[发明专利]具有光学粘合剂层和偏振器的光学元件

说明书

本申请要求2007年11月2日在美国提交的美国专利申请11/934549的优先权，该专利申请的公开内容通过引用全部并入本文。

技术领域

本公开涉及具有用于接合两个光学层的光学粘合剂层的光学元件。特别地，所述光学粘合剂层用于将偏振器接合至基片。

背景技术

一般地，线性光偏振器由于其各向异性的特性而具有选择性透过沿指定电磁辐射矢量振动的辐射和吸收沿第二指定电磁辐射矢量振动的电磁辐射的性能。二向色偏振器是吸收型线性偏振器，其在入射光的吸收中具有矢量各向异性。本文所用的术语“二向色性”是指根据入射光束的分量的振动方向而不同地吸收和透射分量的性质。一般地，二向色偏振器将透射沿一个电磁矢量的辐射能量，并吸收沿垂直电磁矢量的能量。入射光束在进入二向色偏振器时遇到两种不同的吸收系数，一个低，一个高，使得出射光基本上在低吸收(高透射)方向上振动。

合成的二向色偏振器的实例是本征偏振器，例如基于聚亚乙烯基的偏振器，例如K型偏振器。本征偏振器的二向色性源自其基体的光吸收性质，而不是源自染料添加剂、着色剂或悬浮的结晶材料的光吸收性质。典型地，本征偏振器包括具有聚乙烯醇脱水产物即聚亚乙烯基的取向悬浮体的取向聚(乙烯醇)的片或膜。这种类型的本征偏振器典型地通过如下方法形成：在酸性蒸气脱水催化剂如氢氯酸的蒸气存在下加热聚合物膜以产生共轭的聚亚乙烯基，并且在脱水步骤之前、之后或期间单向拉伸聚合物膜以使聚乙烯醇基体排列。通过使聚(乙烯醇)基体单向取向，共轭聚亚乙烯基或发色团的跃迁距也取向，因而材料明显变成二向色性的。在脱水步骤之后，可以应用第二取向步骤或拉伸步骤和硼化处理。改进的K型偏振器称为KE型偏振器，并且在不同条件如高温下具有提高的稳定性。

发明内容

在一个方面中，本文公开了一种光学元件，其包括：包括取向的亚乙烯基链段的偏振器；基片；设置在所述偏振器和所述基片之间的粘合剂层，所述粘合剂层包括脂肪族氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、(申基)丙烯酰基单体、硅烷和交联剂，所述交联剂包括二丙烯酸乙二醇酯和/或三丙烯酸季戊四醇酯。在一个实施方案中，所述偏振器包括KE型偏振器。所述基片可包括纤维素，例如三醋酸纤维素。

在一个实施方案中，所述粘合剂层中使用的脂肪族氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物可以源自聚酯多元醇、多官能异氰酸酯和(甲基)丙烯酸酯单体。所述硅烷可以包括(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷或[3-(2-氨基乙基氨基)丙基]三甲氧基硅烷。在一个实施方案中，所述粘合剂层包括约20至约40wt％的脂肪族氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、约40至约60wt％的(甲基)丙烯酰基单体、约2至约10wt％的硅烷和约3至约25wt％的交联剂。所述光学元件可以包括额外的层，例如硬涂层、额外的粘合剂层和/或额外的基片。

在另一方面中，本文公开了一种制造光学元件的方法，其包括：提供包括取向的亚乙烯基链段的偏振器；提供基片；将UV可固化的粘合剂分配在所述偏振器和所述基片之间以在所述偏振器和所述基片之间形成UV可固化的层，所述UV可固化粘合剂包括脂肪族氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、(甲基)丙烯酰基单体、硅烷和交联剂，所述交联剂包括二丙烯酸乙二醇酯和/或三丙烯酸季戊四醇酯；和施加光化辐射以使所述UV可固化层固化。

在另一方面中，本文公开了一种光学设备，其包括：光源和上述光学元件。在一个实施方案中，所述光学设备包括投影系统。

本发明的这些和其它方面在下文的详细说明中描述。无论如何，上述发明内容都不应视为是对所要求保护主题的限制，其仅由此处所述的权利要求所限定。

附图说明

结合以下附图，考虑以下详细说明，可以更充分地理解本发明：

图1和2示出示例性光学元件；

图3示出用于制备示例性光学元件的示例性设备的示意图；和

图4-6示出作为温度函数的示例性光学元件和对比光学元件的机械性能。

具体实施方式