專利名稱:光學(xué)元件、投射型影像裝置和光學(xué)元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及偏光片、其它光學(xué)元件、使用該光學(xué)元件的投射型影像裝置、和光學(xué)元件的制造方法。
背景技術(shù):
液晶投影儀等投射型影像裝置是將從光源射出的光按照要投影的圖像信息用光調(diào)制裝置進(jìn)行調(diào)制,并將經(jīng)該光調(diào)制裝置調(diào)制后的光用投影光學(xué)裝置投射出去的構(gòu)造。在該光調(diào)制裝置和光源之間設(shè)置了偏光片。過去,作為偏光片有將偏光膜貼在玻璃上而成的(專利文獻(xiàn)I)。在該專利文獻(xiàn)I中,作為偏光膜列舉出了例如,以碘或雙色性色素作為偏光構(gòu)件、以透明的PVA(聚乙烯醇)的膜作為基材的偏光膜,偏光膜的膜厚為10 50 (ii m)、優(yōu)選為25 35 (ii m)程度。偏光 膜使用以下的膜將PVA的薄膜一邊加熱一邊拉伸,將其浸潰在含有大量碘(碘化鉀)的被稱作“H墨”的溶液中以吸收碘,從而形成的所謂“H膜”;使聚乙烯醇縮丁醛的膜中吸收碘而形成的膜;以及,在單軸拉伸PVA膜中吸收雙色性色素而形成的膜等。此外,還有以下的偏光片在隔離開、對向配置的透明基板與透明基板的彼此相對的內(nèi)面上分別形成粘結(jié)劑層,在這些粘結(jié)劑層的一方上設(shè)置由PVA等形成的偏光構(gòu)件,在另一方上設(shè)置相位差膜,將偏光構(gòu)件和相位差膜介由粘結(jié)劑層彼此接合,將偏光構(gòu)件和相位差膜的與粘結(jié)劑層不接觸的露出部分用密封劑密封,從而得到的偏光片(專利文獻(xiàn)2)。而且,還提出了在偏光構(gòu)件的兩面上借助粘結(jié)劑直接貼合透明基板的偏光片的制造方法,其中,為了不產(chǎn)生褶皺等的外形異常,在由PVA等形成的偏光構(gòu)件的一面上借助粘結(jié)劑貼合透明基板后,加壓下進(jìn)行加熱,然后在偏光構(gòu)件的另一面上借助粘結(jié)劑貼合透明基板(專利文獻(xiàn)3)。近年來,液晶投影儀向白色光源燈的高輸出化、短弧長化方向發(fā)展,搭載在光學(xué)引擎上的各光學(xué)元件所受到的熱負(fù)荷不斷增大?,F(xiàn)有的光學(xué)元件存在以下問題已經(jīng)不能適應(yīng)高輝度燈光,產(chǎn)生劣化,透射率等光學(xué)特性降低,或者材料為樹脂制的光學(xué)元件、粘結(jié)劑等因熱而發(fā)生變形。S卩,對于專利文獻(xiàn)I、專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3中公開的以有機(jī)膜作為原材料的偏光構(gòu)件而言,存在由于受到高輸出化、短弧長化的光或其熱而發(fā)生黃變等不良情況的課題。因此,在過去提出了以下的接合體(專利文獻(xiàn)4):其具有第I基材、在該第I基材上通過等離子體聚合法形成的第I附著體、第2基材和在該第2基材上通過等離子體聚合法形成第2附著體,所述第I附著體具有含有帶硅氧烷鍵(Si-O)且晶化度為45%以下的硅氧烷結(jié)構(gòu)、以及與該硅氧烷結(jié)構(gòu)結(jié)合的由有機(jī)基團(tuán)構(gòu)成的離去基團(tuán)的第I接合膜,所述第2附著體具有與第I接合膜同樣的第2接合膜,通過對第I接合膜的至少一部分區(qū)域和所述第2接合膜的至少一部分區(qū)域分別賦予能量,使所述第I接合膜和所述第2接合膜的至少表面附近存在的離去基團(tuán)從硅氧烷結(jié)構(gòu)離開,從而使第I接合膜的表面的區(qū)域和第2接合膜的表面的區(qū)域分別表現(xiàn)出粘結(jié)性,借助該粘結(jié)性將第I附著體和第2附著體接合而成所述接合體。而且過去還提出了使用專利文獻(xiàn)4中提出的接合膜,將玻璃基板與偏光膜接合在一起,從而構(gòu)成的偏光片(專利文獻(xiàn)5)。該專利文獻(xiàn)5的偏光片構(gòu)造如下包含具有透光性的基板、偏光層、將基板與偏光層接合在一起的接合膜,接合膜含有具有帶硅氧烷鍵(Si-O)的原子結(jié)構(gòu)的硅氧烷結(jié)構(gòu)、和與該硅氧烷結(jié)構(gòu)結(jié)合的離去基團(tuán),通過對接合膜的至少一部分區(qū)域賦予能量,使接合膜表面附近存在的離去基團(tuán)從硅氧烷結(jié)構(gòu)離開,從而使接合膜表面的所述區(qū)域發(fā)揮出粘結(jié)性,利用該粘結(jié)性將基板與偏光層接合在一起。還提出了同樣使用專利文獻(xiàn)4所述的接合膜,將2片水晶基板接合在一起而構(gòu)成的疊層型的波片(wave plate)(專利文獻(xiàn)6)。專利文獻(xiàn)I :日本特開平10-039138號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2010-117537號公報(bào) 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2010-191203號公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :日本特許第4337935號公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開2009-098465號公報(bào)專利文獻(xiàn)6 :日本特開2009-258404號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
于是,本申請的發(fā)明人嘗試著使用專利文獻(xiàn)4 6中提出的接合膜,來實(shí)現(xiàn)即使偏光元件的材料中采用有機(jī)膜、耐光性也極高的偏光片。但在接合膜采用等離子體聚合膜的情形,由于接合膜的膜厚為幾十個(gè)納米,例如,專利文獻(xiàn)4中為由I 10000 (nm)、優(yōu)選為2 800 (nm)這樣的極薄膜構(gòu)成,所以在膜制偏光構(gòu)件的兩主面被無機(jī)類的透光性基板夾持的情形,可以判明歸因于接合膜較薄,而不能吸收膜制偏光構(gòu)件表面的凹凸,因此會(huì)混入氣泡等,發(fā)生外觀不良,由此對透光特性等的光學(xué)特性會(huì)產(chǎn)生不良影響。例如,由于PVA具有吸濕性,所以會(huì)根據(jù)濕度變得膨脹或萎縮,這可能會(huì)造成膜制偏光構(gòu)件和透光性基板剝離。進(jìn)而,由于在膜制偏光構(gòu)件的兩主面上通過等離子體聚合法成膜而形成接合膜,所以存在以下問題由于膜制偏光構(gòu)件暴露在起因于等離子體的熱中的時(shí)間較長,所以膜制偏光構(gòu)件本身會(huì)產(chǎn)生劣化、變形。本發(fā)明提供了耐光性極高、透光特性等光學(xué)特性優(yōu)異的光學(xué)元件、投射型影像裝置和光學(xué)元件的制造方法。[適用例I]本適用例所涉及的發(fā)明是一種光學(xué)元件,其特征在于,包含具有透光性的第一基板、具有透光性的第二基板、偏光層、將所述第一基板與所述偏光層的一側(cè)主面接合在一起的第一接合膜、以及、將所述第二基板與所述偏光層的另一側(cè)主面接合在一起的第二接合膜,所述第一接合膜是粘合劑,所述第二接合膜含有硅氧烷結(jié)構(gòu)以及與該硅氧烷結(jié)構(gòu)結(jié)合的離去基團(tuán),所述硅氧烷結(jié)構(gòu)具有帶硅氧烷鍵(Si-O)的原子結(jié)構(gòu)。該構(gòu)造的本適用例,通過使將第一基板與偏光層的一側(cè)主面接合在一起的第一接合膜為粘合劑層、例如由丙烯酸系粘合劑的層構(gòu)成,可以確保必要的強(qiáng)度,同時(shí)可以吸收偏光層的凹凸,防止氣泡混入,使光學(xué)特性良好。進(jìn)而,可以縮短偏光層暴露與起因于等離子體的熱中的時(shí)間,所以可以避免偏光層本身劣化、變形。而且,粘合劑本身比粘結(jié)劑的耐光性、耐熱性更好。而且,通過使將第二基板與偏光層的另一側(cè)主面接合在一起的第二接合膜含有硅氧烷結(jié)構(gòu)和離去基團(tuán)而構(gòu)成,可以提高耐熱性、避免由高輸出化、短弧長化的光和/或其熱造成光學(xué)元件產(chǎn)生黃變等不良情況。因此,可以提供壽命長且光學(xué)特性優(yōu)異的光學(xué)元件。[適用例2]本適用例所涉及的發(fā)明是一種光學(xué)元件,其特征在于,所述第二接合膜的所述硅氧烷結(jié)構(gòu)中的、所述離去基團(tuán)離開后的硅氧烷結(jié)構(gòu)的未鍵合點(diǎn)(懸空鍵)變?yōu)榛钚渣c(diǎn),該活性點(diǎn)使所述第二基板與所述偏光層的另一側(cè)主面接合在一起。 該構(gòu)造的本適用例,可以使硅氧烷結(jié)構(gòu)和離去基團(tuán)之間的結(jié)合切實(shí)進(jìn)行,所以可以將第二基板和偏光層牢固地接合在一起。[適用例3]本適用例所涉及的發(fā)明是一種光學(xué)元件,其特征在于,所述第二接合膜是通過等離子體聚合法設(shè)置的。該構(gòu)造的本適用例,通過使用等離子體聚合法,可以形成致密且質(zhì)地均勻的第二接合膜。[適用例4]本適用例所涉及的發(fā)明是一種光學(xué)元件,其特征在于,所述偏光層由聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚烯烴中的任一合成樹脂構(gòu)成。該構(gòu)造的本適用例,偏光層由聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚烯烴之類的用于構(gòu)成偏光構(gòu)件的適當(dāng)材料形成,所以可以容易地制造偏光片。[適用例5]本適用例所涉及的發(fā)明是一種光學(xué)元件,其特征在于,所述第一基板和所述第二基板由無機(jī)類材料構(gòu)成。該構(gòu)造的本適用例,通過使用無機(jī)類材料作為第一基板和第二基板,可以提高平坦性,進(jìn)一步提聞定形保持性。[適用例6]本適用例所涉及的發(fā)明是一種光學(xué)元件,其特征在于,所述無機(jī)類材料是水晶或
藍(lán)寶石。該構(gòu)造的本適用例,通過使用水晶、藍(lán)寶石作為第一基板、第二基板,可以提高散熱性,進(jìn)一步提高耐熱性。[適用例7]本適用例所涉及的發(fā)明是一種光學(xué)元件,其特征在于,將所述偏光層的與所述第一接合膜和所述第二接合膜不接觸的露出部分用密封劑密封而設(shè)置了密封部。該構(gòu)造的本適用例,將偏光層的端部以不與外界接觸的方式用密封部密封,所以偏光層不僅可以進(jìn)一步提高耐熱性,而且不會(huì)產(chǎn)生結(jié)露,因而不會(huì)產(chǎn)生外觀不良,不會(huì)對透射特性造成不良影響。[適用例8]
本適用例所涉及的發(fā)明是一種光學(xué)元件,其特征在于,所述第二接合膜的膜厚為300nm以上700nm以下。該構(gòu)造的本適用例,在由等離子體聚合膜構(gòu)成的第二接合膜的膜厚低于300nm時(shí),不能吸收偏光層的凹凸,會(huì)殘留條紋狀的細(xì)小氣泡,當(dāng)大于700nm時(shí),成膜時(shí)的熱會(huì)使偏光層從外周部開始收縮變形,所以會(huì)發(fā)生外周部的接合不良。[適用例9]本適用例所涉及的發(fā)明是一種投射型影像裝置,其特征在于,包含光源、將從該光源射出的光按照圖像信息進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制裝置、將經(jīng)該光調(diào)制裝置調(diào)制后的光投射出去的投影光學(xué)裝置、以及、配置在所述光調(diào)制裝置和所述光源之間的偏光片,所述偏光片是前面所述構(gòu)造的光學(xué)元件。該構(gòu)造的本適用例,可以提供能夠?qū)崿F(xiàn)前述效果的投射型影像裝置。[適用例10]本適用例所涉及的發(fā)明是一種投射型影像裝置,其特征在于,所述光學(xué)元件配置成所述第二基板為光的入射側(cè)、所述第一基板為光的出射側(cè)。該構(gòu)造的本適用例,將第二接合膜配置在比由粘合劑形成的第一接合膜更靠近光源的位置,所以即使光源射出的光以高照度照射到光學(xué)元件上,也可以抑制熱和/或光使粘合劑劣化。[適用例11] 本適用例所涉及的發(fā)明是一種投射型影像裝置,其特征在于,所述光調(diào)制裝置是液晶面板。該構(gòu)造的本適用例,使得使用液晶面板的投射型影像裝置可以實(shí)現(xiàn)前述效果。[適用例12]本適用例所涉及的發(fā)明是光學(xué)元件的制造方法,其特征在于,包括以下工序粘合工序,將所述第一基板與所述偏光層的一側(cè)主面用粘合劑貼合在一起;第I接合層形成工序,在所述偏光層的另一側(cè)主面和所述第二基板的主面中的至少任一方的主面上形成第I接合層,所述第I接合層含有硅氧烷結(jié)構(gòu)以及與該硅氧烷結(jié)構(gòu)結(jié)合的離去基團(tuán),所述硅氧烷結(jié)構(gòu)具有帶硅氧烷鍵(Si-O)的原子結(jié)構(gòu);第I表面活化工序,使由所述第I接合層形成工序形成的第I接合層活化;以及貼合工序,使所述偏光層和所述第二基板彼此貼合成一體。該構(gòu)造的本適用例,可以高效地制造具有前述效果的光學(xué)元件。[適用例13]本適用例所涉及的發(fā)明是一種光學(xué)元件的制造方法,其特征在于,包括以下工序表面活化工序,使所述偏光層的另一側(cè)主面和所述第二基板的主面中的沒有形成所述第I接合層那一方的主面活化。該構(gòu)造的本適用例,通過使偏光層的另一側(cè)主面和第二基板的主面中的沒有形成第I接合層那一側(cè)主面活化,可以使等離子體聚合膜的成膜工序簡化而將偏光層和第二基板接合在一起。[適用例14]本適用例所涉及的發(fā)明是一種光學(xué)元件的制造方法,其特征在于,包括以下工序第2接合層形成工序,在所述偏光層的另一側(cè)主面和所述第二基板的主面中的沒有形成所述第I接合層那一方的主面上形成第2接合層,所述第2接合層含有硅氧烷結(jié)構(gòu)以及與該硅氧烷結(jié)構(gòu)結(jié)合的離去基團(tuán),所述硅氧烷結(jié)構(gòu)具有帶硅氧烷鍵(Si-O)的原子結(jié)構(gòu);以及第二表面活化工序,使由所述第2接合層形成工序形成的第2接合層活化。該構(gòu)造的本適用例,使偏光層和第二基板兩者都形成相同的等離子體聚合膜,所以可以切實(shí)地進(jìn)行接合。
圖I是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的光學(xué)元件的截面圖。圖2是等離子體聚合裝置的概略構(gòu)造圖。
圖3的(A) (D)是用于說明在偏光層形成等離子體聚合膜的狀態(tài)的圖。圖4中,(A)是用于說明對等離子體聚合膜賦予能量前的分子結(jié)構(gòu)的概略圖,(B)是用于說明對等離子體聚合膜賦予能量后的分子結(jié)構(gòu)的概略圖。圖5的(A) ⑶是用于說明貼合工序的圖。圖6是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的光學(xué)元件的截面圖。圖7是表示第二實(shí)施方式所涉及的光學(xué)元件的制造步驟的概略圖。圖8是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的投射型影像裝置的概略圖。圖9是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的光學(xué)元件的制造步驟的概略圖。圖10是表示實(shí)施例有關(guān)可靠性的評價(jià)結(jié)果的圖。圖11是表示實(shí)施例有關(guān)可靠性的評價(jià)結(jié)果的圖。圖12是表示比較例有關(guān)可靠性的評價(jià)結(jié)果的圖。圖13是表示比較例有關(guān)可靠性的評價(jià)結(jié)果的圖。符號說明I...光學(xué)兀件,11. 第一基板,12.第二基板,13. 偏光層,14. 第一接合膜,15...第二接合膜,15A...硅氧烷(Si-O)鍵,15B...硅氧烷結(jié)構(gòu),15C...離去基團(tuán),15D...活性點(diǎn),16...密封部,151...第I接合層(等離子體聚合膜),152...第2接合層(等離子體聚合膜),200...投射型影像裝置(液晶投影儀),214.光源燈,240...光調(diào)制裝置,241R、241G、241B...透射型液晶面板
具體實(shí)施例方式基于附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。本文中,在各實(shí)施方式的說明中對同一構(gòu)成要素使用同一符號,并省略或簡化說明?;趫DI 圖5來說明第一實(shí)施方式。圖I示出第一實(shí)施方式的光學(xué)元件的截面。圖I中,第一實(shí)施方式的光學(xué)元件I是一種偏光片,其包含具有透光性的第一基板11、具有透光性的第二基板12、作為合成樹脂層的偏光層13、將第一基板11和偏光層13的一側(cè)主面接合在一起的第一接合膜14、以及將第二基板12和偏光層13的另一側(cè)主面接合在一起的第二接合膜15。本實(shí)施方式的光學(xué)元件I可以用于液晶投影儀等的投射型影像裝置、以及其它電子設(shè)備。
第一基板11和第二基板12分別為層厚為700iim±100iim(600iim以上800iim
以下)、且其平面形狀為矩形的板材。作為第一基板11和第二基板12的材料,可以列舉出例如,無機(jī)類的透光性材料。具體可以列舉出,硅酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃、鈦硅酸鹽玻璃、氟化鋯等的氟化物玻璃、熔融石英、水晶、藍(lán)寶石、釔鋁石榴石(YAG)結(jié)晶、螢石、氧化鎂、尖晶石(MgOMl2O3)等。通過使透光性的第一基板11和第二基材12由無機(jī)類材料構(gòu)成,可以提高平坦性,實(shí)現(xiàn)定形保持性的提高。進(jìn)而,在上述材料中,從將偏光層13產(chǎn)生的熱有效釋放到外部、使偏光層13低溫化的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選導(dǎo)熱率為5W/mK以上的材料。作為這種材料,可以列舉出例如,藍(lán)寶石(導(dǎo)熱率40W/mK)、水晶(導(dǎo)熱率8W/mK)。在第一基板11和第二基板12的與空氣接觸的外表面,按照所使用的光的波長實(shí)施了防反射處理。作為防反射處理,可以列舉出例如,通過濺射法、真空蒸鍍法形成電介質(zhì)多層膜,以及、通過涂布來賦予一層以上的低折射率層等的方法。進(jìn)而,還可以對防反射面 進(jìn)行防污處理,以防止表面附著污垢。作為防污處理,可以列舉出例如,使表面上形成含有幾乎不會(huì)影響防反射性能那樣程度的氟的薄膜層。偏光層13是由聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯、聚烯烴中的任一合成樹脂構(gòu)成的偏光構(gòu)件,其層厚為25iim±10iim(15iim以上35 y m以下),是其平面形狀與第一基板11和第二基板12相同的膜狀部件。偏光層13有被稱作“K型偏光構(gòu)件”、“K片”、“KE膜”的類型、和被稱作“H型偏光構(gòu)件”的類型。被稱作“K型偏光構(gòu)件”的類型是例如,使PVA系樹脂進(jìn)行脫水而在主鏈中產(chǎn)生雙鍵,從而形成的偏光構(gòu)件。要制造K型偏光構(gòu)件可以列舉出例如以下方法將含有PVA等的羥基化線狀高分子的聚合物片進(jìn)行單軸拉伸,從而使該聚合物片的羥基化線狀高分子沿著拉伸方向取向,將該取向片與支持體結(jié)合在一起,在足以使取向片發(fā)生接觸脫水的充分條件下對被支持的取向片進(jìn)行處理,從而在聚合物內(nèi)形成光吸收亞乙烯基鏈段。被稱作“H型偏光構(gòu)件”的類型是例如,對拉伸處理過的PVA系樹脂使用呈現(xiàn)雙色性的碘和/或染料等,通過硼酸使PVA鏈進(jìn)行交聯(lián),從而制成的偏光構(gòu)件。第一接合膜14是由丙烯酸系粘合劑和/或硅系粘合劑形成的粘合劑層,其厚度為15iim±5iim(10iim 以上 20 Um 以下)。第二接合膜15由具有第I附著體和第2附著體的等離子體聚合膜構(gòu)成(參照圖
3、4),其膜厚為300nm以上700nm以下,所述第I附著體具有通過等離子體聚合法在偏光層13上形成的第I接合層151,所述第I接合層含有帶硅氧烷鍵(Si-0)、晶化度為45%以下的硅氧烷結(jié)構(gòu)15B、和與該硅氧烷結(jié)構(gòu)15B結(jié)合的由有機(jī)基團(tuán)構(gòu)成的離去基團(tuán)15C,所述第2附著體具有在第二基板12上等通過離子體聚合法形成的第2接合層152,所述第2接合層152與所述第I接合層151材料相同。當(dāng)?shù)诙雍夏?5的膜厚低于300nm時(shí),不能吸收偏光層13的凹凸,會(huì)有條紋狀的細(xì)小氣泡殘留。當(dāng)?shù)诙雍夏?5的膜厚大于700nm時(shí),成膜時(shí)的熱會(huì)使偏光層13從外周部開始收縮變形。接下來,參照圖2 圖5來對第一實(shí)施方式的光學(xué)元件I的制造方法予以說明。[I.粘合工序]將第一基板11和偏光層13用粘合劑貼合在一起。
為此,在第一基板11和偏光層13的雙方或任一方上涂布粘合劑,將第一基板11和偏光層13貼合在一起。需說明的是,與使用粘結(jié)劑的情況不同,在將第一基板11和偏光層13貼合在一起時(shí),不需要紫外線固化工序。在第一基板11和偏光層13貼合在一起的狀態(tài),在第一基板11和偏光層13之間形成了第一接合膜14,構(gòu)成了偏光片部件1A。[2.等離子體聚合膜形 成工序]接下來,對形成等離子體聚合膜的工序進(jìn)行說明。先對用于形成等離子體聚合膜的裝置予以說明。圖2是等離子體聚合裝置的概略構(gòu)造圖。圖2中,等離子體聚合裝置100包含箱室101、分別設(shè)置在該箱室101內(nèi)部的第I電極111和第2電極112、在第I電極111和第2電極112之間施加高頻電壓的電源電路120、向箱室101內(nèi)部供給氣體的氣體供給部140、以及將箱室101內(nèi)部的氣體排出的排氣泵150。電源電路120包含匹配箱121和高頻電源122。氣體供給部140包含用于存儲(chǔ)液狀的膜材料(原料液)的儲(chǔ)液部141、使液狀的膜材料氣化成原料氣體的氣化裝置142、用于存留載氣的氣罐143、以及將它們連接起來的管線102。存留在該氣罐143中的載氣,是在電場的作用下放電,并且為了維持該放電而被導(dǎo)入到箱室101中的氣體,例如氬氣、氦氣符合作為裁氣。存留在儲(chǔ)液部141的膜材料是用于通過等離子體聚合裝置100在第一基板11、第二基板12上形成等離子體聚合膜的原材料。作為該原料氣體,可以列舉出例如,六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、甲基苯基硅氧烷等的有機(jī)硅氧烷等。聚有機(jī)硅氧烷通常呈現(xiàn)疏水性,但通過實(shí)施各種活化處理,可以容易地使有機(jī)基團(tuán)離開,而變成親水性。[2-1.接合層形成工序]接下來,實(shí)施在偏光片部件IA的偏光層13的平面上通過等離子體聚合法形成第I接合層的第I接合層形成工序、以及在第二基板12的平面上通過等離子體聚合法形成第2接合層的第2接合層形成工序。圖3(A) (D)是用于說明在偏光層形成等離子體聚合膜的狀態(tài)的圖,圖4(A)是用于說明對等離子體聚合膜賦予能量前的分子結(jié)構(gòu)的概略圖,圖4(B)是用于說明對等離子體聚合膜賦予能量后的分子結(jié)構(gòu)的概略圖。如圖3(A) (C)所不,在偏光片部件IA的偏光層13形成第I接合層151,在第二基板12的平面形成第2接合層152。在該工序中,在等離子體聚合裝置100的第I電極111上保持偏光片部件IA或第二基板12,向箱室101的內(nèi)部導(dǎo)入規(guī)定量氧氣,同時(shí)通過電源電路120向第I電極111和第2電極112之間施加高頻電壓,使光學(xué)部件本身活化(基板活化)。然后,開啟氣體供給部140,向箱室101內(nèi)部供給原料氣體和載氣的混合氣體。供給來的混合氣體被填充到箱室101內(nèi)部,從而使偏光片部件IA的偏光層13或第二基板12被曝露在所述混合氣體中。通過向第I電極111和第2電極112之間施加高頻電壓,使在電極111、112之間存在的氣體分子電離,產(chǎn)生等離子體。原料氣體中的分子借助該等離子體的能量進(jìn)行聚合,就如圖3(B)所示那樣,聚合物附著、沉積在偏光片部件IA的偏光層13或第二基板12的表面上。由此就如圖3(C)所示那樣,在偏光片部件IA的偏光層13上形成第I接合層151,在第二基板12上形成第2接合層152。第I接合層151和第2接合層152是等離子體聚合膜。其中,成膜溫度(成膜時(shí)基板的溫度)為65°C以上85°C以下。當(dāng)成膜溫度低于65°C時(shí),膜狀的偏光層13不能軟化,不能使細(xì)小的凹凸壓縮變形,從而會(huì)殘留條紋狀的細(xì)小氣泡。當(dāng)成膜溫度為高于85°C的高溫時(shí),由于在成膜時(shí)膜狀的偏光層13受熱而從外周部開始收縮變形,所以在外周會(huì)發(fā)生接合不良。即,如果基板溫度
為65 85°C的范圍,則可以消除膜狀的偏光層13的凹凸所產(chǎn)生的影響,并且避免由熱收縮變形導(dǎo)致的接合不良。[2-2 表面活化工序]將由接合層形成工序形成的等離子體聚合膜活化。如圖3 (D)所示那樣,對第I接合層151和第2接合層152賦予能量使表面活化。該工序可以使用例如,照射等離子體的方法、與臭氧氣體接觸的方法、用臭氧水處理的方法、或者、堿處理的方法等。在這些方法中,為了有效地使第I接合層151、第2接合層152的表面活化,優(yōu)選采用照射等離子體的方法。作為等離子體,可以使用例如氧氣、氬氣、氮?dú)?、空氣、水等中的I種,或?qū)?種以上混合使用。作為賦予能量前的等離子體聚合膜的第I接合層151和第2接合層152,如圖4 (A)所示那樣,含有硅氧烷結(jié)構(gòu)15B和與該硅氧烷結(jié)構(gòu)15B結(jié)合的離去基團(tuán)15C,是容易變形的膜,所述硅氧烷結(jié)構(gòu)15B含有硅氧烷鍵(Si-O) 15A,具有無序的原子結(jié)構(gòu)。認(rèn)為其容易變形是由于,硅氧烷結(jié)構(gòu)15B的結(jié)晶性低,所以容易在晶粒邊界產(chǎn)生位錯(cuò)、偏移等缺陷的緣故。在對這種第I接合層151、第2接合層152賦予能量后,就如圖4(B)所示那樣,離去基團(tuán)15C從硅氧烷結(jié)構(gòu)15B離開。這樣就在第I接合層151、第2接合層152的表面和內(nèi)部產(chǎn)生活性點(diǎn)15D,使第I接合層151、第2接合層152被活化。結(jié)果第I接合層151、第2接合層152的表面表現(xiàn)出粘結(jié)性。表現(xiàn)出這種粘結(jié)性,就可以將第I接合層151和第2接合層152牢固接合起來。需說明的是,第I接合層151、第2接合層152的硅氧烷結(jié)構(gòu)15B的晶化度優(yōu)選為45%以下,更優(yōu)選為40%以下。這樣會(huì)使硅氧烷結(jié)構(gòu)15B含有充分無序的原子結(jié)構(gòu),從而使硅氧烷結(jié)構(gòu)15B的特性變得更明顯。其中,“活化”是指,第I接合層151、第2接合層152的表面和內(nèi)部的離去基團(tuán)15C離開、從而在硅氧烷結(jié)構(gòu)15B上產(chǎn)生未終端化的結(jié)合點(diǎn)(下文中也稱作“未鍵合點(diǎn)”或“懸空鍵”)的狀態(tài)、該未鍵合點(diǎn)被羥基(0H基)終端化的狀態(tài)、或、這些狀態(tài)混合存在的狀態(tài)。因此,活性點(diǎn)I 是指未鍵合點(diǎn)(懸空鍵)、或未鍵合點(diǎn)被羥基終端化的位點(diǎn),第I接合層151和第2接合層152可以借助這種活性點(diǎn)KD牢固接合起來。[3.貼合工序]將偏光層13和第二基板12彼此貼合成一體。圖5(A) (D)是用于說明貼合工序的圖。首先,如圖5(A)所示,將偏光層13和第二基板12以由等離子體聚合膜構(gòu)成的第I接合層151和第2接合層152對向配置的狀態(tài)彼此按壓在一起。如圖5(B)所示,通過將第I接合層151與第2接合層152貼合,使得這些膜彼此結(jié)合。如圖5(C)所示,在貼合工序后,對偏光層13和第二基板12進(jìn)行加壓。這樣就如圖5 (D)所示,第I接合層151和第2接合層152變?yōu)橐惑w,形成第二接合膜15,從而制造出光學(xué)元件I。在對偏光層13和第二基板12加壓后,對它們進(jìn)行加熱。通過該加熱,可以提高接合強(qiáng)度。需說明的是,光學(xué)元件I可以進(jìn)行適當(dāng)裁切。其中,加壓時(shí)的壓力優(yōu)選為3MPa以上,加壓時(shí)的溫度優(yōu)選為20°C以上50°C以下。當(dāng)加壓時(shí)的溫度為高于50°C的高溫時(shí),構(gòu)成第一接合膜14的丙烯酸系粘合劑會(huì)因熱而引起塑性變形,通過壓力作用而向外周吐出。因此,優(yōu)選在不會(huì)塑性變形的 溫度范圍進(jìn)行加壓。此外,由于低于20°C那樣的低溫難以控制,所以優(yōu)選加壓時(shí)的溫度為20°C以上50°C以下。但在使用在高溫下可以保持硬度的粘合劑的情形,也可以在更高溫度下進(jìn)行加壓。因此,第一實(shí)施方式可以發(fā)揮以下的作用效果。(I)形成以下構(gòu)造包含分別具有透光性的第一基板11和第二基板12、配置在第一基板11和第二基板12之間的偏光層13、將第一基板11和偏光層13的一側(cè)主面接合在一起的第一接合膜14、以及、將第二基板12和偏光層13的另一側(cè)主面接合在一起的第二接合膜15,并且,第一接合膜14是粘合劑層,第二接合膜15含有娃氧燒結(jié)構(gòu)、和與該娃氧燒結(jié)構(gòu)結(jié)合的離去基團(tuán),所述硅氧烷結(jié)構(gòu)具有帶硅氧烷鍵(Si-O)的原子結(jié)構(gòu)。因此,通過由粘合劑層構(gòu)成將第一基板11和偏光層13 —側(cè)主面接合在一起的第一接合膜14,可以確保必要強(qiáng)度,同時(shí)能夠吸收由合成樹脂形成的偏光層13的凹凸,防止氣泡混入,使光學(xué)特性良好。進(jìn)而,可以縮短偏光層13暴露在起因于等離子體的熱中的時(shí)間,所以偏光層13不會(huì)發(fā)生劣化等情形。因此,可以提供壽命長、光學(xué)特性優(yōu)異的光學(xué)元件I。(2)第二接合膜15中,離去基團(tuán)15C離開之后的硅氧烷結(jié)構(gòu)15B的未鍵合點(diǎn)(懸空鍵)成為活性點(diǎn)15D,借助該活性點(diǎn)KD將第二基板12和偏光層13的另一側(cè)主面接合在一起,所以由等離子體聚合膜構(gòu)成的第I接合層151和第2接合層152可以通過這樣的活性點(diǎn)MD牢固接合,不會(huì)使第二基板12和偏光層13剝離。(3)由于第二接合膜15是通過等離子體聚合法設(shè)置的,所以可以分別形成致密且質(zhì)地均勻的第I接合層151和第2接合層152。結(jié)果可以使形成上了第I接合層151的偏光層13和形成上了第2接合層152的第二基板12切實(shí)地接合在一起,所以第二基板12不會(huì)從偏光層13剝離。(4)偏光層13如果由聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚烯烴構(gòu)成,由于這些材料適合構(gòu)成偏光構(gòu)件,所以可以各易地制造偏光片。(5)在第一基板11和第二基板12由水晶或藍(lán)寶石形成時(shí),與由玻璃形成的情形相tt,散熱性提聞,并且可以實(shí)現(xiàn)耐熱性的進(jìn)一步提聞。(6)由于第二接合膜15的膜厚為300nm以上700nm以下,所以可以吸收偏光層13的凹凸,而沒有氣泡殘留,不會(huì)通過成膜時(shí)的熱使偏光層13發(fā)生收縮變形,所以光學(xué)元件I的外觀良好。(7)在制造光學(xué)元件I時(shí),實(shí)施以下工序就可以高效制造光學(xué)元件I :將第一基板11和偏光層13的一側(cè)主面用粘合劑貼合在一起的粘合工序;在偏光層13的另一側(cè)主面形成含有硅氧烷結(jié)構(gòu)15B和與硅氧烷結(jié)構(gòu)15B結(jié)合的離去基團(tuán)15C的第I接合層151,在第二基板12上形成含有硅氧烷結(jié)構(gòu)15B、和與該硅氧烷結(jié)構(gòu)15B結(jié)合的離去基團(tuán)15C的第2接合層152的接合層形成工序;使由該接合層形成工序形成的第I接合層151和第2接合層152活化的表面活化工序;以及,使偏光層13和第二基板12彼此貼合成一體的貼合工序。(8)特別是,本實(shí)施方式中通過實(shí)施以下工序可以更切實(shí)地將偏光層13和第二基板12接合在一起在偏光層13和第二基板12這雙方的主面上分別形成第I接合層151和第2接合層152的第I接合層形成工序和第2接合層形成工序。接下來,基于圖6和圖7來說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。第二實(shí)施方式中,光學(xué)元件的形狀與第一實(shí)施方式的不同,但其它構(gòu)造與第一實(shí)施方式相同。圖6示出第二實(shí)施方式所涉及的光學(xué)元件I的截面。圖6中的光學(xué)元件I是一種偏光片,其包含第一基板11、第二基板12、作為合成 樹脂層的偏光層13、將第一基板11和偏光層13的一側(cè)主面接合在一起的第一接合膜14、將第二基板12和偏光層13的另一側(cè)主面接合在一起的第二接合膜15、設(shè)置在偏光層13的與第一接合膜14和第二接合膜15不接觸的露出部分上的密封部16。第二實(shí)施方式中,相比于第一基板11,使第二基板12、偏光層13、第一接合膜14和第二接合膜15它們的平面尺寸較小而形成,在第二基板12、偏光層13、第一接合膜14和第二接合膜15的側(cè)部與第一基板11的平面所形成的梯段部沿著第一基板11的四周設(shè)置了密封部16。第一基板11和第二基板12的對外面均形成了防反射膜1B。該防反射膜IB與第一實(shí)施方式同樣是例如通過濺射法、真空蒸鍍法形成的電介質(zhì)多層膜。密封部16由加工時(shí)具有流動(dòng)性、加工后固化而具有密封功能的材料的密封劑形成,例如由紫外線固化型樹脂、熱固化型樹脂、或可通過這兩方的作用固化的樹脂等構(gòu)成的密封劑形成。作為這種密封劑,具體可以列舉出乙烯/酸酐共聚物(環(huán)氧樹脂系粘結(jié)齊U,例如★ ^夕' ^ >公司制熱固化性環(huán)氧樹脂EP582、ADEKA公司制紫外線固化性環(huán)氧樹脂KR695A、^ 'J 一術(shù) > 卜''公司制紫外線固化性環(huán)氧樹脂TB3025G、f力' 七> A f ^ ^公司制紫外線固化性樹脂XNR5516Z)、聚氨酯樹脂系粘結(jié)劑、酚醛樹脂系粘結(jié)劑等的熱固化性連接齊U、硅氧樹脂、例如紫外線固化型硅氧烷、具有甲硅烷基末端聚醚的改性硅氧樹脂、氰基丙烯酸酯、丙烯酸系樹脂等的紫外線固化性粘結(jié)劑等?;趫D7來說明該構(gòu)造的第二實(shí)施方式的制造方法。[I 粘合工序]如圖7(A)所示那樣,由水晶、藍(lán)寶石等加工出第一基板11和第二基板12,如圖7(B)所示那樣,在第一基板11的一面和第二基板12的一面上分別形成防反射膜1B。進(jìn)而,如圖7(C)所示那樣,將第一基板11的另一面和偏光層13用粘合劑貼合在一起,制造出偏光片部件1A。此時(shí),以第一基板11和偏光層13的中心重合的方式在第一基板11的周邊部形成沒有設(shè)置偏光層13的空余部分。[2.等離子體聚合膜形成工序]接下來,如圖7(D)所示那樣,將第二基板12和偏光片部件IA接合在一起。[2-1.接合層形成工序]在偏光片部件IA的偏光層13的平面上通過等離子體聚合法形成第I接合層,在第二基板12的平面上通過等離子體聚合法形成第2接合層。接合層的形成步驟與第一實(shí)施方式相同。[2-2表面活化工序]將經(jīng)接合層形成工序形成的等離子體聚合膜活化。因此,對由等離子體聚合膜構(gòu)成的第I接合層和第2接合層分別賦予能量。[3.貼合工序]使偏光層13和第二基板12彼此貼合成一體。因此,將偏光層13和第二基板12以第I接合層和第2接合層對向配置的狀態(tài)彼此按壓在一起。這樣就使得第I接合層和第2接合層結(jié)合,形成第二接合膜15。在進(jìn)行了貼合工序后對偏光層13和第二基板12加壓。[密封工序]
接下來,將密封劑利用未圖示的涂布裝置涂布到由第二基板12、第二接合膜15、偏光層13和第一接合膜14的側(cè)面與第一基板11的空余部分形成的臺(tái)階部。這樣就在第二基板12、第二接合膜15、偏光層13和第一接合膜14的周圍形成了密封部16。因此,第二實(shí)施方式中,除了可以發(fā)揮第一實(shí)施方式的(I) (8)的作用效果以夕卜,還可以發(fā)揮以下作用效果。(9)由于使偏光層13、第一接合膜14、第二接合膜15和第二基板12的側(cè)面部分被密封劑密封,而設(shè)置了密封部16,所以偏光層13不僅其兩側(cè)的平面被第一接合膜14和第二接合膜15覆蓋,并且其四周的側(cè)面被密封部16密封,由此使得偏光層13耐熱性進(jìn)一步提高,而且不會(huì)產(chǎn)生結(jié)露。因此,不僅不會(huì)產(chǎn)生外觀不良,而且由于不產(chǎn)生結(jié)露而能夠防止透射特性的劣化。接下來,基于圖8來說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。第3實(shí)施方式是將前述各實(shí)施方式的光學(xué)元件用于投射型影像裝置(液晶投影儀)的例子。圖8表示投射型影像裝置的概略結(jié)構(gòu)。圖8中的投射型影像裝置200包含積分照明光學(xué)系統(tǒng)210、顏色分離光學(xué)系統(tǒng)220、中繼光學(xué)系統(tǒng)230、將從光源射出的光按照圖像信息進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制裝置240、以及將經(jīng)過光調(diào)制裝置240調(diào)制后的光放大投射出去的投影光學(xué)裝置250。積分照明光學(xué)系統(tǒng)210是用于使光線向后面將敘述的3片透射型液晶面板241R、241G、241B的圖像形成區(qū)域大致均勻照射的光學(xué)系統(tǒng),其包含光源裝置211、第I透鏡陣列212、復(fù)合透鏡113和偏振光變換裝置214A。光源裝置211,將從光源燈214射出的輻射狀的光線用反射器215反射成大致平行的光線,將該大致平行的光線射到外部。偏振光變換裝置214A包含 第2透鏡陣列2140、遮光板2141和偏振光變換元件2142。顏色分離光學(xué)系統(tǒng)220包含兩片分色鏡221、222、和反射鏡223,由積分照明光學(xué)系統(tǒng)210射出的多種光通過分色鏡221、222被分離成紅、綠、藍(lán)這3種顏色的光。被分色鏡221分離出的藍(lán)色光經(jīng)反射鏡223反射,穿過向場透鏡(field lens,物鏡)242,到達(dá)藍(lán)色用透射型液晶面板241B。從分色鏡221透射過去的紅色光和綠色光中的綠色光被分色鏡222反射,穿過向場透鏡242,到達(dá)綠色用透射型液晶面板241G。
中繼光學(xué)系統(tǒng)230包含入射側(cè)透鏡231、繼光透鏡233、和反射鏡232、234。由顏色分離光學(xué)系統(tǒng)220分離出的紅色光透過分色鏡222,穿過中繼光學(xué)系統(tǒng)230,進(jìn)而穿過向場透鏡242,到達(dá)紅色光用透射型液晶面板241R。光調(diào)制裝置240包含透射型液晶面板241R、241G、241B、和十字分光棱鏡243。該十字分光棱鏡243將被調(diào)制成各種顏色光的光學(xué)圖像合成在一起,形成彩色的光學(xué)圖像。以分別夾著透射型液晶面板241R、241G、241B的方式配置3個(gè)入射側(cè)(光源側(cè))的光學(xué)兀件I和3個(gè)出射側(cè)(十字分光棱鏡側(cè))的光學(xué)兀件I。各光學(xué)元件I被配置成第二基板12為光的入射側(cè)、第一基板11為光的出射側(cè)。需說明的是,本實(shí)施方式中,即使有必要在透射型液晶面板241B的兩側(cè)配置光學(xué)元件1,也不需要一定要在透射型液晶面板241G、透射型液晶面板241R的兩側(cè)配置光學(xué)元件I。因此,第3實(shí)施方式除了能夠發(fā)揮與第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的(I) (9) 的作用效果同樣的作用效果以外,還可以發(fā)揮以下的作用效果。(10)由于投射型影像裝置200構(gòu)成為包含光源燈214、將該光源燈214射出的光進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制裝置240、將經(jīng)過該光調(diào)制裝置240調(diào)制后的光投射出去的投影光學(xué)裝置250、和配置在光調(diào)制裝置240和光源燈214之間的作為偏光片的光學(xué)元件1,所以通過使用透射特性優(yōu)異的光學(xué)元件1,可以提供投射精度高的投射型影像裝置200。(11)光學(xué)元件I被配置成第二基板12為光的入射側(cè)、第一基板11為光的出射側(cè)。即,由等離子體聚合膜構(gòu)成的第二接合膜15比由粘合劑構(gòu)成的第一接合膜14配置在更靠近光源燈214的位置,所以即使光學(xué)元件I受到從光源燈214射出的光高照度照射,也可以抑制熱和/或光使粘合劑劣化。(12)光調(diào)制裝置240包含透射型液晶面板241R、241G、241B而構(gòu)成,基于這一點(diǎn),也可以提供投影精度高的投射型影像裝置200。接下來,基于圖9來對本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的光學(xué)元件的制造方法予以說明。圖9是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的光學(xué)元件的制造步驟的概略圖。在前述的實(shí)施方式中,在偏光層13和第二基板12這兩方的主面上分別形成了第I接合層151和第2接合層152,但本實(shí)施方式僅在偏光層13和第二基板12中的任一方上形成第I接合層。S卩、第4實(shí)施方式中,僅在偏光層13的另一側(cè)主面上形成含有娃氧燒結(jié)構(gòu)15B、和與硅氧烷結(jié)構(gòu)15B結(jié)合的離去基團(tuán)15C的第I接合層151,并介由第I接合層151將所述偏光層13的另一側(cè)主面和第二基板12接合在一起。先與前述實(shí)施方式同樣、將第一基板11和偏光層13用粘合劑貼合在一起,形成偏光片部件1A,在偏光層13的主面上形成第I接合層151。然后,為了提高第I接合層151和第二基板12的附著性,對第I接合層151和第二基板12中任一方的、或者雙方的接合面進(jìn)行表面處理。如圖9 (A)所示那樣,按照第二基板12的構(gòu)成材料對其接合面實(shí)施表面活化處理。作為該表面活化處理,可以列舉出濺射處理、噴砂處理等之類的物理性表面處理、使用氧等離子體、氮等離子體等進(jìn)行的等離子體處理、電暈放電處理、蝕刻處理、電子束照射處理、紫外線照射處理、臭氧暴露處理之類的化學(xué)性表面處理等。如圖9(B)所示那樣,對第I接合層151的接合面進(jìn)行與前述同樣的表面活化處理。需說明的是,作為對第二基材12進(jìn)行的表面處理,可以采用與對在偏光層13的另一側(cè)主面上形成的第I接合層151實(shí)施的前述表面活化處理同樣的、為了活化而進(jìn)行的處理。然后,如圖9(C)所示那樣,對偏光層13和第二基板12進(jìn)行加壓。這樣一來就制造出了圖9(D)所示那樣的光學(xué)元件I。因此,第4實(shí)施方式,除了能夠發(fā)揮與第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式的(I) (7)、
(9)的作用效果同樣的作用效果以外,還可以發(fā)揮以下的作用效果。(13)由于包含使在偏光層13的另一側(cè)主面和第二基板12的主面中的沒有形成第I接合層151的那一主面活化的表面活化工序,所以可以使等離子體聚合膜的成膜工序簡化而將偏光層13和第二基板12接合在一起。接下來,為了確認(rèn)上述實(shí)施方式的效果而對實(shí)施例予以說明。本實(shí)施例中,對通過 等離子體聚合法形成第二接合膜15的條件和效果進(jìn)行了確認(rèn)。[實(shí)施例I]成膜時(shí)的基板溫度為65°C,由等離子體聚合膜構(gòu)成的第二接合膜15的膜厚為500nm,加壓時(shí)的溫度為35°C,壓力為30MPa。該條件下制造出的光學(xué)元件I的外觀良好。[實(shí)施例2]成膜時(shí)的基板溫度為85°C,第二接合膜15的膜厚為500nm,加壓時(shí)的溫度為35°C,壓力為30MPa。該條件下制造出的光學(xué)元件I的外觀良好。[比較例I]成膜時(shí)的基板溫度為60°C,第二接合膜15的膜厚為500nm,加壓時(shí)的溫度為35°C,壓力為30MPa。該條件下制造出的光學(xué)元件1,在其膜狀的偏光層13中殘留有細(xì)小氣泡。[比較例2]成膜時(shí)的基板溫度為90°C,第二接合膜15的膜厚為500nm、加壓時(shí)的溫度為35°C,壓力為30MPa。該條件下制造出的光學(xué)元件1,其膜狀的偏光層13的外周部收縮變形,接合不良。根據(jù)上述的實(shí)施例1、2和比較例1、2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,優(yōu)選成膜時(shí)的基板溫度為65°C以上85°C以下。[實(shí)施例3]成膜時(shí)的基板溫度為85°C,第二接合膜15的膜厚為300nm、加壓時(shí)的溫度為35°C,壓力為30MPa。該條件下制造出的光學(xué)元件I的外觀良好。[實(shí)施例4]成膜時(shí)的基板溫度為85°C,第二接合膜15的膜厚為700nm,加壓時(shí)的溫度為35°C,壓力為30MPa。該條件下制造出的光學(xué)元件I的外觀良好。[比較例3]成膜時(shí)的基板溫度為85°C,第二接合膜15的膜厚為250nm,加壓時(shí)的溫度為35°C,壓力為30MPa。該條件下制造出的光學(xué)元件1,在其膜狀的偏光層13中殘留有條紋狀的氣泡。[比較例4]成膜時(shí)的基板溫度為85°C,第二接合膜15的膜厚為750nm、加壓時(shí)的溫度為35°C,壓力為30MPa。該條件下制造出的光學(xué)元件1,其膜狀的偏光層13的外周部收縮變形,接合不良。根據(jù)上述的實(shí)施例3、4和比較例3、4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,當(dāng)由等離子體聚合膜構(gòu)成的第二接合膜15的膜厚為300nm以上700nm以下的范圍時(shí),可以吸收膜狀的偏光層13的凹凸,并且可以避免熱收縮變形造成的接合不良。[實(shí)施例5]成膜時(shí)的基板溫度為75°C,第二接合膜15的膜厚為500nm,加壓時(shí)的溫度為20°C,壓力為30MPa。該條件下制造出的光學(xué)元件I的外觀良好。[實(shí)施例6]成膜時(shí)的基板溫度為75°C,第二接合膜15的膜厚為500nm,加壓時(shí)的溫度為50°C, 壓力為30MPa。該條件下制造出的光學(xué)元件I的外觀良好。[比較例5]成膜時(shí)的基板溫度為75°C,第二接合膜15的膜厚為500nm,加壓時(shí)的溫度為55°C,壓力為30MPa。該條件下制造出的光學(xué)元件1,其構(gòu)成第一接合膜14的粘合劑吐出,外觀不良。由以上的實(shí)施例5、6和比較例5的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,當(dāng)加壓時(shí)的溫度過高時(shí),粘合劑受熱而發(fā)生塑性變形,通過壓力作用而從外周吐出。需說明的是,實(shí)施例5、6和比較例5中使用的第一接合膜14使用了丙烯酸系粘合劑。[實(shí)施例7]成膜時(shí)的基板溫度為75°C,第二接合膜15的膜厚為500nm,加壓時(shí)的溫度為35°C,壓力為30MPa。該條件下制造出的光學(xué)元件I的外觀良好。[比較例6]成膜時(shí)的基板溫度為75°C,第二接合膜15的膜厚為500nm,加壓時(shí)的溫度為35°C,壓力為2. 5MPa。該條件下制造出的光學(xué)元件1,在其膜狀的偏光層13中殘留有條紋狀的氣泡。由以上的實(shí)施例7和比較例6的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,對于膜狀的偏光層13的凹凸,需要使偏光層13和第二基板12的界面緊密附著在一起,所以需要3MPa以上的加壓壓力。將實(shí)施例I 7和比較例I 6的條件和結(jié)果一并示于表I中。表I
權(quán)利要求
1.ー種光學(xué)元件,其特征在于,包含 具有透光性的第一基板、具有透光性的第二基板、偏光層、將所述第一基板與所述偏光層的ー側(cè)主面接合在一起的第一接合膜、以及、將所述第二基板與所述偏光層的另ー側(cè)主面接合在一起的第二接合膜, 所述第一接合膜是粘合剤, 所述第二接合膜含有硅氧烷結(jié)構(gòu)以及與該硅 氧烷結(jié)構(gòu)結(jié)合的離去基團(tuán),所述硅氧烷結(jié)構(gòu)具有帶硅氧烷(Si-O)鍵的原子結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)元件,其特征在于,所述第二接合膜的所述硅氧烷結(jié)構(gòu)中的、所述離去基團(tuán)離開后的硅氧烷結(jié)構(gòu)的未鍵合點(diǎn)成為活性點(diǎn),該活性點(diǎn)使所述第二基板與所述偏光層的另ー側(cè)主面接合在一起。
3.如權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的光學(xué)元件,其特征在于,所述第二接合膜是通過等離子體聚合法設(shè)置的。
4.如權(quán)利要求I 3的任一項(xiàng)所述的光學(xué)元件,其特征在于,所述偏光層由聚こ烯醇、聚碳酸酷、聚烯烴中的任ー種合成樹脂構(gòu)成。
5.權(quán)利要求I 4的任一項(xiàng)所述的光學(xué)元件,其特征在于,所述第一基板和所述第二基板由無機(jī)類材料構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)元件,其特征在于,所述無機(jī)類材料是水晶或藍(lán)寶石。
7.如權(quán)利要求I 6的任一項(xiàng)所述的光學(xué)元件,其特征在干,將所述偏光層的與所述第一接合膜和所述第二接合膜不接觸的露出部分用密封劑密封而設(shè)置了密封部。
8.如權(quán)利要求I 7的任一項(xiàng)所述的光學(xué)元件,其特征在于,所述第二接合膜的膜厚為300nm以上700nm以下。
9.ー種投射型影像裝置,其特征在于,包含 光源、將從該光源射出的光按照圖像信息進(jìn)行調(diào)制的光調(diào)制裝置、將經(jīng)該光調(diào)制裝置調(diào)制后的光投射出去的投影光學(xué)裝置、以及、配置在所述光調(diào)制裝置和所述光源之間的偏光片, 所述偏光片是權(quán)利要求I 8的任一項(xiàng)所述的光學(xué)兀件。
10.如權(quán)利要求9所述的投射型影像裝置,其特征在于,所述光學(xué)元件配置成所述第二基板為光的入射側(cè)、所述第一基板為光的出射側(cè)。
11.如權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的投射型影像裝置,其特征在于,所述光調(diào)制裝置是液晶面板。
12.ー種光學(xué)元件的制造方法,是制造權(quán)利要求I 8的任一項(xiàng)所述的光學(xué)元件的制造方法,其特征在于,包括以下エ序 粘合エ序?qū)⑺龅谝换迮c所述偏光層的ー側(cè)主面用粘合劑貼合在一起, 第I接合層形成エ序在所述偏光層的另一側(cè)主面和所述第二基板的主面中的至少任一方的主面上形成第I接合層,所述第I接合層含有硅氧烷結(jié)構(gòu)以及與該硅氧烷結(jié)構(gòu)結(jié)合的離去基團(tuán),所述硅氧烷結(jié)構(gòu)具有帶硅氧烷(Si-O)鍵的原子結(jié)構(gòu), 第I表面活化工序使由所述第I接合層形成エ序形成的第I接合層活化, 貼合エ序使所述偏光層和所述第二基板彼此貼合成一體。
13.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)元件的制造方法,其特征在于,包括以下エ序表面活化工序使所述偏光層的另一側(cè)主面和所述第二基板的主面中的沒有形成所述第I接合層那一方的主面活化。
14.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)元件的制造方法,其特征在于,包括以下エ序 第2接合層形成エ序在所述偏光層的另一側(cè)主面和所述第二基板的主面中的沒有形成所述第I接合層那一方的主面上形成第2接合層,所述第2接合層含有硅氧烷結(jié)構(gòu)以及與該硅氧烷結(jié)構(gòu)結(jié)合的離去基團(tuán),所述硅氧烷結(jié)構(gòu)具有帶硅氧烷(Si-O)鍵的原子結(jié)構(gòu),第二表面活化工序使由所述第2接合層形成エ序形成的第2接合層活化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)元件、投射型影像裝置、以及光學(xué)元件的制造方法。含有分別具有透光性的第一基板(11)和第二基板(12)、配置在第一基板和第二基板之間的偏光層(13)、將第一基板與偏光層接合的第一接合膜(14)、將第二基板與偏光層接合的第二接合膜(15),第一接合膜是粘合劑,第二接合膜含有具有帶硅氧烷(Si-O)鍵的原子結(jié)構(gòu)的硅氧烷結(jié)構(gòu)、和與其結(jié)合的離去基團(tuán)。通過使第一接合膜由粘合劑層構(gòu)成,可以確保必要強(qiáng)度,吸收由合成樹脂構(gòu)成的偏光層的凹凸,防止氣泡混入,使光學(xué)特性良好。由于可以縮短偏光層暴露在起因于等離子體的熱中的時(shí)間,所以偏光層不會(huì)劣化。由此,光學(xué)元件的耐光性極高、透射特性等光學(xué)特性優(yōu)異。
文檔編號G02B5/30GK102736164SQ20121010950
公開日2012年10月17日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
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