TWI611212B - 偏振分束器陣列、光學元件陣列、製造偏振分束器陣列之方法及製造光學元件陣列之方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種光學元件陣列及一種製造光學元件陣列之方法，該光學元件陣列可包括適用於投影器件或其他光學器件之複數個光學元件。該光學元件陣列可經製造而使得具有若干組件之個別光學元件可以大規模平行方式加以組裝且接著單一化為個別光學元件，且可導致製造成本大幅減少。

Description

偏振分束器陣列、光學元件陣列、製造偏振分束器陣列之方法及製造光學元件陣列之方法

基於矽上液晶(LCOS)之投影儀的操作要求使用偏振光。此等投影儀可要求使用偏振分束器(PBS)及視情況偏振轉換系統(PCS)以便有效地操作。此等專用光學元件通常係用手來組裝的。由於此，此等器件之加工費用相對高，而產率相對低。此等兩個因素通常可導致元件之高成本。另外，手工組裝可將PBS限制至照明應用。元件之高成本係具諷刺意味的，此係因為LCOS成像器相對低廉，且聲稱基於LCOS之系統為低成本系統。此可導致元件之高成本抵銷成像器之低成本的情形。

本發明提供一種光學元件陣列及一種製造光學元件陣列之方法，該光學元件陣列可包括適用於投影器件或其他光學器件之複數個光學元件。該光學元件陣列可經製造而使得具有若干組件之個別光學元件可以大規模平行方式加以組裝且接著單一化為個別光學元件，且可導致製造成本大幅減少。在一態樣中，本發明提供一種偏振分束器(PBS)陣列，其包括：一反射式偏振器；複數個第一加工稜鏡，每一第一加工稜鏡具有黏附至反射式偏振器之主要表面的第一對角線表面；及複數個第二加工稜鏡，每一第二加工稜鏡具有黏附至反射式偏振器之對置主要表面的第二對角線表面。該複數個第一加工稜鏡及該複數個第二加工稜鏡中之每一者彼此配準地對準，從而形成與反射式 偏振器相連之PBS陣列。

在另一態樣中，本發明提供一種光學元件陣列，其包括：一基板膜；複數個第一加工稜鏡結構，每一第一加工稜鏡結構具有黏附至基板膜之主要表面的第一對角線表面；及複數個第二加工稜鏡結構，每一第二加工稜鏡結構具有黏附至基板膜之對置主要表面的第二對角線表面。該複數個第一加工稜鏡結構及第二加工稜鏡結構中之每一者彼此配準地對準。

在又一態樣中，本發明提供一種光學元件陣列，其包括：一基板膜；複數個第一加工結構，每一第一加工結構具有黏附至基板膜之主要表面的第一表面及連接鄰近之第一加工結構的第一連接盤區域；及複數個第二加工結構，每一第二加工結構具有黏附至基板膜之對置主要表面的第二表面及連接鄰近之第二加工結構的第二連接盤區域。該複數個第一加工結構及第二加工結構中之每一者經對準而使得第一連接盤區域之至少一部分與第二連接盤區域彼此配準地對準且藉由基板膜而分離。

在又一態樣中，本發明提供一種製造PBS陣列之方法，其包括：將第一複數個平行V狀隆脊加工至第一薄片中而與第一平坦表面對置，使得鄰近之V狀隆脊藉由第一連接盤區域而分離；將第二複數個平行V狀隆脊加工至第二薄片中而與第二平坦表面對置，使得鄰近之V狀隆脊藉由第二連接盤區域而分離；將基板膜定位於第一平坦表面與第二平坦表面之間；使第一複數個平行V狀隆脊與第二複數個平行V狀隆脊對準地配準；及將基板膜黏附於第一平坦表面與第二平坦表面之間。

在又一態樣中，本發明提供一種製造PBS陣列之方法，其包括：將基板膜黏附於第一薄片與第二薄片之間；將第一複數個平行V狀隆脊加工至第一薄片中，使得鄰近之V狀隆脊藉由第一連接盤區域而分 離；及將第二複數個平行V狀隆脊加工至第二薄片中，使得鄰近之V狀隆脊藉由第二連接盤區域而分離，且使得第一複數個平行V狀隆脊與第二複數個平行V狀隆脊對準地配準。

在又一態樣中，本發明提供一種製造光學元件陣列之方法，其包括：將至少兩個第一凹槽加工至第一薄片中而與第一平坦表面對置，使得第一連接盤區域使每一第一凹槽與第一平坦表面分離；將至少兩個第二凹槽加工至第二薄片中而與第二平坦表面對置，使得第二連接盤區域使每一第二凹槽與第二平坦表面對置；將基板膜定位於第一平坦表面與第二平坦表面之間；使該至少兩個第一凹槽與該至少兩個第二凹槽對準地配準；及將基板膜黏附於第一平坦表面與第二平坦表面之間。

在又一態樣中，本發明提供一種製造光學元件陣列之方法，其包括：將基板膜黏附於第一薄片與第二薄片之間；將至少兩個第一凹槽加工至第一薄片中，使得該至少兩個第一凹槽中之每一者藉由第一連接盤區域而與基板膜分離；及將至少兩個第二凹槽加工至第二薄片中，使得該至少兩個第二凹槽中之每一者藉由第二連接盤區域而與該薄片分離，且使得第一連接盤區域與第二連接盤區域配準地對準且與基板膜對置。

在又一態樣中，本發明提供一種光學元件陣列，其包括：一平坦光學堆疊；及加工至平坦光學堆疊中之複數個第一結構，該複數個第一結構中之每一者具有毗鄰平坦光學堆疊之主要表面的第一表面及連接鄰近之第一結構的第一連接盤區域。

上述概述並不意欲描述本發明之每一所揭示之實施例或每一實施方案。以下諸圖及詳細描述更特定地例示說明性實施例。

100a‧‧‧光學元件陣列前驅體

100b‧‧‧PBS陣列前驅體

100c‧‧‧PBS陣列前驅體

100d‧‧‧PBS線性陣列前驅體

100e‧‧‧經單一化之PBS陣列

105‧‧‧基板

110a‧‧‧第一薄片

110b‧‧‧第一聚合薄片

110c‧‧‧第一聚合薄片

110d‧‧‧第一聚合線性陣列

111‧‧‧第一聚合連接盤區域

112‧‧‧第一主要表面

113‧‧‧第一稜鏡表面

114‧‧‧第二主要表面

115‧‧‧第一框架

116‧‧‧第二平行V狀隆脊

118‧‧‧第一平行凹槽

120a‧‧‧第二薄片

120b‧‧‧第二聚合薄片

120c‧‧‧第二聚合薄片

120d‧‧‧第二聚合線性陣列

121‧‧‧第二聚合連接盤區域

122‧‧‧第一主要表面

123‧‧‧第二稜鏡表面

124‧‧‧第二主要表面

125‧‧‧第二框架

126‧‧‧第二平行V狀隆脊

128‧‧‧第二平行凹槽

130‧‧‧平行橫切口

131‧‧‧第一橫切連接盤區域

140‧‧‧平行橫切口

141‧‧‧第二橫切連接盤區域

150a‧‧‧第一PBS

150b‧‧‧第二PBS

150c‧‧‧第三PBS

150d‧‧‧第四PBS

200‧‧‧偏振轉換系統(PCS)

201‧‧‧偏振轉換系統(PCS)

210‧‧‧第一稜鏡

212‧‧‧輸入表面

214‧‧‧輸出表面

215‧‧‧第一對角線表面

220‧‧‧第二稜鏡

221‧‧‧菱形物

222‧‧‧輸出表面

224‧‧‧側表面

225‧‧‧第二對角線表面

226‧‧‧第二對角線表面

230‧‧‧第三稜鏡

232‧‧‧輸入表面

234‧‧‧輸出表面

235‧‧‧第三對角線表面

236‧‧‧第三對角線表面

240‧‧‧第一反射式偏振器

245‧‧‧第二反射式偏振器

250‧‧‧半波延遲器

255‧‧‧反射式偏振器層壓體

260‧‧‧非偏振光

261‧‧‧透射之p偏振光

262‧‧‧反射之s偏振光

263‧‧‧透射之s偏振光

270‧‧‧保護塗層

295‧‧‧第一偏振方向

300a‧‧‧PCS前驅體層壓體

300b‧‧‧PCS前驅體層壓體

300c‧‧‧PCS前驅體層壓體

300d‧‧‧PCS前驅體層壓體

300e‧‧‧PCS前驅體層壓體

300f‧‧‧經單一化之PCS陣列

310‧‧‧第一丙烯酸薄片

314‧‧‧第一主要表面

315‧‧‧第一基板

315a‧‧‧反射式偏振器

315b‧‧‧半波延遲器

316‧‧‧第二主要表面

320‧‧‧第二丙烯酸薄片

324‧‧‧第一主要表面

325‧‧‧第二反射式偏振器

326‧‧‧第二主要表面

330‧‧‧第三丙烯酸薄片

334‧‧‧第一主要表面

336‧‧‧第二主要表面

340‧‧‧第一V形凹槽

350‧‧‧第二V形凹槽

360‧‧‧第三V形凹槽

370a‧‧‧PCS光學元件

370b‧‧‧PCS光學元件

370c‧‧‧PCS光學元件

370d‧‧‧PCS光學元件

370e‧‧‧PCS光學元件

370f‧‧‧PCS光學元件

370g‧‧‧PCS光學元件

370h‧‧‧PCS光學元件

395‧‧‧第一偏振方向

400‧‧‧光學元件單體

400a‧‧‧第一光學元件線性陣列

400b‧‧‧第二光學元件線性陣列

400c‧‧‧第三光學元件線性陣列

400d‧‧‧第四光學元件線性陣列

400e‧‧‧第五光學元件線性陣列

401‧‧‧色彩組合器/偏振轉換器系統

405a‧‧‧紅色二向色鏡膜

405b‧‧‧綠色二向色鏡膜

405c‧‧‧藍色二向色鏡膜

405d‧‧‧反射式偏振器層壓體

406‧‧‧黏附劑

410a‧‧‧第一聚合線性陣列

410b‧‧‧第三聚合線性陣列

410c‧‧‧第五聚合線性陣列

410d‧‧‧第七聚合線性陣列

410e‧‧‧第九聚合線性陣列

416‧‧‧隆脊

418‧‧‧凹槽

420a‧‧‧第二聚合線性陣列

420b‧‧‧第四聚合線性陣列

420c‧‧‧第六聚合線性陣列

420d‧‧‧第八聚合線性陣列

420e‧‧‧第十聚合線性陣列

430‧‧‧第一切割

440‧‧‧第二切割

450‧‧‧第一稜鏡

451‧‧‧第二稜鏡

452‧‧‧第三稜鏡

453‧‧‧第四稜鏡

454‧‧‧第五稜鏡

455‧‧‧第六稜鏡

456‧‧‧第七稜鏡

457‧‧‧第八稜鏡

458‧‧‧第九稜鏡

459‧‧‧第十稜鏡

460‧‧‧色彩組合器/偏振轉換器

470‧‧‧第一LED

471‧‧‧非偏振紅光

472‧‧‧反射之p偏振紅光

473‧‧‧透射之p偏振紅光

480‧‧‧第二LED

481‧‧‧非偏振綠光

482‧‧‧反射之p偏振綠光

483‧‧‧透射之p偏振綠光

490‧‧‧第三LED

491‧‧‧非偏振藍光

492‧‧‧反射之p偏振藍光

493‧‧‧透射之p偏振藍光

495‧‧‧p偏振白光

在本說明書全篇中參考隨附圖式，其中相同參考數字指定相同 元件，且其中：圖1A至圖1E展示用以生產光學元件陣列之代表性技術之步驟的透視示意圖；圖2A展示光學元件之橫截面示意圖；圖2B展示光學元件之橫截面示意圖；圖3A至圖3F展示用以生產光學元件陣列之代表性技術之橫截面示意圖；圖4A展示用以生產包括複數個光學元件陣列之光學元件單體之代表性技術的橫截面示意圖；及圖4B展示藉由圖4A之技術所生產之色彩組合器系統的橫截面示意圖。

諸圖不一定按比例繪製。在諸圖中所使用之相同數字指代相同元件。然而，應理解，使用數字指代給定圖中之元件並非意欲限制另一圖中之以相同數字標記的元件。

本發明提供一種光學元件陣列及一種製造光學元件陣列之方法，該光學元件陣列可包括適用於投影器件或其他光學器件之複數個光學元件。該光學元件陣列可經製造而使得具有若干組件之個別光學元件可以大規模平行方式加以組裝且接著單一化(亦即，彼此分離)為個別光學元件。此建構技術顯現了使製造成本大幅減少的可能性，且可消除大部分手工組裝，而手工組裝可為光學元件中之變化的重要來源。在製造偏振控制元件時所遭遇的一個障礙係需要確保元件展現足夠低的雙折射程度。此在大量生產之射出模製部件的狀況下可能難以達成，此係因為與射出模製相關聯之殘餘應力可頻繁地導致高雙折射率。然而，至少出於成本及使用壽命原因，塑膠部件係非常合乎需要的。

在以下描述中，參看形成其一部分且其中藉由說明展示的隨附圖式。應理解，在不脫離本發明之範疇或精神的情況下，涵蓋且可進行其他實施例。因此，以下詳細描述不應視為具限制性意義。

除非另有指示，否則說明書及申請專利範圍中所使用之表達特徵大小、量及實體性質的所有數字均應理解為在所有個例中由術語「約」修飾。因此，除非有相反指示，否則前述說明書及所附申請專利範圍中所陳述之數值參數為可取決於由熟習此項技術者利用本文中所揭示之教示來設法獲得之所要性質而變化的近似值。

除非本文另有明確規定，否則如本說明書及隨附申請專利範圍中所使用，單數形式「一」及「該」涵蓋具有複數個指示物之實施例。除非本文另有明確規定，否則如本說明書及隨附申請專利範圍中所使用，術語「或」通常係以其包括「及/或」之意義使用。

為了便於描述，利用包括(但不限於)「下部」、「上部」、「下方」、「下面」、「上面」及「頂部」(若本文中使用)之空間相關術語來描述一個組件與另一個組件之空間關係。此等空間相關術語涵蓋除圖中所描繪及本文中所描述之特定定向之外在使用或操作時器件之不同定向。舉例而言，若諸圖中所描繪之物件經翻折或翻轉，則先前被描述為位於其他組件下面或下方之部分將由此位於彼等其他組件上面。

如本文中所使用，當組件、元件或層例如被描述為與另一組件、元件或層形成「重合界面」，或「位於另一組件、元件或層上」，「連接至」另一組件、元件或層，或「與另一組件、元件或層耦接」，或「與另一組件、元件或層接觸」時，其可直接位於特定組件、元件或層上，直接連接至特定組件、元件或層，直接與特定組件、元件或層耦接，直接與特定組件、元件或層接觸，或例如介入組件、元件或層可位於特定組件、元件或層上，連接至特定組件、元件或層，與特定組件、元件或層耦接或與特定組件、元件或層接觸。當 組件、元件或層例如被稱為「直接位於另一組件上」、「直接連接至」另一組件、「直接與另一組件耦接」或「直接與另一組件接觸」時，不存在例如介入組件、元件或層。

又，出於本文中所提供之描述之目的，術語「對準至所要偏振狀態」意欲使光學組件之通軸(pass axis)之對準關聯至穿過該光學組件之光的所要偏振狀態(亦即，諸如s偏振、p偏振、右旋圓偏振、左旋圓偏振或其類似者之所要偏振狀態)。在本文中參看諸圖所描述之一實施例中，與第一偏振狀態對準之光學組件(諸如偏振器)意謂使p偏振狀態之光通過且反射或吸收第二偏振狀態(在此狀況下為s偏振狀態)之光的偏振器之定向。應理解，若需要，則偏振器可改為經對準以使s偏振狀態之光通過，且反射或吸收p偏振狀態之光。

影響袖珍投影儀市場的一個因素係投影儀之高成本，尤其係在投影儀為電池供電型的情況下。基於LCOS之投影儀具有為低成本之潛力，此係因為可使用半導體製造技術來製造成像器。在基於偏振切換的情況下，此等投影儀需要偏振控制元件，諸如偏振分束器(PBS)、偏振轉換系統(PCS)及習知光學元件(諸如色彩組合器(CC)及楔形光導)。許多此等元件當前係用手組裝且可為相當昂貴的。本發明提供一種用以將此等元件之成本減少多達一個數量級的途徑。此成本減少可使LCOS投影儀成為袖珍投影儀市場上之低成本全勝贏家。

在一態樣中，本發明提供光學元件之相連陣列及其製造方法。此技術具有大大減少成本及廢物且亦實質上改良產率的潛力。在一特定實施例中，經由加工方法來製造偏振分束器之陣列，其中稜鏡半體之二維陣列係用薄片加工而成。第二陣列亦係用另一薄片加工而成。在一些狀況下，第二陣列可與第一陣列相同且對稱。該等薄片與基板膜黏附在一起，該基板膜諸如夾於該等薄片之間的光學功能材料之中間層(諸如二向色塗層、多層光學膜(MOF)、延遲劑及其類似者)。所 得二維光學元件陣列可接著用於聚集，或經由單一化過程再現為個別光學元件。

在一特定實施例中，在加工兩個薄片之前，將基板膜層壓於該等薄片之間從而形成「夾層」。在層壓步驟之後，「夾層」之頂側經銑削以給出稜鏡狀桿。接著建置一特殊夾盤，且銑削夾層之第二側。此後，可進行橫切以產生個別PBS。薄片及基板膜之薄層可繼續將該等個別PBS固持在一起。在一些實施例中，在此時抑或在橫切之前，可對稜鏡之陣列進行抗反射(AR)塗佈。在一些狀況下，該過程可改為包括首先加工該等薄片且接著在加工已完成之後將基板膜層壓於該等薄片之間。此方法可給予稍微更大之製造靈活性。

在一特定實施例中，可在將薄片組裝成夾層之前在該薄片中銑削出光學面與橫切口兩者。一薄材料層(例如，「連接盤」區域)在加工之後保持於薄片之基底處，且可用以將所有稜鏡固持在一起使得其保持原樣以供進一步處理。此允許薄片整潔地膠合至基板膜(例如，多層光學膜(MOF))且無黏附劑溢出至稜鏡之側上。為將薄片膠合至MOF，可使用任何有效之技術。在一特定實施例中，可將MOF可釋放地附接至平坦表面上，且將所需量之黏附劑置放於MOF之頂部，其範圍可大於薄片。可接著將薄片置放於該灘黏附劑之頂部從而導致黏附劑流出至薄片邊緣。可接著固化或凝固(例如，UV或熱固化)黏附劑。由於連接該等稜鏡中之每一者的薄材料層，半稜鏡的面不接觸黏附劑。此可消除與手動組裝個別稜鏡相關聯之典型黏附劑清除步驟。在一些狀況下，可將壓敏性黏附劑(PSA)塗覆至MOF抑或加工稜鏡薄片，且接著進行層壓。

在將第一薄片黏附至MOF之後，可自MOF可釋放地附接至之平坦表面剝離薄片及MOF。可接著置放此構造而使MOF側朝上，且可將第二量之黏附劑置放至MOF之對置側上。在此之後，可將第二薄片 置放於MOF之頂部，且再次，黏附劑將流出至邊緣，且接著可固化該黏附劑。可在該等薄片中之每一者中提供對準特徵以在將第二薄片黏附至MOF/第一薄片構造時准許稜鏡之可靠對準。

圖1A至圖1E展示根據本發明之一態樣之用以生產光學元件陣列之代表性技術之步驟的透視示意圖。在圖1A中，光學元件陣列前驅體100a可為產生如貫穿以下描述所描述之偏振分束器(PBS)陣列的PBS陣列前驅體100a。PBS陣列前驅體100a包括具有第一主要表面112及對置之第二主要表面114的第一薄片110a。可被描述為「稜鏡桿」之複數個平行V狀隆脊116被加工於對置之第二主要表面114中，從而產生使鄰近之平行V狀隆脊116分離的一系列第一平行凹槽118。應理解，可將不同於V狀隆脊之經加工橫截面用於其他光學元件；然而，為製備PBS陣列，V狀隆脊可為較佳的。可選之第一框架115可圍繞第一薄片110a以將額外支撐強度提供給結構。基板105黏附至第一薄片110a之第一主要表面112。以類似方式，具有第一主要表面122及對置之第二主要表面124的第二薄片120a可包括類似之加工結構，如在別處所描述。第二薄片120a之第一主要表面122亦黏附至基板105，從而形成層壓體。

第一薄片110a及第二薄片120a可為可進行加工之任何合適之聚合物或玻璃，諸如適用於光學元件之可見光透明聚合物及低雙折射玻璃。在一些狀況下，光學品質玻璃(諸如可自Duryea PA之Schott Optical Glass購得之彼等光學品質玻璃)可特別適用。在一特定實施例中，可展現低雙折射率之聚合物包括單元鑄型丙烯酸聚合物、聚碳酸酯、環烯烴共聚物及其類似者。鑄型丙烯酸聚合物包括Spartech Polycast®(可自MO Clayton之Spartech公司購得)、Evonik Acrylite® GP(可自NU Parsippany之Evonik Cyro LLC購得)、Reynolds R-Cast^TM(可自CO Grand Junction之Reynolds Polymer Technology購得)及 Plexiglas® G(可自PA Briston之Arkema公司購得)。單元鑄型丙烯酸聚合物可為較佳的，此係因為其可容易進行加工從而提供光滑表面、來自加工操作之最小熱效應及低雙折射率。雖然以下揭示內容參考聚合薄片之使用(例如，作為下文參看圖1A所描述之第一聚合薄片110a及第二聚合薄片120a)，但應理解，可改為使用玻璃薄片來生產本文中所描述之光學元件陣列中之任一者。

基板105可為可貼附至、黏附至第一聚合物薄片110a及第二聚合物薄片120a或穩定地夾於第一聚合物薄片110a與第二聚合物薄片120a之間的任何合適基板。在一些狀況下，基板105可貼附或黏附於實質上整個表面上方；然而，在一些狀況下，可僅貼附或黏附表面之一部分。基板105可起到雙重目的。在一些狀況下，基板105可賦予光學元件陣列諸如強度之實體性質，使得可可靠地執行加工操作。在一些狀況下，基板105可為光學元件之賦予元件諸如偏振之光學性質的一部分。在一特定實施例中，基板105可為多層介電膜，其包括：無機膜及塗層或多層膜堆疊；有機膜，諸如聚合膜、聚合膜層壓體及包括偏振器(諸如反射式偏振器及吸收偏振器)之多層聚合膜；偏振器，其包括聚合多層光學膜偏振器、McNeill偏振器及線柵偏振器；延遲器，其包括四分之一波延遲器及半波延遲器；膜或塗層，諸如有機或無機二向色反射體及吸收體；及其組合。在一些狀況下，基板105可為可藉由包括氣相沈積技術(諸如濺鍍或化學氣相沈積)或液相沈積技術(諸如塗佈或噴塗)之技術而沈積至第一聚合薄片110a及第二聚合薄片120a中之一者或兩者上的塗層或層。在一些狀況下，黏附劑可用以將第一聚合薄片110a與第二聚合薄片120a黏附在一起，從而在其間具有所沈積之塗層或層。

在一特定實施例中，基板105在加工之前(例如)藉由使用合適之透明黏附劑(諸如光學黏附劑)而層壓於第一聚合薄片110a與第二聚合 薄片120a之間。在此實施例中，在層壓步驟之後，第一聚合薄片110a「夾層」之對置之第二主要表面114經銑削以給出第一複數個V狀隆脊116(亦即，稜鏡狀桿)。可接著使用一特殊夾盤以緊固該經加工結構，且接著銑削夾層之第二側(亦即，第二聚合薄片120a之對置之第二主要表面124)。

在一特定實施例中，複數個平行V狀隆脊116可改為在附接基板105與第二聚合薄片120a之前加工至第一聚合薄片110a中。在此實施例中，第二聚合薄片120a亦可在附接至基板105(已附接有第一聚合薄片110a)之前進行加工，抑或第二聚合薄片120a可在附接至基板105(已附接有第一聚合薄片110a)之後進行加工。在一些狀況下，基板105可包括：周邊；可選之第一框架115，其安置成鄰近於基板105之表面之周邊；可選之第二框架125，其安置成鄰近於基板105之對置表面之周邊；及配準特徵(未圖示)，其經安置並對準於可選之第一框架115及可選之第二框架125中之每一者內。可選之第一框架115可與聚合薄片110a形成一體，且可選之第二框架125可與第二聚合薄片120a形成一體。

在圖1B中，PBS陣列前驅體100b包括第一聚合薄片110b，該第一聚合薄片110b具有：第一主要表面112；第一複數個平行V狀隆脊116，每一V狀隆脊116具有第一複數個稜鏡表面113；及複數個第一平行凹槽118，其使鄰近之第一平行V狀隆脊116分離。在圖1B中，圖1A之可選之第一框架115已被移除以更清楚地展示自PBS陣列前驅體100b製造PBS陣列。在平行V狀隆脊116中之每一者中的第一稜鏡夾角θ1可取決於正製造之光學元件而為任何所要角。在一特定實施例中，在正製造PBS陣列的情況下，第一稜鏡夾角θ1可為如圖中所示之90度。

第一聚合連接盤區域111可連接鄰近之第一平行V狀隆脊116(例 如)以將額外支撐及強度提供給PBS陣列前驅體100b，且亦保護加工表面免受在製造期間塗覆之任何黏附劑影響，如在別處所描述。第一聚合連接盤區域111亦可用以使單一化為個別元件之過程的複雜性變得較小。基板105黏附至第一聚合薄片110b之第一主要表面112，且第一聚合連接盤區域111使第一平行凹槽118之底部與基板105分離。第一聚合連接盤區域111可具有任何所要厚度，且可在鄰近之第一平行V狀隆脊116之間延伸任何所要距離。在一些狀況下，第一聚合連接盤區域111可為平行於基板且位於鄰近之V狀隆脊116之間的平坦區域。

以類似之方式，具有第一主要表面122之第二聚合薄片120b包括：第二複數個平行V狀隆脊126，每一V狀隆脊126具有第二複數個稜鏡表面123；及複數個第二平行凹槽128，其使鄰近之第二平行V狀隆脊126分離。在平行V狀隆脊126中之每一者中的第二稜鏡夾角θ2可取決於正製造之光學元件而為任何所要角。在一特定實施例中，在正製造PBS陣列的情況下，第二稜鏡夾角θ2可為如圖中所示之90度。

如熟習此項技術者將認識到，應理解，第一稜鏡角θ1及/或第二稜鏡角θ2可取決於正製造之光學元件而具有相對於各別第一主要表面112、122之任何所要定向。在一些狀況下(未圖示)，例如，第一平行V狀隆脊116或第二平行V狀隆脊126中之至少一者可具有基本上垂直於各別第一主要表面112、122之第一稜鏡表面113及/或第二稜鏡表面123中之一或多者。在此狀況下，第一平行V狀隆脊116或第二平行V狀隆脊126之對應之鄰近稜鏡表面相對於第一稜鏡表面113及/或第二稜鏡表面123而以第一稜鏡角θ1及/或第二稜鏡角θ2安置，從而產生平行V形凹槽之「鋸齒」型圖案。

第二聚合連接盤區域121可連接鄰近之第二平行V狀隆脊126(例如)以將額外支撐及強度提供給PBS陣列前驅體100b且亦保護加工表面免受在製造期間塗覆之任何黏附劑影響，如在別處所描述。第二聚合 連接盤區域121亦可用以使單一化為個別元件之過程的複雜性變得較小。基板105黏附至第二聚合薄片120b之第一主要表面122，且第二聚合連接盤區域121使第二平行凹槽128之底部與基板105分離。第二聚合連接盤區域121可具有任何所要厚度，且可在鄰近之第二平行V狀隆脊126之間延伸任何所要距離。在一些狀況下，第二聚合連接盤區域121可為平行於基板且位於鄰近之V狀隆脊126之間的平坦區域。第一複數個平行V狀隆脊116及第二複數個平行V狀隆脊126中之每一者經對準而彼此平行，且使得第一聚合連接盤區域111與第二聚合連接盤區域121相對於基板彼此直接對置。熟習此項技術者將認識到，第二聚合薄片120b之特徵(例如，凹槽及隆脊)相對於第一聚合薄片110b上之特徵的置放係由正加以建構之元件的所要功能來判定。

第一複數個稜鏡表面113及第二複數個稜鏡表面123中之每一者係藉由可提供在用作成像PBS之前無需額外處理(諸如拋光)之可接受之表面光潔度的技術加工而成。在一些狀況下，加工技術可為金剛石加工，包括(例如)徑向飛切、軸向飛切、高速金剛石端銑削或金剛石研磨。表面光潔度可藉由包括(例如)白光干涉計量法、手寫筆輪廓計量法、共聚焦顯微法或原子力顯微法(AFM)之技術而特徵化。儘管表面在其光潔度好於3微吋(約75nm)峰-谷量測的情況下具有「光學品質」通常係被接受的，但每一光學應用判定實際可接受之要求。在一些狀況下，若需要，則可執行額外拋光，包括(例如)使用包含機械拋光、火焰拋光、蒸氣拋光或其組合之技術所進行的拋光。

在圖1C中，PBS陣列前驅體100c展示具有下文所描述之額外特徵的圖1B之PBS陣列前驅體100b。圖1C中所示之組件105至128中之每一者對應於先前已描述之在圖1A至圖1B中所示之具有相同編號的組件105至128。舉例而言，圖1C之基板105對應於圖1A至圖1B之基板105，等等。PBS陣列前驅體100c包括第一聚合薄片110c及第二聚合薄 片120c。第一複數個平行橫切口130經產生而垂直於第一聚合薄片110c中之第一複數個平行V狀隆脊116，該第一複數個平行橫切口130具有在每一平行橫切口130之底部與基板105之間留下第一橫切連接盤區域131的深度。另外，第二複數個平行橫切口140經產生而垂直於第二聚合薄片120c中之第二複數個平行V狀隆脊126，該第二複數個平行橫切口140具有在每一平行橫切口140之底部與基板105之間留下第二橫切連接盤區域141的深度。第一複數個平行橫切口130及第二複數個平行橫切口140中之每一者可藉由任何合適之技術而產生，該技術包括(例如)飛切、雷射切除、鋸切、銑削及其類似者。另外，應理解，雖然將第一複數個平行橫切口130及第二複數個平行橫切口140展示為垂直於各別第一平行V狀隆脊116及第二平行V狀隆脊126，但第一複數個平行橫切口130及第二複數個平行橫切口140可改為以與其成任何所要角度而產生。

在圖1D中，PBS線性陣列前驅體100d展示具有下文所描述之額外特徵的圖1C之PBS陣列前驅體100c之一部分。圖1D中所示之組件105至128中之每一者對應於先前已描述之在圖1A至圖1C中所示之具有相同編號的組件105至128。舉例而言，圖1D之基板105對應於圖1A至圖1C之基板105，等等。PBS線性陣列前驅體100d包括第一聚合線性陣列110d及第二聚合線性陣列120d。如圖1C中所示，第一複數個平行橫切口130及第二複數個平行橫切口140中之每一者已完成以分割基板105與第一橫切口連接盤區域131及第二橫切連接盤區域141，從而留下第一聚合線性陣列110d及第二聚合線性陣列120d。完成切割中之每一者可藉由任何合適之技術進行，該技術包括(例如)飛切、雷射切除、鋸切、銑削及其類似者。

在圖1E中，經單一化之PBS陣列100e展示具有下文所描述之額外特徵的圖1D之PBS線性陣列前驅體100d之一部分。圖1E中所示之組件 105至128中之每一者對應於先前已描述之在圖1A至圖1D中所示之具有相同編號的組件105至128。舉例而言，圖1E之基板105對應於圖1A至圖1D之基板105，等等。經單一化之PBS陣列100e包括在藉由分割基板105與位於複數個第一平行凹槽118之基底處之第一聚合連接盤區域111及第二聚合連接盤區域121來單一化第一聚合線性陣列110d及第二聚合線性陣列120d時產生的第一至第四PBS 150a至150d。完成切割中之每一者可藉由任何合適之技術進行，該技術包括(例如)飛切、雷射切除、鋸切、銑削及其類似者。

圖2A展示根據本發明之一態樣之光學元件(諸如偏振轉換系統(PCS)200)之橫截面示意圖。PCS 200可用以將非偏振光轉換至單一偏振狀態之光，如下文所描述。PCS 200包括：第一稜鏡210，其具有第一對角線表面215、輸入表面212及輸出表面214；第二稜鏡220，其具有第二對角線表面225、輸出表面222及側表面224；及第三稜鏡230，其具有第三對角線表面235、輸入表面232及輸出表面234。第一反射式偏振器240(例如)藉由在第一對角線表面215與第二對角線表面225之間使用光學黏附劑而安置於第一稜鏡210與第二稜鏡220之間。第一反射式偏振器240可對準至第一偏振方向295，使得一種偏振狀態(例如，p偏振狀態)被透射穿過第一反射式偏振器240，且一種正交偏振狀態(例如，s偏振狀態)自第一反射式偏振器240被反射。

以類似之方式，第二反射式偏振器245(或替代地，合適之寬頻帶反射體)可安置於第三稜鏡230之第三對角線表面235上，且半波延遲器250可安置於第二稜鏡220與第三稜鏡230之間。第二反射式偏振器245及半波延遲器250中之每一者可藉由使用光學黏附劑而黏附至各別元件。在一特定實施例中，第二反射式偏振器245亦可對準至第一偏振方向295，如在別處所描述。在一些狀況下，若需要，則可將可選之保護塗層270黏附至第二反射式偏振器245。

在操作中，非偏振光260進入第一稜鏡210並被第一反射式偏振器240攔截，在該第一反射式偏振器240處，該非偏振光260被分裂為透射之p偏振光261及反射之s偏振光262，該反射之s偏振光262退出PCS 200。透射之p偏振光261穿過第二稜鏡220，在其穿過半波延遲器250、進入第三稜鏡230、自第二反射式偏振器245反射時旋轉至透射之s偏振光263，且作為透射之s偏振光263而退出PCS 200。

PCS 200可使用傳統技術製造而成，且需要對若干精確、小型光學組件進行處置及恰當對準，該等光學組件包括個別第一反射式偏振器240及第二反射式偏振器250、半波延遲器250以及第一稜鏡210及第二稜鏡220。需要若干步驟來組裝PCS 200(通常用手)，且由於此傳統製造法要求使用光學黏附劑來組裝PCS，所以光學組件可常常發生損害。

圖2B展示根據本發明之一態樣之光學元件(諸如偏振轉換系統(PCS)201)之橫截面示意圖。PCS 201可用以以與針對圖2A中之PCS 200所描述之方式類似的方式將非偏振光轉換至單一偏振狀態之光。圖2B中所示之組件210至295中之每一者對應於先前已描述之在圖2A中所示之具有相同編號的組件210至295。舉例而言，圖2B之第一稜鏡210對應於圖2A之第一稜鏡210，等等。

PCS 201包括：第一稜鏡210，其具有第一對角線表面215、輸入表面212及輸出表面214；菱形物221，其具有第二對角線表面226、側表面224、輸出表面234及第三對角線表面236。反射式偏振器層壓體255安置於第一稜鏡210之第一對角線表面215與菱形物221之第二對角線表面226之間。反射式偏振器層壓體255包括第一反射式偏振器240及半波延遲器250，且反射式偏振器層壓體255經定位使得第一反射式偏振器240緊鄰近於第一對角線表面215。反射式偏振器層壓體255之層中之每一者可藉由使用光學黏附劑而黏附至其各別鄰近之光學組 件。第一反射式偏振器240可對準至第一偏振方向295，使得一種偏振狀態(例如，p偏振狀態)被透射穿過第一反射式偏振器240，且一種正交偏振狀態(例如，s偏振狀態)自第一反射式偏振器240被反射。

以類似之方式，第二反射式偏振器245(或替代地，合適之寬頻帶反射體)可安置於菱形物221之第三對角線表面236上。第二反射式偏振器245可藉由使用光學黏附劑而黏附至第三對角線表面236。在一特定實施例中，第二反射式偏振器245亦可對準至第一偏振方向295，如在別處所描述。在一些狀況下，若需要，則可將可選之保護塗層270黏附至第二反射式偏振器245。應注意，在半波延遲器250重新定位的情況下，圖2B之菱形物221對應於圖2A中所示之第二稜鏡220與第三稜鏡230之組合。

在操作中，非偏振光260進入第一稜鏡210並被第一反射式偏振器240攔截，在該第一反射式偏振器240處，該非偏振光260被分裂為反射之s偏振光262及透射之p偏振光，該透射之p偏振光穿過半波延遲器250從而變成透射之s偏振光263。該反射之s偏振光262退出PCS 201。該透射之s偏振光263穿過菱形物221、自第二反射式偏振器245反射且作為透射之s偏振光263而退出PCS 200。PCS 201可使用本文中所描述之光學元件陣列技術製造而成，且消除上文關於傳統組裝技術所描述之許多問題。

在一特定實施例中，任何光學元件陣列之製造可以平坦光學堆疊開始，該平坦光學堆疊包含黏附劑、塑膠(諸如可見光透明塑膠)、玻璃、二向色塗層、散射材料、反射式偏振器、吸收偏振器、多層光學膜、延遲器、反射體、回向反射體、微結構化材料、雙凸結構化材料、菲涅耳(Fresnel)結構化材料、吸收體，或其組合。該平坦光學堆疊可在需要時經配置以生產所要之光學元件，且接著經受本文中所描述之加工步驟。應理解，光學元件陣列之製造可包括組合若干陣列製 造步驟之結果，諸如將三維結構之第一陣列層壓至三維結構之第二陣列。在一些狀況下，此組合可包括將第一元件之第一經單一化組件、線性陣列或矩形陣列與第二元件之第二經單一化組件、線性陣列或矩形陣列組合。下文包括用於PCS元件之光學元件陣列的代表性製造技術，其包括組合元件之線性或矩形陣列以形成元件之單體陣列，其可經單一化以產生個別PCS元件。

圖3A至圖3F展示根據本發明之一態樣之用以生產光學元件陣列(諸如適用於投影顯示器中之PCS元件之陣列)之代表性技術的橫截面示意圖。圖3A展示PCS前驅體層壓體300a，其包括具有第一主要表面314及第二主要表面316之第一丙烯酸薄片310。第一基板315(例如)使用光學黏附劑而層壓至第一丙烯酸薄片310之第二主要表面316。第一基板315可為反射式偏振器315a與半波延遲器315b之層壓體，該反射式偏振器315a及該半波延遲器315b經安置使得反射式偏振器315a緊鄰近於第一丙烯酸薄片310之第二主要表面316。反射式偏振器315a對準至第一偏振方向395，藉此透射第一偏振方向395並反射正交之第二偏振光。半波延遲器315b經對準以使透射之第一偏振方向光395有效地旋轉至正交之第二偏振方向光。

具有第一主要表面324及第二主要表面326之第二丙烯酸薄片320(例如)使用光學黏附劑而黏附至第一基板315，使得第一主要表面324與半波延遲器315b彼此鄰近。對準至第一偏振方向395之第二反射式偏振器325使用光學黏附劑而黏附至第二丙烯酸薄片320之第二主要表面326。熟習此項技術者將理解，第二反射式偏振器325亦可為反射體(諸如簡單之寬頻帶反射體)，此係因為自第二反射式偏振器325僅發生反射而不發生任何偏振辨別。具有第一主要表面334及第二主要表面336之第三丙烯酸薄片330接著安置於第二反射式偏振器325上，使得第一主要表面334鄰近於第二反射式偏振器325。亦可使用光學黏 附劑來層壓第三丙烯酸薄片330。

在圖3B中，可使用真空夾盤(未圖示)或貼附至第一丙烯酸薄片310之第一主要表面314的其他合適之壓緊器件將PCS前驅體層壓體300b穩固地固持於適當位置。複數個第一V形凹槽340接著被銑削穿過第三丙烯酸薄片330、第二反射式偏振器325及第二丙烯酸薄片320，如在別處所描述。該複數個第一V形凹槽340中之每一者包括可與如圖2B中所示之PCS 201之側表面224相關的兩個側。在該複數個第一V形凹槽340中之每一者的底部處，連接盤區域(未圖示)可保留以向結構增添強度，如在別處所描述。

在圖3C中，PCS前驅體層壓體300c為被翻轉之圖3B之PCS前驅體層壓體300b，且真空夾盤或其他合適之壓緊器件(未圖示)貼附至第三丙烯酸薄片330之第二主要表面336，或應用類似之壓緊器件以緊固PCS前驅體層壓體300c。

在圖3D中，PCS前驅體層壓體300d包括複數個第二V形凹槽350，該複數個第二V形凹槽350接著被銑削穿過第一丙烯酸薄片310、第一基板315及第二丙烯酸薄片320，如在別處所描述及在圖3D中所展示。該複數個第二V形凹槽350中之每一者包括可與如圖2B中所示之PCS 201之輸出表面214及234相關的兩個側。在該複數個第二V形凹槽350中之每一者的底部處，連接盤區域(未圖示)可保留以向結構增添強度，如在別處所描述。

在圖3E中，PCS前驅體層壓體300e包括複數個第三V形凹槽360，該複數個第三V形凹槽360接著被銑削穿過第一丙烯酸薄片310，如在別處所描述及在圖3E中所展示。該複數個第三V形凹槽360中之每一者包括可與如圖2B中所示之PCS 201之輸入表面212相關的兩個側。在該複數個第三V形凹槽360中之每一者的底部處，連接盤區域(未圖示)可保留以向結構增添強度，如在別處所描述。

在圖3F中，經單一化之PCS陣列300f包括在藉由在別處所描述之技術中之任一者來單一化圖3E之PCS前驅體層壓體300e時產生的複數個個別PCS光學元件370a至370h。可將該等個別PCS光學元件370a至370h中之每一者與圖2B之PCS 201相比較。

圖4A展示根據本發明之一態樣之用以生產包括複數個光學元件陣列之光學元件單體400之代表性技術的橫截面示意圖。在一特定實施例中，光學元件單體400可用以生產具有偏振轉換特徵之複數個傾斜式二向色色彩組合器(如下文所描述)，且包括類似於圖1D中所示之PBS線性陣列前驅體100d的若干光學元件線性陣列。應理解，雖然下文所提供之描述係專門針對生產具有偏振白光輸出之三色組合器，但可對各種元件及元件定向做出任何所要修改以生產任何所要光學元件，如為熟習此項技術者所已知。

應理解，以下之描述係針對將類似於PBS線性陣列前驅體100d之複數個光學元件線性陣列組裝成單體400並藉由切割使個別PCS光學元件與該單體分離，如在別處所描述。然而，單體400可改為使用若干替代性光學元件陣列而形成。在一特定實施例中，類似於圖1C中所示之PBS陣列前驅體100c的複數個光學元件陣列可改為藉由堆疊及黏附而組裝成第一陣列單體(未圖示)。在一特定實施例中，類似於圖1B中所示之PBS陣列前驅體100b的複數個光學元件陣列可改為藉由堆疊及黏附而組裝成第二陣列單體(未圖示)。在此等實施例中，可使用本文中所描述之切割、鋸切或銑削技術中之任一者來分離所組裝之第一陣列單體或第二陣列單體，且熟習此項技術者將認識到，可藉由執行第一系列切割及如下文所描述之第二切割來單一化PCS光學元件，該第一系列切割用以使各別第一陣列單體或第二陣列單體分離成自線性陣列前驅體組裝之單體400。通常，可使用合適之光學黏附劑將該等陣列中之每一者黏附在一起，該光學黏附劑可使用與用以用LCD材 料來填充液晶顯示器之技術類似之已知技術而被注入於堆疊之前驅體陣列之間。

光學元件單體400包括第一光學元件線性陣列400a、第二光學元件線性陣列400b、第三光學元件線性陣列400c、第四光學元件線性陣列400d及第五光學元件線性陣列400e。第一至第五光學元件線性陣列400a至400e中之每一者被嵌套在一起(如圖4A中所示)，使得彼此鄰近之隆脊416及凹槽418可藉由安置於其間之黏附劑406而貼附在一起。在圖4A中所示之一特定實施例中，每一隆脊416之峰可經成形使得隆脊416及凹槽418可在壓縮光學元件單體400時緊密嵌套在一起並黏附在一起。應理解，熟習此項技術者可選擇具有適於控制全內反射之程度之折射率的黏附劑，藉此最大化元件之效率。

第一光學元件線性陣列400a包括第一聚合線性陣列410a及第二聚合線性陣列420a，且紅色二向色鏡膜405a安置於其間。可以參看圖1A至圖1D所描述之方式藉由用紅色二向色鏡膜405a代替基板105來生產第一光學元件線性陣列400a，如在別處所描述。

第二光學元件線性陣列400b包括第三聚合線性陣列410b及第四聚合線性陣列420b，且綠色二向色鏡膜405b安置於其間。可以參看圖1A至圖1D所描述之方式藉由用綠色二向色鏡膜405b代替基板105來生產第二光學元件線性陣列400b，如在別處所描述。

第三光學元件線性陣列400c包括第五聚合線性陣列410c及第六聚合線性陣列420c，且藍色二向色鏡膜405c安置於其間。可以參看圖1A至圖1D所描述之方式藉由用藍色二向色鏡膜405c代替基板105來生產第三光學元件線性陣列400c，如在別處所描述。

第四光學元件線性陣列400d包括第七聚合線性陣列410d及第八聚合線性陣列420d，且反射式偏振器膜層壓體405d安置於其間。在一特定實施例中，反射式偏振器膜層壓體405d包括層壓至延遲器(諸如 半波延遲器)之反射式偏振器膜。在反射式偏振器膜層壓體405中，反射式偏振器膜可經對準(例如)使得入射之p偏振光被反射，且s偏振光透射穿過半波延遲器並轉換至p偏振光。可以參看圖1A至圖1D所描述之方式藉由用反射式偏振器膜層壓體405d代替基板105來生產第四光學元件線性陣列400d，如在別處所描述。

第五光學元件線性陣列400e包括第九聚合線性陣列410e及第十聚合線性陣列420e，且反射式偏振器膜405e安置於其間。在一特定實施例中，反射式偏振器膜可經對準使得入射之p偏振光被反射，且s偏振膜被透射。可以參看圖1A至圖1D所描述之方式藉由用反射式偏振器膜405e代替基板105來生產第五光學元件線性陣列400e，如在別處所描述。

可接著藉由第一切割430及第二切割440來切割光學元件單體400，使得第一至第十稜鏡450至459變成與光學元件單體400之剩餘部分分離之色彩組合器/偏振轉換器460。可藉由任何合適之技術來進行第一切割430及第二切割440中之每一者，該技術包括(例如)飛切、雷射切除、鋸切、銑削及其類似者，且若需要，可對色彩組合器460之每一表面進行拋光，如為熟習此項技術者所已知。

圖4B展示藉由圖4A之技術所生產之色彩組合器/偏振轉換器系統401之橫截面示意圖。色彩組合器/偏振轉換器系統401包括參看圖4A所描述之色彩組合器/偏振轉換器460及第一、第二、第三發光二極體(LED)。第一LED 470將非偏振紅光471射入至第二稜鏡451中，在該第二稜鏡451處，該非偏振紅光471自紅色二向色鏡膜405a反射、在未改變的情況下穿過綠色二向色鏡膜405b及藍色二向色鏡膜405c，且被反射式偏振器層壓體405d攔截，在該反射式偏振器層壓體405d處，該非偏振紅光471被分裂為反射之p偏振紅光472及透射之p偏振紅光473，如在別處所描述。反射之p偏振紅光472經由第七稜鏡456而退出 色彩組合器460。透射之p偏振紅光473自反射式偏振器膜405e反射，且經由第九稜鏡458而退出色彩組合器460。

第二LED 480將非偏振綠光481射入至第四稜鏡453中，在該第四稜鏡453處，該非偏振綠光481自綠色二向色鏡膜405b反射、在未改變的情況下穿過藍色二向色鏡膜405c，且被反射式偏振器層壓體405d攔截，在該反射式偏振器層壓體405d處，該非偏振綠光481被分裂為反射之p偏振綠光482及透射之p偏振綠光483，如在別處所描述。反射之p偏振綠光482經由第七稜鏡456而退出色彩組合器460。透射之p偏振綠光483自反射式偏振器膜405e反射，且經由第九稜鏡458而退出色彩組合器460。

第三LED 490將非偏振藍光491射入至第六稜鏡455中，在該第六稜鏡455處，該非偏振藍光491自藍色二向色鏡膜405c反射，且被反射式偏振器層壓體405d攔截，在該反射式偏振器層壓體405d處，該非偏振藍光491被分裂為反射之p偏振藍光492及透射之p偏振藍光493，如在別處所描述。反射之p偏振藍光492經由第七稜鏡456而退出色彩組合器460。透射之p偏振藍光493自反射式偏振器膜405e反射，且經由第九稜鏡458而退出色彩組合器/偏振轉換器460。反射及透射之p偏振紅光、綠光及藍光(472、473、482、483、492、493)之組合共同地組合以變成p偏振白光495。

實例

製造一光學元件陣列。在第一製造步驟中，將具有90度夾角之稜鏡桿加工至0.5吋(1.27cm)厚之單元鑄型丙烯酸薄片(可自NJ Princeton之McMaster-Carr購得)中，從而在鄰近之稜鏡桿之間留下0.15mm厚及3mm寬的連接盤區域。在銑削過程之後，將Vikuiti^TM MOF反射式偏振器(可自3M公司購得)可釋放地安置至犧牲丙烯酸平面上。以足以跨越經銑削薄片之整個範圍產生100μm至200μm層的 量將合適量之Norland 75 UV光學黏附劑(可自NJ Cranbury之Norland Products購得)沈積至MOF上。將經銑削薄片置放於黏附劑之頂部，且允許黏附劑流出。接著根據製造者之指令來固化黏附劑。接著自犧牲平面移除黏附有MOF之經銑削薄片。所移除之MOF保持自其在犧牲平面上之原始安置的平坦性。接著翻轉經銑削薄片/MOF構造而使MOF側朝上。將第二量之黏附劑塗覆至MOF表面，且如前所述施加第二經銑削薄片。將暗銷插入至配準孔中以使兩個薄片恰當地對準。如前所述固化黏附劑，且完成PBS之陣列。藉由將個別PBS斷開成鬆散的並用剃刀刀片切割連接膜來將PBS之陣列單一化為個別PBS。亦可橫切(使用合適之鋸子(諸如具有金剛石刀片之光學鋸))或銑削或雷射切割稜鏡桿而不顯著損害稜鏡面(諸如碎裂或熔化)。稜鏡之光學表面係足夠良好以最小化任何之解析度減低，且經評判為對於投影應用而言係適當地良好的。

以下為本發明之實施例之清單。

項目1為一種偏振分束器(PBS)陣列，其包含：一反射式偏振器；複數個第一加工稜鏡，每一第一加工稜鏡具有黏附至反射式偏振器之主要表面的第一對角線表面；及複數個第二加工稜鏡，每一第二加工稜鏡具有黏附至反射式偏振器之對置主要表面的第二對角線表面，其中該複數個第一加工稜鏡與該複數個第二加工稜鏡中之每一者彼此配準地對準，從而形成與反射式偏振器相連之PBS陣列。

項目2為項目1之PBS陣列，其中第一連接盤區域連接鄰近之第一加工稜鏡，且第二連接盤區域連接鄰近之第二加工稜鏡。

項目3為項目1或項目2之PBS陣列，其中該等第一加工稜鏡及該等第二加工稜鏡各自包含一低雙折射材料。

項目4為項目3之PBS陣列，其中低雙折射材料包含丙烯酸聚合物、聚碳酸酯聚合物、環烯烴共聚物或玻璃。

項目5為項目4之PBS陣列，其中丙烯酸聚合物為鑄型丙烯酸聚合物。

項目6為項目1至項目5之PBS陣列，其中反射式偏振器包含聚合多層光學膜偏振器、McNeill偏振器或線柵偏振器。

項目7為項目1至項目6之PBS陣列，其中該複數個第一加工稜鏡及該複數個第二加工稜鏡各自形成一矩形陣列。

項目8為項目1至項目7之PBS陣列，其中該等加工稜鏡係使用包含機械拋光、火焰拋光、蒸氣拋光或其組合之技術而加以拋光。

項目9為項目1至項目8之PBS陣列，其中反射式偏振器包含一周邊，且該PBS陣列進一步包含：第一框架，其安置成鄰近於反射式偏振器之主要表面之周邊；第二框架，其安置成鄰近於反射式偏振器之對置之主要表面的周邊；及配準特徵，其經安置並對準於第一框架及第二框架中之每一者內。

項目10為一種光學元件陣列，其包含：一基板膜；複數個第一加工稜鏡結構，每一第一加工稜鏡結構具有黏附至基板膜之主要表面的第一稜鏡表面；及複數個第二加工稜鏡結構，每一第二加工稜鏡結構具有黏附至基板膜之對置主要表面的第二稜鏡表面，其中該複數個第一加工稜鏡結構與該複數個第二加工稜鏡結構中之每一者彼此配準地對準。

項目11為項目10之光學元件陣列，其中若干對對置之第一加工稜鏡結構及第二加工稜鏡結構形成矩形稜鏡光學組件。

項目12為項目10或項目11之光學元件陣列，其中第一連接盤區域連接鄰近之第一加工稜鏡結構，且第二連接盤區域連接鄰近之第二加工稜鏡結構。

項目13為項目10至項目12之光學元件陣列，其中第一加工稜鏡結構及第二加工稜鏡結構各自包含一低雙折射材料。

項目14為項目13之光學元件陣列，其中低雙折射材料包含丙烯酸聚合物、聚碳酸酯聚合物或環烯烴共聚物。

項目15為項目14之光學元件陣列，其中丙烯酸聚合物為鑄型丙烯酸聚合物。

項目16為項目10至項目15之光學元件陣列，其中基板膜包含黏附劑、透明塑膠、玻璃、二向色塗層、散射材料、反射式偏振器、吸收偏振器、多層光學膜、延遲器、反射體、回向反射體、微結構化材料、雙凸結構化材料、菲涅耳結構化材料、吸收體，或其組合。

項目17為項目10至項目16之光學元件陣列，其中基板膜包含膜層壓體。

項目18為項目17之光學元件陣列，其中膜層壓體包含至少兩個膜，該至少兩個膜係選自包括以下各者之多層介電膜：無機膜及塗層或多層膜堆疊；有機膜，諸如聚合膜、聚合膜層壓體及包括諸如反射式偏振器及吸收偏振器之偏振器的多層聚合膜；偏振器，包括聚合多層光學膜偏振器、McNeill偏振器及線柵偏振器；延遲器，包括四分之一波延遲器及半波延遲器；及膜或塗層，諸如有機或無機二向色反射體及吸收體。

項目19為項目10至項目18之光學元件陣列，其中該複數個第一加工稜鏡結構及該複數個第二加工稜鏡結構各自形成一矩形陣列。

項目20為項目10至項目19之光學元件陣列，其中基板膜包含一周邊，且該光學元件陣列進一步包含：第一框架，其安置成鄰近於基板膜之主要表面之周邊；第二框架，其安置成鄰近於基板膜之對置之主要表面的周邊；及配準特徵，其經安置並對準於第一框架及第二框架中之每一者內。

項目21為一種光學元件陣列，其包含：一基板膜；複數個第一加工結構，每一第一加工結構具有黏附至基板膜之主要表面的第一表 面及連接鄰近之第一加工結構的第一連接盤區域；及複數個第二加工結構，每一第二加工結構具有黏附至基板膜之對置主要表面的第二表面及連接鄰近之第二加工結構的第二連接盤區域，其中該複數個第一加工結構與該複數個第二加工結構中之每一者經對準，使得第一連接盤區域之至少一部分與第二連接盤區域彼此配準地對準且藉由基板膜而分離。

項目22為項目21之光學元件陣列，其中該等第一加工結構及該等第二加工結構各自包含一低雙折射材料。

項目23為項目22之光學元件陣列，其中低雙折射材料包含丙烯酸聚合物、聚碳酸酯聚合物、環烯烴共聚物或玻璃。

項目24為項目23之光學元件陣列，其中丙烯酸聚合物為鑄型丙烯酸聚合物。

項目25為項目21至項目24之光學元件陣列，其中基板膜包含黏附劑、透明塑膠、玻璃、二向色塗層、散射材料、反射式偏振器、吸收偏振器、多層光學膜、延遲器、反射體、回向反射體、微結構化材料、雙凸結構化材料、菲涅耳結構化材料、吸收體，或其組合。

項目26為項目21至項目25之光學元件陣列，其中基板膜包含膜層壓體。

項目27為項目26之光學元件陣列，其中膜層壓體包含至少兩個膜，該至少兩個膜係選自包括以下各者之多層介電膜：無機膜及塗層或多層膜堆疊；有機膜，諸如聚合膜、聚合膜層壓體及包括諸如反射式偏振器及吸收偏振器之偏振器的多層聚合膜；偏振器，包括聚合多層光學膜偏振器、McNeill偏振器及線柵偏振器；延遲器，包括四分之一波延遲器及半波延遲器；及膜或塗層，諸如有機或無機二向色反射體及吸收體。

項目28為項目21至項目27之光學元件陣列，其中該複數個第一 加工結構及該複數個第二加工結構各自形成一矩形陣列。

項目29為項目21至項目24之光學元件陣列，其中基板膜包含一周邊，且該光學元件陣列進一步包含：第一框架，其安置成鄰近於基板膜之主要表面之周邊；第二框架，其安置成鄰近於基板膜之對置之主要表面的周邊；及配準特徵，其經安置並對準於第一框架及第二框架中之每一者內。

項目30為一種製造PBS陣列之方法，其包含：將第一複數個平行V狀隆脊加工至第一薄片中而與第一平坦表面對置，使得鄰近之V狀隆脊藉由第一連接盤區域而分離；將第二複數個平行V狀隆脊加工至第二薄片中而與第二平坦表面對置，使得鄰近之V狀隆脊藉由第二連接盤區域而分離；將基板膜定位於第一平坦表面與第二平坦表面之間；使該第一複數個平行V狀隆脊與該第二複數個平行V狀隆脊對準地配準；及將基板膜黏附於第一平坦表面與第二平坦表面之間。

項目31為一種製造PBS陣列之方法，其包含：將基板膜黏附於第一薄片與第二薄片之間；將第一複數個平行V狀隆脊加工至第一薄片中，使得鄰近之V狀隆脊藉由第一連接盤區域而分離；及將第二複數個平行V狀隆脊加工至第二薄片中，使得鄰近之V狀隆脊藉由第二連接盤區域而分離，且使得該第一複數個平行V狀隆脊與該第二複數個平行V狀隆脊配準地對準。

項目32為項目30或項目31之方法，其進一步包含與該第一複數個平行V狀隆脊及該第二複數個平行V狀隆脊成一角度地將橫切口加工至第一薄片及第二薄片中之至少一者中。

項目33為項目32之方法，其中該等橫切口係垂直於該第一複數個平行V狀隆脊及該第二複數個平行V狀隆脊。

項目34為一種製造光學元件陣列之方法，其包含：將至少兩個第一凹槽加工至第一薄片中而與第一平坦表面對置，使得第一連接盤 區域使每一第一凹槽與第一平坦表面分離；將至少兩個第二凹槽加工至第二薄片中而與第二平坦表面對置，使得第二連接盤區域使每一第二凹槽與第二平坦表面分離；將基板膜定位於第一平坦表面與第二平坦表面之間；使該至少兩個第一凹槽與該至少兩個第二凹槽對準地配準；及將基板膜黏附於第一平坦表面與第二平坦表面之間。

項目35為一種製造光學元件陣列之方法，其包含：將基板膜黏附於第一薄片與第二薄片之間；將至少兩個第一凹槽加工至第一薄片中，使得該至少兩個第一凹槽中之每一者藉由第一連接盤區域而與基板膜分離；及將至少兩個第二凹槽加工至第二薄片中，使得該至少兩個第二凹槽中之每一者藉由第二連接盤區域而與該薄片分離，且使得第一連接盤區域與第二連接盤區域配準地對準且與基板膜對置。

項目36為項目30至項目35中任一項之方法，其進一步包含將橫切口加工成垂直於第一連接盤區域及第二連接盤區域。

項目37為項目30至項目36中任一項之方法，其中加工包含銑削及飛切。

項目38為項目36或項目37之方法，其進一步包含與該至少兩個第一凹槽及該至少兩個第二凹槽成一角度地將橫切口加工至第一薄片及第二薄片中之至少一者中。

項目39為項目37之方法，其中橫切口係垂直於該至少兩個第一凹槽及該至少兩個第二凹槽。

項目40為項目30至項目39中任一項之方法，其中加工包含銑削及飛切。

項目41為項目30至項目40中任一項之方法，其中基板膜包含黏附劑、透明塑膠、玻璃、二向色塗層、散射材料、反射式偏振器、吸收偏振器、多層光學膜、延遲器、反射體、回向反射體、微結構化材料、雙凸結構化材料、菲涅耳結構化材料、吸收體，或其組合。

項目42為項目30至項目41中任一項之方法，其進一步包含藉由用雷射切割、鋸切、銑削、飛切或其組合分割基板膜、第一連接盤區域及第二連接盤區域來單一化光學元件陣列。

項目43為一種光學元件陣列，其包含：一平坦光學堆疊；及被加工至該平坦光學堆疊中之複數個第一結構，該複數個第一結構中之每一者具有毗鄰平坦光學堆疊之主要表面的第一表面及連接鄰近之第一結構的第一連接盤區域。

項目44為項目43之光學元件陣列，其進一步包含複數個第二加工結構，每一第二加工結構具有毗鄰平坦光學堆疊之對置主要表面的第二表面及連接鄰近之第二加工結構的第二連接盤區域，其中該複數個第一加工結構及第二加工結構中之每一者配準地對準以形成實質上相同之光學元件的陣列。

項目45為項目43或項目44之光學元件陣列，其中平坦光學堆疊包含黏附劑、透明塑膠、玻璃、二向色塗層、散射材料、反射式偏振器、吸收偏振器、多層光學膜、延遲器、反射體、回向反射體、微結構化材料、雙凸結構化材料、菲涅耳結構化材料、吸收體，或其組合。

除非另有指示，否則說明書及申請專利範圍中所使用之表達特徵大小、量及實體性質的所有數字均應理解為由術語「約」修飾。因此，除非有相反指示，否則前述說明書及所附申請專利範圍中所陳述之數值參數為可視由熟習此項技術者利用本文中所揭示之教示來設法獲得之所要性質而變化的近似值。

除非本文中所引用之參照案及公開案可能與本發明直接抵觸，否則所有該等參照案及公開案在本發明中以全文引用之方式明確地併入本文中。雖然本文中已說明且描述特定實施例，但一般熟習此項技術者將瞭解，在不脫離本發明之範疇的情況下，多種替代及/或等效 實施方案可代替所展示及描述之特定實施例。本申請案意欲涵蓋本文中所論述之特定實施例之任何調適或變化。因此，意欲本發明僅受申請專利範圍及其等效物限制。

200‧‧‧偏振轉換系統(PCS)

210‧‧‧第一稜鏡

212‧‧‧輸入表面

214‧‧‧輸出表面

215‧‧‧第一對角線表面

220‧‧‧第二稜鏡

222‧‧‧輸出表面

224‧‧‧側表面

225‧‧‧第二對角線表面

230‧‧‧第三稜鏡

232‧‧‧輸入表面

234‧‧‧輸出表面

235‧‧‧第三對角線表面

240‧‧‧第一反射式偏振器

245‧‧‧第二反射式偏振器

250‧‧‧半波延遲器

260‧‧‧非偏振光

261‧‧‧透射之p偏振光

262‧‧‧反射之s偏振光

263‧‧‧透射之s偏振光

270‧‧‧保護塗層

295‧‧‧第一偏振方向

Claims (41)

1. 一種偏振分束器(polarizing beamsplitte；PBS)陣列，其包含：一反射式偏振器；複數個第一加工稜鏡(machined prisms)，該複數個第一加工稜鏡藉由平行於該反射式偏振器之實質上平坦的第一連接盤區域(first land regions)分隔開，每一第一加工稜鏡具有黏附至(adhered to)該反射式偏振器之一主要表面的一第一對角線(diagonal)表面；及複數個第二加工稜鏡，該複數個第二加工稜鏡藉由平行於該反射式偏振器之實質上平坦的第二連接盤區域分隔開，每一第二加工稜鏡具有黏附至該反射式偏振器之一對置(opposing)主要表面的一第二對角線表面，其中該複數個第一加工稜鏡與該複數個第二加工稜鏡中之每一者彼此配準地對準(aligned in registration)，從而形成與該反射式偏振器相連(contiguous)之一PBS陣列。
2. 如請求項1之PBS陣列，其中該等第一加工稜鏡及該等第二加工稜鏡各自包含一低雙折射材料(low-birefringent material)。
3. 如請求項2之PBS陣列，其中該低雙折射材料包含一丙烯酸聚合物(acrylic polymer)、一聚碳酸酯聚合物(polycarbonate polymer)、一環烯烴共聚物(cyclo-olefin copolymer)或一玻璃。
4. 如請求項3之PBS陣列，其中該丙烯酸聚合物為一鑄型丙烯酸聚合物(cast acrylic polymer)。
5. 如請求項1之PBS陣列，其中該反射式偏振器包含一聚合多層光學膜偏振器(polymeric multilayer optical film polarizer)、一McNeill偏振器或一線柵偏振器(wire-grid polarizer)。
6. 如請求項1之PBS陣列，其中該複數個第一加工稜鏡及該複數個第二加工稜鏡各自形成一矩形陣列。
7. 如請求項1之PBS陣列，其中該等加工稜鏡係使用包含機械拋光、火焰拋光、蒸氣拋光或其一組合之一技術而進行拋光的。
8. 如請求項1之PBS陣列，其中該反射式偏振器包含一周邊，且該PBS陣列進一步包含：一第一框架，其安置成鄰近於該反射式偏振器之該主要表面之該周邊；一第二框架，其安置成鄰近於該反射式偏振器之該對置主要表面的該周邊；及配準特徵，其經安置並對準於該第一框架及該第二框架中之每一者內。
9. 一種光學元件陣列，其包含：一基板膜；複數個第一加工稜鏡結構，該複數個第一加工稜鏡結構藉由平行於該反射式偏振器之實質上平坦的第一連接盤區域分隔開，每一第一加工稜鏡結構具有黏附至該基板膜之一主要表面的一第一對角線表面；及複數個第二加工稜鏡結構，該複數個第二加工稜鏡結構藉由平行於該反射式偏振器之實質上平坦的第二連接盤區域分隔開，每一第二加工稜鏡結構具有黏附至該基板膜之一對置主要表面的一第二對角線表面，其中該複數個第一加工稜鏡結構與第二加工稜鏡結構中之每一者彼此配準地對準。
10. 如請求項9之光學元件陣列，其中若干對對置之第一加工稜鏡結構及第二加工稜鏡結構形成矩形稜鏡光學組件(rectangular prismatic optical elements)。
11. 如請求項9之光學元件陣列，其中該等第一加工稜鏡結構及該等第二加工稜鏡結構各自包含一低雙折射材料。
12. 如請求項11之光學元件陣列，其中該低雙折射材料包含一丙烯酸聚合物、一聚碳酸酯聚合物或一環烯烴共聚物。
13. 如請求項12之光學元件陣列，其中該丙烯酸聚合物為鑄型丙烯酸聚合物。
14. 如請求項9之光學元件陣列，其中該基板膜包含一黏附劑、一透明塑膠、一玻璃、一二向色塗層、一散射材料、一反射式偏振器、一吸收偏振器、一多層光學膜、一延遲器、一反射體、一回向反射體(retro reflector)、一微結構化材料(microstructured material)、一雙凸結構化材料(lenticular structured material)、一菲涅耳(fresnel)結構化材料、一吸收體，或其一組合。
15. 如請求項9之光學元件陣列，其中該基板膜包含一膜層壓體。
16. 如請求項15之光學元件陣列，其中該膜層壓體包含至少兩個膜，該至少兩個膜係選自包括以下各者之一多層介電膜：無機膜及塗層或多層膜堆疊；有機膜，諸如聚合膜、聚合膜層壓體及包括諸如反射式偏振器及吸收偏振器之偏振器的多層聚合膜；偏振器，包括聚合多層光學膜偏振器、McNeill偏振器及線柵偏振器；延遲器，包括四分之一波延遲器及半波延遲器；及膜或塗層，諸如有機或無機二向色反射體及吸收體。
17. 如請求項9之光學元件陣列，其中該複數個第一加工稜鏡結構及該複數個第二加工稜鏡結構各自形成一矩形陣列。
18. 如請求項9之光學元件陣列，其中該基板膜包含一周邊，且該光學元件陣列進一步包含：一第一框架，其安置成鄰近於該基板膜之該主要表面之該周邊；一第二框架，其安置成鄰近於該基板膜之該對置主要表面的該周邊；及配準特徵，其經安置並對準於該第一框架及該第二框架中之每一者內。
19. 一種光學元件陣列，其包含： 一基板膜；複數個第一加工結構，每一第一加工結構具有黏附至該基板膜之一主要表面的一第一表面及平行於該基板膜並連接鄰近之第一加工結構的實質上平坦的一第一連接盤區域；及複數個第二加工結構，每一第二加工結構具有黏附至該基板膜之一對置主要表面的一第二表面及平行於該基板膜並連接鄰近之第二加工結構的實質上平坦的一第二連接盤區域，其中該複數個第一加工結構與第二加工結構中之每一者經對準，使得該第一連接盤區域之至少一部分與該第二連接盤區域彼此配準地對準且藉由該基板膜而分離。
20. 如請求項19之光學元件陣列，其中該等第一加工結構及該等第二加工結構各自包含一低雙折射材料。
21. 如請求項20之光學元件陣列，其中該低雙折射材料包含一丙烯酸聚合物、一聚碳酸酯聚合物、一環烯烴共聚物或一玻璃。
22. 如請求項21之光學元件陣列，其中該丙烯酸聚合物為鑄型丙烯酸聚合物。
23. 如請求項19之光學元件陣列，其中該基板膜包含一黏附劑、一透明塑膠、一玻璃、一二向色塗層、一散射材料、一反射式偏振器、一吸收偏振器、一多層光學膜、一延遲器、一反射體、一回向反射體、一微結構化材料、一雙凸結構化材料、一菲涅耳結構化材料、一吸收體，或其一組合。
24. 如請求項19之光學元件陣列，其中該基板膜包含一膜層壓體。
25. 如請求項24之光學元件陣列，其中該膜層壓體包含至少兩個膜，該至少兩個膜係選自包括以下各者之一多層介電膜：無機膜及塗層或多層膜堆疊；有機膜，諸如聚合膜、聚合膜層壓體及包括諸如反射式偏振器及吸收偏振器之偏振器的多層聚合 膜；偏振器，包括聚合多層光學膜偏振器、McNeill偏振器及線柵偏振器；延遲器，包括四分之一波延遲器及半波延遲器；及膜或塗層，諸如有機或無機二向色反射體及吸收體。
26. 如請求項19之光學元件陣列，其中該複數個第一加工結構及該複數個第二加工結構各自形成一矩形陣列。
27. 如請求項19之光學元件陣列，其中該基板膜包含一周邊，且該光學元件陣列進一步包含：一第一框架，其安置成鄰近於該基板膜之該主要表面之該周邊；一第二框架，其安置成鄰近於該基板膜之該對置主要表面的該周邊；及配準特徵，其經安置並對準於該第一框架及該第二框架中之每一者內。
28. 一種製造一PBS陣列之方法，其包含：將第一複數個平行V狀隆脊(vee-shaped ridges)加工至一第一薄片(sheet)中而與一第一平坦表面對置，使得鄰近之V狀隆脊藉由平行於該第一平坦表面之實質上平坦的一第一連接盤區域而分離；將第二複數個平行V狀隆脊加工至一第二薄片中而與一第二平坦表面對置，使得鄰近之V狀隆脊藉由平行於該第二平坦表面之實質上平坦的一第二連接盤區域而分離；將一基板膜定位於該第一平坦表面與該第二平坦表面之間；使該第一複數個平行V狀隆脊與該第二複數個平行V狀隆脊配準地對準；及將該基板膜黏附於該第一平坦表面與該第二平坦表面之間。
29. 一種製造一PBS陣列之方法，其包含：將一基板膜黏附於一第一薄片與一第二薄片之間；將第一複數個平行V狀隆脊加工至該第一薄片中，使得鄰近之V狀隆脊藉由平行於該基板之實質上平坦的一第一連接盤區域而 分離；及將第二複數個平行V狀隆脊加工至該第二薄片中，使得鄰近之V狀隆脊藉由平行於該基板之實質上平坦的一第二連接盤區域而分離，且使得該第一複數個平行V狀隆脊與該第二複數個平行V狀隆脊配準地對準。
30. 如請求項28或29之方法，其進一步包含與該第一複數個平行V狀隆脊及該第二複數個平行V狀隆脊成一角度地將橫切口加工至該第一薄片及該第二薄片中之至少一者中。
31. 如請求項30之方法，其中該等橫切口係垂直於該第一複數個平行V狀隆脊及該第二複數個平行V狀隆脊。
32. 一種製造一光學元件陣列之方法，其包含：將至少兩個第一凹槽(grooves)加工至一第一薄片中而與一第一平坦表面對置，使得平行於該第一平坦表面之實質上平坦的一第一連接盤區域使每一第一凹槽與該第一平坦表面分離；將至少兩個第二凹槽加工至一第二薄片中而與一第二平坦表面對置，使得平行於該第二平坦表面之實質上平坦的一第二連接盤區域使每一第二凹槽與該第二平坦表面分離；將一基板膜定位於該第一平坦表面與該第二平坦表面之間；使該至少兩個第一凹槽與該至少兩個第二凹槽配準地對準；及將該基板膜黏附於該第一平坦表面與該第二平坦表面之間。
33. 一種製造一光學元件陣列之方法，其包含：將一基板膜黏附於一第一薄片與一第二薄片之間；將至少兩個第一凹槽加工至該第一薄片中，使得該至少兩個第一凹槽中之每一者藉由平行於該基板之實質上平坦的一第一連接盤區域而與該基板膜分離；及將至少兩個第二凹槽加工至該第二薄片中，使得該至少兩個 第二凹槽中之每一者藉由平行於該基板之實質上平坦的一第二連接盤區域而與該基板膜分離，且使得該第一連接盤區域與該第二連接盤區域配準地對準且與該基板膜對置。
34. 如請求項32或33之方法，其進一步包含與該至少兩個第一凹槽及該至少兩個第二凹槽成一角度地將橫切口加工至該第一薄片及該第二薄片中之至少一者中。
35. 如請求項34之方法，其中該等橫切口係垂直於該至少兩個第一凹槽及該至少兩個第二凹槽。
36. 如請求項28、29、32及33中任一項之方法，其中加工包含銑削及飛切。
37. 如請求項28、29、32及33中任一項之方法，其中該基板膜包含一黏附劑、一透明塑膠、一玻璃、一二向色塗層、一散射材料、一反射式偏振器、一吸收偏振器、一多層光學膜、一延遲器、一反射體、一回向反射體、一微結構化材料、一雙凸結構化材料、一菲涅耳結構化材料、一吸收體，或其一組合。
38. 如請求項28、29、32及33中任一項之方法，其進一步包含藉由用雷射切割、鋸切、銑削、飛切或其一組合分割基板膜、該第一連接盤區域與該第二連接盤區域來單一化該光學元件陣列。
39. 一種光學元件陣列，其包含：一平坦光學堆疊；及加工至該平坦光學堆疊中之複數個第一結構，該複數個第一結構中之每一者具有毗鄰該平坦光學堆疊之一主要表面的一第一表面及連接鄰近之第一結構的平行於該主要表面之實質上平坦的一第一連接盤區域。
40. 如請求項39之光學元件陣列，其進一步包含複數個第二加工結構，每一第二加工結構具有毗鄰該平坦光學堆疊之一對置主要 表面的一第二表面及連接鄰近之第二加工結構的一第二連接盤區域，其中該複數個該等第一加工結構與該等第二加工結構中之每一者配準地對準以形成實質上相同光學元件之一陣列。
41. 如請求項39之光學元件陣列，其中該平坦光學堆疊包含一黏附劑、一透明塑膠、一玻璃、一二向色塗層、一散射材料、一反射式偏振器、一吸收偏振器、一多層光學膜、一延遲器、一反射體、一回向反射體、一微結構化材料、一雙凸結構化材料、一菲涅耳結構化材料、一吸收體，或其一組合。