专利名称：：偏振光分束器及其制造方法、以及使用其的液晶投影仪的制作方法
技术领域：
：本发明涉及将来自光源的入射光束分离成P偏振光和S偏振光的偏振光分束器(PBS)及其制造方法，还涉及使用了该偏振光分束器的液晶投影仪。
背景技术：
：液晶投影仪具有光源、和由包含偏振光分束器、液晶面板以及投射透镜的多个光学部件构成的光学系统，将来自光源的光导入光学系统并从投射透镜投射为影像光(参照后述的图14)。如图17所示，以往，液晶投影仪等机器所使用的偏振光分束器W将截面呈平行四边形的多个第1棱镜构件1和第2棱镜构件2交替接合，从而构成平板状的分束器主体。对第1棱镜构件1和第2棱镜构件2的接合面交替实施将入射光分离为S偏振光和P偏振光的偏振光分离功能处理和镜面处理，并形成偏振光分离膜(PBS膜)3和冷光镜4。在分束器主体中，遮光板5被配置在第1棱镜构件1的光入射面上，而且在与第l棱镜构件l的光入射面相对的面(光射出面)上配置有聚碳酸酯(PC)等树脂制的相位差薄膜6。如图17中箭头所示，入射到第2棱镜构件2上的光通过由偏振光分离功能处理所形成的偏振光分离膜3使P偏振光透过，使S偏振光反射，由此被分离成S偏振光和P偏振光。透过光透过相位差薄膜6之后向前方射出，而反射光进一步被由镜面处理所形成的冷光镜4反射而向前方射出。在液晶投影仪中，从光源、由包含偏振光分束器、液晶面板以及投射透镜的多个光学部件构成的光学系统和电子元件产生放热。特别是，在偏振光分束器W中，因光的透过而在平板状的分束器主体上产生热量，因此在壳体的内部设置有冷却风扇，通过使壳体内部的空气流动来对光学系统等进行冷却等。但是，偏振光分束器W的相位差薄膜6—般由树脂薄膜、例如由聚碳酸酯(PC)等形成，耐热性低(120°C135°C)，因此需要使冷却风扇高速旋转，用大的冷却风量来冷却偏振光分束器W，由此存在冷却风扇发出的噪音变大这样的问题。为了解决这问题，提出了一种偏振光束分束器，其在平板状的分束器主体上设置导热板，将高温部的热引导到低温部，从而能使平板状的分束器主体的温度分布均匀(例如参照专利文献l)。专利文献l:日本特开2004—21131号公报.不过，在上述专利文献l中所公开的偏振光分束器能将高温部的热引导到低温部，使平板状的分束器主体的温度分布均匀，但由于高温而导致相位差薄膜发生变色(变黄)、烧焦、相位差值的偏差等，因此无法解决投射的图像质量恶化等问题。而且，近年来，需要高亮度、高图像质量、大画面的液晶投影仪，因此，导致从偏振光分束器等光学部件防热的增加、相位差薄膜产生变色(变黄)、烧焦、相位差值的偏差等，由此投射的图像质量恶化等问题变得更深刻。
发明内容本发明的目的在于提供一种偏振光分束器及其制造方法、以及使用了该偏振光分束器的液晶投影仪，该偏振光分束器通过使用由至少一层具有液晶性的高分子材料构成的相位差薄膜来提高相位差薄膜的耐热性，不会发生由高温引起的相位差薄膜的变色(变黄)、烧焦、相位差值的偏差等，从而防止投射的图像质量的恶化等。为了解决上述问题，本发明的偏振光分束器(polarizingbeamsplitter)的特征在于，其包含分束器主体和相位差薄膜，该分束器主体是通过将来自光源的光未被导入的第1棱镜构件和来自光源的光被导入的第2棱镜构件交替接合而构成的，而且在上述第1棱镜构件和上述第2棱镜构件的接合面上实施了偏振光分离功能处理和镜面处理，所述偏振光分离功能处理将入射光分离为S偏振光和P偏振光；该相位差薄膜被配置在与上述第1棱镜构件的光入射面相对的面上，并且由至少一层具有液晶性的高分子材料构成，上述相位差薄膜起着正A板(positiveAplate)的作用。例如，上述相位差薄膜包含第1液晶性高分子材料层和第2液晶性高分子材料层，上述第1液晶性高分子材料层和第2液晶性高分子材料层所形成的面被实施了取向处理。例如，上述相位差薄膜包含第l取向膜、层叠在上述第l取向膜上的第l液晶性高分子材料层、层叠在上述第1液晶性高分子材料层上的第2取向膜、和层叠在上述第2取向膜上的第2液晶性高分子材料层。而且，上述第l液晶性高分子材料层和上述第2液晶性高分子材料层的延迟值(retardation)是180nm300nm。而且，本发明的偏振光分束器的特征在于，其包含分束器主体和相位差薄膜，该分束器主体是通过将来自光源的光未被导入的第l棱镜构件和来自光源的光被导入的第2棱镜构件交替接合而构成的，而且在上述第l棱镜构件和上述第2棱镜构件的接合面上交替实施了偏振光分离功能处理和镜面处理，所述偏振光分离功能处理将入射光分离为S偏振光和P偏振光；该相位差薄膜被配置在由上述偏振光分离功能处理所形成的偏振光分离膜的上述第1棱镜构件侧或由上述镜面处理所形成的冷光镜的上述第2棱镜构件侧，并且由至少一层具有液晶性的高分子材料构成，上述相位差薄膜起着正A板的作用。例如，上述相位差薄膜具有第1液晶性高分子材料层和第2液晶性高分子材料层，上述第1液晶性高分子材料层和第2液晶性高分子材料层所形成的面被实施了取向处理。例如，上述相位差薄膜包含第l取向膜、层叠在上述第l取向膜上的第l液晶性高分子材料层、层叠在上述第1液晶性高分子材料层上的第2取向膜、和层叠在上述第2取向膜上的第2液晶性高分子材料层。而且，偏振光分束器的特征在于，上述第1液晶性高分子材料层和上述第2液晶性高分子材料层的延迟值中的之一是150nm250nm，另一个是250nm350nm。例如，偏振光分束器进一步包含氧隔断层，所述氧隔断层以覆盖上述相位差薄膜的方式设置，且用于隔断上述相位差薄膜与空气的接触。为了解决上述问题，本发明的偏振光分束器的制造方法的特征在于，该偏振光分束器包含分束器主体和相位差薄膜，该分束器主体是通过将来自光源的光未被导入的第l棱镜构件和来自光源的光被导入的第2棱镜构件交替接合而构成的，而且在上述第1棱镜构件和上述第2棱镜构件的接合面上交替实施了偏振光分离功能处理和镜面处理，所述偏振光分离功能处理将入射光分离为S偏振光和P偏振光；该相位差薄膜被配置在上述分束器主体上，并且由具有液晶性的高分子材料构成，所述偏振光分束器的制造方法包含形成上述相位差薄膜的相位差薄膜形成阶段、和将得到的上述相位差薄膜配置在上述偏振光分束器主体上的相位差薄膜配置阶段，其中上述相位差薄膜形成阶段包含下述工序对涂布有上述具有液晶性的高分子材料的表面实施取向处理的取向处理工序；以及对被取向处理的表面涂布上述具有液晶性的高分子材料而形成液晶性高分子材料层的液晶性高分子材料层形成工序。例如，上述偏振光分束器的制造方法的特征在于，上述相位差薄膜形成阶段包含下述工序对涂布有上述具有液晶性的高分子材料的基板的表面实施取向处理的第1取向处理工序、在被取向处理的基板的表面上形成第1液晶性高分子材料层的第1液晶性高分子材料层形成工序、对所形成的第1液晶性高分子材料层的表面实施取向处理的第2取向处理工序、在被取向处理的第1液晶性高分子材料层的表面上形成第2液晶性高分子材料层的第2液晶性高分子材料层形成工序。例如，上述偏振光分束器的制造方法的特征在于，上述相位差薄膜形成阶段包含下述工序在涂布有上述具有液晶性的高分子材料的基板上形成第1取向膜的第1取向膜形成工序、对所形成的第1取向膜实施取向处理的第l取向处理工序、在被取向处理的第l取向膜的表面上涂布上述具有液晶性的高分子材料而形成第l液晶性高分子材料层的第l液晶性高分子材料层形成工序、在上述第1液晶性高分子材料层上形成第2取向膜的第2取向膜形成工序、对所形成的第2取向膜实施取向处理的第2取向处理工序、和在被取向处理的第2取向膜的表面上涂布上述具有液晶性的高分子材料而形成第2液晶性高分子材料层的第2液晶高分子材料层形成工序。例如，上述偏振光分束器的制造方法的特征在于，上述相位差薄膜形成阶段进一步包含形成氧隔断层的氧隔断层形成工序，所述氧隔断层用于隔断上述相位差薄膜与空气的接触。为了解决上述问题，本发明的液晶投影仪包含光源、和由包含偏振光分束器、液晶面板以及投射透镜的多个光学部件构成的光学系统，所述液晶投影仪将来自上述光源的光导入上述光学系统而从上述投射透镜投射为影像光(也称为图像光或视频光)，其中，上述偏振光分束器包含分束器主体和相位差薄膜，该分束器主体是通过将来自光源的光未被导入的第l棱镜构件和来自光源的光被导入的第2棱镜构件交替接合而构成的，而且在上述第1棱镜构件和上述第2棱镜构件的接合面上交替实施了偏振光分离功能处理和镜面处理，所述偏振光分离功能处理将入射光分离为S偏振光和P偏振光；该相位差薄膜被配置在与上述第l棱镜构件的光入射面相对的面上，并且由至少一层具有液晶性的高分子材料构成，上述相位差薄膜起着正A板的作用。为了解决上述问题，本发明的液晶投影仪包含光源、和由包含偏振光分束器、液晶面板以及投射透镜的多个光学部件构成的光学系统，所述液晶投影仪将来自上述光源的光导入上述光学系统而从上述投射透镜投射为影像光，其中，上述偏振光分束器包含分束器主体和相位差薄膜，该分束器主体是通过将来自光源的光未被导入的第l棱镜构件和来自光源的光被导入的第2棱镜构件交替接合而构成的，而且在上述第1棱镜构件和上述第2棱镜构件的接合面上交替实施了偏振光分离功能处理和镜面处理，所述偏振光分离功能处理将入射光分离为S偏振光和P偏振光；该相位差薄膜被配置在由上述偏振光分离功能处理所形成的偏振光分离膜的上述第l棱镜构件侧或由上述镜面处理所形成的冷光镜的上述第2棱镜构件侧，并且由至少一层具有液晶性的高分子材料构成，上述相位差薄膜起着正A板的作用。根据本发明的偏振光分束器，通过使用由具有液晶性的高分子材料构成的相位差薄膜，能提高相位差薄膜的耐热性，不会产生因高温引起的相位差薄膜的变色(变黄)、烧焦、相位差值的偏差等，能防止投射的图像质量的恶化等。而且，通过使用由具有液晶性的高分子材料构成的相位差薄膜，能将相位差薄膜配置在将入射光分离为S偏振光和P偏振光的偏振光分离功能处理所形成的偏振光分离膜的第l棱镜构件侧，或配置在由镜面处理所形成的冷光镜的第2棱镜构件侧，从而提高耐热性，并且能得到更薄的偏振光分束器°根据本发明的偏振光分束器的制造方法，使用具有液晶性的高分子材料来形成液晶高分子材料层，能简单地制作配置了液晶高分子材料层的相位差薄膜，通过将该相位差薄膜配置在分束器主体上，能得到具有比以往更高的耐热性的偏振光分束器。根据本发明的液晶投影仪，通过使用设置了由具有液晶性的高分子材料构成的相位差薄膜的偏振光束分束器，能提高相位差薄膜的耐热性，不会发生由高温引起的相位差薄膜的变色(变黄)、烧焦、相位差值的偏差等，能防止投射的图像质量的恶化等。因此，能提高液晶投影仪的光源(灯)的亮度，并能提供更明亮、更大画面的液晶投影仪。图1是表示作为第1实施方式的偏振光分束器101的构成的图。图2是表示本发明的相位差薄膜60的构成的图。图3是表示与第1液晶性高分子材料层和第2液晶性高分子材料层的取向角度有关的角度的定义的图。图4是表示偏振光分束器101的制造方法的流程图。图5是表示以往的偏振光分束器所使用的相位差薄膜的耐热试验结果的图。图6是表示本发明的相位差薄膜60的耐热试验结果的图。图7是表示作为第2实施方式的偏振光分束器102的构成的图。图8是表示偏振光分束器102的形成方法的图。图9是表示第2实施方式的另一构成例的图。图10是表示作为第3实施方式的偏振光分束器103的构成的图。图11是表示偏振光分束器103的制造方法的流程图。图12是表示第3实施方式的另一构成例的图。图13是表示作为第4实施方式的偏振光分束器104的构成的图。图14是表示第4实施方式的另一构成例的图。图15是表示使用了本发明的偏振光分束器101的液晶投影仪100的光学系统的构成的图。图16是表示没有取向膜的相位差薄膜的构成例的图。图17是表示以往的偏振光分束器W的构成的图。符号说明1、10:第l棱镜构件2、20:第2棱镜构件3、30:偏振光分离膜(PBS膜)4、40:冷光镜5、50:遮光板6、60、60A、60B、60C、60D:相位差薄膜61:玻璃基板62:第l取向膜63:第l液晶性高分子材料层64:第2取向膜65:第2液晶性高分子材料层70、70A:氧隔断层80:粘接剂90:氧隔断层100:液晶投影仪101、102、102A、103、103A、104、104A:偏振光分束器N:偏振光分束器主体W:以往的偏振光分束器具体实施例方式下面，参照附图对本发明的实施方式的偏振光分束器及其制造方法、使用了该偏振光分束器的液晶投影仪进行说明。实施例l图1是表示作为第1实施方式的偏振光分束器101的构成的图。在该图l中，表示偏振光分束器101的剖视图。图1中的放大部表示相位差薄膜60的截面的一部分。图2是表示本发明的相位差薄膜60的构成的图。如图1所示，偏振光分束器101由第1棱镜构件10、第2棱镜构件20、偏振光分离膜(PBS膜)30、冷光镜40、遮光板50、相位差薄膜60构成。另外，偏振光分束器101的构成不限于使用遮光板50的构成。也可以使用其他遮光部件。第I棱镜构件IO、第2棱镜构件20的截面被形成为平行四边形。在为液晶投影仪用的偏振光分束器的情况下，为了避免热量的影响，使用了光弹性常数低的玻璃。将来自光源的光未被导入的第1棱镜构件10和来自光源的光被导入的第2棱镜构件20交替接合，而且对接合面交替实施了偏振光分离功能处理和镜面处理，从而形成分束器主体N，该偏振光分离功能处理将入射光分离为S偏振光和P偏振光。偏振光分离膜30是对第1棱镜构件10和第2棱镜构件20的接合面实施将入射光分离为S偏振光和P偏振光的偏振光分离功能处理而形成的。该偏振光分离膜30通过使P偏振光透过而使S偏振光反射，从而将入射的光分离成S偏振光和P偏振光。冷光镜40是对第1棱镜构件10和第2棱镜构件20的接合面实施了镜面处理而形成的。该冷光镜40使被偏振光分离膜所分离的S偏振光反射而向前方射出。遮光板50被配置在第1棱镜构件10的光入射面上，用于隔断入射光。相位差薄膜60被配置在与第1棱镜构件10的光入射面相对的面(即，光射出面)上，由至少一层具有液晶性的高分子材料构成。该相位差薄膜60起着正A板的作用。在本说明书中，所谓"正A板"是指，在面内的主折射率为nx(慢轴方向)、ny(快轴方向)、厚度方向的折射率为nz时，折射率各向异性(折射率分布)满足mOn尸nz的正的单轴性光学元件。B卩，在相位差薄膜60中，液晶不是盘状液晶，作为取向状态，也不是混合(hybrid)取向，而是折射率各向异性为mOny-nz的液晶(通常的向列的液晶)的均匀取向。具有液晶性的高分子材料也称为液晶性聚合物(liquidcrystallinepolymer),简称为LCP。一般在熔融状态下显示出液晶性(分子处于有规律地排列的晶体和无序地排列的液体的中间的状态)的高分子材料，成形时的流动性好，分子随着固化而刚性连结，因此适于强度方面优异的精密成形品的原材料，当作是塑料时，耐热性相当高。在本实施例中，相位差薄膜60具有2层具有液晶性高分子材料。例如，如图2所示，相位差薄膜60由玻璃基板61、形成在玻璃基板61上的第1取向膜62、层叠在第1取向膜62上的第1液晶性高分子材料层63、层叠在第l液晶性高分子材料层63上的第2取向膜64、层叠在第2取向膜64上的第2液晶性高分子材料层65构成。另外，在此，虽使用了玻璃基板，但是也可以使用树脂制薄膜等。在此，第1取向膜62和第2取向膜64是使具有液晶性的高分子材料取向的膜，在本例子中，使用了预倾角(pretiltangle)1。左右的聚酰胺酸类型的取向膜材料。而且，优选第1取向膜62和第2取向膜64的厚度(膜厚)处于300A1000A的范围。在本例子中，第1取向膜62和第2取向膜64的厚度为700A。第1液晶性高分子材料层63和第2液晶性高分子材料层65是由具有液晶性的高分子材料形成的，在本例子中，使用了具有UV固化型液晶性的高分子材料。其耐热性为20(TC。而且，为了在相位差薄膜60形成所期望的相位差值，必须调整第l液晶性高分子材料层63和第2液晶性高分子材料层65的厚度(膜厚)。例如，第1液晶性高分子材料层63和第2液晶性高分子材料层65的延迟值(相位差值)是180nm300nm。即，作为设计，设定为240士60nm(入射光波长入为550nm的情况)。而且，第1液晶性高分子材料层63和第2液晶性高分子材料层65的取向角度(在摩擦处理时为摩擦角度)示出在表1中。如表1所示，取向方向具有AD这4个样式。第1液晶性高分子材料层63和第2液晶性高分子材料层65的取向角度如图3所示那样被定义。图3是从偏振光分束器101的光出射面看到的图。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>下面参照图4对本发明的偏振光分束器101的制造方法进行说明。图4是表示偏振光分束器IOI的制造方法的流程图。偏振光分束器101的制造过程包括将截面呈平行四边形的第1棱镜构件10和第2棱镜构件20交替接合的分束器主体组装阶段、形成相位差薄膜60的相位差薄膜形成阶段、将得到的相位差薄膜60配置在偏振光分束器主体N上的相位差薄膜配置阶段。在分束器主体组装阶段中，对第1棱镜构件10和第2棱镜构件20的接合面交替实施偏振光分离功能处理和镜面处理，所述偏振光分离功能处理将入射光分离成S偏振光和P偏振光。如图4所示，在相位差薄膜形成阶段，首先，在步骤S1S2中进行玻璃基板处理。在步骤S1中，洗净玻璃基板。在此，使用碱性洗剂来浸渍玻璃基板，进一步进行超声波洗净，然后，使玻璃基板浸渍在纯水中，进行超声波洗净。在步骤S2中，对洗净后的玻璃基板进行干燥处理。接着，在步骤S3S4中，进行在玻璃基板上形成取向膜的取向膜形成处理。在步骤S3中，在洗净、干燥处理后的玻璃基板的单面上涂布聚酰胺酸类型的取向膜材料，使该取向膜的厚度为700A。在步骤S4中，对涂布的取向膜进行热处理，使之固化。在此，例如，首先用80'C加热5分钟进行临时固化，然后用200。C加热1小时，通过进行聚酰胺酸的聚酰亚胺化而使取向膜固化。接着，在步骤S5S7中，对所形成的取向膜实施取向处理。在步骤S5中，进行摩擦处理来作为取向处理。在此，在摩擦处理中形成规定的取向方向。表l表示摩擦角度。由此，能在相位差薄膜60得到期望的取向角度。另外，作为取向处理方法，并不限于摩擦处理，也可以使用光照射、离子束照射等方法。在步骤S6中，洗净摩擦处理后的取向膜表面，除去在摩擦处理时产生且附着的异物。在此，例如，浸渍在纯水中3分钟。在步骤S7中，用8(TC进行1小时的热处理，使洗净后的水分干燥。接着，在步骤S8S10中，进行液晶性高分子材料层形成处理，其在被取向处理的取向膜的表面涂布具有液晶性的高分子材料来形成液晶性高分子材料层。在步骤S8中，进行聚合性液晶混合物的涂布，即，使用旋涂法，涂布具有UV固化型液晶性的高分子材料。在此，为了在相位差薄膜60形成期望的相位差值，调整第l液晶性高分子材料层的厚度(膜厚)。例如，使第l液晶性高分子材料层的延迟值(相位差值)为180nm300nm(入射光波长A为550nm的情况)。另外，具有液晶性的高分子材料的涂布方法不限于旋涂法，也可以使用棒涂法、刮刀涂布法、印刷法等。在歩骤S9中，进行热处理(临时干燥)，例如，用6(TC加热10分钟，使涂布后的具有液晶性的高分子材料取向稳定化，并除去溶剂。在步骤SIO中，对涂布后的液晶性高分子材料层进行UV照射。在此，通过UV照射使具有液晶性的高分子材料光聚合而固化。UV照射最好在N2环境气体中进行。进行了UV照射之后，如图4中的虚线箭头所示，返回到步骤S3，进行在通过上述工序形成的第1层的液晶性高分子材料层上形成第2取向膜的第2取向膜形成处理。第2取向膜形成处理与上述的步骤S3S4同样地进行。接着，对所形成的第2取向膜进行第2取向处理。第2取向处理与上述的步骤S5S7同样地进行。但是，在摩擦处理中形成与第l取向膜的取向角度不同的取向方向。摩擦角度示出在表l中。然后，进行在被取向处理的第2取向膜的表面上涂布具有液晶性的高分子材料而形成第2液晶性高分子材料层的第2液晶性高分子材料层形成处理。第2液晶性高分子材料层形成处理与上述的步骤S8S10同样地进行。而且，为了在相位差薄膜60形成期望的取向角度，调整第2液晶性高分子材料层的厚度(膜厚)。例如，使第2液晶性高分子材料层的延迟值(相位差值)是180nm300nm(在入射光波长入为550nm的情况)。接着，在步骤S11中，对所形成的相位差薄膜60进行烧制处理。在此，例如，用18(TC进行1小时的热处理，使液晶性高分子材料层进一步固化，同时提高密合性。最后，将所形成的相位差薄膜60切成规定的形状，贴附到与第l棱镜构件的光入射面相对的面(即，位于偏振光分束器主体N的偏振光分离膜30的上方的位置)上进行配置。图5是表示以往的偏振光分束器所使用的相位差薄膜的耐热试验结果的图。图6是表示本发明的相位差薄膜的耐热试验结果的图。在此，作为评价试样，l.使用了将相位差薄膜贴附到玻璃板上的试样、和将2层聚碳酸酯薄膜贴附到玻璃板的试样作为以往的偏振光分束器所使用的相位差薄膜。而且，热处理条件如下所述使用烘箱作为加热装置，1)没有热处理，2)150。C下进行240小时，3)180。C下进行240小时，4)200。C下进行140小时。测定是对以上述热处理条件处理的评价试样的各波长的透射率(％)进行测定。测定结果表示在图5、图6中。图5是以往的作为相位差薄膜的2层聚碳酸酯薄膜的情况(比较例)的测定结果。图6是本发明的相位差薄膜的情况(实施例)的测定结果。如图5所示，以往的相位差薄膜严格遵照没有热处理—150°CX240h—180°CX240h—200°CX140h这样的热处理条件，透射率的降低，短波长侧的透射率的降低特别显著。相对于此，在图6的实施例中，允许短波长侧的稍许的降低。由此可知，本发明的相位差薄膜的耐热性被大大提高。这样在本实施方式中，偏振光分束器101由第1棱镜构件10、第2棱镜构件20、偏振光分离膜30、冷光镜40，遮光板50、和相位差薄膜60构成。相位差薄膜60由玻璃基板61、在玻璃基板61上形成的第1取向膜62、层叠在第1取向膜62上的第1液晶性高分子材料层63、层叠在第l液晶性高分子材料层63上的第2取向膜64、和层叠在第2取向膜64上的第2液晶性高分子材料层65构成，其起着正A板的作用。由此，提高了相位差薄膜的耐热性，不会发生由高温引起的相位差薄膜的变色(变黄)、烧焦、相位差值的偏差等，能防止投射的图像质量的恶化等。接着，对本发明的偏振光分束器的另一构成例进行说明。在第l实施方式中，将形成在基板(玻璃、薄膜)上的相位差薄膜60连同基板切割成规定的尺寸并进行贴附，但在该情况下，所切割的端面(侧面)与氧接触。具有受热时在端面附近发生劣化的问题。为了解决该问题，提出了下述第2实施方式。实施例2图7是表示作为第2实施方式的偏振光分束器102的构成的图。在该图7中示出了偏振光分束器102的剖视图。如图7所示，偏振光分束器102由第1棱镜构件10、第2棱镜构件20、偏振光分离膜30、冷光镜40、遮光板50，相位差薄膜60A、和氧隔断层70构成。在本例的情况下，氧隔断层70通过粘接剂80而被配置在相位差薄膜60A的上部。相位差薄膜60A具有2层具有液晶性的高分子材料。例如，由形成在玻璃基板61上的第1取向膜62、层叠在第1取向膜62上的第1液晶性高分子材料层63、层叠在第1液晶性高分子材料层63上的第2取向膜64、和层叠在第2取向膜64上的第2液晶性高分子材料层65构成。该相位差薄膜60A起着正A板的作用。另外，在此，氧隔断层70使用了玻璃基板或树脂制薄膜等。而且，粘接剂80是透明性粘接剂。图8表示偏振光分束器102的形成方法。形成偏振光分束器102时，首先，如图8(a)所示，在作为氧隔断层70的玻璃基板61(或树脂制薄膜)上形成规定尺寸的相位差薄膜60A。相位差薄膜60A的形成方法与上述的相位差薄膜60的形成方法相同。接着，如图8(b)所示，利用粘接剂80将形成有相位差薄膜60A的玻璃基板贴附到偏振光分束器主体N上。利用粘接剂80贴附时，相位差薄膜60A的上面和玻璃基板61之间也涂布粘接剂80。图9是表示第2实施方式的另一构成例的图。如图9所示，偏振光分束器102A是在上述第1实施方式的偏振光分束器101中的配置有相位差薄膜60的一侧涂布了氧隔断层70A。另外，在偏振光分束器102A中，相位差薄膜60也可以是使用形成相位差薄膜之后将玻璃基板61剥离而形成的相位差薄膜。这样在本实施方式中，偏振光分束器102、102A设有隔断层70、70A，因此相位差薄膜60、60A完全没有与氧接触的部分，能抑制由热引起的过烧、烧焦等不良情况的发生。而且，通过填充粘接剂80，可以提高氧隔断层(玻璃、薄膜等)70、70A和偏振光分束器主体N的密合性，防止剥落，从而提高操作性。实施例3图10是表示作为第3实施方式的偏振光分束器103的构成的剖视图。图10中的X部放大图表示相位差薄膜60B的截面的一部分。如图10所示，偏振光分束器103由第1棱镜构件10、第2棱镜构件20、偏振光分离膜30、冷光镜40，遮光板50、相位差薄膜60B构成。在本实施例的情况，相位差薄膜60B被配置在偏振光分离膜30的第1棱镜构件侧(偏振光分离膜30的上方的面)。该相位差薄膜60B起着正A板的作用。相位差薄膜60B以与上述第1实施方式的相位差薄膜60的形成方法同样的形成方法来形成，或不使用玻璃基板而直接形成在偏振光分离膜30的上方的面上。相位差薄膜60B用与上述第1实施方式的相位差薄膜60的形成方法相同的方法形成的情况下，例如，相位差薄膜60B由第1取向膜62、层叠在第l取向膜62上的第1液晶性高分子材料层63、层叠在第l液晶性高分子材料层63上的第2取向膜64、和层叠在第2取向膜64上的第2液晶性高分子材料层65构成。使用玻璃基板来制作的情况下，配置在偏振光分束器主体N上时，剥下玻璃基板，将相位差薄膜60B贴附到偏振光分离膜30的第1棱镜构件侧(偏振光分离膜30的上方的面)上而进行配置。相位差薄膜60B直接形成在偏振光分离膜的第1棱镜构件侧的情况下，如图11所示，进行了在第l棱镜构件上形成偏振光分离膜的处理之后，在步骤S21S22中，进行洗净第1或第2棱镜构件用玻璃的玻璃基板处理。接着，在步骤S23S24中，进行在第1或第2棱镜构件用玻璃上形成取向膜的取向膜形成处理。接着，在步骤S25S27中，对所形成的取向膜进行取向处理。接着，在步骤S28S30中，进行在被取向处理的取向膜的表面上涂布具有液晶性的高分子材料来形成液晶性高分子材料层的液晶性高分子材料层形成处理。接着，在步骤S31中，对所形成的相位差薄膜进行烧制处理。步骤S21S31中的具体制作方法与上述第1实施方式相同，在此，省略详细的说明。(第2层的情况也同样)。形成了相位差薄膜60B之后，将第1棱镜构件用玻璃和第2棱镜构件用玻璃进行组装。然后，切断成规定的形状，从而得到偏振光分束器103。在此，为了在相位差薄膜60B形成期望的相位差值，例如，在入射光波长A为550nm的情况下，第1液晶性高分子材料层63和第2液晶性高分子材料层65的延迟值(相位差值)中的之一为150nm250nm(g卩，作为设计，设定为200土50nm)，另一个是250nm350nm(即，作为设计，设定为300土50nm)。而且，第1液晶性高分子材料层63和第2液晶性高分子材料层65的取向刀ihj、ir,竽你:)u:a卩、j/v/竽你用/叉夕^H/m'uL左但衣不仕衣2屮。5U衣2/^T不，第1液晶性高分子材料层63和第2液晶性高分子材料层65的相位差、慢轴角度条件有AD这4个样式。而且，第1液晶性高分子材料层63和第2液晶性高分子材料层65的取向角度如图3所示那样被定义。表2ABCD第l层取向角度119±5°163±5°61±5017±5°延迟值200士50nm300±50證200±50腿300土50nm第2层取向角度163士5°119±5。17±5°61±5°延迟值300土50nm200土50nm300士50nm200±50腦图12是表示第3的实施方式的另一构成例的图。如图12所示，偏振光分束器103A由第1棱镜构件10、第2棱镜构件20、偏振光分离膜30、冷光镜40、遮光板50，相位差薄膜60B、和氧隔断层70构成。在本例子的情况下，相位差薄膜60B被配置在偏振光分离膜30的第1棱镜构件侧(偏振光分离膜30的上方的面)。氧隔断层70形成在偏振光分束器主体N的上表面(光射出面)和下表面(光入射面)上。由此，相位差薄膜60B的端面不会露出在空气中，能抑制由热引起的过烧，烧焦等不良情况的发生。这样在本实施方式中，偏振光分束器103由第1棱镜构件10、第2棱镜构件20、偏振光分离膜30、冷光镜40，遮光板50、和相位差薄膜60B构成。相位差薄膜60B由第1取向膜62、层叠在第1取向膜62上的第1液晶性高分子材料层63、层叠在第1液晶性高分子材料层63上的第2取向膜64、和层叠在第2取向膜64上的第2液晶性高分子材料层65构成，并且起着正A板的作用。由此，相位差薄膜60B被配置在偏振光分束器主体N的内部，因此能得到上述第l实施方式的效果，并且还具有以下优点。l.耐久性的提高聚合性液晶混合物是有机材料。在为有机材料的情况下，由湿度引起的膜的溶胀而导致膜厚变化(相位差的变化)等特性的恶化。而且在与空气接触的情况下，有可能由于热而烤焦或燃烧等，但是通过夹于玻璃中就厶k,她^I一，Ji,、1flp目E逝光丄处IRJ鄉。2.制造上的优点相位差薄膜60B直接形成在偏振光分离膜的第1棱镜构件侧的情况下，与第1实施方式的相位差薄膜60相比，在偏振光分束器主体N的制作工序中追加了相位差薄膜形成工艺，从而不需要相位差薄膜60B的切害lj、贴附工序。3.外形上的优点通过形成在偏振光分束器主体N内，能实现薄型化。由于处于主体内部，能使处理中的外压所产生的瑕疵和剥落消失。而且，通过如偏振光分束器103A那样设有氧隔断层70，相位差薄膜60B的端面不露出到空气中，能抑制由热引起的过烧、烧焦等不良情况的发生。实施例4图13是表示作为第4实施方式的偏振光分束器104的构成的图。图13中的Y部放大图表示相位差薄膜60C的截面的一部分。如图13所示，偏振光分束器104由第1棱镜构件10、第2棱镜构件驱动部20、偏振光分离膜30、冷光镜40，遮光板50、和相位差薄膜60C构成。在本例子的情况下，相位差薄膜60C被配置在冷光镜40的第2棱镜构件侧(冷光镜40的上方的面)。该相位差薄膜60C起着正A板的作用。相位差薄膜60C以与上述第1实施方式的相位差薄膜60同样的形成方法形成，或不使用玻璃基板而直接形成在冷光镜40的上方的面上。相位差薄膜60C以与上述第1实施方式的相位差薄膜60相同的形成方法形成的情况下，相位差薄膜60C例如由第1取向膜62、层叠在第1取向膜62上的第1液晶性高分子材料层63、层叠在第1液晶性高分子材料层63上的第2取向膜64、和层叠在第2取向膜64上的第2液晶性高分子材料层65构成。在使用玻璃基板来制作的情况，在配置在偏振光分束器主体N上时，剥下玻璃基板，将相位差薄膜60C贴附到冷光镜40的第1棱镜构件侧(冷光镜40的上方的面)而进行配置。相位差薄膜60C直接形成在冷光镜40的上方的面上的情况下，与上述第3实施方式的直接形成方法类似(参照图ll),因此在此省略详细的说明。而且，对于第1液晶性高分子材料层63和第2液晶性高分子材料层65的取向方向(在摩擦处理时为摩擦角度)和相位差，可以设计规定的相位差、慢轴角度条件。图14是表示第4实施方式的另一构成例的图。如图14所示，偏振光分束器104A由第1棱镜构件10、第2棱镜构件20、偏振光分离膜30、冷光镜40、遮光板50，相位差薄膜60C、和氧隔断层70构成。这样在本实施方式中，偏振光分束器104由第1棱镜构件10、第2棱镜构件20、偏振光分离膜30、冷光镜40，遮光板50、和相位差薄膜60C构成。相位差薄膜60C由第1取向膜62、层叠在第1取向膜62上的第1液晶性高分子材料层63、层叠在第1液晶性高分子材料层63上的第2取向膜64、和层叠在第2取向膜64上的第2液晶性高分子材料层65构成，相位差薄膜60C被配置在冷光镜的第2棱镜构件侧，并且起着正A板的作用。由此，能得到与上述第3实施方式同样的效果。下面对使用了本发明的偏振光分束器的液晶投影仪进行说明。图15是表示使用了本发明的偏振光分束器101的液晶投影仪100的光学系统的构成的图。如图15所示，液晶投影仪100包括光源灯111、与从该光源灯l射出来的光束的行进方向平行的积分器(透镜矩阵)112、113，使入射光束分离成不同偏振光成分的双光束的偏振光分束器(PBS)101、重叠透镜114、R反射分色镜115、反射镜116、R用场透镜117、R用液晶面板118、十字二向棱镜119、G反射分色镜120、G用场透镜121、G用液晶面板122、中继光学系统(中继透镜123、125、127、反射镜124、126)、B用液晶面板128、投射透镜129。上述液晶投影仪100除了偏振光分束器(PBS)IOI以外具有与以往同样的构成，因此在此省略对液晶投影仪100的动作的详细的说明。这样在本实施方式中，液晶投影仪100通过使用偏振光束分束器101，可以提高相位差薄膜的耐热性，不会发生因高温引起的相位差薄膜的变色22(变黄)、烧焦、相位差值的偏差等，能防止投射的图像质量的恶化等。因此，能提高液晶投影仪的光源(灯)的亮度，能提供更明亮、更大画面的液晶投影仪。另外，在上述实施方式中，对偏振光分束器101、102、102A、103、103A、104、104A的相位差薄膜60、60A、60B、60C的构成中具有2层液晶性高分子材料层进行了说明，但不限定于此。例如，相位差薄膜60、60A、60B、60C也可以具有l层或3层以上的液晶性高分子材料层。而且，在上述第l实施方式中，对相位差薄膜60具有形成时所使用的玻璃基板61的情况进行了说明，但并不限定于此。例如，在形成相位差薄膜之后，也可以剥下玻璃基板61。而且，在上述实施方式中，对于相位差薄膜60、60A、60B、60C，为了实施取向处理，以形成取向膜来进行取向处理为例进行了说明，但并不限定于此。例如，如图16所示，也可以是没有取向膜的构成。图16是表示没有取向膜的相位差薄膜的构成例的图。如图16所示，相位差薄膜60D由玻璃基板61、第1液晶性高分子材料层63、和第2液晶性高分子材料层65构成。在这种情况下，对玻璃基板61的上表面进行取向处理，在被取向处理的表面上涂布具有液晶性的高分子材料，形成第1液晶性高分子材料层63。然后，对第1液晶性高分子材料层63的表面进行取向处理，在被取向处理的表面上涂布具有液晶性的高分子材料，形成第2液晶性高分子材料层65。由此能得到相位差薄膜60D。将该相位差薄膜60D的第2液晶性高分子材料层65侧切成规定的形状，贴附到与第l棱镜构件的光入射面相对的面(即，位于偏振光分束器主体N的偏振光分离膜30的上方的位置)上而进行配置。另外，也可以不使用玻璃基板61，对第1棱镜构件10或第2棱镜构件20进行取向处理，在被取向处理的表面上涂布具有液晶性的高分子材料，形成第l液晶性高分子材料层63。而且，在上述实施方式中，对液晶投影仪100中使用了偏振光分束器IOI的例子进行了说明，但不限定于此。也可以在液晶投影仪100中使用偏振光分束器102、102A、103、103A、104、104A。另外，也可以使用具有相位差薄膜60D的偏振光分束器。而且，在上述实施方式中，对作为偏振光分束器101、102、102A、103、103A、104、104A的应用例的液晶投影仪进行了说明，但不限于此。也可以利用于其他光学仪器。本发明能以提高液晶投影仪等光学仪器中所使用的偏振光分束器(PBS)的耐热性和光学性能为目的而加以利用。权利要求1.一种偏振光分束器，其特征在于，其包含分束器主体和相位差薄膜，所述分束器主体是通过将来自光源的光未被导入的第1棱镜构件和来自光源的光被导入的第2棱镜构件交替接合而构成的，而且在所述第1棱镜构件和所述第2棱镜构件的接合面上交替实施了偏振光分离功能处理和镜面处理，所述偏振光分离功能处理将入射光分离为S偏振光和P偏振光；所述相位差薄膜被配置在与所述第1棱镜构件的光入射面相对的面上，并且由至少一层具有液晶性的高分子材料构成，所述相位差薄膜起着正A板的作用。2根据权利要求1所述的偏振光分束器，其特征在于，所述相位差薄膜包含第1液晶性高分子材料层和第2液晶性高分子材料层，所述第1液晶性高分子材料层和第2液晶性高分子材料层所形成的面被实施了取向处理。2.根据权利要求l所述的偏振光分束器，其特征在于，所述相位差薄膜包含第1液晶性高分子材料层和第2液晶性高分子材料层，所述第l液晶性高分子材料层和第2液晶性高分子材料层所形成的面被实施了取向处理。3.根据权利要求2所述的偏振光分束器，其特征在于，所述相位差薄膜包含第l取向膜、层叠在所述第l取向膜上的第l液晶性高分子材料层、层叠在所述第1液晶性高分子材料层上的第2取向膜、和层叠在所述第2取向膜上的第2液晶性高分子材料层。4.根据权利要求3所述的偏振光分束器，其特征在于，所述第l液晶性高分子材料层和所述第2液晶性高分子材料层的延迟值是180nm300nm。5.—种偏振光分束器，其特征在于，其包含分束器主体和相位差薄膜，所述分束器主体是通过将来自光源的光未被导入的第l棱镜构件和来自光源的光被导入的第2棱镜构件交替接合而构成的，而且在所述第l棱镜构件和所述第2棱镜构件的接合面上交替实施了偏振光分离功能处理和镜面处理，所述偏振光分离功能处理将入射光分离为S偏振光和P偏振光；所述相位差薄膜被配置在由所述偏振光分离功能处理所形成的偏振光分离膜的所述第1棱镜构件侧或由所述镜面处理所形成的冷光镜的所述第2棱镜构件侧，并且由至少一层具有液晶性的高分子材料构成，所述相位差薄膜起着正A板的作用。6.根据权利要求5所述的偏振光分束器，其特征在于，所述相位差薄膜包含第1液晶性高分子材料层和第2液晶性高分子材料层，所述第l液晶性高分子材料层和第2液晶性高分子材料层所形成的面被实施了取向处理。7.根据权利要求6所述的偏振光分束器，其特征在于，所述相位差薄膜包含第l取向膜、层叠在所述第l取向膜上的第l液晶性高分子材料层、层叠在所述第1液晶性高分子材料层上的第2取向膜、和层叠在所述第2取向膜上的第2液晶性高分子材料层。8.根据权利要求7所述的偏振光分束器，其特征在于，所述第l液晶性高分子材料层和所述第2液晶性高分子材料层的延迟值中的之一是150nm250nm，另一个是250nm350nm。9.根据权利要求18中任一项所述的偏振光分束器，其特征在于，进一步包含氧隔断层，所述氧隔断层以覆盖所述相位差薄膜的方式被设置，且用于隔断所述相位差薄膜与空气的接触。10.—种偏振光分束器的制造方法，其特征在于，该偏振光分束器包含分束器主体和相位差薄膜，所述分束器主体是通过将来自光源的光未被导入的第l棱镜构件和来自光源的光被导入的第2棱镜构件交替接合而构成的，而且在所述第l棱镜构件和所述第2棱镜构件的接合面上交替实施了偏振光分离功能处理和镜面处理，所述偏振光分离功能处理将入射光分离为S偏振光和P偏振光；所述相位差薄膜被配置在所述分束器主体上，并且由具有液晶性的高分子材料构成，所述偏振光分束器的制造方法包含形成所述相位差薄膜的相位差薄膜形成阶段、和将得到的所述相位差薄膜配置在所述偏振光分束器主体上的相位差薄膜配置阶段，其中所述相位差薄膜形成阶段包含下述工序对涂布有所述具有液晶性的高分子材料的表面实施取向处理的取向处理工序；以及对被取向处理的表面涂布所述具有液晶性的高分子材料而形成液晶性高分子材料层的液晶性高分子材料层形成工序。11.根据权利要求10所述的偏振光分束器的制造方法，其特征在于，所述相位差薄膜形成阶段包含下述工序对涂布有所述具有液晶性的高分子材料的基板的表面实施取向处理的第l取向处理工序；在被取向处理的基板的表面上形成第l液晶性高分子材料层的第l液晶性高分子材料层形成工序；对所形成的第1液晶性高分子材料层的表面实施取向处理的第2取向处理工序；和在被取向处理的第1液晶性高分子材料层的表面上形成第2液晶性高分子材料层的第2液晶性高分子材料层形成工序。12.根据权利要求10所述的偏振光分束器的制造方法，其特征在于，所述相位差薄膜形成阶段包含下述工序在涂布有所述具有液晶性的高分子材料的基板上形成第l取向膜的第l取向膜形成工序；对所形成的第l取向膜实施取向处理的第l取向处理工序；在被取向处理的第l取向膜的表面上涂布所述具有液晶性的高分子材料而形成第l液晶性高分子材料层的第l液晶性高分子材料层形成工序；在所述第1液晶性高分子材料层上形成第2取向膜的第2取向膜形成工序；对所形成的第2取向膜实施取向处理的第2取向处理工序；和在被取向处理的第2取向膜的表面上涂布所述具有液晶性的高分子材料而形成第2液晶性高分子材料层的第2液晶高分子材料层形成工序。13.根据权利要求1012中任一项所述的偏振光分束器的制造方法，其特征在于，所述相位差薄膜形成阶段进一步包含形成氧隔断层的氧隔断层形成工序，所述氧隔断层用于隔断所述相位差薄膜与空气的接触。14.一种液晶投影仪，其包含光源、和由包含偏振光分束器、液晶面板以及投射透镜的多个光学部件构成的光学系统，所述液晶投影仪将来自所述光源的光导入所述光学系统而从所述投射透镜投射为影像光，其中，所述偏振光分束器包含分束器主体和相位差薄膜，所述分束器主体是通过将来自光源的光未被导入的第l棱镜构件和来自光源的光被导入的第2棱镜构件交替接合而构成的，而且在所述第l棱镜构件和所述第2棱镜构件的接合面上交替实施了偏振光分离功能处理和镜面处理，所述偏振光分离功能处理将入射光分离为S偏振光和P偏振光；所述相位差薄膜被配置在与所述第l棱镜构件的光入射面相对的面上，并且由至少一层具有液晶性的高分子材料构成，所述相位差薄膜起着正A板的作用。15.—种液晶投影仪，其包含光源、和由包含偏振光分束器、液晶面板以及投射透镜的多个光学部件构成的光学系统，所述液晶投影仪将来自所述光源的光导入所述光学系统而从所述投射透镜投射为影像光，其中，所述偏振光分束器包含分束器主体和相位差薄膜，所述分束器主体是通过将来自光源的光未被导入的第l棱镜构件和来自光源的光被导入的第2棱镜构件交替接合而构成的，而且在所述第l棱镜构件和所述第2棱镜构件的接合面上交替实施了偏振光分离功能处理和镜面处理，所述偏振光分离功能处理将入射光分离为S偏振光和P偏振光；所述相位差薄膜被配置在由所述偏振光分离功能处理所形成的偏振光分离膜的所述第1棱镜构件侧或由所述镜面处理所形成的冷光镜的所述第2棱镜构件侧，并且由至少一层具有液晶性的高分子材料构成，所述相位差薄膜起着正A板的作用。全文摘要本发明提供一种使用了由具有液晶性的高分子材料构成的相位差薄膜的偏振光分束器及其制造方法、以及使用了该偏振光分束器的液晶投影仪。偏振光分束器(101)由第1棱镜构件(10)、第2棱镜构件(20)、偏振光分离膜(PBS膜)(30)、冷光镜(40)、遮光板(50)、和相位差薄膜(60)构成。相位差薄膜(60)由玻璃基板(61)、形成在玻璃基板(61)上的第1取向膜(62)、层叠在第1取向膜(62)上的第1液晶性高分子材料层(63)、层叠在第1液晶性高分子材料层(63)上的第2取向膜(64)、和层叠在第2取向膜(64)上的第2液晶性高分子材料层(65)构成。文档编号G03B21/14GK101510010SQ200910007408公开日2009年8月19日申请日期2009年2月13日优先权日2008年2月13日发明者前山裕行,本间孝之,森寿彦,深泽一男,石原亮申请人:碧理科技有限公司