TW200530640A - Polarizing beam splitter assembly adhesive - Google Patents

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200530640 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般係關於偏振分光器及此類裝置在（例如）用以 顯不貝成之系統中的使用，更特定言之係關於反射投影系 統。 【先前技術】 光學成像系統通常包含亦稱為—光閥或光閥陣列之一透 射或-反射成像H，其施加—影像於―光束。透射光闊通 常係半透明的並域光可穿過。另―方面，反射光闊僅反 射輸入光束之選擇部分以形成—影像。反射光閥提供重要 的優點’例如可將控制電路放置在反射表面的後面，並且 當基板材料;F受其不透明限料，更先進的積體電路技術 會變得可用。#由將反射液晶微顯示器用作成像器，可以 使用新的可能便宜到、型之液晶顯示器（LCD)投影機組態。 許多反射LCD成像器會旋轉入射光之偏振。換言之，偏 振光係由該成像器所反射，上未因最暗狀態而修改其 偏振狀態，或賦予一程度之偏振旋轉以提供所需灰階。9〇〇 旋轉提供該等系統中的最亮狀態。因&，—偏振光束通常 係用作輸入光束用於反射LCD成像器。一所需小型配置包 含一偏振分光器（PBS)與該成像器之間的折疊光路徑，其中 照明光束與從該成像器所反射的投影影像共享該pBs與該 成像器之間的相同實體空間。該PBS將輸人光與偏振旋轉影 像光分離。有時稱為—MaeNeille偏光器之用於—投影機系 統的傳統P B S，使用放置於布魯斯特角之無機介電膜堆疊。 98322.doc 200530640 反射具有s偏振之光，而透過該偏光器透射P偏振狀態中的 光0 可將單一成像器用以形成一單色影像或一彩色影像。通 常將多個成像裔用以形成一彩色影像，而將照明光分成不 同色彩之多個光束。將一影像分別施加於各光束上，並接 著重新結合該等光束以形成一全色影像。 【發明内容】 一般而言，本發明係關於一種用以改進一投影系統之性 能的設備。特定言之，本發明係基於一成像核心，其包含 一偏振分光器（PBS)之改進影像品質、穩定性及使用期。 本發明提供-PBS，其包含一置放在一多層反射偏光膜 ^门丨〖生盍之間的壓感黏著物。置放在該多層反射偏光膜 與該剛性蓋之間的壓感㈣物之結合，可以減少pBS組合内 的應力誘導式雙折射。此外，置放在該多層反射偏光膜與 乂 nu生蓋之間的壓感黏著物之結合可以提供組合，其表 j出改進衫像品質、改進組合穩定性、及對其他黏著物而 吕增強使用期。 、明之PBS結構中的二（或多）層膜之使用可以減少到 達投影螢幕的陰霾，並可以藉由層壓而加以有效地形成。 =層膜結構可用於任-材料作為細如稜鏡）。此類材料 各玻璃。破璃可以具有任何折射率，雖然該折射率的範 吊係攸1·4至1,8並且可以在U至！·6的範圍内。此較低 折射率可減少散光。 - X月之一項具體實施例提供包含一多層反射偏光膜之 9B322.d0< 200530640 一偏振分光器（PBS)，將一壓感黏著物置放於該多層反射偏 光膜上，而將一第一剛性蓋置放於該壓感黏著物上。一可 選第二剛性蓋可以置放成鄰近於該多層反射偏光膜。一可 選結構黏著物可置放在該多層反射偏光膜與該第二剛性蓋 之間。 本發明之另一具體實施例係關於一偏振分光器（pBS)，其 包έ第一多層反射偏光膜，及鄰近於該第一多層反射偏 光膜之一第二多層反射偏光膜。該第二多層反射偏光膜之 主要表面，面對該第一多層反射偏光膜之一主要表面。 將一黏著物置放在第一多層反射偏光膜與第二多層反射偏 光膜之間。將一第一壓感黏著物置放在該第一多層反射偏 光膜上。將一第一剛性蓋置放在該壓感黏著物上，而將一 第二剛性蓋置放成鄰近於該第二多層反射偏光膜。 本發明之另一具體實施例係關於一投影系統，其包含一 光源用以產生光，及一成像核心用以施加一影像於自光源 的產生光，從而形成影像光。該影像核心包含至少一個偏 振分光裔及至少一個成像器。該偏振分光器包含：一多層 反射偏光膜、置放在該多層反射偏光膜上並且在該光源與 該多層反射偏光膜之間的一壓感黏著物、以及置放在該壓 感黏著物上的一第一剛性蓋。該系統進一步包含一投影透 鏡系統用以投影自該成像核心、的影像光。 本叙月之另具體貫施例係關於一製造一偏振分光器之 方法，*包含將一壓感Ιέ著物置放在一多層纟射偏光膜與 一第一剛性盍之間以形成一偏振分光器。該方法可以進一 98322.doc 200530640 步包含將一第二剛性蓋放置成鄰近於該多層反射偏光膜。 一可選結構黏著物可置放在該多層反射偏光膜與該第二剛 性蓋之間。 本發明之另一具體實施例係關於一製造一偏振分光器之 方法，其包含：將一第一壓感黏著物置放在一第一多層反 射偏光膜與一第一剛性蓋之間；將一第二壓感黏著物置放 在一第二多層反射偏光膜與一第二剛性蓋之間；以及將第 一多層反射偏光膜置放成鄰近於第二多層反射偏光膜以形 成一偏振分光器。一可選結構黏著物可以置放在第一多層 反射偏光膜與第二多層反射偏光膜之間。 從以下說明及圖式與申請專利範圍中，將明白本發明之 其他特徵及優點。 【實施方式】 本發明可應用於光學成像器，並且尤其可應用於可產生 高品質、低象差投影影像之較大數字孔徑光學成像器系統。 光學影像系統之一個示範性類型包含一廣角笛卡爾偏振 分光器（PBS)，如美國專利第6,486,997 B1號所說明，標題 為「採用廣角笛卡爾偏振分光器之反射LCD反射系統」 (REFLECTIVE LCD REFLECTION SYSTEM USING WIDE-ANGLE CARTESIAN POLARIZING BEAM SPLITTER)。笛卡爾PBS係指PBS之不變（通常為正交）主軸 為透射及反射光束之偏振的PBS。相反，採用一非笛卡爾 PBS，分離光束之偏振實質上係取決於PBS上的光束之入射 角0 98322.doc 200530640 笛卡爾败範例為—多屬反射偏光膜，其 用各向同性及雙折射材料之交替層所形成的-膜加曰2 證。若將該膜之平面視為”平面 夕戶奋 目丨丨兮仏6 在2方向置測該膜 ^厂子度，制Z折射率為用於使—電性向量平行於Z方向的 =之雙折射材㈣的折料。_地，讀㈣為用於使其 毛性向篁平仃於X方向的光之雙折射材料中的折射率 折射率為用於使其電性向量平行W方向的光之雙折射材 料中的折㈣°對於該多層反射偏光膜而言，該雙折射材 料之y折射率實質上係與各向同性材料之折射率相同，而錐 折射材料之X折射率不同於全各向同性材料之折射率。若適 當地選擇該層厚度，則該膜會反射在χ方向偏振之可見光， 並且透射在y方向偏振之光。 有用的多層反射偏光膜之一個範例為一匹配式z折射率 偏光膜，其中雙折射材料之2折射率實質上係與雙折射材料 之y折射率相同。具有一匹配式2折射率之偏光膜已說明在 美國專利弟5,882,774號與第5,962,114號中，以及在以下共 同讓渡的美國專利申請案中··第60/294,940號，申請曰期為 2001年5月3 1日；第2002-01 90406號，申請日期為2002年5 月28曰；第2002_0180107號，申請曰期為2⑼2年5月28曰； 第1〇/306,591號，申請日期為2002年11月27日；與第 1〇/306,593號，申請曰期為2002年11月27曰。具有匹配式2 折射率之偏光膜還說明在美國專利第6,609,795號中。 在某些實例中，使用以聚合物為基礎的多層光學膜 (MOF)(例如多層反射偏光膜或匹配式z折射率偏光膜）之偏 98322.doc -10- 200530640 振分光器，可具有隨時間而不穩定之PBS組合及/或黏著層 内的應力誘導雙折射。對於消費者應用，耐用性/可靠性與 使用期為有用PBS組合的某些重要準則。以聚合物為基礎的 多層光學膜（MOF)與剛性基板之組合，難以滿足有用PBS組 合之環境與使用期要求。黏著物應具有與MOF及剛性基板 的良好黏著，此外不應在MOF及/或剛性基板上誘導應力。 PBS性能對任何應力均敏感，而且甚至很小的應力也可以導 致PBS性能的降低。黏著物特性應與MOF及剛性基板之特 性平衡，以便達到PBS組合之最大穩定性與使用期。結構黏 著物會在固化期間收縮及/或不均勻地固化，從而在MOF及 /或剛性基板上引起應力。未完全固化結構黏著物還可以在 正常使用條件下藉由光與熱而經歷逐漸的固化，此可以減 小PBS之穩定性。對於二多層反射偏光膜之特定具體實施例 而言，更普通且無鉛玻璃類型（例如由Schott公司製造的SK5) 可用於蓋，如美國專利申請案第10/439,444號所說明，該申 請案的申請曰期為2003年5月16日，名稱為「偏振分光器及 採用偏振分光器之投影系統」（POLARIZING BEAM SPLITTER AND PROJECTION SYSTEM USING THE POLARIZING BEAM SPLITTER)。低折射率玻璃蓋提供數 個優於高折射率玻璃蓋（例如PBH56)的重要優點，包含減少 的散光、無錯’並且移除數個光學表面上的抗反射塗層。 然而，無鉛玻璃對於光、熱與機械誘導應力而言甚不穩定。 PBS組合程序中的較小機械誘導應力可以降低光學性能，例 如對比度與昏暗狀態均勻度。結構固化黏著物可以在無鉛 98322.doc -11 - 200530640 玻璃（例如SK5)上誘導機械應力並且產生雙折射，從而引起 不可接受的昏暗狀態不均勻度。具有其低模量並且無需在 組合期間加以固化的壓感黏著物可以在玻璃上誘導甚小應 力’因此可以提供甚為改進的昏暗狀態均勻度。此外，在 曝賂於用於PB S組合的鬲強度光之後，結構黏著物具有變黃 的趨勢並且影響PBS之特性。 參考圖3可以定義PBS之對比度，採用層壓至一反射鏡之 前表面的四分之一波膜取代成像器226。當反射鏡上的四分 之一波膜係採用其光轴與照明光束之中心射線之偏振方向 疋向成45。時，其將作為與透射偏振光束定向成45。的半波 膜：即其將旋轉光束之偏振方向達9〇。。因為PBS之先前說 明功能，所以此將導致實質上所有反射四分之一波膜/反射 鏡的光均透過透鏡228而投影至螢幕上。若相反，四分之一 波膜係與中心射線之偏振狀態定向成〇。，則其將作為採用 透射光束之偏振狀怨所定向的半波膜，並且留下光束之偏 振方向未作改變。此將導致實質上所有的光均藉由pBS而往 後引向光源’而非藉由透鏡228而投影至螢幕上。 為了篁測PBS之對比率，首先藉由將四分之—波膜/反射 鏡光軸與照明光束之中心射線之偏振方向定向成45度來特 徵化透過投影透鏡228的光亮狀態通量。特徵化此通量可以 藉由··測量與透鏡228具有固定距離之光束處的照度，採用 一校準的光二極體將所有投影光收集至一整合球體中，或 藉由熟習此項技術者可用的其他方式。接著藉由使四分之 -波膜定向而產生昏暗狀態，以便將其光軸與照明光束之 98322.doc -12- 200530640 中心射線之偏振狀態對準。接著藉由特徵化光亮狀態通量 所用的相同技術而量測此狀態所導致的透過透鏡228之通 量。光亮狀態通量與昏暗狀態通量之比率提供對比率或四 分之一波膜對比率之一個量測。 對於某些類型的成像器（例如鐵電液晶成像器）而言，昏 暗狀態特徵非常類似於在以上說明的狀態中所產生的特 徵。然而，對於大多數其他種類的成像器而言，昏暗狀態 更類似於藉由其上無四分之一波膜之反射鏡所產生的狀 態。在此情況下，i㈣於在〇。的四分之一波膜反射鏡一 樣，不存在照明光束之偏振方向之旋轉，因此應獲得一模 糊影像。為了測試用於該等種類的成像器之pBS性能，需要 採用一純反射鏡來提供昏暗狀態，而另外遵循與先前提供 用以特徵化PBS之對比率的相同說明。結果係稱為pBS之反 射鏡對比率。 反射鏡對比率與四分之一波膜對比率之間的差異必須利 用各斜射線之特性。可以從美國專利第5,327,27〇號獲得此 差異之某瞭解，雖然該技術僅應用於MacNeille pBS系統而 非應用於笛卡爾PBS。基於本發明之目的，瞭解四分之一波 膜反射鏡結合補償許多原因所引發的去偏振即足夠，並且 測試兩種對比度以確保具有所有種類的成像器之良好結果 比較重要。 採用多層反射偏光膜所產生的PBS之對比度取決於數個 參數，包含（例如）沿失配方向（例如X方向）的折射率差異、 平面内匹配方向（例如y方向）的折射率匹配之程度、厚度方 98322.doc -13- 200530640 向(例如z方向)的折射率之程纟、與膜層之總數。沿失配方 :的各層之間的折射率差異及沿匹配方向的折射率匹配， :系受聚合物樹脂對的限制。此外，聚合物樹脂在從藍光至 4光至紅光之可見光譜範圍（或PBS應用中任何重要的光摄 範圍）内較佳係實質透明的。一個此類對係以下說明在範： 中亚且包含聚對苯二甲酸乙二酯（PET)與一 PET共聚物 (::ET)。該等聚合物在包含藍光之整個可見波長範圍内係 爲貝透月的。然而，沿失配方向的該等聚合物之折射率差 異僅為約G· 15。為了達到如下所說明之光學系統中的對比 度之所而位準，採用聚合物之此結合的匹配z折射率偏光器 通常使用一對高折射率玻璃稜鏡。 當將高折射率玻璃用於PBS膜時可以出現兩種效應：在 PBS中產生散光，及增加未補償反射鏡黑暗狀態亮度。 消除散光之一方法係說明在共同讓渡的美國專利第 6,672,721號及美國專利申請案第2〇〇3-〇〇48423號中。該等 專利說明採用膜旁邊的很高折射率玻璃板來補償散光。然 而，此板可能會給PBS添加重要的成本。此外，使用此類板 可能會引起較長的後焦距及對於投影透鏡而言為更難的橫 向彩色情形。此外，具有一補償板的PBS可以需要一較大的 彩色組合器立方體。 此外，高折射率PBS會引起光在很高角度傳播至PBS膜 中。若將具有低於1.6的折射率之玻璃用於pbs，則用於未 補償反射鏡黑暗狀態的對比度通常約與採用置放在該反射 鏡上的一定向四分之一波膜所獲得的對比度相同。如本文 98322.doc -14- 200530640 所用，術語「未補償反射鏡黑暗狀態」係定義為在以下情 況下所獲得的黑暗狀態：使用一裸鏡代替一成像系統中的 成像器，並且觀察所獲得的透過該成像系統之光。當增加 玻璃之折射率至L85時，減小未補償反射鏡黑暗狀態之數 值至小於採用置放在反射鏡上的四分之一波膜所獲得的對 比度之一半，尤其係當採用折射率匹配層以將高雙折射玻 璃稜鏡與多層反射偏光膜匹配，從而減少反射時。收回對 比度中的此損失可以藉由將一四分之一波膜放置在反射鏡 或成像器上，該成像器係與其沿入射光之偏振方向的快軸 對準。然而，該等特殊補償板（例如四分之一波膜）可增加成 本並且可難以適當地對準。因此，將一PBS膜用於低折射率 玻璃（例如η<1.60)的技術，將藉由消除對反射鏡黑暗狀態補 償板（例如四分之一波膜）的需求而減小成本。 消除一 PBS組合中的陰霾之一方法係說明在共同讓渡的 美國專利申請案第10/439,444號中，該申請案的申請曰期為 2003年5月16日，名稱為「偏振分光器及採用偏振分光器之 投影系統」（POLARIZING BEAM SPLITTER AND PROJECTION SYSTEM USING THE POLARIZING BEAM SPLITTER)。此參考說明採用一PBS組合中的二個多層反射 偏光膜來減少陰霾。 圖1解說利用依據本發明之一多層反射偏光膜的偏振分 光器10之一項具體實施例。在此具體實施例中，偏振分光 器10包含一多層反射偏光膜12。膜12可以為此項技術中所 瞭解的任一合適的多層反射偏光膜，較佳為一匹配z折射率 98322.doc -15- 200530640 偏光膜。將壓感黏著物(PSA)60置放在多層反射偏光膜。 上。將第-剛性蓋30置放在壓感黏著物6〇上。第二剛性蓋 40係鄰近於多層反射偏絲12。可以將黏著物層5()置放在 第二剛性蓋40與多層反射偏光膜12之間。黏著物層可以為 一結構黏著物。 雖然描述為包含二個稜鏡3〇與4〇，但是pBs⑺可包含任 何置放在多層反射偏光膜12之一側或任一側上的合適蓋。 構造稜鏡30與40可以採用任何具有合適折射率的透光材 料，以達到PBS之所需目的。該等稜鏡應具有小於將建立一 總内部反射條件的折射率，該條件即在正常使用條件（例如 入射光垂直於稜鏡之一個表面）下傳播角度接近或超過9〇。 的條件。可以採用司乃耳定律計算此類條件。較佳的係採 用各向同性材料製造該等稜鏡，雖然可以採用其他材料。 一「透光」材料為一種使自光源的入射光之至少一部分可 透過材料而透射的材料。在某些應用中，可以預濾波入射 光以消除不合需要的波長。用作稜鏡的合適材料包含但不 限於陶瓷、玻璃與聚合物。尤其有用的玻璃類別包含包括 金屬氧化物（例如氧化鉛）之玻璃。商用玻璃為可從〇hara Corporation公司（美國加州 Ranch0 Santa Margarita)獲得的 PBH 55，其具有1·85之折射率並且具有約按重量之75%氧化 鉛。 PBS組合10可以具有高光強度剛性蓋3〇及較低光強度剛 性蓋40。高光強度剛性蓋30為最接近於光源的剛性蓋（參見 圖3與4)。高光強度剛性蓋30經歷具有高於較低光強度剛性 98322.doc -16- 200530640 盍40的強度之光。需要將壓感黏著物6〇放置在此高光強度 剛性盍30與多層反射偏光膜12之間。以下說明的壓感黏著 物之光學及物理特性使該壓感黏著物可在高強度光條件下 保持穩定。黏著物層50可以為一結構黏著物或一壓感黏著 物。 圖2解說使用依據本發明之二或多個多層反射偏光（多層 反射偏光）膜的偏振分光器1丨〇之一項具體實施例。在此具 體實施例中，偏振分光器11〇包含一第一多層反射偏光膜 112、一第一多層反射偏光膜12〇、及第一膜u 2與第二膜12〇 之間的黏著物層150。第一膜112與第二膜12〇之一或兩者可 以為在此項技術中所瞭解的任一合適多層反射偏光膜，較 佳為匹配z折射率偏光膜。黏著物層15〇可以為結構黏著 物。雖然PBS 110分別包含第一膜112與第二膜12()，但是也 可利用二或多層膜。將第一壓感黏著物16〇置放在第一多層 反射偏光膜112上。將第二壓感黏著物或黏著物層161置放 在第二多層反射偏光膜120上。將第一剛性蓋13〇置放在第 一壓感黏著物160上。將第二剛性蓋14〇置放在第二壓感黏 著物或黏著物層16 1上。 雖然描述為包含二個稜鏡13〇與14〇，但是pBS 11〇可包含 任何置放在第一多層反射偏光膜112與第二多層反射偏光 膜120之一側或任一側上的合適蓋。可以採用任何具有合適 折射率的透光材料來構造稜鏡13〇與14〇，以達到pBs之所需 目的。該等稜鏡應具有小於將建立一總内部反射條件的折 射率，該條件即在正常使用條件（例如入射光垂直於棱鏡之 98322.doc 200530640 一個表面）下傳播角度接近或超過9〇。的條件。可以採用司 乃耳定律計算此類條件。較佳的係採用各向同性材料製造 稜鏡，雖然可以採用其他材料。—「透光」材料為一種使 自光源的入射光之至少一部分可透過材料而透射的材料。 在某些應用中，可以預濾波入射光以消除不合需要的波 長。用作稜鏡的合適材料包含但不限於陶瓷、玻璃與聚合 物。尤其係當利用二或多層膜時，可將較低折射率材料用 於稜鏡30與40，該材料如由Sch〇u。卬⑽州⑽公司（德國美 因茲市）製造的SK5玻璃。 PBS組合11〇可以具有一高光強度剛性蓋13〇及一較低光 強度剛性蓋140。高光強度剛性蓋13〇為最接近於光源的剛 性蓋（參見圖3與4)。冑光強度剛性蓋13〇經歷具有高於較低 光強度剛性蓋140的強度之光。需要將壓感黏著物16〇放置 在此高光強度剛性蓋13〇與多層反射偏光膜112之間。以下 況明的壓感黏著物之光學及物理特性使該壓感黏著物可在 问強度光條件下保持穩定。黏著物層i 5〇可以為一結構黏著 物或一壓感黏著物。黏著物層161可以為一結構黏著物或一 壓感黏著物。 竪感站著物（PSA)為熟習此項技術者所瞭解。有用的壓感 黏著物可以（例如）實質上無未反應的單體與低聚物及/或光 起始劑’而且實質上不收縮。PSA材料較佳實質上無uv吸 收發色團，例如擴展芬芳結構或共軛雙鍵結層。壓感磁帶 理事會（壓感黏著物磁帶用之測試方法（1994),壓感磁帶理 一芝力哥IL)已將壓感黏著物定義為具有以下特性的 98322.doc 200530640 材料：⑴侵進式及永久性黏著，⑺具有僅為指遷的黏著， (3)保持在被黏物上的α鈞炸 /y<x ^ a 足夠月匕力，⑷足夠的黏著強度，以及 ⑺不需要藉由能量源進行啟動。似在通常為室溫或更高 (即約20〇C至約30。。或更高)之組合溫度下通常係黏著的。 已發現可適當作為PSA的材料為聚合物，其係設計並配製 成表現出必要的黏彈性特性，從而導致在組合溫度下黏 者、剝離黏著與f切保持力之所需平衡。製備“A之最常 用的聚合物為天然橡膠、合成橡膠(例如笨乙烯/ 丁二烯丘聚 物⑽R)與苯乙烯/橡膠基質/苯乙稀（SIS)組塊共聚物）、石夕樹 脂彈性物、阿爾法石蠟及各種以(甲基)丙烯酸酯(例如丙烯 酸醋與甲基丙烯酸酯）為基礎的聚合物（由D. 編輯的壓 感黏著物技術之手冊第二版，1989)。在該等聚合物當中， 以（曱基）丙烯酸酯為基礎的聚合物psA已發展為用於本發 明之較佳等級的PSA，此係因為其光學清楚性、隨時間的 特性之永久性（老化穩定性）、黏著位準之多功能性，在此僅 說出其少數利益。已瞭解採用某些其他類型的聚合物，製 備包含某些以（甲基）丙烯酸酯為基礎的聚合物之混合物的 PSA(由D· Satas編輯的壓感黏著物技術之手冊第二版第396 頁’ 1989)。合適的壓感黏著物包含但不限於s〇keI1 1885， 2092，2137 PSA(可以商業方式從日本Soken化學與工程有 限公司獲得），及美國專利申請案第10/411，933號中說明的 PSA，該申請案的申請曰期為2〇〇3年4月11曰，名稱為「黏 著物混合、物品及方法」（ADHESIVE BLENDS，ARTICLES， AND METHODS)。 98322.doc -19- 200530640 結構黏著物為-種材料，其係用以焊接高強度材料，例 如木材、合成物、塑膠、玻璃或金屬，以便實際黏著物焊 接強度在室溫下超過6.9 MPa (1〇〇〇㈣。因為對性能的要 求’結構黏著物在組合期間通常藉由外部能量源(例如Μ 或熱）而參與固化及/或交鏈反應，從而導致最終黏著物特性 之發展（由S. R. Hartshorn編輯的結構黏著物、化學與技術， 1986)。可以採用許多方法對結構黏著物進行分類，該等方 法如黏著物之物理形式、化學成分及固化條件。共同遇到 的結構黏著物之範例為紛、環氧、丙稀酸、聚氧醋、聚酿 亞胺與馬來醯亞胺，如以下書籍所說明：黏著與黏著物技 術-介紹’第 184 頁，A. V. P〇cius，1997。 η合適的多層反射偏光膜包含(例如)美國專利第5,882,774 號所說明的多層反射偏光膜。合適的多層反射偏光膜之一 項具體實施例包含二種材料之交替層，其至少-層為雙折 射及定向式。在玻璃稜鏡中發揮良好功能的膜可以具有額 外特徵，以為各層提供適當的折射率數值，尤其係在垂直 於該膜表面之方向上的折射率。明確地說，理想地匹配交 替層之膜之厚度方向上的折射率。此係對所匹配的偏光器 之y方向（通過方向）上的折射率之增補。對於針對所有入射 角具有沿其通過軸的高透射之偏光器而言，可匹配交替層 之y折射率與2(垂直於膜）折射率。可將不同於僅匹配y折射 率所用的材料組合用於膜之各層而達到續射率與z折射率 之匹配。過去採用y折射率之匹配而製造舊的⑽多層膜， 例如3M商標「DBEF」膜。 98322.doc -20- 200530640 令人驚訝地，即使將一結構黏著物置放在多層反射偏光 膜與低強度光側之間及/或在雙多層反射偏光膜之間，多層 反射偏光膜與PBS組合之高強度光側之間的PSA層之使用 仍可改進PBS組合之光學特性與使用期。合適的結構黏著物 包含（例如）：NOA61，一 UV固化以thiol_ene為基礎的黏著 物，其可從Norland Company 公司（Cranbury，NJ)獲得； Loctite系歹(例如3492，3175) UV固化丙烯酸黏著物，其可 從Henkel Loctite Corp·公司獲得，公司地址為1001 Trout Brook Crossing，Rocky Hill，CT 06067 (www.loctite.com); OP系列（例如21，4-20632, 54, 44) UV固化丙烯酸黏著物， 其可從Dymax Corporation公司獲得，公司地址為51 Greenwoods Road，Torrington，CT，06790 (http://www.dymax.com/)。 用以匹配所有層之y折射率與z折射率的一個技術係賦予 一真實的單軸拉伸，其中於在X方向上拉伸膜的同時，使膜 可在y方向與z方向上鬆馳（即收縮）。當採用此方式拉伸該膜 時，在給定層中y折射率與z折射率相同。接著，若選擇匹 配第一材料之y折射率的一第二材料，貝彳z折射率也必須匹 配，因為第二材料也經受相同的拉伸條件。 一般而言，於阻塞狀態中維持高反射的同時，對於通過 狀態中的高透射而言，二種材料之y折射率之間的折射率失 配應較小。y折射率失配之允許的大小可相對於X折射率失 配而加以說明，因為後者數值建議採用偏光器薄膜堆疊中 所用的層數來達到所需之偏振程度。一薄膜堆疊之總反射 率係與折射率失配Δη及堆疊N中的層數相互關聯，即乘積 98322.doc -21 - 200530640 (△η) XN與堆疊之反射率相互關聯。例如，提供相同反射率 而具有層數的一半之膜，雪龙^9、1/2 + 、 卞心腸而要（2)乘以各層之間的折射率 差，以此類推。比率〜心之絕對值$需要得到控制的相 關參數，#中對於本文所制之—光學重複單元中的第一 材料及第二材料而言，Δηγ=ηγι_ηγ2及比率 △ ηγ/Δηχ之絕對值較佳不超過〇·卜更佳不超過〇〇5，甚佳不 超過0.02’並且在某些實例中此比率可以為〇〇ι或更小。較 佳將比率Δηγ/Δηχ維持在整個重要波長範圍（例如可見光譜） 内的所需限制以下。通常而言，Δηχ具有至少〇」的數值， 並且該數值可以為0.14或更大。 在許多實際應用令，該等層之間的較小2折射率失配係可 以接受的，此取決於入射光與該等膜層的角度。然而當將 該膜層壓在玻璃稜鏡之間，即浸潰在一高折射率媒體中 牯，該等光射線並非朝膜平面之法線彎曲。在此情況下， 一光射線將感測ζ折射率失配至與自空氣的入射相比之更 大程度，並且X偏振光之一光射線將得到部分或甚至強烈地 反射。較佳將較一接近的ζ折射率匹配用於具有與膜内的膜 法線之較大角度的光射線。然而，當將該膜層壓在具有較 低折射率（例如η==1·60)的玻璃稜鏡之間時，該等光射線係朝 膜平面的法線彎曲，因此該等光射線將感測ζ折射率失配至 較j程度。在相同ζ折射率失配的情況下，與採用高折射率 稜鏡時相比，採用低折射率稜鏡時的p偏振光之反射一般較 低。因此與採用具有相同膜的一高折射率稜鏡時相比，採 用低折射率稜鏡時P偏振光之透射可能會較高。 98322.doc -22- 200530640 可以相對於X折射率失配而說明Z折射率失配（如y折射率 失配）之允許大小。比率Δηζ/Δηχ之絕對值為需要得到控制 的相關參數，其中對於本文所說明之一光學重複單元中的 第一材料及第二材料而言，Δηζ=ηζι-ηζ2及△ηχίχι—ηχζ。對 於預計用於空氣的一光束分離器膜而言，比率Δηζ/Δηχ之絕 對值較佳小於0.2。對於浸潰在一較高折射率媒體（例如玻璃） 中的膜而言，比率Διίζ/ Δηχ之絕對值較佳小於0· 1，更佳小 於0.05，並且對於具有波長632.8 nm的入射光而言該絕對值 可以為0.03或更小。較佳將比率Δηζ/Δηχ維持在整個重要波 長範圍（例如可見光譜）内的所需限制以下。通常而言，Δηχ 具有至少0.1的數值，並且在632.8 nm波長情況下可以為 0.14或更大。 z折射率失配與標稱s偏振光之透射無關。藉由定義，標 稱S偏振光不感測一膜之Z折射率。然而如共同讓渡的美國 專利第6,486,997 B1號中所述，名稱為「採用廣角笛卡爾偏 振分光器之反射LCD投影系統」（REFLECTIVE LCD PROJECTION SYSTEM USING WIDE-ANGLE CARTESIAN POLARIZING BEAM SPLITTER)，各方位角處的雙折射多 層偏光器之反射特性為：當將PBS配置成反射z偏振（接近s 偏振）光並且透射y偏振（接近P偏振）光時，投影系統性能較 高。雖然有多於二層以上的層可用以形成光學單元，但是 係從光學單元或層對内的折射率失配獲得多層光學膜之光 學功率或整合反射率。採用包含二或多種聚合物之交替層 的多層反射膜來反射光已為人所瞭解，並且說明在（例如） 98322.doc -23- 200530640

美國專利第3,711，176號、美國專利第5，1〇3,337號、WO 96/19347與WO 95/1 7303中。將此光學功率放置於光學光譜 中為層厚度之函數。一特定多層膜之反射與透射光譜主要 取決於個別層之光學厚度，其係定義為一層之實際厚度與 其折射率之乘積。因此，藉由依據以下公式選擇各層之適 當的光學厚度，可以將膜設計成反射光之紅外線、可見或 紫外線波長λΜ : 其中Μ為代表反射光之特定級的整數，而仄為一光學重複 單元之光學厚度，其通常為包含一層各向同性材料及一層 各向異性材料之層對。因此Dr為構成光學重複單元的個別 聚合物層之光學厚度之總和。因此厚度的_半1，其中 入為第-級反射峰值之波長。—般而言，反射峰值具有限定 的頻帶寬，其隨增加的折射率差異而增加。藉由改變沿多 f獏之厚度的該等光學重複單元之光學厚度，可以設計一 ，其反射波長之寬頻内的光。此頻帶係共同稱為反 二員帶或：止頻帶。此頻帶所導致的各層之收集係共同稱 :夕層堆疊。因此’多層膜内的光學重複單元之光學厚产 證明在膜之反射與透射光譜中。當㈣率匹配^ 所心：Γ，通過狀態透射光譜可以接近平滑並且在 吓而光瑨乾圍内超過95% 〇 光學厚度之各厚度分布用於本發明之膜。例如， 之：:重一:”之厚度分布可以單-地發生變化^^^ 元学重複單疋之屋片觀一 子度顯不出沿多層反射偏光臈之厚度 98322.(10, -24- 200530640 的減小或增加之一致趨勢（例如光學重複單元之厚度並不 顯示出沿多層膜厚度之部分的增加趨勢，及沿多層膜厚度 之另一部分的減小趨勢）。 返回參考圖2，第一膜112包含複數個層，其具有光學厚 度之一第一分布。此外，第二膜120包含複數個層，其具有 光學厚度之一第二分布。光學厚度之第一分布與第二分布 可以為此項技術中所瞭解的任何合適分布。例如，第一分 布與第二分布可包含此類分布：如名稱為「具有尖銳化頻 帶邊緣之光學膜」（OPTICAL FILM WITH SHARPENED BANDEDGE)之美國專利第6，157,490號所說明。此夕卜，例如 第一分布可表現出與第二分布相同的光學厚度之分布。或 者，第一分布與第二分布可表現出光學厚度之不同分布。 可用於本發明的多層反射偏光膜可包含厚度分布，其包 含一或多個頻帶封裝。一頻帶封裝為一多層堆疊，其具有 層厚度之範圍，以便由多層堆疊而反射波長之較寬頻帶。 例如，一藍頻帶封裝可具有光學厚度分布以便其反射藍 光，即接近400 nm至500 nm。本發明之多層反射偏光膜可 包含一或多個分別反射不同波長頻帶的頻帶封裝，例如一 多層反射偏光器，其具有紅、綠與藍封裝。可用於本發明 的多層反射偏光膜還可包含UV及/或IR頻帶封裝。一般而 言，藍封裝包含光學重複單元厚度，以便封裝趨向於反射 藍光並因此將具有光學重複單元厚度，其小於綠或紅封裝 之光學重複單元厚度。可由一或多個内部邊緣層將頻帶封 裝分離在多層反射偏光膜内。 98322.doc -25- 200530640 14光係垂直於堆疊而入射的情況相比，增加入射在多I - 堆疊上的光之角度可以引起堆疊反射較短波長的光。侦 · 供IR封I來協助反射以最高角度入射在堆疊上的光射線之* 紅光。 例如美國專利第5,882,774號與第5,962，ιΐ4號所說明，多 層反射偏光膜具有獨特的透射或反射光譜。結果，不同多 層反射偏光膜可以表現出用於不同入射波長及偏振的不同 對比率」其中將對比率定義為具有所需透射偏振的光（例如馨 P偏振光）#具有所需反射偏振的光（例如S偏振光）之透射 強度的比率。例如，第_膜i 12可具有—第—對比率光譜、 第一透射光譜或第一反射光譜，而第二膜12〇可具有一第二 對比率光〜f _透射光譜或第二反射光譜。對於給定的 波長頻γ而a，第一對比率光譜、第一透射光譜或第一反 射光譜’可分別與第二對比率光譜、第二透射光譜或第二 反射光譜相符。或去，楚 , 及者第一對比率光譜、第一透射光譜或 卜反射光譜’可分別+同於（並且在某些情況下係光譜< _ 偏移自）第二對比率光譜、第二透射光譜或第二反射光譜， 如本文所進一步說明。 如圖2所進一步解說，將第二膜120放置成接近於第一膜 112，以便第二膜12〇之一主要表面122面對第一膜112之一 主要表面114。彼此面對的第一膜112之主要表面114與第二 膜1—20之主要表面122可以接觸，或該等主要表面可與置放 · 在第膜112與第二膜120之間的黏著物層15〇隔開。主要表 ' 面114與122可以平行，如圖2所解說。 98322.doc -26- 200530640 黏著物層50與150可包含一光學黏著物。可使用任何合適 的光學黏著物，例如熱固化結構黏著物、光固化結構黏著 物、壓感黏著物等。 對於某些夕層反射偏光膜而言，光學吸收可引.起不合需 要的效應。為了減小光學吸收，可構造較佳多層堆疊，以 便由該堆疊所最強烈吸收的波長為由該堆疊所反射的第一 波長。對於包含大多數之聚合物的最透明光學材料而言， 吸收會朝可見光譜之藍端而增加。因此，可較佳地調諧多 層反射偏光膜堆疊，以便「藍」層或封裝係在多層反射偏 光膜堆疊之入射側上。 雖然本發明提供包含一或多個具有置放在一多層反射偏 光膜與剛性蓋之間的壓感黏著物之多層反射偏光膜之偏振 分光器’以及採用此類偏振分光器之系統，但是置放在一 壓感黏著物上的一或多個多層反射偏光膜可用於其他組態 或光學褒置中，例如亮度增強膜結構、偏光器、顯示器應 用、投影應用、與其他光電子應用。一般可以使用置放在 一壓感黏著物上的一或多個多層反射偏光膜之此結合，以 增加PBS組合之光學穩定性。 本發明之一項具體實施例可包含PBS，其具有用以形成 一立方體的實質直角三角形稜鏡。在此情況下，多層反射 偏光膜係夾在二稜鏡之直角三角形斜邊之間，如本文所說 明。在許多投影系統中，立方形PBS可能會較佳，因為其提 供小型設計’例如光源及其他組件（如濾鏡）可加以固定以便 提供較小、重量輕、可攜式投影機。 98322.doc -27- 200530640 雖然一立方體為一項具體實施例，但是可以使用其他 PBS形狀。例如，可以組合數個稜鏡之結合，以提供一矩形 PBS。對於某些系統而言，可以修改立方體形pBs以便一或 多個表面並非正方形。若使用非正方形表面，則可以由下 一鄰近組件（例如彩色稜鏡或投影透鏡）提供匹配的平行表 面0 棱鏡尺寸及所獲得的PBS尺寸取決於預期的應用。在本 文參考圖4所說明的解說性三面板矽上液晶光引擎中，當採 用小電弧高壓Hg型燈（例如由飛利浦公司（德國亞琛）所商 業出售的UHP型）時，PBS可以為l7mm長及寬、24mm高， 將其光束製備為光之F/2.3錐體並且揭示為pbs立方體，以 用於具有16 : 9縱橫比的〇·7英寸對角線成像器，例如可從 JVC(美國Wayne，NJ)、日立（美國加州弗裏蒙特）或3巧系統 (美國Tempe，AZ)獲得的成像器。光束及成像器大小之邱 為決定PBS大小的某些因素。 藉由以下方法可以形成單一層多層反射偏光PBS組合。 可以將一壓感黏著物置放（例如塗佈或層壓）在一多層反射 偏光膜與一剛性蓋之間。可以將該壓感黏著物置放（例如塗 佈或層壓）在該多層反射偏光膜或剛性蓋上。該壓感黏著物 可以足夠柔軟，以便PSA可以在施加於多層反射偏光膜及/ 或剛性蓋的同時得到偏轉。在某些具體實施例中，將psA 層壓或塗佈在多層反射偏光膜及/或剛性蓋上，可以防止顯 而易見的空氣空腔形成在PSA與多層反射偏光膜及/或剛性 盍之間。在一解說性具體實施例令，可以將ps A置放在多 98322.doc -28· 200530640 層反射偏光器上以形成一黏性偏光膜層壓板。接著可以將 該黏性偏光膜層壓板施加於一第一剛性蓋上。可以將_第 二剛性蓋放置成鄰近於該黏性偏光膜層壓板以形成一偏振 分光器。可以將一光學結構黏著物置放在黏性偏光膜層壓 板與第二剛性蓋之間。 可以形成以上P B S，而無需固化（例如光固化或熱固化） 壓感黏著物。然而若使用一可選結構黏著物來將多層反射 偏光膜黏著於第二剛性蓋，則可以根據需要採用熱或光而 固化結構黏著物。 藉由以下方法可以形成二層多層反射偏光PBs組合。可 以將一第一壓感黏著物置放（例如塗佈或層壓）在一第一多 層反射偏光膜與一第一剛性蓋之間，如以上所說明。可以 將一第二壓感黏著物置放（例如塗佈或層壓）在一第二多層 反射偏光膜與一第二剛性蓋之間，如以上所說明。接著將 第一多層反射偏光膜放置成鄰近於第二多層反射偏光膜以 形成一偏振分光器。可以將一可選結構黏著物置放在第一 多層反射偏光膜與第二多層反射偏光膜之間。 可以形成以上PBS組合，而無需固化（例如光固化或熱固 化）壓感黏著物。然而若使用一可選結構黏著物來將第二多 層反射偏光膜黏著於第二剛性蓋，或將第一多層反射偏光 膜黏著於第-多層反射偏光膜，則可以根據需要採用熱或 光而固化結構黏著物。 本文说明的壓感黏著物可以為柔軟、偏轉或彎曲至一可 用於層壓的範圍，並且可古％ & & L ^ n ^ n J有效地防止顯而易見的空氣空腔 98322.doc 200530640 形成在層壓層之間，即從0.5至5 mm。 可將本發明之多膜PBS用於各光學成像器系統。本文所 用的術語「光學成像器系統」意味著包含各種光學系統， 其產生一檢視盗可檢視的一影像。可將本發明之光學成像 器系統用於（例如）前及後投影系統、投影顯示器、頭部安裝 顯不器、虛擬檢視器、頭部朝上顯示器、光學計算系統、 光學相關聯系統、與其他光學檢視與顯示系統。 圖3解說一光學成像器系統之一項具體實施例，其中系統 210包含光源212 (例如具有反射器216的電弧燈214)，以在 正向方向上引導光218。光源2 12也可以為一固態光源，例 如發光二極體或雷射光源。系統21 〇還包含pbs 220，例如 本文所說明的單一或多膜PBS。具有X偏振的光（即在平行於 X軸的方向上偏振的光）係由環繞的χ所指示。具有丫偏振的 光（即在平行於y軸的方向上偏振的光）係由一實心箭頭所指 示。實線指示入射光，而虛線指示已從具有一改變的偏振 狀態之反射成像器226所返回的光。在層壓PBS 220之前可 以藉由調節光學元件222而調節由光源212所提供的光。調 節光學元件222將由光源212所發射的光之特徵改變為投影 系統所需要的特徵。例如，調節光學元件222可改變光之發 散、光之偏振狀態、光之光譜之任一或多項。調節光學元 件222可包含（例如）一或多個透鏡、一偏振轉換器、一預偏 光器及/或一濾鏡以移除不合需要的紫外線或紅外線光。 光之X偏振成分係由PBS 220反射至反射成像器226。反射 成像器226之液晶模式可以為近晶、向列或某其他合適類型 98322.doc -30- 200530640 的反射成像益。若反射成像器226為近晶式，則反射成像器 226可以為一鐵電液晶顯示器（FLCD)。成像器226反射並調 變一具有y偏振的影像光束。反射之7偏振光係透過pBS 22〇 所透射並且由一投影透鏡系統228所投影，該系統之設計係 通常最佳化用於各特定光學系統，從而考量透鏡系統228 與成像器之間的所有組件。將控制器252耦合至反射成像器 226以控制反射成像器226之操作。通常而言，控制器252

啟動成像器226之不同像素以在反射光中建立一影像。 圖4示意性地解說一多成像器投影系統3〇〇之具體實施 例。光302係從光源304所發射。光源3〇4可以為電弧或燈絲 燈’或任何其他用以產生適合於投影影像的光之光源。光 源304可由反射器3〇6(例如一橢圓形反射器（如圖所示卜一 拋物線形反射器或類似反射器）所包圍，以增加朝投影引擎 引導的光之數量。

光302係通常在分為不同彩色頻帶之前處理。例如，光 可通過光學預偏光器308,以便僅所需偏振之光係朝投影引 擎引導。該預偏光器可以一反射偏光器的形式，以便在不 合需要偏振狀態中的反射光係重新引導至㈣遍以進行 回收。光302還可加以均勻化，以便均勻地照明投影引擎中 的該等成像器。均句化光302之一個方法係使光3〇2通過反 射穿隨3H)’而應瞭解也可使用均句化光的其他方法。 在所解說的具體實施例中，均句化 314以減小發散角。光312接著入射在 光312通過第一透鏡 第一彩色分離器316 上’該分離器可以 為（例如）；|電薄膘濾鏡。第一彩色分離 98322.doc -31 - 200530640 器316從其餘光320中分離第一彩色頻帶之光318。 第一彩色頻帶中的光318可通過第二透鏡322，並可視需 要而通過第三透鏡323，以控制入射在第一 PBS 3 24上之第 一彩色頻帶中的光束318之大小。光318通過第一PBS 324 至第一成像器326。成像器將偏振狀態中透過PBS 324所透 射的影像光328反射至X立方體彩色組合器330。成像器326 可包含一或多個補嘗元件（例如一減速元件），以提供額外的 偏振旋轉並因此增加影像光中的對比度。 其餘光320可通過第三透鏡332。其餘光32〇接著入射在第 二彩色分離器334(例如薄膜濾鏡或類似物）上，以產生第二 彩色頻帶中的光束336及第三彩色頻帶中的光束338。經由 第二PBS 342將第二彩色頻帶中的光336引導至第二成像器 340。第二成像器340將第二彩色頻帶中的影像光344引導至 X立方體彩色組合器330。 經由第三PBS 348將第三彩色頻帶中的光338引導至第三 成像器346。第三成像器346將第三彩色頻帶中的影像光35〇 引導至X立方體彩色組合器33〇。 第一、第二與第三彩色頻帶中的影像光328、344與350 係在立方體彩色組合器33〇中結合，並且引導為一全色影像 光束至投影光學元件352。可將偏振旋轉光學元件354 (例如 半波延遲板或類似物）提供在PBS 324、342及348與X立方體 彩色組合器330之間，以控制在x立方體彩色組合器3 3〇中所 結合的光之偏振。在所解說的具體實施例中，將偏振旋轉 光學元件354置放在x立方體彩色組合器33〇與第一 pBS 324 98322.doc -32- 200530640 及第三PBS 348之間。PBS 324、342及348之任一、二或所 有三個可包含一或多個多層反射偏光膜，如本文所說明。 應瞭解可以使用所解說的具體實施例之變化。例如，除 反射光至成像器並接著透射影像光以外，該等PBS還可透射 光至成像器並接著反射影像光。以上說明的投影系統僅為 範例，可以設計各種利用本發明之多膜PBS的系統。 範例 以下範例之多層反射偏光膜在結構及處理方面係類似 的，實質上僅透過以下而發生變化：其等最終厚度及在恆 定熔化抽吸速率情況下達到該等變化之厚度所需要的不同 鑄造速度之使用所導致的二次變化。擠壓並牽引該等膜係 依據美國專利第6,609,795號所說明的一般方法，並依據美 國專利申請案第10/439,444號所說明的一般方法，該申請案 的申請日期為2003年5月16日，名稱為「偏振分光器及採用 偏振分光器之投影系統」（POLARIZING BEAM SPLITTER AND PROJECTION SYSTEM USING THE POLARIZING BEAM SPLITTER) 〇 用於以下範例的丙烯酸PSAs為Soken 1885 PSA (可以商 業方式從曰本Soken化學與工程有限公司獲得），及美國專 利申請案第1〇/411，933號之範例1中說明NEA PSA，該申請 案的申請日期為2003年4月11曰，名稱為「黏著物混合、物 品與方法」（ADHESIVE BLENDS，ARTICLES，AND METHODS)。Soken 1885 PS A係在乙烧基醋酸鹽/甲苯/MEK 溶劑混合物中接收為20%的固體溶液。在採用由Soken所提 98322.doc -33- 200530640 薦的速率與交鏈劑L-45與E-5XM (亦自Soken公司）化合成 Sokenl885/L-45/E-5XM=l Kg/1,78 g/0.64 g之後，可準備塗 佈Soken PSA溶液以製造用於層壓的Soken 1885 PSA膜。 ’ NEA PSA係依據美國專利申請案第10/411，933號之範例1所 製備，以進行塗佈從而製造用於層壓的NEA PSΑ膜。 用於以下範例的結構黏著物全部為商用，如以下所指 示。透鏡鍵結（C5 9型）係以熱固化苯乙烯為基礎的黏著物， 其可從Summers Optical公司獲得，公司地址為1560工業 鲁 路，郵箱 380，Hatfield，PA 19440 (EMS Acquisition Corp. 公司 http://www.emsdiasum.com/Summers/optical/cements/ cements/cements.html)。NOA61 係以一 UV 固化硫醇- ene為基 礎的黏著物，其可從Norland Company公司（Cranbury，NJ) 獲得。NOA61 Thermal 為與 0.5% 2,2’-偶氮二（2,4-二甲基丁 基氰）混合的UV固化NOA61黏著物，其可在商標指定「Vazo 52」條件下以商業方式從DuPont、Wilmington、DE獲得。 依據以下程序製造許多膜/黏著物PBS結構。 · 採用PSA膜與結構黏著物製造PBS光學核心之程序： 1·以上的Soken 1885 PS A溶液與NEA PS A溶液係藉由一 刀式塗佈器而塗佈至一釋放襯裏（自LINTEC OF AMERICA， INC·公司的A3 1襯裏，公司地址為美國麻薩諸塞州01888，

Woburn，64工業園路）上，並且在攝氏70度烘箱中熱烘乾達 10分鐘以對個別PS A層烘乾25 μχη的厚度。在烘乾期間完成 · PSA中的交鏈反應。在組合期間（例如在步驟2與3中），PSA \ 膜無需進一步的反應。 98322.doc -34- 200530640 2.塗布的PSA膜之樣本接著係採用一層壓器而層壓至 PBS膜，並接著切割成用以層壓為剛性玻璃稜鏡的特定大 3·藉由一手動滾筒將晶粒切割多層反射偏光背式PSA膜 焊接至剛性玻璃稜鏡。 4·對於單一多層反射偏光層PBS光學核心而言，接著藉 由一結構黏著物將多層反射偏光/PSA/稜鏡結構附於另一

稜鏡。在攝氏60度情況下熱式固化黏著物達24小時。 5·對於一二層多層反射偏光pBS光學核心而言，接著藉 由一結構黏著物將多層反射偏光/PSA/稜鏡結構附於另一 夕層反射偏光/PSA/稜鏡結構。由低強度背光（uva : 7.5 mW/cm2)固化結構黏著物達1〇分鐘。總的曝光劑量為4.5 J/cm2 〇 執行以上秋序以形成單一及二層多層反射偏光PBs光學 核心。與具有置放在稜鏡與多層反射偏光膜之間的結構黏 著物之類似結構相比，會發現具有置放在稜鏡與多層反射 偏光膜之間的壓感黏著物之PBS核心，多達至少2倍的使用 期限。此外，與將結構黏著物置放在稜鏡與多層反射偏光 膜之間的類似結構相比，該等發明的PBS核心表現出更均勻 的反射鏡黑暗狀態。 已說明本發明之示範性具體實施{列，並1已參考在本七 明之範疇内的可能變化。熟習此項技術者將明白本發明τ 的該等及其他變化與修改，而不脫離本發明之範脅，並 應瞭解本發明不限於太- β w 个丨良於本文k出的不犯性具體實施例。£ 98322.doc -35· 200530640 此’本發明僅受以下提供的申請專利範圍所限制。 【圖式簡單說明】 結合附圖，考量本發明之各具體實施例之以下詳細說 明，可更全面地瞭解本發明，其中： 圖ί不意地解說具有一多層反射偏光膜的PBS之一具體 實施例； 圖2示意地解說具有二多層反射偏光膜的pBSi一具體 實施例； 圖3不意地解說基於單一反射成像器的投影單元之一具 體貫施例；以及 圖4不意地解說基於多個反射成像器的投影單元之另_ 具體貫施例。 【主要元件符號說明】 10 偏振分光 12 多層反射偏光膜 30 第一剛性蓋 40 第二剛性蓋 50 黏著物層 60 壓感黏著物 110 偏振分光器 112 第一多層反射偏光膜 114 主要表面 120 苐二多層反射偏光膜 122 主要表面 98322.doc 200530640 130 第一剛性蓋 140 第二剛性蓋 150 黏著物層 160 第一壓感黏著物 161 第二壓感黏著物 210 系統 212 光源 214 電弧燈 216 反射器 218 光 220 偏振分光 222 調節光學元件 226 反射成像器 228 透鏡 252 控制器 300 成像器投影系統 302 光 304 光源 306 反射器 308 光學預偏光器 310 反射穿隧 312 光 314 第一透鏡 316 第一彩色分離器 98322.doc -37- 200530640 318 光 320 其餘光 322 第二透鏡 323 第三透鏡 324 第一偏振分光器 326 第一成像器 328 影像光 330 X立方體彩色組合器 332 第三透鏡 334 第二彩色分離器 336 光束 338 光束 340 第二成像器 342 第二偏振分光器 344 影像光 346 第三成像器 348 第三偏振分光器 350 影像光 352 投影光學元件 354 偏振旋轉光學元件

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Claims (1)

1. 200530640 十、申請專利範圍： 1. 一種偏振分光器，其包括： 一多層反射偏光膜； 一壓感黏著物，其係置放在該多層反射偏光膜上；以及 一第一剛性蓋，其係置放在該壓感黏著物上。 2. 如請求項1之偏振分光器，其進一步包括置放成鄰近於該 多層反射偏光膜的一第二剛性蓋。 3 ·如請求項2之偏振分光器，其進一步包括置放在該第二剛 性蓋與該多層反射偏光膜之間的一結構黏著物。 4·如請求項2之偏振分光器，其中該第一蓋為一稜鏡並且該 第二蓋為一稜鏡。 5·如請求項2之偏振分光器，其中該第一蓋為一玻璃稜鏡並 且該第二蓋為一玻璃稜鏡。 6. 如請求項1之偏振分光器，其中該壓感黏著物實質上無光 起始劑。 7. 如請求項1之偏振分光器，其中該壓感黏著物實質上無未 反應的單體或實質上無未反應的低聚物。 8. —種偏振分光器，其包括： 一第一多層反射偏光膜； 一第二多層反射偏光膜，其接近於該第一多層反射偏 光膜，其中該第二多層反射偏光膜之一主要表2面對該 第一多層反射偏光膜之一主要表面； 一黏著物，其係置放在該第一多層反射偏光膜與該第 二多層反射偏光膜之間； 98322.doc 200530640 第一壓感黏著物，其係置放在該第一多層反射偏光 膜上； 第剛性盍’其係置放在該壓感黏著物上；以及 一弟二剛性蓋，其係置放成鄰近於該第二多層反射 光膜。 9·女:求項8之偏振分光器，其進一步包括置放在該第二剛 陘=與礒第二多層反射偏光膜之間的一結構黏著物。 〇· 士 :求項8之偏振分光器，其進一步包括置放在該第二剛 性盍與該第二多層反射偏光膜之間的一第二壓感黏著 物。 士吻求項8之偏振分光器，其進一步包括置放在該第一多 層反射偏光膜與該第二多層反射偏光膜之間的一結構黏 著物。 12·如5月求項8之偏振分光器，其中該第一蓋為一棱鏡並且該 第一蓋為—稜鏡。 月长員8之偏振分光器，其中該第一蓋為一玻璃稜鏡並 且该第二蓋為一玻璃稜鏡。 14. 士 :求項8之偏振分光器，其中該第一壓感黏著物實質上 無光起始劑。 15. 如明求項8之偏振分光器，其中該第一壓感黏著物實質上 無未反應的單體或實質上無未反應的低聚物。 16. 一種投影系統，其包括： 一光源’其用以產生光； 一成像核心，其用以施加一影像於自該光源的產生光 98322.doc 200530640 上以形成影像光，其中該成像核心包括至少一個偏振分 光器及至少一個成像器，其中該偏振分光器包括： 一多層反射偏光膜； 一壓感黏著物’其係置放在該多層反射偏光膜上以 及在該光源與該多層反射偏光膜之間；以及 一第一剛性盍’其係置放在該壓感黏著物上；以及 一投影透鏡系統，其用以投影來自該成像核心的該影 像光。 17·如請求項16之投影系統，其進一步包括置放成鄰近於該 多層反射偏光膜的一第二剛性蓋。 1 8 · —種製造一偏振分光器之方法，該方法包括： 將一壓感黏著物置放在一多層反射偏光膜與一第一剛 性蓋之間。 19·如請求項18之方法，其進一步包括以下步驟··將一第二 剛性盍放置成鄰近於該多層反射偏光膜以形成一偏振分 光器。 2〇·如請求項18之方法，其中該置放步驟包括將一壓感黏著 物置放於一多層反射偏光膜上以形成一黏性偏光膜層壓 板以及將5亥黏性偏光膜層壓板施加於一第一剛性芸上。 21·如請求項19之方法，其進一步包括將一結構黏著物施加 在該多層反射偏光膜與該第二剛性蓋之間。 22·如明求項20之方法，其中該施加步驟包括將該黏性偏光 膜層壓板層壓至一第一剛性蓋上。 23·如請求項19之方法 其中不需要固化該壓感黏著物即可 98322.doc 200530640 執行該置放步驟與該放置步驟。 24· —種製造一偏振分光器之方法，該方法包括： 將一第一壓感黏著物置放在一第一多層反射偏光膜與 一第一剛性蓋之間； 將一第二壓感黏著物置放在一第二多層反射偏光膜與 一第二剛性蓋之間；以及 將該第一多層反射偏光膜放置成鄰近於該第二多層反 射偏光膜以形成一偏振分光器。 25·如請求項24之方法，其進一步包括將一結構黏著物施加 在該第一多層反射偏光膜與該第二多層反射偏光膜之 間〇 26.如請求項24之方法，其中該置放一第一壓感黏著物之步 驟包括將一第一壓感黏著物層壓至一第一剛性蓋上。 27·如請求項24之方法，其中該置放一第二壓感黏著物之步 驟包括將一第二壓感黏著物層壓至一第二剛性蓋上。 28.如請求項24之方法’其中不需要固化該第-壓感黏著物 或該第二壓感黏著物即可執行該置放步驟與該放置牛 驟。 98322.doc -4-