TWI404981B - 光學調變物件 - Google Patents

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TWI404981B
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Deog-Jae Jo
Jin-Soo Kim
Do-Hyun Kim
In-Young Yang
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Woongjin Chemical Co Ltd
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Description

光學調變物件
本發明關於一種光學調變物件，特別係關於一種光學調變物件，其中在一基質中存在具有兩個或更多的紡紗核心之雙折射海島紗，其可顯著地降低生產成本並明顯地增加輝度。
光學調變物件包含一內含物，其散布在一連續基質中，其為本技藝所熟知，並廣為利用於需要光學調變的多種光學裝置及液晶顯示器等當中。藉由調變內含物的特性，一預定範圍的反射性及穿透性可被賦予光學調變物件。這些特性包括在一物件中相對於一波長的內含物之大小、內含物之形狀與排列、內含物之體積比例及沿著三個長方軸連續設置之物件與基質之間折射率中的失配程度等。
常用的吸收式偏光片包含有無機區塊的串鏈，其中含有設置於一聚合物基質中的吸光性碘做為其內含物。這種膜吸收根據其平行於區塊的碘串鏈設置的電場向量進行極化的光線，並傳送與該等區塊垂直極化的光線。因為碘串鏈具有兩個或更多小於可見光波長的維度(dimension)，且每個光線波長的立方體具有大量的串鏈，故該光學調變物件與鏡面(反射鏡)具有相同的光學性質，且通過該光學調變物件的擴散性穿透或來自該光學調變物件表面的擴散性反射非常輕微。類似於大多數其它市場上可取得之光學調變物件(請參見第1圖)，這種光學調變物件係基於極化光線的選擇性吸收及反射。
填入有呈現不同性質之無機內含物的光學調變物件，可提供不同的光學穿透性及反射性。例如，具有大於可見光波長之兩個或更多維度(dimension)的雲母片可被加入到一聚合物膜及塗料中以增加其金屬光澤。藉由設計該等薄片存在於該膜的平面中，可於反射行為中加入強烈的方向相依性。
使用這些效果可以製造出在一特定觀察角度具有高反射性，而在其它觀察角度具有穿透性之螢幕保護層(safe screen)。依據入射光線的排列狀態來呈現顏色(選擇性規則反射)之大薄片被加入到膜當中，以提供反射(relfection/tampering)的證據。為此目的，存在於該等膜之內的薄片應均勻地設置。
但是，由填有無機內含物之聚合物所生產的光學膜具有多項缺點。通常無機粒子與聚合物基質之間的附著性很差。因此，當交替對該基質施加應力或變形時，光學調變物件之光學性質即會劣化。此係因為該基質與該內含物之間的結合被破壞，且硬質的無機內含物會被破碎。此外，在設置無機內含物的製程中會需要其它的考量，因此使得生產製程複雜化。
但是，構成習知的光學調變物件之基質與插入到其中的內含物皆為光學等向性，因此其缺點在於造成光學調變效率的降低。當雙折射纖維設置在一基質中時，自一光源發射的光線會於該雙折射纖維與該等向性基質之間的雙折射界面上被反射、散射及折射，因此引致光學調變並改善輝度。但是，一般的雙折射纖維之好處在於低生產成本與高光學調變效率，但缺點在於不能夠改善輝度到所要的程度，且不適合應用到工業領域，不如習知包含內含物之光學調變物件。
因此，本發明係基於以上的問題而開發出來，目的之一在於提供一種包含雙折射海島紗的光學調變物件及其製造方法，其被設計來防止島部的聚集，因此可最大化光學調變效率。
依據本發明，上述及其它的目的可藉由此種光學調變物件之提供而達成，其包括：一基質；及設置在該基質中的雙折射海島紗，其中該海島紗包括基於兩個或更多的紡紗核心而群組化的島部。
該等紡紗核心可以包括一標準紡紗核心，設置在該雙折射海島紗的中央，及複數周邊紡紗核心，其基於該標準紡紗核心來設置。較佳地是，該標準紡紗核心與該等周邊紡紗核心之間的距離可實質上相等，且該等周邊紡紗核心可彼此相隔一相同距離。
該等周邊紡紗核心的數目可為3到20，更佳地是數目在於6到10。
該等10到300個島部可相對於該一個標準紡紗核心或該一個周邊紡紗核心來設置。該等島部的總數可為50到1,500，更佳地是500到1,500，最佳地是為1,000到1,500個。
該等群組化的島部之縱向截面可設置成圓形或多邊形的形式，且在此例中，群組化的島部之截面形狀可以相同或不同。
該紡紗核心可基於該海島紗的中心來設置，更佳地是，該紡紗核心可以不形成在該海島紗的中心處。
該等紡紗核心的數目可為3到20，更佳地是為6到10。
該雙折射海島紗的單一紗線之細度可為0.5到30丹尼(denier)，更佳地是為0.0001到1.0丹尼。
該等島部及海部可具有不同的光學性質，且該等島部可為各向異性，而該等海部可為等向性。
該等島部可由聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、共聚萘二甲酸乙二酯(co-PEN)、聚對酞酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯(PC)合金、聚苯乙烯(PS)、耐熱型聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對酞酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚胺基甲酸酯(PU)、聚醯亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)混合物、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA，ethylene vinyl acetate)、聚醯胺(PA)、聚縮醛(POM)、酚、環氧樹脂(EP)、尿素(UF)、三聚氰胺(MF)、不飽和聚酯(UP)、矽(Si)、彈性體及環烯烴聚合物及其組合當中選出。
該等海部可由可由聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、共聚萘二甲酸乙二酯(co-PEN)、聚對酞酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯(PC)合金、聚苯乙烯(PS)、耐熱型聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚胺基甲酸酯(PU)、聚醯亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)混合物、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA，ethylene vinyl acetate)、聚醯胺(PA)、聚縮醛(POM)、酚、環氧樹脂(EP)、尿素(UF)、三聚氰胺(MF)、不飽和聚酯(UP)、矽(SI)、彈性體及環烯烴聚合物及其組合當中選出。
該基質與該海島紗之間相對於兩個軸向的折射率之差異可為0.05或更低，而該基質與該海島紗之間相對於其餘一軸向的折射率之差異可為0.1或更高。
假設該基質在x、y、z軸之折射率分別為nX1、nY1及nZ1，而該海島紗的x、y、z軸之折射率分別為nX2、nY2及nZ2，則該基質之x、y、z軸折射率中至少一者可以相等於該雙折射海島紗之x、y、z軸折射率中至少一者，且該雙折射海島紗的該等折射率可為nX2>nY2=nZ2。
該海部與該島部之間相對於兩個軸向的折射率之差異可為0.05或更低，而該海部與該島部之間相對於其餘一軸向的折射率之差異可為0.1或更高。
假設該島部之x(縱向)、y及z軸折射率分別為nX3、nY3及nZ3，而該海部的x、y、z軸折射率分別為nX4、nY4及nZ4，則該島部之x、y及z軸折射率中至少一者可以相等於該海部之x、y及z軸折射率中至少一者，且nX3與nX4之間折射率差異的絕對值可為0.05或更高。
在該等海島紗中該等海部的折射率可以相等於該基質的折射率。
該等海部及該等島部基於該海島紗的橫向截面可具有面積比例為2:8到8:2。
該雙折射海島紗可在一縱向方向上延伸。
該光學調變物件可具有一結構化表面。
該雙折射海島紗可以包括兩個或更多基於兩個或更多紡紗核心所設置的島部，其中存在於一群組中鄰近島部之中心之間的最大距離小於存在於鄰近兩個群組中鄰近島部之中心之間的最大距離。
該雙折射海島紗之形式可為一織物，該織物可使用該雙折射海島紗做為緯紗及經紗其中之一，而以一等向性纖維做為另一者來編織，而該等島部之熔化起始溫度可高於該等向性纖維的熔化溫度。
該纖維可為一光學等向性纖維。特別是該纖維可由聚合物、天然與無機纖維及其組合所構成的群組中選出。
該等島部之熔化起始溫度可高於該等向性纖維及該等海部之熔化溫度。
該纖維及/或島部可以部份或完全熔化。
該緯紗或經紗可由該等海島紗的1到200線所構成。
根據另一種態樣，本發明提供一種光學調變系統，其包括：一光源；及設置在該光源上的雙折射海島紗，其中包括有基於兩個或更多紡紗核心而群組化的島部之該雙折射海島紗係設置在一基質中，以調變自該光源發射的光線，然後射出該光線。
以下將對於此處所使用的術語做簡短的說明。
除非特別說明，所謂「紡紗核心」(spinning core)代表一做為標準點的特定點，在其上海島紗中的島部在一縱向方向上取出的截面上被群組化(區隔化)。
當該等紡紗核心為複數，並由一紡紗核心及基於該個紡紗核心所設置的其它紡紗核心所構成時，所謂「標準紡紗核心」(standard spinning core)代表一作為中心的紡紗核心，而所謂「周邊紡紗核心」(peripheral spinning core)代表一基於該標準紡紗核心而設置之其餘紡紗核心。
所謂「島部之設置使得它們被群組化」代表一種狀態，其中該海島紗之該等島部基於一或多個紡紗核心而設置，使得它們區隔於一預定形狀中，且例如當兩個紡紗核心存在於海島紗中時，該等海島紗基於各別的紡紗核心而設置於一預定形狀中，因此該等島部在該等海島紗中被區分成兩個群組。
所謂「纖維為雙折射」代表當光線照射到具有根據方向而有不同折射率的纖維時，入射到該等纖維的光線在兩個不同方向上被折射。
所謂「等向性」(isotrope)代表一種性質，其中一物件具有一固定的折射率，不論光線以那個方向通過該物件。
所謂「各向異性」(anisotrope)代表一種性質，其中一物件的光學性質根據光線之方向而變化，且一各向異性物件為雙折射，且相反於等向性。
所謂「光學調變」(optical modulation)代表一種現象，其中照射進來的光線被反射、折射或散射，或其強度、波循環或特性被改變。
所謂「熔化起始溫度」(melting initiation temperature)代表一聚合物開始熔化的溫度，而所謂「熔化溫度」(melting temperature)代表熔化最快速發生時的溫度。因此，當以DSC觀察一聚合物之熔化溫度時，熔化吸熱峰值開始發生的該溫度稱之為「熔化起始溫度」，且在該吸熱峰值之最大值處所繪製的溫度係稱之為「熔化溫度」。
本發明提供一種光學調變物件，其中包含雙折射海島紗，其島部基於兩個或更多的紡紗核心被群組化，並在該等島部與海部之間形成一光學調變界面，因此相較於習知的雙折射海島紗可最大化光學調變效率。本發明之雙折射海島紗在其中心處不會有島部的聚集，雖然島部的數目有500或更多。因此，該等雙折射海島紗可最大化一光學調變界面面積，因此，相較於包含一個紡紗核心之習知雙折射海島紗，可以顯著地改善光學調變效率。因此，相較於在一基質中僅存在有雙折射纖維或一紡紗核心的習知雙折射海島紗，該等雙折射海島紗的好處在於呈現出顯著改善的輝度。
最佳實施方式
以下將更為詳細地說明本發明。
習知的光學調變物件之缺點在於較低的光學調變效率，因為構成習知光學調變物件之基質與插入到該基質中的內含物均為光學等向性。當雙折射纖維設置在該基質中時，自一光源發射的光線在該等雙折射纖維與該等向性基質之間的該雙折射界面上被反射、散射與折射，因此引致光學調變，並改善輝度。但是，一般的雙折射纖維之好處在於低生產成本與高光學調變效率，但缺點在於不能夠改善輝度到所要的程度，且不適合應用到工業應用，不如包含習知內含物之光學調變物件。
因此，前述的問題可藉由使用雙折射海島紗做為具有一雙折射界面之雙折射纖維來解決。更具體而言，使用雙折射海島紗的案例相較於使用習知雙折射纖維的案例可呈現出顯著改善的光學調變效率及輝度。在海島紗之構成成分中，該等島部為各向異性，而區隔該等島部之海部則為等向性。當構成該等海島紗的複數島部及複數海部之間的界面，以及該等海島紗及該基質之間的界面皆為雙折射時，相較於其中僅有該基質與雙折射纖維之間的界面為雙折射的習知雙折射纖維，其可呈現出顯著改善的光學調變效率，因此可以應用在工業界來做為堆疊式光學調變物件的另一種選擇。因此，相較於使用常用雙折射纖維的案例，使用雙折射海島紗的案例可呈現出優良的光學調變效率，而包含呈現不同光學性質之島部與海部以在其中形成雙折射界面的雙折射海島紗，即可更為顯著地改善光學調變效率。
同時，為了最大化光學調變效率，較佳地是存在於該雙折射海島紗之雙折射界面的區域可以較寬。為此目的，存在於該雙折射海島紗的島部之數目應儘可能地多。但是，習知的海島紗包含基於一個紡紗核心同心式設置的島部。當島部數目很少時，此截面結構為正常，而當島部數目很多時(約300或更高)，鄰近於形成在海島紗之中央處的紡紗核心之島部則非常密集，並在紡紗期間會聚集在一起(島結合，island-conjugation)。更具體而言，第2圖及第3圖所示為包含331個島部之習知海島紗的截面。在第2圖中，島部22基於在海島紗中之一個紡紗核心21而同心地設置，且該等島部佔海島紗的整體截面之60到70%。在第3圖中，島部24亦基於在海島紗中之一個紡紗核心23而同心地設置，且該等島部佔用海島紗的整體截面之70到80%。當島部數目很少時，此截面結構為正常，而當島部數目很多時(約300或更高)或該等島部對該等海島紗的截面面積比例增加時，鄰近於形成在海島紗之中央處的紡紗核心之島部會非常密集，並在紡紗期間會聚集在一起。也就是說，當在海島紗中島部的數目增加時，即會發生存在於該等海島紗之中央處的島部聚集成團之不需要的副作用(島結合)。
因此，當島部數目減少時，具有一般截面之雙折射海島紗會因為島結合現象而使雙折射界面數量減少，且不利地無法改善光學調變效率到所要的程度。
因此，在根據本發明一具體實施例的一光學調變物件中，為了嘗試解決前述的問題，包含有基於兩個或更多紡紗核心而群組化的島部之雙折射海島紗乃被散佈在一基質中。因此，可防止島部被過度集中在一紡紗核心上的現象，因此不會造成島結合。因此，光學調變效率及輝度可以顯著地改善。
以下將參照附屬圖面來更為詳細地說明本發明。
第4圖所示為根據本發明一光學調變物件的示意性截面圖。更具體而言，一光學調變物件具有一種結構，其中雙折射海島紗31被自由地設置在等向性基質30之內。可用於本發明之基質30的材料包括熱塑性及熱固性聚合物，其可傳送所需要之光學波長的範圍，並可以為利於光線穿透的一透明材料。較佳地是，基質30可為非晶形或半結晶性，並可包括一均聚合物、一共聚物或其混合物。更具體而言，適當基質的實施例包括聚碳酸酯(PC)；對排型及同排型聚苯乙烯(PS)；烷基苯乙烯；烷基例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及PMMA共聚物，芳香族及脂肪族懸垂之(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸乙醇鹽及丙醇鹽；多官能基(甲基)丙烯酸酯；丙烯酸化環氧樹脂；環氧樹脂；及其它乙烯不飽合化合物；環烯烴及環烯烴共聚物；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)；苯乙烯丙烯腈(SAN)共聚物；環氧樹脂；聚乙烯基環己烷；PMMA/聚氟乙烯混合物；聚苯醚合金；苯乙烯嵌段共聚物；聚醯亞胺；聚碸；聚氯乙烯；聚二甲基矽氧烷(PDMS)；聚胺基甲酸酯；不飽和聚酯；聚乙烯；聚丙烯(PP)；聚萘二甲酸烷酯(poly(alkane naphthalate))，例如，聚對酞酸乙二酯(PET)；聚萘二甲酸烷基酯，例如聚萘二甲酸乙二酯(PEN)；聚醯胺；離子聚合物；乙酸乙烯酯/聚乙烯共聚物；乙酸纖維素(cellulose acetate)；乙酸丁酸纖維素(cellulose acetate butyrate)；含氟聚合物；聚苯乙烯-聚乙烯共聚物；PET及PEN共聚物，例如聚烯烴PET及PEN；及聚碳酸酯/脂肪族PET混合物。更佳地是，適當基質之實施例包括聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、共聚萘二甲酸乙二酯(co-PEN)、聚對酞酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯(PC)合金、聚苯乙烯(PS)、耐熱型聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對酞酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚胺基甲酸酯(PU)、聚醯亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)混合物、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA，ethylene vinyl acetate)、聚醯胺(PA)、聚縮醛(POM)、酚、環氧樹脂(EP)、尿素(UF)、三聚氰胺(MF)、不飽和聚酯(UP)、矽(Si)、彈性體及環烯烴聚合物(COP，日本的ZEON公司及日本的JSR公司)及其組合。更佳地是，基質30可由與雙折射海島紗31之海部相同的材料構成。再者，基質30亦可包含一添加物，例如一抗氧化劑，一光穩定劑、一熱穩定劑、一潤滑劑、一分散劑、一UV吸收劑、白色色素及一螢光白化劑，只要該添加物不會破壞如上所述之物理性質。
同時，該基質的構成成分與光學性質在考慮多種物理特性之下可以相同於該等海部及/或該等纖維。在此例中，於該疊層處理中，該基質可部份或完全熔化，藉此能夠改善該雙折射海島紗與該基質之間的附著性，而不需要使用額外的黏著劑。此外，該基質可以包括三層。更具體而言，該等三層可以形成一堆疊結構，其包括一皮層(B層)/核心層(A層)/皮層(C層)。該皮層與該核心層之間的厚度比例大約為1:2，但並不限於此。對應於一織物並設置在該基質之外的該皮層可具有與該等海部及/或該等纖維相同的熔化溫度，藉以改善該基質及該雙折射海島紗。該核心層可由具有比該等海部及/或纖維更高熔化溫度之材料製成，藉以防止該基質由於燈所產生的熱造成的變形。
接著，將說明包括在基質30中的雙折射海島紗31。如上所述，習知的海島紗之截面當中島部係基於一紡紗核心同心地設置。當島部數目很少時，此截面結構為正常，而當島部數目很多時(約300或更高)，鄰近於形成在海島紗之中央處的紡紗核心之島部則非常密集，並在紡紗期間會聚集在一起。也就是說，當海島紗的島部數目增加時，存在於其中央處的該等島部即會聚集，因此當用於光學調變物件時，將降低該雙折射表面並限制了光學調變的改善。
因此，在根據本發明一具體實施例中包含有複數島部及環繞該等島部之海部的雙折射海島紗當中，其問題可藉由設置該等島部使得它們基於兩個或更多的紡紗核心群組化來解決。因此，即可防止島部被過度集中在一紡紗核心上的現象。
第5圖為根據本發明一較佳具體實施例之雙折射海島紗之截面圖。兩個紡紗核心41、42形成在海島紗40中，而島部43、44之設置使得它們基於紡紗核心41、42被群組化。也就是說，島部43、44之設置使得它們基於各別的紡紗核心41、42被區隔。因此，由海島紗40之截面觀之，被區隔的島部之群組數目等於該等紡紗核心的數目。在此例中，基於紡紗核心41、42設置的島部43、44之各別群組可具有截面如半圓形、扇形、圓形、橢球體、多邊形或其變化形，且它們的形狀並無特別的限制，並可相同或不同。例如，第6圖為海島紗50中存在的四個紡紗核心51、52、53及54之案例的截面圖。島部55、56、57、58之設置形狀為一扇形，如第6圖所示，但其一部份的形狀可為三角形、四角形或圓形。同時在圖面中，每個紡紗核心由一粗黑點所代表，其僅為了更清楚說明之目的來顯示，代表一個點做為該等群組之實際的中心，且該點可為一島部或海部。再者，存在於該海島紗中的空間實際上可填入島部，或該海島紗可僅由海部所構成。
同時，當紡紗核心的數目被適當地控制時，存在於該雙折射海島紗之島部的總數為38到1,500，更佳地是在500到1,500，最佳地是1,000到1,500。再者，設置在每個紡紗核心中的該等島部之數目可為10到300，更佳地是100到150，但不限於此。因此，設置成鄰近於每個紡紗核心之島部的數目可被適當地控制在該等島部不會聚集的條件下，且如下所述之海島紗與島部的微細度及所想要的微纖維的微細度與光學調變效率皆可最大化。
根據一較佳的第一具體實施例，該等紡紗核心可以包括一標準紡紗核心，其設置在該海島紗的中央，及複數周邊紡紗核心，其基於該標準紡紗核心來設置。更具體而言，第7圖所示為根據本發明之第一具體實施例的雙折射海島紗60之實施例，且雙折射海島紗60包括標準紡紗核心61，其配置在其中央處，及七個周邊紡紗核心62~68，其基於標準紡紗核心61來設置。在此例中，較佳地是標準紡紗核心61到周邊紡紗核心62~68之間的距離可以實質上為相同也可不相同。當該等海島紗的縱向截面為一圓形形狀時，較佳地是標準紡紗核心61與周邊紡紗核心62~68之間的距離實質上為相同，藉以有效率地最小化該等島部的聚集。另一方面，當該等海島紗的縱向截面具有一橢球體形狀時，較佳地是標準紡紗核心61與複數周邊紡紗核心62~68之形成使得標準紡紗核心61與周邊紡紗核心62~68之間的距離在該橢球體的長軸方向上較長，而在其短軸方向上較短。
同時，周邊紡紗核心的數目較佳地是3到20，更特定地是6到10。如第7圖所示，當周邊紡紗核心62~68之數目基於標準紡紗核心61來設置成6到8，而在標準紡紗核心61與周邊紡紗核心62~68中群組的島部數目為100到200時，即可得到最優良的效果(表1)。
根據本發明一較佳的第二具體實施例，該等海島紗包含設置在其中央處的一或多個紡紗核心，更佳地是，該等海島紗在其中央處可以不包含紡紗核心。以下將僅說明該第二具體實施例之不同特性，除了有關該基質的說明。更具體而言，第8圖所示為根據本發明第二具體實施例之雙折射海島紗60的實施例，在第8圖中，紡紗核心72、73、74及75基於該等雙折射海島紗之中心71來設置，但在中心71中未形成紡紗核心。第9圖所示為基於海島紗的中心81設置三個紡紗核心82、83及84，而八個紡紗核心85、86、87、88、89、90、91、92形成在紡紗核心82、83及84之外的實施例。設置在一內部區域中的三個紡紗核心82、83及84，及設置在內部紡紗核心82、83及84之外的八個紡紗核心85、86、87、88、89、90、91及92皆係基於該等海島紗的中心81。在此例中，紡紗核心的數目較佳地是為3到20，更佳地是6到10，且不限於此。
同時，如第9圖所示，根據本發明之雙折射海島紗可在存在於一群組中相鄰島部的中心之間具有一最大距離，其係小於在兩個鄰近群組中相鄰島部之中心之間的最大距離。更具體而言，如第8圖所示，最近距離d3 與最遠距離d4 存在於出現在不同群組中相鄰島部之中心之間。在此例中，出現在一群組中相鄰島部之中心之間的最大距離d1 可小於d2 。因此，空間a1 與a2 由相鄰群組之間的區隔所形成。也就是說，該等海島紗在兩個相鄰群組之間具有非相同距離，且形成相鄰群組之間的邊界之相鄰島部的中心之間的最大距離(存在於兩個相鄰群組中相鄰島部之中心之間的最大距離)大於存在於一群組中相鄰島部之中心之間的最大距離。因此，如果僅有島部的形狀改變，其為簡單的樣式重複且不能夠避免島結合，根據本發明即不包括在區隔的群組中。
同時，當在本發明中使用的群組式海島紗具有與常用海島紗之單一紗線微細度相比擬的微細度時，已足可使用，且較佳地是具有0.5到30丹尼之單一紗線微細度。該等海島紗之島部由有效率達成本發明之目的之角度而言，較佳地是其單一紗線微細度為0.0001到1.0丹尼。
在根據本發明另一具體實施例的雙折射海島紗中，該等島部與海部可具有不同的光學特性，藉以最大化光學調變效率，更佳者，該等島部可為各向異性，而該等海部為等向性。
更具體而言，在包含光學等向性海部與各向異性島部之海島紗當中，沿著空間軸X、Y及Z的折射率之間實質上相等或不等的程度，會影響極化光線的散射。概言之，散射效能與折射率之差異的平方成正比變化。因此，當根據一特定軸之折射率的差異增加時，根據該軸極化的光線會有更強的散射。另一方面，當根據一特定軸之折射率的差異很低時，根據該軸極化的光束即會被微弱地散射。當在一特定軸之海部的折射率實質上等於島部之折射率，由平行於此軸的電場極化的入射光線並未散射，不論該等海島紗之一部份的大小、形狀及密度為何，但可通過該等海島紗。更具體而言，第10圖所示為光線穿透本發明之雙折射海島紗之通道的截面圖。在此例中，P波(由直線表示)穿透海島紗，無關於該外部與該雙折射海島紗之間的界面及在雙折射海島紗中存在的島部與海部之間的界面，而S波(由點所表示)受到該基質與該雙折射海島紗之間的界面及/或在雙折射海島紗中存在的島部與海部之間的界面之影響，因此會有光學調變。
前述的光學調變現象時常發生在該基質與該雙折射海島紗之間的界面及在該雙折射海島紗中島部與海部之間的界面上。更具體而言，當該基質為光學等向性時，光學調變發生在該基質與該雙折射海島紗之間的界面上，像是常用的雙折射纖維。特別是該基質與該海島紗之間相對於兩個軸向的折射率之差異可為0.05或更低，而該基質與該海島紗之間相對於其餘的一軸向的折射率之差異可為0.1或更高。假設該基質在x、y、z軸之折射率分別為nX1、nY1及nZ1，而該海島紗的x、y、z軸之折射率分別為nX2、nY2及nZ2，則該基質之x、y、z軸折射率中至少一者可以相等於該雙折射海島紗之折射率，且該雙折射海島紗的折射率可為nX2>nY2=nZ2。
同時，考慮到該雙折射表面的形成，該等雙折射海島紗的該等島部與該等海部較佳地具有不同的光學性質。更具體而言，當該等島部為各向異性而該等海部為等向性時，雙折射界面可形成在其間的邊界上，更具體而言，其較佳地是在兩個軸上的折射率差異為0.05或更低，而在其餘軸上的折射率之差異為0.1或更高。在此例中，P波穿過海島紗的雙折射界面，而S波造成光學調變。更具體而言，假設該島部之x(縱向)、y及z軸折射率分別為nX3、nY3及nZ3，而該海部的x、y、z軸折射率分別為nX4、nY4及nZ4，較佳地是該島部之x、y及z軸折射率中至少一者可以相等於該海部之折射率，且nX3與nX4之間折射率差異的絕對值可為0.05或更高。最佳地是，當在海島紗中海部與島部之間折射率的差異在一縱向方向上為0.1或更高，而在其餘兩軸上海部與島部之間折射率的差異實質上相等，即可最大化光學調變效率。同時，如果在該等雙折射海島紗中該基質與海部具有相同的折射率會較有利於改善光學調變效率。
因此，如上所述，為了最大化該等海島紗的光學調變效率，該等島部與海部應具有不同的光學特性，並具有寬面積的光學調變界面。為此目的，該等島部的數目應增加，較佳地是該等島部的數目應大於500。但是在習知的海島紗中，當島部之數目為500或更多時，雖然島部具有一各向異性折射率，而海部具有一等向性折射率，它們可能聚集，因此不利地造成光學調變界面面積的降低，並劣化光學調變效率。如在先前本發明具體實施例中所述，如果形成有兩個或更多的紡紗核心，並設置有500或更多(較佳地是1,000或更多)的島部，即可防止島部的聚集。因此，當根據本發明之具體實施例的雙折射海島紗被併入該光學調變物件時，海島紗的光學調變效率被最大化，因此輝度可預期有大幅改善。
可用於本發明之海部及/或島部的實施例包括聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、共聚萘二甲酸乙二酯(co-PEN)、聚對酞酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯(PC)合金、聚苯乙烯(PS)、耐熱型聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對酞酸丁二酯(PBT)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚胺基甲酸酯(PU)、聚醯亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)混合物、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA，ethylene vinyl acetate)、聚醯胺(PA)、聚縮醛(POM)、酚、環氧樹脂(EP)、尿素(UF)、三聚氰胺(MF)、不飽和聚酯(UP)、矽(Si)、彈性體及環烯烴聚合物及其組合。考慮到光學調變的有效改善，較佳地是採用在兩個軸上具有實質上相同折射率但在一個軸上折射率有很大差異之材料來做為該等島部與該等海部。但是，更佳地是，當在雙折射海島紗31中使用聚萘二甲酸乙二酯(PEN)做為島部之材料，而單獨使用共聚萘二甲酸乙二酯及聚碳酸酯合金或其組合做為海部之材料時，相較於由常用材料製成的雙折射海島紗，其可大幅改善其輝度。特別是當該聚碳酸酯合金做為該等海部時，即可製備具有最優良光學調變性質的雙折射海島紗。在此例中，該聚碳酸酯合金較佳地是由聚碳酸酯與改質的聚對酞酸伸環己基二亞甲基酯二醇，更佳地是，所使用的聚碳酸酯合金由聚碳酸酯與改質的聚對酞酸伸環己基二亞甲基酯二醇(PCTG)構成，而其重量比例為15:85到85:15，可有效地改善輝度。當聚碳酸酯存在的量小於15%時，紡紗效能所需要的聚合物黏度被過度地增加，缺點為不能使用紡紗機，而當聚碳酸酯存在的量超過85%時，自一噴嘴排出之後，玻璃轉化溫度與紡紗張力均會增加，因此很難確保紡紗效能。
最佳地是，使用由聚碳酸酯與改質的聚對酞酸伸環己基二亞甲基酯二醇(PCTG)構成的該聚碳酸酯合金，其重量比例為4:6到6:4，即可有效地改善輝度。再者，考慮到光學調變效率的有效改善，較佳地是採用在兩個軸上具有實質上相同折射率但在一個軸上折射率差異很大之材料來做為該等島部與該等海部。
同時，將等向性材料改質成為雙折射材料之方法為本技藝中所熟知，例如聚合物分子被定向，因此材料在適當溫度條件之下拉出時即成為雙折射性。
考慮到光學調變效率的有效率改善，較佳地是採用在兩個軸上具有實質上相同折射率但在一個軸上折射率差異很大之材料來做為該等島部與該等海部。
同時，該等雙折射海島紗在該基質中設置的形式為紗線或織物。首先，如果雙折射海島紗在該基質中設置成紗線的形式，複數雙折射海島紗較佳地是可在一方向上延伸，更佳地是該等海島紗在該基質上可以垂直於一光源來設置。在此例中，光學調變效率被最大化。同時，設置在一列中的該等海島紗可彼此分散，如果適當的話，該等雙折射海島紗可以彼此接觸，或可彼此隔開。如果該等海島紗彼此相接觸，它們靠近在一起而形成一層。例如，當設置有三種或更多種海島紗，其截面具有不同的直徑且呈圓形，那麼相連垂直於它們的長軸方向之截面上彼此相鄰的三個圓形的圓心即得到一不等邊三角形。此外，在由垂直於該等海島紗(圓柱體)之長軸方向所取出的截面中，該等圓柱體之設置使得在一第一層中的圓形接觸到在一第二層中的圓形，在該第二層中的圓形接觸到在一第三層中的圓形，且以下的層接觸到與其鄰近的下一層。但是，僅必須滿足在該圓柱的側面上各別海島紗接觸到兩個或更多其它海島紗的狀況，且這些其它海島紗在圓柱之側邊上彼此接觸，在此狀況下，可設計成一種結構，其中在該第一層中的圓形接觸到在該第二層中的圓形，在該第二層中的圓形及在該第三層中的圓形經由插入在其間的一支撐媒介而彼此隔開，而在該第三層中的圓形接觸在一第四層中的圓形。
較佳地是一三角形之至少兩個側邊的長度可大致相等，該三角形係連接在垂直於該海島紗之長軸方向的截面中彼此直接接觸的三個圓形之圓心。特別是該三角形的三個邊之長度較佳地是大致相同。再者，關於在該光學調變物件之厚度方向上海島紗的堆疊狀態，其較佳地是堆疊有複數層，使得兩個相鄰的層依序彼此接觸。再者，更佳地是形式為具有實質上相同直徑之圓柱的海島紗被密集地填入。
因此，在這種更佳的具體實施例中，該等海島紗具有一圓柱形，其中垂直於它們的長軸方向之圓形截面的該等直徑實質上相同，且位在比在該截面中最外側表面層更內側之海島紗在該圓柱之側邊上會接觸到六個其它的圓柱形海島紗。
同時，該雙折射海島紗在該基質中可用織物的形式來設置，如第11圖所示。在此例中，所提供的為包含本發明之雙折射海島紗做為緯紗及/或經紗之織物，更佳地是，所提供的為在其中使用本發明之雙折射海島紗做為緯紗及經紗其中之一，而以等向性纖維做為另一者的一織物。較佳地是，該等緯紗或經紗可由1到200線的雙折射海島紗所形成，且該等纖維可部份或完全熔化。更具體而言，該等島部之熔化起始溫度可高於該等向性纖維及/或該等海部之熔化溫度(更佳地是高出30℃)。例如，如果當該等島部之熔化起始溫度為230℃時，該等海部之熔化溫度為142℃，該等向性纖維的熔化溫度為142℃，經由施加預定的熱及壓力到該基質而將使用這些材料編織的該織物疊層到插入在其間的一基質係在150℃溫度下進行，該疊層溫度高於該等海部之熔化起始溫度，且該等纖維及海部為部份或完全熔化，而該等島部並不熔化。因此，當該疊層是在島部之熔化起始溫度與該等纖維的熔化溫度之間的溫度下進行時，該等纖維被熔化及移除，藉此解決了包含該等向性纖維之該輝度增強膜之現象，也就是等向性纖維之外來特性(該等纖維之外觀)。此外，該等纖維及海部因此部份或完全熔化，藉此消除了使用額外的黏著劑來黏結該織物到該基質之需求。其可使用任何纖維而沒有特殊種類限制，只要它們係利用該雙折射海島紗來編織形成一織物，並可滿足上述的溫度條件。較佳地是，當考慮到纖維係利用該等雙折射海島紗垂直編織的事實時，該等纖維可為光學等向性。此係因為當該等纖維亦為雙折射時，經由雙折射海島紗調變的光線可穿過該等纖維。可使用的纖維之實施例包括聚合物、天然與無機纖維(例如玻璃纖維)及其組合。更具體而言，該等纖維可與該等海部為相同材料。
同時，較佳地是該等雙折射海島紗相對於1 cm3 的光學調變物件為1%到90%的體積。當該海島紗的體積為1%或更低時，輝度加強的效果很輕微。當該海島紗的體積超過90%時，由於該雙折射界面而增加了散射量，而不利地造成光學損失。
再者，設置在1cm3 之光學調變物件中的該等雙折射海島紗的數目可為500到4,000,000。在該等雙折射海島紗中該等島部可大幅地影響光學調變。當在雙折射海島紗中每個島部之截面直徑小於光學波長時，折射、散射及反射效果即會降低，而幾乎不會發生光學調變。當島部之截面直徑過大時，光線會正常地自海島紗之表面反射，而在其它方向上的擴散相當地輕微。該等島部之截面直徑可根據光學本體所想要的應用而改變。例如，該等纖維的直徑可根據對於特定應用相當重要的電磁輻射之波長而改變，且需要不同直徑的纖維來反射、散射或傳送可見光、紫外光、紅外線及微波。
同時，在本發明一較佳具體實施例中，本發明之光學調變物件在其上可結構化一表面層，更具體而言，該結構表面層可形成在放射出光線的該側面上。該構成的表面層之形式可為一稜鏡、雙凸透鏡或凸透鏡。更具體而言，在放射出光線的該光學調變物件上的該側邊可具有形式為一凸透鏡的一曲面。該曲面可聚焦或散焦穿透到該曲面中的光線。同時，該光線放射表面可具有一稜鏡樣式。
接下來將說明根據本發明之用於製備雙折射海島紗的方法。該等雙折射海中島紗係可應用到任何用於製備海島紗的一般性方法而沒有特殊限制。其可使用任何紡嘴或紡紗噴嘴，且沒有形狀的限制，只要其能夠製備雙折射海島紗。一般係使用具有與雙折射海島紗之截面上島部之設置樣式具有實質上相同形狀之紡嘴或紡紗噴嘴。更具體而言，只要紡嘴可將用以區隔島部的空心栓(hollow pin)或紡紗噴嘴所噴出的島成分，與用以填滿其間所提供之空間的通道所供應的海成分進行結合，並從排出孔噴出結合後的串流，同時逐漸薄化該串流，而海島紗也具有兩個或更多的紡紗中心，則任何一種紡嘴均可使用。適合使用的紡嘴的實施例顯示於第12圖及第13圖，且可用於本發明中的紡嘴並不需要限於此。本發明之雙折射海島紗可使用韓國專利申請案2009-12138中所揭示的紡嘴來製備。
更具體而言，第12圖顯示適用於本發明的一紡嘴之實施例。更具體而言，在紡嘴100中，一島成分之(熔化的)聚合物於被散佈之前存在於島成分聚合物儲存器101中，經由複數空心栓分散到複數島成分聚合物通道102當中，而一海成分之(熔化的)聚合物在被散佈之前經由複數海成分聚合物通道103被導入到海成分聚合物儲存器104當中。構成島成分聚合物通道102之每個空心栓通過海成分聚合物儲存器104，並相對於設置在其下方之複數核-殼式組合流通道(core-shell type combined-stream channels)105之入口中心而向下開放。該等島成分聚合物流由島成分聚合物通道102之底部供應到核-殼式組合流通道105之中心，且存在於海成分聚合物儲存器104之海成分聚合物流被導入，使得它們環繞出現在核-殼式組合流通道105之該等島成分聚合物流，以形成一組合流，其包括該島成分聚合物流做為核心，而該等海成分聚合物流做為外殼。此時，該等核心被設置成使其基於兩個或更多紡紗中心被群組化。該等核-殼式組合流被引入到漏斗形的組合流通道106當中，然後出現在組合串通道106中核-殼式組合流的該等外殼即被組合而形成一海-島式組合流。該等海-島式組合流自設置在漏斗形組合流通道106之底部上的排出口107中排出，並流動通過漏斗形組合流通道106，並具有一逐漸減少的水平截面。
第13圖為另一較佳紡嘴110的實施例。對於紡嘴110，島成分聚合物儲存器111經由包括複數個孔之島成分聚合物通道113連接至海成分聚合物儲存器112，出現在島成分儲存器111中該島成分聚合物(熔化的)係經由複數島成分聚合物通道113分配，然後被引入到海成分聚合物儲存器112當中。同時，該海成分聚合物經由海成分聚合物通道115被引入到海成分聚合物儲存器112當中。同時，引入到海成分聚合物儲存器112當中該島成分聚合物通過被接收在海成分聚合物儲存器112中的該海成分聚合物(熔化的)，然後被引入到核-殼式組合流通道114當中，並向下流動到其中心。同時，出現在海成分聚合物儲存器112中該海成分聚合物向下流動，使得其環繞向下流過核-殼式組合流通道114之中心的該島成分聚合物。因此，複數核-殼式組合流被形成在複數核-殼式組合流通道114中，然後在漏斗形組合流通道116中向下流動。因此，類似於第12圖所示的該紡嘴，即形成海-島式組合流，其向下流動，然後自設置在漏斗形組合串通道106的底部上之排出孔117排出，而具有一逐漸減小的水平截面。最後，即製備出本發明之雙折射海島紗。
因此，本發明之雙折射海島紗，不像是常用的海島紗，其並無島部的聚集，因此可以設置1,000或更多的島部，並形成大量的折射表面，藉此可有效地改善光學調變效率，並加強輝度。
再者，如果一複合纖維係藉由扭轉數條或數十條海島紗來製備時，例如一複合纖維係藉由扭轉10條海島紗來製備時，則該複合纖維具有100個雙折射界面，因此造成至少100次的光學調變。再者，如果製備有由數條線構成的海島紗，例如由10條線構成的海島紗，由該等紗線製備的複合纖維具有100個雙折射界面，藉此造成至少100次的光學調變。本發明之海島紗可由例如共噴出的方法來製備，雖然並不限於此。
因此，習知的海島紗僅利用在熔化島部之後所留下的島部做為微纖維，而不論其雙折射性，而本發明利用包含具有不同光學性質之海部與島部的海島紗，而非熔化海島紗的該等海部。為了達成本發明之目的，本發明採用了島部為各向異性而海部為等向性為案例，反之亦然。
發明模式
以下將提供實施例及實驗性實施例以進一步說明本發明。這些實施例僅做為例示性用途，而非要限定本發明之範疇。
<實施例1>
由比例為5:5之聚碳酸酯與改質的聚對酞酸伸環己基二亞甲基酯二醇構成的一等向性PC合金做為一海成分(nx=1.57,ny=1.57,nz=1.57)，而各向異性PEN(nx=1.88,ny=1.57,nz=1.57)做為一島成分。為了得到具有如第5圖所示之截面的海島紗，這些材料被放置在具有與該等海島紗相同的截面之噴紗嘴上。在此組成中，未拉伸紗線150/24在紡紗溫度305℃下及1,500 M/min之紡紗速率下紡紗，然後拉伸3倍來得到50/24抽出紗線。對於因此製備成如第5圖所示之群組化的海島紗，包含100個島部之200群組被設置在兩個紡紗核心之每一者中。一海島紗織物係使用24條該等海島紗作為緯紗來編織，並使用一般的等向性聚酯纖維做為經紗。然後，該海島紗織物被放置在與該雙折射海島紗之該等海部為相同材料製成的兩個PC合金板材之間的空間上，並利用一預定的壓力壓縮，以將該海島紗編織的織物疊層到該PC合金板材上。然後，折射率為1.54之胺甲酸酯丙烯酸及環氧丙烯酸的混合UV可硬化被覆樹脂將被被覆在該織物疊層的PC合金板材上，及引入一鏡面卷的一區域，並被一次及二次UV硬化來製備一複合板材，在其上疊層有雙折射海島紗。該被覆樹脂在UV被覆硬化之前的折射率為1.54，而在硬化之後其折射率為1.57。藉此製造出厚度為400 μm之光學調變物件。
<實施例2>
一種與實施例1相同方式製造的光學調變物件，除了其使用的雙折射海島紗之截面對應於第7圖之截面，且其中在一紡紗核心中設置有130個島部，而島部之總數因此為1,040。
<實施例3>
一種與實施例1相同方式製造的光學調變物件，除了其使用的雙折射海島紗之截面對應於第9圖之截面，且其中在一紡紗核心中設置有100個島部，而島部之總數因此為1100。
<比較性實施例1>
一種厚度為400 μm的光學調變物件，其以與實施例1相同方式製造，除了其使用的雙折射海島紗之島部為等向性PET(nx=ny=nz=1.57)，且其海部為等向性co-PEN(nx=ny=nz=1.57)，並具有對應於第5圖之截面。
< 比較性實施例2>
IV 0.53之PEN樹脂被聚合來製備未拉伸紗線150/24之生紗線，而非在實施例1中使用的該等雙折射海島紗。此時，該等紗線在紡紗溫度305℃及紡紗速率1,500 M/min之下紡紗。所得到的未拉伸紗線在溫度150℃之下被拉伸三倍來製備50/24之拉伸紗線。該等PEN纖維顯示有雙折射性，且在各別方向上具有的折射率為nx=1.88,ny=1.57及nz=1.57。厚度為400 μm之一光學調變物件以與實施例1相同的方式製造，除了使用該等雙折射PEN纖維，而非實施例1的海島紗。
<比較性實施例3>
一種光學調變物件以與實施例1相同的方法製造，除了其使用包括一紡紗核心與基於該紡紗核心設置之200個島部之海島紗，如第2圖所示，而並非實施例1中的雙折射海島紗。
<比較性實施例4>
一種光學調變物件以與實施例1相同的方法製造，除了其使用包括一紡紗核心與基於該紡紗核心設置之500個島部之海島紗，如第3圖所示，而並非實施例1中的雙折射海島紗。
<實驗性實施例>
以下對實施例1到3及比較性實施例1到4中製造的該等光學調變物件之物理性質進行評估，藉此得到的該等結果示於下表1中。
1.　輝度
執行以下的測試，藉以測量所製造出的該等光學調變物件之輝度。一面板組裝在一32吋直接發光式背光單元上，其具有一擴散板、兩個擴散片及該光學調變物件，係使用BM-7測試器(韓國的TOPCON公司)測量9個點的輝度，即得到一平均輝度值如所示。
2.　穿透性
穿透性係根據ASTM D1003標準並使用COH300A分析儀(日本的NIPPON DENSHOKU公司)做測量。
3.　極化程度
極化程度係使用RETS-100分析儀(日本的OTSKA公司)做測量。
4.　水分吸收
該光學調變物件根據ASTM D570標準被沉浸在23℃的水中24小時，測量其在處理之前與之後的樣本wt%之變化。
5.　板材出芽(sheet sprout)
該光學調變物件組裝在一32吋背光單元中，豎立在RH 75%、60℃的一恆溫恆溼器中96小時，然後拆開。該光學調變物件之出芽程度以肉眼觀察，藉此得到的結果標示為○、△或×。
○：良好，△：正常，×：不良
6. UV抵抗性
該光學調變物件使用130 mw紫外光燈(365 nm)在高度10 cm處使用SMDT51H(韓國的SEI MYUNG VACTRON公司)照射10分鐘。在處理之前與之後的黃色係數(YI，yellow index)係使用SD-5000分析儀(日本的NIPPON DENSHOKU公司)做測量，藉此評估黃化程度。
由表1可看出，包含根據本發明之雙折射海島紗(實施例1到3)之光學調變物件相較於未包含雙折射海島紗(比較性實施例1到4)之光學調變物件呈現出優良的整體光學性質。特別是當在實施例2中使用具有如第7圖之相同截面的海島紗呈現出最為優良的效果。
同時，由比較性實施例1可看出，其中島部與海部呈現出相同的光學性質，雖然採用本發明之雙折射海島紗的截面，卻幾乎無法達到輝度的增強。如果採用包括一個紡紗核心之習知海島紗的截面，雖然島部與海部具有不同的光學性質，其亦呈現出低的光學性質。由這些結果可以確認當島部與海部具有不同的光學性質，並採用根據本發明之雙折射海島紗的截面時，即呈現出顯著優良的光學性質。
產業應用性
本發明之光學調變物件呈現出優良的光學調變效能，因此可廣為利用於需要光學調變的領域中。更具體而言，該光學調變物件可廣為用於光學裝置中，例如相機與顯微鏡、汽車外觀、行動電話及平板顯示器，包括需要高輝度的液晶顯示器LCD)、投影式顯示器、電漿顯示面板(PDP)、場發射顯示器(FED)、LED，及電致發光顯示器(ELD)。
雖然本發明的較佳具體實施例已經為了例示的目的而揭示，熟習本技藝者將可瞭解其有可能有多種修正、增加及取代，其皆不背離在附屬申請專利範圍中所揭示的本發明之範疇與精神。
21．．．紡紗核心
22．．．島部
23．．．紡紗核心
24．．．島部
30．．．基質
31．．．雙折射海島紗
40．．．海島紗
41．．．紡紗核心
42．．．紡紗核心
43．．．島部
44．．．島部
50．．．海島紗
51．．．紡紗核心
52．．．紡紗核心
53．．．紡紗核心
54．．．紡紗核心
55．．．島部
56．．．島部
57．．．島部
58．．．島部
60．．．雙折射海島紗
61．．．標準紡紗核心
62．．．周邊紡紗核心
63．．．周邊紡紗核心
64．．．周邊紡紗核心
65．．．周邊紡紗核心
66．．．周邊紡紗核心
67．．．周邊紡紗核心
68．．．周邊紡紗核心
70．．．雙折射海島紗
71．．．雙折射海島紗之中心
72．．．紡紗核心
73．．．紡紗核心
74．．．紡紗核心
75．．．紡紗核心
80．．．雙折射海島紗
81．．．海島紗的中心
82．．．紡紗核心
83．．．紡紗核心
84．．．紡紗核心
85．．．紡紗核心
86．．．紡紗核心
87．．．紡紗核心
88．．．紡紗核心
89．．．紡紗核心
90．．．紡紗核心
91．．．紡紗核心
92．．．紡紗核心
100．．．紡嘴
101．．．島成分聚合物儲存器
102．．．島成分聚合物通道
103．．．海成分聚合物通道
104．．．海成分聚合物儲存器
105．．．核心殼式組合串流通道
106．．．漏斗形組合串流通道
107．．．排出孔
110．．．紡嘴
111．．．島成分聚合物儲存器
112．．．海成分聚合物儲存器
113．．．島成分聚合物通道
114．．．核-殼式組合流通道
115．．．海成分聚合物通道
116．．．組合流通道
117．．．排出孔
a1．．．空間
a2．．．空間
d1．．．最大距離
d2．．．最大距離
d3．．．最近距離
d4．．．最遠距離
P．．．光波
S．．．光波
上述以及其它本發明的目的、特徵及其它優點可藉由結合以下附屬圖式的實施方式而更為清楚地瞭解，其中：
第1圖為一習知光學調變物件之透視圖；
第2圖及第3圖為一習知海島紗之截面的電子顯微照片；
第4圖為根據本發明一具體實施例之一光學調變物件的一橫向截面之示意圖；
第5圖為根據本發明一較佳具體實施例中群組化的海島紗之截面圖；
第6圖為根據本發明另一較佳具體實施例中群組化的海島紗之截面圖；
第7圖為根據本發明另一較佳具體實施例中群組化的電子顯微照片；
第8圖為根據本發明另一較佳具體實施例中群組化的海島紗之截面圖；
第9圖為根據本發明另一較佳具體實施例中群組化的海島紗之截面圖；
第10圖為照射到該等雙折射海島紗之光線通道的截面圖；
第11圖為使用根據本發明的該等雙折射海島紗做為緯紗及/或經紗所編織的一織物；以及
第12圖及第13圖為根據本發明一具體實施例中一紡嘴之一部份的截面圖。
30．．．基質
31．．．雙折射海島紗

Claims (26)

  1. 一種光學調變物件，其包含：一基質；以及一雙折射海島紗，其設置在該基質中，其中該雙折射海島紗包含基於兩個或更多紡紗核心所設置之兩個或更多的島部之群組，並且其中出現在一群組中鄰近島部之中心之間的最大距離係小於出現在兩個鄰近群組中鄰近島部之中心之間的最大距離。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學調變物件，其中該等紡紗核心包括一標準紡紗核心，其設置在該雙折射海島紗的中心處，及複數周邊紡紗核心，其基於該標準紡紗核心來設置。
  3. 如申請專利範圍第2項之光學調變物件，其中該等周邊紡紗核心之數目為3到20。
  4. 如申請專利範圍第2項之光學調變物件，其中該等周邊紡紗核心之數目為6到10。
  5. 如申請專利範圍第2項之光學調變物件，其中相對於一標準紡紗核心或一周邊紡紗核心所設置的島部之數目為10到300。
  6. 如申請專利範圍第1項之光學調變物件，其中該等島部之總數為38到1,500。
  7. 如申請專利範圍第1項之光學調變物件，其中該等島部 之總數為500到1,500。
  8. 如申請專利範圍第2項之光學調變物件，其中該等島部之總數為1,000到1,500。
  9. 如申請專利範圍第1項之光學調變物件，其中該等紡紗核心係基於該雙折射海島紗的中心而設置。
  10. 如申請專利範圍第9項之光學調變物件，其中紡紗核心並不形成在該雙折射海島紗的中心。
  11. 如申請專利範圍第9項之光學調變物件，其中該等紡紗核心之數目為6到10。
  12. 如申請專利範圍第1項之光學調變物件，其中一雙折射界面形成在該雙折射海島紗中該等島部與海部之間的邊界上。
  13. 如申請專利範圍第12項之光學調變物件，其中該等島部為各向異性，而該等海部為等向性。
  14. 如申請專利範圍第1項之光學調變物件，其中該基質為等向性。
  15. 如申請專利範圍第1項之光學調變物件，其中該基質與該海島紗之間相對於兩個軸向的折射率之差異為0.05或更低，而該基質與該海島紗之間相對於其餘一軸向的折射率一差異為0.1或更高。
  16. 如申請專利範圍第1項之光學調變物件，其中假設該基質在x、y、z軸之折射率分別為nX1、nY1及nZ1，而該海島紗的x、y、z軸之折射率分別為nX2、nY2及nZ2，則該基質之x、y、z軸折射率中至少一者等於該雙折射 海島紗之x、y、z軸折射率中至少一者。
  17. 如申請專利範圍第16項之光學調變物件，其中該雙折射海島紗的該等折射率為nX2>nY2=nZ2。
  18. 如申請專利範圍第1項之光學調變物件，其中該海部與該島部之間相對於兩個軸向的折射率之差異為0.05或更低，而該海部與該島部之間相對於該其餘一軸向的折射率之差異為0.1或更高。
  19. 如申請專利範圍第1項之光學調變物件，其中假設該島部在x(縱向)、y、z軸之折射率分別為nX3、nY3及nZ3，而該海部的x、y、z軸之折射率分別為nX4、nY4及nZ4，則該島部之x、y、z軸折射率中至少一者等於該海部之x、y、z軸折射率中至少一者。
  20. 如申請專利範圍第19項之光學調變物件，其中nX3與nX4之間折射率之差異的絕對值為0.1或更高。
  21. 如申請專利範圍第1項之光學調變物件，其中在該等海島紗中海部之折射率等於該基質之折射率。
  22. 如申請專利範圍第1項之光學調變物件，其中該雙折射海島紗之形式為一織物，其中該織物係使用該雙折射海島紗做為緯紗及經紗其中之一，而以一等向性纖維做為另一者編織而成，且該等島部之熔化起始溫度高於該等向性纖維的熔化溫度。
  23. 如申請專利範圍第22項之光學調變物件，其中該纖維為一光學等向性纖維。
  24. 如申請專利範圍第22項之光學調變物件，其中該纖維係 選自聚合物、天然與無機纖維、其組合所構成的群組。
  25. 如申請專利範圍第22項之光學調變物件，其中該等島部之熔化起始溫度高於該海部與該等海部之熔化溫度。
  26. 如申請專利範圍第22項之光學調變物件，其中該纖維及/或該等島部係部份或完全熔化。
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