CN100562775C - 包括压敏粘接剂的偏振分光器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开一种偏振分光器(PBS)，其包括多层反射式偏振膜，压敏粘接剂设置于所述多层反射式偏振膜上，第一刚性覆盖物设置于所述压敏粘接剂上。该PBS可以用于多种应用场合。

Description

包括压敏粘接剂的偏振分光器及其制造方法
技术领域
本发明整体涉及偏振分光器以及这种器件在例如信息显示系统中的应用，更具体地涉及反射式投影系统。
背景技术
光学成像系统通常包括将图像施加到光束上的透射式或反射式成像器，也称为光阀或光阀阵列。透射式光阀通常是半透明的，允许光通过。另一方面，反射式光阀只反射所选择的一部分输入光束来形成图像。反射式光阀具有重要的优势，即控制电路可以置于反射面后面，并且当基板材料不受它们的不透明性限制时，可以使用更先进的集成电路技术。通过使用反射式液晶微型显示器作为成像器，有可能获得潜在的经济而紧凑的新型液晶显示器(LCD)投影仪结构。
很多反射式LCD成像器对入射光的偏振进行旋转。也就是说，成像器反射偏振光时要么基本上不改变其偏振态而得到最暗的状态，要么将偏振旋转某一角度以提供所期望的灰度等级。在这些系统中，90°的旋转提供了最亮的状态。因此，偏振光束通常用作反射式LCD成像器的输入光。所期望的紧凑的布置包括位于偏振分光器(PBS)与成像器之间的折叠光路，其中照明光束和从成像器反射的投影图像共享PBS与成像器之间的同一物理空间。PBS将入射光与偏振旋转的图像光分离。投影系统中所使用的传统PBS，有时候称为MacNeille偏振器，使用以布鲁斯特角(Brewster’s angle)设置的无机介电膜堆。s偏振光会被反射，而p偏振光透射穿过偏振器。
单个成像器可以用来形成单色图像或者彩色图像。多个成像器通常用来形成彩色图像，在这样的情况下，照明光被分成不同颜色的多根光束。分别将图像施加到每一根光束上，然后将这些光束重新组合成以形成全色图像。
发明内容
一般来说，本发明涉及一种用于改进投影系统的性能的装置。具体地说，本发明是以成像核心为基础，所述成像核心包括图像质量、稳定性和寿命得到提高的偏振分光器(PBS)。
本发明提供一种PBS，所述PBS包括设置在多层反射式偏振膜与刚性覆盖物之间的压敏粘接剂。设置在所述多层反射式偏振膜与所述刚性覆盖物之间的所述压敏粘接剂的组合可以减小PBS组件内应力引起的双折射。另外，与其它粘接剂相比，设置在所述多层反射式偏振膜与所述刚性覆盖物之间的所述压敏粘接剂的组合可以提供表现出更高图像质量、更高组件稳定性和更高寿命的PBS组件。
在本发明的PBS结构中使用两个(或多个)膜可以减小投影屏幕上的模糊现象，并且可以通过层压方法有效形成。双膜结构可以与任何材料的覆盖物(例如，棱镜)一起使用。这种材料包括玻璃。玻璃可以具有任何折射率，但折射率的范围通常在1.4到1.8之间，并且可以在1.4到1.6之间。这种低折射率玻璃可以减少像散。
本发明的一个实施例提供一种偏振分光器(PBS)，所述PBS包括多层反射式偏振膜、设置在所述多层反射式偏振膜上的压敏粘接剂以及设置在所述压敏粘接剂上的第一刚性覆盖物。可选的第二刚性覆盖物可以邻近所述多层反射式偏振膜设置。可选的结构粘接剂可以设置在所述多层反射式偏振膜与所述第二刚性覆盖物之间。
本发明的另一个实施例涉及一种偏振分光器(PBS)，所述PBS包括第一多层反射式偏振膜和接近所述第一多层反射式偏振膜的第二多层反射式偏振膜。所述第二多层反射式偏振膜的主面面对所述第一多层反射式偏振膜的主面。粘接剂设置在所述第一多层反射式偏振膜与所述第二多层反射式偏振膜之间。第一压敏粘接剂设置在所述第一多层反射式偏振膜上。第一刚性覆盖物设置在所述压敏粘接剂上，并且第二刚性覆盖物邻近所述第二多层反射式偏振膜设置。
本发明的另一个实施例涉及一种投影系统，所述投影系统包括产生光的光源以及成像核心，所述成像核心用于将图像施加到从光源产生的光上以便形成图像光。所述图像核心包括至少一个偏振分光器和至少一个成像器。所述偏振分光器包括：多层反射式偏振膜；压敏粘接剂，其设置在所述多层反射式偏振膜上并且位于所述光源与所述多层反射式偏振膜之间；以及第一刚性覆盖物，其设置在所述压敏粘接剂上。所述系统还包括投影透镜系统，所述投影透镜系统用于投影来自所述成像核心的图像光。
本发明的另一个实施例涉及一种制造偏振分光器的方法，所述方法包括：在多层反射式偏振膜与第一刚性覆盖物之间设置压敏粘接剂，以便形成偏振分光器。所述方法还可以包括：邻近所述多层反射式偏振膜设置第二刚性覆盖物。可以在所述多层反射式偏振膜与所述第二刚性覆盖物之间设置可选的结构粘接剂。
本发明的另一个实施例涉及一种制造偏振分光器的方法，所述方法包括：在第一多层反射式偏振膜与第一刚性覆盖物之间设置第一压敏粘接剂；在第二多层反射式偏振膜与第二刚性覆盖物之间设置第二压敏粘接剂；并且邻近所述第二多层反射式偏振膜设置所述第一多层反射式偏振膜，以便形成偏振分光器。可以在所述第一多层反射式偏振膜与所述第二多层反射式偏振膜之间设置可选的结构粘接剂。
根据下面说明、附图以及权利要求书可以理解本发明的其它特征和优势。
附图说明
结合附图阅读下面对于本发明各个实施例的详细说明将可以更完整地理解本发明，其中：
图1示意性显示具有多层反射式偏振膜的PBS的实施例；
图2示意性显示具有两个多层反射式偏振膜的PBS的实施例；
图3示意性显示基于单个反射式成像器的投影单元的实施例；以及
图4示意性显示基于多个反射式成像器的投影单元的另一个实施例。
具体实施方式
本发明适用于光学成像器，并且特别适用于可以产生高质量、低像差投影图像的大数值孔径光学成像系统。
如名称为“使用宽角笛卡尔偏振分光器的反射式LCD反射系统(REFLECTIVE LCD REFLECTION SYSTEM USING WIDE-ANGLECARTESIAN POLARIZING BEAM SPLITTER)”的美国专利No.6486997B1中所述，一种示例性的光学成像系统包括宽角笛卡尔偏振分光器(PBS)。笛卡尔PBS是这样一种PBS，其中透射和反射光束的偏振是以不变的、通常正交的PBS主轴为参照。相反，对于非笛卡尔PBS，分离光束的偏振基本上取决于光束入射在PBS上的入射角。
笛卡尔PBS的一个例子是多层反射式偏振膜，作为示例，该膜可以是由各向同性和双折射材料的交替层构成的膜。如果将膜的平面看作x-y平面，并且在z方向测量膜的厚度，那么z折射率就是具有平行于z方向的电矢量的光在双折射材料中的折射率。同样，x折射率是具有平行于x方向的电矢量的光在双折射材料中的折射率，y折射率是具有平行于y方向的电矢量的光在双折射材料中的折射率。对于多层反射式偏振膜，双折射材料的y折射率与各向同性材料的折射率基本上相同，而双折射材料的x折射率不同于各向同性材料的折射率。如果层的厚度选择得合适，那么该膜就会反射在x方向偏振的可见光，而透射在y方向偏振的光。
可以使用的多层反射式偏振膜的一个例子是具有匹配的z折射率的偏振膜，其中双折射材料的z折射率与双折射材料的y折射率基本上相同。具有匹配的z折射率的偏振膜在美国专利5882774和5962114以及下列共同转让的美国专利申请中已经进行了描述：2001年5月31日提交的60/294940、2002年5月28日提交的2002-0190406、2002年5月28日提交的2002-0180107、2002年11月27日提交的10/306591以及2002年11月27日提交的10/306593。具有匹配的z折射率的偏振膜也在美国专利6609795中进行了描述。
在一些情况下，使用诸如多层反射式偏振膜或具有匹配的z折射率的偏振膜等的聚合物基多层光学膜(MOF)的偏振分光器可能具有在PBS组件内部由应力引起的双折射和/或随着时间变得不稳定的粘接剂层。对于用户使用，耐久性/可靠性和寿命对于可用的PBS组件是很重要的标准。将聚合物基多层光学膜(MOF)安装到刚性基板上对于满足可用的PBS组件的环境和寿命需要非常有挑战性。粘接剂应该具有与MOF和刚性基板的良好粘合力，另外，在MOF和/或刚性基板上不会引起应力。PBS的性能对于应力很敏感，甚至很小的应力都可能导致PBS的性能降低。粘接剂的特性应该与MOF和刚性基板的特性相平衡，以便于获得PBS组件的最高稳定性和寿命。结构粘接剂可能会在固化过程中收缩和/或不均匀地固化，引起MOF和/或刚性基板上的应力。另外有可能的是，没有完全固化的结构粘接剂在正常使用条件下因为光和热的作用而经历逐渐固化，这可能降低PBS的稳定性。如2003年5月16日提交的名称为“偏振分光器以及使用偏振分光器的投影系统(POLARIZING BEAMSPLITTER AND PROJECTION SYSTEM USING THE POLARIZINGBEAM SPLITTER)”的美国专利申请No.10/439444中所述，对于两个多层反射式偏振膜的具体实施例，可以对覆盖物使用更常用的无铅型玻璃，诸如Schott制造的SK5等。低折射率玻璃覆盖物具有优于诸如PBH56等的高折射率玻璃覆盖物的几个重要优势，包括降低像散、无铅并且消除几个光学表面上的抗反射涂层。然而，无铅玻璃对于光、热和机械引起的应力稳定性较差。PBS安装过程中机械引起的小应力可能降低光学性能，诸如对比度和暗态均匀性。结构固化粘接剂可以在诸如SK5等的无铅玻璃上引起机械应力，并且产生双折射，从而导致不可接受的暗态不均匀性。具有低模量并且不需要在安装过程中固化的压敏粘接剂可以引起玻璃上的更小应力；因此，可以提供更佳的暗态均匀性。此外，在暴露于与PBS组件一起使用的高强度光之后，结构粘接剂具有变黄和影响PBS光学特性的趋势。
PBS的对比度可以参考图3进行定义，其中采用层压在反射镜前表面上的四分之一波长膜替代成像器226。当将反射镜上的四分之一波长膜定向为使其光轴与照明光束的中心光线的偏振方向成45°时，反射镜上的四分之一波长膜的作用如同与透射的偏振光束成45°的半波长膜：也就是说，它将光束的偏振方向旋转90°。因为PBS的上述功能，这将导致由四分之一波长膜/反射镜反射的光几乎全部穿过透镜228投射到屏幕上。如果将四分之一波长膜定向为与中心光线的偏振态成0°，那么它的作用将如同以透射光束的偏振态定向的半波长膜，并且保持光束的偏振方向不变。这将导致几乎将全部光都被PBS引回光源，而不会由透镜228投射到屏幕上。
为了测量PBS的对比度，首先，通过将四分之一波长膜/反射镜光轴定向为与照明光束的中心光线的偏振方向成45°来确定通过投影透镜228的亮态光通量的特征。可以通过在相距透镜228的固定距离处测量光束照度、通过将所有投影光集中到具有校准光电二极管的积分球中、或者通过本领域技术人员所知的其它手段确定该光通量的特征。然后通过定向四分之一波长膜，使其光轴与照明光束的中心光线的偏振态对准来产生暗态。然后通过与确定亮态光通量的特征所使用的技术相同的技术测量由该状态产生的通过透镜228的光通量。亮态光通量与暗态光通量的比率提供对比度或者四分之一波长膜对比度的一个测量值。
对于一些类型的成像器，例如铁电液晶成像器，暗态特征与上述测试中产生的特征非常相似。然而，对于大多数其它类型的成像器，暗态特征与上面没有四分之一波长膜的反射镜所产生的特征更相似。在这种情况下，如同0°的四分之一波长膜反射镜一样，不存在照明光束的偏振方向的旋转，因此应该获得暗图像。为了测试这些类型的成像器的PBS性能，理想的是使用纯粹的反射镜提供暗态，但是在其它方面遵照前面确定PBS对比度的特征时所提出的规定。该结果称为PBS的反射镜对比度。
反射镜对比度与四分之一波长膜对比度之间的差别与各种斜射光线的行为有关。在美国专利US5327270中可以获得对于该差别的一些认识，但该文献只适用于MacNeille PBS系统而不适用于笛卡尔PBS。对于本文，理解四分之一波长膜反射镜组合补偿多种原因引起的消偏振就足够了，并且测试两种对比度以确保对于所有类型的成像器有很好的效果可能很重要。
采用多层反射式偏振膜制造的PBS的对比度取决于几个参数，包括例如：沿着失配方向(例如x方向)的折射率差，沿着面内匹配方向(例如y方向)的折射率匹配程度，沿着厚度方向(例如z方向)的折射率匹配程度以及膜的总层数。沿着失配方向的层间折射率差和沿着匹配方向的折射率匹配受到聚合物树脂对的限制。而且，优选的是，聚合物树脂在从蓝光到绿光到红光的可见光谱范围(或者在PBS应用中有关的任何光谱范围)内基本上透明。在实例中说明了这样一种树脂对，并且该树脂对包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和PET共聚物(coPET)。这些聚合物在包括蓝光的整个可见波长范围内基本上透明。然而，这些聚合物沿着失配方向的折射率差只有大约0.15。为了在下述光学系统中实现期望的对比度水平，使用该聚合物组合的具有匹配的z折射率的偏振膜通常使用一对高折射率玻璃棱镜。
当高折射率玻璃与PBS膜一起使用时，可能出现两种效果：在PBS中产生像散，并且未补偿的反射镜暗态亮度增加。
在共同转让的美国专利6672721和美国专利申请No.2003-0048423中说明了消除像散的方法。这些文献说明了紧靠着膜使用折射率非常高的玻璃板来补偿像散。然而，该玻璃板可能会大大增加PBS的成本。而且，使用这种玻璃板可能会导致投影透镜的后焦距更长以及更不利的横向色彩状况。另外，具有补偿板的PBS可能需要更大的颜色混合器立方体。
此外，高折射率PBS玻璃导致光以很大的角度传播到PBS膜中。如果将折射率低于1.6的玻璃用于PBS，那么未补偿的反射镜暗态的对比度通常与在反射镜上设置定向的四分之一波长膜获得的对比度大致相同。在本文中，术语“未补偿的反射镜暗态”定义为当使用裸露的反射镜替代如下所述成像系统中的成像器并且通过成像系统观察所产生的光透射时，所获得的暗态。当玻璃的折射率增大到1.85时，未补偿的反射镜暗态的值降低至小于在反射镜上设置四分之一波长膜所获得的对比度的一半，特别是当使用折射率匹配层使高度双折射玻璃棱镜与多层反射式偏振膜匹配并由此减少反射时。可以通过将四分之一波长膜设置在反射镜或者成像器上来回收该对比度损失，其中所述反射镜或者成像器的快轴沿着入射光的偏振方向对准。然而，这些特殊的补偿板(例如，四分之一波长膜)可能会增加成本并且可能很难正确对准。因此，由于不需要使用诸如四分之一波长膜等的反射镜暗态补偿板，在低折射率玻璃(例如，n＜1.60)中使用PBS膜的技术将降低成本。
在共同转让的美国专利申请No.10/439444中说明了消除PBS组件中的模糊现象的方法，该专利申请于2003年5月16日提交，名称为“偏振分光器以及使用偏振分光器的投影系统(POLARIZINGBEAM SPLITTER AND PROJECTION SYSTEM USING THEPOLARIZING BEAM SPLITTER)”。该参考文献说明了在PBS组件中使用两个多层反射式偏振膜，从而减小模糊。
图1显示根据本发明的使用多层反射式偏振膜的偏振分光器10的一个实施例。在该实施例中，偏振分光器10包括多层反射式偏振膜12。膜12可以为本领域公知的任何合适的多层反射式偏振膜，优选为具有匹配的z折射率的偏振膜。压敏粘接剂(PSA)60设置在多层反射式偏振膜12上。第一刚性覆盖物30设置在压敏粘接剂60上。第二刚性覆盖物40靠近多层反射式偏振膜12。粘接剂层50可以设置在第二刚性覆盖物40与多层反射式偏振膜12之间。该粘接剂层可以为结构粘接剂。
尽管描述为包括两个棱镜30和40，但是PBS10可以包括设置在多层反射式偏振膜12的一侧或任意侧的任何合适的覆盖物。棱镜30和40可以由具有适合于实现PBS的期望用途的折射率的任何透光材料构成。棱镜的折射率应该小于产生全内反射条件的折射率，所述全内反射条件即在正常使用条件下(例如，入射光与棱镜的一个面垂直)传播角接近或超过90°的条件。可以使用司乃耳定律(Snell’s law)计算这种条件。尽管也可以使用其它材料，但是优选的是，棱镜由各向同性材料构成。“透光”材料是指允许至少一部分来自光源的入射光透射穿过的材料。在一些应用中，可以预滤入射光以消除不需要的波长。适合用作棱镜的材料包括但是不限于陶瓷、玻璃以及聚合物。特别有用的玻璃类包括含有金属氧化物如氧化铅的玻璃。商业上可以获得的玻璃是可以从Ohara Corporation(Rancho Santa Margarita，CA，USA)获得的PBH55，其具有1.85的折射率并且具有大约75％(以重量百分比计)的氧化铅。
PBS组件10可以具有高光强刚性覆盖物30和低光强刚性覆盖物40。高光强刚性覆盖物30是最靠近光源(参见图3和图4)的刚性覆盖物。高光强刚性覆盖物30经受的光比低光强刚性覆盖物40经受的光强度更高。理想的是，在高光强刚性覆盖物30与多层反射式偏振膜12之间设置压敏粘接剂60。如下所述，压敏粘接剂的光学和物理特性允许压敏粘接剂在高强度光下保持稳定。粘接剂层50可以为结构粘接剂或压敏粘接剂。
图2显示根据本发明的使用两个或多个多层反射式偏振膜的偏振分光器110的一个实施例。在该实施例中，偏振分光器110包括第一多层反射式偏振膜112、第二多层反射式偏振膜120以及位于第一膜112与第二膜120之间的粘接剂层150。第一膜112与第二膜120中的一个或两个可以为本领域公知的任何合适的多层反射式偏振膜，优选为具有匹配的z折射率的偏振膜。粘接剂层150可以为结构粘接剂。尽管PBS 110包括第一膜112和第二膜120，但是也可以包括三个或更多的膜。第一压敏粘接剂160设置在第一多层反射式偏振膜112上。第二压敏粘接剂或粘接剂层161设置在第二多层反射式偏振膜120上。第一刚性覆盖物130设置在第一压敏粘接剂160上。第二刚性覆盖物140设置在第二压敏粘接剂或粘接剂层161上。
尽管描述为包括两个棱镜130和140，但是PBS110可以包括设置在第一多层反射式偏振膜112和第二多层反射式偏振膜120的一侧或任一侧的任何合适的覆盖物。棱镜130和140可以由具有适合于实现PBS的期望用途的折射率的任何透光材料构成。棱镜的折射率应该小于产生全内反射条件的折射率，所述全内反射条件即在正常使用条件下(例如，入射光与棱镜的一个面垂直)传播角接近或超过90°的条件。可以使用司乃耳定律计算这种条件。尽管也可以使用其它材料，但是优选的是，棱镜由各向同性材料构成。“透光”材料是指允许至少一部分来自光源的入射光透射穿过的材料。在一些应用中，可以预滤入射光以消除不需要的波长。适合用作棱镜的材料包括但是不限于陶瓷、玻璃以及聚合物。特别是当使用两个或多个膜时，低折射率材料可以用于棱镜130和140，例如由Schott Corporation(Mainz，Germany)制造的SK5玻璃。
PBS组件110可以具有高光强刚性覆盖物130和低光强刚性覆盖物140。高光强刚性覆盖物130是最靠近光源(参见图3和图4)的刚性覆盖物。高光强刚性覆盖物130经受的光比低光强刚性覆盖物140经受的光强度更高。理想的是，在高光强刚性覆盖物130与多层反射式偏振膜112之间设置压敏粘接剂160。如下所述，压敏粘接剂的光学和物理特性允许压敏粘接剂在高强度光下保持稳定。粘接剂层150可以为结构粘接剂或压敏粘接剂。粘接剂层150可以为结构粘接剂或压敏粘接剂。粘接剂层161可以为结构粘接剂或压敏粘接剂。
压敏粘接剂(PSA)为本领域的普通技术人员所公知。可用的压敏粘接剂可以，例如基本上没有未反应的单体和低聚物和/或光引发剂，并且基本上不收缩。优选的是，PSA材料基本上没有UV吸收性发色团，如伸长原子结构或共轭双键。Pressure-Sensitive Tape Council(Test Methods for Pressure Sensitive Adhesive Tapes(1994)，PressureSensitive Tape Council，Chicago，IL)已经将压敏粘接剂定义为具有如下特性的材料：(1)干粘性和永久粘接，(2)采用不超过手指压力的压力粘附，(3)足够的保持粘附的能力，(4)足够的粘结强度，以及(5)不需要用能量源活化。PSA在组装温度下通常具有粘性，所述组装温度通常为室温或更高(即，大约20℃至大约30℃或更高温度)。已经发现作为PSA效果良好的材料包括如下聚合物，即设计并配制为表现出产生组装温度下粘接力、剥离强度和剪切持粘性的期望平衡所必需的粘弹性。用于制备PSA的最常用的聚合物为天然橡胶基聚合物、合成橡胶(例如，苯乙烯/丁二烯共聚物(SBR)和苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯共聚物(SIS)嵌段共聚物)基聚合物、硅树脂弹性体基聚合物、聚α烯烃基聚合物、以及各种(甲基)丙烯酸酯(例如，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)基聚合物(Handbook of PressureSensitive Adhesive Technology，2nd Edition，Edited by D.Satas，1989)。在这些材料中，因为(甲基)丙烯酸酯基聚合物PSA的光学透明度、随着时间的性能持久性(老化稳定性)以及通用的粘接能力(这里只举出其几个益处)，所以其已经演化为对于本发明优选的一类PSA。公知的是，可以制备包括某些(甲基)丙烯酸酯基聚合物与某些其它类型的聚合物所构成的混合物的PSA(Handbook of Pressure SensitiveAdhesive Technology，2nd Edition，Edited by D.Satas，page 396，1989)。合适的压敏粘接剂包括但是不限于Soken 1885、2092、2137PSA(商业上可以从Soken Chemical&Engineering Co.，Ltd，Japan获得)以及2003年4月11日提交的名称为“粘接剂混合物、制品以及方法(ADHESIVE BLENDS，ARTICLES，AND METHODS)”的美国专利申请No.10/411933中所述的PSA。
结构粘接剂是用于粘接高强度材料诸如木材、复合材料、塑料、玻璃或金属等的材料，因此实际的粘接剂粘接强度在室温时超过6.9MPa(1000psi)。因为性能的需要，结构粘接剂通常会在组装过程中参与通过外部能量源诸如UV或热等进行的固化和/或交联反应，从而产生最终的粘接特性(Structural Adhesives-Chemistry andTechnology，Edited by S.R.Hartshorn，1986)。结构粘接剂可以以很多种方式进行分类，诸如粘接剂的物理形式、化学成分和固化条件等。如在书Adhesion and Adhesives Technology-An Introduction，page 184，A.V.Pocius，1997中所述，常见的结构粘接剂的例子包括酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、聚酰亚胺和双马来酰亚胺。
合适的多层反射式偏振膜包括，例如美国专利No.5882774中所述的偏振膜。合适的多层反射式偏振膜的一个实施例包括两种材料的交替层，其中至少一种材料为双折射的并且有取向的。在玻璃棱镜中效果良好的膜可以具有另外的特征，以便为每一层提供合适的折射率值，特别是在与膜表面垂直的方向上。具体地说，交替层的膜的厚度方向上的折射率在理想情况下匹配。除此之外，偏振器的y方向(通过方向)上的折射率也匹配。对于沿其通过轴线对所有入射角都具有高透射性的偏振器，交替层的y和z(与膜垂直)折射率都可以匹配。实现y和z折射率的匹配可以使用与只在y折射率匹配时不同的膜层材料组。在过去制造的早期的3M多层膜(如3M商标“DBEF”膜)具有匹配的y折射率。
出人意料的是，在PBS组件的多层反射式偏振膜与高强度光侧之间使用PSA层改进了PBS组件的光学特性并延长寿命，甚至是在多层反射式偏振膜与低强度光侧之间和/或两个多层反射式偏振膜之间设置有结构粘接剂的情况下也如此。合适的结构粘接剂包括，例如NOA61，可以从Norland Company(Cranbury，NJ)获得的UV固化硫醇-烯(thiol-ene)基粘接剂；可以从Henkel Loctite Corp.，1001TroutBrook Crossing，Rocky Hill，CT06067(www.loctite.com)获得的Loctite系列(例如，3492、3175)UV固化丙烯酸粘接剂；可以从Dymax Corporation，51 Greenwoods Road，Torrington，CT，06790(http://www.dymax.com)获得的OP系列(例如，21、420632、54、44)UV固化丙烯酸粘接剂。
一种用于使所有层的y折射率和z折射率都匹配的技术是施加真正的单轴拉伸，此时允许膜沿y方向和z方向松弛(即，收缩)，同时被沿x方向拉伸。当以这种方式拉伸膜时，在给定层中y折射率和z折射率相同。这样的话，如果选择的第二材料与第一材料的y折射率匹配，那么z折射率也必须匹配，因为第二材料层也经历相同的拉伸条件。
一般来说，为了在阻断状态下保持高反射率的同时实现通过状态下的高透射，两种材料的y折射率之间的折射率失配应该很小。所允许的y折射率失配的量值可以相对于x折射率失配进行描述，因为后者的值表明为实现期望程度的偏振而在偏振薄膜堆中使用的层数。薄膜堆的总反射率与折射率失配Δn以及堆叠中的层数N相关，即乘积(Δn)2×N与堆叠的反射率相关。例如，为了提供具有相同反射率但是具有一半层数的膜需要层间折射率差值的(2)1/2倍，如此类推。比率ΔnY/ΔnX的绝对值是期望控制的相关参数，其中对于本文所述的光学重复单元中的第一材料和第二材料，ΔnY＝nY1-nY2，ΔnX＝nX1-nX2。优选的是，比率ΔnY/ΔnX的绝对值不超过0.1，更优选的是不超过0.05，甚至更优选的是不超过0.02，在某些情况下，该比率可以为0.01或者更小。优选的是，在所关注的整个波长范围内(例如，可见光谱范围内)，将比率ΔnY/ΔnX保持在期望的极限以下。通常/ΔnX的值至少为0.01，并且可以为0.14或更大。
在很多实际应用中，取决于入射光与膜层形成的角度，可以接受这些层之间的微小z折射率失配。然而，当膜被层压在玻璃棱镜之间时，即，处于高折射率介质中时，光线不会朝向膜平面的法线弯曲。在这种情况下，与从空气入射相比，光线受到z折射率失配的影响程度大得多，并且x偏振光的光线将被部分地或者甚至强烈地反射。对于在膜内与法线的角度更大光线来说，更接近的z折射率匹配可能是优选的。然而，当膜被层压在具有较低折射率(例如，n＝1.60)的玻璃棱镜之间时，光线更多地朝向膜平面的法线弯曲；因此，光线受到z折射率失配的影响程度更小。对于相同的z折射率失配，使用低折射率棱镜时p偏振光反射通常将低于使用高折射率棱镜时的p偏振光反射。因此，对于相同的膜，使用低折射率棱镜时的p偏振光透射可能高于使用高折射率棱镜时的p偏振光透射。
与y折射率失配一样，所允许的z折射率失配的量值可以相对于x折射率失配进行描述。比率ΔnZ/ΔnX的绝对值是期望控制的相关参数，其中对于本文所述的光学重复单元中的第一材料和第二材料，ΔnZ＝nZ1-nZ2，ΔnX＝nX1-nX2。对于期望用于空气中的光束分光膜，优选的是，比率ΔnZ/ΔnX的绝对值小于0.2。对于处于更高折射率介质诸如玻璃等中的膜，优选的是，比率ΔnZ/ΔnX的绝对值小于0.1，更优选的是小于0.05，对于波长为632.8nm的入射光可以为0.03或者更小。优选的是，在所关注的整个波长范围内(例如，可见光谱范围内)将比率ΔnZ/ΔnX保持在期望的极限以下。通常，在632.8nm处，ΔnX的值至少为0.1，并且可以为0.14或更大。
z折射率失配与名义上的s偏振光的透射无关。根据定义，名义上的s偏振光不受膜的z折射率的影响。然而，如共同转让的名称为“使用宽角笛卡尔偏振分光器的反射式LCD投影系统(REFLECTIVELCD PROJECTION SYSTEM USING WIDE-ANGLE CARTESIANPOLARIZING BEAM SPLITTER)”的美国专利No.6486997B1中所述，当PBS构造为反射x偏振(近似s偏振)光并且透射y偏振(接近p偏振)光时，双折射多层偏振器在各种方位角上的反射特性使得投影系统的性能优良。尽管可以使用多于两个层形成光学单元，但是多层光学膜的光功率或综合反射率来自于光学单元或层对内部的折射率失配。使用包括两种或多种聚合物的交替层的多层反射膜反射光的做法为人公知，并且在例如美国专利No.3711176、美国专利NO.5103337、WO 96/19347和WO 95/17303中得到说明。该光功率在光谱中的分布是层厚的函数。具体多层膜的反射光谱和透射光谱主要取决于各个层的光学厚度，所述光学厚度定义为层的真实厚度与其折射率的乘积。因此，根据下面公式选择各层的适当光学厚度可以将膜设计为反射红外、可见或紫外波长λM的光：
λM＝(2/M)*Dr
式中，M是表示反射光具体阶次的整数，Dr是光学重复单元的光学厚度，所述光学重复单元通常为包括一层各向同性材料和一层各向异性材料的层对。因此，Dr是构成光学重复单元的各个聚合物层的光学厚度的总和。因此，Dr厚度值是λ的二分之一，其中λ是第一阶反射峰的波长。一般来说，反射峰具有有限的带宽，其随着折射率差增大而增大。通过改变光学单元沿着多层膜厚度方向的光学厚度，多层膜可以设计为反射宽波带的光。该波带通常被称为反射带或阻带。产生该波带的各层的集合通常称为多层堆叠。因此，多层膜内光学重复单元的光学厚度分布表现在膜的反射光谱和透射光谱中。当折射率匹配在通过方向上非常高时，通过状态透射光谱可能接近平坦，并且在期望的光谱范围内超过95％。
在本发明的膜中可以使用光学厚度的各种厚度分布。例如，一个或两个膜的厚度分布可以单调变化。换句话说，光学重复单元的厚度表现出沿着多层反射式偏振膜的厚度减小或增大的一致趋势(例如，光学重复单元的厚度没有表现出沿着多层膜的一部分厚度增大的趋势和沿着多层膜的另一部分厚度减小的趋势)。
参考图2，第一膜112包括多个层，该膜具有第一光学厚度分布。此外，第二膜120包括多个层，该膜具有第二光学厚度分布。第一光学厚度分布和第二光学厚度分布可以为本领域所公知的任何合适的分布。例如，第一分布和第二分布可以包括如名称为“具有尖锐波带边缘的光学膜(OPTICAL FILM WITH SHARPENED BANDEDGE)”的美国专利No.6157490中所述的分布。此外，例如，第一分布可以表现出与第二分布相同的光学厚度分布。作为选择，第一分布和第二分布可以表现出不同的光学厚度分布。
可以用于本发明中的多层反射式偏振膜可以包括具有一个或多个波带组(band packet)的厚度分布。波带组是具有一定层厚范围的多层堆叠，使得该多层堆叠反射宽带波长。例如，蓝波带组可以具有使其反射蓝光(即，大约400nm至500nm)的光学厚度分布。本发明的多层反射式偏振膜可以包括一个或多个波带组，其中每个波带组反射不同的波带，例如具有红波带组、绿波带组和蓝波带组的多层反射式偏振器。可以用于本发明中的多层反射式偏振膜还可以包括UV波带组和/或IR波带组。一般来说，蓝波带组包括使得波带组趋向于反射蓝光的光学重复单元厚度，因此蓝波带组的光学重复单元厚度将小于绿波带组或红波带组的光学重复单元厚度。波带组可以由一个或多个内边界层在多层反射式偏振膜内部隔开。
增大光在多层堆叠上的入射角可以导致堆叠反射波长比光垂直于堆叠入射时更短的光。对于以最大角度入射在堆叠上的光线，可以设置IR波带组以帮助反射红光。
例如，如美国专利No.5882774和No.5962114中所述，多层反射式偏振膜具有独特的透射或反射光谱。结果，不同的多层反射式偏振膜对于不同的入射波长和偏振可以表现出不同的对比度，其中对比度定义为具有期望透射偏振的光(例如，p偏振光)与具有期望反射偏振的光(例如，s偏振光)的透射强度的比率。例如，第一膜112可以具有第一对比度光谱、第一透射光谱或第一反射光谱，第二膜120可以具有第二对比度光谱、第二透射光谱或第二反射光谱。对于给定的波带，第一对比度光谱、第一透射光谱或第一反射光谱可以分别与第二对比度光谱、第二透射光谱或第二反射光谱一致。作为选择，如本文中进一步所述，第一对比度光谱、第一透射光谱或第一反射光谱可以分别与第二对比度光谱、第二透射光谱或第二反射光谱不同(并且在某些情况下，光谱偏移)。
如图2中进一步显示，第二膜120设置在第一膜112附近，使得第二膜120的主面122面对第一膜112的主面114。彼此面对的第一膜112的主面114和第二膜120的主面122可以接触，或者所述主面可以通过设置在第一膜112与第二膜120之间的粘接剂层150隔开。主面114和122可以如图2所示平行。
粘接剂层50和150可以包括光学粘接剂。可以使用任何合适的光学粘接剂，例如热固化结构粘接剂、光固化结构粘接剂、压敏粘接剂等。
对于一些多层反射式偏振膜，光学吸收可能导致不期望的结果。为了减少光学吸收，优选的多层堆叠构成为使得将要被堆叠最强烈地吸收的波长是堆叠反射的第一波长。对于大多数透明的光学材料(包括大多数聚合物)，吸收朝向可见光谱的蓝色端增大。因此，优选的是，调整多层反射式偏振膜堆，使得“蓝”层或波带组位于多层反射式偏振膜的入射侧。
尽管本发明提供包括一个或多个多层反射式偏振膜的偏振分光器以及使用这种偏振分光器的系统，其中在多层反射式偏振膜与刚性覆盖物之间设置有压敏粘接剂，但是设置在压敏粘接剂上的一个或多个多层反射式偏振膜也可以用于其它构造或光学设备中，例如用在增亮膜结构、偏振器、显示器应用、投影应用和其它光电应用中。一般来说，这种设置在压敏粘接剂上的一个或多个多层反射式偏振膜的组合可以用于提高PBS组件的光学稳定性。
本发明的一个实施例可以包括如下PBS，其具有用于形成立方体的基本上为直角三角形的棱镜。在这种情况下，如本文所述，多层反射式偏振膜夹在两个棱镜的斜边之间。立方体形PBS在很多投影系统中为优选，因为它提供紧凑的设计，例如，光源和其它部件(如滤光器)可以设置为提供小的、轻的便携式投影机。
尽管立方体是一种实施方式，但是也可以使用其它的PBS形状。例如，可以将几个棱镜的组合组装成矩形PBS。对于一些系统，立方体形PBS可以修改为使得一个或多个面不是正方形。如果使用非正方形面，可以通过紧邻的组件(如彩色棱镜或投影透镜)提供匹配的平行面。
棱镜尺寸以及所产生的PBS尺寸取决于所期望的应用。在本文中参考图4所述的示例性三片式硅基液晶(LCoS)光引擎中，PBS的长度和宽度可以为17mm，当使用小弧光高压水银灯如Philips Corp.(Aachen，Germany)商业上销售的UHP型灯时，高度为24mm，为了与长宽比为16∶9的0.7英寸对角成像器如可以从JVC(Wayne，NJ，USA)、Hitachi(Fremont，CA，USA)或Three-Five Systems(Tempe，AZ，USA)获得的成像器等一起使用，将上述灯的光束调节为F/2.3光锥并且提供给PBS立方体。光束的光圈数(F#)和成像器的尺寸是决定PBS尺寸的一些因素。
可以通过如下方法制成单层多层反射式偏振PBS组件。可以将压敏粘接剂设置(例如，涂覆或层压)在多层反射式偏振膜与刚性覆盖物之间。压敏粘接剂可以设置(例如，涂覆或层压)在多层反射式偏振膜或刚性覆盖物上。压敏粘接剂可以足够柔软，以使PSA在应用于多层反射式偏振膜和/或刚性覆盖物上的同时可以弯曲。在一些实施例中，将PSA层压或涂覆在多层反射式偏振膜和/或刚性覆盖物上可以避免在PSA与多层反射式偏振膜和/或刚性覆盖物之间形成明显的气泡。在示例性实施例中，可以将PSA设置在多层反射式偏振器上以形成粘接剂偏振膜层压制品。然后可以将粘接剂偏振膜层压制品应用于第一刚性覆盖物上。可以邻近粘接剂偏振膜层压制品设置第二刚性覆盖物，以便形成偏振分光器。可以在粘接剂偏振膜层压制品与第二刚性覆盖物之间设置可选的结构粘接剂。
可以形成上述PBS组件而不固化(例如，光固化或热固化)压敏粘接剂。然而，如果使用可选的结构粘接剂将多层反射式偏振膜粘附在第二刚性覆盖物上，那么可以根据需要采用热或光将该结构粘接剂固化。
可以通过如下方法制成两层多层反射式偏振PBS组件。如上所述，可以将第一压敏粘接剂设置(例如，涂覆或层压)在第一多层反射式偏振膜与第一刚性覆盖物之间。如上所述，可以将第二压敏粘接剂设置(例如，涂覆或层压)在第二多层反射式偏振膜与第二刚性覆盖物之间。然后可以将第一多层反射式偏振膜设置为与第二多层反射式偏振膜相邻，以便形成偏振分光器。可以在第一多层反射式偏振膜与第二多层反射式偏振膜之间设置可选的结构粘接剂。
可以形成上述PBS组件而不固化(例如，光固化或热固化)压敏粘接剂。然而，如果使用可选的结构粘接剂将第二多层反射式偏振膜粘附在第二刚性覆盖物上或者将第一多层反射式偏振膜粘附在第二多层反射式偏振膜上，那么可以根据需要采用热或光将该结构粘接剂固化。
本文中所述的压敏粘接剂可以为柔性的、可弯曲的或者可以弯曲成与层压制品一起使用的半径，并且可以有效避免层压制品各层之间形成明显的气泡，即从0.5至5mm的气泡。
本发明的多膜PBS可以用于各种光学成像系统中。本文中所使用的术语“光学成像系统”包括产生观察者所观察的图像的多种光学系统。例如，本发明的光学成像系统可以用于前投影系统和后投影系统、投影显示器、头戴式显示器、虚拟观察器、头顶显示器、光学计算系统、光学关联系统以及其它光学观测和显示系统中。
光学成像系统的一个实施例示于图3中，其中系统210包括光源212，例如具有朝前方引导光218的反射器216的弧光灯214。光源212还可以为固态光源，如发光二极管或激光光源。系统210还包括PBS220，例如本文所述的单膜或多膜PBS。x偏振光，即沿着与x轴平行的方向偏振的光，由带圆圈的x表示。y偏振光，即沿着与y轴平行的方向偏振的光，由实线箭头表示。实线表示入射光，而虚线表示已经以改变的偏振态从反射式成像器226返回的光。由光源212提供的光在照明PBS220之前可以通过光学调节装置222进行调节。光学调节装置222将光源212发出的光的特性改变为投影系统所需要的特性。例如，光学调节装置222可以改变光的发散度、光的偏振态、光谱中的任意一个或多个特性。光学调节装置222可以包括，例如一个或多个透镜、偏振转换器、前置偏振器和/或滤光器以消除不期望的紫外光或红外光。
光的x偏振分量由PBS220反射到反射式成像器226。反射式成像器226的液晶模式可以为层列的、向列的或一些其它合适的反射式成像器类型。如果反射式成像器226为层列的，那么反射式成像器226可以为铁电液晶显示器(FLCD)。成像器226反射并调制y偏振态图像光束。反射的y偏振光透射穿过PBS220，并且由投影透镜系统228投射，通常要考虑透镜系统228与成像器之间的所有部件，针对每个具体的光学系统对该透镜系统的设计进行优化。控制器252与反射式成像器226连接，以便控制反射式成像器226的操作。通常，控制器252激活成像器226的不同像素以在反射的光中产生图像。
多成像器投影系统300的实施例示意性示于图4中。光302从光源304发出。光源304可以为弧光灯或白炽灯，或者为用于产生适合于投影图像的光的任何其它合适的光源。光源304可以被反射器306如椭圆形反射器(如图所示)、抛物面反射器包围，以便增大朝向投影引擎引导的光量。
通常在将光302分成不同色带之前对其进行处理。例如，可以使光302通过可选的前置偏振器308，使得只有期望的偏振态的光被朝向投影引擎引导。前置偏振器可以为反射式偏振器，使得处于不期望的偏振态的反射光被重新引导到光源304用于再循环。还可以使光302均匀化，使得投影引擎中的成像器被均匀照明。使光302均匀化的一种方法是使光302通过反射隧道310，但是可以理解，也可以使用其它方法使光均匀化。
在所示实施例中，均匀化的光312通过第一透镜314，以便减小分散角。然后光312入射在第一分色器316上，该分色器可以为例如介电薄膜滤光器。第一分色器316将第一色带的光318与剩余的光320分离。
第一色带318的光可以通过第二透镜322，以及可选的第三透镜323，以便控制入射在第一PBS324上的第一色带的光束318的尺寸。光318从第一PBS324到达第一成像器326。成像器将透射穿过PBS324的偏振态的光328反射到x立方体颜色组合器330。成像器326可以包括一个或多个补偿元件，如延迟元件，以提供另外的偏振旋转并因此增大图像光中的对比度。
剩余的光320可以通过第三透镜332。剩余的光320然后入射在第二分色器334例如薄膜滤光器等上，以便产生第二色带的光束336和第三色带的光束338。经由第二PBS342将第二色带的光束336引导到第二成像器340。第二成像器340将第二色带的图像光344引导到x立方体颜色组合器330。
经由第三PBS348将第三色带的光束338引导到第三成像器346。第三成像器346将第三色带的图像光350引导到x立方体颜色组合器330。
在x立方体颜色组合器330中组合第一色带的图像光328、第二色带的图像光344、第三色带的图像光350，并且作为全色图像光束引导到光学投影装置352。可以在PBS324、342和348与x立方体颜色组合器330之间设置偏振旋转光学装置354，例如半波延迟板等，以便控制在x立方体颜色组合器330中组合的光的偏振。在所示实施例中，偏振旋转光学装置354设置在x立方体颜色组合器330与第一PBS324和第三PBS348之间。PBS324、342和348中的任何一个、两个或全部三个可以包括一个或多个如本文所述的多层反射式偏振膜。
应该知道，可以使用所示实施例的各种变化形式。例如，PBS可以将光透射到成像器然后反射图像光，而不是将光反射到成像器然后透射图像光。上述投影系统仅仅是例子；可以设计出使用本发明的多膜PBS的多种系统。
实例
下面实例中的多层反射式偏振膜在结构和处理方法上相似，基本的区别之处在于它们最终的厚度以及由恒定熔体抽吸速度下实现这些不同的厚度所需的不同浇注速度的使用所产生的次级变化。根据美国专利No.6609795中所述的通用方法并且根据2003年5月16日提交的名称为“偏振分光器和使用该偏振分光器的投影系统(POLARIZING BEAM SPLITTER AND PROJECTION SYSTEMUSING THE POLARIZING BEAM SPLITTER)”的美国专利申请No.10/439444中所述的通用方法挤出和拉伸膜。
下面实例中所使用的丙烯酸PSA为Soken 1885 PSA(商业上可以从Soken Chemical&Engineering Co.，Ltd，Japan获得)和2003年4月11日提交的名称为“粘接剂混合物、制品以及方法(ADHESIVEBLENDS，ARTICLES，AND METHODS)”的美国专利申请No.10/411933中实例1所述的NEA PSA。将Soken 1885 PSA作为在Ethyl Acetate/Toluene/MEK溶剂混合物中的20％固态溶液接收。在按照Soken的推荐比率Soken 1885/L-45/E-5XM＝1Kg/1.78g/0.64g与交联剂L-45和E-5XM(也来自Soken Co.)复合之后，就可以涂覆Soken PSA溶液以便制造用于层压制品的Soken 1885 PSA膜。根据美国专利申请No.10/411933中实例1所述制备NEA PSA，用于涂覆以便制造用于层压制品的NEA PSA膜。
下面实例中所使用的结构粘接剂都可以如下所述在商业上获得。Lens Bond(C59型)是可以从Summers Optical，1560 Industry Road，P.O.Box 380，Hatfield，PA19440(EMS Acquisition Corp.，的分公司，http://www.emsdiasum.com/Summers/optical/cements/cements/cements.html)获得的热固化苯乙烯基粘接剂。NOA61是可以从NorlandCompany(Cranbury，NJ)获得的UV固化硫醇-烯基粘接剂。NOA61Thermal是与0.5％偶氮二异庚腈(2，2′-azobis(2，4-dimethyl-valeronitrile))混合的UV固化NOA61粘接剂，商业上可以从DuPont，Wilmington，DE获得，商品名称为“Vazo 52”。
按照下面过程制造大量膜/粘接剂PBS结构。
利用PSA膜和结构粘接剂制造PBS光学核心的过程：
1、采用刮刀式涂布机将上述Soken 1885 PSA溶液和NEA PSA溶液涂覆在脱离衬(来自LINTEC OF AMERICA，INC.，64 IndustrialParkway，Woburn，Massachusetts 01888 USA的A31衬)上，然后在70℃烘箱中加热烘干10分钟，使各个PSA层具有25μm的干燥厚度。PSA中的交联反应在干燥过程中完成。在组装过程中，例如在步骤2和步骤3中，PSA膜不需要另外的反应。
2、然后使用层压机将被涂覆的PSA膜样品层压在PBS膜上，然后切割成特定尺寸用于层压到刚性玻璃棱镜上。
3、通过手动辊将冲切的背衬多层反射式偏振膜的PSA膜粘合到刚性玻璃棱镜上。
4、对于单个多层反射式偏振层PBS光学核心，然后通过结构粘接剂将多层反射式偏振膜/PSA/棱镜结构连接在另一个棱镜上。使粘接剂在60℃热固化24小时。
5、对于两层多层反射式偏振层PBS光学核心，然后通过结构粘接剂将多层反射式偏振膜/PSA/棱镜结构连接在另一个多层反射式偏振膜/PSA/棱镜结构上。通过低强度黑光灯(UVA：7.5mW/cm2)使结构粘接剂固化10分钟。总照射剂量为4.5J/cm2。
执行上述步骤以形成单层和两层多层反射式偏振层PBS光学核心。已经发现，具有设置在棱镜与多层反射式偏振膜之间的压敏粘接剂的PBS核心具有更长的寿命，与具有设置在棱镜与多层反射式偏振膜之间的结构粘接剂的类似结构相比，寿命至少增长2倍。另外，与具有设置在棱镜与多层反射式偏振膜之间的结构粘接剂的类似结构相比，本发明的PBS核心表现出更均匀的反射镜暗态。
上面已经讨论了本发明的示意性实施例并且参考了本发明范围内的可能变化形式。本领域的技术人员将很清楚，本发明的上述以及其它变化和修改并没有脱离本发明的范围，并且应该理解，本发明并不限于本文中所提出的示意性实施例。因此，本发明只受到下面提供的权利要求书的限制。

Claims (18)

1.一种偏振分光器，包括：
第一多层反射式偏振膜；
压敏粘接剂，其设置在所述第一多层反射式偏振膜的第一主表面上；
第二粘接剂，其邻近所述第一多层反射式偏振膜的第二主表面设置；
第一刚性棱镜，其设置在所述压敏粘接剂上；以及
第二刚性棱镜，其设置在所述第二粘接剂上。
2.根据权利要求1所述的偏振分光器，其中，
所述第二粘接剂是结构粘接剂。
3.根据权利要求1所述的偏振分光器，其中，
所述第一刚性棱镜为玻璃棱镜，所述第二刚性棱镜为玻璃棱镜。
4.根据权利要求1所述的偏振分光器，其中，
所述压敏粘接剂没有光引发剂。
5.根据权利要求1所述的偏振分光器，其中，
所述压敏粘接剂没有未反应的单体或者没有未反应的低聚物。
6.根据权利要求1所述的偏振分光器，还包括：
第二多层反射式偏振膜，其设置在所述第一多层反射式偏振膜与所述第二粘接剂之间；以及
粘接剂层，其设置在所述第一多层反射式偏振膜与所述第二多层反射式偏振膜之间。
7.根据权利要求6所述的偏振分光器，其中，第二粘接剂是结构粘接剂。
8.根据权利要求6所述的偏振分光器，其中，第二粘接剂是压敏粘接剂。
9.根据权利要求6所述的偏振分光器，其中，所述粘接剂层包括结构粘接剂。
10.一种投影系统，包括：
产生光的光源；
成像核心，其用于将图像施加到从光源产生的光上以便形成图像光，其中，所述成像核心包括至少一个偏振分光器和至少一个成像器，所述偏振分光器包括：
多层反射式偏振膜；
压敏粘接剂，其设置在所述多层反射式偏振膜上并且位于所述光源与所述多层反射式偏振膜之间；
第一刚性棱镜，其设置在所述压敏粘接剂上；
第二刚性棱镜，其邻近所述多层反射式偏振膜设置；
第二粘接剂，其设置在多层反射式偏振膜与第二刚性棱镜之间；以及
投影透镜系统，其用于投影来自所述成像核心的图像光。
11.一种制造偏振分光器的方法，所述方法包括：
在第一多层反射式偏振膜与第一刚性棱镜之间设置第一压敏粘接剂；
邻近所述第一多层反射式偏振膜的与第一刚性棱镜相对的一侧设置第二粘接剂；并且
把第二刚性棱镜粘接到所述第二粘接剂上。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，
所述设置第一压敏粘接剂的步骤还包括：在第一多层反射式偏振膜上设置第一压敏粘接剂以便形成粘接剂偏振膜层压制品，并且将所述粘接剂偏振膜层压制品压在所述第一刚性棱镜上。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，
所述设置第二粘接剂的步骤还包括：将结构粘接剂应用于所述第一多层反射式偏振膜与所述第二刚性棱镜之间。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，
所述设置第一压敏粘接剂的步骤包括：将所述粘接剂偏振膜层压制品层压在所述第一刚性棱镜上。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，
在不固化压敏粘接剂的情况下执行所述方法。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在第二粘接剂与第二刚性棱镜之间放置第二多层反射式偏振膜；
在第二多层反射式偏振膜与第二刚性棱镜之间设置第二压敏粘接剂；并且
邻近所述第二多层反射式偏振膜放置所述第一多层反射式偏振膜，以便形成偏振分光器。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，
第二粘接剂是结构粘接剂。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，
所述设置第二压敏粘接剂的步骤包括：将第二压敏粘接剂层压在第二刚性棱镜上。
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