TW459142B - Light beam polarization converter for converting an illumination source into a polarization light source - Google Patents

Description

45 9 142 五、發明說明（1) 本發明係提供一種可供包含液晶投影電視（1 i qu i d crystal projection TV)在内的各種光電系統之光偏極 態（polarization state)轉換器，特別是指一種巧妙利 用偏極分離鍍膜（polarization beam splitter coating) 及具高反射率的相位延遲（phase retardation)鐘膜，而 使得光源在光偏極態轉換器之基材（substrate )與上蓋内 部產生無損（lossless)或極低損失（low loss)之連續偏極 態改變者。

按，1 9 9 5年日、韓液晶投影電視廠商過度擴產，造成（ 供需失調，使得液晶投影電視價格急遽下滑，因而對液晶 投影電視的價格造成相當大的衝擊；1998年全球光電市場 雖受國際景氣低靡的影響，仍逆勢成長了 6. 71%，達到 1，109億美元的規模。而我國十大光電產品中，前三大光 電產品依序為：CD-ROM、掃描器和液晶投影電視，三項產 值合計超過國内光電產業總產值的1 / 2以上，其中液晶投 影電視之產值為246億台幣，年成長率則高達17.70 %。

由於許多光電系統（包含液晶投影電視）為非發光性的 顯示裝置，須借助外加之光源，才能達到顯示的功能。近h 年來由於投影電視亮度需求之大量提升，光源之使用效率 乃盈形重要，以美國專利5，122，895(Polarization converter for converting randomly polarized light to linearly polarized light ，發明人：I. Takanashi，S.

第5頁 459142 五、發明說明（2)

Nakagaki, I. Negishi, T. Suzuki, F. Tatsumi, Takahashi，及K. Maeno)而言，其目的即希求將入射之非 偏極光轉換為具早·一偏極遙之線性偏極光’因此一般p稱 為 P-S 轉換器（P-S converter)。通常p 偏極態（P-p〇lari_ zation state)指光波之電場振盪方向與光入射面平行者 ’而S偏極態（S-polarization)指光波之電場振盪方向與 入射面垂直者。由於如美國專利5, 122, 895所指出之習用 液晶投影電視光偏極態轉換器，須利用特定的晶體經特定 的製程製造而成’其袓雜架構及其量產製程之困難正是當 前液晶投影電視量產成本居高不下、顯像品質無法有$ & 升、製程無法大幅簡化、以及整體耗電量無法顯箸降低的 一大關鍵因素。 故，本發明係提供一種可將照射光源轉換為單一偏極 態光源之光偏極態轉換器，可在極低的光能損失下達成偏 極態的轉換，且易於量產。易言之，本發明提出—種可將 照射光源轉換為單一偏極態光源之光偏極態轉換器，巧妙 地利用偏極分離鍍膜及相位延遲鍍膜，使得光源在無損或 損耗極低的情況下完全達成偏極態轉換的目的。 依據上述之目的，本發明係設計出一種將光源完全轉 換為單一偏極態之光偏極態轉換器，此光偏極態轉換器可 用於各種光電系統，當使用於液晶投影電視架構時，又稱 p s轉換器，忒光偏極態轉換器之完整結構包含兩個表面

4597 42 五、發明說明（3) 分別具柱狀、球面、甚至 稜鏡形狀起伏之下蓋 及一個 一提的 、或非 起伏。 的表面 angle) 塑膠等 由基材 於基材 如微鏡 蓋的對 為未曾 在基材 等作用 非球面 計理由 a. 下蓋 上表 抗反 偏極 可以 b. 基材 表面平 是該上 球面形 除此之 形狀， 。該下 。本發 及上蓋 及上蓋 陣列取 應關係 跳脫本 及上蓋 ，下蓋 形狀之 主要包 下表面 面則具 射鍍膜 態轉換 而效率 上下表 兩 坦而另一表 蓋之平坦面 狀起伏相對 外，該上蓋 來控制輸出 蓋、上蓋可 明中之下蓋 所構成之基 内部，因此 代該下蓋， 來達成輸出 發明之基本 内部發生連 、基材及上 起伏、稜鏡 含下列部分 具有柱狀、 有镜鏡形狀 以增加入射 器之架構中 進入由基材 面為棱鏡形 非球面 個表面 面具稜 亦可改 應的柱 之平坦 偏極光 以為任 ，其設 板中， 即或在 而利用 光偏極 精神。 續之反 蓋之特 形狀起 球面、 之起伏 光進入 ，本下 與上蓋 狀之起 形狀之起 均具稜鏡 鏡形狀起 用與該下 狀、球面 表面亦可 的擴散角 何可透光 計之目的 其主要之 系統應用 本發明所 態單一化 在本發明 射、偏極 定表面為 伏及特定 伏（r e 1 i 形狀起伏 伏之上蓋 蓋之柱狀 、或非球 使用具各 度（d i f f u 的材料如 為將入射 光學作用 時，以其 揭示之基 的作用， 中，入射 分離、相 柱狀、球 光學鍍膜 ef )及 之基材 。值得 、球面 面形狀 種起伏 sing 玻璃或 光送入 均發生 他元件 材與上 仍應視 光波可 位延遲 面、或 :其設 或非球面形狀之起伏，其 ，在下蓋之下表面可加上 下表面之效率。在整個光 蓋之功用為確保入射光束 所構成之基板間； 伏，此二表面棱鏡形狀的 1^·

第7頁 459142 五、發明說明（4) 高低及間距並不需要相等，同時各個表面的間距亦可為 非定值，惟該下表面之稜鏡形狀起伏應與該下蓋上表面 之棱鏡形狀起伏足狗近似（sufficiently similar)，以 便於鍍膜後進行接合，並可避免疊紋的產生。該基材之 該上、下表面之稜鏡形狀起伏的間距可依製程需求、是 否會引起疊紋（morie pattern)之光學需求等條件來決 定為定值或非定值。通常兩組具有週期性的結構重疊在 一起，即會產生疊紋的現象，該現象往往會造成光學系 統性能的降低。除此之外’值得一提的是於設計或製造 過程中，有時甚至可以故意使得該基材之該上、下兩表 面的稜鏡形狀所構成之脊線不平行，以增加鍍於該基材 之該下表面與該下蓋之該上表面間之具高反射率的相位 延遲鍍膜之設計的自由度。另該基材之該上下兩表面稜 鏡形狀起伏之夾角可為直角或其它角度，惟光學膜之設 計應隨此稜鏡形狀起伏的夾角而修改（本發明所揭示之 實施例，設定該夾角為直角）。光源入射後會在基材内 部發生反射（reflection)或全反射現象（totally internal reflection) 。 為求配合製程 ，該基材可為任 何透光材料，例如像PMMA (聚曱基丙烯酸甲酯）、PC(聚 碳酸酯）、ART0N (具有聚酯類功能基原冰片烯（其主鏈為〇 N0RB0RNENE，側鏈為功能基為聚酯類（ester))等塑膠材 質或各種玻璃等。欲進行光學鍍膜之設計，需知道如基 材的光學折射係數，表1所列即為ART0N在不同波長下的 吸水率及折射係數；

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.，該下蓋上表面與遠基材之下表面間加上一層具高反射 率的相位延遲鍍膜，該具高反射率的相位延遲鍍膜於下 蓋下表面的柱狀、球面、或非球面形狀起伏結構的焦點 附近並不塗佈或蒸鑛，以使入射光可於經該下蓋下表面 的柱狀、球面、或非球面起伏結構聚焦後，不被該具高 ^射率的相位延遲鍍膜擋住。值得一提的是於實際製程 犄，由於該下蓋上不要塗佈具高反射率的相位延遲鍍膜 的位置，多在該下蓋之該上表面的突起位置因此製造 時，可將該下蓋之該上表面完全塗佈該具高反射率的相 位延遲鍍膜，而後再以研磨的方法將不要之部份之具高 反射率的相位延遲鍍膜去除。舉例而言，當基材為光學、p 係數1. 53之ΡΜΜΑ，且下表面稜鏡形狀起伏之夾角為9〇度 而入射光波長為400至700奈来（nanometer)時’該典 塑鍛膜之組成及膜厚可由表2中查得。當基材為， * 且下表面棱鏡形狀起伏夾角之夾角為9〇度，而入射光波 長為40 0至700奈米時’該典型具高反射率的相位延遲鍍 膜之組成可由表3中查得； d.該上蓋下表面具有與該基材上表面足夠相似的稜鏡形狀 之起伏’而該基材上表面與該上蓋下表面間具偏極分離 鍵膜’當該上蓋與該基材接合後，該偏極分離鍍膜將具 有選擇特定偏極態光束輸出的作用，並將其它偏極態的 光束反射回基材内部，以求進一步將具其餘的偏極態之 光束轉換為具所需的偏極態光束輸出。舉例而言，當基 材為光學係數1‘ 53之pmm A，且上表面稜鏡形狀之夾角為

459142 五、發明說明（6) 90度，而入射光波長為4〇〇到7〇〇奈米時，該偏極分離鍍 膜可重複以由表4所列之材質及膜厚多層蒸鍍組成，此 即為成功實施之一例。又若基材選為八^⑽，其光學資 ，如表1所列’則在攝氏4 0度附近可採用如表5所列之材 /及膜厚多層蒸锻組成，該鑛膜亦可達到偏極分離的效 e. 該上蓋上表面可加 ，該上表面可為平 射的光源以平行或 入射光源以接近平 該上表面可設成具 面、或非球面形狀 結構具有控制輸出 來控制輪出光源之 亮度。 上抗反射鍍膜以提 坦或加上不同之表 其他所需的角度輸 行之角度入射至該 抗反射鍍膜之與下 相對應之表面形狀 偏極光源行進方向 擴散角度及決定$ 高光源的穿透效率 面形狀起伏來使入 出。舉例而言’若 下蓋，則該上蓋之 蓋下表面柱狀、球 起伏之結構，此一 的作用，亦可以用 同視角之輸出光源

由上述之討論，可以清楚地看 設計，吾人可將該基材與該上蓋交=，依本發明所揭示之 ，來形成單面平基材，而於該上蓋之的表面棱鏡起伏去除 鑄等其他方法加上一層上蓋底膜，^該下表面以淋模、澆 上蓋膜以薄膜形式製成，可用於進，_形成—個上蓋膜’該 此一作法實應視為未跳脫本發明之=光偏極分離之功能。 利申請案聲明範圍所保護。 1砷’而應視為受本專

459142 五、發明說明（7) 表1 ARTONFX26材質特性

:+:鏈：+原冰片烯（NORBORNENE) 侧鏈：具有聚酯類（ester)之功能基

吸轉(％) 測定波茂 794,76 nm 656 nm 58¾細 486 nm 436 nm 0.01 J.5161 1.5198 L.5227 1.5208 1.5354 0.25 1.5163 1,5200 1.5230 1.5300 1.535? 溫度fc) 測離長 794.76 皿1 656 am SSSma. 486 nm 436 nm 3D 1.515 1,519 i.521 1.528 1.534 40 1.514 1.51S 1.520 L527 1.533 第11頁 五、發明說明（8) 表2

一種典型之具高反射率的相位延遲鍍層之組成及膜厚 (單位：奈米，基材：PMMA) ZnS 202.21 ' MgF2 200.00 ' ZnS 83.66 ^ MgF2 200.00 ' ZnS 58,46、MgF2 203,95、ZnS 200‘19、MgF2 202.94、 ZnS 78.42、MgF2 184.10、ZnS 210.19、MgF2 196.22、 ZnS 235.49 ' MgF2 404.42、ZnS 105.38、MgF2 165.89、 ZnS 219.69、MgF2 207.75、ZnS 211.30 ' MgF2 184.61 ' ZnS 57 JO、MgF2 264.81 ' ZnS 168‘19、MgF2 200.24、 ZnS 95.51 - MgF2 146.82 ' ZnS 141.62、MgF2 62.71 - ZnS 61.65、MgF2 245.83 > ZnS 203,82、MgF2 110.37、 ZnS 49.58、MgF2 136.26、ZnS 92.75、Ag 61.14 第12頁 A 5 9 1 4 2 五、發明說明（9) 表3 一種典型之具高反射率的相位延遲鍍層之組成及膜厚 (單位：奈米，基材：ARTON™) ZnS 20Z44、MgF2 200.00 > ZnS 83.68、MgF2 200.00、 ZnS 60.66 ' MgF2 206.53 ' ZnS 200.00 ' MgF2 200.00、 ZnS 85.56、MgF2 176.92、ZnS 207.83 ^ MgF2 186.64、 ZnS 228.17 > MgF2 450-70、ZnS 102,87、MgF2 163,44、 ZnS 223.36 ' MgF2 193.1$ ' ZnS 206.10 ' MgF2 180.03 ' ZnS 62.29 ' MgF2 255.92 ' ZnS 180.50、MgF2 238.48、 ZnS 81.97、MgF2 133.27 ' ZnS 132.49、MgF2 101.40、 ZnS 62.55 ' MgF2 264.24 ' ZnS 189.91、MgF2 85,94 > ZnS 59*96、MgF2 140.79、ZnS 89.76 ' Ag 60.92

第13頁 4 5 9 14 2 五、發明說明α〇) 表4 —稹典型偏極分麵層之組成及嫌 (單位：奈米，基材：PMMA ) ZuS 20.99 - Na3AlFfi 98.19 ' ZnS 47.15 * Na3AIF6 99,16' ZttS 29.58 ' Na3AIFfi 141.21 'ZnS 40.27 ' Na3AlF6 94.87 ' ZuS 44.40 ' Na3AlFfi 119.53 'ZnS 45.04 ' Na3AlFfi 92.66 - ZuS 154.73 ' Na3AlFrt 169.16 . ZnS 15.99 ' Na^AIFr, 75.86、 ZnS 87.82 ' Na3AlF6 283.13 ' ZnS 65.74 ' NasAIFi 96.03、 ZaS 33.77 ' NajAlFf, 110.39 'ZnS 70.09 > Na3AlF6 283.27 ' ZnS 73.35 ' Na3AlFs 100.38 ' ZnS 36.82 ' Na3AlF6 99.62 · ZuS 46.08 ^ NaiAlFfi 316.85 - ZnS 97.96 « Na3AlFfi 239.98 ' ZnS 80.59、Na3AlFs 234.61 ^ ZnS 93.97 ^ Na3AlF6 249.77、 ZnS 108.62 - NajAIF^ 120.21

第14頁 459142 五、發明說明（π) 表5 獅分臟膜之雕及歷度（單位 :奈米，基材：arton ) ZaS 10.57 ' NaiAlFi 125.72 ' ZnS 51.25 ' Na^AlFf； 55.35 ' 2nS 48.71 ' NajAlFe 14730 ^ ZnS 28.53、Na3AlF6 110.45 > ZnS 49.03 ' Na3AlF6 119.80 > ZnS 40,04 ^ NajAlFa 100.49 ' ZnS 153.25 ' Na3AlF6 326.16 > ZnS 9771 ' NajAlF6 276,36 ^ ZnS 56,00、NasAlFft 93.48 ' ZnS 35.15、Na3A% I13JS、 ZnS 78.81 ' Na3AIFfi 287.44 - ZnS 62.71 ^ Na3AlF6 104.21 - ZnS 37.74 ' Na3A1Fi 106.49 ' ZnS 51,39 ' NaaAtFe 307,32 · ZuS 9L.51 ^ Na^AlFi 254,75 ^ ZnS 80.€8 ' NajAlFfi 236.81 ' ZnS 93-10 ' Na3AlF6 260.58 * ZnS 104.44 - Na3AlF6 134.42

本發明提供一種光偏極態轉換器，可將照射光源轉換 為單一偏極態光源，以突破現有光偏極態轉換器的設計及 製造上的限制，並可用於設計成各類光電系統（包含液晶 投影電視）之光偏極態轉換器。主要係利用偏極分離鍍膜 及相位延遲鍍膜，使得入射光束在光偏極態轉換器的基材 及上蓋内，產生一連争的反射或全反射及相位的延遲，最 後得到單一化之偏極態輸出。本發明係巧妙利周光波與光 學鍍膜之交互作用，故可在不損失光能或光能損失極低的 情況下，逐次將入射光近乎完全或完全轉換為單一偏極態

第15頁 4591^2 五、發明說明（12) 輸出。 —偏極態光源之 有關本發明之可將照射光源轉換為單 光偏極態轉換器，至少包含： 個下蓋該下蓋具有柱狀、球面、或非球面形狀起伏 的第一表面，及第一種稜鏡形狀起伏的第二表面； 個基材，該基材具有與該第一種稜鏡形狀起伏足夠近 似的第三表面’以及第二種稜鏡形狀起伏的第四表面 ，該第三表面構成第一脊線並具第一夾角，而該第二

種稜鏡形狀起伏的第四表面構成第二脊線並具第二夾 角； 種具高反射率的相位延遲鍍膜，該具高反射率的相位 延遲鍍膜附於該基材之該第三表面及該下蓋之該第二 表面之間，以使自該基材内部入射該高反射鍍膜之 一入射光中所具之第一P偏極分量及與該第一p偏極 ;垂直之第一S偏極分量產生相對相位延遲，並以極 尚反射率反射回該基材； 一個上蓋，該上蓋具有與該 似的第五表面，及一可控 第六表面； 一種偏極分離鍍膜，該偏極 四表面與該上蓋之該第五 部入射至該偏極分離鍍膜 分量穿透，而該第二入 第二種稜鏡形狀起伏足夠近 制輪出偏極光源擴散角度的 分離鍍膜位於該基材之該第 表面之間，以使自該基材内 之第二入射光之第二P偏極 光之與該第二P偏極分量垂

d59l ^ 五、發明說明（13) 直之第二s偏極分量反射回該基柯中 本發明的可將照射光源轉換為〜 極態轉換器，其下蓋、基材及上蓋〜偏極態光源之光偏 酯（PMM A )、具有聚酯類功能基之原^自聚曱基丙烯酸甲 名，主鏈為NORBORNENE，侧鏈為聚/(ART0N，商品 一種；基材的第一脊線與第二脊線^、功能基）或塑膠之 稜鏡形狀起伏之夾角可為9〇度或Α =平仃或不平行，其 作方式，則可以是淋膜、麗以射;於上蓋之製 由上述可知本發明之技術輯微A 鎳拖ni m n i ρ ί 在於提供一種光偏極態 轉=其、I構主要由上表面具有稜鏡形狀純，而下表 面具有相對應的柱狀、球面或非技而 田&取#、 u nr a加Α 非球面形狀起伏之下蓋（功 二為土焦）、上下兩個表面均具稜鏡形狀起伏之基材及上 表面平坦或具特定可控制輪出偏極光源角度的形狀、下表 面具棱鏡形狀起伏之上蓋組成’該下蓋、基材及上蓋可以 為任何可透光的材料如玻璃或塑膠等，入射光波可在該基 材内部發生連繽之反射，該下蓋、該基材及該上蓋之表面 為依各種特定功能設計之鍍膜。至於鍍膜材質 '層數為熟 習該項技藝人士可依本發明所提出之光學需求而製出。本 發明之技術特徵並非著重於該鍍膜之材質、層數，主要在 於對選自玻璃及塑膠所組成的群體之可透光下蓋、基材及 上蓋，不論是下蓋、基材及上蓋，其表面之稜鏡形狀起伏 ，其設計的理由在使光源入射後在基材及上蓋内部發生偏

11 _ ill 1 II ill _ 11 liiSlm ill 11 mmw I 第17頁 459142 五、發明說明（14) 極分離反射及 間，有一種具 相位延 以使來 球面或 率的相 行偏極 似的稜 面間具 離鍍膜 光反射 基材下 該部分 能量逐 遲的鍍 自照射 非球面 位延遲 態轉換 鏡形狀 有偏極 具有選 回該基 表面之 偏極的 次轉換 膜轉換為所 反射後，可 為早· 一偏極態之光偏極 相位延遲者 高反射率並 膜，該具高 光源的大部 形狀起伏結 鍍膜影響》 ;該上蓋下 之起伏，而 分離鍍膜； 擇光偏極態 材内部，進 相位延遲錢 光波經多次 ;該基材下 可對不同偏 反射率的相 分能量在被 構聚焦後， 而幾近完全 表面具有與 該基材之上 當上蓋與基 輸出的作用 一步將其餘 表面與該下 極態入射光 位延遲鍍膜 下蓋下表面 可不受前述 入射至基材 該基材上表 表面與該上 材接合後， ’並將其它 的偏極態逐 需的光偏極 使該基材内 態轉換器。 蓋上表面 產生相對 具有間隙 的柱狀、 具高反射 内部以進 面足夠相 蓋之下表 該偏極分 偏極態的 次利用該 態輸出， 部光波之 〇 有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉一較 佳實例並配合圖式詳細說明如后，相信當可由之得一深入 而具體的了解。 圖式之簡單說明 第1圖所示係習用之液晶投影電視模組結構示意圖； 第2圖所示係習用之光偏極態轉換器結構示意圖； 第3圖所示係習用之光偏極態轉換器光路示意圖； 第4圖所示係本發明之光偏極態轉換器結構示意圓； 第5圖所示係本發明之光偏極態轉換器光路示意圖；

五、發明說明（15) 第6圖所示係本發明係基材上下表面稜鏡之高低、間距不 同時之光路示意圖； 第7圖所示係本發明上下表面稜鏡形狀之脊線不平行時之 立體組合示意圖； 第8圖所示係本發明上下表面棱鏡形狀起伏之脊線夾角示 意圖； 第9圖所示係本發明實施例之具高反射率特性的相位延遲 鍍膜之反射率； 第1 0所示係本發明實施例之具向反射率特性的相位延遲錢 膜透射光波之相位差； 第11圖所示係本發明實施例之偏極分離鍍膜對P偏極分量 及S偏極分量的穿透率； 第1 2圖所示係本發明實施例之偏極分離鍍臈對P偏極分量 及S偏極分量的反射率； 第1 3圖所示係本發明實施例之具有柱狀起伏之上蓋上表面 之立體結構圖； 第1 4圖所示係本發明實施例之具有四方錐或四方平台形狀 起伏之上蓋上表面之立體結構圖； 第1 5圖所示係本發明之實施例’其上蓋被修正為上蓋膜， 同樣可達到輸出單/偏極態光源之作用； 圖號之簡單說明 1習用之偏極態轉換器之入射光方向 2光出入射習用之偏極態轉換器之行進方向

f5314 2 五'發明說明（16) 3入射光於習用之偏極態轉換器經第1次偏極分離後反射 部份的偏極光波 4入射於習用之偏極態轉換穿透偏離分離鑛膜之偏極光 波 5入射光於習用之偏極態轉換器經第2次偏極分離後反射 部份的偏極光波 6通過習用之偏極態轉換器之偏極光波 1 〇光源 11平行化透鏡 12擴散板 1 3液晶投影電視之p-s偏極態轉換器 14分色鏡 15分色鏡 16反射鏡 17反射鏡 18反射鏡 1 9液晶投影電視之投影鏡組 2 6 上表面鐘鏡形狀夾角 2 7下表面稜鏡形狀夾角 30基材 31下蓋 32上蓋 33 入射光之行進光向 3 5 上表面稜鏡形狀起伏之脊線

第20頁 459142 五、發明說明（17) 3 6下表面稜鏡形狀起伏之脊線 37單面平基材 38 基材上表面稜鏡形狀起伏脊線與基材下表面稜鏡形狀 起伏脊線的夾角 39上蓋膜 41 相位延遲鍍膜 42 偏極分離鍍膜 43下蓋具柱狀起伏表面之抗反射鍍膜 45上蓋不具稜鏡起伏表面之抗反射鍍膜 51，54基材下表面之表面 52’53基材上表面之表面 55, 56上蓋下表面具稜鏡形狀起伏之表面 57’58下蓋上表面具稜鏡形狀起伏之表面 59上蓋之上表面 60下蓋具柱狀起伏之表面 =上蓋上表面之柱狀、球面、或非球面的形狀起伏 =用之偏極態轉換器之垂直入射抗反射鍍膜 用之偏極態轉換器之下表面，入射光進入後可進行 光偏極態單^ —化 72 %用之偏極態轉換器之内表面 用之偏極態轉換器之45度入射角偏極分離鍍膜 4習用之偏極態轉換器之内表面 =Ξ =之偏極態轉換器之4 5度入射角高反射率鍍膜 習用之偏極態轉換器之垂直入射抗反射鍍膜

'~分之一波板 78 79 80 81 82 84 89 100 101! 1012 102 103 104 105 106 108 110 202 203 459142 偏極1轉換器之垂直出射抗反射鑛膜 早面平基材之平坦表面 $ 3之偏，f轉換器之下表面，人射光進人後無法進 行光偏極態單一化 上蓋膜之平坦表面 單面平基材與上蓋臈界面貼合層 上u蓋之上表面之四方錐或四方平台的形狀起伏 值Ϊ 影電視外加光源入射往光偏極態轉換器的非 偏極光波 由下蓋射出往基材前進之非主光線 由下蓋射出往基材前進之非主光線 Π :投影電視外加光源入射進入基材的非偏極光波 =表面發生第!次偏極分離後反射部分的入㈣偏極 =表面發生第2次偏極分離後反射部分的入射^偏極 基材表面發生第丨次反射的入射偏極光波 面發生第-次偏極分離後穿透部份的具特定偏 ，面發生偏極分離後穿透部份的具特定偏 液日日投影電視所成的像 基材表面發生第2次反射後的入射偏極光波 基材表面發生第3次偏極分離後反射部分的入射偏極

五、發明說明（19) 光波 300 混色鏡（X-Cube) 301液晶顯不益（含其前後兩片偏極片） 302液晶顯示器（含其前後兩片偏極片） 303液晶顯不器（含其前後兩片偏極片） 1001 S偏極光波符號 1 0 0 2 P偏極光波符號 1003光前進方向符號 首先’第1圖係習用之液晶投影電視模組結構示意圖 ’在液晶投影電視光偏極態轉換器1 3，在此種應用時一般 亦稱之為P-S轉換器 （P-S converter)，它的主要功能 是將燈源10輸出至液晶顯示器30 1、302及303的光偏極蘇 單一化（purification)，並降低因為液晶顯示器3(π、^〇2 及3 0 3對特定偏極態的篩選作用所造成的光能量損失。習 用之液晶投影電視光偏極態轉換器之結構示意圖如第2圖 所示。自第3圖所示之習用偏極態轉換器光路示意圖可知 ，其不但須使用偏極分離鍍膜，尚須利用特定的晶體經特 定的製程製造而成。細言之，習用之偏極態轉換器，外加 光源射入成為入射光1，該入射光丨經抗反射鍍膜？〇入 極態轉換器後，成為同時具P及3偏極態之光波2，光皮2以 45度入射偏極分離鍍膜73，具p偏極態之光波4穿透偏極分 離鍍膜73後，再'經二分之—波板78旋轉偏極態，並通過抗 反射鍍膜79成為具所需S偏極態之光波6。除此之夕卜，偏極

453142 五、發明說明（20) 分離鑛膜73將光波2中具s偏極態的光波反射成光波3，光 波3再經高反射率鍍膜75反射並通過抗反射鍍膜77輸出成 為具所需S偏極態之光波6。另外值得一提的示，當入射光 自第3圖之下表面81部分進入習用之偏極態轉換器時，前 述之光偏極態單一化效應將不會產生，因此此處所列明的 習用之偏極態轉換器之最大理論偏極態單一化效率僅達 5 0%而已。前述所言之複雜架構及其量產製程之困難正是 當前高級液晶投影電視中所習用之偏極態轉換器其量產成 本居咼不下、顯像品質無法有效提升、製程無法大幅簡化 以及整體耗電1無法顯著降低的一大關鍵因素。 接著請參閱第4圖及第5 實施例的光學元件幾何外型 示’於本發明之幾個實施例 蓋31，基材30及上蓋32等三 稜鏡形狀起伏57、58，該下 下蓋31之下表面60可有抗反 下蓋之效率。該基材30之上 基材30之下表面的稜鏡形狀 狀起伏足夠相似，使用時下 而基材30之上表面的稜鏡形 形狀起伏足夠相似，使用時 。基材30上表面與上蓋下表 而該基材下表面與該下蓋上 、6圖均係本發明不同的較佳 及光路設計。如第5、6圖所 中’將偏極態轉換器設計為下 個部份，該下蓋3 1之上表面有 蓋31之下表面具柱狀起伏6〇， 射錄膜43，以提兩入射光進入 下表面有稜鏡形狀起伏，同時 起伏與下蓋31上表面之稜鏡形 蓋31與基材30應貼合在一起。 狀起伏與上蓋32下表面之稜鏡 上蓋32與基材30應貼合在一起 面鍍有一種偏極分離鍍膜42， 表面間鍍有一種高反射的相位

459142 五、發明說明（21) ' " 〇 延遲鍍膜41，當基材30上表面之脊線35與下表面之脊線“ 不平行時’該具高反射率的相仇延遲鍍膜41可罔許多種習 用之鍍膜如表2、3所示之光學鍍獏組成，即為可達成此一 功能之一例。值得一提的是該下蓋31的該下表面6〇不一定 需要為柱狀起伏，其表面形狀的主要功能乃在將入射光束 $聚焦或其他方式縮小光束尺寸，而得以不受該具高反射 率的相位延遲鍍膜影響，穿透進入該基材3〇。由於此一架 構，該具高反射率的相位延遲鍍膜將不塗佈或蒸鍍於入射 光束穿透該下蓋31與該基材30的交界位置。為達此一功能 ，該下蓋31的該下表面60的表面形狀可為柱狀、球面、或 ^面等各種形狀。基材3G下表面之稜鏡形狀夾角2?宜為 =角或約略直角，使入射光源於基材3〇下表面可以產生連 的反或全反射。依據由光偏極態轉換器輸出的規格需 =調整上蓋32及基材30間之偏極分離鍵膜42的組成，可 k供線性或其他不同偏極態的光源輸出。 =圖所示’要達成本發明之目的，基材上下兩表面的是 形狀不須有相同的高低、間距。必須注意的是基材3〇 ii二表：之脊線3:、36可以故意設計得不平行，來增加 下面與下蓋31上表面間的鍍膜之設計自由度，发 2原因75在於當光線在基材内部之τ表面反射時，其作 圭反射膜及產生Ρ偏極態與8偏極態之相對相位延遲，當 脊線36與上表面之脊線35不平行時(見第8圖）， 偏極態乃針對入射面而定，故上下表面的 明（或S)偏極悲將不同，如此可使下表面的鍍膜設計自

第25頁 459142 五、發明說明（22) 由度曰加，更容易達成所需之光學功能。 ▲ 、 求偏極分離鑛獏42之設計合理化乂設計時，為 與基材30相接合在一把，总士 + 1程簡易化，上蓋3 2應 示之役計睹 ° ’通常於實施本發明所揭 ARTON等透光材料。於施 $應為如嶋、PC或 鑄或射出成报笙夕你π t B 上蓋32 了以塑膠淋模、洗 崎X册出成形4多種可輕易量產之方式達成。 入射下蓋31經下表面桎狀起伏6。聚焦 後牙過下盍32上表面與基材3〇之下表面 之相位延遲鍍膜的門膝，]之/、间反射率 基板内以= =材3:與上蓋31所組成的 進一步如第5圖所示聚焦入射並穿過 卷材利之表面51、54 ,以人Μ虫inhAA·, 來追蹤本發明所揣-夕其士 λ ^ 〇〇的射線（Chief ray) 油102 ,揭 基本架構與理念。入射基材30之光 波1 0 2之偏極態可表為 E- ，(則 2 tp(51)及、（51)分別表示光波在基材30的表面51 ，偏極態P分量及偏極態S分量之穿透係數。一種典型的 具而反射特性的相位延遲鍍膜對P及S偏極分量的穿透率及

_A59 ^ δ2 五、發明說明（23) 反射率可分別在第9、1 〇圖找到。依據偏極分離鍍膜42之 設計’假設Ρ偏極光波可以穿透偏極分離鍍膜42，則當偏 極光波102入射至基材3〇的上表面52處，由於該上表面52 上鍍有一種偏極分離鍍膜42 ’使得偏極光波1〇2的偏極態ρ 分量106可以穿過表面52、偏極分離鍍膜42及上蓋32上表 面59 ’而得以完全進入液晶顯示器3〇ι、3〇2及3〇3，該穿 透偏極分離鍍膜42之Ρ偏極光波1〇6可以表示為

,(52)tp(5l)E； 0

其中tp(52)表示光波在基材3〇的表面51處的ρ偏極態分量 之穿透係數。光波自基材30内部達到表面52時光波中的ρ 偏極您分量將因偏極分離鍍膜42的作用穿透表面52，並自 上蓋32之上表面59通過。若欲提高整體效率，上蓋32之上 $面59尚可加上抗反射鍍膜45。偏極光波1〇2中的s偏極分 直在基材30的上表面52處，由於偏極分離鍍膜所造成之反 射’會形成同樣為S偏極態的偏極光波103反射回基材3〇，

並進一步入射至基材3〇之上表面53。此§偏極態的偏極光 波103可以表示為

第27頁 459142 五、發明說明（24) 其中rs (52)表示光波自基材30表面52處的S偏極態分量之 反射係數。一種典型偏極分離鍍膜對P及S之穿透率與反射 率可於第11、12圖中找到。如前所述，基材30的表面53鍍 有一種偏極分離鍍膜42，故可將偏極態為S的光波於基材 30中反射，經其反射後之偏極光波1 04可以表示為 ~ 1^(53)^(52)/,(5½] (4 ) 其中rs (53)表示光波自基材30内部入射表面53處的S偏極 態分量之反射係數。偏極光波1 〇 4將進一步入射至基材3 0 的表面54。如前所述，基材30的表面54，鍍有一種具高反 射率的相位延遲鍍膜41，可以將s偏極光波1〇4轉換為具有 偏極態P及S分量的光波1 05，其偏極態可表示為 M = | ^(54)^(53).;(52)^(54) 1 1^(54)^(53)^(52)^^^^1 (5 ) 其中’j代表’（-1)，άρ(54)及δδ(54)分別指表面54之具 高反射率的相位延遲鍍膜41對光波丨〇4之ρ及s偏極分量所 造成的相位延遲量，而rs(54)則代表基材下表面54之具高 反射率的相位延遲鍍膜41對自基材3〇内部入射光波的反射

459142 五、發明說明（25) 係數。—種典型相位延遲鍍膜對P及S偏極分量之反射率及 相位差可於第9、10圖中看到。如第4圖所示，當偏極光波 繼續入射至基材30的下表面51時，由於反射甚至全反 射，以及表面51上艘有一種具高反射率的相位延遲鐘膜41 ’於是絕大多數甚至所有的光能量將可反射回基材30，此 一經過再次反射後所得的偏極光波2 0 2之偏極態可以表示 (6) 〇 M = 1^(51)^(54)^(53)^(52)^^^^1 _ 1戌(5%(54>;(5%(52)々-取叫 其中，rp ( 5 1 )及!％ ( 5 1 )分別指表面5 1之具高反射率的相位 延遲鍍膜41對光波105之P及S偏極分量的反射係數，而 δρ(51)及5S(51)分別指表面51之具兩反射率的相位延遲 鍍膜41對光波1 0 5之P及S偏極分量所造成的相位延遲分量 。由於基材30的上表面52、53所形成之脊線35與由基材 30的下表面51、54所形成之脊線36不平行而形成夾角38時 ’入射光104原本相對於基材30的上表面53的S偏極分量， 將須依基材30的下表面54重新投影分成P及S偏極分量的投 影係數；<5p(54)及5S(54)分別指表面54之具高反射率的 相位延遲鍍膜41對光波1 〇4之P及S偏極分量所造成的相位 延遲量；而]~{)(54) &rs(54)則分別代表表面54之具高反射 率的相位延遲鍍膜41對自基材30内部入射光波的p及s偏極

第29頁 d59l 五、發明說明（26) 分量的反射係數。綜合言之，基材3 0内部的偏極光波經過 多次如第5、6圖所述之偏極態分離及反射後，入射至基材 30的表面52之偏極光波可以表示為

αβΒΕβ

iStrs=[rs(51)rs(54)rs(53)rs(52)]，R=[rp(51)rp(54) rs(53)rs(52)] ，a=sin(角 38)及 ^=cos(角 38)代表如第 8 圖所示。此光波20 2之偏極分量將穿透偏極分離鍍膜62成 b 為穿透P偏極光1 01之一部份，而此光波202之S偏極分量將 被偏極分離鍍膜42反射成為光波203。由式（7)可以非常清 楚地看出，非偏極光波在基材3 0的内部處經過若干次連續 的反射及偏極分離後，基材3 0内部的S偏極光波的能量將 逐次轉化為自表面5 2經過表面5 9射出之Ρ偏極光波，依此 週而復始，直到所有入射光之偏極態完全轉換為單一偏極 態輪出為止。如第13圖所示，另可將上蓋32上表面59設成 具柱狀、球面、或非球面之形狀起伏6 9 ’以進一步控制偏 極光束的擴散角度，並影響輸出光源在不同角度的亮度； 舉例而言’可選擇該上蓋32之該上表面59之起伏形狀為與 該下蓋31之該下表面6 〇之表面起伏相對應並共焦，在此設 計架構_ ’入射光束的擴散角度將不受本發明所揭示的光 偏極態轉換器影響。除此之外，可將上蓋32上表面設成具 Λ 5 91 42 五、發明說明（27) 交錯四方錐或四方平台的形狀起伏79，如第14圖所示，亦 可達到控制輸出光束擴散角度及調整輸出偏極光源亮度的 功效。 由本發明所揭示的設計，前述所提之較佳實施例可有 各種變異或演化，如第1 5圖所示，於此架構中，單面平基 材37之上表面為平坦表面，而上蓋底膜39與上蓋59及偏極 分離鍍膜42形成上蓋膜，該上蓋膜以薄膜形式製成，加於 該單面平基材3 7上即可形成如本發明所揭示之光偏極態轉 換器。

Claims (1)

1. 45 9 1 42 六、申請專利範圍 1. 一種可將照射光 換器，至少包含 轉換為單-偏極態光源之光偏極態轉 一個下蓋，該下蓋具有牯定砉而如儿 餘拉於拟仙如江f表面起伏的第一表面’及第 一種稜鏡形狀起伏的第二表面； 一個基材’該基材具有盘該笫—链 ,^ ^ 嘴’、级弟種稜鏡形狀起伏足夠近 似的，以及第二種棱鏡形狀起伏㉚第四表面 ，该第二表面構成第一脊線並具第一夾角，而該第二 種稜鏡形狀起伏的該第四表面構成第二脊線並具第二 夾角，

   一種具高反射率的相位延遲鍍獏，該具高反射率的相位 廷遲鍍膜附於该基材之該第三表面及該下蓋之該第二 表面之間的部分位置，以使自該下蓋進入的入射光源 通過未塗有具高反射率的相位延遲鍍膜的部分空間， 並使自該基材内部入射該具高反射率的相位延遲鍵膜 之具第一 P偏極分量及第一S偏極分量之第一入射光以 極高反射率反射回該基材； 一個上蓋’該上蓋具有與該第二種稜鏡形狀起伏足夠近 似的第五表面，及一可控制輸出偏極光源擴散角的第 六表面；

   一種偏極分離鑛膜，該偏極分離鐘膜位於該基材之該第 四表面與該上蓋之該第五表面之間，以使自該基材内 部入射至該偏極分離鍍膜之第二入射光之第二P偏極 分量穿透，而該第二入射光之與該第二p偏極分量垂 直之第二S偏極分量反射回該基材中。

   第32頁

   45 9 142

   第33頁 4591 42 六、申請專利範圍 ZnS 40.27、Na3AlF6 94.87、ZnS 44.40、 Na3AlF6 119.53 ' ZnS 45.0 4 'Na3AlF6 9 2.6 6 ' ZnS 154. 73、Na3AlF6 169. 16、ZnS 15. 99、 Na3AlF6 7 5.8 6、ZnS 87.82、Na3AlF6 2 8 3.1 3、 ZnS 65.74、Na3AlF6 9 6.0 3、ZnS 33.77、 Na3AlF6 110.39 ' ZnS 7 0.0 9 'Na3AlF6 2 8 3. 2 7 ' ZnS 73.3 5、Na3AlFe 1 0 0.3 8、ZnS 36_82、 Na3AlFs 9 9.62、ZnS 46.08、Na3AlF6 3 1 6. 8 5、 ZnS 97.96、Na3AlF6 23 9.9 8、ZnS 80.59、

   Na3AlF6 2 34.6 1、ZnS 93.9 7、Na3AlF6 2 49.77、 ZnS 1 08. 62、Na3AlF6 120· 21。 .如申請專利範圍第1項之可將照射光源轉換為單一偏極 態光源的光偏極態轉換器，該具高反射率的相位延遲鐘 膜之组成及膜厚為如下所列（基材：聚甲基丙烯酸甲酯 ，單位：奈米）： ZnS MgF2 ZnS MgF2 ZnS MgF2 ZnS MgF2 ZnS 202.21 200.00 200.19 184.10 235.49 165.89 211.30 264.81 MgF2 、ZnS MgF2 、ZnS MgF2 _ ZnS MgF2 、ZnS 95.51、MgF2 200. 00 58. 46， 202. 94 210. 19 404. 42 219.69 184.61 168.19 1 46.8 2、 ' ZnS MgF2 、ZnS 、MgF2 ' ZnS 、MgF2 、ZnS 、MgF2 ZnS 83.6 6、 20 3,9 5、 78.42、 1 96.22、 105.38 ' 2 07.75、 5 7.3 0、 200.24、 141.62、

   第34頁 六、 申請專利範圍 MgF2 62. 71、 ZnS 203.82 MgF2 13 6.26 1 0 .如申請專利範 態光源的光偏 面之間距與第 〇 1 1 .如申請專利範 態光源的光偏 第二脊線為平 1 2.如申請專利範 態光源的光偏 第二脊線為不 1 3.如申請專利範 態光源的光偏 該基材之該第 1 4.如申請專利範 態光源的光偏 平面。 1 5.如申請專利範 態光源的光偏 起伏，而該第 且共焦，同時 置可讓被該柱

   'ZnS 61. 65、MgF2 245. 83、 ' MgFa 1：l〇. 37、ZnS 49.58、 、ZnS 92.75 、Ag 61.14 。 圍第1項之可將照射光源轉換為單 偏極 圍第項之可將照射光源轉換為 極態轉換器，兮绝 ^ ^ ^ ^ - Μ錄# 該第一種稜鏡形狀起伏 一種稜鏡形狀起伏表面之間距為不相 圍第1項之可將照射光源轉換為 極態轉㈣，胃基材之該第―脊線與Υ 圍第1項之可將照射光源轉換為單一 極態轉換器’該基材之該第一脊偏極 平行。 孩 圍第1項之可將照射光源轉換為單一 極態轉換器，該第一種稜鏡形狀起伏胃極 二種棱鏡形狀起伏的夾角為9Q度。 圍第1項之可將照射光源轉換Α罝 極態轉換器，該第六表面為足為夠早平:偏核 —之 極態轉換器，該第一表面之表面為m 4 六表面之表面起伏與該桎狀起伏相狀 該具高反射率的相位延遲鑛膜之塗体應 狀起伏聚焦的該入射光束進入基材 位 Λ59142 六、申請專利範圍 1 6.如申請專利範圍第丨項之可將照射光源轉換為單〜 態光源的光偏極態轉換器，該第一表面丧 〜偏極 ^ 起伏，而該第六表面之表面起伏與該球面起伏相 且共焦’同時該具高反射率的相位延遲鍍膜之塗佈位 置可讓被该球面起伏聚焦的該入射光束進入基材。 1 7·，申請專利範圍第丨項之可將照射光源轉換為單—偏極 態光源的光偏極態轉換器，該第一表面之表面為非球 面起伏’而該第六表面之表面起伏與該非球面起伏相 對應且共焦’同時該具高反射率的相位延遲鍍膜之塗 佈位置可讓被該非球面起伏聚焦的該入射光束進入基 材0 1 8.如申請專利範圍第J項之可將照射光源轉換為單一偏極 態光源的光偏極態轉換器，該第六表面為具有交錯四 方錐或四方平台形狀起伏結構的表面。 ,=申凊專利範圍第1項之可將照射光源轉換為單一偏極 〜、光源的光偏極態轉換器，該第六表面為具有交錯表 3起伏來造成光東在讀上蓋内部產生全反射以限制該 第一P偏極分量的擴散角β 20. ϋΐϊ專利範圍第1項之可將照射光源轉換為單一偏極 恶、"的光偏極態轉換器，該上蓋為以淋模方式完成 〇 21 ΐ t =專利範圍第1項之可將照射光源轉換為單一偏極 忽、6的光偏極態轉換器，該上蓋為以澆鑄方式完成 〇

   459142 六、申請專利範圍 22·=申凊專利範圍第丨項之可將照射光源轉換為單一偏極 L光源的光偏極態轉換器，該上蓋為以射出方式完成 〇 2 3.如申4專利範圍第i項之可將照射光源轉換為單一偏極 態光源的光偏極態轉換器，該第一種稜鏡形狀起伏之 間距為相等。 24·如申請專利範圍第}項之可將照射光源轉換為單一偏極 態光源的光偏極態轉換器，該第一種棱鏡形狀起伏之 間距為不相等。

   25.如申請專利範圍第i項之可將照射光源轉換為單一偏極 態光源的光偏極態轉換器，該第二種稜鏡形狀起伏 間距為相等。 26_，申請專利範圍第i項之可將照射光源轉換為單—偏極 態光源的光偏極態轉換器，該第二種稜鏡形狀起伏 間距為不相等。 27. 一種可將照射光源轉換為單 轉換器，至少包含： 一偏極態光源之光偏極態 表面，及 一個下蓋’該下蓋具有特定表面起伏的第一 第一種稜鏡形狀起伏的第二表西；

   一個單面平基材，該單面于基材具有與該第一種稜浐 形狀起伏足夠近似的第乒表面，以及足夠平坦的第 四表面，該第三表面構成第一脊線並具第一夾角. 一種具高反射率的相$延遲鍍臈’該具高反射率的相 位延遲鍍膜附於該單面平基材之該第三表面及該下

   459142 六、申請專利範園 蓋之該第二表面之間的部分位置’以使自該下蓋進 入的入射光源通過未塗有具高反射率的相位延遲鍍 膜的部分空間’並使自該單面平基材内部入射該具 高反射率的相位延遲鍍膜之具第一P偏極分量及第一 S偏極分量之第一入射光以極高反射率反射回該單面 平基材； 一個上蓋底膜，該上蓋底膜具有與該單面平基材的該 第四表面足夠近似的第五表面，及一具有第二種稜 鏡形狀起伏的第六表面，該第六表面構成第二脊線 並具第二夾角； 一個上蓋’該上蓋具有與該第二種稜鏡形狀起伏足夠 近似的第七表面，及—可控制輸出偏極光源擴散角 的第八表面； 一種偏極分離鍍膜，該偏極分離鍍膜位於該上蓋底膜 之該第六表面與該上蓋之該第七表面之間，以使自 該單面平基材内部經該上蓋底膜入射至該偏極分離 鍍膜之第二入射光之第二p偏極分量穿透，而該第二 入射光之與該第二p偏極分量垂直之第二s偏極分量 反射回該單面平基材令。

   28,如申请專利範圍第27項之可將照射光源轉換為單一偏 極態光源的光偏極態轉換器，該單面平基材為具有聚 酯類功能基之原冰片烯。 將照射光源轉換為單一偏 ，該下蓋為具有聚醋類功 29.如中請專利範圍第27項之可 極態光源的光偏極態轉換器

   459142 六、申請專利範圍 能基之原冰片烯。 3 〇.如申請專利範圍第27項之可將照射光源轉換為單一偏 極態光源的光偏極態轉換器，該上蓋為具有聚酯類功 能基之原冰片稀。 3 1.如申請專利範圍第27項之可將照射光源轉換為單一偏 極態光源的光偏極態轉換器，該單面平基材為聚甲基 丙婦酸曱酯。 3 2.如申請專利範圍第2 7項之可將照射光源轉換為單一偏 極態光源的光偏極態轉換器，該下蓋為聚甲基丙烯酸 甲醋。 3 3.如申請專利範圍第27項之可將照射光源轉換為單一偏 極態光源的光偏極態轉換器，該上蓋為聚甲基丙烯酸 甲酉旨。 34 ·如申請專利範圍第2 7項之可將照射光源轉換為單一偏 極態光源的光偏極態轉換器，該偏極分離鍍膜之組成 及膜厚為如下所列（基材：聚甲基丙烯酸甲酯，單位： 奈米）： ZnS 20.9 9、Na3AlFs 98.19、ZnS 47.15、 Na3AlF6 9 9.1 6 ' ZnS 29.58 >Na3AlF6 141.21 ' ZnS 40.27、Na3AlFe 94.87、ZnS 44.40、 Na3AlFe 119,53、ZnS 45.04、Na3AlF6 9 2.6 6、 ZnS 154. 73、Na3AlF6 169.16、ZnS 15.99、 Na3AlF6 7 5. 8 6、ZnS 87.82、Na3AlF6 2 8 3.1 3、 ZnS 65.74 'Na3AlF6 96.0 3 > ZnS 33.7 7 >

   第39頁 六、申請專利範園 Na3AlF6 110.39 ' ZnS 70. 09 ZnS 73. 3 5、Na3A 1 F6 1 0 0, 3 8 Na3AlF6 9 9.6 2 > ZnS 46. 08， ZnS 97.9 6 > Na3AlF6 23 9. 9 8 Na3AlF6 2 34. 6 1 > ZnS 93.97 、Na3AlF6 2 83. 27 、ZnS 36.82、 Na3AlF6 3 1 6.8 5、 、ZnS 80.59 、 Na3Al F6 2 49. 77 ZnS 108· 62、Na3AlF6 120. 21 3 5 如申請專利範圍第27項之可將照射光源轉換為單一 極態光源的光偏極態轉換器，該具高反射率的相位$ 甲醋 ZnS ，單位：奈米） 202. 21、MgF2 200.00 、 ZnS 83.66 ' MgF2 200. 0 0、ZnS 58.4 6、MgF2 20 3. 9 5、 ZnS 200.19、MgF2 202. 94 、 ZnS 78.42、 MgF2 184· l〇、ZnS 210.19、MgF2 1 96.22、 ZnS 235.49、MgF2 404.42 ' ZnS 105.38、 MgF2 165.89 'ZnS 219.69、MgF2 2 07· 75、 ZnS 21 1. 30、MgF2 184. 61 、 ZnS 57. 3 0 > MgF2 264.81 'ZnS 168. 19、MgF2 200. 24、 ZnS 95.51、MgF2 146.82 、 ZnS 141.62、 MgF2 62. Ή 、 ZnS 61.65 ' MgF2 245.83 、 ZnS 203.82、MgF2 110. 37 、 ZnS 49.58、 MgF2 1 36.26 > ZnS 92. 75 ' Ag 61. 14 〇 3 6.如申請專利範圍第27項之可將照射光源轉換為單—偏 極態光源的光偏極態轉換器，該第一種稜鏡形狀起伏 酸 45 9142 六、申請專利範圍 表面之間 相等。 3 7.如申請專 極態光源 脊線與該 3 8.如申請專 極態光源 脊線與該 3 9.如申請專 極態光源 及該上蓋 〇 4 0 ,如申請專 極態光源 之平面。 4 1 如申請專 極態光源 狀起伏， 應且共焦 位置可讓 平基材。 4 2,如申請專 極態光源 面起伏， 距與該第二種稜鏡形狀起伏表面之間距為不 利範圍第2 7項之可將照射光源轉換為單一偏 的光偏極態轉換器’該單面平基材之該第一 上蓋底膜之該第二脊線為平行。 利範圍第27項之可將照射光源轉換為單一偏 的光偏極態轉換器’該單面平基材之該第一 上蓋底膜之該第二脊線為不平行。 利範圍第27項之可將照射光源轉換為單一偏 的光偏極態轉換器’該第一種稜鏡形狀起伏 底膜之該第二種稜鏡形狀起伏的夾角為90度 利範圍第2 7項之可 的光偏極態轉換器 利範圍第2 7項之可 的光偏極態轉換器 而該第八表面之表 ’同時該具高反射 被該柱狀起伏聚焦 利範圍第2 7項之可 的光偏極態轉換器 而該第八表面之表 將照射光源轉換為單一偏 ’該第八表面為足狗平坦 將照射光源轉換為單一偏 ，該第一表面之表面為柱 面起伏與該柱狀起伏相對 率的相位延遲鍍膜之塗佈 的該入射光束進入該單面 將照射光源轉換為單一偏 ，該第一表面之表面為球 面起伏與該球面起伏相對 ΒΗ1Β1 Μ 第41頁 459142 六、申請專利範圍 應且共焦，同時該具高反射 位置可讓被該球面起伏聚焦 平基材。 4 3.如申請專利範圍第27項之可 極態光源的光偏極態轉換器 球面起伏，而該第八表面之 相對應且共焦，同時該具高 塗佈位置可讓被該非球面起 該單面平基材。 44. 如申請專利範圍第27項之可 極態光源的光偏極態轉換器 四方錐或四方平台形狀起伏 45. 如申請專利範圍第27項之可 極態光源的光偏極態轉換器 表面起伏來造成光束在該上 該第二P偏極分量的擴散角 4 6.如申請專利範圍第27項之可 極態光源的光偏極態轉換器 成。 4 7 ·如f請專利範圍第2 7項之可 極態光源的光偏極態轉換器 成。 48.如夺請專利範圍第27項之可 極態光源的光偏極態轉換器 率的相位延遲鍍膜之塗佈 的該入射光束進入該單面 將照射光源轉換為單一偏 ，該第一表面之表面為非 表面起伏與該非球面起伏 反射率的相位延遲鍍膜之 伏聚焦的該入射光束進入 將照射光源轉換為單一偏 ，該第八表面為具有交錯 結構的表面。 將照射光源轉換為單一偏 ，該第八表面為具有交錯 蓋内部產生全反射以限制 將照射光源轉換為單一偏 ，該上蓋為以淋模方式完 將照射光源轉換為單一偏 ，該上蓋為以澆鑄方式完 將照射光源轉換為單一偏 ，該上蓋為以射出方式完

   第42頁 45 9142 六、申請專利範圍 成。 4 9.如申請專利範圍第2 7項之可將照射光源轉換為單一偏 極態光源的光偏極態轉換器，該第一種稜鏡形狀起伏 之間距為相等。 5 0.如申請專利範圍第27項之可將照射光源轉換為單一偏 極態光源的光偏極態轉換器，該第一種棱鏡形狀起伏 之間距為不相等。 5 1 ·如申請專利範圍第27項之可將照射光源轉換為單一偏 極態光源的光偏極態轉換器，該第二種稜鏡形狀起伏 之間距為相等。 5 2.如申請專利範圍第2 7項之可將照射光源轉換為單一偏 極態光源的光偏極態轉換器，該第二種稜鏡形狀起伏 之間距為不相等。

   第43頁