偏振旋轉器、視差屏障、顯示器和光學調製器的製作方法
2023-07-06 17:26:26
專利名稱：偏振旋轉器、視差屏障、顯示器和光學調製器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於將線性偏振光的偏振平面旋轉到任意角度的旋轉器。例如，這樣的旋轉器可以被用作顯示器裡的視差屏障的一部分，或用作長途通訊的光學調製器。本發明也涉及包括這樣的偏振旋轉器的視差屏障、顯示器和光學調製器。
2.相關技術的描述一種液晶裝置(LCD)的已知類型是經扭轉的向列型(TN)。在這樣的裝置裡，一層向列型液晶材料被設置在相對的諸如聚醯亞胺的對齊表面之間，這使液晶引向器在沒有外加場的情況下從一個對齊表面向另一個對齊表面扭轉90°。在沒有外加場的情況下，通過該裝置的線性偏振光的平面被轉動90°。
0到3V之間較低的電壓已經足夠切換這樣的向列型液晶裝置。在被切換到非旋轉狀態時，液晶引向器的中間平面傾斜角升高到一個預先確定的角度以上，這樣鄰近對齊表面的液晶材料的表面區域可以被認為是基本去耦的壓敏(voltage-dependent)光學阻滯器。每一個這樣的阻滯器都可以由沿對齊表面的對齊方向的一個光軸表示。相對表面的對齊方向互相垂直，這樣，如果在對齊表面處的液晶分子的預先傾斜基本相等，液晶層的表面區域的阻滯就有效地互相消除，如此，裝置就提供基本為零的阻滯。但是，這種自補償僅發生於90°的扭轉角。
也已知有90°以外扭轉的向列型液晶裝置。當線性偏振光通過這樣的裝置時，偏振被轉換成橢圓偏振。為了切換這樣的裝置而使通過該裝置的光的偏振基本沒有影響，就需要一個理論上無限大的電壓才能將阻滯減到零。
Beynon等人在Journal of the SID，1999，7，71上揭示了一種計算在TN LCD中的從線性偏振到圓偏振轉換的技術以及將結果應用到包括設置在反射器和偏振器之間的液晶空間光調製器的反射顯示器中。
發明的概述根據本發明的第一方面，提供一種用於將線性偏振光的偏振方向旋轉到不同於90°的角度γ的偏振旋轉器，該旋轉器包括設置在第一輸入對齊平面和第二輸出對齊平面之間的一層液晶材料，該旋轉器有一種模式，在該模式中，液晶引向器的90°的扭轉被誘導通過該層，該液晶層有基本由下式給出的阻滯tan[2-]=tan[21+2]1+2]]>=2nd]]> 其中λ是光的波長，Δn是液晶材料的雙折射，d是液晶層的厚度，θ是輸入光的偏振方向和第一對齊表面的對齊方向之間的夾角。
λ可以是可見光的波長。
旋轉器可以有另外的模式，在該模式中，基本沒有液晶引向器的旋轉通過該液晶層。
第一和第二對齊表面可以誘導引向器的90°的扭轉通過該液晶層。
液晶材料可以包含手性的摻雜。手性的摻雜可以誘導引向器90°的扭轉通過液晶層。
液晶材料可以是一種向列型的正電介質各向異性的液晶材料。
液晶材料可以是一種層列型的液晶材料。
液晶材料可以是一種向列型的負電介質各向異性的液晶材料。
第一和第二對齊表面處的預先傾斜可以互相基本相等。
旋轉器可以包括一個用於選擇性地施加跨越至少是液晶層的一個區域的電場的電極排列。該電極排列可以包括一個有源的或無源的矩陣。
旋轉器可以包括一個有從-θ到第一對齊表面的對齊方向的取向的傳輸軸的輸入偏振器。
旋轉器可以包括一個有基本和輸入光的偏振方向垂直的傳輸軸的輸出偏振器。
旋轉器可以包括一個有基本在從(γ±n.90)°到輸入光的偏振方向的取向的傳輸軸的輸入偏振器，其中n是整數。
γ的絕對值可以大於或等於40°以及小於或等於70°。γ可以等於±45°以及Δn.d/λ可以等於0.487。θ可以等於±22.5°。作為替代，θ可以等於±12.5°。
γ可以等於±55°以及Δn.d/λ可以等於0.55。θ可以等於±17.5°。
γ的絕對值可以大於或等於175°以及小於或等於180°。γ可以等於180°，θ可以等於±45°以及Δn.d/λ可以等於1.414。作為替代，γ可以等於±178°，θ可以等於±44°，Δn.d/λ可以等於0.105。
根據本發明的第二方面，提供一種包括根據本發明的第一方面的旋轉器的視差屏障。
該屏障可以包括一個光柵阻滯器，如一種半波阻滯器。該阻滯器可以包括第一和第二區域，並且γ可以等於在第一和第二區域的慢軸之間包括的角度。該包括的角度可以在40和70°之間。第一和第二區域中的一個區域的慢軸可以平行或垂直於輸入光的偏振方向。第一和第二區域中的另一個區域的慢軸可以與輸入光的偏振方向成45°取向。作為替代，第一和第二區域中的另一個區域的慢軸可以與55°到輸入光的偏振方向成55°取向。
根據本發明的第三方面，提供一種包括根據本發明的第一方面的旋轉器或根據本發明的第二方面的屏障的顯示器。
根據本發明的第四方面，提供一種包括根據本發明的第一方面的旋轉器的光學調製器。
已經發現，帶有90°扭轉的TN LCD可以被用於將線性偏振光的偏振面旋轉任意角度。該效應可以(在提供偏振旋轉和提供非偏振旋轉之間)通過相對低的有限電壓而調製。這樣的裝置有很多應用，例如在可切換的2D/自動立體3D顯示器中作為視差屏障以及在光學遠距離通訊系統中作為光學調製器。
在本說明書中，角度的正值可以以順時針或逆時針計算，相應的負值就在相反的方向。還有，偏振方向的所有角度和阻滯器慢軸被表達為「模量180°」。這樣，每個角度β相當於每個角度(β+n.180)，其中n是任何整數。但是，在一些實施例中，因為其結構的特性，β的值可以因性能的改善而最好超過(β+180°)的值。
附圖的概述本發明將通過實例的方式參考附圖做進一步的描述。
圖1是偏振旋轉相對於阻滯的曲線圖；圖2是說明構成本發明的第一實施例的偏振旋轉器的示意圖；圖3是圖2的旋轉器的剖面圖；圖4是說明圖2的旋轉器作為顯示器的用途的剖面示意圖；圖5是說明圖2的旋轉器作為在顯示器中的視差屏障的一部分的用途的剖面示意圖，該顯示器可在兩維(2D)模式和自動立體三維(3D)模式之間切換。
圖6是說明圖5中顯示的顯示器的一部分的示意圖；圖7是說明構成本發明的第二實施例的偏振旋轉器的示意圖；圖8是說明經修改的圖5的顯示器的一部分的示意圖；圖9是說明構成本發明的第三實施例的偏振旋轉器的示意圖；和圖10是說明構成本發明的第四實施例的偏旋轉器的示意圖。
所有附圖中同一個標號代表相同的零件。
較佳實施例的描述有可能得到這樣的情況，基於Beynon等人在Journal of the SID，1999，7，71上揭示的技術，LCD將一個諸如是可見光的第一線性偏振轉換到任意的不同的線性偏振。通過將扭轉角φ設定到+或-90°(+或-π/2)，下面的情況將線性偏振方位旋轉的角度γ(相對與入射偏振方位)和向列型的液晶層的阻滯聯繫起來tan[2-]=tan[21+2]1+2]]>=2nd]]> 其中d是液晶層的厚度，λ是光的波長，Δn是液晶材料的雙折射，θ是入射線性偏振的方位和液晶的輸入方向之間的夾角。這在圖1中由圖示描繪，圖中標出了第一個三「分支」的作為阻滯Δn.d/λ的函數的旋轉角γ或γ的正值的解法。γ的負值可以通過繞x軸反射圖1的曲線而得到，但是因為+45°的偏振旋轉和-135°的偏振旋轉基本相同，圖中未顯示這些曲線。這些曲線在正角或負角γ上周期性變化，或根據阻滯，分支數在範圍上是無限的。γ＝90°的交叉點是已知的Gooch-Tarry 90°TN最小值。
圖2顯示的偏振光旋轉器被設置來提供線性偏振的45°旋轉。該旋轉器包括一個輸入偏振器1，該偏振器接收非偏振的輸入光2並有一個垂直取向、定義一個參考方向的傳送軸3。如圖3所示，偏振器1形成在或附接於第一液晶(LC)襯底4，該襯底和第二襯底5一起限定一個包含液晶層6的單元。襯底4和5的內表面在其上形成例如用氧化銦錫(ITO)製作的導電的透明電極7和8，以及例如包括磨光的聚醯亞胺層的對齊層9和10。對齊層9和10的摩擦方向互相垂直。
對齊層9的對齊方向在圖中的11處說明，並相對於傳送軸3成-22.5°的取向。對齊層10的對齊方向12因此相對於傳送軸3成+67.5°取向。
層6的液晶材料是向列型的，並且對齊層9和10在跨越電極7和8之間的層6中未施加電場的情況下對液晶引向器誘導從對齊層9到對齊層10的-90°的扭轉。對齊層的情況當使層6的表面區域上的預先傾斜有基本相同的大小。少量的手性摻雜可以用來在液晶中誘導(正的或負的)所希望的扭轉。
液晶層6有阻滯Δn.d/λ＝0.487，並且在電極7和8之間不施加電場的情況下，旋轉器將來自偏振器1的光的偏振平面旋轉45°，如圖2的13處所示。如果一個足夠大的電壓，例如在3V數量級，施加到跨越層6的電極7和8之間，在層6的中間區域的液晶引向器的中間平面傾斜角上升到一個值，從而層6的表面區域被用作基本去耦的壓敏的光學阻滯器。然後這些區域的光(慢)軸由對齊層9和10的摩擦方向有效地確定並因此而互相垂直。因此，這些去耦的阻滯器的阻滯互相消除並且裝置基本沒有影響通過其的光的偏振。在該狀態下，裝置使來自偏振器1的垂直偏振的光通過，基本沒有旋轉或改變光的偏振狀態。
如圖4所示，這種類型的旋轉器可以被用作像素化的液晶顯示器。電極7被分解成個別的像素電極，每一個電極和一個薄膜電晶體(TFT)14相聯繫，這些電晶體形成了顯示器的有源矩陣尋址排列的一部分。為了提供彩色顯示，彩色濾波器15，諸如紅，綠和藍濾波器，形成在襯底5上，並且一個分析偏振器16形成或設置在襯底5的外表面上。分析偏振器16的傳送軸垂直於偏振器1的傳送軸，因此，當一個充分的電場被施加到像素之間時，分析偏振器16基本上消除了通過該像素的光，該像素因此而顯示其暗或黑狀態。當施加的電壓被移走，像素旋轉偏振平面45°，這樣偏振平面相對於分析偏振器16的傳送軸取向為45°角。像素因此而顯示其明亮或最大的傳送狀態。
圖5說明了該旋轉器在英國專利申請號0215059.7所揭示的顯示器類型中的應用。該顯示器包括一個設置在輸入偏振器1背後的背光20和一個有圖2顯示的旋轉器形式的切換LCD。來自旋轉器的光通到形成在玻璃襯底22上的光柵阻滯器21。該光柵阻滯器21具有第一區域23，用作視差屏障狹縫，和第二區域24，在顯示器的自動立體3D模式中用作「不透明」的屏障區域的。
圖6中顯示了各個軸的取向。偏振器1的傳送軸3取向為45°。對齊層9的對齊方向11取向為22.5°。對齊層10的對齊方向12取向為112.5°。區域23有取向為90°的慢軸25，而區域24有取向為45°的慢軸26。用於切換LCD的分析偏振器27有取向135°，即垂直於輸入偏振器1的傳送軸3，的傳送軸28。
該顯示器進一步包括一個像素化、「顯示器LCD」形式的空間光調製器(SLM)。顯示器LCD包括一個設置在襯底31和32之間的像素化的液晶層30。為清楚起見，對齊層，電極，彩色濾波器和尋址排列在圖5中未示出。分析偏振器27被用作LCD的輸入偏振器，輸出偏振器33設置在襯底32的外表面上。顯示器LCD可以是用於顯示圖象的任何適當的類型。
在3D模式中，偏振旋轉器通過施加一個通過液晶層6的電壓而被關閉，因此沒有偏振旋轉發生。來自其偏振方向平行於傳送軸3的偏振器的光通過旋轉器，其偏振不發生變化，並同樣通過區域24，其偏振也不發生變化。分析偏振器27的傳送軸28垂直於偏振，因此通過區域24的光基本消除。
在區域23入射的光相對於光軸25被偏振-45°。偏振方向通過區域23被旋轉90°，以便於和分析偏振器27的傳送軸28對齊。這樣狹縫區域23顯示基本透明，因此阻滯器21和相關元件被用作後視差屏障。在2D模式中，跨越液晶層6不施加電場。因此該層提供45°的偏振旋轉，這樣在光柵阻滯器21入射的光的偏振方向為90°。區域23不影響偏振方向，而區域24使偏振旋轉-90°。因此來自區域23和24的光具有相對於分析偏振器27的傳送軸28有45°取向的偏振方向，顯示器LCD接收來自區域23和24的有基本相同強度的光。所以屏障結構基本上不可見，並且顯示器工作在2D模式。
圖7所示是為了提供在英國專利申請號0215058.9揭示的顯示器中應用的排列而對圖5和6中顯示的排列的修改。在這樣的顯示器中，2D模式的亮度有實質性提高，其代價是3D模式的明亮狀態的亮度有少許降低。對於這樣的顯示器需要55°的偏振旋轉，圖7中說明了相應的取向。這樣，對齊方向11的取向為27.5°，對齊方向12的取向為117.5°，光軸25的取向為100°。其他取向如6中所示。為了提供55°旋轉，液晶層的阻滯Δn.d/λ為0.55。
雖然圖7說明了帶有55°偏振旋轉的實例，根據特殊顯示器實例的需要可以提供必要的其他旋轉。
通常，所需要的偏振旋轉角和阻滯區域23和24的慢軸25和26之間所包括的角相同。
圖8說明了和圖5和6中顯示的排列不同的一種排列，在該排列中，取向和阻滯都發生改變以優化光柵阻滯器21的輸出，以便得到2D模式中來自區域23和24的基本一致的頻譜響應。液晶層6有Δn.d/λ＝0.415的阻滯，對齊方向11的取向為57.5°，對齊方向12的取向為147.5°。
圖9說明了不同於圖2的排列的通用排列，在該排列中，提供了有傳送軸28的輸出偏振分析器27。對齊層9的對齊方向11的取向為在相對於輸入偏振器1的傳送軸3的任何方向上的一個角度e。對齊層10的對齊方向12垂直於對齊方向11。和來自偏振器1的光的輸入偏振3』相比較，輸出偏振13旋轉γ°，傳送軸28相對於傳送軸3的取向為(γ±n.90)，其中n為任何整數(正整數或負整數或零)。這樣，在通過液晶層6不施加電場的情況下傳送軸28可以平行於或垂直於輸出偏振13。
圖10說明了不同於圖9的排列的一種排列，在該排列中，分析偏振器27的傳送軸28相對於傳送軸3的取向為(±n.90)。同樣，n可以為任何整數(正整數或負整數或零)。因此傳送軸28可以平行或垂直於傳送軸3。
上文所述的實施例使用了有正電介質各向異性的向列型液晶材料層。在這樣的實施例中，液晶材料的對齊表面提供了相對小的預先傾斜角(pre-tlits)，其方位互相垂直。在不施加電場的情況下，在液晶引向器中有從一個對齊表面到另一個對齊表面的90°的扭轉。
可以應用其他的各種液晶模式，例如在附圖顯示的排列中，適應所運行的實際模式進行適當改變。例如，液晶材料可以包括負電介質各向異性的向列性材料，在不施加電場的情況下對齊表面可以排列成能誘導液晶引向器成垂直(hometropic)的取向。相鄰於對齊表面的液晶有例如接近90°的高預先傾斜。在施加電場的情況下，垂直對齊導致通過該層的光的偏振狀態基本不發生變化。
當通過這樣的材料的液晶層施加電場時，由對齊表面和/或結構，如在對齊表面下的電極結構，引起的預先傾斜使靠近對齊表面的分子的液晶引向器被重新取向到一個預定的方向。液晶材料也可以包括手性的摻雜，摻雜的濃度可以在液晶層中誘導一個扭轉的斜度，使該斜度和液晶層的厚度之比基本上等於0.25。當一個大於預先確定的電壓的電場施加到通過液晶層時，該液晶層採取一個基本上為90°的扭轉。由此，在這樣的實施例中，在施加電場的情況下，偏振旋轉器是工作的，而在不施加電場的情況下，偏振旋轉器是不工作的。
還可能提供其液晶材料是層列型的實施例。
圖2中顯示類型的偏振旋轉器可以被用到其他的應用中去，其中的一個實例是作為例如在遠程通訊應用中的光學調製器。例如，旋轉器可以被用以通過選擇性地提供180°的偏振旋轉而提供一種π相位的調製器，相當於在線性偏振光中誘導一個π的相位滯後。為了產生180°的偏振旋轉，液晶層的阻滯Δn.d/λ可以為1.414，以及入射線性偏振和液晶的輸入引向器的方位之間的夾角可以為45°。由調製器提供的相位變化可以由相對低的例如為3伏的調製電壓控制，和CMOS技術相容。
作為一個替代，接近180°的偏振旋轉可以被用於實現幾乎是同樣的效應。例如，178°的旋轉可以用Δn.d/λ＝0.105和θ＝44°實現°這樣的低阻滯允許使用很薄的液晶層，反過來也提供了很快速的響應時間。這將有利於遠程通訊的應用，在該應用中快速的切換是極其重要。
對於本領域的普通技術人員來說，不脫離本發明範圍和精神的各種變化是顯而易見的。因此，不希望所附的權利要求的範圍僅被限制於本文的敘述，而是應該被更廣泛地理解。
權利要求
1.一種用於將一個線性偏振的輸入光的偏振方向旋轉一個不同於90°的角度γ的偏振旋轉器，其特徵在於，該旋轉器包括第一輸入對齊表面，第二輸出對齊表面，和液晶材料層，該液晶材料層具有液晶引向器並被設置在所述第一對齊表面和所述第二對齊表面之間，所述旋轉器有一種模式，在該模式中，通過所述液晶層誘導所述液晶引向器的一個90扭轉，該液晶層具有一個基本由下式給出的阻滯tan[2-]=tan[21+2]1+2]]>=2nd]]> 其中λ是光的波長，Δn是所述液晶材料的雙折射，d是所述液晶層的厚度，θ是所述輸入光的偏振方向和所述第一對齊表面的對齊方向之間的夾角。
2.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，其中λ是可見光的一個波長。
3.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，該旋轉器有另一種模式，在該模式中，通過所述液晶層所述液晶引向器基本沒有扭轉。
4.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，其中所述第一和第二對齊表面誘導所述引向器的所述90°扭轉通過所述液晶層。
5.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，其中所述液晶材料包含手性的摻雜。
6.如權利要求5所述的旋轉器，其特徵在於，其中所述手性摻雜誘導所述引向器的所述90扭轉通過所述液晶層。
7.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，其中所述液晶材料是一種正電介質各向異性的向列型液晶材料。
8.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，其中所述液晶材料是一種層列型液晶材料。
9.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，其中所述液晶材料是一種負電介質各向異性的向列型液晶材料。
10.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，其中所述第一和第二對齊表面誘導互相基本相等的第一和第二預先傾斜。
11.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，該旋轉器包括電極排列，用於通過所述液晶層的至少一個區域選擇性地施加一個電場。
12.如權利要求11所述的旋轉器，其特徵在於，其中所述電極排列包括有源矩陣和無源矩陣中的一個。
13.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，該旋轉器包括輸入偏振器，該輸入偏振器有一個從-θ到所述第一對齊表面的所述對齊方向取向的傳送軸。
14.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，該旋轉器包括輸出偏振器，該輸出偏振器有一個其取向和所述輸入光的所述偏振方向基本垂直的傳送軸。
15.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，該旋轉器包括輸出偏振器，該輸出偏振器有一個基本從(γ+n.90)°到所述輸入光的所述偏振方向取向的傳送軸，其中n是一個整數。
16.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，其中γ的絕對值大於等於40°，小於等於70°。
17.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，其中γ＝±45°，Δn.d/λ＝0.487。
18.如權利要求17所述的旋轉器，其特徵在於，其中θ＝±22.5°。
19.如權利要求17所述的旋轉器，其特徵在於，其中θ＝±12.5°。
20.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，其中γ＝±55°，Δn.d/λ＝0.55。
21，如權利要求11所述的旋轉器，其特徵在於，其中θ＝±17.5°。
22.如權利要求1所述的旋轉器，其特徵在於，其中γ的絕對值大於等於175°，小於等於180°。
23.如權利要求22所述的旋轉器，其特徵在於，其中γ＝180°，θ＝±45°，Δn.d/λ＝1.414。
24.如權利要求22所述的旋轉器，其特徵在於，其中γ＝±178°，θ＝±44°，Δn.d/λ＝0.105。
25.一種視差屏障，其特徵在於，該視差屏障包括偏振旋轉器，用於將線性偏振的輸入光的偏振方向旋轉一個不同於90°的角度γ的，包括第一輸入對齊表面，第二輸出對齊表面和液晶材料層，該液晶材料層具有一液晶引向器並被設置在所述第一對齊表面和所述第二對齊表面之間，所述旋轉器有一種模式，在該模式中，跨越所述液晶層誘導所述液晶引向器的一個90°扭轉，該液晶層具有一個基本由下式給出的阻滯tan[2-]=tan[21+2]1+2]]>=2nd]]> 其中λ是光的波長，Δn是所述液晶材料的雙折射，d是所述液晶層的厚度，θ是所述輸入光的偏振方向和所述第一對齊表面的對齊方向之間的夾角。
26.如權利要求25所述的屏障，其特徵在於，該屏障包括光柵阻滯器。
27.如權利要求26所述的屏障，其特徵在於，其中所述阻滯器是一種半波阻滯器。
28.如權利要求27所述的屏障，其特徵在於，其中所述阻滯器包括有慢軸的第一和第二區域，並且γ等於在所述第一和第二區域的所述慢軸之間包括的一個角度。
29.如權利要求28所述的屏障，其特徵在於，其中所述包括的角度在40°到70°之間。
30.如權利要求29所述的屏障，其特徵在於，其中所述第一和第二區域中的一個區域的所述慢軸為平行於和垂直於所述輸入光的所述偏振方向兩種情況中的一種。
31.如權利要求30所述的屏障，其特徵在於，其中所述第一和第二區域中的另一個區域的所述慢軸取向為與所述輸入光的所述偏振方向成45°角。
32.如權利要求30所述的屏障，其特徵在於，其中所述第一和第二區域中的另一個區域的所述慢軸取向為與所述輸入光的所述偏振方向成55°角。
33.一種顯示器，其特徵在於，該顯示器包括偏振旋轉器，用於將線性偏振的輸入光的偏振方向旋轉一個不同於90°的角度γ，包括第一輸入對齊表面，第二輸出對齊表面和液晶材料層，該液晶材料層具有液晶引向器並被設置在所述第一對齊表面和所述第二對齊表面之間，所述旋轉器有一種模式，在該模式中，跨越所述液晶層誘導所述液晶引向器的一個90°扭轉，該液晶層具有一個基本由下式給出的阻滯tan[2-]=tan[21+2]1+2]]>=2nd]]> 其中λ是光的波長，Δn是所述液晶材料的雙折射，d是所述液晶層的厚度，θ是所述輸入光的偏振方向和所述第一對齊表面的對齊方向之間的夾角。
34.一種光學調製器，其特徵在於，該光學調製器包括偏振旋轉器，用於將一個線性偏振的輸入光的偏振方向旋轉一個不同於90°的角度γ，包括第一輸入對齊表面，第二輸出對齊表面和一個液晶材料層，該液晶材料層有一個液晶引向器並被設置在所述第一對齊表面和所述第二對齊表面之間，所述旋轉器有一種模式，在該模式中，跨越所述液晶層誘導所述液晶引向器的一個90°扭轉，該液晶層具有一個基本由下式給出的阻滯tan[2-]=tan[21+2]1+2]]>=2nd]]> 其中λ是光的波長，Δn是所述液晶材料的雙折射，d是所述液晶層的厚度，θ是所述輸入光的偏振方向和所述第一對齊表面的對齊方向之間的夾角。
全文摘要
提供一種用於將一個線性偏振光的偏振方向旋轉一個90°以外的任意角度的偏振旋轉器。該裝置包括一個設置在對齊表面之間的液晶材料層。在一種模式中，在液晶引向器中誘導一個90°的扭轉。提供一個表達式將液晶層的阻滯和偏振旋轉的數量以及入射光的偏振方向和液晶層的輸入側處的對齊方向之間的夾角聯繫起來。
文檔編號G02F1/13363GK1470915SQ0314572
公開日2004年1月28日 申請日期2003年6月30日 優先權日2002年6月28日
發明者M·D·蒂林, A·M·S·雅各布斯, M D 蒂林, S 雅各布斯 申請人:夏普株式會社