25所述的器件，其特征在于，所述透射反射薄层是反射偏振器。

29.如权利要求28所述的器件，其特征在于，所述反射偏振器具有的通行偏振方向或是基本上垂直于或是基本上平行于吸收偏振器的通行偏振方向。

30.如权利要求28所述的器件，其特征在于，所述反射偏振器具有的通行偏振方向取向既不垂直于又不平行于吸收偏振器的通行偏振方向。

31.如权利要求28所述的器件，其特征在于，所述反射偏振器包括多层反射偏振器，金属丝栅偏振器，胆甾型偏振器，和分散相位偏振器中的一种。

32.如权利要求31所述的器件，其特征在于，所述反射偏振器包括与延迟薄层相耦合的胆甾型偏振器。

33.如权利要求23所述的器件，其特征在于，所述LCD薄层还包括对应于LCD薄层的各个像素的颜色滤色器。

34.如权利要求23所述的器件，其特征在于，还包括与LCD薄层相耦合的控制单元，用来控制LCD薄层的各个像素的偏振旋转，以便在该器件上将图像显现给用户。

35.如权利要求22所述的器件，其特征在于，所述两层或更多层薄层中的其中一薄层包括触摸灵敏的屏。

36.如权利要求22所述的器件，其特征在于，所述两层或更多层薄层形成背投影屏幕薄层，该两层或更多层的薄层还包括分散薄层，来分散为观众观察到的投射在屏幕上的光。

37.如权利要求36所述的器件，其特征在于，所述分散薄层布置在比吸收偏振器更靠近背投影屏幕光的输入一侧，并且还包括置在分散薄层和吸收偏振器之间的延迟器薄层。

38.如权利要求36所述的器件，其特征在于，还包括把图像光投射到背投影屏幕的图像光源。

39.如权利要求38所述的器件，其特征在于，还包括耦合到图像光源的控制器，控制把图像投影到背投影屏幕。

40.如权利要求22所述的器件，其特征在于，所述被观众观察到的图像包括至少一部分基本上是白色的。

41.一种背投影屏幕，其特征在于，包括：

分散层，与第一吸收偏振器粘合在一起，该第一吸收偏振器在C-光源的照明下，具有ΔX和ΔY中的至少一个是负的单通色移，和大于90％的偏振共效率。

42.如权利要求41所述的屏幕，其特征在于，还包括置在分散薄层和吸收偏振器之间的第一延迟器薄层。

43.如权利要求42所述的屏幕，其特征在于，还包括第二延迟薄层，置于从第一和第二延迟薄层之间的分散薄层。

44.如权利要求43所述的屏幕，其特征在于，还包括第二吸收偏振器，置于第二吸收偏振器和分散薄层之间的第二延迟薄层。

45.如权利要求41所述的屏幕，其特征在于，所述ΔX和ΔY两者对单通色移都是负的。

46.如权利要求41所述的屏幕，其特征在于，所述偏振共效率为大于97％。

47.如权利要求41所述的屏幕，其特征在于，所述光通过屏幕后蓝移。

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