KR100711016B1

KR100711016B1 - 직선 편광을 출사하는 도광체를 포함하는 광원 장치의 액정 표시소자에서의 적용

Info

Publication number: KR100711016B1
Application number: KR1020007005296A
Authority: KR
Inventors: 구시다다카시; 우치야마아키히코; 곤다쓰이치로; 야하타가즈오
Original assignee: 데이진 가부시키가이샤
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2007-04-25
Also published as: EP1031872A4; DE69940300D1; EP1031872B1; WO2000016154A1; EP1031872A1; US6559909B1; TW507104B; JP4249394B2; KR20010024649A

Abstract

본 발명은 광 이용 효율이 향상된 액정 표시소자와 액정 표시소자를 구성하는 광원 장치에 관한 것이며, 액정 표시소자는

투명 매체로 이루어지고, 광원으로부터 광을 입사하기 위한 말단면, 한쪽 면을 광 출사면으로 하는 마주보는 2개의 면 및 헤이즈 이방성 층을 갖는 도광체(ⅰ), 도광체의 말단면에 설치된 광원(ⅱ) 및 도광체의 광 출사면의 반대면 측에 설치된 반사판(ⅲ)으로 이루어진 광원 장치(Ⅰ)와

헤이즈 이방성 층에서 헤이즈 값이 최대인 방향과 편광축이 평행하게 되도록 도광체의 광 출사면 측에 설치된 편광판(Ⅱ)으로 이루어진다.

액정 표시소자, 도광체, 광원 장치, 편광판

Description

직선 편광을 출사하는 도광체를 포함하는 광원 장치의 액정 표시소자에서의 적용{Application of light source device including light guide body for emitting linearly polarized light to liquid crystal display element}

본 발명은 직선 편광을 출사하는 도광체를 포함하는 광원 장치를 액정 표시소자의 적용하는 것에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 1방향으로 직선 편광을 출사하여 직선 편광을 사용하는 화상 표시장치에서 광 이용 효율이 향상된 광원 장치, 구성 요소로서 상기 광원 장치를 포함하는 액정 표시소자 및 상기 광원 장치를 구성하는 도광체에 관한 것이다.

액정 표시장치는 얇고 경량이며, 저전압 구동이므로 소비전력이 적다는 특징이 있으며, 유력한 화상 정보 표시장치로서 급성장하고 있다.

액정 표시소자는 일반적으로 트위스트된 액정을 2개의 기판으로 유지시킨 셀과 셀의 양쪽 면에 서로 편광축을 직교시켜 배치한 편광판으로 구성되어 있다. 편광판으로는, 예를 들면, PVA-요오드계와 같이 배향된 2색성 색소를 사용하는 2색성 편광판이 있다. 이러한 2색성 편광판은 서로 직교하는 편광 성분 중의 하나의 직선 편광 성분만을 선택적으로 흡수하고 나머지 직선 편광 성분만을 투과하여, 비편광광을 직선 편광으로 변환시킨다.

액정 표시장치에서는, 우선, 백 라이트로부터 출사된 비편광광이 셀의 후면(백 라이트면)의 편광판에 의해 직선 편광으로 변환된다. 이러한 변환된 광은 액정 셀 내에서 액정 분자의 트위스트를 선광(旋光)하므로, 액정 셀의 전면(사용자 방향)에 위치한 편광판으로 흡수되지 않고 표시광으로서 관측된다. 액정 셀에 전압을 인가하면 액정 분자가 전계 방향으로 배열하여 분자의 트위스트가 없어지므로 액정 셀을 투과한 편광은 사용자 방향의 편광판으로 흡수된다.

액정 표시장치의 광 이용 효율은 주로 편광판의 광 투과율(1), 액정 패널의 개구율(2) 및 컬러 필터의 광 투과율(3)에 의해 제한된다. 광 이용 효율이 낮으면 화상광의 콘트라스트(상대 휘도)가 떨어지므로 표시 품질이 저하된다. 한편 백 라이트 광원의 출력을 증강시키면 화상광의 콘트라스트가 향상되지만 소비전력이 증가되며, 특히 휴대 기기의 경우, 구동 시간이 저하되는 문제가 발생한다.

또한, 화상광의 콘트라스트를 증가시키기 위해, 프리즘 시트 등을 사용하여 집광하는 방법도 있지만, 이 경우 정면 방향의 콘트라스트는 향상되지만 그 이외의 각도에서는 휘도가 현저하게 저하되기 때문에, 최근의 광시야각 선호 추세와는 상반된다.

광 이용 효율에 있어서 가장 제한을 받는 인자는 편광판의 광 투과율이다. 광원의 광(비편광광)으로부터 편광판에 의해 직선 편광을 추출하는 과정에서, 이론적으로 광의 50% 이상을 잃게 된다. 광원 광을 직선 편광으로 변환하여, 이러한 직선 편광의 진동면을 편광판을 투과하는 직선 편광의 진동면과 일치시킬 수 있으는 경우, 광 이용 효율이 현저하게 향상된다.

예를 들면, 미국 특허 제3,610,729호에는, 2종류의 필름을 다층으로 적층한 광학 필름을 사용하여, 한 방향의 직선 편광만을 분리하고, 분리된 편광과 직교 방향인 직선 편광을 반사시켜 재이용하는 방법이 기재되어 있다. 또한 유럽 공개특허공보 제60694O A2호와 문헌[참고: D. J. Broer, J. A. M. M. van. Haare., G. N. Mo1, and F. Leenhouts; Asia Display '95, 735(1995)]에는 콜레스테릭 액정과 1/4 파장판을 사용하여, 한 방향의 원편광만을 선택적으로 투과하여 다른 방향의 원편광을 반사시켜 재이용함으로써 광 이용 효율을 높이는 방법이 기재되어 있다.

이들 방법은 편광에 대한 변환 효율, 광 이용 효율 측면에서는 효과가 높으나, 엄밀한 고차 구조가 요구되기 때문에 이러한 장치의 제조가 어렵고 가격이 바싼 문제가 있다.

또한 국제 공개특허공보 제WO 92/22838호와 문헌[참고: F. M. Weber; SlD 93 DIGEST, 669(1993)]에는, 브류스타 각(Brewster angle)을 이용하여 편광을 분리하는 방법이 기재되어 있다. 이러한 방법은 비교적 염가로 적용할 수 있지만 편광 변환 효율이 불충분하고, 편광 출사각의 각도 의존성이 크며, 수득하는 직선 편광의 종류가 한정된다.

일본 공개특허공보 제(평)6-331824호 및 제(평)9-292530호에는, 편광 방향에 따라 계면의 굴절률 차이가 상이한 것을 이용하여, 굴절률 이방성을 갖는 층을 도광판에 사용하여 편광을 분리하는 방법이 기재되어 있다. 이들 방법 또한 편광 변환 효율이 불충분하므로 광 이용 효율이 높지 않다. 또한, 굴절률 이방성이 재료에 좌우되는 문제도 있다.

또한 문헌[참고: 0. A. Aphonin, et al.; Liq. Cryst., 15, 3, 395(1993), 0. A. Aphonin; Liq. Cryst., 19, 4, 469(1995)]과 일본 공개특허공보 제(평)8-76114호 및 제(평)9-274108호에는, 중합체와 액정의 복합체를 연신함으로써 액정을 배향시킨 이방성 산란체를 산란형 편광판으로서 사용하는 방법이 기재되어 있다. 또한, 국제 공개특허공보 제W0 97/32222호, 제WO 97/32224호, 제WO 97/32226호 및 제WO 97/32227호, 미국 특허 제5,867,316호 및 문헌[참고: H. Yagt; Adv. Mater., 10, 2,934(1998), M. Miyatake, et al.; IDW' 98, 247(1998)]에는, 비상용성인 중합체 배합 필름을 연신하여, 산란형 편광판을 수득하는 방법이 기재되어 있다.

또한, 일본 공개특허공보 제9-297204호에는, 이방성 산란을 발현시키는 성분으로서 종횡비가 1 이상인 산화티탄이 1방향으로 배열된 연신 필름으로 이루어진 이방성 산란 소자가 기재되어 있다. 이러한 소자 위에서 편광판을 회전시키면 편광축과 산란축(연신 방향)이 일치하는 경우가 가장 어두우며, 직교하는 경우(편광축과 투과축이 일치하는 경우)에 가장 밝아지는 것으로 기재되어 있다.

이들 기술은 연신 등에 의해 굴절률이 일치하는 방향(투과축)의 편광을 투과시키고 굴절률이 일치하지 않는 방향(산란축)의 편광을 후방 산란시킴으로써 편광을 분리하는 방법을 사용하는, 이른바 산란형 편광판을 이용하는 것이다. 이러한 편광 분리의 원리는 본 발명에서 대상으로 하는 광원 장치와 근본적으로 상이하다. 또한 이들 기술의 경우, 산란축 방향의 편광을 전방 산란시키지 않고 후방 산란시키는 것이 필요하므로 산란인자의 증가로 인한 다중 산란 등이 필요하며 그 결과, 투과축 방향의 투과율을 높게 유지하는 것이 어려운 문제가 있다. 또한 휘도를 향상시키기 위해서는 후방 산란광을 편광을 소멸시켜서 재이용할 필요성이 있지만, 이러한 산란형 편광판의 경우, 산란에 따른 산일(散逸)광이 많으므로 광선의 재이용율이 낮으며, 편광도에 비해 휘도 향상율이 낮다.

국제 공개특허공보 제WO 97/32222호에는, 산란에 따른 투과/비투과를 이용하여 편광을 분리하는 광학 필름(산란형 편광 필름)이 기재되어 있다. 이러한 광학 필름에 의해 산란축 방향의 직선 편광을 후방 산란에 의해 투과시키지 않고, 투과축 방향의 직선 편광을 투과시켜, 편광을 분리한다. 따라서, 편광 분리능을 향상시키기 위해서는 투과율의 차이를 되도록 크게 취하는 것이 필요하며, 이상적으로는 TTmax ≫ TTmin 내지 O이다. 이러한 광학 필름은 산란축 방향의 확산 반사율이 30% 이상인 것으로 기재되어 있다.

발명의 목적

본 발명의 목적은 비편광광을 직선 편광으로 변환시키는 광원 장치를 포함하는 신규한 액정 표시소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 액정 표시소자에 적합한, 광 이용 효율이 높은 신규한 광원 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 광원 장치를 구성하는 신규한 도광체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 광원으로부터 입사된 비편광광보다 직선인 편광을 출사하는 도광체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 필름의 도광체를 사용하는 것이다.

본 발명자들이 연구한 결과, 도광체의 표면에 헤이즈 이방성 층(haze anisotropic layer)을 설치하면 1진동 방향의 직선 편광 성분을 다수 포함하는 광이 출사되며, 이의 진동 방향은 당해 헤이즈 이방성 층의 산란축, 즉 헤이즈가 최대인 방향과 일치함을 밝혀냈다. 본 발명은 이러한 발견을 근거로 구성된다.

또한 본 발명의 광원 장치는, 출사광이 특정한 직선 편광의 전방 산란광으로 주로 이루어지고 후방 산란광 및 투과광을 기본적으로 포함하지 않으며, 이의 출사하는 직선 편광의 진동면은 헤이즈 이방성 층의 광산란 특성에 의해 선택될 수 있다는, 본 발명자들이 최초로 밝혀낸 사실에 근거하여 최초로 제공된다.

본 발명의 상기한 목적 및 이점은, 본 발명에 따르는, 투명 매체로 이루어지고, 광원으로부터 광이 입사될 수 있는 말단면, 한쪽 면을 광 출사면으로 하는 마주보는 2개의 면 및 헤이즈 이방성 층을 갖는 도광체(ⅰ), 도광체의 말단면에 설치된 광원(ⅱ) 및 도광체의 광 출사면의 반대면 측에 설치된 반사판(ⅲ)으로 이루어진 광원 장치(Ⅰ)와 편광축이 헤이즈 이방성 층에서의 헤이즈 값이 최대인 방향과 평행하게 되도록 도광체의 광 출사면 측에 설치된 편광판(Ⅱ)으로 이루어진 액정 표시소자에 의해 달성되며, 여기서 헤이즈 값은, 직선 편광을 입사광으로 하는 경우, 수학식 1로 표현된다.

H(%) = DF/TT ×100

위의 수학식 1에서,

DF는 확산되는 광 투과율이고,

TT는 전광 투과율이다.

도 1은 본 발명의 광원 장치의 기본 구성의 한 가지 예이다.

도 2는 본 발명의 광원 장치의 기본 구성의 한 가지 예이다.

도 3은 도광체의 설명도이다.

도 4는 본 발명의 편광 분리기구의 설명도이다.

도 5는 도광체 모양의 한 가지 예이다.

도 6은 실시예 16 내지 21에서의 편광 프로파일이다.

도 7은 본 발명의 도광체의 한 가지 예이다.

부호의 설명

1 …투명 매체

2 …헤이즈 이방성 층

3 …반사판

4 …광원 램프

5 …램프 반사경

6 …광의 진행방향

7 …직선 편광

8 …산란 이방성 인자

9 …이형(異形) 도광체의 한 가지 예

10 …광원

11 …투명 매체

12 …헤이즈 이방성 층

13 …도광판

본 발명의 액정 표시소자는 투명 매체로 이루어진 도광체 및 광원과 반사판으로 주로 구성되는 광원 장치를 포함하며, 당해 도광체의 광 출사면 측에 편광판이 설치되어 이루어진다. 이러한 광원 장치로부터 출사되는 광은, 광원으로부터의 광이 1방향의 편광축을 주로 갖는 직선 편광으로 변환되어 출사되는 광이다. 편광판은 출사되는 편광과 편광축이 평행하게 되도록 도광체의 광 출사면 측, 즉 도광체와 액정 셀 사이에 설치함으로써 광 이용 효율을 올릴 수 있다.

본 발명에 사용하는 광원은 도광체 내에 광을 입사하며, 도광체의 말단면 또는 그 근방에 설치된다. 도광체로서 도광판을 사용하는 면광원 장치의 경우, 광원으로 당해 도광판의 말단면과 동일한 길이를 갖는 냉음극관이 사용될 수 있다. 또한 도광체로부터의 출사광의 양을 증가시키기 위해, 임의로 광원의 말단면의 반대측에 반사 재료를 설치할 수 있다.

본 발명의 액정 표시소자에서는, 통상적인 편광의 광 출사면의 반대측에 반사판을 설치한다. 반사판은 광원이 설치된 도광판의 말단면 및 광 출사면을 제외한 모든 면에 설치할 수 있다. 이러한 반사판은 광원 장치의 형상에 따르지만, 면광원 장치의 경우 통상적으로 판상의 반사판 또는 층상의 반사판이 적합하다. 이러한 반사판은 특별히 제한되지 않지만, 편광을 혼란시키지 않는 관점에서 복굴절성이 없는 반사판이 바람직하다. 반사면의 최 외측 표면에 2축 연신 필름 등을 사용하는 것은 바람직하지 않은데, 이는 반사면이 편광을 혼란시키기 때문이다. 예를 들면, 금속으로 이루어진 평판, 시트, 필름 또는 금속 박막을 부여한 필름 등이 바람직하다. 이들은 접착제를 사용하여 도광체에 붙일 수 있으며, 예를 들면, 증착에 의한 형성방법을 사용하여, 층으로서 도광체 면에 직접 형성시킬 수 있다.

본 발명에서 도광체는 투명 매체로 이루어지고 광원으로부터 광이 입사될 수 있는 말단면과 헤이즈 이방성 층을 갖는다. 액정 표시소자로서 사용하는 경우에는 한쪽 면을 광 출사면으로 하는 마주보는 2개의 면을 갖는 것이 바람직하다.

투명 매체로서는 유리 또는 투명성이 우수한 중합체, 예를 들면, 아크릴 수지 및 폴리카보네이트 수지 등을 사용할 수 있다.

이러한 도광체는 광원으로부터 말단면을 통해서 입사된 광을 1방향 성분의 직선 편광으로 변경하여 도광체의 외부로 출사할 수 있다.

이러한 도광체는 이의 말단면에 설치된 광원 및 필요에 따라 반사판와 조합함으로써 액정 표시장치의 백 라이트용 광원 장치로서 사용할 수 있다.

본 발명의 광원 장치는 광원으로부터 통상적인 단면을 통해 도광체로 입사된 광(비편광광)으로부터 1방향 성분의 직선 편광을 도광체의 외부로 출사시키고 출사되지 않은 타방향 성분의 직선 편광은 편광 해소하여 재이용한다.

본 발명의 광원 장치의 대표적인 예인 면광원 장치를 도 1 및 도 2에 도시한다. 이러한 면광원 장치는 말단면 입사형의 도광체(판)(13), 도광체의 말단면에 장착된 실린더형 광원 램프(4) 및 도광체의 이면에 장착된 반사판(판)(3)으로 구성된다. 광원 램프(4)에는 반사 재료로서 램프 반사경(5)이 설치되어 있다.

또한, 본 발명의 광원 장치의 한 가지 예를 도 7에 도시한다. 이러한 광원 장치는 말단면 입사형의 원주 도광체(13) 및 도광체의 말단면에 장착된 구상의 광원 램프(10)로 구성된다.

본 발명의 광원 장치는 광원으로부터 도광체에 입사된 비편광광 중에서 1진동 방향의 직선 편광을 산란시킴으로써 도광체 외부로 출사되며 다른 진동 방향의 직선 편광을 기본적으로 출사시키지 않는 도광체를 1구성 요소로 한다. 이러한 도광체는 광원으로부터 도광체에 입사된 광으로부터 1방향의 직선 편광을 분리하여 광 출사면으로부터 출사시킨다.

본 발명에서는 이러한 도광체는 헤이즈 이방성 층을 갖는 층(헤이즈 이방성 층이라고 지칭함)을 갖는 것이 특징이다. 이러한 층은 이의 표면에 수직으로 입사된 직선 편광의 진동 방향에 따라 헤이즈 값이 상이하다. 본 발명에서 헤이즈란, 직선 편광을 입사광으로 하는 경우, 수학식 1로 표현된다.

수학식 1

H(%)= DF/TT ×100

위의 수학식 1에서,

DF는 확산광 투과율이며

TT는 전광 투과율이다.

즉, 헤이즈는 전체 투과광에 대한 확산 투과광의 비율을 나타내며 헤이즈 값이 클수록 입사광이 산란되기 쉽다. 그리고 본 발명에서 헤이즈 이방성은, 직선 편광을 입사광으로 하여 상기한 측정을 실시할 때에 당해 직선 편광의 진동 방향에 따라 산란 효율이 상이한 현상을 말한다.

본 발명에서 헤이즈 이방성 층은, 직선 편광의 편광면을 면내에서 회전시켜 헤이즈를 측정하는 경우 수학식 2의 특성을 갖는 층이다.

Hmax/Hmin ≥1.05

위의 수학식 2에서,

Hmax는 가장 높은 헤이즈를 나타내는 진동 방향의 편광의 헤이즈 값이고,

Hmin은 가장 낮은 헤이즈를 나타내는 진동 방향의 편광의 헤이즈 값이다.

보다 바람직하게는 수학식 2-1이며, 특히 Hmin 내지 0이 이상적이다.

Hmax/Hmin ≥1.20

하기에 본 발명자들이 추정하고 있는 편광 분리의 원리를 설명한다.

도 3과 같은 도광체(13)의 말단면에 광이 전반사 각도보다 얕은 각도로 입사하는 경우, 이러한 광은 도광판과 공기의 계면에서 반사를 반복하면서 진행해 가므로 광은 통상적인 단면 이외에서 출사하지 않는다.

그러나 본 발명의 도광체는 예를 들면, 도 1 및 도 2와 같이 표면에 헤이즈 이방성 층(2)을 갖는다. 본 발명에서는 이러한 헤이즈 이방성 층의 면내 방향으로서 이방성의 방향을 변경함으로써 원하는 직선 편광을 임의로 선택할 수 있다.

여기서는 도 4의 지면에 수직인 전계의 진동면을 갖는 직선 편광에 대하여 헤이즈 이방성의 헤이즈가 높은 경우와, 지면에 평행인 전계의 진동면을 갖는 직선 편광에 대하여 헤이즈 이방성의 헤이즈가 낮은 경우를 예로 들어 설명한다. 도광체 내를 진행하는 비편광광 중에서 지면에 수직인 편광 성분은 헤이즈 이방성 층(2)에서 산란 이방성 인자(8)에 의해 산란된다. 그리고 산란광의 일부는 헤이즈 이방성 층과 공기의 계면에 임계각보다 깊은 각도로 입사하므로 전반사를 받지 않고 도광체(13)로부터 편광광으로서 출사한다. 한편, 지면과 평행인 편광 성분은 산란 이방성 인자(8)에 의한 산란을 거의 받지 않는다. 따라서 지금까지처럼 임계각보다 얕은 각도로 헤이즈 이방성 층과 공기의 계면에 입사하며 따라서 전반사되어 도광체를 통하여 전달하여 간다. 따라서, 도 4의 상면 또는 하면에서 출사하는 광은 항상 지면과 수직한 전계의 진동면을 갖는 직선 편광이 되며 비편광광으로부터 특정한 직선 편광을 분리할 수 있게 된다. 또한 출사하지 않은 편광은 투명 매체(1) 또는 헤이즈 이방성 층(2)이 갖는 복굴절성에 의해 편광 해소되어 다시 비편광광으로서 재이용된다.

이와 같이 본 발명의 광원 장치는 헤이즈가 높은 방향(산란축)의 편광을 산란시켜 입사각도를 변경하여 도광체의 전반사를 파괴하여 출사시키는 원리를 이용함으로써 편광을 얻는 것이다. 따라서 산란 방향은 전방 산란이거나 후방 산란이라도 문제가 없으며 오히려 헤이즈 이방성 층 자체가 높은 투과율을 유지하므로 전방 산란성이 높은 쪽이 바람직하다. 또한 이용되지 않던 헤이즈가 낮은 방향(투과축)의 편광은 계면에 대한 입사각도가 변하지 않으므로 도광체 표면에서 전반사를 반복하며, 산일(散逸)할 염려가 없이 도광체 내에 갇히게 되며, 또한, 헤이즈 이방성 층 자체의 강한 복굴절성에 의하여 편광이 해소되어 재사용된다.
따라서 본 발명의 광원 장치는 광 이용 효율이 대단히 높아진다.

상기에서는 설명을 단순화하기 위하여 지면에 수직인 전계의 진동면을 갖는 직선 편광에 대하여 헤이즈가 높은 경우와 지면과 평행인 전계의 진동면을 갖는 직선 편광에 대하여 헤이즈가 낮은 경우를 들어 설명했다. 그러나 본 발명의 특징은 헤이즈 이방성 층의 헤이즈가 높은 방향(산란축)의 직선 편광이 항상 출사하는 것이다. 따라서 하기의 실시예 16 내지 21에 기재된 바와 같이 헤이즈 이방성 층에서 산란축의 방향을 변경함으로써 출사하는 직선 편광의 방향을 자유롭게 선택할 수 있으므로 본 발명의 광원 장치를 예를 들면, 45^o방향의 편광이 요구되는 TN(Twisted Nematic)형 액정 표시장치용으로서 적용할 수 있다.

헤이즈 이방성 층은 도광체에 있어서의 편광이 출사되는 광 출사면(반사판의 반대면)에 설치될 수 있으며(도 1) 광 출사면의 반대면측(반사판의 설치면측)에 있을 수 있으며(도 2) 이의 양쪽을 조합할 수 있다. 양쪽을 조합하는 경우, 광 출사면 측에 설치된 헤이즈 이방성 층의 헤이즈의 최대 방향과 광 출사면의 반대면 측에서 또한 반사판의 광 출사면 측에 설치된 헤이즈 이방성 층의 그것과 일치시키는 것이 좋다.

이와 같이 본 발명에 따르면 도광체로부터 출사하는 광은 어떤 1진동 방향의 직선 편광의 산란, 바람직하게는 전방 산란에 따른 것이며 그리고 당해 1진동 방향 이외의 진동 방향의 직선 편광은 거의 출사되지 않는다. 또한 기본적으로 출사광은 헤이즈 이방성 층에 따른 산란광이며 헤이즈 이방성 층의 비산란광은 아니다. 이러한 점은 국제 공개특허공보 제W0 97/32222호, 일본 공개특허공보 제(평)8-76114호 및 제(평) 9-297204호에 기재되어 있는, 수득되는 1진동 방향의 직선 편광이 주로 비산란광에 기초한 시스템과 크게 다른 점이다.

도 1, 도 2, 도 4 및 상기 설명에서는 평판형의 도광체를 예를 들어 설명을 했지만 도광체는 이것을 광원 장치로서 사용하는 경우, 도광체의 형상에는 특별히 제한하지 않는다. 그러나 상기한 바와 같이 도광체는 이의 말단면보다 당해 말단면 또는 그 근방에 설치된 광원으로부터 광(비편광광)이 입사되므로 입사할 수 있는 크기의 말단 부분을 1개 이상 가지며 두께가 충분히 큰 2개의 평면을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 필름, 시트 등의 마주보는 2개의 면을 가지며 한쪽 면을 광 출사면으로 하는 평판상의 도광판이 있다. 마주보는 2개의 면은 반드시 평행이 아닐 수 있으며 도 5에 도시된 바와 같은 한쪽 면이 다른쪽 면에 대하여 경사질 수 있다. 도광판의 두께는 통상적으로 1Ocm 이하이다.

또한, 도광체로서 예를 들면, 미리 출사 특성이 제어된 쐐기형 도광판, 프리즘 부착 도광판, 마이크로 렌즈 부착 도광판, 도트 인쇄 부착 도광판 등을 사용할 수 있다. 또한 쐐기형 도광판, 도트 인쇄 부착 도광판의 경우, 헤이즈 이방성 층은 도광체의 2개의 면의 어느 쪽 면에 사용해도 상관없다. 한편, 프리즘 부착 도광판, 마이크로 렌즈 부착 도광판의 경우에는, 프리즘 내지 마이크로 렌즈가공이 이루어지지 않은 면에 헤이즈 이방성 층을 설치하는 편이 가공성의 점에서 바람직하다.

본 발명의 도광체는 광섬유, 광도파로 등의 광을 전달하는 기능을 갖는, 이른바 라이트 가이드를 포함한다.

도광체에서 헤이즈 이방성 층의 형성방법로서는 특별히 한정하지 않지만, 예를 들면, 헤이즈 이방성 층을 갖는 중합체 필름을 점착층을 개재시켜 투명 매체의 적어도 한면에 붙이는 방법이나 액정성을 나타내는 층을 배향시켜 도광체에 직접 도포하는 방법 등이 있다. 특히, 이러한 필름을 사용하는 경우, 당해 필름은 점착층 등에 의해 투명 매체와 일체화하여 이들 간에 공기층을 끼우지 않는 것이 중요하다.

헤이즈 이방성 층의 두께는 상기한 효과를 나타낼 수 있는 수준이면 적합하며, 통상적으로 0.1㎛ 내지 200㎛, 바람직하게는 5 내지 100㎛이다.

헤이즈 이방성 층을 갖는 필름(헤이즈 이방성 필름이라는 경우가 있다)은 특별히 한정하지 않지만, 예를 들면, 결정성 중합체의 배향 필름(ⅰ), 액정이 분산된 중합체 필름(ⅱ), 2종류 이상의 중합체를 혼합한 조성물로 이루어진 배합 필름의 배향 필름(ⅲ) 및 투명한 충전제를 1ppm 내지 30중량% 함유하는 중합체로 이루어진 배향 필름(ⅳ)이 있다.

배향 필름(ⅰ)은 통상적으로 결정성 중합체로 이루어진 필름을 연신하여 수득할 수 있다. 비결정성 상태의 결정성 또는 반결정성 중합체 필름을 1축 방향으로 강하게 연신함으로써 중합체쇄가 배향하여 결정화가 생기며 당해 배향 결정의 굴절률 및 피브릴 구조와 이외의 비결정 부분의 굴절률의 차이에 따라 헤이즈 이방성을 발현한다. 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같이 양의 복굴절성을 나타내는 중합체 필름의 경우, 연신 방향으로 전계의 진동면을 갖는 직선 편광에 대하여 헤이즈가 높으며 이와 직교하는 직선 편광에 대해 헤이즈가 낮다.

여기서 이러한 배향 필름은 어느 1축 방향으로 강하게 연신된 것이 바람직하다. 따라서, 예를 들면, 이른바 1축 연신 필름 이외에 등폭 1축 연신 및 종횡의 연신비가 1.5 이상의 2축 연신 필름을 포함한다.

고연신 배율 방향의 연신 배율은 1.5배 이상인 것이 바람직하다. 또한 적절한 연신 배율은 중합체의 종류, 연신 온도, 연신 속도 등의 조건에 따라 상이하지만 예를 들면, 폴리에스테르계 필름의 경우 3배 이상인 것이 바람직하다.

이러한 결정성 중합체의 배향 필름으로는 특별히 한정하지 않지만, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름, 신디오택틱 폴리스티렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름 등의, 실질적으로 투명하거나 반투명한 결정성 중합체로 이루어진 필름이 있다. 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름은 결정 부분과 비결정 부분의 굴절률 차이가 크기 때문에 바람직하다.

중합체 필름(ⅱ)은 당해 중합체 필름 중에 액정이 분산되고, 특정한 직선 편광에 대하여 수학식 3을 만족시키는 필름이다.

│n1_A - n1_B│< 0.02 및 │n2_A - n2_B│> 0.02

위의 수학식 3에서,

n1_A 및 n1_B는 각각 독립적으로 특정 방향의 직선 편광에 대한 중합체 A 및 액정 B의 굴절률이고,

n2_A 및 n2_B는 각각 독립적으로 직선 편광과 직교하는 방향의 직선 편광에 대한 중합체 A 및 액정 B의 굴절률이다.

이러한 필름은 통상적으로 액정을 중합체 중에 분산시킨 필름을 연신하여 수득할 수 있다.

이러한 중합체 필름은 수학식 3-1을 만족시키는 것이 바람직하다.

│n1_A - n1_B│< 0.01 및 │n2_A - n2_B│> 0.01

이러한 필름은 양의 복굴절을 갖는 액정과 양의 복굴절을 갖는 중합체 매트릭스를 사용하는 경우, 일반적으로 연신 방향과 평행한 전계의 진동면을 갖는 직선 편광에 대해 헤이즈가 높은 필름이다. 그리고 굴절률 이방성을 갖는 액정 분자가 연신에 따라 배향하여 중합체 매트릭스와의 굴절률 차이에 따라 헤이즈 이방성 층을 갖는다.

n1_A와 n1_B가 실질적으로 일치하는 것이 바람직하다. 또한 n2_A와 n2_B의 차이가 큰 것이 바람직하다. 즉, 상기한 중합체 필름은 특정한 직선 편광에 대하여 n1_A≒ n1_B이고 또한 이와 직교하는 직선 편광에 대하여 n2_A≠n2_B를 만족시키는 필름이다. 즉, 상기한 배향 필름에는 면내에 매트릭스 A와 도메인 B의 굴절률이 일치하는 방향이 존재하며 이에 따라 헤이즈 이방성이 발현되고 있다.

이러한 필름은 어느 하나의 1축 방향으로 강하게 연신 배향되는 것이 바람직하다. 따라서, 예를 들면, 이른바 1축 연신 필름 이외에 등폭 1축 연신 및 종횡의 연신비가 1.5 이상인 2축 연신 필름을 포함한다. 고연신 배율 방향의 연신 배율은 1.5배 이상인 것이 바람직하다.

이러한 중합체 필름의 소재로는, 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리비닐 알콜 등이 있다.

배향 필름(ⅲ)은 투명한 중합체 C 99.9 내지 50중량% 및 당해 중합체와 실질적으로 상용되지 않는 투명한 중합체 D를 0.1 내지 5O중량 함유하는 수지 조성물로 이루어진 필름을 연신 등에 의해 중합체 쇄가 배향된 필름이며 또한, 특정한 직선 편광에 대하여 수학식 4를 만족시키는 필름이다.

│n1_C - n1_D│< 0.02 및 │n2_C - n2_D│> 0.02

위의 수학식 4에서,

n1_C및 n1_D는 각각 독립적으로 특정 방향의 직선 편광에 대한 중합체 C와 중합체 D의 굴절률이며,

n2_C및 n2_D는 각각 독립적으로 직선 편광과 직교하는 방향의 직선 편광에 대한 중합체 C와 중합체 D의 굴절률이다.

n1_C와 n1_D가 실질적으로 일치하는 것이 바람직하다. 또한 n2_C와 n2_D의 차이가 큰 것이 바람직하다. 즉, 상기한 필름은 특정한 직선 편광에 대하여 n1_C≒ n1_D이며 또한 이와 직교하는 직선 편광에 대하여 n2_C≠n2_D를 만족시키는 필름이다.

이러한 배향 필름은 수학식 4-1을 만족시키는 것이 바람직하다.

│n1_C - n1_D│< 0.01 및 │n2_C - n2_D│> 0.01

상기한 필름에는 면내에 매트릭스 C와 도메인 D의 굴절률이 일치하는 방향이 존재하며 이에 따라 헤이즈 이방성이 발현되고 있다.

중합체 C 에 대한 D의 배합량은 0.1 내지 50중량%이다. 0.1중량%보다 적은 경우에는 발생된 헤이즈 이방성이 충분하지 않다. 바람직하게는 1 내지 49중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 30중량%이다.

상기한 배향 필름은 중합체 C의 매트릭스 중에 중합체 D가 섬 형태로 분산되어 있다. 중합체 D의 형태로서는 일반적으로 연신 방향으로 장축(長軸)을 갖는 타원 구(球)이지만 이의 평균 직경으로서는 0.4 내지 400㎛가 바람직하다. 평균 직경이 0.4㎛ 미만인 경우에는 광학적인 작용을 발생시키지 않는 경우가 있으며 또한 400㎛보다 클 때에는 헤이즈 이방성이 불충분해지는 경우가 있다. 보다 바람직하게는 1 내지 50㎛이다.

이러한 중합체 C와 중합체 D는 투명한 중합체이면 특별히 제한하지 않지만 중합체 C와 중합체 D의 유리전이온도를 Tg_C 및 Tg_D로 하는 수학식 5의 관계를 만족시킨다.

Tg_C > Tg_D

이러한 점은 매트릭스 수지인 C의 연신 온도에서 중합체 C 중에 분산되어 있는 중합체 D도 연신할 수 있는 것을 나타내고 있다. 보다 바람직하게는 수학식 5-1을 만족시킨다.

Tg_C > Tg_D + 2O℃

이때에 매트릭스 수지인 C가 연신할 수 있는 조건에서 연신하면 분산 수지인 D는 유동 연신되며, n1_C≒ n1_D의 조건을 만족시키는 연신의 경우 │n2_C- n2_D│가 보다 커지므로 바람직하다. 연신 온도는 통상적으로 Tg_C보다 높으며 Tg_C+ 50℃ 이하이다.

상기한 배향 필름의 제조법으로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 상기한 수지 조성물을 용융 막제조법 또는 용액 캐스팅법에 의해 막을 제조한 배합 필름을 연신하는 방법이 있다.

중합체 C로는 특별히 제한하지 않지만, 비교적 Tg가 높은 투명한 중합체가 바람직하다. 예를 들면, 폴리에스테르(예: 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리나프탈렌 테레프탈레이트 등), 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 카보네이트, 폴리설폰 및 폴리알릴레이트가 있다.

중합체 D로서는 중합체 C보다 Tg가 낮은 투명 중합체를 선택한다. 예를 들면, 중합체 C와 중합체 D가 수학식 5-2를 만족시키는 것이 바람직하다.

250℃ > Tg_C > Tg_D + 10℃ > 50℃

중합체 D로는 바람직하게는, 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 아크릴, 스티렌 및 이들의 공중합체 등이 있다. 그리고 중합체 C와 D로 이루어진 수지 조성물의 필름을 연신할 때에 상기에 기재된 바와 같이 n1_C≠n1_D인 동시에 n2_C≠n2_D의 조건을 만족시킬 수 있는 중합체 C와 중합체 D의 조합을 선택하면 양호하다.

필름(iv)은 투명한 충전제를 1ppm 내지 30중량% 분산시킨 중합체 필름을 연신함으로써 중합체쇄를 배향시킨 필름이다. 또한, 특정한 직선 편광에 대하여 수학식 6을 만족시키는 필름이다.

│n1_E - n1_F│< 0.02 및 │n2_E - n2_F│> 0.02

위의 수학식 6에서,

n1_E및 n1_F는 각각 독립적으로 특정 방향의 직선 편광에 대한 중합체 E와 충전제 F의 굴절률이며

n2_E- n2_F는 각각 독립적으로 상기 직선 편광과 직교하는 방향의 직선 편광에 대한 중합체 E와 충전제 F의 굴절률이다.

여기서 n1_E와 n1_F가 실질적으로 일치하는 것이 바람직하다. 또한 n2_E와 n2_F의 차이가 큰 것이 바람직하다. 즉, 상기 필름은 특정한 직선 편광에 대하여 n1_E≒ n1_F이고 이와 직교하는 직선 편광에 대하여 n2_E≠n2_F를 만족시키는 필름이다.

이러한 배향 필름은 수학식 6-1을 만족시키는 것이 바람직하다.

│n1_E - n1_F│< 0.01 및 │n2_E - n2_F│> 0.01

상기한 필름에는 면내에 매트릭스 E와 도메인 F의 굴절률이 일치하는 방향이 존재하며 이에 따라 헤이즈 이방성이 발현되고 있다. 즉, 이러한 필름은 방향에 따라 충전제 F와 매트릭스 E의 굴절률 차이를 가지며 이에 따라 헤이즈 이방성을 발현시키고 있다.

중합체 E로는, 예를 들면, PET, PEN 등의 폴리에스테르 등이 있다.

충전제 F로는 위의 수학식 6을 만족시키고 광학적으로 투명한 것이 필요하며, 예를 들면, 규소 산화물, 실리콘 등의 무기 산화물, 고령토 등의 점토 광물, 가교 폴리스티렌 등의 중합체 화합물 등을 열거할 수 있다. 또한, 충전제의 크기는 0.1 내지 30㎛가 적절하다. 충전제의 형상에 관해서는 구상, 봉(棒)상 등의 특별한 제한은 없다.

중합체 E에 대한 충전제 F의 배합량은 1ppm 내지 30중량%이다. 1ppm보다 적은 경우 발생된 헤이즈 이방성이 충분하지 않으며, 또한 30% 이상인 경우는 다중 산란으로 인해 헤이즈 이방성이 불충분해진다. 바람직하게는 10중량% 이하이다.

또한 이러한 필름은 어느 하나의 1축 방향으로 강하게 연신하는 것이 바람직하다. 따라서, 예를 들면, 이른바 1축 연신 필름 이외에 등폭 1축 연신 및 종횡의 연신비가 1.5배 이상인 2축 연신 필름을 포함한다. 고연신 배율 방향의 연신 배율은 1.5배 이상인 것이 바람직하다. 또한 적절한 연신 배율은 중합체의 종류, 연신온도, 연신속도 등의 조건에 따라 상이하며, 예를 들면, 폴리에스테르 필름의 경우 2배 이상이 바람직하다.

본 발명의 헤이즈 이방성 필름의 두께는 0.1㎛ 내지 200㎛, 바람직하게는 10 내지 100㎛이다.

상기 필름을 투명 매체에 붙이는 점착층의 소재로서는 특별히 한정하지 않으며 투명 매체 및 필름의 굴절률이 근접되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 아크릴 수지와 같은 광학 용도로서 기본적으로 투명한 점착제를 사용하여 형성할 수 있다. 이러한 점착층의 두께는 0.1㎛ 내지 100㎛, 바람직하게는 1 내지 50㎛이다.

또한 계면반사에 따른 편광 분리의 효과를 고려하여 헤이즈 이방성 필름을 점착층을 개재시켜 다층으로 적층할 수 있다. 이때 이들 필름의 헤이즈 이방성의 방향, 특히 산란축을 일치시키는 것이 좋다.

상기한 헤이즈 이방성 필름은 전방 산란성을 갖는 것이 바람직하다. 산란축의 전광 투과율이 TTmin, 투과축의 전광 투과율이 TTmax인 경우, 이는 수학식 8으로 나타낸다.

1 ≤TTmax/TTmin ≤2

이러한 점이 헤이즈 이방성 필름의 산란형 편광판과의 차이이다. 산란형 편광판의 경우, 투과율의 차이가 클수록 바람직하지만 이러한 필름은 차이가 작은 것이 바람직하고, 수학식 8-1이 바람직하며, 이상적으로는 수학식 8-2이다.

1 ≤TTmax/TTmin ≤1.5

TTmax = TTmin

또한, 상기한 필름은 투과율이 높은 것이 특징이다. 산란축의 전광 투과율이 TTmin, 투과축의 전광 투과율이 TTmax인 경우, 수학식 9가 바람직하다.

(TTmax + TTmin)/2 ≥70(%)

보다 바람직하게는 수학식 9-1이다.

(TTmax + TTmin)/2 ≥80(%)

이들 조건을 만족시키는 상기한 필름은 편광의 진동 방향에 따라 산란 효율이 크게 상이하지만 산란이 주로 전방 산란이므로 전광선 투과량은 편광면에 따른 영향을 받지 않는다. 즉, 투과축은 물론, 산란축 방향에서도 후방 산란성이 낮은 필름이다.

이러한 점에서 본 발명의 헤이즈 이방성 필름은 이른바 산란형 편광 필름과 특성이 상이하다. 즉, 본 발명의 헤이즈 이방성 필름은 산란축 방향의 직선 편광을 이용하므로 산란축 방향의 투과율 TTmin은 상기한 바와 같이 오히려 큰 편이 바람직하며 이상적으로는 TTmax = TTmin 내지 100%이다. 즉, 산란축 방향은 산란의 정도를 나타내는 헤이즈 값 H가 클수록 바람직하며 당해 산란은 후방 산란이 아닌 전방에서 산란되어 투과율을 저하시키지 않는 것이 바람직하다.

이와 동일하게 하여 본 발명에 따르면 표면에 수직하게 입사된 직선 편광의 진동 방향에 따라 헤이즈 값이 상이하며 그리고 수학식 2 및 수학식 8을 만족시키는 헤이즈 이방성 층을 갖는 중합체 필름을 1진동 방향의 직선 편광을 주로 산란시키고 도광체로부터 출사하기 위해 당해 도광체를 구성하는 투명 매체의 표면에 점착층을 개재시켜 접하여 사용한다.

수학식 2

Hmax/Hmin ≥1.05

수학식 8

1 ≤TTmax/TTmin ≤2

위의 수학식 2 및 8에서,

Hmax는 헤이즈가 가장 큰 방향에서의 헤이즈 값이고,

Hmin은 헤이즈가 가장 작은 방향에서의 헤이즈 값이다.

헤이즈 값은 직선 편광을 입사광으로 하는 경우에 수학식 1이 제공된다.

수학식 1

H(%)= DF/TT ×100

위의 수학식 1에서,

DF는 확산 광 투과율이고,

TT는 전광 투과율이며,

TTmax는 헤이즈가 가장 작은 방향에서의 전광 투과율이고,

TTmin은 헤이즈가 가장 큰 방향에서의 전광 투과율이다.

또한 본 발명의 광원 장치는 상기한 원리에 근거하여 출사하는 1편광의 편광도 δ(%)가 높은 편광 면광원으로 된다.

여기서 이러한 편광도 δ(%)는 수학식 7에 의해 산출할 수 있다.

편광도 δ(%) = {(최대 휘도 - 최소 휘도)/(최대 휘도 + 최소 휘도)} ×100

삭제

최대 휘도는, 면 내에서 편광판을 회전시키는 경우, 휘도가 최대로 되는 위치에서의 휘도이고, 최소 휘도는 휘도가 최저로 되는 위치에서의 휘도이다. 본 발명에 따르면, 25% 이상, 바람직하게는 35% 이상인 높은 편광도 δ(%)를 얻을 수 있다.

본 발명의 광원 장치의 1실시 형태로서는 투명 매체로 이루어진 말단면 입사형의 도광판, 당해 도광판의 광 출사면과 반대측에 설치된 반사판 및 도광판의 말단면에 장착된 봉상의 광원 램프을 주요한 구성 요소로 하는 면광원 장치이며 도광판의 적어도 한면에는 직선 편광의 진동 방향에 따라 헤이즈 값이 상이한 헤이즈 이방성 층을 갖는 것에 의해 당해 도광판 중을 전송하는 비편광광 중에서 당해 헤이즈 이방성 층의 헤이즈 값이 가장 큰 방향(산란축)과 평행한 직선 편광을 산란에 의해 출사시킨 편광성 면광원 장치이다. 당해 헤이즈 이방성 층으로서는 점착층을 개재시켜 투명 매체의 표면에 붙이는 헤이즈 이방성 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 투명 매체로 이루어지고, 광원으로부터 광이 입사될 수 있는 말단면을 가지며 또한 헤이즈 이방성 층을 갖는 도광체가 제공된다(여기서 헤이즈 값은 상기 정의와 동일하다).

또한 본 발명에 따르면 투명 매체로 이루어지고, 광원으로부터 광이 입사될 수 있는 말단면을 가지며 또한 한쪽 면을 광 출사면으로 하는 마주보는 2개의 면을 갖는 도광체가며 1진동 방향의 직선 편광을 주로 산란하여 출사되며 투과광 및 당해 1진동 방향 이외에 다른 진동 방향의 직선 편광을 거의 출사하지 않는 특성을 갖는 도광체가 제공된다.

또한 본 발명에 따르면 상기한 도광체를 구성요소로 하는 액정 표시소자용으로 적합한 광원 장치가 제공된다.

또한 본 발명에 따르면 투명 매체로 이루어지고 비편광광을 전송하는 도광체에 직선 편광의 진동 방향에 따라 헤이즈 값이 상이한 헤이즈 이방성 층을 설치함으로써 도광체 중을 전송하는 비편광광 중에서 당해 헤이즈 이방성 층의 헤이즈 값이 큰 진동 방향의 직선 편광을 산란시켜 출사시킨 편광 분리방법이 제공된다.

본 발명의 광원 장치는 헤이즈 이방성 층의 설치 방향에 관계없이 항상 헤이즈가 높은 방향(산란축 방향)으로 전계의 진동면을 갖는 직선 편광을 선택적으로 출사시킬 수 있다. 이러한 점에서 국제 공개특허공보 제W0 97/32222호, 일본 공개특허공보 제(평)8-76114호 및 제(평)9-297204호에 기재된 방법과 본질적으로 상이하며, 얻어지는 직선 편광의 진동면이 9O°어긋나는 것은 하기 실시예 3 내지 5 및 비교 실시예 3 내지 5의 기재 사항으로부터 분명하다.

본 발명의 광원 장치를 액정 표시장치의 백 라이트로 사용하여, 콘트라스트가 높으면서 소비 전력이 낮은 액정 표시장치를 제조할 수 있다. 광원 장치로부터 출사되는 편광의 편광축과 2색성 편광판의 편광축을 일치시킴으로써 광원 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 광원 장치는 이방성의 광산란성 필름을 사용함으로써 중합체 비드 첨가 또는 도포된 산란성 필름을 사용하는 경우에 일어나는 편광 해소가 일어나며 직선 편광이 비편광상태로 되는 것 같은 편광을 혼란시키지 않고 출사하는 광의 출사방향을 정면 방향으로 보정할 수 있다. 여기서, 이방성의 산란성 필름은 광의 입사각도에 따라 광의 산란성이 변화되는 특징을 갖는 필름을 가리킨다. 이러한 필름에는, 예를 들면, 국제 공개특허공보 제WO 98/05984호에 기재되어 있는 다공성 배향 필름이 있다. 이러한 이방성의 산란성 필름은 도광체의 광 출사면 측(헤이즈이방성 필름의 광 출사면 측과 등일함)에 설치하는 것이 보다 바람직하다.

또한 본 발명의 광원 장치는 새로운 출사 방향의 보정 및 휘도 향상을 목적하여 이른바 프리즘 시트를 병용할 수 있다. 이 경우, 편광을 유지시키기 위해 프리즘 시트 자체의 리타데이션(retardation)이 낮은 것이 바람직하다.

실시예로서 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.

1. 유리전이온도(Tg)는 TA 인스트루먼트(TA Instruments)에서 제조한 DSC 2920 모듈레이티드 DSC(DSC 2920 Modulated DSC)를 사용하여 승온속도 10℃/min으로 측정하였다.

2. 중량 평균 분자량은 염화메틸렌에 용해시키고, TSK-gel G2000H를 컬럼으로 사용하여 유속 1ml/초에서 GPC법으로 측정하였다.

3. 헤이즈 값과 전광 투과율은 니혼덴쇼쿠고교(주)에서 제조한 디지털 탁도계 NDH-20D(Digital Haze Meter NDH-20D)를 사용하고, 입사광 측에 편광판을 설치하여 필름면에 수직하게 편광을 입사시켜 측정하였다. MD 방향으로 전계의 진동면을 갖는 직선 편광을 입사광으로서 측정하는 경우를 HMD, TD 방향으로 전계의 진동면을 갖는 직선 편광을 입사광으로서 측정한 경우를 HTD로 하였다. 또한 HMD = Hmax, HTD = Hmin으로 하였다. 또한 MD 방향의 편광 입사시 투과율을 TTmin, TD 방향의 편광 입사시 전광 투과율을 TTmax로 하였다. 여기서, MD는 기계 방향(Machine Direction)이고 TD는 횡단 방향(Transverse Direction)이다.

4. 굴절률은 (주)아타고(ATAG0 Co., LTD.)에서 제조한 아베 굴절률계 2-T(ATAG0 abbe refractometer 2-T)를 사용하여 측정하였다.

5. 휘도는 휘도계[미놀타 카메라(주)(MIN0LTA Co., LTD.)에서 제조한 LS-110(Luminance meter LS-110)]를 사용하여 측정하였다. 도광판의 광 출사면(필름 설치면) 위에 편광판을 설치하고 당해 편광판을 회전시키면서 광 출사면으로부터 나오는 편광 휘도를 측정하여, 당해 휘도로부터 편광도를 수학식 7을 사용하여 계산하였다.

수학식 7

위의 수학식 7에서,

면 내에서 편광판을 회전시키는 경우, 최대 휘도는 휘도가 최대로 되는 위치(각도)에서의 휘도이며,

최소 휘도는 휘도가 최저로 되는 위치(각도)에서의 휘도이다.

6. 중합체 중에 분산되어 있는 섬 모양의 중합체의 평균 직경은 레이저텍(주)(Lasertec Corporation)에서 제조한 실시간 주사 레이저 현미경 1LM 21D(Real Time Scanning Laser Microscope 1LM 21D)를 사용하여 측정하였다.

7. 사용한 중합체는 다음과 같다.

(1) 데이진(주)에서 제조한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), Tg = 75℃

(2) 데이진(주)에서 제조한 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), Tg = 118℃

(3) 폴리비닐 알콜(PVA); 구라레(주)에서 제조한 「PVA-117」, Tg = 70℃

(4) 폴리에스테르 카보네이트(PEC);

화학식 1 및 화학식 2의 구조를 갖는 폴리에스테르 카보네이트,

중량 평균 분자량 = 200,000, Tg = 162℃

(5) 폴리카보네이트(PC); 데이진카세이(주)에서 제조한 판라이트「C-14OO」, Tg = 155℃

(6) 폴리스티렌(PSt); 덴키가가쿠고교(주)(Denki Kagaku Kogyo K.K.)에서 제조한 「덴카스티롤」, Tg = 90℃

[합성예 1]

스티렌 단량체 83중량부와 메틸 메타크릴레이트(단량체) 20중량부를 THF 50중량부에 용해시키고, 반응 개시제로서 과산화벤조일 0.2중량부를 가하여 90℃에서 8시간 동안 반응시켰다. 반응 종료후에 반응액에 THF를 가하여 희석한 다음, 이것을 메탄올 속에 주입하여 생성물을 재침전시켰다. 또한 이러한 생성물을 여과로 회수하여 건조시켰다. 수득된 공중합체의 굴절률은 1.572이고 Tg는 102℃이었다.

[합성예 2]

스티렌 단량체가 77중량부이고, 메틸 메타크릴레이트가 26중량부임을 제외하고 합성예 1과 동일한 방법으로 공중합체를 생성하였다. 수득된 공중합체의 굴절률은 1.564이고 Tg는 103℃이었다.

[실시예 1]

PET에 첨가제로 구형 규소 산화물[(주)니폰쇼쿠바이(Nippon Shokubai Co., Ltd.)에서 제조한 시보스타 KE-E30]을 0.15중량% 가하고 혼련 압출하여 필름을 제조하였다. 당해 필름을 100℃에서 3.6배로 1축 연신하여 두께 55㎛의 연신 필름을 수득하였다. 당해 필름의 헤이즈 값 및 광선 투과율을 측정하였다.

상기 1축 연신 필름을 점착제[소켄가가쿠(주)에서 제조한「SK 다인」1811L]를 사용하여 8Omm ×80mm ×2mm의 아크릴판의 상면에 붙여서, 도광판으로 하였다. 점착층의 두께는 2㎛이었다. 이어서 도 1에 도시된 바와 같이, 관 직경이 3mm이고, 관 길이가 100mm이며, 중심 휘도가 1만cd/m²인 실린더형 광원 램프(냉음극관)를 광을 입사시킨 도광판의 말단면에 장착하였다. 이때에 냉음극관의 길이 방향과 접착된 상기 필름의 MD 방향이 평행하게 되도록 하였다. 또한 광원 램프의 도광판에 대면하고 있지 않은 부분과 도광판의 광입사면 이외의 말단면 및 도광판의 광 출사면인 필름설치면의 반대면을 알루미늄 증착 필름으로 피복하였다.

이와 같은 방법으로 제조한 면광원 장치를 사용하여 휘도를 측정해서 편광도를 수득하였다. 측정결과를 표 1과 표 2에 기재하였다.

[실시예 2]

1축 연신 배율이 4.0배임을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 결과를 표 1과 표 2에 기재하였다.

[실시예 3]

PET에 첨가제를 가하지 않고 필름을 제조하고, 100℃에서 3.O배로 1축 연신 하여 두께 55㎛의 연신 필름을 수득함을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 평가하였다.

[실시예 4]

첨가제로서 구형 실리카를 4Oppm첨가하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 혼련 압출 필름을 제조하였다. 이러한 필름을 145℃에서 4.O배로 1축 연신하여 두께가 75㎛인 연신 필름을 수득하였다. 결과를 표 1과 표 2에 기재하였다.

[실시예 5]

첨가제를 가하지 않음을 제외하고, 실시예 3과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다. 제조한 필름의 두께는 75㎛이었다. 결과를 표 1과 표 2에 기재하였다.

[실시예 6]

연신 배율이 3.6배임을 제외하고, 실시예 5과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다. 제조한 필름의 두께는 55㎛이었다. 결과를 표 1과 표 2에 기재하였다.

[실시예 7]

PVA 10중량부를 물 90중량부에 가열 용해한 용액에 액정(머크사에서 제조한 BLO36) 1중량부를 가하고, 균질화제를 사용하여 분산시켰다. 당해 분산용액을, 지지체로서 폴리카보네트 필름 위에 캐스팅하였다. 이것을 60℃로 건조시키고, 후속적으로 130℃로 1분간 열처리를 행한 다음, 폴리카보네이트 필름로부터 필름을 박리하였다. 이 필름을 110℃에서 5배로 1축 연신하여 두께가 43㎛인 연신 필름을 수득하였다. 이 필름에 관해서 실시예 1와 같게 헤이즈 값, 광선 투과율 및 편광도를 수득하였다. 또한, MD 방향에서의 액정 성분의 굴절률을 n1_MD, PVA의 굴절률을 n2_MD, TD 방향에서의 액정 성분의 굴절률을 n1_TD 및 PVA의 굴절률을 n2_TD로 하여 굴절률을 수득하였다. 결과를 표 1과 표 2에 기재하였다.

[실시예 8]

액정이 2중량부임을 제외하고, 실시예 7과 동일하게 하여 필름을 제조하였다. 이러한 필름을 110℃에서 6배로 1축 연신하여 두께가 74㎛인 연신 필름을 수득하였다. 이러한 연신 필름에 관해서 실시예 5와 동일한 방법으로 평가하였다.

[실시예 9]

합성예 1에서 합성한 공중합체 10중량부와 PEC 90중량부를 염화메틸렌 600중량부에 용해시키고, 이것을 유리판 위에 캐스팅한 다음, 건조시켜 필름을 제조하였다. 수득된 필름을 190℃에서 2.O배로 1축 연신하였다. 이러한 연신 필름에 관해서 실시예 1과 동일하게 헤이즈 값, 광선 투과율 및 편광도를 수득하였다.

또한 이러한 연신 필름에 관해서 MD 방향에서 공중합체의 굴절률을 n1_MD, PEC의 굴절률을 n2_MD, TD 방향서 공중합체의 굴절률을 n1_TD 및 PEC의 굴절률을 n2_TD로 하여 굴절률을 측정하였다. 결과를 표 1과 표 2에 기재하였다.

[실시예 10]

공중합체가 5중량부이고, PEC가 95중량부임을 제외하고, 실시예 9와 동일한 방법으로 실시하여 연신 필름을 수득하였다. 결과를 표 1과 표 2에 기재하였다.

[실시예 11]

공중합체가 1중량부이고, PEC가 99중량부임을 제외하고, 실시예 9와 동일한 방법으로 실시하여 연신 필름을 수득하였다. 결과를 표 1과 표 2에 기재하였다.

[실시예 12]

합성예 2에서 중합한 공중합체 5중량부 및 PC 95중량부를 염화메틸렌 400중량부에 용해시키고, 이것을 유리판 위에 캐스팅한 다음, 건조시켜 필름을 제조하였다. 이러한 필름을 180℃에서 1.75배로 1축 연신하였다. 이러한 연신 필름을 사용하여 상기와 동일한 헤이즈 값, 광선 투과율, 편광도, 굴절률을 수득하였다. 또한 이러한 연신 필름에 관해서 MD 방향에서의 공중합체의 굴절률을 n1_MD, PC의 굴절률을 n2_MD, TD 방향에서의 공중합체의 굴절률을 n1_TD, PC의 굴절률을 n2_TD로 하였다.

[실시예 13]

공중합체가 1중량부이고, PC가 99중량부임을 제외하고, 실시예 12와 동일한 방법으로 실시하였다.

[실시예 14]

PSt 10중량부 및 PEN 90중량부를 (주)이케가이(Ikegai Corp) 제품, 2축 압출 혼련기 PCM-30을 사용하여 300℃에서 용융 혼련하여 필름을 제조하였다. 수득된 필름을 130℃에서 1cm/초의 속도에서 5배로 1축 연신하여 연신 필름을 제조하였다. 이러한 연신 필름을 사용하여 상기와 동일하게 헤이즈 값, 광선 투과율, 편광도, 굴절률을 수득하였다. 또한 MD 방향에서 PSt의 굴절률을 n1_MD, PEN의 굴절률을 n2_MD, TD 방향에서 PSt의 굴절률을 n1_TD 및 PEN의 굴절률을 n2_TD로 하였다. 결과를 표 1과 표 2에 기재하였다.

[실시예 15]

PSt가 5중량부이고, PEN가 95중량부임을 제외하고, 실시예 14와 동일한 방법으로 실시하였다.

[실시예 16]

실시예 2에서 수득된 필름에 관해서 편광판을 15도 각도로 회전시켜 당해 필름으로부터 출사하는 정면 휘도를 측정하였다. 도 6에 이의 프로파일을 기재하였다.

[실시예 17, 18]

필름의 MD 방향이 냉음극관과 45도(실시예 17) 및 90도(실시예 18)임을 제외하고, 실시예 16와 동일한 방법으로 휘도를 측정하였다.

[실시예 19]

실시예 5에서 수득된 필름에 대해, 실시예 16과 동일한 방법으로 정면 휘도를 측정하였다. 도 6에 이의 프로파일을 기재하였다.

[실시예 20, 21]

필름의 MD 방향이 냉음극관과 45도(실시예 20) 및 90도(실시예 21)임을 제외하고, 실시예 19와 동일한 방법으로 휘도를 측정하였다.

[비교 실시예 1]

실시예 1에서 사용하는 아크릴판의 도광판에 대해 실시예 1와 동일한 방법으로 출사 광의 편광도를 측정하였다. 결과를 표 1에 기재하였다.

[비교 실시예 2]

PC를 180℃에서 1.75배로 1축 연신한 필름에 관해서 실시예 1와 동일한 방법으로 출사된 광의 편광도를 측정하였다. 결과를 표 1에 기재하였다.

[비교 실시예 3]

실시예 5에서 수득된 연신 필름을 도트 패턴 부착의 시판하는 말단면 입사형 백 라이트 도광판 위에 붙이지 않고 단순하게 설치하고 산란형 편광판으로서 사용하여 상기와 동일하게 평가하였다. 편광도를 표 1에 기재하였다. 이 경우, 실시예 5의 경우와 비교하여 편광면이 90^o어긋나 있었다. 이에 따라 종래의 산란형 편광판과 본 발명의 경우와는 편광 분리의 원리가 전혀 다른 것으로 나타났다. 또한 동일한 필름을 사용하는 실시예 7과 비교하여 편광도가 매우 낮아졌다. 이 경우, 도광판과 필름의 사이에 공기층이 개재하는 것이 본 발명과 상이한 원인이었다.

[비교 실시예 4]

실시예 14에서 제조한 필름을 도트 패턴 부착의 시판하는 말단면 입사형 백 라이트 도광판에 붙이지 않고 설치하여 산란형 편광판으로서 사용하였다. 이 경우에도 비교 실시예 3과 동일한 결과이며 실시예 14의 경우와 비교하여 편광면이 90^o어긋나 있었다.

[비교 실시예 5]

실시예 7의 필름에 광선을 수직하게 입사시킨 경우의 편광도를 측정하였다. 이 결과, 얻어지는 직선 편광은 실시예 7의 경우에 직선 편광과 편광축이 90^o어긋나 있었다. 또한 비교 실시예 3의 직선 편광과 평행하였다.

상기와 같이 본 발명의 광원 장치는 통상적인 말단면 입사형 광원 장치의 도광체가 헤이즈 이방성 층을 갖는 것에 의해 비편광광을 편광으로 효율적으로 변환하여 출사할 수 있다. 또한 본 발명의 광원 장치를 액정 표시장치에 적용하는 경우, 이러한 광원 장치의 편광축과 당해 광원 장치의 액정 셀측에 설치된 2색성 편광판의 편광축을 일치시킴으로써 광 이용 효율을 높일 수 있으며 이에 따라 콘트라스트가 높은 액정 표시장치를 제공할 수 있다.

Claims

투명 매체로 이루어지고, 광원으로부터 광이 입사될 수 있는 말단면, 한쪽 면을 광 출사면으로 하는 마주보는 2개의 면 및 헤이즈 이방성 층을 갖는 도광체(i)[여기서, 헤이즈 값은 직선 편광을 입사광으로 하는 경우, 수학식 1로 표현된다], 도광체의 말단면에 설치된 광원(ⅱ) 및 도광체의 광 출사면의 반대면 측에 설치된 반사판(ⅲ)으로 이루어진 광원 장치(Ⅰ)와

헤이즈 이방성 층에서 헤이즈 값이 최대인 방향과 편광축이 평행하게 되도록 도광체의 광 출사면 측에 설치된 편광판(Ⅱ)으로 이루어진 액정 표시소자.

수학식 1

H(%)= DF/TT ×100

위의 수학식 1에서,

DF는 확산광 투과율이고,

TT는 전광 투과율이다.
제1항에 있어서, 광원 장치가, 헤이즈 이방성 층에서 헤이즈 값이 최대인 방향과 평행한 진동면을 갖는 직선 편광을 주로 출사하는 액정 표시소자.
제1항에 있어서, 광원 장치가, 1진동 방향의 직선 편광을 주로 산란시키고 출사하며, 1진동 방향 이외의 진동 방향의 직선 편광을 거의 출사하지 않는 특성을 갖는 액정 표시소자.
제1항에 있어서, 헤이즈 이방성 층이 수학식 2를 만족시키는 중합체 필름으로 이루어지고, 당해 중합체 필름이 점착층을 개재하여 투명 매체의 표면과 접하고 있는 액정 표시소자.

수학식 2

Hmax/Hmin ≥1.05

위의 수학식 2에서,

Hmax는 헤이즈가 가장 큰 방향에서의 헤이즈 값이고,

Hmin은 헤이즈가 가장 작은 방향에서의 헤이즈 값이다.
제1항에 있어서, 헤이즈 이방성 층이 도광체의 광 출사면에 설치되어 있는 액정 표시소자.
투명 매체로 이루어지고, 광원으로부터 광이 입사될 수 있는 말단면, 한쪽 면을 광 출사면으로 하는 마주보는 2개의 면 및 헤이즈 이방성 층을 갖는 도광체(ⅰ)[여기서, 헤이즈 값은 직선 편광을 입사광으로 하는 경우, 수학식 1로 표현된다]와 도광체의 말단면에 설치된 광원(ⅱ)으로 이루어진 광원 장치.

수학식 1

H(%)= DF/TT ×100

위의 수학식 1에서,

DF는 확산광 투과율이고,

TT는 전광 투과율이다.
제6항에 있어서, 헤이즈 이방성 층의 헤이즈 값이 최대인 방향과 평행한 진동면을 갖는 직선 편광을 주로 출사하는 광원 장치.
제6항에 있어서, 헤이즈 이방성 층이 수학식 2를 만족시키는 중합체 필름으로 이루어지고, 당해 중합체 필름이 점착층을 개재하여 투명 매체의 표면과 접하고 있는 광원 장치.

수학식 2

Hmax/Hmin ≥1.05

위의 수학식 2에서,

Hmax는 헤이즈가 가장 큰 방향에서의 헤이즈 값이고,

Hmin은 헤이즈가 가장 작은 방향에서의 헤이즈 값이다.
제6항에 있어서, 1진동 방향의 직선 편광을 주로 산란시키고 출사하며, 1진동 방향 이외의 진동 방향의 직선 편광을 거의 출사하지 않는 특성을 갖는 광원 장치.
1진동 방향의 직선 편광을 주로 산란시키고 출사하고 실질적으로 투과광은 출사하지 않는 광원 장치로서,

투명 매체로 이루어지고, 광원으로부터 광이 입사될 수 있는 말단면, 한쪽 면을 광 출사면으로 하는 마주보는 2개의 면 및 헤이즈 이방성 층을 갖는 도광판(ⅰ)[여기서, 헤이즈 값은 직선 편광을 입사광으로 하는 경우, 수학식 1로 표현되고, 헤이즈 이방성 층은 점착층을 개재하여 투명 매체의 표면과 접하고 있는 중합체 필름으로 이루어지며 수학식 2를 만족시킨다],

도광판의 말단면에 설치된 광원(ⅱ) 및

도광판의 광 출사면의 반대면 측에 설치된 반사판(ⅲ)으로 이루어진 광원 장치.

수학식 1

H(%)= DF/TT ×100

위의 수학식 1에서,

DF는 확산 광 투과율이고,

TT는 전광 투과율이다.

수학식 2

Hmax/Hmin ≥1.05

위의 수학식 2에서,

Hmax는 헤이즈가 가장 큰 방향에서의 헤이즈 값이고,

Hmin은 헤이즈가 가장 작은 방향에서의 헤이즈 값이다.
투명 매체로 이루어지고, 광원으로부터 광이 입사될 수 있는 말단면, 및 한쪽 면을 광 출사면으로 하는 마주보는 2개의 면을 갖는 도광체로서,

1진동 방향의 직선 편광을 주로 산란시키고 출사하고, 당해 1진동 방향 이외의 진동 방향의 직선 편광을 거의 출사하지 않는 특성을 갖는 도광체(ⅰ),

도광체의 말단면에 설치된 광원(ⅱ) 및

도광체의 광 출사면의 반대면 측에 설치된 반사판(ⅲ)으로 이루어진 광원 장치.
투명 매체로 이루어지고, 광원으로부터 광이 입사될 수 있는 말단면과 헤이즈 이방성 층을 갖는 도광체[여기서, 헤이즈 값은 직선 편광을 입사광으로 하는 경우, 수학식 1로 표현된다].

수학식 1

H(%)= DF/TT ×100

위의 수학식 1에서,

DF는 확산 광 투과율이고,

TT는 전광 투과율이다.
제12항에 있어서, 헤이즈 이방성 층이 수학식 2를 만족시키는 도광체.

수학식 2

Hmax/Hmin ≥1.05

위의 수학식 2에서,

Hmax는 헤이즈가 가장 큰 방향에서의 헤이즈 값이고,

Hmin은 헤이즈가 가장 작은 방향에서의 헤이즈 값이다.
제12항에 있어서, 헤이즈 이방성 층이 중합체 필름으로 이루어지고, 중합체 필름이 점착층을 개재하여 투명 매체의 표면과 접하고 있는 도광체.
제14항에 있어서, 중합체 필름이 결정성 중합체의 배향 필름인 도광체.
제15항에 있어서, 결정성 중합체가 폴리에스테르인 도광체.
제14항에 있어서, 중합체 필름이, 액정 B가 분산된 중합체 A로 이루어지고, 특정한 직선 편광에 대하여 수학식 3을 만족시키는 배향 필름인 도광체.

수학식 3

│n1_A - n1_B│< 0.02 및 │n2_A - n2_B│> 0.02

위의 수학식 3에서,

n1_A 및 n1_B는 각각 독립적으로 특정 방향의 직선 편광에 대한 중합체 A와 액정 B의 굴절률이고,

n2_A 및 n2_B는 각각 독립적으로 직선 편광과 직교하는 방향의 직선 편광에 대한 중합체 A와 액정 B의 굴절률이다.
제14항에 있어서, 중합체 필름이 투명한 중합체 C 99.9 내지 50중량%와, 중합체 C와 실질적으로 비상용성인 투명한 중합체 D 0.1 내지 50중량%를 포함하는 수지 조성물로 이루어지고, 특정한 직선 편광에 대하여 수학식 4를 만족시키는 배향 필름인 도광체.

수학식 4

│n1_C- n1_D│< 0.02 및 │n2_C- n2_D│> 0.02

위의 수학식 4에서,

n1_C및 n1_D는 각각 독립적으로 특정 방향의 직선 편광에 대한 중합체 C와 중합체 D의 굴절률이고,

n2_C및 n2_D는 각각 독립적으로 직선 편광과 직교하는 방향의 직선 편광에 대한 중합체 C와 중합체 D의 굴절률이다.
제18항에 있어서, 중합체 C가 폴리에스테르, 폴리카보네이트 및 폴리에스테르 카보네이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 중합체인 도광체.
제18항에 있어서, 중합체 필름이, 중합체 C로 이루어진 매트릭스의 바다 속에 평균 직경이 0.4 내지 400㎛인 중합체 D가 섬 형태로 분산된 구조인 도광체.
제18항에 있어서, 중합체 C와 중합체 D가 수학식 5를 만족시키는 도광체.

수학식 5

Tg_C > Tg_D

위의 수학식 5에서,

Tg_C 및 Tg_D는 각각 중합체 C와 중합체 D의 유리전이온도이다.
제21항에 있어서, 중합체 C와 중합체 D가 수학식 5-2를 만족시키는 도광체.

수학식 5-2

250℃> Tg_C > Tg_D + 10℃> 50℃

위의 수학식 5-2에서,

Tg_C 및 Tg_D는 각각 중합체 C와 중합체 D의 유리전이온도이다.
제14항에 있어서, 중합체 필름이 투명한 충전제를 1ppm 내지 30중량% 함유하는 중합체 E로 이루어지고, 특정한 직선 편광에 대하여 수학식 6을 만족시키는 필름인 도광체.

수학식 6

│n1_E- n1_F│< 0.02 및 │n2_E- n2_F│> 0.02

위의 수학식 6에서,

n1_E및 n1_F는 각각 독립적으로 특정 방향의 직선 편광에 대한 중합체 E와 충전제 F의 굴절률이며,

n2_E및 n2_F는 각각 독립적으로 직선 편광과 직교하는 방향의 직선 편광에 대한 중합체 E와 충전제 F의 굴절률이다.
제23항에 있어서, 중합체가 폴리에스테르인 도광체.
제12항에 있어서, 수학식 7에 따라 산출한, 출사하는 편광의 편광도 δ(%)가 25% 이상인 도광체.

수학식 7

편광도 δ(%) = {(최대 휘도 - 최소 휘도)/(최대 휘도 + 최소 휘도)} ×100

위의 수학식 7에서,

최대 휘도는 면 내에서 편광판을 회전시키는 경우 휘도가 최대인 위치에서의 휘도이고,

최소 휘도는 휘도가 최저인 위치에서의 휘도이다.
제12항에 있어서, 말단면에서 입사된 광을, 헤이즈 이방성 층에서 헤이즈 값이 최대인 방향과 평행한 진동면을 갖는 1진동 방향의 직선 편광으로서 출사하며, 1진동 방향 이외의 진동 방향의 직선 편광은 거의 출사하지 않는 특성을 갖는 도광체.
투명 매체로 이루어지고, 광원으로부터 광이 입사될 수 있는 말단면, 및 한쪽 면을 광 출사면으로 하는 마주보는 2개의 면을 갖는 도광체로서,

1진동 방향의 직선 편광을 주로 산란시키고 출사하며, 1진동 방향 이외의 진동 방향의 직선 편광은 거의 출사하지 않는 특성을 갖는 도광체.
도광체를 구성하는 투명 매체의 표면에 점착층을 개재하여 접하고 있는 상태인, 수학식 2와 수학식 8을 만족시키는 헤이즈 이방성 층을 갖는 중합체 필름으로서, 1진동 방향의 직선 편광을 주로 산란시키고 도광체로부터 출사시키기 위한 중합체 필름.

수학식 2

Hmax/Hmin ≥1.05

수학식 8

1 ≤TTmax/TTmin ≤2

위의 수학식 2 및 8에서,

Hmax는 헤이즈가 가장 큰 방향에서의 헤이즈 값이고,

Hmin은 헤이즈가 가장 작은 방향에서의 헤이즈 값이며, 헤이즈 값은, 직선 편광을 입사광으로 하는 경우, 수학식 1로 표현되며,

TTmax는 헤이즈가 가장 작은 방향에서의 전광 투과율이고,

TTmin은 헤이즈가 가장 큰 방향에서의 전광 투과율이다.

수학식 1

H(%)= DF/TT ×100

위의 수학식 1에서,

DF는 확산 광 투과율이고,

TT는 전광 투과율이다.
하기 수학식 1 및 2를 만족시키는 중합체 필름으로서, 투명한 충전제를 1ppm 내지 30중량% 함유하며 특정한 직선 편광에 대하여 하기 수학식 6을 만족시키는 중합체E로 이루어지는 중합체 필름을 포함하는 헤이즈 이방성 층[여기서, 헤이즈 값은 직선 편광을 입사광으로 하는 경우, 수학식 1로 표현된다].

수학식 1

H(%)= DF/TT ×100

위의 수학식 1에서,

DF는 확산 광 투과율이고,

TT는 전광 투과율이다.

수학식 2

Hmax/Hmin ≥1.05

위의 수학식 2에서,

Hmax는 헤이즈가 가장 큰 방향에서의 헤이즈 값이고,

Hmin은 헤이즈가 가장 작은 방향에서의 헤이즈 값이다.

수학식 6

│n1_E- n1_F│< 0.02 및 │n2_E - n2_F│> 0.02

위의 수학식 6에서,

n1_E및 n1_F는 각각 독립적으로 특정 방향의 직선 편광에 대한 중합체 E와 충전제 F의 굴절률이며

n2_E및 n2_F는 각각 독립적으로 직선 편광과 직교하는 방향의 직선 편광에 대한 중합체 E와 충전제 F의 굴절률이다.
제29항에 있어서, 중합체 필름이 결정성 중합체의 배향된 필름인 헤이즈 이방성 층.
제30항에 있어서, 결정성 중합체가 폴리에스테르인 헤이즈 이방성 층.