TW200817735A - Cartesian polarizers utilizing photo-aligned liquid crystals - Google Patents

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200817735 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本申請案一般而言係關於利用光校準液晶之笛卡兒偏光 板，且特定言之係關於用於光擷取單元之利用光校準液晶 聚合物之笛卡兒偏光板。 【先前技術】 光碟（CD)發明於1980年代以允許全數位記錄音訊信號。 用於音訊CD及/或CD-ROM之光學擷取單元（OPU)使用一近 紅外（NIR)780 nm半導體雷射來讀出編碼數位資訊。物鏡 之數值孔徑（NA)大約為0.45，從而取決於離碟片中心的徑 向距離而允許一測量為大約10 0 nm深、5 0 0 nm寬及8 5 0 nm 至3 5 0 0 nm長的凹坑（碟片上的一編碼單位）。 最初的商用數位多功能碟片（DVD)出現於1990年代，具 有至關重要的光學設計變化以允許大約為CD 3·5倍的一實 體記錄密度增加。該實體密度增益係藉有採用一更短波長 的半導體（SC)雷射（例如比較音訊CD中的780 nm近紅外頻 帶（NIR)，65 0 nm、660 nm紅頻帶等）與一更大NA透鏡（例 如要求一 0.6 mm厚DVD碟片之0·6 NA)。一向後相容 DVD/CD光碟擷取單元採用兩個封裝成一單一組件或離散 的雷射光源，其讀取光束係藉由偏極光束組合器（PBC)及/ 或二色光束組合器（DBC)來加以耦合。 DVD媒體格式之後繼者範圍從藍光碟片（BD)延伸至高密 度HD-DVD。在該些系統中，讀取/寫入SC雷射波長係進 一步減小至大約405〜410 nm藍紫頻帶而NA係增加至大約 123729.doc 200817735 0/5。在BD或HD-DVD向後相容…^/⑶系統中要求一 第三波長雷射(例如相對於前二者雷射共同封裝或離散)以 支援所有三個碟片媒體袼式。 多考圖1 員示先如技術3波長HD-DVD/D VD/CD光學 擷取單元(OPU)之一範例。_ 10包括一半導體雷射光源 陣列20(即顯示為三個離散雷射二極體（LD)，包括一 λ=78〇 nm的第一 LD 21、一 λ=660 nm的第：LD 22及一 λ=4〇5 nm 的第二LD 23)，其輸出係藉由一偏極光束組合器（pBC)立 方體陣列30來加以空間多工，經一透鏡系統35準直並藉由 一漏光鏡面40來折疊，之後經由一物鏡36而成像（聚焦）在 方疋轉碟片媒體42上的一單一”凹坑”區域上。漏光鏡面4〇允 許一較小部分（例如5%)的入射光束能量分流並經由另一透 鏡37而聚焦在一監控光二極體（PD)46上。 來自LD光源陣列20之輸出實質上係線性偏光（例如相對 於PBC斜邊表面，S，偏光）。在到達PBC立方體陣列30之前， 該些線性偏極光束係透過一低規袼偏光板陣列25而透射， 該偏光板陣列保護該等LD光源不受不必要的回授（例如，p， 偏光的光）的影響。一般而言，各偏光板25係一用於在一 偏光狀態下反射光而在正交偏光狀態下透射光之偏光分光 器。傳統上，該等防護性濾光片25係具有一 10:1偏光消光 比的簡單二色性吸收偏光板。 來自該等LD光源20之各光源之主光線係沿共用路徑49 而導向碟片媒體42。在到達四分之一波板（QWP)4 1之前， 該光係實質上線性偏光。在穿過QWP 41之後，該線性偏 123729.doc 200817735 光（LP)光係轉換成圓形偏光（CP)光。該cp光之偏手性取決 於該QWP之光軸定向（對於一給定8或！>偏光輸入）。在所示 範例中，將’S’偏光輸入至該qWP後，若該Qwp之慢軸相對 於PBC之p平面以逆時針（CCW)45。而校準，則在該Qwp之 出射口處產生一左手圓形（LHC)偏極光（LHC，具有一填斯 (Jones)向量[1 j]T/V2並在看著光束去往觀察者時假定直覺 RH-XYZ座標系統）。 在一預記錄CD及/或DVD碟片中，在存在一記錄凹坑之 一實體凹痕之情況下，在一凹坑與其周圍”平台，，之間的光 程長度差（為1/6至1/4波）提供至少部分破壞性干擾並減小 位於PBC立方體陣列3〇之第二埠處的主光二極體45所偵測 到的光。另一方面，缺乏一凹坑在其返回PB C立方體陣列 30過程中，在實質相同光功率下引起cp偏手性變化。該光 在兩趟_人中已由遠q Wp有效地加以變換以在其返回至pbc 陣列30過程中將最初8偏極光轉換成p偏極光。 在圖1所示組態中，在PBC陣列30之反射埠係用於沿共 用光路徑49來透射多iLD輸出之情況下，缺乏一凹坑發 信偏光轉換且偵測到一高PD輸出（開啟狀態）。最初Cd_da 紅皮書規格要求大於70%的反射率。此光實質上係p偏 極。存在一凹坑會在從該凹坑與周圍平台所反射之光之間 引起至少部分破壞性的干擾。最初CD-DA紅皮書規格要求 不超過28%的反射率。此截止狀態光不一定係完全ρ偏 極，由於其係繞射結果（例如儘管其兩次橫過QWP)。某些 截止狀悲S偏極光與ρ偏極光出現在pBC陣列3〇之反射埠處 123729.doc 200817735 並向LD陣列20打進。防護性遽光片陣列25係提供以阻障 不必要破壞性光干擾（例如p偏極光）此向LD陣列2〇行進。 如上述，傳統上所使用的該等防護性濾光片25係簡單的 一色性吸收偏光板。二色性偏光板（諸如1929年£乩Und 所研發之人造偏光片型染料片偏光板）藉由選擇性各向異 性吸收入射光來得到其雙衰減。由於此吸收，該些片狀偏 光板一般不適用於高功率應用。在圖丨所示向後相容 BD/HD-DVD 3波長〇pu系統中，在大約4〇5 nm下的藍紫光 在用作一寫入光束時可具有一在1〇〇與5〇〇 mW之間的功率 位準。除此高功率外，相對較短的波長可能會引起該等染 料片偏光板之光致損壞。 不幸的係，一適當代替物之選擇一直不甚顯著。儘管採 用膠合稜鏡形式之無機非吸收性晶體偏光板（例如Glan_ Thomson或Glan-Taylor晶體偏光板）更耐久，但其也更昂 貴。同樣地，MacNeille型偏光分光器（其依賴於針對該等 偏光狀態之一以布魯爾（Brewer)角定向的一四分之一波各 向同性材料層堆疊）以及諸如M〇Xtek所提供之該等線栅偏 光板係相對較昂貴。 經常用於各種應用的一反射性偏光板係由3]^提供的多 層聚合物膜。類似於線柵偏光板，此多層聚合物膜係一笛 卡兒偏光板。在一笛卡兒偏光板中，反射及透射光束之偏 光係參照不變數，一般係該笛卡兒偏光板之正交主軸。一 般而言，該等發射及透射光束之偏光實質上獨立於入射 角。因而，笛卡兒偏光板經常與較佳張角相關聯。 123729.doc 200817735 在該3M笛卡兒偏光板中，該多層光學膜包括一六 向同性及雙折射聚合物材料堆疊。該等雙 各 — 丨研笊合物材料 係一般貫質上經組態為A板延遲板，而一般 为又選擇該等各向 同性材料，以具有與該等雙折射聚合物材料之一折射率 質上相同的折射率。或者，該多層光學臈包括一分別組能 成A板延遲板與C板延遲板之交替雙折射聚合物材

疊。應注意’’亥交替各向同性及/或雙折射聚合物材料堆 疊使用常稱為巨雙折射光學元件（GB〇)效應者。 的 係’該交替的各向同性及/或雙折射層系列_般係由聚人 物擠壓來產生並涉及機械延展該等聚合物來引發雙折射。 由此，該偏光膜易受光致及熱致劣化的影響，故用於一向 後相容BD/HD-DVD 3波長OPU系統不甚理想。 一反射性省卡兒偏光板之另一範例係基於一膽固醇液晶 (ChLC)。在一ChLC偏光板中，該等ChLC分子係排序成用 以形成一具有間距p之螺旋狀結構。該ChLC偏光板在一對 應於ChLC間距之光距的波長下透射右手或左手圓形偏極 光。不被透射的光會被反射且以相對螺旋性而圓形偏光。 一般而言’該ChLC材料將夾置於兩個四分之一波延遲板 之間以將透射圓形偏極光轉換成線性偏極光。 還曾提出基於穩定液晶聚合物（LCP)之ChLC反射性偏光 板。LCP係一聚合物類型，其中液晶單體係沿主鏈（骨幹） 併入巨分子結構内或作為側鏈單元。LCP係一般經由機械 刷塗或光校準來校準。一般而言，光校準技術一般涉及在 一聚合物校準層内先施加一線性光可聚合（LPP)膜或一以 123729.doc -10- 200817735 偶氮為主染料。若使用一 LPP膜，則LPP媒介係沈積在一 基板上，接著在一升高溫度下加以固化。接著將該固化膜 經受偏極紫外光以獲得校準。接著使用一交聯步驟來固定 該校準。一旦校準此感光層，便在該LPP層上施加（例如旋 塗）LCP層。如此項技術者所熟知，LCP層一般包括可交聯 液晶單體、低聚物或具有交聯基團之聚合物先驅物。一旦 . 該LCP層與該LPP膜之定向校準，接著便藉由曝光於未偏 / 極紫外光來交聯該LCP層。該校準層聚合物之光化學交聯 與該等LCP分子之後續交聯係期望用以在高功率照明及短 波長雷射曝光下改良偏光板可靠性。 由穩定LCP媒介所形成之ChLC反射性偏光板一直用於各 種液晶顯示器（LCD)投射系統。在該些系統中，一般將該 等偏光板製造成寬頻反射性偏光板，因而相對於二色性吸 收偏光板而言較昂貴。特定言之，該ChLC層一般製造有 而度頻擾的螺旋狀間距，但該等兩個以上四分之一波延 ( 遲板係設計成消色差，使得該反射性偏光板面向於所有 紅、綠及藍（RGB)波長通道（例如中心波長士1〇〇/〇)。事實 上’本發明者清楚地瞭解，在向後相容CD/DVD OPU系統 • 中，在用MBE^HD_DVD通道之極短波長（例如405 nm)下 未曾用過ChLC反射性偏光板。 【發明内容】 本發明係關於利用光校準液晶之笛卡兒偏光板，且明確 而言係關於用於光擷取單元之利用光校準液晶聚合物之笛 卡兒偏光板。—般而言，該等笛卡兒偏光板係由-液晶聚 123729.doc -11- 200817735 合物（LCP)材料所形成，該材料已由一光定向校準層（例如 一線性光可聚合（LPP)膜）校準並交聯成一聚合物主體。 依據本發明之一具體實施例，該等LCP分子展現一膽固 酵相並耦合至一或多個四分之一波延遲板。較有利的係， OPU之窄帶要求（例如中心波長土2%)意味著一非消色差單 層四分之一波延遲板及非頻擾週期ChLC層構造係足夠， 從而減小反射性ChLC偏光板之成本。 依據本發明之另一具體實施例，該等LCP分子係用於使 用巨雙折射光學元件（GBO)效應來形成一多層堆疊。較有 利的係’由於交聯液晶聚合物而非機械延展提供雙折射， 故期望該反射性偏光板在短波長/高功率雷射曝光下展現 改良可靠性。此外較有利的係，由於該OPU系統在相對較 短波長（例如405 nm)下使用一窄帶偏極光，故該多層堆疊 將會要求相對細薄的層，因而可使用旋塗技術而非先前技 術中所使用的聚合物擠壓技術來形成。 較便利的係，該些以LCP為主的笛卡兒反射性偏光板相 對於介電偏光板而言具有改良張角並可在法線入射下使 用。 依據本發明之一方面，提供一種笛卡兒偏光板，其包 含：一透明基板；及在該透明基板之一第一表面上層疊的 至少三個雙折射元件，各雙折射元件包括：一聚合光校準 杈準層，及一交聯液晶聚合物層，其中選擇該等三個雙折 射元件之各元件之光學厚度，使得該笛卡兒偏光板在一預 定波長下透射具有一第一偏光之光，並在該預定波長下反 ^3729.(100 -12- 200817735 射具有一第二正交偏光之光，在該預定波長下透射之光係 發射自在一光學擷取單元内的一雷射二極體。 依據本發明之一方面，提供一種製造一笛卡兒偏光板之 方法’其包含以下步驟：提供在一透明基板上層疊的至少 二個雙折射元件，各雙折射元件包括··一聚合光校準校準 層；及一交聯液晶聚合物層，其中選擇該等三個雙折射元 件之各元件之光學厚度，使得該笛卡兒偏光板在一預定波 長下透射具有一第一偏光之光，並在該預定波長下反射具 有一第二正交偏光之光，在該預定波長下透射之光係發射 自在一光學擷取單元内的一雷射二極體。 、子於下面所疋義之術語，應適用該些定義，除非在申請 專利範圍中或在本說明書中他處給出不同定義。 術浯雙折射”應理解為係指具有多個不同的折射率。一

兩個正交偏光之間的一相位差。

術語”單軸”應理解為係指具有二 術語”單軸 』丹何语”延遲”互換。 二不同折射率（例如， y 123729.doc -13 - 200817735 nx、ny與ηζ中之至少二者係實質上相等）。 術語”平面内，，應理解為說明平行於組件平面 内雙折射、平面内延遲等。 術語"平面外"應理解為說明平行於短件法線 外雙折射、平面外延遲等。 術語"平面内延遲作用，，應理解為係指二正交 率之間的差乘以光學元件厚度之乘積。 Γ 例如平面 例如平面 術語”平面外延遲作用"應理解為係指沿光學元件厚度方 向（ζ方向）之折射率與一平面内折射 又 度之乘藉^ ^ a 差乘以光學元件厚 =粟積。或者是，此術語應理解為係指沿光學元件厚度 向（Z方向）之折射率與平面内折射率 學元件厚度之乘積。 I差：以先 j語"A板”應理解為包括—其光轴或C軸平行於板平面而 杈準之光學延遲板。

術語"C板：，應理解為包括一其c軸平行於板法線方向而校 準之光學延遲板（即非f折射率n e之軸係垂直於該光學延遲 板之平面)。在非常折射率ne大於正常指數η。之情況下— C板係視為正’而在非常指數^小於正常指數η。之情況下 視為負。或者’在延遲隨入射角增加而增加之情況下-C 板視為正，並在延遲隨入射角減小而減小之情況下視為 負。 術語”0板”應理解為包括一其非常轴（即其光轴或c轴）相 對於板平面成-斜角而定向之光學延遲板。 術語，Τ偏光"應理解為表示平行於入射平面而校準之線 123729.doc -14- 200817735 性偏光。 術語，，s偏光"應理解為表示正交於入射平面而校準之線 性偏光。 【實施方式】 參考圖2，顯示依據本發明之一具體實施例一在一 〇pu 中用作-防護性濾光片之反射性偏光板。反射性偏光板5〇 包括一膽固醇液晶（ChLC)薄膜層51，其係置放於一第一四 分之一波板（QWP) 54B與一第二QWP 54A之間，並耦合至 一透明基板5 9。可選第一抗反射（AR)塗層5 2與第二抗反射 塗層5 3係置放於該三層堆疊/裝配件之外表面上以改良透 射偏光之透射。一可遥硬塗布材料（例如漆，未顯示）係旋 塗於該三層堆豐/裝配件上以提供刮痕、紫外光及潮濕防 護。 該三層QWP/ChLC/QWP堆疊54A/51/54B用作一笛卡兒反 射性偏光板。該等三層54A/51/54B之各層系使用光校準液 晶來製造。更明確而言，該等三層54A/5 1/54B之各層係藉 由先提供一校準膜（例如一線性光可聚合（Lpp)膜，其已在 一升尚溫度下固化並經受偏光紫外光以獲得校準），跟隨 對應LCP層，來加以製造。一般而言，各lcp層將包括可 交聯液晶單體、低聚物或具有可交聯基團之聚合物先驅 物。一旦已施加該等LCP層之各層並加以正確定向，便藉 由曝光於未偏極紫外光來交聯。該校準層聚合物之光化學 交聯與該等LCP分子之後續交聯係期望用以在高功率照明 與短波長雷射曝光下改良偏光板可靠性。應注意，為了簡 123729.doc •15- 200817735 化圖式，未顯示該等各層均與其旋塗基板相鄰的光校準 層。 在操作中，帶有經定義之一中心波長與帶寬的光55係在 一半錐體大小ΔΘ下，以一入射角θ56，沿χζ平面入射在偏 光板50上。第一qWP 54Β之慢/快軸相對於錐體中心光線 之入射平面成大約±45。校準。該光係從，s，及，ρ，線性偏光 (LP)轉換成圓形偏光（cp)。該cp之偏手性（相對於時間偏 光橢圓為左手（LH)或右手（RH))由該第一 qwP之校準來規 疋。例如，將S’偏光輸入至該第一 QWP後，若該QWP之慢 軸相對於该ChLC偏光板之p平面成逆時針（ccw)45。校準， 則在該第一 QWP之出射口處產生一左手圓形偏光（看著光 束去往觀察者時假定直覺RH-XYZ座標系統）。具有相反偏 手性之光係由該第一QWP透射以獲得一，p，偏光入射。此假 定該ChLC層之布拉格（Bragg)反射頻帶係校準所需波長頻 帶。對於匹配該ChLC層之空間偏手性的圓形偏極光，會 反射此光。一膽固醇鏡面不同於一金屬或介電鏡面而運 作，在於反射光在圓形偏光之偏手性上不會改變（參考膽 固醇螺旋狀扭曲與圓形偏極光束二者之空間偏手性）。例 如，在一RH(空間扭曲）ChLC中，從透射輪出側查看時， LC指示器之方位角以一ccw方式而扭曲。對於一觀察者 而言，該空間LC扭曲遵循一 RH螺旋（順時針，cw)。因 此，在該ChLC膜遭遇一空間CCW圓形偏光（相對於查看該 光束）之情況下建立一駐波。該ChLC膜反射一空間ccw圓 形或一時間CW圓形偏光。該時間（：貿圓形偏光相對於該 123729.doc -16- 200817735 RH-ΧΥΖ座標集係左手圓形（LHC)偏極光。 不論該ChLC層之圓形偏手性，反射光保持其圓形偏 光。在第二趟透過第一 QWP層54B透射時，相對於新RH-XYZ座仏糸統之慢轴定向係左右逆反。因此，打消兩次穿 越該第一 QWP之淨效應。反射光會回復其線性偏光狀態。 為使透射光回復其最初線性偏光，該第二QWp 54A還需在 交叉轴處校準該第一 QWP 54B。依此方式，可反轉chLC 偏光板50。ChLC偏光板50可經組態用以透射任一線性偏 光。 應注意，膽固醇層50—般係一橢圓形偏光板。來自該膽 固醇層之該等反射及透射光束之橢圓率較佳的係在土〇·8至 ±1之間且更佳的係在±〇·9至±1之間。同樣地，在膽固醇層 50之任一側上的四分之一延遲板54Α/54Β只將線性偏光變 換成橢圓形偏光（即在一特定情況下成圓形偏光），反之亦 然。對於所需頻帶内的所有波長，延遲較佳的係在四分之 一波延遲之90°/。内且更佳的係在四分之一波延遲之95〇乂 内。該偏光變換延遲板堆疊之慢/快軸較佳的係以±45度校 準，一較佳谷限為土5度，或更佳的係在一 ±1%容限内。為 了從S偏光透射切換至ρ偏光透射，以光校準液晶為主的笛 卡兒偏光板只須切換該等兩個qWP片斷之定向，同時保持 ChLC螺旋之偏手性或保持相同的Qwp慢/快軸定向並逆反 ChLC螺旋之偏手性。此外，在需要一左手或右手圓形偏 光輸出（或更一般而言橢圓形偏光）時，不需要更靠近該笛 卡兒偏光板之出射侧的qWp層/堆疊。作為一不同類、非 123729.doc 200817735 對稱性圓形偏光板，該以光校準LC為主QWP/膽固醇LC裝 置的延遲板層與偏光板層以一與一般圓形偏光板逆反之序 列排序，一般圓形偏光板係藉由在一 QWP層/堆疊前面配 置一線性反射性/吸收性偏光板來加以構造。 在上述具體實施例中，該三層QWP/ChLC/QWP膜係旋塗 於基板59之一第一表面上。依據另一具體實施例，該等三 層係分佈於一或兩個基板之多個表面上。若使用兩個基 板，則使用一環氧樹脂層將該等兩個基板接合在一起。 應注意，在上述具體實施例之各具體實施例中所述之該 荨反射性ChLC偏光板提供在光學擷取單元（〇pu)中使用二 色性吸收濾光片之一經濟性替代例。更明確而言，在〇PU 中所使用之該等防護性濾光片之窄帶要求（例如中心波長 ±2%)意味著一非消色差單層四分之一波延遲板及非頻擾週 期ChLC層構造係足夠’從而減小該反射性偏光板之成 本。而且，用於該等上述具體實施例之該等反射性ChLC 偏光板較有利的係相對於錐體中心軸以法線入射而校準。 例如，在參考圖1所述之OPU系統中，該ChLC偏光板將會 透射垂直偏光（相對於PBC斜邊’Sf)58並反射水平偏光（相對 於PBC斜邊，P，）57。 一類似於圖2所示之反射性偏光板之理論透射及反射頻 谱係分別如圖3及4所不。在該模型中，4x4矩陣演算法係 用於計算對於405 nm波長，一具有10個各245 nm膽固醇間 距之法線入射膽固醇偏光板與兩個四分之一波延遲板（即 非消色差四分之一波延遲板）之’S’及’P，透射率及反射率。 123729.doc •18· 200817735 該等三個層之整體厚度（加上其個別的校準層）大約為4 μπι。各四分之一波層具有一 {n。，指數為ρ 61，i 75)之 LCP，而該ChLC在中心波長4〇5 nm下具有{n。，指數為 {1·59，174}。在該數字模型中利用該些lcp混合物之完全 散佈。圖3說明在±7。半錐角下評估的Qwp/chLC/QWP偏光 板之透射頻譜，而圖4說明在±7。半錐角下評估的 QWP/ChLC/QWP偏光板之反射率頻譜。顯然，此偏光板在 ±2%帶寬（397 nm至413 nm波長範圍）上容易地滿足一雷射 二極體防護性濾光片之10:1偏光對比。應注意，軸上頻譜 極類似於7度錐體平均頻譜，從而確認較佳張角一般與笛 卡兒偏光板相關聯。 在上述具體實施例中，該等LCP分子展現一膽固醇相並 耦合至一或多個四分之一波延遲板。依據本發明之其他具 體貫％例’該等LCP分子係用於使用GBO效應來形成一多 層堆疊。 巨雙折射光學元件（GBO)最初係關於多層鏡面而論述 的’在該等鏡面係使用在其折射率上展現一較大雙折射之 聚合物來製造時，該等鏡面隨入射角增加而維持或增加其 反射率（例如參見Weber等人”在多層聚合物鏡面中的巨雙 折射光學元件””科學”，287，第2451至2456頁，2〇〇〇年， 其係以引用形式併入本文）。GBO效應係視為光學設計上 的一明顯進步，在於可任意調整一塗布基板之布魯爾 (Brewster)角（即p偏極光之反射率變成零之角度），且特定 言之其可設計成極大或甚至不存在。因此，一以一角度入 123729.doc •19- 200817735 射之光束不再需要在大約布魯爾角條件下主要透射，p，偏光 並主要反射's’偏光。反之’可藉由膜校準來設定透射及反 射偏光。換言之’入射平面係與該等透射及反射偏光軸解 麵0 一 GBO偏光板之主要缺點係帶寬及反射率。在傳統介電 薄膜及GB⑽m反射㈣—般設計成為-四分 之-波(QW)堆疊。一追蹤帶寬之便利度量係定義反射率 隨著添加更多QW光學厚度層間而增加的兩波長點。 Αλ ”2 一 η2 (1) 其中ΔλΑ。係近似部分f寬，^ηι，η2}係在中心波長〜下 該等二QW層之折射率。 若該QW堆疊包括具有一中心波長55〇 nm的交替矽石/氧 化鈕層，則分別假定矽石與氧化鈕的指數為146及2 2,部 分帶寬將大約為26%。反之，分別假定正常及非常指數為 1.5與1·6時，一單軸雙折射率Qw堆疊具有大約4%的部分 f寬。甚至一 {1.50，1.80}的極高雙折射材料具有一僅 11·5 /〇的部分▼寬。帶寬不足一般藉由漸進地改變卩貿厚度 來解決（例如頻擾QW厚度，從而有效地改變該等卩臂片^ 之波長中心）。 反射率係藉由以下而與電壓駐波比v有關， ㈣2 U + lJ (2) 其中’用於一na/tKLHyVnsQW堆疊設計之V係， 123729.doc -20- (3) 200817735 / \2p v = ~ ·υ ) ns na (I nH}分別係該等QW層”L"與"H"之低及高折射 ^}係周邊環境及基板指數，而—、在該堆疊内的,,⑽層’ 大U:上述氧化⑽石介電堆疊，指數對比ηκ/η: 來提供足夠反射率 。相比之下，上述傳統單軸雙折射堆疊具有一 1〇7 =2之指數對比。換言之，該gb〇堆疊需要多得多的層 參考圖5，基於該GB〇效應，顯示依據本發明之一具體 實施例-在-0PU中用作一防護性濾光片之反射性偏光 板。反射性偏光板100，其具有—交替A板/C板組態，包括 在透明基板109之一第一表面上置放之一 QW光校準雙折 Hum Qw堆疊1G1包括—包括―第—雙折射材 料之第-複數個元件，其係與一包括一第二雙折射材料之 卜、复數個元件父替。在該第一複數個元件中的各元件 (例如103)具有一第一實體厚度&、一第一雙折射率集 {以。，nle}，並作為一八板延遲板而定向，其光軸平行於X 軸在忒第一複數個元件中的各元件（例如丨〇2)具有一第二 實體厚度旬、-第二雙折射率集{n2。，n2e}，並作為-C板 I遲板而疋向，其光軸平行於Z軸。在該第一及第二複數 個兀件中的各兀件係光學延遲板。在錐體中心處的標稱入 射角Θ以及標摇φ、、、士 中〜波長下，在該第一及第二複數個雙折 射兀件中各兀件之光學厚度大約對應於一 qw。 在刼作中，定義一中心波長與一帶寬的光105係在一半 123729.doc -21 . 200817735 錐體大小ΔΘ下，以一角度θ 106，沿XZ平面入射在反射性 偏光板100上。在該等兩個組成延遲板之定向如裝置1〇〇内 所示之情況下，主要透射S偏光1 〇8，而主要反射ρ偏光 107。因此，此反射性偏光板係稱為一 s偏光板。 S偏光板100之一基本單元之一三維透視圖係如圖6所 示。該基本單元，其包括一第一光學延遲板元件1〇3與一 第二光學延遲板元件102，係經組態用以在錐體中心處的 標稱入射角Θ及在標稱中心波長下具有半波光學厚度 (HWOT)。對於一在該第一複數個元件中組態成八板而在該 第二複數個元件中組態成C板之正單軸材料（例如，如圖5 所示），依據以下，使用該等第一及第二雙折射材料之正 常及非常指數與中心波長來計算半波光學厚度 (HWOT)： 一Sin2⑼-sin2词=λ〇/2,⑷ 其中nle=n2e、⑴。％。且nie>ni。·同樣的，對於一在該複數個 第一元件中組態成A板而在該第二複數個元件中組態成匸 板之負單軸晶體（圓盤狀指數光率體，此處未顯示），還使

而相關。

續重複單元之中心 寻笫一及第二雙折射材料。視需要地，連 〜波長係k跨該偏光板之厚度而變化（例 123729.doc -22· 200817735 如，HWOT係頻擾，使得更靠近膜出口之重複單元之中心 波長係更短而更靠近基板之重複單元之中心波長係更長， 反之亦然）。比較中心重複單元，對於最外面重複單元， 一典型頻擾部分係小於±1 0%。 作為一笛卡兒S偏光板，該等第一及第二雙折射材料將 在P平面内展現一指數差並在s平面内具有幾乎匹配的指 數。四分之一波光學厚度（QWOT)係沿P平面針對該複數個 第一及第二元件二者而計算（即依據一高反射器堆 疊）。該複數個第一及第二元件之該等Z方向指數影響法線 外偏光板效能及其角帶寬。因此，應明智地選擇該等第一 及第二雙折射材料應以獲得目標效能。 應注意，一笛卡兒反射性偏光板（諸如圖5所示之交替 A/C板偏光板）不將透射及反射偏光軸束缚於並行或正交於 入射平面。為了說明本發明之目的，p平面係平行於系統 XZ平面，系統χΖ平面係平行於圖5内所繪製之平面。同樣 地’ S平面係平行於系統ΥΖ平面而其係垂直於圖$中所繪 製之平面。 在參考圖5及6所示之具體實施例中，該等a板元件使其 光軸平行於X軸而校準。或者，該偏光板可經組態使得該 等A板元件使其光軸平行於γ轴而校準。 參考圖7’基於该GBO效應’顯不依據本發明之另一且 體實施例一在一 OPU中用作一防護性濾光片之反射性偏光 板。該反射性偏光板110，其具有一交替A板/C板組態，包 括在一透明基板119之一第一表面上置放之一 〇|光校準雙 123729.doc -23- 200817735 折射元件堆疊lu。Qw堆疊lu包括一由一第一雙折射材 料所形成之第一複數個元件，其與一由一第二雙折射材料 形成之第二複數個元件交替。在該第一複數個元件中的各 元件（例如113)具有一第一實體厚度di、一第一雙折射率集 (ni〇’ nle}，並作為一 A板延遲板而定向，其光軸平行於γ 軸。在該第二複數個元件中的各元件（例如112)具有一第二 貫體厚度L、一第二雙折射率集（Μ。，，並作為一。板 延遲板而定向，其光軸平行於Z軸。在該第一及第二複數 個元件中的各元件係光學延遲板。在錐體中心處的標稱入 射角Θ以及標稱中心波長下，在該第一及第二複數個雙折 射7G件中各元件之光學厚度大約對應於一 QW。 在操作中，定義一中心波長與一帶寬的光i丨5係在一半 錐體大小ΔΘ下，以一入射角㊀116，沿χζ平面入射在反射 性偏光板11 0上。在該等兩個組成延遲板之定向如裝置1 ^ 〇 所不之情況下，主要透射Ρ偏光118，而主要反射s偏光 11 7。因此，此反射性偏光板係稱為一 ρ偏光板。 Ρ偏光板11 0之一基本單元之一三維透視圖係如圖8所 示。該基本單元（其包括一第一光學延遲板元件113與一第 二光學延遲板元件112)係經組態用以在錐體中心處的標稱 入射角Θ及標稱中心波長下具有半波光學厚度（HW0T)。對 於一在該第一複數個元件中組態成A板而在該第二複數個 元件中組悲成C板之正單軸材料（例如如圖7所示），依據以 下’使用該等第一及第二雙折射材料之正常及非常指數與 中心波長λ0來計算半波光學厚度（Hw〇T): 123729.doc -24- 200817735 (5) ~sin^)+ d2^j{n2o)2 ~8ΐη2(6>)=:λ〇/25 其中nle=n2e、nl0=n2。且nie>ni。。同樣地，對於一在該複數 個第一 το件中組態成A板而在該第二複數個元件中組態成 C板之負單軸晶體（圓盤狀指數光率體，此處未顯示），還 使用等式（5)，使用第一及第二雙折射率材料之正常及非常 指數來計算HWOT，但該些係藉由nie=ri2e、ηι^η2且 。而相關。在一p偏光板之情況下，8偏光始終與該等 層介面相切。然而，各元件之相位厚度利用一類似於一各 向同性層之表達式。 一般而言，任何兩個單軸及/或雙軸雙折射層可在該基 本單元中用作δ亥專弟一及弟二雙折射材料。視需要地，連 縯重複單元之中心波長係橫跨該偏光板之厚度而變化（例 如，HWOT係頻擾，使得更靠近膜出口之重複單元之中心 波長係更短而更靠近基板之重複單元之中心波長係更長， 反之亦然）。比較中心重複單元，對於最外部重複單元， 一典型頻擾部分係小於土 1 〇0/〇。 分別在參考圖5及7所述之該等8及ρ偏光板之各偏光板 中’說明其光軸平行於X軸或γ軸而校準之該等Α板元件。 實務中，分別對於該A板及C板延遲板，該等A板及c板延 遲板元件二者可不使其轴真實定向於基板平面内及正交於 基板平面内而校準。在此情形下，該光校準、光固化笛卡 兒偏光板更一般地表示為交替小角度傾斜〇板及大角度傾 斜〇板元件。 ' 參考圖9，基於該GBO效應，顯示依據本發明之一 乃一具 123729.doc -25- 200817735 體實施例一在一0PU中用作一防護性濾光片之反射性偏光 板。反射性偏光板12〇，其具有一交替〇板/〇板組態，包括 在一透明基板129之一第一表面上置放之一 qW光校準雙折 射元件堆疊121。QW堆疊1-21包括一由一第一雙折射材料 形成之第一複數個元件，其與一由一第二雙折射材料形成 之第二複數個元件交替。在該第一複數個元件中的各元件 (例如123)具有一第一實體厚度旬、一第一雙折射率集 {ni〇’nle}，並作為一 〇板延遲板而定向，其光軸與基板平 面形成小於4 5度的一銳角，且其光軸係平行於χζ座標平 面。在該第二複數個元件中的各元件（例如122)具有一第二 實體厚度旬、一第二雙折射率集{n2。，n2e}，並作為一 〇板 延遲板而定向，其光轴與基板平面形成大於45度的一銳 角’且其光軸係平行或垂直於XZ平面。在該第一及第二 複數個元件中的各元件係光學延遲板。在錐體中心處的標 稱入射角Θ以及標稱中心波長下，在該第一及第二複數個 雙折射元件中各元件之光學厚度大約對應於一 QW。 在操作中，定義一中心波長與一帶寬的光125係在一半 錐體大小ΔΘ下，以一入射角Θ 126，沿XZ平面入射在反射 性偏光板120上。在該等兩個組成延遲板之定向如裝置1 内所示之情況下，主要透射S偏光128，而主要反射p偏光 127。因此，此反射性偏光板係稱為一 s偏光板。 該第一複數個延遲板元件及該第二複數個延遲板元件之 光軸分別與基板平面及基板法線之偏差係小於4 5度，更佳 的係小於15度且更佳的係小於5度。一般而言，光軸校準 123729.doc -26- 200817735 偏差係该光校準、光固於制# 九固化製私之一人為因素且係所使用雙 折射及光校準材料之—參數。儘管更多涉及對於_法線外 入射光沿該等系統ΧΥΖ座標具有傾斜光軸之該些雙折射元 件之有效彳a數’但其可使用—以4χ4矩陣為主的計算演算 法來加以=評估’其中對於法線人射光之料指數係藉 由以下來計算： 〜 n2l0 5 (6a) niy=nl0, kW]2 sin2M丄 cos2(久)^ 4 及 (6b) (6c) 其"丨,係該複數個第一延遲板元件之光軸之平面外傾斜， 而（nlx，nly’ r^係沿X、YA z主軸的該〇板之產生折射率。 可找到-類似集合(n2x，n2y，η。運算式用於該第二複數個 延遲板元件。在法線入射時，當

Mx+d2nlx = XQ/2, ⑺ 及當沿s平面之該等指數幾乎匹配（即n2ywniy)時，獲得 HWOT。 一般而言，任何兩個單軸及/或雙軸雙折射層可在該基 ^單元μ作該等第—及第二雙折射材料。視f要地，連 、’只重複單元之中心波長係橫跨該偏光板之厚度而變化（例 如，HWOT係頻擾，使得更靠近媒出口之重複單元之中心 波長係更短而更靠近基板之重複單元之中心波長係更長， 123729.doc -27- 200817735 反之亦然）。比較中心重複單元，對於最外部重複單元， 一典型頻擾部分係小於±1 〇%。 在參考圖9所述之具體實施例中，交替小角度傾斜〇板元 件及大角度傾斜〇板元件形成一 S偏光板。或者，該等交替 小角度傾斜0板元件及大角度傾斜Ο板元件可形成一 P偏光 板0 參考圖10，基於該GB Ο效應，顯示依據本發明之另一具

體實施例一在一 OPU中用作一防護性濾光片之反射性偏光 板。反射性偏光板130，其具有一交替〇板/〇板组態，包括 在一透明基板139之一第一表面上置放之一 qw光校準雙折 射元件堆疊131。QW堆疊131包括一由一第一雙折射材料 所形成之第一複數個元件，其與一由一第二雙折射材料所 形成之苐二複數個元件交替。在該第一複數個元件中的各 元件（例如133)具有一第一實體厚度dl、一第一雙折射率集 {nl0，nle}，並作為一 〇板延遲板而定向，其慢軸平行於γζ 平面。在該第二複數個元件中的各元件（例如丨32)具有一第 二實體厚度d,、一第二雙折射率集{1^。，η^}，並作為一平 行或垂直於ΧΖ平面（顯示平行）之〇板延遲板而定向。應注 意，在該第一複數個元件内的各〇板（例如133)具有一比一 平面外組件更大的平面内延遲組件，而在該第二複數個元 件中的各0板（例如132)具有一比平面内延遲組件更大的平 面外組件。 帶寬的光135係在一半 沿ΧΖ平面入射在反射 在操作中’定義一中心波長與一 錐體大小ΔΘ下，以一入射角θ 136， 123729.doc -28- 200817735 性偏光板130上。在該等兩個組成延遲板之定向如裝置i3〇 所示之情況下，主要透射P偏光138，而主要反射s偏光 137。因此，此反射性偏光板係稱為一 光板。 該第一複數個延遲板元件及該第二複數個延遲板元件之 光軸分別與基板平面及基板法線之偏差係小於45度，更佳 的係小於15度且更佳的係小於5度。一般而言，光軸校準 偏差係該光校準m製程之—人為因素且係所使用雙 折射及光校準材料之—參數。儘管更多涉及對於_法線外 入射光沿該等系統XYZ座標具有傾斜光軸之該些雙折射元 件之有效扣數，但其可使用一以4χ4矩陣為主的計算演算 法來加以適當評估，其中對於法線入射光之該等指數係由 以下給出， (7a) - <， (7b) < < A (7c) t係該複數個第一 •延遲板元件之光軸之 找到類似ρ(η ㈣制板之產生折射率。可 板元件二、。2x，n2y，η2ζ)運算式用於該第二複數個延遲 板几件。在法線入射時，當 ^+^2,-λ〇/23 (8) 及富沿Ρ平面之該箄 曰 乎匹配（即η2χ»η1χ)時，獲得 123729.doc -29- 200817735 HWOT 〇 一般而言，任何兩個單軸及/或雙軸雙折射層可在該基 ^單元中料該等第—及第二雙折射材料。視需要地，連 ’’’I重複單元之中心波長係橫跨該偏光板之厚度而變化（例 如HWOT係頻擾，使得更靠近膜出口之重複單元之中心 波長係更短而更靠近基板之重複單元之中心波長係更長， 反之亦然）。比較中心重複單元時，對於最外部重複單 ' 元’一典型頻擾部分係小於±1 0%。 在參考圖5、7、9及10所示及/或所述之該等具體實施例 之各具體實施例中，各A板、C板及/或〇板要求一專用校 準層，出於說明目的，將其從圖示中省略。用於各校準層 之光化學針對不同層材料/定向係相同或不同的。 參考圖11，顯示圖5所示s偏光板100之基本單元之一示 意圖’其包括該等校準層。基本單元1〇1包括第一 A板光學 延遲板元件103及第二C板光學延遲元件102。a板延遲板 元件103包括一雙折射層1〇32，其具有一第一實體厚度 di、一弟一雙折射率集{n〗。，nle} ’且作為一光軸平行於X 軸之A板而定向、及一非雙折射（或極弱雙折射）層丨〇3 i， 其具有^一苐二層厚度I與一第三各向同性折射率;Q3。此層 1031係用以在光曝光時定向（校準）A板層1032。同樣地，C 板延遲板元件102包括一雙折射層1〇22，其具有一第二實 體厚度ch、一第二雙折射率集{n2。，η^}，且作為一光軸平 行於Ζ軸之C板而定向、及一非雙折射（或極弱雙折射）層 1021，其具有一第四層厚度心與第四各向同性折射率η4。 123729.doc -30- 200817735 此層1021係用以在光曝光時定向（校準）匸板層i〇22。 基本單元1 〇 1係經組態用以在錐體中心處的標稱入射角Θ 及標稱中心波長下具有半波光學厚度（HW〇T)。更明確而 言，在錐體中心處的標稱入射角Θ及標稱中心波長下，層 1032、1031、1022及1021之光學厚度相加至一 HWOT，給 定為 式 ΐ‘。)2‘2 ⑻ + 咖2(句+ ^Vij-sin2(^)+ 洛J-sin2 ⑻=λ〇/2, (9) 其中θ係空氣中入射角；對於折射率〜的浸沒媒介中的入 射，sin(e)由 nasin(0)來替換。 在實務中，第三各向同性層1031與第四各向同性層1〇21 在置放於C板層1022之任一側時修改該三重層的等效指 數。若如在（例如）一般光校準、光固化延遲板製程中所應 用，該等兩個校準層103 1 /1 〇21係由相同材料形成，則該 二重層1031/1022/1021可近似為一赫平（]9^1^11)等效卩貿層 1011。若雙折射A板層1〇32與雙折射c板層1〇22在正交光 軸校準下利用相同材料，則須小心使用極細薄的校準層 1031及1021。作為一範例，若該等雙折射層1〇32/1〇22係 在 λ=405 nm 下具有{ni。，nie}&{n2。，n2e}&{161，l7y 之 LCP材料而該等校準層]係在λ=4〇5 下具有 n^4為1·69之各向同性聚合物，則一僅5 nm校準層厚度 (在C板1022之任一側）將該三重層之軸上有效折射率變成 1.615，而一大約1〇 nm的校準層厚度（在^&l〇22之任_側） 123729.doc 200817735 H 4層之軸上有致指數變成1.63。偏光板以法線入射 而運作時，該r番恳 $續之赫平指數須標稱上匹配A板層之正 吊折射率。類似地，該三重層之等效指數還標稱匹配在使 偏光板以法線外人射操作之角度下的A板有效指數。因 此’一微小指數失配轉譯成透射偏光（例如S偏光）損失。 類似於圖11所不之基本單元可說明用於參考圖7、9及10 所述之偏光板’該等雙折射層之組態可理解為一 A板、c 板及/或Ο板組合。例如，在圖丨丨所示之具體實施例中，該 A板層可以係具有一較小平面外傾斜之〇板，使得該層 之平面内延遲組件係大於其平面外延遲組件及/或該C板可 以係一具有一極大平面外傾斜之〇板，使得該平面外延遲 組件係大於其平面内延遲組件。在各情況下，二延遲板元 件之基本單元係重複以提供對應偏光板。 參考圖12，顯示在χ=4〇5 nm頻帶上在法線入射下中心定 位的兩個A/C板S偏光板之理論透射頻譜。該等A/c板偏光 板係使用50個重複A板/C板基本單元及其5 nm實體厚度的 相關聯校準層來加以模型化。模型化該等A板、c板及校 準層之全折射率散佈特性。各基本/重複單元包括在λ=405 nm下折射率為（161，175}的正單軸LCp材料與在入=4〇5 nm下折射率ι·69之光校準聚合物材料。 在未頻擾範例中，該QW0T係固定在1〇1 25 nm(即4〇5 "^的1/4)下，其對應於分別大約為58 nm、53 nm及5 nm的 该等A板、C板及Lpp校準層之一標稱實體厚度。在頻擾具 體實施例中，該QW0T係從具有一 1〇1·25 nm光學厚度之中 123729.doc -32- 200817735 心QW堆疊區域變化土6%。同時在頻擾及未頻擾範例中， 顯然使用在法線入射下校準的(33〇 s偏光板，可獲得一 10:1偏光對比率。在未頻擾範例中，帶寬大約係18 nm。 在頻擾範例中，帶寬大約係24 nm。較有利的係，此偏光 消光足以在一 OPU中用作一雷射二極體防護性濾光片。 應注意，A板及C板層厚度係相對較小。因此，期望以 溶液將該等雙折射材料旋塗於基板上係較有利。更明確而 言，使用一旋塗技術將會允許在一相對於較大區域上，在 所而厚度及均勻性下沈積該等層。相比之下，傳統聚合物 松壓製私可能無法精確地提供該些薄層。儘管八/(^板s偏 光板已模型化為具有5〇個重複單元，但更多或更少的延遲 板對亦可行。應注意，一更細薄的堆疊設計將會具有一更 少飽和的反射頻帶，同時很少改變透射頻譜。 如上述，已知GBO偏光板相當容忍一入射錐體。參考圖 13 ’顯不在中心波長λ=4〇5 nm下的透射率及透射偏光對比 率之角回應。此頻擾偏光板具有超過土23。角帶寬以維持至 少10:1對比。實際上，在一般±7。藍紫雷射二極體發散錐 體上的一完全偏光對比頻譜幾乎與法線入射頻譜相同。 可採用一類似方式來設計其他GBO結構，諸如一 A/C板P 偏光板、0/0板S偏光板及一 〇/〇板p偏光板，但此處未模 型化。在各情況下，各組態將會由於可用雙折射材料及處 理約束（例如光軸校準）而要求某些最佳化。此外，各組態 可包括一二不同LCP混合物（例如一用於a板層而一用於c 板層）。應注意，將該等材料主指數選擇為極類似允許在 123729.doc -33 · 200817735 足夠波長及角帶寬下設計並製造該GB0偏光板，以在〇pu 糸統中用作雷射防護性遽光片。 在參考圖5、7、9及1〇所示及/或所述之各具體實施例 中，該多層堆疊包括複數個交替雙折射層。或者，一 GB〇 偏光板可使用與複數個各向同性層交替的複數個雙折射層 來加以製造。 曰 苓考圖14，基於該GBO效應，顯示依據本發明之另一具 體實施例一在一 0PU中用作一防護性濾光片之反射性偏: 板。反射性偏光板200,其具有一交替八板/各向同性材料 組態，包括在一透明基板209之一第一表面上置放的一 qw 元件堆疊2〇1。QW堆疊201包括一包括一第一雙折射材料 之第一複數個元件，其與一由一各向同性材料所形成之第 二複數個元件交替。在該第一複數個元件中的各元件（例 如203)具有一第一實體厚度旬、一第一雙折射率集 {⑴。，iile}，並作為一 A板延遲板而定向，其光軸平行於X 軸。在該第二複數個元件中的各元件（例如2〇2)具有一第二 貫體厚度eh與一第二雙折射率〜。在該第一複數個元件中 的各元件係一光學延遲板。 在操作中，定義一中心波長與一帶寬的光2〇5係在一半 錐體大小ΔΘ下，以一入射角θ2〇6，沿又2平面入射在反射 性偏光板200上。在該等如裝置2〇〇所示的兩個組成延遲板 之4等定向下，主要透射S偏光208，而主要反射ρ偏光 207。因此，此反射性偏光板係稱為一 8偏光板。 在此Α板/各向同性交替元件設計中，該第一雙折射材料 123729.doc -34- 200817735 之正吊折射率係大約匹配該各向同性材料之折射率。此z 才曰數匹配》又计具有一獨特屬性，即p偏光反射率係依賴於 入射角。在錐體中心處的標稱入射㈣以及標稱中心波長 下’該第-複數個元件及該第二複數個元件之光學厚度大 約對應於四分之一波長。 在錐體中心處的標稱入射角θ下及標稱中心波長下，該§ 偏光板之基本單元係經組態成一半波長。對於一在該第一 複數個元件及及第—複數個各向同性層中組態成A板之正 單軸材料（如圖Μ所示”使用該等第一雙折射材料之正常 及=常指數與該第：材料之各向同性指數及中心波長^來 計算半波光學厚度（HWOT): dx nlo VSj -sm2(^)+ ^2VS)2~sin2(^) = X〇/2? ( i 〇) 其中n1〇unie>ni。。同樣地，對於一在該第一複數個層 (圓盤狀指數光率體，此處未顯示）及該第二複數個各^ 性層中組態成A板之負單軸晶體，HW〇T係使用該第一雙 折射材料之正常及非常指數與該第二材料之各向同性折射 率來計算，但如等式⑽’該些係藉由n丨。％且心。而 相關。 ^奴而言，任一單軸及/或雙軸雙折射層均可具有任— 第二各向同性層的第一雙折射材料。視需要地，該第二複 ^個各向同性層用作該第—複數個雙折射層之校準層^ 而=地’連_重複單元之中心波長係橫跨該偏光板之厚戶 而變化(例如’ HW0T係頻擾，使得更靠近膜出口之重複： 123729.doc -35 - 200817735 元之中心波長係更短而更靠近基板之重複單元之中心波長 係更長’反之亦然）。比較中心重複單元，對於最外部重 複單元，一典型頻擾部分係小於土 j 〇%。 參考圖15，基於該GB0效應，顯示依據本發明之另一具 體實施例HPU中用作—防護性遽光片之反射性偏光 板。反射性偏光板210,其具有一交替八板/各向同性材料 組態，包括在一透明基板219之一第一表面上置放的—qw 元件堆疊2!bQW堆疊211包括一包括一第—雙折射材料 一各向同性材料所形成之第 之第一複數個元件，其與一由 二複數個元件交替。在該第一複數個元件中的各元件（例 如2Π)具有一第一實體厚度di、一第一雙折射率集 nlc>，nle}，並作為一a板延遲板而定向，其光軸平行於γ 軸。在該第二複數個元件中的各元件（例如212)具有一第二 實體厚度1與一第二雙折射率〜。在該第一複數個元件中 的各元件係一光學延遲板。 在操作中，定義一中心波長與一帶寬的光2丨5係在一半 錐體大小ΔΘ下，以一入射角θ216，沿乂2平面入射在反射 性偏光板210上。在該等兩個组成延遲板之定向如裝置2ι〇 所不之情況下，主要透射ρ偏光2丨8，而主要反射s偏光 217。因此，此反射性偏光板係稱為一ρ偏光板。 在此Α板/各向同性交替元件設計中，該第一雙折射材料 之正常折射率係大約匹配該各向同性材料之折射率。此z 指數匹配設計具有一獨特屬性，即p偏光反射率係獨立於 入射角。在錐體中心處的標稱入射角Θ以及標稱中心波長 123729.doc -36· 200817735 下，該第一複數個元件及該第二複數個元件之光學厚度大 約對應於四分之一波長。 在錐體中心處的標稱入射角θ下及標稱中心波長下，該s 偏光板之基本單元係經組態成一半波長。對於一在該第一 複數個元件及該第二複數個各向同性層中組態成A板之正 單軸材料（如圖15所示），使用該等第一雙折射材料之正常

及非吊扎數與忒第一各向同性材料之折射率及中心波長入〇 來計算半波光學厚度（HWOT>， (Π) 4 Sin2 ⑼=入 〇/2, 其中η1ο-Π2且nie>ni。。同樣地，對於一在該第一複數個層 (圓盤狀指數光率體，此處未顯示）及該第二複數個各向同 性層中組態成A板之負單軸晶體，HW〇T係使用該第一雙 折射材料之正常及非常指數與該第二材料之各向同性折射 率來計算，但如等式⑴），該些係藉由ηι。、及。而 相關。 在p偏光板之情況下，s偏光始終與該等層介面相切。 結果，各層之相位厚度利用一類似於一各向同性層之表達 式。-般而言，任一單軸及/或雙軸雙折射層均可具有任 :第二各向同性層的第—雙折射材料。視需要地，該第二 複數個各向同性層用作該第__複數個雙折射層之校準層。 視需要地，連續重複單元之中心波長係橫跨該偏光板之厚 度：變化⑽如’該_係頻擾，使得更靠近膜出口之重 複單元之中心波長係更短而更靠近基板之重複單元之中心 123729.doc -37- 200817735 波長係更長，反之亦然）。比較中心重複單元，對於最外 部重複單元，一典型頻擾部分係小於± 1 〇%。 參考圖16，基於該GBO效應，顯示依據本發明之另一具 體實施例一在一 OPU中用作一防護性濾光片之反射性偏光 板。反射性偏光板220，其具有一交替小角度傾斜〇板/各 向同性組態，包括在一透明基板229之一第一表面上置放 的一 QW元件堆疊221。QW堆疊221包括一包括一第一雙折 射材料之第一複數個元件，其與一由一各向同性材料所形 成之第二複數個元件交替。在該第一複數個元件中的各元 件（例如223)具有一第一實體厚度dl、一第一雙折射率集 {n!。，nle}，並作為一 〇板延遲板而定向，其光軸與基板平 面形成小於45度的一銳角，且其光軸係平行於χζ座標平 面。在該第二複數個元件中的各元件（例如222)具有一第二 實體厚度t與一第二雙折射率μ。在該第一複數個元件中 的各元件係一光學延遲板。在錐體中心處的標稱入射角θ 以及標稱中心波長下，在該第一及第二複數個雙折射元件 中各元件之光學厚度大約對應於一 QW。 在操作中，定義一中心波長與一帶寬的光225係在一半 錐體大小从下，以一入射角㊀226，沿ΧΖ平面入射在反射 性偏光板220上。在該等兩個組成延遲板之定向如裝置22〇 所示之h况下，主要透射s偏光228，而主要反射ρ偏光 227。因此，此反射性偏光板係稱為一 S偏光板。 该第一複數個延遲板元件之光軸與基板平面之偏差係小 於45度，更佳的係小於15度，且更佳的係小於5度。一般 123729.doc -38- 200817735 而言’光軸校準偏差係該光校準、光固化製程之一人為因 素且係所使用雙折射及光校準材料之一參數。儘管更多涉 及對於一法線外入射光沿該等系統XYZ座標具有傾斜光軸 之該等雙折射元件之有效指數，但其可使用一以4x4矩陣 為主的計算演算法來加以適當評估，如等式以至60所示。 在法線入射下，當 ^\n\x+ (12) 及當沿S平面之指數幾乎匹配（即n2sniy)時，獲 視需要地’該第二複數個各向同性層用作該第一複數個 雙折射層之校準層。視需要地，連續重複單元之中心波長 係檢跨该偏光板之厚度而變化（例如，HWOT係頻擾，使得 更靠近膜出口之重複單元之中心波長係更短而更靠近基板 之重複單元之中心波長係更長，反之亦然）。比較中心重 複單元，對於最外部重複單元，一典型頻擾部分係小於 ±10%。 參考圖17，基於該GBO效應，顯示依據本發明之另一具 體實施例一在一 OPU中用作一防護性濾光片之反射性偏光 板。反射性偏光板230，其具有一交替小角度傾斜〇板/各 向同性組態，包括在一透明基板239之一第一表面上置放 的一 QW元件堆疊23 1。QW堆疊231包括一由一第一雙折射 材料所形成之第一複數個元件，其與一由一第二雙折射材 料所形成之第一袓數個元件交替。在該第一複數個元件中 的各元件（例如233)具有一第一實體厚度di、一第一雙折射 123729.doc -39- 200817735

的各元件係一光學延遲板。 在操作中，定義一 ，疋義一中心波長與一帶寬的光235係在一半

所示之情況下，主 在該等兩個組成延遲板之定向如裝置230 主要透射P偏光238,而主要反射s偏光 237。因此，此反射性偏光板係稱為一 p偏光板。 該第一複數個延遲板元件之光軸與基板平面之偏差係小 於45度，更佳的係小於15度，且更佳的係小於5度。一般 而言，光軸校準偏差係該光校準、光固化製程之一人為因 素且係所使用雙折射及光校準材料之一參數。儘管更多涉 及對於一法線外入射光沿該等系統XYZ座標具有傾斜光軸 之該些雙浙射層之有效指數並可使用一以4x4矩陣為主的 計算演算法來加以適當評估，但對於法線入射光之該等指 數可表示為等式7a-c。在法線入射下，當 ^+^2 = λ〇/25 (13) 及當沿ρ平面之該等指數幾乎匹配（即ηρηΐχ)時，獲得 HWOT 〇 在參考圖14、15、16及17所示及/所論述之各具體實施 例中’在該第一複數個雙折射層内的有效非常波折射率與 123729.doc -40- 200817735 在該第二複數個各向同性層内的有效折射率失配，使得獲 待用於一平行於该非常波方向而校準之第一線性偏光的一 高反射。同樣地，在該第一複數個雙折射層内的有效正常 波折射率與該第二複數個各向同性層内的有效折射率係大 約匹配’使得獲得用於—平行於普通波方向而校準之第二 線性偏光之-高透射。或者，在該第—複數個雙折射相 的有效正常波折射率與該第二複數個各向同性層内的有效 折射率失配’使得獲得用於—平行於普通波方向而校準之 第-線性偏光之一高反射。同樣地，在該第一複數個雙折 射層内的有效正常波折射率與該第二複數個各向同性層内 的有效折射率係大約匹配’使得獲得用於—平行於普通波 方向而校準之第二線性偏光之一高透射。 在參考圖14、15、16及17所+ 丄 夂7所不及/或所述之各具體實施 例中，各A板及〇板延遲板要求一糞 文扒寻用杈準層，出於說明 目的’將其從圖示中省略。用 一 用於各权準層之光化學針對不 同層材料/定向相同或不同。 ，考圖18,顯示圖14所示s偏光板2〇〇之基本單元之一干 其包括該等校準層。基本單元2〇1包括第一 A :遲板元件爾二各向同性元件〜板延遲板元件 了-雙折射層2032’其具有一第—實體、一 射率集{〜，〜}，且作為—光轴平行於X轴之A ^而二向、及-非雙折射（或極弱雙折射）層则，其具有 用I::度Α與一第三各向同性折射率〜。此層細係 在光曝光時定向（校準）A板層助。各向同性第二元 123729.doc -41 - 200817735 件202係由一具有一第二實體厚度旬與一第二折射率n2之各 向同性材料形成。 基本單元201係經組態用以在錐體中心處的標稱入射角㊀ 及標稱中心波長下具有半波光學厚度（HWOT)。更明確而 言，依據以下，在錐體中心處的標稱入射角Θ以及標稱中 心波長下，層2032、203 1及202之光學厚度相加至一 HWOT ： -sin2{0)+ d2^J(n2)2 -sin2(θ)+ d3^3)2 ^ύη2(θ)^λ0/2, (14) 其中Θ係空氣中的入射角。對於在折射率na的浸沒媒介中 的入射，sin(e)係由nasin(0)來替換。 在參考圖18所述之具體實施例中，A板元件203包括校準 層203 1。依據另一具體實施例，各向同性元件2〇2提供構 件以校準A板元件203(即A板元件203不需要包括校準層 2031)。實際上’在實務中可此该苐二複數個各向同性元 件用作該第一複數個雙折射層之校準材料。對於在人:=405 nm中心波長下設計的一偏光板，該些各向同性校準層一般 在數十奈米級別上。 類似於圖1 8所示及/或上述之基本單元還可設計用於來 考圖15、16及17所述之偏光板，該等雙折射層之組態可理 解為一 A板及/或Ο板組合。例如，該a板層可以係一具有 較小平面外傾斜之Ο板’使得該層之平面内延遲組件大 於其平面外延遲組件。 作為一包含交替A板/各向同性層之GB〇反射性s偏光板 123729.doc -42- 200817735 之一計异範例，模型化一在λ=4〇5 nm下具有指數{ηι。，ηι] 為{1·61，1·75}之商用LCP A板層交替一在λ=405 nm下具有 η2-1.69之商用光校準層材料之重複qw堆疊。可預期，將 會同時反射X偏極及γ偏極線性偏光，因為各向同性層指 數位於該A板材料之正常及非常指數之間。 圖19說明在標稱校準層指數匹配該a板層之正常指數時 的理論頻譜。更明確而言，圖19顯示用於τρρ(ρ偏光輸入 與Ρ偏光透射輸出）與Tss(s偏光輸入及s偏光透射輸出）之透 射頻譜。儘管用於該等兩個重複層之該等指數在λ=4〇5 nm 下沿s平面而匹配，但散佈差異在頻帶邊緣產生一用於s偏 光的較小反射頻帶。在此情況下，頻帶内s偏光透射將會 具有連波。 在上述具體實施例中，一直假定該等ChLC反射偏光板 與該GBO交替層反射性偏光板之各偏光板用作一在所需偏 光平面内具有低損失之光學元件。因此，較佳的係該些多 層膜偏光板之外表面係塗布一抗反射（AR)堆疊。如在旋塗 &合物層與真空室塗布介電AR層之許多整合範例中所常 見的’可選擇一單或雙基板方案。 參考圖20，顯示依據本發明之一具體實施例之一 Ar塗 布笛卡兒反射性偏光板之一示意圖。笛卡兒偏光板3〇〇包 括 夕層偏光堆璺301、一第一 AR多層堆疊302、一第二 AR多層堆疊303及一保護性光學硬塗層（例如漆）3〇4，其全 部均由一單一透明基板3〇9來支撐。更明確而言，多層偏 光堆疊301係置放於透明基板3〇9之一第一表面上，而第一 123729.doc -43 - 200817735 AR多層堆疊302係置放於透明基板309之第二相對表面 上。保護性光學硬塗層304係置放於多層偏光堆疊3〇 1與第 二AR多層堆疊303之間。 多層偏光堆疊301包括一以光校準液晶為主的笛卡兒偏 光堆疊，其（例如）可包括一 QWP/ChLC/QWP堆疊、一交替 QW延遲板/QW延遲板堆疊或一交替QW延遲板/QW各向同 性層堆疊。適當以光校準液晶為主的偏光堆疊之某些範例 係說明於圖 2、5、7、9、10、14、15、16及 17 中。 當此笛卡兒偏光板係用以引起很少内部損失之優先透射 及反射（即农減功能）時，定義一中心波長及一帶寬之入射 光3 0 5係在一半錐體大小△㊀下，以一入射角3 〇60，沿XZ平 面撞擊在該笛卡兒偏光板上。取決於該多層偏光堆疊之組 悲’在该定義帶寬内的S偏光或p偏光係得到主要透射3 〇 § 而該主要透射偏光之正交係得到主要反射3〇7。 參考圖21 ’顯示依據本發明之另一具體實施例之一 ar 塗布笛卡兒反射性偏光板之一示意圖。笛卡兒偏光板35〇 包括一第一透明基板359A，其具有一置放於其一第一表面 上的多層偏光堆疊351與一置放於其一第二相對表面上的 第一AR多層堆疊352上。第一透明基板359A係經由一光學 黏附層354而層疊至一第二透明基板359B之一第一表面。 第一 AR多層堆疊353係置放於第二透明基板359B之一第 -一相對表面上。 夕層偏光堆疊351包括一以光校準液晶為主的笛卡兒偏 光堆豐’其（例如）可包括一 QWP/ChLC/Qwp堆疊、一交替 123729.doc -44 - 200817735 QW延遲板/QW延遲板堆疊或一交替Qw延遲板/QW各向同 性層堆璺。適當以光校準液晶為主的偏光堆疊之某些範例 係說明於圖2、5、7、9 ' 10、14、15、16及 17 中。 當此笛卡兒偏光板係用以引起一具有很少内部損失之優 先透射及反射（即衣減功能）時’定義一中心波長及一帶寬 之入射光355係在一半錐體大小△㊀下，以一入射角 沿ΧΖ平面而撞擊在該笛卡兒偏光板上。取決於該多層偏 光堆疊之組態，在該定義帶寬内的s偏光或ρ偏光係得到主 要透射3 5 8而該主要透射偏光之正交係得到主要反射3 5 7。 在參考圖 2、5、7、9、10、14、15、16、17、2〇及21所 述之上述具體實施例中，該光校準笛卡兒偏光板包括至少 三個雙折射元件，各包括一校準/定向層與一液晶聚合物 層。一般而言，該校準層（如上述其係稱為一線性光可聚 合（LPP)膜或一光可定向聚合物網路（ppN))係施加作為一 線性光聚合物溶液，使用偏極紫外光來加以結構化/校 準，並在未偏極光下使用一第一交聯步驟來加以穩定。一 旦固定該校準層，便在該LPP層上施加（例如旋塗）一液晶 聚合物材料溶液。如此項技術者所習知，該]^(：1>溶液一般 包括可交聯液晶單體、低聚物及/或具有可交聯基團之聚 合物先驅物。視需要地，該£(：?層包括一對掌性摻雜劑。 一忒LCP層在5亥LPP膜之定向下施加，接著便將該LCp層 曝光於未偏光的紫外光用於一第二交聯步驟。結果係一具 有預建立定向圖案之交聯、光學結構化液晶聚合物。該 枝準層聚合物之光化學交聯與該# LCp^子之後續交聯係 123729.doc -45 · 200817735 』差用以在鬲功率照明與短波長雷射曝光（例如405 nm)下 改良偏光板可靠性。

ί 在參考圖2、5、7、9、10、14、15、16、17、2〇 及 21所 述之各上述具體實施例中，該光校準笛卡兒偏光板係作為 一空氣入射偏光板來加以顯示/論述。或者，依據本發明 之光杈準笛卡兒偏光板具有一浸沒偏光板組態。特定言 之，該等多層堆疊可浸沒於稜鏡及/或楔狀基板内。在該 些具體實施例中，該光校準笛卡兒偏光板可用作一偏極光 束分光1§或組合器。較有利的係，從浸沒媒介之額外光程 長度將有助於簡化設計。較有利的係，該些光校準、光固 化笛卡兒偏光板可使用一準直光束或一光錐體，在一法線 入射或一角度下使用。 在參考圖2、5、7、9、10、14、15、16、17、2()及 21所 述之各上述具體實施例中，該笛卡兒偏光板一直在一 义=405 nm中心定位之波長頻帶上加以論述/模型化。儘管 該以光校準LCP為主的笛卡兒偏光板在〇pu中在藍/紫頻帶 之較高功率、相對較低波長環境下使用較為有利，但其還 期望在其他波長及/或用於其他應用下較有用。實際上， 針對OPU防護性濾光片所引用之最適度偏關對比率1〇:1係 用作-範例，而非該光校準、光固化笛卡兒偏光板製造技 術之能力之一限制。 當然’該等上述具體實施例一直僅作為範例而提供。習 知此項技術者應瞭解，將會運用各種修改、替代性組離及/ 或等效物而不會脫離本發明之精神及範疇。例如，預期在 123729.doc -46- 200817735 該等光校準GBO偏光中使用一連續張開LCP 〇板而非一均 勻傾斜Ο板延遲板層。此外，分別在該等膽固醇及Gb〇偏 光板内組態為QWP及QW層之Α板延遲板將可能製造有一 極小的斜角。關於該光校準ChLC偏光板，在該ChLC層之 兩側上的多層消色差QWP可用以增強線性至圓形偏光轉換 效能，反之亦然。此外，在所謂的ChLC偏光板中，該光 . 校準、光固化處理技術可代之利用任一對掌性液晶混合 f 物。例如，若使用一對掌性向列LC來提供膽固醇膜，則該 等個別LC分子之光軸將會平行於基板平面而校準，但具有 一透過該對掌性LC膜之厚度的扭曲，使得螺旋軸垂直於基 板而校準。一般而言，此點要求額外對掌性媒劑摻雜一正 常向列LC混合物。另一方面，一鐵電LC由於在該鐵電LC 混合物中發現的一系列自發偏光向量之能量最小化而具有 一自然扭曲。在此情況下，該螺旋軸仍垂直於該基板而校 準，但個別LC分子之光軸一般不定向於基板平面内。該鐵 ( 電LC之光軸係在一半錐角下傾斜，一般相對於螺旋軸在 10與45之間。沿膜厚度方向，遍及所有方向角之光軸進 動確保針對一適當波長範圍發生一布拉格反射。由於該鐵 ， 電LC之平面外傾斜，實現一更小有效平面内雙折射。因 此，組態成一螺旋扭曲狀態之鐵電LC之反射帶寬係小於一 膽固醇LC以獲得相同固有材料雙折射性。據此，因此希望 本發明之範疇僅由申請專利範圍之範疇來加以限制。 【圖式簡單說明】 、’、。合附圖，根據上面詳細說明，已明白本發明之進一步 123729.doc -47· 200817735 特徵及優點，其中： 圖1顯示一先前技術3波長HD-DVD/DVD/CD光學擷取系 統之一範例； 圖2係依據本發明之一具體實施例一用於一光學擷取之 以膽固醉液晶為主反射性偏光板之一示意圖； 圖3說明一非消色差QWP/10週期膽固醇LC/非消色差 QWP反射性偏光板之模型化透射頻譜； 圖4說明一非消色差QWP/10週期膽固醇LC/非消色差 QWP反射性偏光板之模型化透射頻譜，顯示τ’偏光之一高 反射率； 圖5係依據本發明之一具體實施例之一多層GBO S偏光 板之一示意圖，其包括複數個交替Α板/C板元件，其中該 等A板元件具有其沿X轴定向之慢軸； 圖6係圖5所示之S偏光板之一基本單元之一透視圖； 圖7係依據本發明之一具體實施例之一多層GBO P偏光 板之一示意圖，其包括複數個交替A板/C板元件，其中該 等A板元件具有其沿γ軸定向之慢轴； 圖8係圖7所示之p偏光板之一基本單元之一透視圖； 圖9係依據本發明之一具體實施例之一多層gb〇 S偏光 板之一示意圖，其包括複數個交替〇板/0板元件； 圖1〇係依據本發明之一具體實施例之一多層GBO P偏光 板之一示意圖，其包括複數個交替Ο板/0板元件； 圖11係圖5所示之s偏光板之基本單元之一透視圖，其顯 示該等校準層； 123729.doc -48 - 200817735 圖12顯示針對一法線入射錐體照明一藍紫頻帶反射性笛 卡兒偏光板之模型化透射頻譜； 圖13顯不模型化S偏光及P偏光透射率輪廓對AOI(頂部曲 線）與’S’與Τ’透射率比（底部曲線）； 圖14係依據本發明之一具體實施例之一多層GB() s偏光 板之一示意圖，其包括複數個交替人板/各向同性元件，其 中該等A板元件具有其沿χ軸定向之慢軸； 圖15係依據本發明之一具體實施例之一多層gb〇 p偏光 板之一示意圖，其包括複數個交替A板/各向同性元件，其 中該等A板元件具有其沿γ軸定向之慢軸； 圖16係依據本發明之一具體實施例之一多層gb〇 s偏光 板之一示思圖，其包括複數個交替0板/各向同性元件，其 中該等Ο板元件具有其在p平面内定向之慢軸； 圖17係依據本發明之一具體實施例之一多層GBO P偏光 板之一示意圖，其包括複數個交替〇板/各向同性元件，其 中該等0板元件具有其在YZ平面内定向之慢軸； 圖1 8係圖14所示之S偏光板之基本單元之一透視圖，其 顯示該等校準層； 圖19顯示針對一法線入射錐體照明一藍紫頻帶交替A板/ 各向同性層反射性偏光板之模型化反射頻譜； 圖20顯示依據本發明之一具體實施例在該基板及該多層 偏光堆疊上具有外部AR塗層之一線性笛卡兒偏光板之一 示意圖；以及 圖21顯示依據本發明之一具體實施例在兩個基板上具有 123729.doc -49- 200817735 外评AR塗層之一線性笛卡兒偏光板之—示意圖。 應注意，在所有附圖中，相同特徵係藉由相同參考數位 來加以識別。 【主要元件符號說明】 10 OPU 20 半導體雷射光源陣列 21 第一 LD 22 第二LD 23 第三LD 25 偏光板陣列/防護性濾光片陣列 30 偏極光束組合器（PBC)立方體陣列 35 透鏡系統 36 物鏡 37 透鏡 40 漏光鏡面 41 四分之一波板（QWP) 42 碟片媒體 45 主光二極體 46 監控光:二極體（PD) 49 共用光路徑 50 反射性偏光板/膽固醇層 51 膽固醇液晶（ChLC)薄膜層 52 第一抗反射（AR)塗層 53 第二抗反射塗層 123729.doc -50- 200817735 54A 54B 56 57 58 59 100 101 102 103 105 106 107 108 109 110 111 112 113 115 116 117 118 119

第二 QWP 第一四分之一波板（QWP) 入射角θ 水平偏光 垂直偏光 透明基板 反射性偏光板 QW光校準雙折射元件堆疊/基本單元 第二光學延遲板元件/第二c板光學延遲元件 第一光學延遲板元件/第一Α板光學延遲板元件 光 入射角Θ 反射 透射 透明基板 反射性偏光板 Q w光校準雙折射元件堆疊 第二光學延遲板元件 第一光學延遲板元件 光 入射角θ 反射 透射 透明基板 123729.doc -51 - 200817735 120 反射性偏光板121 QW光校準雙折射元件堆疊 122 元件 123 元件 125 光 126 入射角Θ 127 反射 128 透射 129 透明基板 130 反射性偏光板 131 QW光校準雙折射元件堆疊 132 元件 133 元件 135 光 136 入射角Θ 137 反射 138 透射 139 透明基板 200 反射性偏光板 201 QW元件堆疊， 202 第二各向同性元伴 203 A板光學延遲板元件 205 光 206 入射角Θ 207 反射 123729.doc -52- 200817735 208 透射 209 透明基板 210 反射性偏光板 211 QW元件堆疊 212 元件 213 元件 215 光 216 入射角Θ 217 反射 218 透射 219 透明基板 220 反射性偏光板 221 QW元件堆疊 222 元件 223 元件 225 光 226 入射角Θ 227 反射 228 透射 229 透明基板 230 反射性偏光板 231 QW元件堆疊 232 元件 233 元件 123729.doc 200817735 235 光 236 入射角θ 237 反射 238 透射 239 透明基板 300 笛卡兒偏光板 301 多層偏光堆疊 302 第一 AR多層堆疊 303 第二AR多層堆疊 304 漆 305 入射光 306 入射角 307 反射 308 透射 309 透明基板 350 笛卡兒偏光板 351 多層偏光堆疊 352 第一 AR多層堆疊 353 第二AR多層堆疊 354 光學黏附層 355 入射光 356 入射角 357 反射 358 透射 123729.doc - 54 - 200817735 359A 第一透明基板 359B 第二透明基板 1011 赫平等效QW層 1021 非雙折射層/第四各向同性層 1022 雙折射層 1031 非雙折射層/第三各向同性層 1032 雙折射層 2031 非雙折射層 2032 雙折射層/A板層 123729.doc -55 -

Claims (1)

1. 200817735 十、申請專利範圍： 1· 一種笛卡兒偏光板，其包含·· 一透明基板；以及 至少三個雙折射元件，其係層疊於該透明基板之一第 一表面上，各雙折射元件包括： 一聚合光校準校準層；以及 一交聯液晶聚合物層； ^中該等三個雙折射元件之各元件之光學厚度係選擇 使侍該笛卡兒偏％板在一預定波長下透射具有一第一偏 光之光，並在該預定波長下反射具有一第二正交偏光之 光，在該預定波長下透射之光係自一光學擷取單元内的 一雷射二極體發射。 2·如請求項1之笛卡兒偏光板，其中該等至少三個雙折射 元件包括一第一複數個A板元件，其與一第二複數個c板 兀件父替，且其中在該第一及第二複數個元件中的相鄰 元件具有一在該預定波長下實質等於一半波之組合光學 厚度。 3·如叫求項1之笛卡兒偏光板，其中該等至少三個雙折射 兀件包括一第一複數個0板元件，其與一第二複數個〇板 元件交替，且其中在該第一及第二複數個〇板元件中的 相鄰元件具有一在該預定波長下實質等於一半波之組合 光學厚度。 4·如清求項3之笛卡兒偏光板，其中該第一及第二複數個〇 板70件光軸在相同平面内，且其中該第一複數個〇板元 123729.doc 200817735 件之該等光軸具有一小於該第二複數個〇板元件之該等 光軸之斜角的斜角。 5·如請求項3之笛卡兒偏光板，其中該第一及第二複數個〇 板元件光軸在正交平面内。 6·如請求項1之笛卡兒偏光板，其中該等至少三雙折射元 件包括一第一複數個Α板元件，其中該第一複數個Α板元 件與一第二複數個實質各向同性元件交替，且其中在該 第一及第二複數個元件中的相鄰元件具有一在該預定波 長下貫質上等於一半波之組合光學厚度。 7·如請求項1之笛卡兒偏光板，其中該等至少三雙折射元 件包括一第一複數個〇板元件，其中該第一複數個〇板元 件與一第二複數個實質各向同性元件交替，且其中在該 第一及第二複數個元件中的相鄰元件具有一在該預定波 長下實質上等於一半波之組合光學厚度。 8·如請求項1之笛卡兒偏光板，其中各聚合光校準校準層 與各交聯液晶聚合物層在該預定波長下具有一實質等於 一四分之一波之光學厚度，使得該等至少三個雙折射元 件提供一四分之一波交替層堆疊。 9. 如請求項8之笛卡兒偏光板，其中各交聯液晶聚合物層 係一 Α板與一 〇板之一。 10. 如請求項9之笛卡兒偏光板，其中各聚合光校準校準層 係實質上各向同性。 θ 11·如請求項1之笛卡兒偏光板，其中該等至少三個雙折射 凡件包括一膽固醇液晶元件，置放於該膽固醇液晶元件 123729.doc 200817735 之側上的一第一四分之一波元件，及置放於該膽固醇 液晶元件之一第二相對側上的一第二四分之一波元件。 12·如請求項1至11中任一項之笛卡兒偏光板，其包括沈積 於°亥透明基板之一第二表面上的一第一抗反射塗層。 月夂項12之諂卡兒偏光板，其包括沈積於該等至少三 個雙折射元件之表面上的一第二抗反射塗層。 14·如請求項12之笛卡兒偏光板，其包括一第二透明基板， 忒第一透明基板具有一層疊至該等至少三個雙折射元件 的第一側與一具有一第二抗反射塗層沈積於其上的第二 侧。 15·如請求項丨至丨丨中任一項之笛卡兒偏光板，其包括一硬 塗層用於保護該等至少三個雙折射層。 16. —種製造一笛卡兒偏光板之方法，其包含以下步驟： 提供在一透明基板上層疊的至少三個雙折射元件，各 雙折射元件包括： 一聚合光校準校準層；以及 一交聯液晶聚合物層； 其中選擇該等三個雙折射元件之各元件之光學厚度， 使得泫笛卡兒偏光板在一預定波長下透射具有一第一偏 光之光，並在該預定波長下反射具有一第二正交偏光之 光，在該預定波長下透射之光係自一光學擷取單元内的 一雷射二極體發射。 17. 如請求項16之方法，其中提供該等至少三個雙折射元件 之該步驟包括： 123729.doc 200817735 施加-線性光聚合物溶液於_表面上以提供一聚合校 準層； 使用偏極紫外輻射來照射該聚合校準層，以引發—預 定結構並形成該聚合光校準校準層； 施加一第一液晶聚合物先驅物溶液至該聚合光校準校 準層以形成一液晶聚合物層，及 使用紫外光來照射該液晶聚合物先驅物層以提供該交 聯液晶聚合物層。 123729.doc