投影裝置和偏振光柵的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體上涉及顯示裝置及其制造方法，且特別是涉及投影裝置及偏振光柵的 制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在顯示技術(shù)的領(lǐng)域中，當需要大的顯示幀時，平板顯示器需要具有相稱的尺寸。然 而，具有較小尺寸的投影裝置可在屏幕上形成大的顯示幀。因此，在許多人一起觀看顯示幀 (例如，會議、簡報或觀看電影)的情況下，投影裝置具有優(yōu)點。因此，投影裝置在顯示技術(shù)的 領(lǐng)域中具有不可替代的地位。
[0003] 在常規(guī)娃上液晶（liquid-crystal-on-silicon, LC0S)投影儀中，使非偏振光束偏 振且所述光束接著行進到硅上液晶面板。硅上液晶面板反射經(jīng)偏振光束且調(diào)制所述經(jīng)偏振 光束的偏振狀態(tài)。偏振分光器接著阻隔來自娃上液晶面板的經(jīng)偏振光束中具有一偏振方向 的部分且允許經(jīng)偏振光束中具有另一垂直偏振方向的另一部分行進到投影鏡頭。當使非偏 振光束偏振且所述光束通過偏振分光器時，硅上液晶投影儀的光學效率顯著降低。對于常 規(guī)彩色濾光片硅上液晶投影儀，其光學效率為約3%到4%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種具有較高光學效率的投影裝置。
[0005] 本發(fā)明再一目的在于提供一種偏振光柵的制造方法，其可制造具有優(yōu)良品質(zhì)的偏 振光柵。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種投影裝置，包含光源、反射式空間偏振調(diào)制器、偏 振光柵和投影鏡頭。光源用以提供光束。反射式空間偏振調(diào)制器設置在光束的路徑上且用 以反射光束且調(diào)制光束的偏振狀態(tài)。偏振光柵設置在光源與反射式空間偏振調(diào)制器之間的 光束的路徑上，其中反射式空間偏振調(diào)制器將來自偏振光柵的光束反射回偏振光柵。投影 鏡頭設置在來自反射式空間偏振調(diào)制器的光束的路徑上，其中偏振光柵設置在反射式空間 偏振調(diào)制器與投影鏡頭之間的光束的路徑上。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種偏振光柵的制造方法。此方法包含：提供偏振敏感 材料；以及使兩束偏振態(tài)彼此正交的光掃描偏振敏感材料且在偏振敏感材料上會合。
[0008] 鑒于上述內(nèi)容，根據(jù)本發(fā)明的實施例的投影裝置采用偏振光柵來衍射來自光源的 光束，且被傳送到投影鏡頭的光能可集中于具有某一衍射級的光束上。因此，投影裝置的光 學效率為優(yōu)良的，以使得投影裝置可提供具有高亮度的圖像幀。另外，在偏振光柵的制造方 法中，是通過光來處理偏振敏感材料，而不是通過使偏振敏感材料與配向?qū)咏佑|來處理偏 振敏感材料。因此，可防止與配向?qū)拥慕佑|問題。因此，偏振光柵的制造方法為簡單的且可 制造具有優(yōu)良品質(zhì)的偏振光柵。
【附圖說明】
[0009] 包含附圖以提供對本發(fā)明的進一步理解，且附圖并入本說明書中并構(gòu)成本說明書 的一部分。所述【附圖說明】本發(fā)明的實施例，且與描述一起用以解釋本發(fā)明的原理。
[0010] 圖IA為根據(jù)本發(fā)明的實施例的投影裝置的示意圖；
[0011] 圖IB為圖IA中的反射式空間偏振調(diào)制器的示意性橫截面圖；
[0012] 圖IC為圖IA中的偏振光柵的示意性俯視圖；
[0013] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的偏振光柵的示意性俯視圖；
[0014] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的投影裝置的示意圖；
[0015] 圖4A為說明偏振光柵的制造方法的示意圖；
[0016] 圖4B為展示圖4A中的光照射于圖4A中的偏振敏感材料上的坐標和位置的示意 圖；
[0017] 圖4C為展不當圖4A中的兩束光在圖4A中的偏振敏感材料上會合時所述兩束光 的組合偏振狀態(tài)的示意圖；
[0018] 圖5A和圖5B分別為本發(fā)明的另一實施例中的圖4B和圖4C的其它變體。
[0019] 主要元件標號說明
[0020] 50 ： 偏振敏感材料
[0021] 60: 原始光
[0022] 62 ： 偏振態(tài)彼此正交的光
[0023] 64 ： 偏振態(tài)彼此正交的光
[0024] 70 ： 激光源
[0025] 80 ： 偏振分光器
[0026] 92 ： 掃描鏡
[0027] 94 ： 掃描鏡
[0028] 100 :投影裝置
[0029] IOOb :投影裝置
[0030] 105 ：屏幕
[0031] 110:光源
[0032] 112 ：光束
[0033] 120 ：反射式空間偏振調(diào)制器
[0034] 130 :偏振光柵
[0035] 130a:偏振光柵
[0036] 131 ：慢軸
[0037] 132 ：第一相位延遲條
[0038] 133 ：慢軸
[0039] 134 ：第二相位延遲條
[0040] 135a :慢軸
[0041] 140 ：投影鏡頭
[0042] 150 ：全內(nèi)反射棱鏡
[0043] 150c :反射器
[0044] 152 :棱鏡
[0045] 154 :棱鏡
[0046] 156 ：全內(nèi)反射表面
[0047] 160 :光屏蔽件
[0048] 170 :透鏡
[0049] 210 ：硅襯底
[0050] 212 ：晶體管
[0051] 222:像素電極
[0052] 240 :配向?qū)?br>[0053] 250 :液晶層
[0054] 260 :配向?qū)?br>[0055] 270 ：透明導電層
[0056] 280 ：彩色濾光片陣列
[0057] 282 ： 紅色濾光片
[0058] 284 ： 綠色濾光片
[0059] 286 ：藍色濾光片
[0060] 290 ：透明襯底
[0061] Dl ：第一方向
[0062] D2 ：第二方向
[0063] D3 ： 第三方向
[0064] L ： 入射位置
[0065] PO: 偏振方向
[0066] Pl ： 偏振方向
[0067] P2 ： 偏振方向
[0068] Sl ： 第一側(cè)衍射子光束
[0069] S2 ： 第二側(cè)衍射子光束
[0070] SC ： 中央衍射子光束
[0071] Φ: 夾角
【具體實施方式】
[0072] 現(xiàn)將詳細參考本發(fā)明的實施例，其實例在附圖中得以說明。只要可能，相同參考數(shù) 字在附圖和描述中用以指相同或相似部分。
[0073] 圖IA為根據(jù)本發(fā)明的實施例的投影裝置的示意圖；圖IB為圖IA中的反射式空間 偏振調(diào)制器的示意性橫截面圖；且圖IC為圖IA中的偏振光柵的示意性俯視圖。參看圖IA 到圖1C，此實施例中的投影裝置100包含光源110、反射式空間偏振調(diào)制器120、偏振光柵 130和投影鏡頭140。光源110用以提供光束112。在此實施例中，光束112為白色光束， 且光源110包含至少一個發(fā)射白色光束的白光發(fā)光二極管（light-emitting diode, LED)。 然而，在其它實施例中，光源110可為發(fā)射白色光束的超高壓（ultra-high-pressure, UHP) 燈?；蛘?，光束112可包含多個不同顏色的子光束，且這些不同顏色混合以形成白色。舉例 來說，光束112可包含紅色、綠色和藍色子光束，且此三種子光束混合以形成白色光束。此 外，光源110可包含多個不同顏色的LED，且不同顏色的子光束可分別從不同顏色的LED發(fā) 射。在一個實施例中，不同顏色的子光束同時從光源110發(fā)射。然而，在另一實施例中，不 同顏色的子光束輪流從光源Iio發(fā)射。在另一實施例中，光源Iio可包含至少一個激光發(fā) 射器，例如，至少一個激光二極管。
[0074] 反射式空間偏振調(diào)制器120設置在光束112的路徑上且用以反射光束112且調(diào)制 光束112的偏振狀態(tài)。反射式空間偏振調(diào)制器120可為硅上液晶（LCOS)面板。在此實施 例中，反射式空間偏振調(diào)制器120為彩色濾光片硅上液晶面板。具體地說，在此實施例中， 彩色濾光片硅上液晶面板包含硅襯底210、多個像素電極222、絕緣層230、配向?qū)?40、液晶 層250、配向?qū)?60、透明導電層270、彩色濾光片陣列280和透明襯底290。多個晶體管212 陣列式地排列在硅襯底210上。晶體管212可電耦接到硅襯底210上的多條掃描線和多條 數(shù)據(jù)線。像素電極222分別電耦接到晶體管212且覆蓋晶體管212。像素電極222由金屬 (例如，鋁)制成。絕緣層230分離像素電極222。配向?qū)?40覆蓋像素電極222。彩色濾光 片陣列280設置在透明襯底290上。透明襯底290可由玻璃或任何其它適當?shù)耐该鞑牧现?成。彩色濾光片陣列280包含具有不同顏色的多個彩