CN103080815B - 光学元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光学元件。示例性说明本发明的光学元件可为光分割元件，例如将入射光分割成两种或更多种类型的偏振状态不同的光的元件。例如，所述光学元件可用于产生立体图像。

Description

光学元件
技术领域
本申请涉及一种光学元件及立体图像显示器件。
背景技术
将光分成至少两种具有互不相同的偏振状态的光的技术可有效地应用于多种领域。
举例而言，光分割技术可用于形成立体图像。该立体图像可由双眼视差而形成。例如，若将两个2维图像分别输入人的左眼及右眼时，输入信息可被传递到大脑并于大脑中结合，进而可以使人体体验到深度及真实性的3维（3D）感觉。在上述过程中，可应用光分割技术。
形成立体图像的技术可有效地应用于3D量测，也可应用于3D电视、相机或计算机绘图。
发明内容
本申请涉及一种光学元件及立体图像显示器件。
本申请的一个方面涉及一种光学元件。在一个实施方式中，该光学元件可包括液晶层和偏光片。该偏光片和液晶层可通过使用粘合剂彼此粘着。该粘合剂的玻璃化转变温度可为36°C以上。
在一个实施方式中，在此使用的术语“光学元件”可包含各种光学设备、光学零件或光学器件，其具有一种或多种预定的光学功能。在一个实施方式中，“光学元件”是指具有片状或膜状的元件。例如，所述光学元件可为将入射光分成两种或更多种具有彼此互不相同偏振状态的光的元件。例如，可应用这种元件来获得立体图像。
光学元件中的偏光片可为功能元件，其能够从多方向振动的入射光中提取出在一个方向振动的光。例如，如聚乙烯醇（PVA）偏光片的传统偏光片作为所述偏光片。
在一个实施方式中，偏光片可为吸收二色性染料或碘并使其取向（align）的PVA膜或片。例如，此PVA可通过将聚乙酸乙烯酯胶化而制得。聚乙酸乙烯酯的例子可包括乙酸乙烯酯的均聚物；以及乙酸乙烯酯与其它单体的共聚物。上文中，与乙酸乙烯酯共聚的其它单体的实例可包括选自不饱和羧酸化合物、烯烃化合物、乙烯醚化合物、不饱和磺酸化合物和含铵基的丙烯酰胺化合物中的至少一种。聚乙酸乙烯酯的胶化程度通常处在约85mol%至约100mol%，或者98mol%至100mol%的范围内。偏光片中的PVA的聚合程度通常处在约1,000至约10,000，或者约1,500至约5,000的范围内。
光学元件包括通过粘合剂附着在偏光片上的液晶层。图1示出了光学元件1的示意结构，其中，偏光片11与液晶层13通过粘合剂12彼此互相连结。该液晶层可为具有相延迟特性的相延迟层。
液晶层可包括可聚合的液晶化合物。在一个实施方式中，可聚合的液晶化合物可以聚合形式存在于液晶层中。在此处使用的术语“可聚合的液晶化合物”是指一种化合物，其包括能表现液晶特性，如液晶元（mesogen）主干的至少一部分，并且还包括至少一个可聚合的官能团。而且，“可聚合的液晶化合物以聚合形式存在于液晶层中”这一措辞是指液晶化合物在液晶层中聚合以形成液晶聚合物的骨架（如主链或侧链）的状态。
在一个实施方式中，液晶层还可包括未聚合的可聚合的液晶化合物，或者可进一步包括传统添加剂，例如可聚合的非液晶化合物、稳定剂、不可聚合的非液晶化合物或引发剂。
在一个实施方式中，可聚合的液晶化合物可包括至少一种多官能可聚合的液晶化合物和至少一种单官能可聚合的液晶化合物。
在此使用的术语“多官能可聚合的液晶化合物”是指在液晶化合物中包含至少两个可聚合的官能团的液晶化合物。在一个实施方式中，多官能可聚合的液晶化合物可包含2至10、2至8、2至6、2至5、2至4、2至3、或2个可聚合的官能团。同样地，在此使用的术语“单官能可聚合的液晶化合物”是指在液晶化合物中包含一个可聚合的官能团的液晶化合物。
若液晶层同时包含多官能可聚合的液晶化合物和单官能可聚合的液晶化合物，则可有效地控制液晶层的相延迟特性，且可稳定地维持所实现的相延迟特性，例如其光学轴及相延迟值。在此使用的术语“光学轴”是指当光线通过特定区域时的慢轴或快轴。
相对于100重量份的多官能可聚合的液晶化合物，液晶层可包括的单官能可聚合的液晶化合物的量为大于0重量份且不多于100重量份、1至90重量份、1至80重量份、1至70重量份、1至60重量份、1至50重量份、1至30重量份或1至20重量份。
在上述重量比范围内，可以使通过混合多官能及单官能可聚合的液晶化合物而获得的效果最大化。并且，液晶层对于粘合剂层可表现出极佳的粘着特性。除非有另外的限定，“重量份”的单位是指重量比。
光学元件可满足下列方程式1：
方程式1
X<8%
在方程式1中，X表示相对于所述光学元件的液晶层的初始相位差值，将光学元件在80°C下保持100小时或250小时后而获得的液晶层的相位差值变化量的绝对值百分数。
例如，“X”可按如下计算得到：100x（|R0–R1|）/R0。其中，R0为光学元件的液晶层的初始相位差值，R1为在将光学元件于80°C下保持100小时或250小时后而获得的液晶层的相位差值。
例如，“X”可优选为7%以下、6%以下或5%以下。相位差值的变化量可利用以下实施例所提的方法而测得。
在一个实施方式中，多官能或单官能可聚合的液晶化合物可为由以下通式1所示的化合物：
通式1
在通式1中，A可为单键、-COO-或-OCO-，R1至R10可各自独立地为氢、卤素、烷基、烷氧基、烷氧羰基、氰基、硝基、-O-Q-P或由以下通式2表示的取代基，条件是R1至R10中的至少一个是-O-Q-P或通式2所示的取代基，或者R1至R5中的两个相邻取代基或R6至R10中的两个相邻取代基连结在一起以形成由-O-Q-P取代的苯环，其中，Q可为亚烷基（alkylene group）或次烷基（alkylidene group），而P可为可聚合的官能团，如烯基、环氧基、氰基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。
通式2
在通式2中，B可为单键、-COO-或-OCO-，R11至R15可各自独立地为氢、卤素、烷基、烷氧基、烷氧羰基、氰基、硝基或-O-Q-P，条件是取代基R11至R15中的至少一个是-O-Q-P，或者R11至R15中的两个相邻取代基连结在一起以形成由-O-Q-P取代的苯环，其中，Q可为亚烷基或次烷基，而P可为可聚合的官能团，如烯基、环氧基、氰基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。
在通式1和通式2中，术语“两个相邻取代基连结在一起以形成由-O-Q-P取代的苯环”是指两个相邻取代基连结到一起进而整体形成由-O-Q-P取代的萘主链。
在通式2中，在“B”左边示出的“-”标记是指“B”与式1的苯环直接连接。
在通式1和通式2中，术语“单键”是指在“A”或“B”所示的位置没有原子存在。例如，若通式1中的“A”为单键，位于A两侧的苯环可直接连接而形成联苯结构。
在式通1和通式2中，卤素可为氯、溴或碘。
除非另有限定，此处使用的术语“烷基”是指具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的直链或支链烷基，或者是具有3至20个碳原子、3至16个碳原子或4至12个碳原子的环烷基。烷基可选择性地由一个或多个取代基取代。
除非另有限定，此处使用的术语“烷氧基”是指具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷氧基。烷氧基可为直链、支链或环状。并且，该烷氧基可选择性地由一个或多个取代基取代。
除非另有限定，术语“亚烷基或次烷基”是指具有1至12个碳原子、4至10个碳原子或6至9个碳原子的亚烷基或次烷基。亚烷基或次烷基可为直链、支链或环状。并且，该亚烷基或次烷基可选择性地由一个或多个取代基取代。
除非另有限定，术语“烯基”是指具有2至20个碳原子、2至16个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子或2至4个碳原子的烯基。烯基可为直链、支链或环状。并且，该烯基可选择性地由一个或多个取代基取代。
在一个实施方式中，在式1和式2中，“P”可优选为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基；更优选为丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基；或更优选为丙烯酰氧基。
在本文中，可由特定官能团取代的取代基的实例可包括烷基、烷氧基、烯基、环氧基、氰基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基或芳基，但不限于此。
在一个实施方式中，“-O-Q-P”或由式2所示的取代基例如可包含在R3、R8或R13的位置上，其中，“-O-Q-P”或由式2所示的取代基中的至少一个可存在于式1和式2中。在一个实施方式中，可连结在一起以形成由-O-Q-P取代的苯环的取代基可优选为R3和R4、或R12和R13。此外，在式1和式2中，除-O-Q-P或式2取代基以外的取代基，或者除连结在一起以形成苯环的取代基以外的取代基，例如可为氢、卤素、具有1至4个碳原子的直链或支链烷基、包含具有1至4个碳原子的直链或支链烷氧基的烷氧羰基、具有4至12个碳原子的环烷基、氰基、具有1至4个碳原子的烷氧基或硝基；或优选氯、具有1至4个碳原子的直链或支链烷基、具有4至12个碳原子的环烷基、具有1至4个碳原子的烷氧基、包含具有1至4个碳原子的直链或支链烷氧基的烷氧羰基或氰基。
可聚合的液晶化合物可于水平取向的状态下被包含。在一个实施方式中，可聚合的液晶化合物可于水平取向的状态下进行聚合。此处使用的术语“水平取向”是指包含聚合液晶化合物的液晶层的光学轴相对于液晶层平面具有约0°至约25°、约0°至约15°、约0°至约10°、约0°至约5°或约0°的倾斜角。此处使用的术语“光学轴”是指当入射光通过特定区域时的快轴或慢轴。
在一个实施方式中，液晶层在面内慢轴方向的折射率与该液晶层在面内快轴方向的折射率的差值可为0.05至0.2、0.07至0.2、0.09至0.2或0.1至0.2。术语“面内慢轴方向的折射率”是指在液晶层平面内测得折射率最大值的方向上的折射率；术语“面内快轴方向的折射率”是指在液晶层平面内测得折射率最小值的方向上的折射率。一般而言，在光学各向异向性液晶层中的快轴及慢轴是互相垂直形成的。上述的折射率可由波长为550nm或589nm的光而测定。
液晶层也可具有约0.5μm至2.0μm或约0.5μm至1.5μm的厚度。
满足上述折射率关系且具有所述厚度的液晶层可显示出适于应用用途的相延迟特性。在一个实施方式中，满足上述折射率关系且具有所述厚度的液晶层可适于在光分割的光学元件中的应用。
在一个实施方式中，可形成液晶层从而使入射光（如通过偏光片后所进入的光）分割成两种或更多种具有彼此不同偏振状态的光。为此目的，举例而言，液晶层可包括至少一个第一区域和至少一个第二区域。第一区域和第二区域可具有彼此不同的相延迟特性。此处使用的“第一区域和第二区域具有彼此不同的相延迟特性”这一措辞可包括以下情况：一种情况是，第一和第二区域具有在相同或不同方向上形成的光学轴并且在第一和第二区域均具有相延迟特性的状态下还具有不同的相延迟值；一种情况是，第一和第二区域具有在不同方向上形成的光学轴并且具有相同的相延迟值。在另一个实施方式中，此处使用的“第一和第二区域具有彼此不同的相延迟特性”这一措辞还可包括一种情况，其中，第一和第二区域中的一个具有相延迟特性，另一个区域为不具有相延迟特性的光学各向同性区域。上述情况的实例包括一种情况，其中，液晶层包含沿未形成液晶材料的区域形成液晶材料的区域。例如，可通过控制液晶化合物的取向状态、上述液晶层的折射率关系或液晶层的厚度来调节第一或第二区域的相延迟特性。
在一个实施方式中，如图2所示，第一区域“A”和第二区域“B”可具有在共同方向延伸的条带形状，且可在短边方向上交替排列。在另一个实施方式中，如图3所示，第一区域“A”和第二区域“B”可形成格子图案，并彼此相邻交替排列。
在光学元件应用于显示立体图像的情况下，第一区域和第二区域中的其中一个区域可为左眼图像信号的偏振调制区域（polarization modulationregion）（以下称为：LC区域），而另一个区域可为右眼图像信号的偏振调制区域（以下称为：RC区域）。
在一个实施方式中，被包括第一和第二区域的液晶层分割的具有不同偏振状态的两种或更多种光可包括偏振方向大致互相垂直的两种线性偏振光，或包括左旋圆偏振光和右旋圆偏振光。
除非另有限定，术语“垂直（vertical）”、“水平（horizontal）”、“正交（perpendicular）”或“平行（parallel）”用于定义角度时，是指该角度大致上“垂直”、“水平”、“正交”或“平行”。例如，上述术语可包括制造误差或差异所导致的误差。因此，举例来说，上述术语可包括约±15°内的误差、优选约±10°内的误差或更优选约±5°内的误差。
在一个实施方式中，第一区域和第二区域中的一个区域可配置成使通过的光偏振轴不旋转的区域，而另一个区域则被配置成使通过的光偏振轴旋转的区域，以使经旋转的轴正交于通过不使偏振轴旋转的区域的光的偏振轴。在此情况下，液晶层中包含可聚合的液晶化合物的区域可仅形成于第一区域和第二区域中的一个区域上。上文中，不包含可聚合的液晶化合物的区域可为空白空间，或者可为玻璃或光学各向同性树脂层、树脂膜或树脂片所形成的区域。
在另一个实施方式中，第一区域和第二区域中的一个区域可配置成使通过的光转换成左旋圆偏振光的区域，而另一个区域可配置成使通过的光转换成右旋圆偏振光的区域。在此情况中，第一区域和第二区域具有形成于不同方向的光学轴，且还具有相同的相延迟值；或者在第一区域和第二区域中的一个区域中，入射光被进行1/4波长的相延迟，而在另一个区域中，入射光被进行3/4波长的相延迟。
在一个实施方式中，第一区域和第二区域可具有相同的相延迟值，例如，可为能使入射光进行1/4波长相延迟的值，而且第一区域和第二区域还可具有形成于彼此不同方向的光学轴。上文中，例如，形成于不同方向的光学轴可形成直角。
若第一区域和第二区域具有形成于不同方向的光学轴，则将第一区域与第二区域的光学轴所形成的角等分的直线可优选垂直于或水平于偏光片的吸收轴。
图4示出了能用于解释第一区域和第二区域的光学轴排列的示意图，其中，图2或图3中的第一区域和第二区域“A”和“B”具有形成于不同方向的光学轴。参照图4，将第一区域和第二区域“A”和“B”的光学轴所形成的角等分的直线是指将（θ1+θ2）角等分的直线。举例而言，当θ1和θ2为相同角度时，将光学轴所形成的角等分的直线可水平于第一区域和第二区域“A”和“B”之间的边界线“L”。上文中，第一区域和第二区域“A”和“B”的光学轴所形成的角（即（θ1+θ2））也可以为例如90°。
光学元件可进一步包括基板层。该基板层可形成于液晶层形成有粘合剂层的那一侧的相反侧上。该基板层可为其上形成有液晶层的层。该基板层可具有单层或多层结构。若液晶层进一步包括基板层，则该液晶层可通过粘合剂附着于偏光片上。图5示出了进一步包含基板层51的光学元件5的示例实施方式的示意图。
例如，可使用玻璃基板层或塑料基板层作为所述基板层。塑料基板层的实例可包括包含下列成分的片或膜：纤维素树脂，如三乙酰纤维素（TAC）或二乙酰纤维素（DAC）；环烯烃聚合物（COP），如降冰片烯衍生物；丙烯酸树脂（acryl resin），如聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）；聚碳酸酯（PC）；聚烯烃，如聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）；聚乙烯醇（PVA）；聚醚砜（PES）；聚醚醚酮（PEEK）；聚醚酰亚胺（PEI）；聚萘二甲酸乙二醇酯（polyethylenenaphthalate，PEN）；聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）；聚酰亚胺（PI）；聚砜（PSF）；或氟树脂。
在一个实施方式中，基板层（如塑料基板层）的折射率可小于液晶层的折射率。基板层的示例折射率可在约1.33至约1.53的范围内。当基板层的折射率小于液晶层时，可提高亮度、预防产生的反射及改善对比度。
塑料基板层可为光学各向同性或光学各向异性。当基板层为光学各向异性时，基板层可优选设置成使其光学轴垂直于或水平于上述将第一区域与第二区域的光学轴所形成的角等分的直线。
在一个实施方式中，基板层可包含UV阻隔剂或UV射线吸收剂。当基板层包含UV阻隔剂或UV射线吸收剂时，可防止因UV射线而造成的液晶层的劣化。UV阻隔剂或吸收剂的实例可包括有机材料，如水杨酸酯化合物、苯甲酮化合物、氧基苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、氰基丙烯酸酯化合物或苯甲酸酯化合物；或无机材料，如氧化锌或镍复合盐。在基板中，UV阻隔剂或吸收剂的量并不特别限制，且其可根据所需效果而适当地选择。例如，在制造塑料基板层中，相对于基板层的主要原料的重量比，UV阻隔剂或吸收剂的含量可约为0.1重量%至25重量%。
基板层的厚度并不特别限制，其可根据预定的使用目的而做适当调整。基板层可具有单层或多层结构。
在一个实施方式中，光学元件可进一步包括设置于基板层与液晶层之间的取向层（alignment layer）。在形成光学元件的过程中，取向层可对液晶化合物进行取向。作为取向层，可使用本领域公知的常规取向层，例如，可使用光取向层或磨擦取向层。在光学元件中，取向层为可选择性元件，也可以不使用取向层而通过直接摩擦或拉长基板层而使其具有取向特性。
在一个实施方式中，可在基板层上形成一表面处理层。图6示出了在基板层51上形成了一表面处理层61的光学元件6的示例性实施方式的示意图。表面处理层可形成于基板层的一个主要表面或两个主要表面上，如图6所示，或者，若有需要，其可形成于基板层的所有表面（包括侧表面）。
表面处理层的实例可包括高硬度层、抗眩光层（如抗眩光层或半眩光层）及抗反射层（如抗反射层或低反射层）。
高硬度层在500g的负载下的铅笔硬度为1H以上或2H以上。铅笔硬度例如可根据ASTM D3363标准使用在KS G2603规定的铅笔心来测量。
在一个实施方式中，高硬度层例如可为具有高硬度的树脂层。该树脂层例如可包括固化的可室温固化的、固化的可湿气固化的、固化的可热固化的或固化的可活性能量射线固化的树脂组合物。在一个实施方式中，树脂层可包括固化的可热固化的或可活性能量射线固化的树脂组合物，或固化的可活性能量射线固化的树脂组合物。在高硬度层中，术语“固化”是指一种状态，其中，包含于各树脂组合物中的成分进行交联反应或聚合反应，进而将树脂组合物转换成硬层。上文中，可室温固化、可湿气固化、可热固化或可活性能量射线固化的树脂组合物也可指可于室温或适当湿气存在下引发固化反应的组合物、或者通过应用热或活性能量射线照射引发固化反应的组合物。
本领域已知有各种固化后能符合上述范围内铅笔硬度的树脂组合物，而本领域技术人员可容易地选择适当的树脂组合物。
在一个实施方式中，树脂组合物可包括丙烯酸化合物、环氧化合物、氨基甲酸乙酯化合物、酚类化合物或聚酯以作为主要成分。上文中，术语“化合物”是指单体、寡聚或高分子化合物。
在一个实施方式中，可使用具有极佳光学性能（如透明性及优异的抗黄化性）的丙烯酸组合物或优选的可活性能量射线固化的丙烯酸组合物作为所述组合物。
可活性能量射线固化的丙烯酸组合物例如可包括可活性能量射线聚合的聚合物成分及反应性稀释单体。
上文中，聚合物成分的实例可包括本领域熟知的成分作为可活性能量射线聚合的寡聚物，如氨基甲酸乙酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、醚丙烯酸酯或酯丙烯酸酯；或包含单体（如（甲基）丙烯酸酯单体）的混合物的聚合产物。上文中，（甲基）丙烯酸酯单体的实例可包括（甲基）丙烯酸烷基酯、具有芳香基团的（甲基）丙烯酸酯、杂环（甲基）丙烯酸酯或烷氧基（甲基）丙烯酸酯。本领域中已知有多种用于制备可活性能量射线固化的组合物的聚合物成份，需要时可选择上述化合物。
可包含于可活性能量射线固化的丙烯酸组合物中的反应性稀释单体可为具有一个或两个或更多个可活性能量射线固化的官能团（例如，丙烯酰基或甲基丙烯酰基）的单体，且可使用（甲基）丙烯酸酯单体或多官能丙烯酸酯作为反应性稀释单体。
用于制备可活性能量射线固化的丙烯酸组合物的各成分种类及各成分混合比例并不特别受到限制，其可根据所需硬度及树脂层的其它物理特性而调整。
在一个实施方式中，例如，可使用在其上形成有不平坦表面的树脂层或包含颗粒的树脂层作为抗眩光或半眩光层。上文中，包含于树脂层中的颗粒可具有与树脂层不同的折射率。
用于形成高硬度层的树脂层例如可用作抗眩光或半眩光层的树脂层。若形成抗眩光或半眩光层，则不一定要将组合物的成分调整成使树脂层能够显示高硬度，但也可以将树脂层形成为具有高硬度。
上文中，在树脂层上形成不平坦表面的方法并不特别受到限制。例如，可通过在组合物涂布层与具有所需不平坦结构的模具接触的状态下固化组合物来形成该不平坦结构，或者是通过混合具有适当颗粒大小的颗粒与组合物，并对组合物进行涂布及固化来形成不平坦结构。
抗眩光或半眩光层也可使用具有与树脂层不同的折射率的颗粒来形成。
在一个实施方式中，颗粒与树脂层的折射率的差异可在0.03以下或者为0.02至0.2。如果折射率的差异非常小，将难以诱导雾化，反之，如果折射率的差异非常大，则树脂层中的散射可经常会导致雾度的增加，并且透光性或对比特性可能会劣化。因此，可根据上述情况选择适当的颗粒。
包含在树脂层中的颗粒的形状并不特别受到限制，但其例如可以为球形、椭圆形、多面体形、无定形或其它形状。颗粒的平均直径可为50nm至5000nm。在一个实施方式中，可使用具有不平坦表面的颗粒。这种颗粒例如可具有10nm至50nm或20nm至40nm的平均表面粗糙度（Rz），以及/或着形成于颗粒表面上的凸出物的最高高度可在约100nm至500nm或200nm至400nm的范围内，并且，所述凸出物之间的间距可在400nm至1,200nm或600nm至1,000nm的范围内。这种颗粒与树脂层高度相容，并且显示出极佳的在树脂层中的分散性。
所述颗粒的实例可包括各种无机或有机颗粒。无机颗粒的实例可包括二氧化硅、无定形氧化钛、无定形氧化锆、氧化铟、氧化铝、无定形氧化锌、无定形氧化铈、氧化钡、碳酸钙、无定形钛酸钡或硫酸钡；以及，有机颗粒的实例可包括含有由有机材料形成的交联或未交联产物的颗粒，其中，该有机材料例如为丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、氨基甲酸乙酯树脂、三聚氰胺树脂、苯并胍胺树脂、环氧树脂或硅树脂，但并不限于此。
不仅形成于液晶层中的不平坦结构不特别受到限制，颗粒的含量也不特别受到限制。举例而言，在抗眩光层的情况中，可以调整不平坦结构的形状或颗粒的含量以使树脂层的雾度值可在约5%至15%、7%至13%的范围内，或者约为10%。在半眩光层的情况中，则可调整它们以使树脂层的雾度值可在约1%至3%的范围内。可根据制造商的说明书使用雾度计，如HR-100或HM-150（购自SEPUNG）来测定雾度值。
抗反射或低反射层可通过涂布低折射率材料而形成。可用于形成抗反射或低反射层的低折射率材料在本领域中是广为熟知的。可适当地选择所有的低折射率材料并将其应用于光学元件中。通过涂布低折射率材料可形成抗反射或低反射层，以使抗反射或低反射层的反射率在约1%以下。
在一个实施方式中，为了形成表面处理层，例如，也可使用在韩国专利公开第2007-0101001号、第2011-0095464号、第2011-0095004号、第2011-0095820号、第2000-0019116号、第2000-0009647号、第2000-0018983号、第2003-0068335号、第2002-0066505号、第2002-0008267号、第2001-0111362号、第2004-0083916号、第2004-0085484号、第2008-0005722号、第2008-0063107号、第2008-0101801号或第2009-0049557号中公开的材料。
所述表面处理层可单独形成或组合形成。组合的实例可包括以下情况：其中，将高硬度层形成于基板层上，然后将低反射层形成于所述高硬度层上。
在光学元件中，可通过粘合剂将偏光片和液晶层彼此粘附。所述粘合剂的玻璃化转变温度可为36°C以上、37°C以上、38°C以上、39°C以上、40°C以上、50°C以上、60°C以上、70°C以上、80°C以上或90°C以上。通过使用玻璃化转变温度在上述范围内的粘合剂将偏光片粘附到液晶层可以提供具有极佳耐久性的光学元件。此外，所述粘合剂也可用于稳定地维持液晶层的相延迟特性。所述玻璃化转变温度的上限并不特别受限制，但是其例如可为约200°C、约150°C或约120°C。
所述粘合剂的厚度可为6μm以下、5μm以下或4μm以下。在上述厚度范围内，可适当维持耐久性，例如，对液晶层的粘附特性及液晶层的相延迟特性。上文中，粘合剂的厚度下限可例如为0.1μm、0.3μm或0.5μm。
在一个实施方式中，粘合剂可为可活性能量射线固化的粘合剂。也就是说，该粘合剂可包括由活性能量射线进行照射而固化的粘合剂组分。此处使用的术语“固化”是指引发组合物中的成分进行物理或化学作用或反应以表现出粘附特性的过程。上文中，术语“可活性能量射线固化的组合物”也是指一类粘合剂或粘合剂组合物，其固化是由活性能量射线照射引发的。上文中，“活性能量射线”可包括粒子束，如α-粒子束、质子束、中子束或电子束，以及微波、红外线（IR）、UV线（UV）、X射线及γ射线。一般而言，在此可使用UV射线或电子束。
粘合剂可包括可自由基聚合的化合物或可阳离子聚合的化合物。可聚合的化合物可以聚合形式存在。上文中，“可自由基聚合的化合物”是指可通过自由基反应进行聚合的化合物，例如，通过活性能量射线的照射而引起的自由基反应以形成粘合剂。另外，“可阳离子聚合的化合物”是指通过阳离子反应进行聚合的化合物，例如，通过活性能量射线的照射而引起的阳离子反应以形成粘合剂。各化合物可包含于粘合剂组合物中，且可经固化形成粘合剂。
粘合剂组合物可包括可自由基聚合的化合物或可阳离子聚合的化合物，或者是包括可自由基聚合的化合物和可阳离子聚合的化合物两者。
可阳离子聚合的化合物的实例可包括可阳离子聚合的环氧化合物、乙烯基醚化合物、氧杂环丁烷化合物(oxetane)、1,4-环氧丁烷化合物（oxolanecompound）、环状缩醛化合物、环内酯化合物、硫杂丙环化合物、硫代乙烯醚化合物、螺环原酸酯化合物（spirortho ester compound）、烯键式不饱和化合物、环酯化合物或环琉醚化合物。在一个实施方式中，可阳离子聚合的环氧化合物可优选用作可阳离子聚合的化合物。
可阳离子聚合的环氧化合物的实例可包括环氧树脂、脂环族环氧化合物、脂肪族环氧化合物或芳香族环氧化合物。
上文中，所述环氧树脂的实例可包括甲酚酚醛型环氧树脂（cresol novolacepoxy resin）或苯酚酚醛型环氧树脂（phenol novolac epoxy resin）。所述环氧树脂的重均分子量（Mw）为1,000至5,000或2,000至4,000。此处采用的术语“重均分子量”是指用凝胶渗透色谱（GPC）测定的相对于标准物聚苯乙烯的转换值。除非另有限定，术语“分子量”是指“重均分子量”。分子量为1,000以上的聚合物可用以适当地维持粘合剂层的耐久性，分子量为5,000以下的聚合物也可用以维持加工性，如组合物的涂布特性。
此处采用的术语“脂环族环氧化合物”是指包含至少一个脂环族环氧基的化合物。此处采用的术语“脂环族环氧基”是指具有脂肪族饱和烃环的官能团，而且构成烃环的碳原子中的两个碳原子还构成环氧基。
所述脂环族环氧化合物的实例可包括环氧环己基甲基环氧环己烷羧酸酯化合物；烷二醇的环氧环己烷羧酸酯化合物；二羧酸的环氧环己基甲基酯化合物；聚乙二醇的环氧环己基甲基醚化合物；烷二醇的环氧环己基甲基醚化合物；二环氧三螺环化合物（diepoxytrispiro compound）；二环氧单螺环化合物（diepoxymonospiro compound）；乙烯环己烯双环氧化合物；环氧环戊基醚化合物；或二环氧三环癸烷化合物。具体而言，在此处可用的脂环族环氧化合物可包括选自7-氧二环[4,1,0]庚烷-3-羧酸与（7-氧-二环[4,1,0]庚-3-基）甲醇（（7-oxa-bicyclo[4,l,0]hepto-3-yl）methanol）的酯化产物；4-甲基-7-氧二环[4,1,0]庚烷-3-羧酸与（4-甲基-7-氧-二环[4,1,0]庚-3-基）甲醇的酯化产物；7-氧二环[4,1,0]庚烷-3-羧酸与1,2-乙二醇的酯化产物；（7-氧二环[4,1,0]庚-3-基）甲醇与己二酸的酯化产物；（4-甲基-7-氧二环[4,1,0]庚-3-基）甲醇与己二酸的酯化产物；以及（7-氧二环[4,1,0]庚-3-基）甲醇与1,2-乙二醇的醚化产物中的至少一种。
在一个实施方式中，可使用双官能环氧化合物（即具有两个环氧基的化合物）作为脂环族环氧化合物，且可使用两个环氧基均为脂环族环氧基的化合物。
脂肪族环氧化合物可为具有至少一个脂肪族环氧基（非脂环族环氧基）的环氧化合物。所述脂肪族环氧化合物的实例可包括脂肪族多元醇的聚缩水甘油醚；脂肪族多元醇的环氧烷加成物的聚缩水甘油醚；脂肪族多元醇和脂肪族多元羧酸的聚酯聚醇的聚缩水甘油醚；脂肪族多元羧酸的聚缩水甘油醚；脂肪族多元醇和脂肪族多元羧酸的聚酯聚羧酸的聚缩水甘油醚；由缩水甘油丙烯酸酯或缩水甘油甲基丙烯酸酯进行乙烯基聚合反应得到的双聚物、寡聚物或聚合物；或者由除缩水甘油丙烯酸酯及缩水甘油甲基丙烯酸酯之外的其它乙烯基单体进行乙烯基聚合反应得到的寡聚物或聚合物。在一个实施方式中，可优选使用脂肪族多元醇或脂肪族多元醇的环氧烷加成物的聚缩水甘油醚，但不限于此。
在上文中，所述脂肪族多元醇例如可为含有2至20个碳原子、2至16个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子或2至4个碳原子的脂肪族多元醇。例如，所述脂肪族多元醇可包括脂肪族二醇，如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、3-甲基-2,4-戊二醇、2,4-戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、3,5-庚二醇、1,8-辛二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇或1,10-癸二醇；脂环族二醇，如环己烷二甲醇、环己二醇、氢化双酚A或氢化双酚F；三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、己醣醇、戊五醇、甘油、聚甘油、季戊四醇、二季戊四醇或四羟甲基丙烷。
在上文中，环氧烷也可以是具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的环氧烷。例如，在此可使用环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷。
在上文中，所述脂肪族多元羧酸的实例也可包括草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、已二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、2-甲基琥珀酸、2-甲基己二酸、3-甲基已二酸、3-甲基戊二酸、2-甲基辛二酸、3,8-二甲基癸二酸、3,7-二甲基癸二酸、1,20-二十碳亚甲基二羧酸、1,2-环戊烷二羧酸、1,3-环戊烷二羧酸、1,2-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、1,4-二羧酸亚甲基环己烷、1,2,3-丙烷三羧酸、1,2,3,4-丁烷四羧酸或1,2,3,4-环丁烷四羧酸，但不限于此。
在一个实施方式中，当考虑固化特性、耐候性和折射率特性时，可采用不包含脂环族环氧基但包含至少三个环氧基、或优选三个环氧基的化合物来作为脂肪族环氧化合物，但不限于此。
在此可用的芳香族环氧化合物的实例可包括在分子内包含芳香基的环氧化合物，例如双酚型环氧树脂，如双酚A环氧（bisphenol A epoxy）、双酚F环氧（bisphenol F epoxy）、双酚S环氧（bisphenol S epoxy）或溴化双酚环氧（brominated bisphenol epoxy）；酚醛型环氧树脂，如苯酚酚醛型环氧树脂或甲酚酚醛型环氧树脂；甲酚环氧树脂或间苯二酚缩水甘油醚。
作为可阳离子聚合的化合物，例如，若有需要还可使用具有至少一个可阳离子聚合官能团的硅烷化合物。该硅烷化合物可控制粘合剂的表面能从而改善粘附强度。例如，可使用由以下通式3所示的化合物作为硅烷化合物。
通式3
Si(R1)n(R2)4-n
在式3中，R1是连接到硅原子上的可阳离子聚合的官能团，R2是连接到硅原子上的官能团，并且例如为氢、羟基、烷基或烷氧基，以及n为1至4的数字。
可阳离子聚合的官能团的实例可包括乙烯氧基或环醚基（如缩水甘油基或氧杂环丁烷基（oxetanyl group））；或者包含环醚基或乙烯氧基的官能团。
在通式3中，n可优选为1或2。
在一个实施方式中，可以使用一种寡聚硅烷化合物作为硅烷化合物，该寡聚硅烷化合物是具有相当低分子量的硅树脂，其分子链两端均被烷氧甲硅烷基封端，且在其中引入可阳离子聚合的官能团。
可使用具有可自由基聚合的官能团（如丙烯酰基或甲基丙烯酰基）且可聚合以形成粘合剂的化合物作为可自由基聚合的化合物。
在一个实施方式中，所述可自由基聚合的化合物可为丙烯酰胺化合物。该丙烯酰胺化合物可为由以下通式4所示的化合物。
通式4
在通式4中，R1和R2各自独立地为氢、烷基或羟烷基，或者R1和R2连结在一起以形成包含氮原子的杂环结构，以及R3为氢或烷基。
除非另有限定，此处采用的术语“杂环结构”是指具有至少两个不同原子作为成环原子（ring-membered atom）的环结构。在式4中，杂环结构可包括3至20、3至16、3至12或3至8个成环原子，包括式4中与R1和R2连接的氮原子。除了氮原子，包含于杂环结构的原子可包括碳、氧或硫。另外，只要形成杂环结构，杂环结构除了式4中与R1和R2连接的氮原子外还可包括另外的氮原子。所述杂环结构可不具有不饱和键，如碳-碳双键，或者若有需要时可具有至少一个不饱和键。并且，所述杂环结构可选择性地由至少一个取代基取代。
式4的化合物的实例可包括（甲基）丙烯酰胺、N-烷基丙烯酰胺、N-羟烷基（甲基）丙烯酰胺或N-丙烯酰基吗啉，但不限于此。
所述可自由基聚合的化合物也可以为包含杂环缩醛结构的化合物。此处采用的术语“杂环缩醛结构”是指一种杂环结构，其包含两个氧原子通过单键键结于同一碳原子的结构。也就是说，该化合物可为同时包含具有杂环缩醛结构的官能团及可自由基聚合的官能团的化合物。例如，该化合物可作为稀释剂以调节组合物的粘度，且也可用以改善对液晶层的粘附强度。
所述杂环缩醛结构可具有4至20、4至16、4至12或4至8个成环原子，且可选择性地由至少一个取代基取代。
在一个实施方式中，所述杂环缩醛结构可由以下通式5或式6所示。因此，可自由基聚合的化合物可包含由以下通式5或式6所示的化合物衍生的单价残基和可自由基聚合的官能团。
通式5
通式6
在式5或式6中，R4和R5各自独立地为氢或烷基；Q、P、R和T各自独立地为碳原子或氧原子，条件是Q、P、R和T中的两个为氧原子，以及A和B各自独立地表示具有1至5个碳原子的亚烷基或次烷基。
在一个实施方式中，具有杂环缩醛结构的可自由基聚合的化合物可为由以下通式7所示的化合物。
通式7
在通式7中，R6表示氢或烷基，R7为由通式5或6所示的化合物衍生的单价残基或由上述单价残基取代的烷基。
由通式7所示的化合物的实例可包括（2-乙基-2-甲基-1,3-二氧戊环-4-基）甲基丙烯酸酯（（2-ethyl-2-methyl-1,3-dioxolane-4-yl）methyl acrylate）、（2-异丁基-2-甲基-1,3-二氧戊环-4-基）甲基丙烯酸酯（（2-isobutyl-2-methyl-l,3-dioxolane-4-yl）methyl acrylate）或（1,4-二氧螺环[4,5]-癸-2-基）甲基丙烯酸酯，但不限于此。
在一个实施方式中，可自由基聚合的化合物可为由以下通式8至10中之一表示的单体。
通式8
通式9
通式10
在通式8至通式10中，R为氢或烷基，A、B、T、U和W各自独立地为亚烷基或次烷基，Q为烷基或芳基，以及n为0至5的整数。
除非另有限定，术语“芳基”是指由一化合物或其衍生物衍生的单价残基，其包括苯环或者两个或更多个苯环稠合或连接在一起的结构。所述芳基例如可为具有6至22个碳原子、优选6至16个碳原子、且更优选6至13个碳原子的芳基，如苯基、苯乙基、苯丙基、苄基、甲苯基、二甲苯基或萘基。
在通式8中，n优选可在0至3的范围内，或者更优选在0至2的范围内。通式8的化合物的实例可包括2-羟乙基（甲基）丙烯酸酯、2-羟丙基（甲基）丙烯酸酯、4-羟丁基（甲基）丙烯酸酯、6-羟己基（甲基）丙烯酸酯、8-羟辛基（甲基）丙烯酸酯、2-羟乙二醇（甲基）丙烯酸酯或2-羟丙二醇（甲基）丙烯酸酯，但不限于此。
在通式9中，T可优选为具有1至4个碳原子的亚烷基，如β-羧基乙基（甲基）丙烯酸酯。在通式10中，Q可为具有1至4个碳原子的烷基，U和W可各自独立地为具有1至4个碳原子的亚烷基。这种化合物可包括2-（2-乙氧基乙氧基）乙基（甲基）丙烯酸酯，但不限于此。
在一个实施方式中，可自由基聚合的化合物可为由以下通式11所示的化合物。例如，这种化合物可用以改善粘合剂的耐久性。
通式11
在通式11中，R为氢或烷基，P为由脂肪族饱和环烃化合物衍生的单价残基。
在通式11中，所述单价残基是指从脂肪族饱和环烃化合物诱导的单价残基，例如，其中碳原子键结以形成环结构的化合物且该化合物不为芳香族化合物或其衍生物。所述脂肪族饱和环烃化合物可具有3至20个碳原子、优选6至15个碳原子或更优选8至12个碳原子。所述单价残基的实例可包括异冰片基、环己基、降冰片烷基（norbornanyl group）、降冰片烯基（norbornenyl group）、二环戊二烯基、乙炔基环己烷基、乙炔基环己烯基或乙炔基十氢萘基。在一个实施方式中，可采用异冰片基，但不限于此。
在一个实施方式中，也可采用异氰酸酯官能丙烯酸酯化合物作为可自由基聚合的化合物。作为异氰酸酯官能丙烯酸酯化合物，可以采用任何化合物，只要其能同时具有异氰酸酯基和丙烯醛基即可。例如，在此可采用异氰酸酯官能脂肪族丙烯酸酯化合物。在一个实施方式中，可以使用由以下通式12表示的化合物。
通式12
在通式12中，R表示氢或烷基，L表示二价烃基。
在通式12中，例如可采用二价脂肪烃基作为所述二价烃基。特别地，可采用具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的二价脂肪烃基。例如，所述烃基可包括直链、支链或环状的亚烷基或亚炔基（alkynylene group）；直链、支链或环状的亚烯基（alkenylene group）；或直链、支链或环状的亚炔基。在一个实施方式中，所述烃基可优选为具有1至8个碳原子的直链或支链的亚烷基或亚炔基。
上述化合物的实例可包括（甲基）丙烯酰氧基烷基异氰酸酯，特别是（甲基）丙烯酰氧基（C1-8）烷基异氰酸酯，更特别是（甲基）丙烯酰氧基（C1-4）烷基异氰酸酯，及最特别是（甲基）丙烯酰氧基乙基异氰酸酯，但不限于此。在上文中，术语“（C1-8）烷基”是指具有1、2、3、4、5、6、7或8个碳原子的直链、支链或环状的烷基；术语“（C1-4）烷基”是指具有1、2、3或4个碳原子的直链、支链或环状的烷基。
在一个实施方式中，可采用由以下通式13表示的化合物作为异氰酸酯官能丙烯酸酯化合物。
通式13
在通式13中，R表示氢或烷基，Z表示四价烃基。
上文中，例如可采用四价脂肪烃基作为四价烃基。特别是，可采用具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的四价脂肪烃基，其包括直链、支链或环状的亚烷基；直链、支链或环状的亚烯基；或直链、支链、或环状的亚炔基。优选地，所述烃基可为具有1至8个碳原子的直链或支链的亚烷基。
上述化合物的实例可包括市售可得的Laromer LR9000（BASF）化合物。
在一个实施方式中，可采用具有杂环残基的化合物，如四氢糠基（甲基）丙烯酸酯或（甲基）丙烯酰基吗啉作为可自由基聚合的化合物。
在一个实施方式中，在此可用的粘合剂可包括这样一种粘合剂：其包含固化状态的可阳离子固化的粘合剂组合物，所述粘合剂组合物包含可阳离子聚合的化合物（如脂环族和/或脂肪族环氧化合物）作为主要成分，并选择性地包含具有可阳离子聚合的官能团的氧杂环丁烷化合物或硅烷化合物作为稀释剂或添加剂；可自由基固化的粘合剂组合物，其包含可自由基聚合的化合物（如丙烯酰胺化合物）作为主要成分，并选择性地包含另一可自由基聚合的化合物作为添加剂；粘合剂组合物，其包含可自由基聚合的化合物（如由通式8至10之一表示的化合物）作为主要成分，并选择性地包含另一可自由基聚合的化合物；或混合式固化粘合剂组合物，其包含环氧树脂、或脂环族环氧化合物与脂肪族环氧化合物以及由通式8至10之一所示的可自由基聚合的化合物的混合物，但不限于此。
根据玻璃化转变温度等可适当地选择粘合剂组合物中的各成分及这些成分的混合比例。
形成粘合剂的粘合剂组合物可进一步包括聚合引发剂。该聚合引发剂的种类可适当地根据包含于粘合剂组合物中的成分而进行选择。例如，可使用阳离子聚合引发剂和/或自由基聚合引发剂。
例如，可采用如安息香化合物、羟基酮化合物、胺基酮化合物或膦氧化物的引发剂作为自由基聚合引发剂。在一个实施方式中，可优选采用膦氧化物。具体而言，自由基聚合引发剂的实例可包括安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香正丁醚、安息香异丁醚、苯乙酮、二甲基氨基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-（甲硫基）苯基]-2-吗啉基-丙烷-1-酮、4-（2-羟基乙氧基）苯基-2-（羟基-2-丙基）酮、二苯酮、对-苯基二苯酮、4,4'-二乙基氨基二苯酮、二氯二苯酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔-丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、2-甲基噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、苄基二甲基缩酮、苯乙酮二甲基缩酮、对-二甲基氨基苯甲酸酯、寡聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-（1-甲基乙烯基）苯基]丙酮]、双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）-苯基-膦氧化物及2,4,6-三甲基苯甲酰基-双苯基-膦氧化物，但不限于此。
作为阳离子聚合引发剂，可使用能够释放能够通过活性能量射线照射而引发阳离子聚合反应的成分的引发剂，例如，可使用离子化阳离子引发剂，如鎓盐或有机金属盐；或非离子化阳离子引发剂，如有机硅烷或潜在磺酸（latent sulfonic acid）；或非离子化化合物。
若有需要，粘合剂组合物可进一步包括一种或多种添加剂，如热固化剂、催化剂、UV固化剂、低分子筛、硅烷偶联剂、散射剂、UV稳定剂、调色剂（toning agent）、补强剂、填充剂、消泡剂、表面活性剂、光敏剂及塑化剂。
在光学元件中，液晶层及偏光片可通过粘合剂层直接地彼此粘着，或若有需要时，可通过在偏光片和粘合剂层之间、或在液晶层和粘合剂层之间设置底漆层来使液晶层及偏光片彼此粘着。在此情况下，底漆层的种类并不特别受到限制，且各种可用于改善粘着特性的底漆层均可在此使用。
在一个实施方式中，光学元件可进一步包括保护层。该保护层可粘附于偏光片的上侧。图7示出了进一步包括粘附于偏光片11的上侧的保护层71的光学元件7的示例性实施方式的示意图。举例来说，所述保护层可为纤维素树脂膜，如TAC膜；聚酯膜，如PET膜；PC膜；PES膜；丙烯酸膜（acrylfilm）；聚烯烃膜，如PE、PP或环烯烃树脂膜；或固化形成硬层的树脂层，但不限于此。
在一个实施方式中，光学元件可进一步包括相延迟层。所述相延迟层可设置在偏光片的一侧。所述相延迟层可为1/4波长相延迟层或1/2波长相延迟层。此处采用的术语“1/4或1/2波长相延迟层”是指能使入射光进行1/4或1/2波长相延迟的相延迟元件。图8示出了进一步包括粘附于偏光片11的上侧的相延迟层81的光学元件8的示例性实施方式的示意图。举例来说，上述结构的光学元件可有效用作有机发光二极管（OLED）的元件，以提供光分割功能及抗反射功能。作为相延迟层，例如，可以使用一种聚合物膜，该聚合物膜可通过拉伸工艺或聚合可聚合的液晶化合物形成的液晶层而被赋予双折射性。
在一个实施方式中，所述光学元件可进一步包括压敏粘合剂层。该压敏粘合剂层可形成于偏光片的一侧上。例如，所述压敏粘合剂层可用以将光学元件粘附至光学仪器（如液晶显示器件的液晶面板或立体图像显示器件的图像显示元件）。图9示出了在偏光片11的上侧形成了压敏粘合剂层91的光学元件9的示例性实施方式的示意图。
所述压敏粘合剂层在25°C下可具有0.02MPa以上、0.03MPa以上、0.04MPa以上、0.05MPa以上、0.06MPa以上、0.07MPa以上、0.08MPa、大于0.08MPa或0.09MPa以上的储能模量。所述储能模量的上限并不特别受到限定。例如，所述储能模量可为0.25MPa以下、0.2MPa以下、0.16MPa以下、0.1MPa以下或0.08MPa以下。
当所述压敏粘合剂层的储能模量在上述范围内时，光学元件可表现出极佳的耐久性，从而即使在恶劣的条件下，由于例如相延迟层的相延迟性能也能稳定地维持很长一段时间，因此可显示稳定的光分割特性。并且，使用所述光学元件还可防止一些副作用发生，如光学仪器的漏光现象。此外，光学元件因为改善了硬度特性而可表现极佳的耐外部压力或刮伤的特性，并且还表现了极佳的再加工性。
所述压敏粘合剂层的厚度可在25μm以下、20μm以下或18μm以下。当该压敏粘合剂层的厚度在上述范围内时，可进一步改善耐久性、硬度特性及再加工性。如果所述压敏粘合剂层变得较薄，压敏粘合剂可表现更优异的物理性能，因此并不特别限制厚度的下限。举例而言，考虑到加工性，所述压敏粘合剂层的厚度可例如调整至约1μm以上或约5μm或以上的范围内。
所述压敏粘合剂层可包含丙烯酸压敏粘合剂、硅压敏粘合剂、环氧压敏粘合剂或橡胶压敏粘合剂。
当压敏粘合剂层包含丙烯酸压敏粘合剂时，所述压敏粘合剂层例如可通过固化压敏粘合剂组合物而形成，其中，该压敏粘合剂组合物包含可热固化成分或可活性能量射线固化成分，或者同时包含可热固化成分及可活性能量射线固化成分。
上文中，术语“固化”是指压敏粘合剂组合物的一种化学或物理状态的改变，进而表现出压敏粘合特性。上文中，术语“可热固化成分”和“可活性能量射线固化成分”分别是指其固化是通过提供适当热量或照射活性能量射线而引起的成分。
由包含可热固化成分的组合物形成的压敏粘合剂层可包括由多官能交联剂进行交联所得的丙烯酸聚合物。
在一个实施方式中，重均分子量为500,000以上的丙烯酸聚合物可用作通过多官能交联剂进行交联所得的丙烯酸聚合物。此处采用的术语“重均分子量”是指相对于标准物聚苯乙烯的转换值，其可通过凝胶渗透色谱仪（GPC）测定。除非另有限定，术语“分子量”是指“重均分子量”。如果聚合物的分子量在500,000以上，则可形成即使在恶劣条件下仍具有极佳耐久性的压敏粘合剂层。分子量的上限并不受到特别限制。然而，考虑到组合物的耐久性及涂布特性，丙烯酸聚合物的分子量可例如调整至2,500,000以下的范围内。
在一个实施方式中，丙烯酸聚合物可为包含（甲基）丙烯酸酯单体和交联单体作为聚合单元的聚合物。
作为（甲基）丙烯酸酯单体，举例而言，可采用（甲基）丙烯酸烷基酯。例如，考虑到压敏粘合剂的内聚性、玻璃化转变温度或压敏粘合性，可使用包含具有1至20个碳原子的烷基的（甲基）丙烯酸烷基酯。这种单体的实例可包括（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸正丙酯、（甲基）丙烯酸异丙酯、（甲基）丙烯酸正丁酯、（甲基）丙烯酸叔丁酯、（甲基）丙烯酸仲丁酯、（甲基）丙烯酸戊酯、（甲基）丙烯酸2-乙基己酯、（甲基）丙烯酸2-乙基丁酯、（甲基）丙烯酸正辛酯、（甲基）丙烯酸异辛酯、（甲基）丙烯酸异壬酯、（甲基）丙烯酸十二烷基酯及（甲基）丙烯酸十四烷基酯，其可单独或组合使用。
所述聚合物可进一步包括作为聚合单元的交联单体。例如，所述聚合物可包括80至99.9重量份的聚合（甲基）丙烯酸酯单体和0.1至20重量份的聚合交联单体。此处采用的术语“交联单体”是指这样一种单体，其能与其它单体进行共聚以形成丙烯酸聚合物并在共聚反应后给该聚合物提供交联官能团。所述交联官能团可与多官能交联剂反应以形成交联结构（将于下文中加以描述）。
所述交联官能团的实例可包括羟基、羧基、环氧基、异氰酸酯基或含氮官能团（如氨基）。在压敏粘合剂树脂的制造过程中，可提供交联官能团的共聚单体为本领域所熟知。所述交联单体的实例可包括但不限于：包含羟基的单体，如（甲基）丙烯酸2-羟乙酯、（甲基）丙烯酸2-羟丙酯、（甲基）丙烯酸4-羟丁酯、（甲基）丙烯酸6-羟己酯、（甲基）丙烯酸8-羟辛酯、（甲基）丙烯酸2-羟乙二醇酯或（甲基）丙烯酸2-羟丙二醇酯；包含羧基的单体，如（甲基）丙烯酸、2-（甲基）丙烯酰氧基醋酸、3-（甲基）丙烯酰氧基丙酸、4-（甲基）丙烯酰氧基丁酸、丙烯酸双聚物、衣康酸、马来酸和马来酸酐；或包含氮的单体，如（甲基）丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮或N-乙烯基己内酰胺，其可单独或组合使用。
若有需要时，所述丙烯酸聚合物可包含各种其它的单体作为聚合单元。其它单体的实例可包括：包含氮的单体，如（甲基）丙烯腈、（甲基）丙烯酰胺、N-甲基（甲基）丙烯酰胺或N-丁氧基甲基（甲基）丙烯酰胺；基于苯乙烯的单体，如苯乙烯或甲基苯乙烯；（甲基）丙烯酸缩水甘油酯；或羧酸乙烯酯，如乙酸乙烯酯。相对于其它的单体的总重量比，这些其它的单体的用量可为20重量份以下。
通过将适当地选择和混合上述成分获得的单体混合物进行聚合反应可制得丙烯酸聚合物，所述聚合反应例如为溶液聚合反应、光聚合反应、本体聚合反应、悬浮聚合反应或乳液聚合反应。
能够交联丙烯酸聚合物的多官能交联剂的实例可包括传统的可热固化交联剂，如异氰酸酯交联剂、环氧交联剂、氮丙啶交联剂及金属螯合交联剂。上文中，所述异氰酸酯交联剂的实例可包括多官能异氰酸酯化合物，如甲苯基二异氰酸酯、二甲苯基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基二甲苯基二异氰酸酯或萘二异氰酸酯；或多官能异氰酸酯化合物与多元醇化合物（如三羟甲基丙烷）反应所得的化合物；所述环氧交联剂的实例可包括选自乙二醇二缩水甘油醚、三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、N,N,N’,N’-四缩水甘油乙二胺和甘油二缩水甘油醚中的至少一种；所述氮丙啶交联剂的实例可包括选自N,N’-甲苯-2,4-双（1-氮丙啶-羧酰胺)(N,N'-toluene-2,4-bis(l-aziridine-carboxamide))、N,N’-二苯甲烷-4,4’-双（1-氮丙啶-羧酰胺）、三乙烯亚胺三嗪、双异protaloyl-l-(2-甲基氮丙啶)（bisisoprotaloyl-l-(2-methylaziridine)）和三-1-吖丙啶基膦氧化物中的至少一种；所述金属螯合交联剂的实例可包括通过使多价金属（如铝、铁、锌、锡、钛、锑、镁或钒）与乙酰丙酮或乙基乙酰乙酸酯配位所得的化合物；但不限于此。
相对于100重量份的丙烯酸聚合物，包含可热固化成分的组合物或由其形成的压敏粘合剂层可包括例如0.01至10重量份或0.01至5重量份的多官能交联剂。如果将交联剂的重量比控制在0.01重量份以上，则可有效地维持压敏粘合剂的内聚性。如果将交联剂的重量比控制在10重量份以下，则可防止在粘合剂界面上引起层间剥离或脱层，且可维持极佳的耐久性。然而，可根据所需的特性（如弹性模量）或压敏粘合剂层中其它交联结构的存在而改变重量比。
由包含可活性能量射线固化成分的组合物形成的压敏粘合剂层可包括这样一种交联结构，其包含聚合的可活性能量射线聚合的化合物。例如，压敏粘合剂层可通过下列步骤来形成：在压敏粘合剂组合物中混合包含至少一种能以活性能量射线照射进行聚合的官能团（如烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基）的化合物；将其进行交联和/或以活性能量射线照射该组合物进行各成分的聚合。上文中，包含能够通过以活性能量射线照射进行聚合的官能团的化合物的实例可包括聚合物，其是通过向丙烯酸聚合物的侧链上引入如丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基的官能团而获得的；本领域公知的作为可活性能量射线固化的寡聚物的化合物，如聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯；或多官能丙烯酸酯，将于下文中加以描述。
在一个实施方式中，由包含可热固化成分和可活性能量射线固化成分的组合物形成的压敏粘合剂层可同时包括：包含由多官能交联剂交联的丙烯酸聚合物的交联结构；以及包含聚合的可活性能量射线聚合的化合物的交联结构。
上述压敏粘合剂层被称作是具有互穿聚合物网络（以下称为“IPN”）的压敏粘合剂。术语“IPN”是指压敏粘合剂层中包含至少两种交联结构的状态。在一个实施方式中，所述至少两种交联结构以彼此缠绕、连结或穿透的状态存在。当压敏粘合剂层包括IPN时，则其即使在恶劣的条件下仍可表现出极佳的耐久性，并且也可用以得到具有极佳加工性或极佳防止漏光或串扰能力的光学元件。
可使用可热固化组合物中所述的成分作为多官能交联剂及包含于IPN结构的交联结构中的丙烯酸聚合物。
而且，可使用包含可活性能量射线聚合的化合物的组合物中所述的成分作为包含于IPN结构的交联结构中的可活性能量射线聚合的化合物。
在一个实施方式中，所述可活性能量射线聚合的化合物可为多官能丙烯酸酯。可使用任何包含至少两个（甲基）丙烯酰基的化合物作为所述多官能丙烯酸酯。举例而言，在此可用的多官能丙烯酸酯可包括：双官能丙烯酸酯，如1,4-丁二醇二（甲基）丙烯酸酯、1,6-己二醇二（甲基）丙烯酸酯、新戊二醇二（甲基）丙烯酸酯、聚乙二醇二（甲基）丙烯酸酯、新戊二醇己二酸二（甲基）丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二（甲基）丙烯酸酯（hydroxylpuivalic acid neopentylglycol di(meth)acrylate）、二环戊基二（甲基）丙烯酸酯、己内酯改性的二环戊烯基二（甲基）丙烯酸酯、环氧乙烷改性的二（甲基）丙烯酸酯、二（甲基）丙烯酰氧基乙基异氰尿酸酯、烯丙基化的环己基二（甲基）丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二（甲基）丙烯酸酯、二羟甲基二环戊烷二（甲基）丙烯酸酯、环氧乙烷改性的六氢邻苯二甲酸二（甲基）丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇（甲基）丙烯酸酯、新戊二醇改性的三甲基丙烷二（甲基）丙烯酸酯、金刚烷二（甲基）丙烯酸酯或9,9-双[4-（2-丙烯酰氧基乙氧基）苯基]芴；三官能丙烯酸酯，如三羟甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、二季戊四醇三（甲基）丙烯酸酯、丙酸改性的二季戊四醇三（甲基）丙烯酸酯、季戊四醇三（甲基）丙烯酸酯、1,2-环氧丙烷改性的三羟甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、三官能氨基甲酸乙酯（甲基）丙烯酸酯或三（甲基）丙烯酰氧基乙基异氰尿酸酯；四官能丙烯酸酯，如二甘油四（甲基）丙烯酸酯或季戊四醇四（甲基）丙烯酸酯；五官能丙烯酸酯，如丙酸改性的二季戊四醇五（甲基）丙烯酸酯；以及六官能丙烯酸酯，如二季戊四醇六（甲基）丙烯酸酯、己内酯改性的二季戊四醇六（甲基）丙烯酸酯或氨基甲酸乙酯（甲基）丙烯酸酯（例如，异氰酸酯单体与三羟甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯的反应产物等）。
在一个实施方式中，可采用在其分子式中包含环结构的多官能丙烯酸酯。包含于该多官能丙烯酸酯中的环结构可为碳环结构或杂环结构。而且，所述环结构可为单环结构或多环结构。包含环结构的多官能丙烯酸酯的实例可包括具有异氰尿酸酯结构的单体，如三（甲基）丙烯酰氧基乙基异氰尿酸酯；和六官能丙烯酸酯，如异氰酸酯改性的氨基甲酸乙酯（甲基）丙烯酸酯（例如，异氰酸酯单体与三羟甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯的反应产物等），但不限于此。
基于100重量份的丙烯酸聚合物，在压敏粘合剂层中形成交联结构的可活性能量射线聚合的化合物的含量可例如为5至40重量份，然而如有必要，可调整其含量。
除上述成分之外，所述压敏粘合剂层可进一步包括本领域已公知的其它各种添加剂。
举例而言，包含可活性能量射线固化成分的组合物可进一步包含光引发剂，以促进该些成分进行聚合反应。另外，所述压敏粘合剂层可进一步包含选自硅烷偶联剂、增粘剂、环氧树脂、固化剂、UV稳定剂、抗氧化剂、调色剂、补强剂、填充剂、消泡剂、表面活性剂及塑化剂中的至少一种添加剂。
例如，通过用工具（如棒状涂布器或缺角轮涂布器（comma coater)）涂布混合上述成分制备的压敏粘合剂组合物而后使其固化可以形成压敏粘合剂层。另外，固化的方法并不受特别限制。举例而言，通过使压敏粘合剂组合物维持在适当温度下以诱导丙烯酸聚合物与多官能交联剂的交联反应，和/或通过用活性能量射线照射组合物而使可活性能量射线固化的化合物聚合，可以固化所述压敏粘合剂组合物。当需进行此两种固化方法（即使组合物维持在适当温度下以及用活性能量射线照射组合物）时，他们可顺序地或同时地进行。上文中，例如可使用高压汞灯、无电极灯或氙灯进行活性能量射线的照射。并且，可选择照射的活性能量射线的条件（如波长或光强度），以便能适当地进行可活性能量射线固化的化合物的聚合反应。
在一个实施方式中，压敏粘合剂层在25℃下的储能模量可为0.02MPa以上、0.05MPa以上、大于0.08MPa、0.08MPa至0.25MPa、0.09MPa至0.2MPa或0.09MPa至0.16MPa。具有上述范围内储能模量的压敏粘合剂层可为包含IPN结构的压敏粘合剂层。
在另一个实施方式中，压敏粘合剂层在25℃下的储能模量可为0.02MPa至0.08MPa或0.04MPa至0.08MPa。具有上述范围内储能模量的压敏粘合剂层可为包含可热固化成分的交联结构的压敏粘合剂层。
本发明还涉及一种制备光学元件的方法。在一个实施方式中，该方法可包括用粘合剂将偏光片与液晶层粘合。
上文中，例如，液晶层可通过以下步骤形成：在基板层上形成取向层；在所述取向层上涂布包含可聚合的液晶化合物的液晶组合物；然后在所述液晶化合物于一预定方向取向的状态下聚合所述液晶组合物。
例如，取向层可通过以下方法形成：在基板层上形成聚合物膜（如聚酰亚胺），接着摩擦该聚合物膜；或是涂布光取向化合物，接着以线性偏振光照射或是（纳米）印刷方法进行取向。根据所需的取向图案（如第一区域和第二区域的图案），各种形成取向层的方法是本领域公知的。
液晶组合物的涂布层可通过使用已知的方法在基板层上的取向层上涂布该组合物而形成。根据于涂布层下方的取向层的取向图案将液晶组合物进行取向，然后聚合该液晶组合物可以形成液晶层。
将液晶层与偏光片粘合的方法并不受特别限制。举例而言，可通过在液晶层或偏光片上涂布粘合剂组合物，并通过该涂布层层压液晶层及偏光片，接着固化该粘合剂组合物；或通过使用粘合剂组合物的滴制法（droppingmethod)粘附液晶层及偏光片，并接着固化该粘合剂组合物，以使得液晶层可与偏光片粘合。上文中，举例来说，可考虑粘合剂组合物中的成份，通过具有适当强度的活性能量射线照射来进行粘合剂组合物的固化。
在一个实施方式中，本发明的方法可进一步包括形成额外的层，如保护层或1/4波长相延迟层。形成额外的层的方法并不受特别限制。
本申请还涉及一种立体图像显示器件。在一个实施方式中，该立体图像显示器件可包括上述光学元件。
在一个实施方式中，显示器件可进一步包括能够产生左眼图像信号（以下称为“L信号”）和右眼图像信号（以下称为“R信号”）的显示元件。设置光学元件以使L信号能通过第一区域和第二区域中的一个区域，而R信号能通过另一个区域。在上文中，可以设置光学元件以使R信号和L信号可由显示元件发出，并随后可提前通过光学元件的偏光片，并随后通过液晶层的各区域。
只要立体图像显示器件包括作为光分割元件的光学元件，就可应用本领域已知的各种方法来制备立体图像显示器件。
图10示出了显示器件的示例性实施方式的示意图，并示出了该器件的结构，由其发出的立体图像能够借助于配戴偏光眼镜而观察到。
例如，如图10所示，器件10可依次包括光源101、偏光板102、显示元件103和光学元件104。
在上文中，例如，可以采用通常用于液晶显示器件（LCD)的直接型或边缘型背光作为该光源101。
在一个实施方式中，显示元件103可为包含多个单元像素的透射式液晶显示面板，其中，所述单元像素横向和/或纵向排列。一个或两个以上的像素可组合以形成用于产生R信号的右眼图像信号产生区域（以下称为“RG区域”）以及用于产生L信号的左眼图像信号产生区域（以下称为“LG区域”）。
RG和LG区域可具有在共同方向延伸且彼此相邻交替排列的条带状，如图11所示，或者他们可形成格子图案并彼此相邻交替排列，如图12所示。在光学元件104的液晶层1042中，第一和第二区域可分别地对应于LC和RC区域，且可根据RG及LG区域的排列而排列，从而使得自RG区域发出的R信号可通过偏光片1041进入RC区域，而L信号则可通过偏光片1041进入LC区域。
举例而言，显示元件103可为液晶面板，其自光源101的方向依序排列有第一透明基板、像素电极、第一取向层、液晶层、第二取向层、共用电极、彩色滤光片和第二透明基板。偏光板102可粘附于面板的光入射的一侧，如光源101的一侧，而光学元件104可粘附于该面板的另一侧，其设置在所述该面板一侧的相反侧。例如，可对包含于偏光板102的偏光片和包含于光学元件104的偏光片1041进行排列以使两偏光片的吸收轴形成一预定角度，如90°角。因此，两偏光片的排列可使自光源101发射的光穿过显示元件103或被显示元件103拦截。
在驱动状态下，非偏振光可从显示器件10的光源101发射至偏光板102。在入射至偏光板102的光中，偏振轴平行于偏光板102的偏光片的透射轴的光可通过偏光板102且进入显示元件103中。入射至显示元件103且通过RG区域的光可转换成R信号；而通过LG区域的光可转换成L信号。R和L信号可接着进入光学元件104的偏光片1041。
在通过偏光片1041而入射至液晶层1042的光中，在两种光具有不同偏振状态的状态下，通过LC区域的光及通过RC区域的光被分别地发射。如上所述，具有不同偏振状态的R和L信号可分别地进入配戴偏光眼镜的观察者的右眼与左眼中，因此观察者可观察到立体图像。
根据一个示例性实施方式的光学元件可为光分割元件，例如可将入射光分割成至少两种具有不同偏振状态的光的元件。例如，所述光学元件可用于提供立体图像。
附图说明
图1示出了光学元件的示例性实施方式的示意图。
图2和图3示出了液晶层的第一和第二区域的配置的示例性实施方式的示意图。
图4示出了液晶层的第一和第二区域的光轴的配置的示例性实施方式的示意图。
图5至图9示出了光学元件的示例性实施方式的示意图。
图10示出了立体图像显示器件的示例性实施方式的示意图。
图11和图12示出了RG及LG区域的配置的示例性实施方式的示意图。
具体实施方式
下文将对光学元件的示例性实施方式进行详细叙述。然而，本发明的光学元件并不局限于以下公开的这些实施方式，而是可以多种方式实施。
实施例及比较例中制备的光学元件的物理特性按如下所述进行评估。
1、粘合剂层的玻璃化转变温度的测定
使用差示扫描量热计（DSC)，以10℃/min的加热速率测定粘合剂层的玻璃化转变温度。具体而言，粘合剂层通过下列步骤形成：将已制备的粘合剂组合物涂布在离型PET片的脱离处理的表面（release-treated surface)上，以使涂层在固化后具有10μm的厚度；将另一个离型PET的脱离处理的表面层压在所述涂层上；接着利用UV照射装置（金属卤化灯）(UV A区，500mJ/cm2)的UV射线照射所述涂层。
2、粘合强度评估
通过评估从实施例或比较例中所制得的光学元件中以90°的剥离角及300m/min的剥离速率剥离偏光片的剥离强度来进行偏光片对基板层的粘合强度的评估，其中，在所述光学元件中依序形成有基板层、取向层、液晶层、粘合剂层和偏光片。此剥离试验可对一试片来实施，其中，该试片通过切割光学元件以使其具有20mm的宽度及100mm的长度而制得。评估标准如下。
<评估标准>
O：测得剥离强度大于1N/cm的情况。
X：测得剥离强度为1N/cm以下的情况。
3、热冲击特性评估
切割各实施例及比较例所制得的光学元件，接着用压敏粘合剂层将其粘附至玻璃基板。而后，将各光学元件先在-40°C下维持1小时并接着在80°C下维持1小时作为一个循环，重复这种循环100次。此后，利用肉眼观察光学元件在外观上的变化。当光学元件在外观上没有变化时，评估为“O”；当观察到光学元件有变化（如裂缝）时，评估为“X”。
4、液晶层耐久性评估
在对实施例或比较例中制备的光学元件进行耐久性试验后，通过对其引起的相位差值的变化进行测定，以评估耐久性。将光学元件切割成具有10cmx10cm(宽x长）尺寸的试片，接着用压敏粘合剂层将光学元件粘附至玻璃基板。然后将光学元件在80°C的耐热条件下保持100小时或250小时。而后，计算在保持耐热条件前后液晶层的相位差值的减少率（％)，然后根据以下标准进行评价。上文中，相位差值是以550nm波长的光，且根据制造商手册使用Axoscan(购自Axomatrix)而测得的。
<评估标准>
O：在耐热条件下保持100小时及250小时后，所有的光学元件的相位差值变化小于8%的情况。
X：在耐热条件下保持100小时及250小时后，任一光学元件的相位差值变化为8%以上的情况。
制备例1：
粘合剂组合物（A）的制备
通过混合40重量份的丙烯酸羟乙酯、20重量份的苯氧基乙基丙烯酸酯、20重量份的丙烯酸异冰片酯及20重量份的脂环族环氧化合物（3,4-环氧环己基甲基-3,4’-环氧环己烷羧酸酯，celloxide C2021P，购自Dicel）来制备组合物，接着进一步混入3重量份的光引发剂（Irgacure819)和3重量份的阳离子引发剂（二苯基-(4-苯硫基）苯基锍六氟磷酸盐（diphenyl-(4-phenylthio)phenylsulfonium hexafluorophosphate），CPI100P，购自SANAPRO)，而制得粘合剂组合物（A）。
制备例2：
粘合剂组合物（B）的制备
通过混合30重量份的丙烯酸羟乙酯、15重量份的苯氧基乙基丙烯酸酯、15重量份的丙烯酸异冰片酯、20重量份的脂环族环氧化合物（3,4-环氧环己基甲基-3,4’-环氧环己烷羧酸酯，celloxide C2021P，购自Dicel）和20重量份的1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚来制备组合物，接着进一步混入3重量份的光引发剂（Irgacure819)和3重量份的阳离子引发剂（二苯基-(4-苯硫基）苯基锍六氟磷酸盐，CPI100P，购自SANAPRO)，而制得粘合剂组合物（B）。
制备例3：
粘合剂组合物（C）的制备
通过混合15重量份的丙烯酸羟乙酯、6重量份的苯氧基乙基丙烯酸酯、9重量份的丙烯酸异冰片酯、30重量份的脂环族环氧化合物（3,4-环氧环己基甲基-3,4’-环氧环己烷羧酸酯，celloxide C2021P，购自Dicel）、20重量份的乙烯基环己烯一氧化物和20重量份的双酚F来制备组合物，接着进一步混入0.5重量份的光引发剂（Irgacure819)和6重量份的阳离子引发剂（二苯基-(4-苯硫基）苯基锍六氟磷酸盐，CPI100P，购自SANAPRO)，而制得粘合剂组合物（C）。
制备例4：
粘合剂组合物（D）的制备
通过混合10重量份的丙烯酸羟乙酯、5重量份的苯氧基乙基丙烯酸酯、5重量份的丙烯酸异冰片酯、30重量份的脂环族环氧化合物（3,4-环氧环己基甲基-3,4’-环氧环己烷羧酸酯，celloxide C2021P，购自Dicel）、20重量份的乙烯基环己烯一氧化物和30重量份的双酚F环氧来制备组合物，接着进一步混入0.5重量份的光引发剂（Irgacure819)和6重量份的阳离子引发剂（二苯基-(4-苯硫基）苯基锍六氟磷酸盐，CPI100P，购自SANAPRO)，而制得粘合剂组合物（D）。
制备例5：
粘合剂组合物（E）的制备
混合22重量份的脂环族环氧化合物（3,4-环氧环己基甲基-3,4’-环氧环己烷羧酸酯，celloxide C2021P，购自Dicel）、22重量份的1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、50重量份的3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷（OXT101）和6重量份的阳离子引发剂（二苯基-(4-苯硫基）苯基锍六氟磷酸盐，CPI100P，购自SANAPRO)来制备粘合剂组合物（E）。
制备例6：
粘合剂组合物（F）的制备
混合22重量份的脂环族环氧化合物（3,4-环氧环己基甲基-3,4’-环氧环己烷羧酸酯，celloxide C2021P，购自Dicel）、22重量份的1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、10重量份的3-乙基-3[[3-乙基氧杂环丁烷-3-基]甲氧基]甲基（OXT221）、40重量份的3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷（OXT101）和6重量份的阳离子引发剂（二苯基-(4-苯硫基）苯基锍六氟磷酸盐，CPI100P，购自SANAPRO)来制备粘合剂组合物（F）。
制备例7：
粘合剂组合物（G)的制备
混合22重量份的脂环族环氧化合物（3,4-环氧环己基甲基-3,4’-环氧环己烷羧酸酯，celloxide C2021P，购自Dicel）、22重量份的1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、25重量份的3-乙基-3[[3-乙基氧杂环丁烷-3-基]甲氧基]甲基（OXT221）、25重量份的3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷（OXT101）和6重量份的阳离子引发剂（二苯基-(4-苯硫基）苯基锍六氟磷酸盐，CPI100P，购自SANAPRO)来制备粘合剂组合物（G）。
制备例8：
粘合剂组合物（H）的制备
混合50重量份的丙烯酸2-羟乙酯、10重量份的苯氧基乙基丙烯酸酯、30重量份的丙烯酸异冰片酯、5重量份的丙烯酰氧基乙基异氰酸酯（AOI）、5重量份的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯和3重量份的光引发剂（Irgacure819）来制备粘合剂组合物（H）。
制备例9：
粘合剂组合物（I）的制备
混合40重量份的N-（2-羟乙基）丙烯酰胺、30重量份的丙烯酸羟乙酯、30重量份的CHDOL（（l,4-二氧螺环[4,5]癸-2-基）甲基丙烯酸酯）和3重量份的光引发剂（Irgacure819)来制备粘合剂组合物（I）。
制备例10：
粘合剂组合物（J）的制备
混合50重量份的N-（2-羟乙基）丙烯酰胺、20重量份的丙烯酸羟乙酯、40重量份的CHDOL（（l,4-二氧螺环[4,5]癸-2-基）甲基丙烯酸酯）和3重量份的光引发剂（Irgacure819)来制备粘合剂组合物（J）。
制备例11：液晶层（A)的制备
将用于形成光取向层的组合物涂布在TAC基板（折射率：1.49，厚度：80,000nm)的一个表面上，使涂层在干燥后具有约为1,000的厚度，接着在烘箱中于80°C下干燥2分钟。上文中，使用组合物（聚降冰片烯:丙烯酸单体:光引发剂=2:1:0.25(重量比））作为用于形成光取向层的组合物，其中，该组合物通过以下方法制得：将丙烯酸单体与具有由通式14所示肉桂酸酯基（cinnamate)的聚降冰片烯（分子量(Mw)=150,000)的混合物与光引发剂（Irgacure907)混合，并将上述混合物溶解于甲苯溶剂中，以使得聚降冰片烯的固含量可达2重量%。
通式14
将用于形成光取向层的干燥组合物根据韩国专利申请第2010-0009723号所公开的方法进行取向，以形成包含第一和第二取向区域（其中，第一和第二取向区域于不同方向取向）的光取向层。更具体而言，将其中在垂直方向和水平方向上交替形成宽度约为450μm的条带形状的光透射部分及光拦截部分的图形掩膜设置于干燥组合物的上侧，并将其中形成有用于透射两种不同偏振光的两区域的偏光板也设置在图形掩膜的上部。接着，使用偏光板及图形掩膜，以UV射线（300mW/cm2)照射所述组合物约30秒而使用于形成光取向层的组合物进行取向，同时以约3m/min的速率传送具有在其上形成的光取向层的TAC基板30。然后，在经过取向处理的取向层上形成液晶层。更具体而言，将包含70重量份的多官能可聚合的液晶化合物（由以下式A表示）、30重量份的单官能可聚合的液晶化合物（由以下式B表示）和适量光引发剂的液晶组合物涂布于所述光取向层上，使涂层在干燥后具有约为1μm的厚度，接着根据液晶层下的取向层的取向对所述液晶组合物进行取向。然后，通过用UV射线（300mW/cm2)照射约10秒而对液晶层进行交联及聚合反应，根据液晶层下的取向层的取向，所述液晶层包括具有彼此正交的不同光学轴的第一和第二取向区域。
式A
式B
制备例12至15：
液晶层（B）至液晶层（E）的制备
除了将包含于液晶组合物中的多官能可聚合的液晶化合物与单官能可聚合的液晶化合物的重量比调整至如下表1所列的条件外，以与制备例11基本相同的方式制备液晶层。
表1
实施例1
按照如下方式制备光学元件。首先，使用粘合剂组合物（B）将包含于制备例11中制得的结构中的液晶层粘附在偏光板中的偏光片上，其中，制备例11中制得的结构中依序形成有TAC基板、取向层和液晶层，而所述偏光板包括PVA偏光片和在所述偏光片的一个表面上形成的透明保护膜。更具体而言，用粘合剂组合物涂布液晶层的一个表面，以使涂层经固化后具有1μm的厚度，接着，将偏光片通过涂层而层压于液晶层上。然后，从透明保护膜的一个表面照射UV A区的UV射线（500mJ/cm2）而形成粘合剂层，液晶层附着于偏光片上。而后，在偏光片的透明保护膜的一个表面上形成常规的丙烯酸压敏粘合剂层，以制备光学元件。
实施例2至13
除了将液晶层、粘合剂组合物的种类以及形成的粘合剂层的厚度按照以下表2所列的条件进行改变，并且通过调整UV照射条件来充分地固化各粘合剂组合物之外，以与实施例1基本相同的方式制备各光学元件。
表2
比较例1至13
除了将液晶层、粘合剂组合物的种类以及形成的粘合剂层的厚度按照以下表3所列的条件进行改变，并且通过调整UV照射条件来充分地固化各粘合剂组合物之外，以与实施例1相同的方式制备光学元件。
表3
使用上述方法评估各实施例及比较例中制备的各光学元件的物理特性。评估结果分别列于以下表4及表5中。
表4
表5
（附图标记）
1，5，6，7，8，9，104：                       光学元件
11，1041：                                    偏光片
12：                                          粘合剂
13，1042：                                    液晶层
51：                                          基板层
61：                                          表面处理层
71：                                          保护层
81：                                          相延迟层
91：                                          压敏粘合剂层
A：                                           液晶层的第一区域
B：                                           液晶层的第二区域
L：                                           液晶层的第一区域和第二区域的边界线
θ1，θ2：                                    光学轴的夹角
10                                            立体图像显示器件
101                                           光源
102                                           偏光板
103                                           显示元件
LG                                            用于左眼图像信号产生区域
RG                                            用于右眼图像信号产生区域

Claims (22)

1.一种满足下列方程式1的光学元件，其包括：
偏光片和液晶层，所述偏光片和液晶层通过玻璃化转变温度为36℃以上的粘合剂层粘着；并且
所述液晶层包含多官能可聚合的液晶化合物和单官能可聚合的液晶化合物，相对于100重量份所述多官能可聚合的液晶化合物，所述单官能可聚合的液晶化合物的含量大于0重量份且不超过100重量份，
方程式1
X<8％
在方程式中，X表示相对于所述光学元件的液晶层的初始相位差值，将所述光学元件在80℃下保持100小时后而获得的液晶层的相位差值变化量的绝对值百分数。
2.权利要求1所述的光学元件，其中，所述液晶化合物由以下通式1表示：
通式1
在通式1中，A为单键、-COO-或-OCO-，R1至R10各自独立地为氢、卤素、烷基、烷氧基、烷氧羰基、氰基、硝基、-O-Q-P或由以下通式2表示的取代基，条件是R1至R10中的至少一个是-O-Q-P或通式2的取代基，或者R1至R5中的两个相邻取代基或R6至R10中的两个相邻取代基连结在一起以形成由-O-Q-P取代的苯环，其中，Q为亚烷基或次烷基，而P为烯基、环氧基、氰基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基，
通式2
在通式2中，B为单键、-COO-或-OCO-，R11至R15各自独立地为氢、卤素、烷基、烷氧基、烷氧羰基、氰基、硝基或-O-Q-P，条件是R11至R15中的至少一个是-O-Q-P，或者R11至R15中的两个相邻取代基连结在一起以形成由-O-Q-P取代的苯环，其中，Q为亚烷基或次烷基，而P为烯基、环氧基、氰基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。
3.权利要求1所述的光学元件，其中，所述可聚合的液晶化合物在其水平取向的状态下被包含在液晶层中。
4.权利要求1所述的光学元件，其中，所述液晶层在面内慢轴方向的折射率与该液晶层在面内快轴方向的折射率的差值为0.05至0.2，并且所述液晶层的厚度为0.5μm至2.0μm。
5.权利要求1所述的光学元件，其中，所述液晶层包括彼此具有不同的相延迟特性的第一区域和第二区域。
6.权利要求5所述的光学元件，其中，所述第一区域和第二区域具有在彼此不同方向上形成的光学轴。
7.权利要求6所述的光学元件，其中，将由所述第一区域与第二区域的光学轴所形成的角等分的直线垂直或水平于偏光片的吸收轴。
8.权利要求1所述的光学元件，其进一步包括基板层，所述液晶层形成在所述基板层的一侧上。
9.权利要求8所述的光学元件，其中，所述基板层的折射率低于所述液晶层的折射率。
10.权利要求8所述的光学元件，其进一步包括在所述基板层上形成的表面处理层。
11.权利要求10所述的光学元件，其中，所述表面处理层为高硬度层、抗眩光层或低反射层。
12.权利要求1所述的光学元件，其中，所述粘合剂层的玻璃化转变温度为38℃以上。
13.权利要求1所述的光学元件，其中，所述粘合剂层的玻璃化转变温度为40℃以上。
14.权利要求1所述的光学元件，其中，所述粘合剂层的厚度为6μm以下。
15.权利要求1所述的光学元件，其中，所述粘合剂层包含可活性能量射线固化的粘合剂。
16.权利要求1所述的光学元件，其中，所述粘合剂层包含选自可自由基聚合的化合物和可阳离子聚合的化合物中的至少一种。
17.权利要求1所述的光学元件，其进一步包括在所述偏光片和所述粘合剂层之间或在所述液晶层和所述粘合剂层之间的底漆层。
18.权利要求1所述的光学元件，其进一步包括设置在所述偏光片的一侧上的相延迟层。
19.权利要求1所述的光学元件，其进一步包括压敏粘合剂层，该压敏粘合剂层形成于所述偏光片的一侧上，并在25℃下具有0.02MPa至0.08MPa的储能模量，而且所述压敏粘合剂层包括包含由多官能交联剂交联的丙烯酸聚合物的交联结构。
20.权利要求1所述的光学元件，其进一步包括压敏粘合剂层，该压敏粘合剂层形成于所述偏光片的一侧上，并在25℃下具有大于0.08MPa的储能模量，而且所述压敏粘合剂层包括包含由多官能交联剂交联的丙烯酸聚合物的交联结构以及包含聚合的可活性能量射线聚合的化合物的交联结构。
21.一种立体图像显示器件，其包括权利要求1中限定的光学元件。
22.权利要求21所述的立体图像显示器件，其进一步包括配置用于产生左眼图像信号和右眼图像信号的显示元件，设置所述光学元件以使左眼图像信号能通过所述液晶层的第一区域和第二区域中的一个区域，而右眼图像信号能通过所述液晶层的第一区域和第二区域中的另一个区域。
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