光学膜和偏振分束器的制作方法

技术特征：
1.一种光学膜，所述光学膜包括设置在多个堆叠的第二聚合物干涉层上的多个堆叠的第一聚合物干涉层，每个第一干涉层和第二干涉层主要通过针对相同预定波长范围内的至少一个波长的光学干涉来反射或透射光，最外面的第一干涉层是距离所述多个堆叠的第二干涉层最远的所述第一干涉层，最外面的第二干涉层是距离所述多个堆叠的第一干涉层最远的所述第二干涉层，所述最外面的第一干涉层和所述最外面的第二干涉层的光学厚度等于所述预定波长范围内的相应第一波长和第二波长的四分之一，所述第一波长和所述第二波长之间的差值小于约40nm。2.一种光学膜，所述光学膜透射至少80％的在预定波长范围内具有第一偏振态的垂直入射光，并且反射至少95％的在所述预定波长范围内具有正交的第二偏振态的垂直入射光，所述光学膜包括多个聚合物层，每个聚合物层的平均厚度小于约200nm，所述多个聚合物层包括第一聚合物层和第二聚合物层作为所述多个聚合物层中彼此最远离的两个聚合物层，所述第一聚合物层和所述第二聚合物层具有相应的第一厚度和第二厚度，所述第一厚度和所述第二厚度之间的差值小于约10nm。3.根据权利要求2所述的光学膜，所述光学膜限定沿所述第二偏振态的x轴、与所述x轴垂直的沿所述第一偏振态的y轴，和与所述x轴和所述y轴正交的沿所述光学膜的厚度方向的z轴，其中所述多个聚合物层包括多个交替的第一干涉层和第二干涉层，每个第一干涉层和第二干涉层沿所述x轴的折射率为nx，沿所述y轴的折射率为ny，并且沿所述z轴的折射率为nz，对于每个第一干涉层，ny和nz之间的差值的绝对值小于0.008，并且nx和ny之间的差值大于0.2，对于每个第二层，ny和nz之间的差值的绝对值小于0.005，并且所述第一层的nx和所述第二层的nx之间的差值大于0.2。4.一种偏振分束器(pbs)，包括：包括第一斜边的第一棱镜；包括面对所述第一斜边的第二斜边的第二棱镜；以及根据权利要求1至3中任一项所述的光学膜，所述光学膜设置在所述第一斜边和所述第二斜边之间并粘附到所述第一斜边和所述第二斜边，所述光学膜还包括第一光学叠堆和第二光学叠堆，所述第一光学叠堆面对所述第一棱镜并包括所述多个堆叠的第一聚合物干涉层，所述第二光学叠堆面对所述第二棱镜并包括多个堆叠的第一聚合物干涉层，所述第一光学叠堆设置在第二光学叠堆上并借助光吸收线性偏振器与所述第二光学叠堆间隔开，使得当所述pbs被结合在成像系统中时，进入所述pbs的图像光在依次被所述第一光学叠堆反射、被所述光学膜透射以及被所述第二光学叠堆反射之后离开所述pbs，所述光吸收线性偏振器吸收由所述第一光学叠堆和所述第二光学叠堆中的至少一者散射的至少50％的图像光，同时吸收少于2％的所述图像光。5.一种偏振分束器(pbs)，包括：包括第一斜边的第一棱镜；包括面对所述第一斜边的第二斜边的第二棱镜；以及根据权利要求1至3中任一项所述的光学膜，所述光学膜设置在所述第一斜边和所述第二斜边之间并粘附到所述第一斜边和所述第二斜边，所述预定波长范围从400nm延伸至700nm，使得对于准直光，所述准直光具有所述第二偏振态，并且在经过光圈数在1.8至2.2之间且以与所述光学膜形成约30至60度的角度的光轴为中心的光学透镜之后入射在所述
pbs内的所述光学膜上，当所述光首先入射在所述光学膜的所述第一主表面上时，所述光学膜具有总透射率t1，并且当所述光首先入射在所述光学膜的所述第二主表面上时，所述光学膜具有总透射率t2，其中作为所述预定波长范围内所述入射光的波长的函数，t1和t2之间的最大差值小于0.02％。6.一种偏振分束器(pbs)，包括：包括第一斜边的第一棱镜；包括面对所述第一斜边的第二斜边的第二棱镜；以及根据权利要求1至3中任一项所述的光学膜，所述光学膜设置在所述第一斜边和所述第二斜边之间并粘附到所述第一斜边和所述第二斜边，所述预定波长范围从400nm延伸至700nm，使得当所述pbs被结合在包括点光源、用于准直由所述点光源发射的光的准直光学透镜和具有在4.5至5.5范围内的光圈数的成像光学透镜的成像系统中时，所述pbs中的所述光学膜从所述成像光学透镜接收光并将所述接收到的光反射向图像表面，所述成像系统的点扩散函数的20％最大值全宽度小于33微米。7.一种偏振分束器(pbs)，包括：包括第一斜边的第一棱镜；包括面对所述第一斜边的第二斜边的第二棱镜；以及根据权利要求1至3中任一项所述的光学膜，所述光学膜设置在所述第一斜边和所述第二斜边之间并粘附到所述第一斜边和所述第二斜边，所述预定波长范围从400nm延伸至700nm，使得当所述pbs被结合在包括点光源、用于准直由所述点光源发射的光的准直光学透镜和具有在4.5至5.5范围内的光圈数的成像光学透镜的成像系统中时，所述pbs中的所述光学膜从所述成像光学透镜接收光并将所述接收到的光反射向图像表面，所述成像系统的点扩散函数的15％最大值全宽度小于60微米。8.一种偏振分束器(pbs)，包括：包括第一斜边的第一棱镜；包括面对所述第一斜边的第二斜边的第二棱镜；以及根据权利要求1至3中任一项所述的光学膜，所述光学膜设置在所述第一斜边和所述第二斜边之间并粘附到所述第一斜边和所述第二斜边，所述预定波长范围至少从430nm延伸至630nm，使得对于准直光，所述准直光具有所述第一偏振态，并且在经过光圈数在1.8至2.2之间且以与所述光学膜形成约30至60度的角度的光轴为中心的光学透镜之后入射在所述pbs内的所述光学膜上，当所述光首先入射在所述光学膜的所述第一主表面上时，所述光学膜具有总透射率t3，并且当所述光首先入射在所述光学膜的所述第二主表面上时，所述光学膜具有总透射率t4，其中t3和t4中的每个在预定波长范围内的平均值为至少92％。

技术总结
本发明描述了光学膜和包括光学膜的偏振分束器。光学膜包括设置在多个堆叠的第二聚合物干涉层上的多个堆叠的第一聚合物干涉层，每个第一干涉层和第二干涉层主要通过针对相同预定波长范围内的至少一个波长的光学干涉来反射或透射光，最外面的第一干涉层是距离多个堆叠的第二干涉层最远的第一干涉层，最外面的第二干涉层是距离多个堆叠的第一干涉层最远的第二干涉层，最外面的第一干涉层和最外面的第二干涉层的光学厚度等于预定波长范围内的相应第一波长和第二波长的四分之一，第一波长和第二波长之间的差值小于约40nm。和第二波长之间的差值小于约40nm。和第二波长之间的差值小于约40nm。


技术研发人员：貟智省 蒂莫西
受保护的技术使用者：3M创新有限公司
技术研发日：2018.10.18
技术公布日：2022/3/22