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CN111356944A - 光学构件 - Google Patents

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CN111356944A
CN111356944A CN201880074298.7A CN201880074298A CN111356944A CN 111356944 A CN111356944 A CN 111356944A CN 201880074298 A CN201880074298 A CN 201880074298A CN 111356944 A CN111356944 A CN 111356944A
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meth
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CN201880074298.7A
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中村恒三
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Abstract

本发明提供一种可实现薄型且具有非常高亮度的液晶显示装置的光学构件。本发明的光学构件具有：具有光的方向转换功能的第一构件、以及借助粘接层而层叠于第一构件的第二构件。粘接层具有空隙部，在粘接层与第一构件及/或第二构件的界面界定出非接触部，粘接层与第一构件及第二构件在俯视时的四个角部接触。

Description

光学构件
技术领域
本发明涉及光学构件。更详细而言，本发明涉及具有光的方向转换功能的第一构件与特定的第二构件借助具有空隙部的粘接层层叠而成的光学构件。
背景技术
近年来，作为图像显示装置，液晶显示装置的普及异常显著。在液晶显示装置中，存在使用棱镜片、微透镜阵列、双凸透镜或衍射光栅之类的具有光的方向转换功能的构件的情况。这种构件在多数情况下与其它光学构件分开放置而使用。另一方面，随着液晶显示装置的小型化、薄型化的需求提高，也需求这种构件与其它光学构件的一体化(具体而言，利用粘接层的贴合)。但是，若将具有光的方向转换功能的构件与其它构件贴合，则存在经方向转换的光的利用效率降低、所获得的液晶显示装置的亮度不充分的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第5346066号
发明内容
发明要解决的课题
本发明是为了解决上述现有课题而进行的，其目的在于，提供一种可实现薄型且具有非常高亮度的液晶显示装置的光学构件。
用于解决课题的手段
本发明的光学构件具有：具有光的方向转换功能的第一构件、以及借助粘接层而层叠于该第一构件的第二构件。该粘接层具有空隙部，在该粘接层与该第一构件及/或第二构件的界面界定出非接触部，该粘接层与该第一构件及该第二构件在俯视时的四个角部接触。
在一个实施方式中，上述粘接层与上述第一构件及上述第二构件遍及俯视时的周边部整体地接触。
在一个实施方式中，上述粘接层的空隙部由该粘接层的表面凹凸结构的凹部界定。
在一个实施方式中，上述粘接层的空隙部包含在该粘接层的厚度方向上贯通的贯通孔。
在一个实施方式中，俯视上述粘接层时的空隙率为70％～90％。
在一个实施方式中，上述光学构件在上述第二构件的与上述第一构件相反的一侧还具有扩散板。在一个实施方式中，上述扩散板与上述第二构件相隔地配置。
在一个实施方式中，上述第二构件是借助另一粘接层层叠而成的两个光学膜的层叠体，该另一粘接层具有光扩散性。
发明的效果
根据本发明，在具有光的方向转换功能的第一构件与特定的第二构件借助粘接层层叠而成的光学构件中，通过在粘接层设置空隙部，虽然排除了空气层，但仍然能够有效地使光回射，因此，能够充分地确保经方向转换的光的利用效率，提高光的整体利用效率。其结果，可提供一种能够实现薄型且具有非常高亮度的液晶显示装置的光学构件。
附图说明
图1是说明本发明的一个实施方式的光学构件的概略剖视图。
图2是说明可用于本发明的实施方式的粘接层的空隙部的俯视形状的例子的概略俯视图。
图3是说明本发明的另一个实施方式的光学构件的概略剖视图。
图4是说明本发明的又一个实施方式的光学构件的概略剖视图。
图5是可用作本发明的光学构件的第二构件的反射型偏振片的一例的概略立体图。
具体实施方式
A.光学构件中的第一构件与第二构件的组合
本发明的实施方式的光学构件具有：具有光的方向转换功能的第一构件、以及借助粘接层而层叠于第一构件的第二构件。粘接层具有空隙部，在粘接层与第一构件及/或第二构件的界面界定出非接触部。空隙部未形成于俯视光学构件(实质上为粘接层)时的四角。作为第一构件，可列举具有光的方向转换功能的任意适当的光学构件。作为它们的具体例，可列举：棱镜片、微透镜阵列、双凸透镜片材、衍射光栅及导光板。作为第二构件，可根据目的而列举任意适当的光学膜、基材。作为它们的具体例，可列举：吸收型偏振片、偏振片保护膜、反射型偏振片、相位差膜、附带导电层的基材、波长转换膜、及它们的组合。光学膜等的组合可根据目的而适当地选择。即，作为第二构件，除了单独的上述光学膜或基材以外，也可列举根据目的的任意适当的光学层叠体。作为光学层叠体的构成的代表例，可列举：偏振板(偏振片保护膜/吸收型偏振片/偏振片保护膜的层叠体、或者偏振片保护膜/吸收型偏振片的层叠体)、附相位差膜的偏振板(偏振板/相位差膜的层叠体：例如圆偏振板)、偏振板/反射型偏振片的层叠体、偏振板/反射型偏振片/波长转换膜的层叠体。具有上述例示以外的任意适当的构成的光学层叠体(任意适当的光学膜等的组合)当然可用作第二构件。
B.光学构件的一例
以下，作为本发明的实施方式的光学构件的代表例，参照附图，对第一构件为棱镜片且第二构件为任意适当的光学膜的情况进行说明。本领域技术人员阅读本实施方式的说明便可知，显然本发明也同样地适用于第一构件与第二构件的任意组合，且取得同样的效果。
B-1.整体构成
图1是说明本发明的一个实施方式的光学构件的概略剖视图。光学构件100具有第一构件(棱镜片)10、第二构件20及粘接层30。棱镜片10代表而言具有基材部11及棱镜部12。棱镜部12由排列在与基材部11相反一侧的多个柱状的单位棱镜13构成。在本发明的实施方式中，粘接层30具有空隙部31。通过设置空隙部31，在粘接层30与第一构件10及/或第二构件20的界面界定出非接触部32。空隙部31代表而言由粘接层30的表面凹凸结构的凹部界定。空隙部31可包含在粘接层30的厚度方向上贯通的贯通孔，可实质上仅由贯通孔构成。
如上所述，本发明的实施方式的光学构件中，棱镜片10与第二构件20一体化。通过如此将棱镜片组入至光学构件并一体化，可排除棱镜片与相邻层之间的空气层，故而可有助于液晶显示装置的薄型化。液晶显示装置的薄型化扩大设计的选择范围，故而商业价值较大。进而，通过将棱镜片一体化，可避免将棱镜片安装在面光源装置(背光单元，实质上为导光板)时的摩擦所导致的棱镜片损伤，故而可防止这种损伤所引起的显示不清晰，可获得机械强度优异的液晶显示装置。
在本发明的实施方式中，如上所述，粘接层30具有空隙部31。通过形成空隙部，获得以下的优点。在棱镜片经一体化而排除空气层的现有光学构件中，例如，若来自背面侧的光源的光入射，则该光不被回射，在目视确认侧漏出光。其结果为，多数情况下会产生如下问题：与存在空气层的情形(将棱镜片之类的第一构件分开放置的情形)相比，向正面方向出射的光量较少，及因产生向不可出射至目视确认侧的方向的光而使光的利用效率降低。尤其是，若将以棱镜片为代表的具有光的方向转换功能的构件(作为其它例，为微透镜阵列、双凸透镜片材、衍射光栅、导光板)一体化，则经方向转换的光的利用效率降低，故而如上所述的问题变得显著。另一方面，通过在粘接层形成空隙部，与存在空气层的情形同样地，光有效率地被回射。因此，可充分确保向正面方向出射的光量，且可抑制向不可出射至目视确认侧的方向的光的产生而提高光的利用效率。其结果为，可实现排除空气层而实现显著的薄型化，并且具有较高亮度的液晶显示装置。
如上所述，空隙部未形成于俯视光学构件(实质上为粘接层)时的四角。换言之，粘接层30与第一构件(在图示例中，为棱镜片)10及第二构件20在俯视光学构件时的四个角部接触。若为这种构成，则可使第一构件(在图示例中，为棱镜片)10与第二构件20以充分的强度密合(一体化)。进而，可提高光的利用效率。更优选为空隙部未形成在俯视光学构件(实质上为粘接层)时的周边部。换言之，粘接层30与第一构件(在图示例中，为棱镜片)10及第二构件20遍及俯视光学构件时的周边部整体地接触。若为这种构成，则可进一步提高第一构件与第二构件的密合强度及光的利用效率这两者。
作为空隙部的俯视形状，可采用任意适当的形状。作为具体例，可列举：圆形、椭圆形、正三角形、等腰三角形、不等边三角形、正方形、长方形、菱形、梯形、不等边四边形、多边形(例如五边形、六边形、七边形、八边形)、星形、鳞形、不规则形状。也可将这些形状组合使用。在俯视时，空隙部例如可如图2的(a)～图2的(c)所示般规则地配置，例如也可如图2的(d)～图2的(f)所示般不规则地配置。在粘接层的两个面(第一构件侧的面及第二构件侧的面)，空隙部的配置(俯视)可相同，也可不同。再者，在空隙部仅由贯通孔构成时，在粘接层的两个面，空隙部的配置(俯视)相同。
俯视粘接层时的空隙率优选为70％～90％，更优选为73％～87％，进一步优选为75％～85％。若空隙率为这种范围，则可提高第一构件与第二构件的密合强度及光的利用效率这两者。进而，可获得与上述空隙部之间的形成位置的协同效应。再者，在本说明书中，“俯视粘接层时的空隙率”是指粘接层的两个面的空隙率的平均值。
粘接层30只要具有特定的空隙部31，则可包含任意适当的粘接剂或粘合剂。粘接层优选包含粘合剂。其原因在于，粘合剂具有适度的厚度，故而易于形成可提高光的利用效率的空隙部。
图3是说明本发明的另一个实施方式的光学构件的概略剖视图。图示例的光学构件101在第二构件20的与第一构件相反的一侧还具有扩散板40。通过设置扩散板，可使粘接层的空隙部变得不显眼，可获得外观优异的光学构件。优选地，扩散板40与第二构件20相隔地配置。通过相隔地配置扩散板，可获得外观更优异的光学构件。相隔距离例如为1mm以上，优选为1mm～10mm，更优选为2mm～5mm。相隔距离例如可通过间隔件来调整。
图4是说明本发明的又一个实施方式的光学构件的概略剖视图。在图示例的光学构件102中，第二构件20是借助另一粘接层25而层叠的2个光学膜21、22的层叠体。在本实施方式中，另一粘接层25优选具有光扩散性。若为这种构成，则可在不使用如图3般的扩散板的情况下使粘接层30的空隙部变得不显眼，可获得外观优异的光学构件。图4的实施方式是与图3的实施方式二选一的实施方式。优选地，另一粘接层25可包含光扩散粘合剂。再者，在另一粘接层不具有光扩散性时，优选地，如图3般的扩散板可用于第二构件的与第一构件相反的一侧。
在参照图1～图4而说明的实施方式中，棱镜片10的棱镜部12配置在与粘接层30相反的一侧，但棱镜部12也可配置在粘接层30侧。
以下，对构成本实施方式的光学构件的第一构件(作为代表例的棱镜片)、粘接层及第二构件的详细内容进行说明。
B-2.棱镜片
如上所述，代表而言，棱镜片10具有基材部11及棱镜部12。在本发明的光学构件配置在液晶显示装置的背光侧时，棱镜片10通过棱镜部12内部的全反射等将自背光单元出射的光以具有最大强度的光的形式沿液晶显示装置的大致法线方向引导至偏振板。基材部11也可根据目的及棱镜片的构成而省略。例如，在与棱镜片的基材部侧相邻的层可作为支承构件而发挥功能时，可省略基材部11。
B-2-1.棱镜部
代表而言，棱镜片10(实质上为棱镜部12)是在与基材部11相反的一侧排列多个成为凸状的柱状单位棱镜13而构成。优选地，单位棱镜13为柱状，以其长边方向(棱线方向)在液晶显示装置中相对于偏振板的透射轴为大致正交方向或大致平行方向的方式构成。在图示例中，棱镜片以单位棱镜成为与粘接层相反的一侧的方式配置，但也可以单位棱镜成为粘接层侧的方式配置。
关于单位棱镜13的形状，只要获得本发明的效果，则可采用任意适当的构成。单位棱镜13在与其排列方向平行且与厚度方向平行的剖面中，其剖面形状可为三角形状，也可为其它形状(例如，三角形的一个或两个斜面具有倾斜角不同的多个平坦面的形状)。作为三角形状，可为相对于通过单位棱镜的顶点且与片材面正交的直线非对称的形状(例如不等边三角形)，也可为相对于该直线对称的形状(例如等腰三角形)。进而，单位棱镜的顶点可成为倒角的曲面状，也可以前端成为平坦面的方式被切断而成为剖面梯形状。单位棱镜13的详细形状可根据目的而适当设定。例如，作为单位棱镜13，可采用日本特开平11-84111号公报中记载的构成。
关于单位棱镜13的高度，所有单位棱镜可相同，也可具有不同高度。在单位棱镜具有不同高度时，在一个实施方式中，单位棱镜具有2种高度。例如，可将高度较高的单位棱镜与高度较低的单位棱镜交替地配置，也可将高度较高(或较低)的单位棱镜每隔3个、每隔4个、每隔5个等地配置，可根据目的而不规则地配置，也可完全随机地配置。在另一个实施方式中，单位棱镜具有3种以上的高度。
B-2-2.基材部
在对棱镜片10设置基材部11时，可通过将单一的材料挤压成型等而将基材部11与棱镜部12一体地形成，也可将棱镜部赋形在基材部用膜上。基材部的厚度优选为25μm～150μm。若为这种厚度，则可使操作性及强度优异。
作为构成基材部11的材料，可根据目的及棱镜片的构成而采用任意适当的材料。在将棱镜部赋形在基材部用膜上时，作为基材部用膜的具体例，可列举由三乙酸纤维素(TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等(甲基)丙烯酸系树脂、聚碳酸酯(PC)树脂形成的膜。该膜优选为未拉伸膜。
在利用单一材料将基材部11与棱镜部12一体形成时，作为该材料，可使用与将棱镜部赋形在基材部用膜上时的棱镜部形成用材料同样的材料。作为棱镜部形成用材料，例如，可列举环氧丙烯酸酯系或丙烯酸氨基甲酸酯系的反应性树脂(例如游离辐射固化性树脂)。在形成一体构成的棱镜片时，可使用PC、PET等聚酯树脂、PMMA、MS等丙烯酸系树脂、环状聚烯烃等透光性的热塑性树脂。
基材部11优选实质上具有光学各向同性。在本说明书中，“实质上具有光学各向同性”是指相位差值小至实质上不对液晶显示装置的光学特性造成影响的程度。例如，基材部的面内相位差Re优选为20nm以下，更优选为10nm以下。再者，面内相位差Re是利用23℃下的波长590nm的光测定的面内相位差值。面内相位差Re用Re＝(nx－ny)×d表示。此处，nx是在光学构件的面内折射率变得最大的方向(即慢相轴方向)的折射率，ny是在该面内与慢相轴垂直的方向(即快相轴方向)的折射率，d是光学构件的厚度(nm)。
进而，基材部11的光弹性系数优选为-10×10-12m2/N～10×10-12m2/N，更优选为-5×10-12m2/N～5×10-12m2/N，进一步优选为-3×10-12m2/N～3×10-12m2/N。
B-3.粘接层
粘接层30可包含任意适当的粘接剂或粘合剂。作为构成这种粘接剂或粘合剂的材料的代表例，可列举：丙烯酸系树脂、聚乙烯醇树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、聚氨酯树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂。可视需要并用固化剂。优选为丙烯酸系树脂。其原因在于，容易获得且可通过调整共聚成分的种类及调配量等而实现所需的特性。更优选为包含丙烯酸系树脂的粘合剂。作为构成丙烯酸系树脂的单体成分(共聚成分)，例如可列举：(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2-甲基-2-硝基丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸叔戊酯、(甲基)丙烯酸3-戊酯、(甲基)丙烯酸2,2-二甲基丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸鲸蜡酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸4-甲基-2-丙基戊酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯等(甲基)丙烯酸(碳数1-20)烷基酯类；(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环戊酯等(甲基)丙烯酸环烷基酯；(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳烷基酯；(甲基)丙烯酸2-异冰片酯、(甲基)丙烯酸2-降冰片基甲酯、(甲基)丙烯酸5-降冰片烯-2-基-甲酯、(甲基)丙烯酸3-甲基-2-降冰片基甲酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯等多环式(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸烷基苯氧基酯等含有烷氧基或苯氧基的(甲基)丙烯酸酯；N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-己基(甲基)丙烯酰胺等含有N-烷基的(甲基)丙烯酰胺衍生物；N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基-N-丙烷(甲基)丙烯酰胺等含有N-羟烷基的(甲基)丙烯酰胺衍生物；N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺等含有N-烷氧基的(甲基)丙烯酰胺衍生物。除上述以外，也可使用含有环状醚基的(甲基)丙烯酰胺衍生物。作为具体例，可列举(甲基)丙烯酰胺基的氮原子形成杂环的含杂环(甲基)丙烯酰胺衍生物，例如可列举：N-丙烯酰基吗啉、N-丙烯酰基哌啶、N-甲基丙烯酰基哌啶、N-丙烯酰基吡咯烷等。它们可单独使用，也可并用2种以上。通过调整这些单体的种类、数量、共聚比，可实现所需的特性。
在粘接层包含粘接剂时，其厚度优选为0.01μm～2μm。在粘接层包含粘合剂时，其厚度优选为3μm～200μm。
关于空隙部31，如上述B-1项所述。空隙部可通过任意适当的方法形成。作为具体例，可列举机械冲切(例如穿孔、雕刻刀冲压、绘图机、喷水)或粘接层的特定部分的去除(例如激光加工或化学溶解)。
机械冲切可按照任意适当的方式进行。例如，可使用以特定的图案配置多个冲切刀的穿孔装置来进行，也可使用XY绘图机之类的装置使冲切刀移动而进行。
激光加工可按照任意适当的方式进行。作为激光，可采用任意适当的激光。作为具体例，可列举：CO2激光、准分子激光等气体激光；YAG(yttrium aluminum garnet，钇铝石榴石)激光等固体激光；半导体激光。激光光的照射条件(输出条件、移动速度、次数)可根据粘接层(实质上为粘接剂或粘合剂)的形成材料、粘接层的厚度、空隙部的俯视形状、俯视时的空隙率等而采用任意适当的条件。
B-4.第一构件的变形例
B-1项至B-3项对第一构件为棱镜片时的实施方式进行了说明，但如上所述，对本领域技术人员而言，显然本发明也同样地适用于具有光的方向转换功能的任意的第一构件，且取得同样的效果。作为第一构件的变形例的具体例，如上所述，可列举：微透镜阵列、双凸透镜片材、衍射光栅及导光板。
C.第二构件
如上所述，根据目的，第二构件可为任意适当的光学膜、基材，作为具体例，可列举：吸收型偏振片、偏振片保护膜、反射型偏振片、相位差膜、附导电层的基材、波长转换膜及它们的组合。以下，作为代表例，对吸收型偏振片、偏振片保护膜、反射型偏振片、波长转换膜、偏振板与反射型偏振片的层叠体进行说明，但对本领域技术人员而言，显然本发明也同样地适用于除它们以外的光学膜、基材、它们的组合(光学层叠体)，且取得同样的效果。
C-1.吸收型偏振片
作为吸收型偏振片，可采用任意适当的偏振片。例如，形成偏振片的树脂膜可为单层的树脂膜，也可为两层以上的层叠体。
作为包含单层的树脂膜的偏振片的具体例，可列举：对聚乙烯醇(PVA)系膜、部分缩甲醛化PVA系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜实施基于碘或二色性染料等二色性物质的染色处理及拉伸处理而成者、PVA的脱水处理物或聚氯乙烯的脱氯化氢处理物等多烯系配向膜等。就光学特性优异的方面而言，优选为使用基于碘将PVA系膜染色并进行单轴拉伸而获得的偏振片。
上述利用碘的染色例如通过将PVA系膜浸渍在碘水溶液中而进行。上述单轴拉伸的拉伸倍率优选为3～7倍。拉伸可在染色处理后进行，或者也可一面进行染色一面进行。另外，也可在拉伸之后进行染色。视需要对PVA系膜实施溶胀处理、交联处理、清洗处理、干燥处理等。例如，通过在染色之前将PVA系膜浸渍在水中进行水洗，不仅可将PVA系膜表面的污垢或抗粘连剂洗净，而且可使PVA系膜溶胀而防止染色不均等。
作为使用层叠体而获得的偏振片的具体例，可列举使用树脂基材与层叠于该树脂基材的PVA系树脂层(PVA系树脂膜)的层叠体、或者树脂基材与涂布形成在该树脂基材的PVA系树脂层的层叠体而获得的偏振片。使用树脂基材与涂布形成在该树脂基材的PVA系树脂层的层叠体而获得的偏振片例如可通过如下步骤而制成：将PVA系树脂溶液涂布在树脂基材，使其干燥而在树脂基材上形成PVA系树脂层，而获得树脂基材与PVA系树脂层的层叠体；将该层叠体拉伸及染色而将PVA系树脂层制成偏振片。在本实施方式中，代表而言，拉伸包含使层叠体浸渍在硼酸水溶液中而将其拉伸的步骤。进而，拉伸可视需要进而包含在硼酸水溶液中的拉伸之前将层叠体在高温(例如95℃以上)下进行空气中拉伸的步骤。所获得的树脂基材/偏振片的层叠体可直接使用(即，可将树脂基材作为偏振片的保护层)，也可自树脂基材/偏振片的层叠体将树脂基材剥离，并在该剥离面层叠根据目的的任意适当的保护层而使用。这种偏振片的制造方法的详细内容例如记载在日本特开2012-73580号公报中。关于该公报，其整体的记载作为参考而援用于本说明书中。
偏振片的厚度优选为25μm以下，更优选为3μm～22μm，进一步优选为3μm～15μm，特别优选为3μm～12μm。
C-2.偏振片保护膜
偏振片保护膜可包含任意适当的材料。作为成为该膜主成分的材料的具体例，可列举：三乙酰纤维素(TAC)等纤维素系树脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系、聚烯烃系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等透明树脂等。另外，也可列举(甲基)丙烯酸系、聚氨酯系、(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯系、环氧系、硅酮系等热固化型树脂或紫外线固化型树脂等。除此以外，例如，也可列举硅氧烷系聚合物等玻璃质系聚合物。另外，也可使用日本特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记载的聚合物膜。作为该膜的材料，例如可使用含有侧链具有经取代或未经取代的酰亚胺基的热塑性树脂、以及侧链具有经取代或未经取代的苯基及腈基的热塑性树脂的树脂组合物，例如可列举具有包含异丁烯及N-甲基马来酰亚胺的交替共聚物、以及丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物。该聚合物膜例如可为上述树脂组合物的挤压成形物。偏振片保护膜的厚度优选为20μm～100μm。
C-3.反射型偏振片
反射型偏振片具有将特定的偏振状态(偏振方向)的偏振光透射并将除此以外的偏振状态的光反射的功能。反射型偏振片可为直线偏振光分离型，也可为圆偏振光分离型。以下，作为一例，对直线偏振光分离型的反射型偏振片进行说明。再者，作为圆偏振光分离型的反射型偏振片，例如可列举将胆固醇状液晶固定化而成的膜与λ/4板的层叠体。
图5是反射型偏振片的一例的概略立体图。反射型偏振片是具有双折射性的层A与实质上不具有双折射性的层B交替层叠而成的多层层叠体。例如，这种多层层叠体的层的总数可为50～1000。在图示例中，A层的x轴方向的折射率nx大于y轴方向的折射率ny，B层的x轴方向的折射率nx与y轴方向的折射率ny实质上相同。因此，A层与B层的折射率差在x轴方向上较大，在y轴方向上实质上为零。其结果为，x轴方向成为反射轴，y轴方向成为透射轴。A层与B层的x轴方向上的折射率差优选为0.2～0.3。再者，x轴方向与反射型偏振片的制造方法中的反射型偏振片的拉伸方向对应。
上述A层优选为包含通过拉伸而显现双折射性的材料。作为这种材料的代表例，可列举萘二甲酸聚酯(例如聚萘二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯及丙烯酸系树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)。优选为聚萘二甲酸乙二酯。上述B层优选为包含即便拉伸也实质上不显现双折射性的材料。作为这种材料的代表例，可列举萘二甲酸与对苯二甲酸的共聚酯。
反射型偏振片在A层与B层的界面处将具有第一偏振方向的光(例如p波)透射，将具有与第一偏振方向正交的第二偏振方向的光(例如s波)反射。反射的光在A层与B层的界面处，一部分以具有第一偏振方向的光的形式透射，一部分以具有第二偏振方向的光的形式反射。在反射型偏振片的内部，通过多次反复进行这种反射及透射，可提高光的利用效率。
在一个实施方式中，如图5所示，反射型偏振片可包含反射层R作为与偏振板相反一侧的最外层。通过设置反射层R，可进一步利用最终未被利用而返回至反射型偏振片的最外部的光，故而可进一步提高光的利用效率。代表性而言，反射层R通过聚酯树脂层的多层结构而显现反射功能。
代表性而言，反射型偏振片可将共挤压与横向拉伸组合而制作。共挤压可利用任意适当的方式进行。例如，可为进料模组方式，也可为多歧管方式。例如，在进料模组中将构成A层的材料与构成B层的材料挤压，继而，使用多层化器将其多层化。再者，这种多层化装置对本领域技术人员而言公知。继而，代表性而言，将所获得的长条状的多层层叠体向与输送方向正交的方向(TD)拉伸。通过该横向拉伸，构成A层的材料(例如聚萘二甲酸乙二酯)的折射率仅在拉伸方向上增大，其结果为，显现双折射性。即便通过该横向拉伸，构成B层的材料(例如萘二甲酸与对苯二甲酸的共聚酯)的折射率在任一方向上均不增大。其结果为，可获得拉伸方向(TD)上具有反射轴且输送方向(MD)上具有透射轴的反射型偏振片(TD与图5的x轴方向对应，MD与y轴方向对应)。再者，拉伸操作可使用任意适当的装置进行。
作为反射型偏振片，例如可使用日本特表平9-507308号公报中记载者。
C-4.波长转换膜
代表性而言，波长转换膜包含基质及分散在该基质中的波长转换材料。
C-4-1.基质
作为构成基质的材料(以下也称为基质材料)，可使用任意适当的材料。作为这种材料，可列举：树脂、有机氧化物、无机氧化物。基质材料优选具有较低的透氧性及透湿性，具有较高的光稳定性及化学稳定性，具有特定的折射率，具有优异的透明性，及/或，对波长转换材料具有优异的分散性。实用性而言，基质可包含树脂膜或粘合剂。
C-4-1-1.树脂膜
在基质为树脂膜时，作为构成树脂膜的树脂，可使用任意适当的树脂。具体而言，树脂可为热塑性树脂，也可为热固化性树脂，也可为活性能量射线固化性树脂。作为活性能量射线固化性树脂，可列举：电子束固化型树脂、紫外线固化型树脂、可见光线固化型树脂。作为树脂的具体例，可列举：环氧树脂、(甲基)丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯)、降冰片烯、聚乙烯、聚乙烯缩丁醛、聚乙酸乙烯酯、聚脲、聚氨基甲酸酯、氨基硅酮(AMS)、聚苯基甲基硅氧烷、聚苯基烷基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷、聚二烷基硅氧烷、倍半硅氧烷、氟化硅酮、乙烯树脂及氢化物取代硅酮、苯乙烯系聚合物(例如聚苯乙烯、氨基聚苯乙烯(APS)、聚(丙烯腈-乙烯-苯乙烯)(AES))、与二官能性单体交联而成的聚合物(例如二乙烯苯)、聚酯系聚合物(例如聚对苯二甲酸乙二酯)、纤维素系聚合物(例如三乙酰纤维素)、氯乙烯系聚合物、酰胺系聚合物、酰亚胺系聚合物、乙烯醇系聚合物、环氧系聚合物、硅酮系聚合物、丙烯酸氨基甲酸酯系聚合物。它们可单独使用，也可组合(例如掺合、共聚)使用。这些树脂也可在形成膜后实施拉伸、加热、加压等处理。优选为热固化性树脂或紫外线固化型树脂，更优选为热固化性树脂。其原因在于，利用卷对卷方式制造本发明的光学构件时，可优选地应用。
C-4-1-2.粘合剂
在基质为粘合剂时，作为粘合剂，可使用任意适当的粘合剂。粘合剂优选具有透明性及光学各向同性。作为粘合剂的具体例，可列举：橡胶系粘合剂、丙烯酸系粘合剂、硅酮系粘合剂、环氧系粘合剂、纤维素系粘合剂。优选为橡胶系粘合剂或丙烯酸系粘合剂。
C-4-2.波长转换材料
波长转换材料可控制波长转换膜的波长转换特性。波长转换材料例如可为量子点，也可为萤光体。
波长转换膜中的波长转换材料的含量(在使用2种以上时，为合计的含量)相对于基质材料(代表性而言，为树脂或粘合剂固体成分)100重量份，优选为0.01重量份～50重量份，更优选为0.01重量份～30重量份。若波长转换材料的含量为这种范围，则可实现RGB(Red、Green、Blue，红绿蓝)所有色相平衡优异的液晶显示装置。
C-4-2-1.量子点
量子点的发光中心波长可根据量子点的材料及/或组成、粒子尺寸、形状等进行调整。
量子点可包含任意适当的材料。量子点优选包含无机材料，更优选包含无机导体材料或无机半导体材料。作为半导体材料，例如可列举：II-VI族、III-V族、IV-VI族及IV族的半导体。作为具体例，可列举：Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C(包含金刚石)、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdSeZn、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、(Al、Ga、In)2(S、Se、Te)3、Al2CO。它们可单独使用，也可组合2种以上而使用。量子点也可包含p型掺杂剂或n型掺杂剂。另外，量子点也可具有核壳结构。在该核壳结构中，可根据目的而在壳的周围形成任意适当的功能层(单一层或多层)，也可对壳表面进行表面处理及/或化学修饰。
作为量子点的形状，可根据目的而采用任意适当的形状。作为具体例，可列举：真球状、鳞片状、板状、椭圆球状、不规则形状。
量子点的尺寸可根据所需的发光波长而采用任意适当的尺寸。量子点的尺寸优选为1nm～10nm，更优选为2nm～8nm。若量子点的尺寸为这种范围，则绿色及红色的各者显示出锐利的发光，可实现高演色性。例如，绿色光可在量子点的尺寸为7nm左右时发光，红色光可在3nm左右时发光。再者，关于量子点的尺寸，在量子点例如为真球状时，为平均粒径，在其为除此以外的形状时，为沿该形状中的最小轴的尺寸。
量子点的详细内容例如记载在日本特开2012-169271号公报、日本特开2015-102857号公报、日本特开2015-65158号公报、日本特表2013-544018号公报、日本特表2010-533976号公报中，这些公报的记载作为参考而援用于本说明书中。量子点可使用市售品。
C-4-2-2.萤光体
作为萤光体，可根据目的使用可发出所需颜色的光的任意适当的萤光体。作为具体例，可列举：红色萤光体、绿色萤光体。
作为红色萤光体，例如可列举经Mn4+活化的复合氟化物萤光体。复合氟化物萤光体是指含有至少一个配位中心(例如下述M)，被作为配位基而发挥作用的氟化物离子包围，且视需要利用抗衡离子(例如下述A)补偿电荷的配位化合物。作为其具体例，可列举：A2[MF5]：Mn4+、A3[MF6]：Mn4+、Zn2[MF7]：Mn4+、A[In2F7]：Mn4+、A2[M'F6]：Mn4+、E[M'F6]：Mn4+、A3[ZrF7]：Mn4 +、Ba0.65Zr0.35F2.70：Mn4+。此处，A是Li、Na、K、Rb、Cs、NH4或其组合。M是Al、Ga、In或其组合。M'是Ge、Si、Sn、Ti、Zr或其组合。E是Mg、Ca、Sr、Ba、Zn或其组合。优选配位中心的配位数为6的复合氟化物萤光体。这种红色萤光体的详细内容例如记载在日本特开2015-84327号公报中。涉及该公报的记载，其整体作为参考而援用于本说明书中。
作为绿色萤光体，例如可列举包含具有β型Si3N4晶体结构的赛隆固溶体作为主成分的化合物。优选进行将这种赛隆结晶中包含的氧量设为特定量(例如0.8质量％)以下的处理。通过进行这种处理，可获得峰宽较窄且发出锐利的光的绿色萤光体。这种绿色萤光体的详细内容例如记载在日本特开2013-28814号公报中。涉及该公报的记载，其整体作为参考而援用于本说明书中。
波长转换膜可为单一层，也可具有层叠结构。在波长转换膜具有层叠结构时，代表性而言，各层可包含具有不同的发光特性的波长转换材料。
波长转换膜的厚度(在具有层叠结构时，为其总厚度)优选为1μm～500μm，更优选为100μm～400μm。若波长转换膜的厚度为这种范围，则可使转换效率及耐久性优异。波长转换膜具有层叠结构时的各层的厚度优选为1μm～300μm，更优选为10μm～250μm。
波长转换膜的厚度50μm换算的水蒸气透射率(透湿度)优选为100g/m2·day以下，更优选为80g/m2·day以下。水蒸气透射率可在40℃、90％RH的气体气氛下，通过依据JISK7129的测定法而测定。
C-4-3.阻隔功能
在基质为树脂膜或粘合剂中任一者时，波长转换膜均优选为对氧及/或水蒸气具有阻隔功能。在本说明书中，“具有阻隔功能”意指，控制渗入至波长转换膜的氧及/或水蒸气的透射量而实质上自它们阻隔波长转换材料。波长转换膜通过对波长转换材料本身赋予例如核壳型、四角型之类的立体结构而显现阻隔功能。另外，波长转换膜可通过适当地选择基质材料而显现阻隔功能。
C-4-4.其它
波长转换膜也可根据目的进而包含任意适当的添加材料。作为添加材料，例如可列举：光扩散材料、对光赋予各向异性的材料、将光偏振化的材料。作为光扩散材料的具体例，可列举包含丙烯酸系树脂、硅酮系树脂、苯乙烯系树脂、或它们的共聚系树脂的微粒。作为对光赋予各向异性的材料及/或将光偏振化的材料的具体例，可列举：在长轴与短轴上双折射不同的椭圆球状微粒、核壳型微粒、层叠型微粒。添加剂的种类、数量、调配量等可根据目的而适当地设定。
波长转换膜例如可通过涂布包含基质材料、波长转换材料、及视需要的添加材料的液状组合物而形成。例如，在基质材料为树脂时，波长转换膜可通过将包含基质材料、波长转换材料、以及视需要的添加材料、溶剂及聚合引发剂的液状组合物涂布在任意适当的支承体，继而使其干燥及/或固化而形成。溶剂及聚合引发剂可根据所使用的基质材料(树脂)的种类而适当地设定。作为涂布方法，可使用任意适当的涂布方法。作为具体例，可列举：淋幕式涂布法、浸渍涂布法、旋转涂布、印刷涂布法、喷涂法、狭缝式涂布法、辊式涂布法、斜板式涂布法、刮刀涂布、凹版涂布法、线棒涂布法。固化条件可根据所使用的基质材料(树脂)的种类及组合物的组成等而适当地设定。再者，将波长转换材料添加至基质材料时，可在粒子的状态下添加，也可在分散于溶剂的分散液状态下添加。波长转换膜也可形成在阻隔层上。
形成于支承体的波长转换膜可转印至光学构件的其它构成要素(例如相位差膜、附导电层的基材)。
C-5.偏振板与反射型偏振片的层叠体
如上所述，第二构件可为任意的光学层叠体(例如任意的光学膜彼此的层叠体、任意的光学膜与任意的基材的层叠体)。在这种实施方式中，光学膜彼此、或者光学膜与基材如图4所示般可借助另一粘接层25而层叠。如上所述，另一粘接层25可优选地包含光扩散粘合剂。在一个实施方式中，第二构件是偏振板与反射型偏振片借助另一粘接层而层叠的光学层叠体。偏振板是具有吸收型偏振片、及吸收型偏振片的单侧或两侧的偏振片保护膜的层叠体。关于吸收型偏振片、偏振片保护膜及反射型偏振片，分别如C-1项、C-2项及C-3项所述。以下，对光扩散粘合剂简单地进行说明。
光扩散粘合剂包含粘合剂及分散在该粘合剂中的光扩散性微粒。作为粘合剂，可使用任意的适当者。作为具体例，可列举：橡胶系粘合剂、丙烯酸系粘合剂、硅酮系粘合剂、环氧系粘合剂、纤维素系粘合剂等，优选为丙烯酸系粘合剂。通过使用丙烯酸系粘合剂，可获得耐热性及透明性优异的光扩散层。粘合剂可单独使用，也可组合2种以上而使用。
作为光扩散性微粒，可使用任意的适当者。作为具体例，可列举无机微粒、高分子微粒等。光扩散性微粒优选为高分子微粒。作为高分子微粒的材质，例如可列举：硅酮树脂、甲基丙烯酸系树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯树脂、聚氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂。这些树脂具有对粘合剂的优异的分散性及与粘合剂的适当的折射率差，故而可获得扩散性能优异的光扩散层。优选为硅酮树脂、聚甲基丙烯酸甲酯。光扩散性微粒的形状例如可为真球状、扁平状、不规则形状。光扩散性微粒可单独使用，也可组合2种以上而使用。光扩散性微粒的体积平均粒径优选为1μm～10μm，更优选为1.5μm～6μm。通过将体积平均粒径设为上述范围，可获得具有优异的光扩散性能的光扩散粘合剂。体积平均粒径例如可使用超离心式自动粒度分布测定装置进行测定。
光扩散粘合剂的详细内容例如记载在日本特开2017-68250号公报中。该公报的记载作为参考而援用于本说明书中。
实施例
以下，通过实施例而对本发明具体地进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。只要无特别明确记载，则实施例中的“份”及“％”为重量基准。
＜实施例1＞
(棱镜片)
将市售的笔记型PC(SONY公司制造，商品名“VAIO Type S”)分解，并取出背光侧所包含的棱镜片。用乙酸乙酯将设置在与棱镜部相反一侧的扩散层去除，作为本实施例的棱镜片。
(光源)
将自上述笔记型PC取出的背光用作光源。
(反射型偏振片)
将SHARP公司制造的40英寸TV(制品名：AQUOS，型号：LC40-Z5)分解，自背光构件取出反射型偏振片。将设置在该反射型偏振片的两面的扩散层去除，作为本实施例的反射型偏振片。
(扩散板)
使用自上述40英寸TV取出的扩散板。
(具有空隙部的粘接层)
准备丙烯酸系粘合剂(片状，厚度23μm)。使用激光加工机(GCC公司制造，制品名“LaserPro Spirit”，CO2激光)，在该粘合剂片材不规则地形成如图2(e)所示的俯视六边形的贯通孔。俯视孔时的尺寸的最大直径为15mm，俯视时的空隙率为85％。在粘合剂片材的包含四角的周边部未形成贯通孔。将以此方式形成贯通孔的粘合剂片材作为本实施例的粘接层。
(光学构件的制作)
将上述反射型偏振片借助丙烯酸系粘合剂而贴合在偏振板(日东电工公司制造，商品名“SEG1425”)。继而，将上述棱镜片借助上述粘接层而贴合在偏振板/反射型偏振片的层叠体的反射型偏振片侧。此时，以棱镜部成为反射型偏振片的相反侧的方式将棱镜片贴合在层叠体，而获得具有偏振板/反射型偏振片/粘接层/棱镜片的构成的层叠体。将所获得的层叠体的偏振板侧的表面借助丙烯酸系粘合剂而贴合在玻璃板(厚度0.7mm)，而获得具有玻璃板/偏振板/粘接层/棱镜片的构成的层叠体。将扩散板载置在所获得的层叠体的玻璃板上，而获得光学构件。将所获得的光学构件以棱镜片成为光源侧的方式载置在光源上，并供至下述(1)及(2)的评价。将结果示在表1中。
＜实施例2＞
除了与光学构件相隔3mm地配置扩散板以外，与实施例1同样地获得光学构件。将所获得的光学构件供至与实施例1同样的评价。将结果示在表1中。
＜实施例3＞
除了未配置扩散板以外，与实施例1同样地获得光学构件。将所获得的光学构件供至与实施例1同样的评价。将结果示在表1中。
＜比较例1＞
除了将未形成贯通孔的丙烯酸系粘合剂片材用作粘接层以外，与实施例1同样地获得光学构件。将所获得的光学构件供至与实施例1同样的评价。将结果示在表1中。
(1)外观
通过目视，自正面方向及斜向45°方向对实施例及比较例中所获得的光学构件进行确认，并按照下述基准进行评价。
◎：完全未观察到贯通孔的图案
○：几乎未观察到贯通孔的图案
△：观察到一些贯通孔的图案，但是实用上不成问题的程度
×：显著观察到实用上成问题的程度的贯通孔的图案
(2)扩散照度
在实施例及比较例中所获得的光学构件的上方隔开特定间隔地设置锥光镜(AUTRONIC MELCHERS公司制造)，在全方位每隔1°测定亮度L，由此算出光扩散照度(单位：Lx)。将比较例1的光学构件的结果作为基准(基准值：100)，以相对于该基准值之比求出扩散照度。
[表1]
Figure BDA0002493982310000201
＜评价＞
由表1明确可知，根据本发明的实施例，可实现薄型且与比较例相比亮度明显更高的光学构件。进而，比较实施例1～3明确可知，通过配置扩散板而改善外观，通过相隔地配置扩散板而进一步改善外观。
产业上的可利用性
本发明的光学构件可优选地用于液晶显示装置。使用这种光学构件的液晶显示装置可用于便携型信息终端(PDA)、移动电话、手表、数码相机、便携型游戏机等便携装置、电脑显示器、笔记型电脑、打印机等OA设备、摄录机、液晶电视、微波炉等家庭用电气设备、后部监视器、汽车导航系统用显示器、汽车音响等车载用设备、商店用信息用显示器等展示设备、监控用监控器等警备设备、护理用显示器、医疗用显示器等护理、医疗设备等各种用途。
附图标记说明
10 第一构件(棱镜片)
20 第二构件
30 粘接层
100 光学构件
101 光学构件
102 光学构件

Claims (8)

1.一种光学构件，其具有：
具有光的方向转换功能的第一构件、以及借助粘接层而层叠于该第一构件的第二构件，
该粘接层具有空隙部，在该粘接层与该第一构件及/或第二构件的界面界定出非接触部，
该粘接层与该第一构件及该第二构件在俯视时的四个角部接触。
2.根据权利要求1所述的光学构件，其中，所述粘接层与所述第一构件及所述第二构件遍及俯视时的周边部整体地接触。
3.根据权利要求1或2所述的光学构件，其中，所述粘接层的空隙部由该粘接层的表面凹凸结构的凹部界定。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光学构件，其中，所述粘接层的空隙部包含在该粘接层的厚度方向上贯通的贯通孔。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的光学构件，其中，俯视所述粘接层时的空隙率为70％～90％。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的光学构件，其在所述第二构件的与所述第一构件相反的一侧还具有扩散板。
7.根据权利要求6所述的光学构件，其中，所述扩散板与所述第二构件相隔地配置。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的光学构件，其中，所述第二构件是借助另一粘接层层叠而成的两个光学膜的层叠体，该另一粘接层具有光扩散性。
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