TWI721662B - 光學體及包括光學體的顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及光學體及包括光學體的顯示裝置，更詳細地，涉及可一邊將光學體的光損失最小化一邊將亮度提高最大化的光學體及包括光學體的顯示裝置。

Description

光學體及包括光學體的顯示裝置
本發明涉及光學體及包括光學體的顯示裝置，更詳細地，涉及可一邊將光學體的光損失最小化一邊將亮度提高最大化的光學體及包括光學體的顯示裝置。
並且，本發明涉及光學物性均勻的光學體及包括光學體的顯示裝置。
作為平板顯示器技術，在電視領域中已確保市場的液晶顯示器(LCD)、投影顯示器及等離子顯示器(PDP)占主流，並且，可展望場發射顯示器(FED)和電致發光顯示器(ELD)等隨著相關技術的提高占根據各個特性的領域。液晶顯示器當前用於筆記型電腦、個人電腦顯示器、液晶電視、汽車、飛機等，擴大其使用範圍，占平板市場的80%左右，因世界性地，液晶顯示器的需要急增，至今，活躍在市場上。
就以往的液晶顯示器而言，在一對吸光性光學膜之間配置有液晶及電極基質。在液晶顯示器中，透過對於兩個電極施加電壓來生成的電場移動液晶部分，從而具有由此變更的光學狀態。在這種處理中，對於載有資訊的「圖元」，利用特定方向的偏光來顯示影像。因這種理由，液晶顯示器包括誘導偏光的前面光學膜及背面光學膜。
就這種液晶顯示器中使用的光學膜而言，從背光射出的光的利用效率不一定高。這是因為從背光射出的光中的50%以上被背面側光學膜(吸收型偏光膜)吸收。因此，在液晶顯示器中，為了提高背光的利用效率，在光學腔和液晶元件之間設有光學體。
圖1為示出以往的光學體的光學原理的圖。具體地，從光學腔向液晶元件的光中的P偏光通過光學體向液晶元件進行傳輸，S偏光在光學體中向 光學腔反射之後，在光學腔的擴散反射面中，以光的偏光方向隨機化的狀態反射而重新向光學體進行傳輸，最終，S偏光轉換為可通過液晶元件的偏光儀的P偏光而通過光學體之後，向液晶元件進行傳輸。
對於上述光學體的入射光的S偏光的選擇性反射和P偏光的透過作用通過具有各向異性折射率的平板狀的光學層和具有各向同性折射率的平板狀的光學層在相互交替層疊的狀態下的各個光學層間的折射率差異和根據層疊的光學層的伸張處理的各個光學層的光學厚度設定及光學層的折射率變化實現。
即，向光學體射入的光一邊經過各個光學層一邊反復S偏光的反射和P偏光的透過作用，最終，只有入射偏光中的P偏光向液晶元件進行傳輸。另一方面，如上所述，反射的S偏光在光學腔的擴散反射面中以偏光狀態隨機化的狀態反射而重新向光學體進行傳輸。由此，與從光源產生的光的損失一同可減少電力的浪費。
但是，就這種以往的光學體而言，折射率不同的平板狀的各向同性光學層和各向異性光學層交替層疊，通過對其進行伸張處理，以具有可優化於入射偏光的選擇性反射及透過的各個光學層間的光學厚度及折射率的方式進行製備，因而存在光學體的製備工序複雜的問題。尤其，光學體的各個光學層具有平板結構，從而應與入射偏光的廣泛的入射角範圍相對應地分離P偏光和S偏光，因而存在光學層的層疊數過度增加而使生產費以幾何級數增加的問題。並且，存在因光學層的層疊數過度形成的結構而由光損失引起的光學性能降低的問題。
圖2為作為以往的光學體中之一的雙重增亮膜(DBEF，dual brightness enhancement film)的剖視圖。具體地，在雙重增亮膜中，在基材8的雙面形成有蒙皮層9、10。基材8區分為4個組(1、2、3、4)，在各個組中，各向同性層和各向異性層交替層疊而形成大約200層。另一方面，在形成基材8的4個組(1、2、3、4)之間形成有用於結合這些組的單獨的黏結層5、6、7。並且，各個組具有200層左右的非常薄的厚度，因而當個別地共擠出這些組時，各個組 有可能損傷，從而上述組具有很多包括保護層(PBL)的情況。此時，存在基材的厚度變厚且製備成本上升的問題。
並且，就包括在顯示面板的雙重增亮膜而言，為了薄型化，基材的厚度受限，因而當在基材和/或蒙皮層形成有黏結層時，與其厚度相對應地，基材減小，因而存在非常不利於光學物性提高的問題。進而，利用黏結層來結合基材內部及基材和蒙皮層，因而當施加外力或長時間經過或保管場所差時，存在產生層間剝離現象的問題。並且，存在在黏結層的附著過程中不僅不良率過高還因黏結層的形成而產生對於光源的相消干涉的問題。
在基材8的雙面形成有蒙皮層9、10，在上述基材8和蒙皮層9、10之間形成有用於結合這些的單獨的黏結層11、12。當以往的聚碳酸酯材質的蒙皮層和聚萘二甲酸乙二醇酯-共聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN-coPEN)通過共擠出與交替層疊的基材實現一體化時，有可能因相容性部件而發生剝離，結晶化為15%左右，從而當執行延伸工序時，對於伸張軸的雙折射發生危險性高。由此，為了適用無延伸工序的聚碳酸酯片，只能形成黏結層。最終，因黏結層工序的追加，出現外部異物及工序不良發生引起的產率的減少，通常，當生產蒙皮層的聚碳酸酯無延伸片時，因纏繞工序引起的不均勻的剪切壓力而發生雙折射，從而需要用於彌補其的聚合物分子結構變形及擠壓線的速度控制等的單獨的控制，導致產生生產率降低的問題。
簡單說明以往的雙重增亮膜的製備方法如下：將形成基材的平均光學厚度不同的4個組單獨共擠出之後，重新將4個共擠出的4個組進行延伸，之後，利用黏結劑來黏結延伸的4個組，以製備基材。這是因為當利用黏結劑來進行黏結之後延伸基材時產生剝離現象。之後，在基材的雙面黏結蒙皮層。最終，為了製備多層結構，透過折疊兩層結構來製備四層結構並製備連續折疊的方式的多層結構的工序形成一個組(209層)，並將其進行共擠出，因而無法發生厚度變化，從而在一個工序中，難以在多層內部形成組。最終，當前，只能將平均光學厚度不同的4個組單獨共擠出之後，將其進行黏結。
上述的工序僅能斷斷續續地實現，因而造成製備成本的顯著上升，最終，存在包括在背光單元的所有光學膜中的成本最貴的問題。由此，為 了節減成本，即使減少亮度降低，也產生除了反射型偏光器之外的液晶顯示器頻繁上市的嚴重的問題。
對此，提出分散有在非雙重增亮膜的基材內部排列向長度方向伸張的雙折射性聚合物來實現光學體的功能的分散體的光學體。圖3為包含棒狀聚合物的光學體20的立體圖，在基材21內部單向排列有向長度方向伸張的雙折射性聚合物22。由此，可利用基材21和雙折射性聚合物22之間的雙折射性介面來誘發光調製效果，從而執行光學體的功能。但是，與上述的交替層疊的雙重增亮膜相比，難以反射可見光總波長範圍的光，從而產生光調製效率過低的問題。
對此，為了具有與交替層疊的雙重增亮膜相似的透過率及反射率，存在需要在基材內部配置過量的雙折射性聚合物22的問題。具體地，當以光學體的垂直截面為基準製備橫向32英寸顯示面板時，為了在橫向1580mm且高度(厚度)為400μm以下的基材21內部具有與上述雙重增亮膜類似的光學物性，需要包含長度方向的截面直徑為0.1~0.3μm的圓形或橢圓形的雙折射性聚合物22最少一億個以上，此時，存在不僅生產費用過多且設備變得過於複雜，還幾乎不能製備生產其的設備本身，從而難以商業化的問題。並且，難於構成包含在片內部的雙折射性聚合物22的光學厚度，因而存在難以反射可見光總範圍的光而減少物性的問題。
為了將其克服，提出在基材內部包括雙折射性海島紗的技術思想。圖4為包括在基材內部的雙折射性海島紗的剖視圖，雙折射性海島紗有可能在內部的島部分和海部分的光調製介面產生光調製效果，因而如同上述的雙折射性聚合物，即使不配置大量的海島紗，也可實現光學物性。但是，雙折射性海島紗為纖維，因而產生與作為聚合物的基材的相容性、易處理性、緊貼性的問題。
進而，因圓形形狀而誘導光散射，以使對於可見光範圍的光波長的反射偏光效率降低，從而相對於以往產品的偏光特性降低，導致存在亮度提高極限，進而，就海島紗而言，一邊減少島接合現象一邊將海成分區域細分化，因而由於產生空隙，產生漏光，即，光損失現象引起的光特性降低因素。並且，以織物形態存在時，因組織結構而在層結構的極限引起的反射及偏光特性提高 而產生極限點的問題。並且，就這種光學體而言，產生因層間的間隔及分散體之間的隔開空間而觀察出亮線的問題。
另一方面，為了在構成反射偏光膜的物質之間介面誘發折射率差異，如上所述，必要的是使這些物質伸張的工序，例如，延伸工序。但是，因這種延伸工序，根據情況，存在膜的面內亮度變得不均勻的問題。有關這種問題，例如，當向膜的長度方向進行延伸工序時施加的力向寬度方向不均勻時，且當延伸速度不恆定時，不僅有延伸之後可執行的熱固定條件設計之類的工序上的條件設計困難，難以控制條件，還受到形成反射偏光膜的光學物質的種類、雜質包含與否、形成介面的光學各向同性物質和各向異性物質之間的結構、形狀、大小等的影響，從而在面內任意地點產生亮度偏差，由此存在當偏差嚴重時在顯示圖像的情況下如同產生斑點，或無法正常實現所需的明暗等圖像品質顯著降低的問題。
因此，即使解決這種問題來經過延伸工序，當前，也亟需開發在面內任意地點顯著減少亮度的偏差的反射偏光膜。
本發明考慮如上所述的問題而提出，其目的在於，提供與以往的光學體相比，不僅可將亮度提高最大化還具有優秀的偏光度及低的霧度(Haze)的光學體及包括光學體的顯示裝置。
並且，本發明的目的在於，提供面內光學物性均勻，進而，光學物性優秀的光學體及包括光學體的顯示裝置。
為了解決上述的問題，本發明的光學體可包括：基材；以及多個分散體，分散地包括在上述基材的內部，上述多個分散體的平均縱橫比可以為0.5以下，具有0.3μm2以下的截面積的分散體的數量可以為總分散體中的80%以上。
根據本發明的優選一實施例，在多個分散體中，具有0.3μm2以下的截面積的分散體的數量可以為總分散體中的90%以上。
根據本發明的優選一實施例，在多個分散體中，具有大於0.01μm2且為0.09μm2以下的截面積的分散體的數量可以為總分散體中的70%~90%。
根據本發明的優選一實施例，本發明的光學體的霧度(Haze)可以為25%以下。
根據本發明的優選一實施例，在多個分散體中，以下數學式2的截面積分散係數可以為90%~120%。
Figure 108142458-A0305-02-0007-1
另一方面，本發明的光學體可包括：基材；以及多個分散體，分散地包括在上述基材的內部，上述多個分散體的平均截面積可以為1μm2以下，以下數學式1的縱橫比分散係數可以為40%以上。
Figure 108142458-A0305-02-0007-2
根據本發明的優選一實施例，在多個分散體中，上述的數學式1的縱橫比分散係數可以為40~45%。
根據本發明的優選一實施例，多個分散體的平均縱橫比可以為0.3~0.5。
根據本發明的優選一實施例，本發明的光學體可滿足以下條件(1)及(2)。
(1)分散體的玻璃化轉變溫度(Tg)>基材的玻璃化轉變溫度(Tg)。
(2)分散體及基材的玻璃化轉變溫度之差為10℃以下。
根據本發明的優選一實施例，基材的玻璃化轉變溫度(Tg)可以為110~130℃。
根據本發明的優選一實施例，本發明的光學體的霧度(Haze)可以為25%以下。
根據本發明的優選一實施例，在本發明的光學體中，可使與透過軸平行的第一偏光透過，使與消光軸平行的第二偏光反射。
根據本發明的優選一實施例，本發明的光學體可以為在基材內部分散有多個分散體的聚合物分散型。
根據本發明的優選一實施例，在本發明的光學體中，以與透過軸平行的面內虛擬的第一線為基準測定的以下數學式3的亮度分散係數可以為2%以下。
Figure 108142458-A0305-02-0008-3
根據本發明的優選一實施例，光學體向縱向(MD)進行延伸，上述第一線可與縱向垂直。
根據本發明的優選一實施例，亮度分散係數可以為1%以下。
根據本發明的優選一實施例，與第一線成銳角的夾角可以為±60°，以通過上述第一線的二等分點的面內虛擬的第二線為基準測定的亮度分散係數可以為2%以內。
根據本發明的優選一實施例，當將透過軸方向作為寬度方向時，寬度可以為85cm以上。
根據本發明的優選一實施例，多個分散體可向一個單軸方向伸張，從而與基材向至少一個軸方向具有不同的折射率。
根據本發明的優選一實施例，多個分散體可隨機地分散於基材內部。
並且，本發明的顯示裝置可包括上面提及的光學體。
此時，優選地，顯示裝置可以為液晶顯示裝置(LCD)或發光二極體(LED)。
以下，對本說明書中使用的術語進行簡單說明。
「分散體具有雙折射性」是指當根據方向對折射率不同的纖維照射光時，射入分散體的光以方向不同的兩個光以上進行折射。
「各向同性」是指當光通過物體時，與方向無關地，折射率保持恆定。
「各向異性」是指根據光的方向，物體的光學性質不同，各向異性物體具有雙折射性，並與各向同性相對應。
「光調製」是指照射的光反射、折射、散射或光的強度、波動的週期或光的性質發生變化。
「縱橫比」是指以分散體的長度方向的垂直截面為基準相對於長軸長度的短軸長度之比。
「分散體的截面積」由以下關係式1定義。
關係式1 分散體的截面積(μm2)=π×分散體的長軸長度/2×分散體的短軸長度/2
關係式1的長軸長度及短軸長度是指以分散體的長度方向的垂直截面為基準，具體地，與光學體的伸張方向垂直的光學體的截面內分散體長軸、短軸(參照圖6)。
本發明的光學體及包括光學體的顯示裝置與以往的光學體相比，不僅可將亮度提高最大化，還具有優秀的偏光度及低的霧度(Haze)。
並且，本發明的光學體及包括光學體的顯示裝置的面內光學物性均勻，進而，光學物性優秀，從而可廣泛用於液晶顯示裝置、有機發光顯示裝置等整個顯示裝置。
1、2、3、4、8:基材
5、6、7、11、12:黏結層
9、10:蒙皮層
20:光學體
21:基材
22:雙折射性聚合物
100:光學體
200:聚合物分散型光學體
201:基材
202:分散體
208:隨機分散體
210:芯層
220:蒙皮層
2111:光學體
2400:背光單元
2410:光源
2415:導光板
2420:反射膜
2440:底盤
2500:液晶面板元件
2511:第一顯示板
2512:第二顯示板
2600:頂盤
2700:液晶顯示裝置
3270:框架
3280:反射板
3290:冷陰極型光燈
3300:模具框架
3310:液晶顯示面板
3320:光學膜
3321:擴散板
3322:光學體
3323:吸收偏光膜
A、B、C、D:組
a:長軸長度
b:短軸長度
1:第一線
m、m’:第二線
s:距離
p、q:軸
S1:第一試樣
SB、SF、SL、SR:試樣
圖1為說明以往的光學體的原理的簡圖。
圖2為當前使用的雙重增亮膜(DBEF)的剖視圖。
圖3為包含棒狀聚合物的光學體的立體圖。
圖4為示出射入用於光學體的雙折射性海島紗的光的路徑的剖視圖。
圖5為本發明優選一實例的隨機分散型光學體的剖視圖。
圖6為用於本發明優選一實例的隨機分散型光學體的分散體的長度方向的垂直剖視圖。
圖7為包括在本發明的優選一實例的光學體的立體圖。
圖8為作為可優選適用於本發明的流動控制部的一種的衣架模具的剖視圖。
圖9為圖8的側視圖。
圖10為本發明優選一實例的液晶顯示裝置的剖視圖。
圖11為採用本發明優選一實例的光學體的液晶顯示裝置的立體圖。
圖12至圖14為成為測定亮度均勻性的基準的第一線和第二線及作為亮度測定對象的試樣的採樣示意圖。
圖15為與本發明一實施例的光學體的延伸方向垂直的剖視圖。
圖16為與本發明比較例的多層型光學體的延伸方向垂直的剖視圖。
圖17為用於製備圖16的光學體的擠壓口金的分解立體圖。
以下，參照附圖對本發明的實施例進行詳細說明，用於可使本發明所屬技術領域的普通技術人員容易實施。本發明能夠以多種不同的形態實現，不局限於在此說明的實施例。圖中，為了明確說明本發明，省略與說明無關的部分，在說明書全文中，對於相同或類似的結構要素，賦予相同的附圖標記。
本發明的光學體可以為擴散偏光儀或反射偏光儀。並且，作為反射偏光儀，可具有多種用途，作為優選例，可有用於液晶顯示器面板。並且，本發明的光學體可用作窗戶材料，作為光固定體，偏光的放射光可用為優選的用途。
另一方面，作為本發明的光學體的更具體的用途的實例，可例舉液晶顯示器(LCD)之類的受光型顯示裝置或有機發光顯示器之類的主動型顯示裝置，這可廣泛用於筆記型電腦、可手持使用的計算器、數字表、汽車儀錶 板顯示器、為了增加對比度並減少眩光而利用偏光的偏光的照明機構及工作照明機構。
並且，本發明的光學體可在包括大芯光纖(LCOF，Large Core Optical Fiber)之類的光引導件在內的多種光學裝置中用作光提取體。具體地，如同建築物的高照明、裝飾用照明、醫學用照明、標記(signage)、視覺引導物(如：飛機或劇院的通道或著陸帶)、顯示器(如：尤其，過量的熱成為問題的裝置顯示器)及展示照明、道路照明、汽車照明、下方照明、工作照明、強調照明及周圍照明，可有用地用於多種遠程光源照明用途。
本發明的光學體可使與透過軸平行的第一偏光透過，並使與消光軸平行的第二偏光反射。
首先，對利用本發明的光學體來透過的第一偏光和反射的第二偏光進行具體說明。
空間上的X、Y及Z軸的光學體的折射率的實質性一致或不一致的大小根據其軸對偏光的光線的散射程度產生影響。通常，散射能力與折射率不一致的平方成正比地發生變化。因此，根據特定軸的折射率的不一致程度越大，根據其軸偏光的光線更強地進行散射。相反地，當根據特定軸的不一致程度小時，根據其軸偏光的光線以更少的程度進行散射。當根據一個軸的光學體的各向同性物質的折射率與各向異性物質的折射率實質上一致時，向與這種軸平行的電場偏光的入射光不進行散射，而通過光學體。更具體地，第一偏光(P波)不受形成於各向同性物質和各向異性物質的邊界的雙折射介面的影響而進行透過，但第二偏光(S波)受到形成於各向同性物質和各向異性物質的邊界的雙折射性介面的影響，從而發生光的調製。由此，P波進行透射，S波發生光的散射、反射等的光的調製，從而最終，實現偏光的分離，第一偏光(P波)透過光學體來到達通常位於光學體的上部的液晶顯示器。以這種原理，光學體起到使一個偏光透過，並使另一個偏光反射的作用，透過的偏光與透過軸平行地進行偏光，反射的偏光與消光軸平行地進行偏光。
本發明的光學體可以為包括基材及分散地包括在基材內部的多個分散體的聚合物分散型光學體，更優選地，可以為分散體隨機地分散於基材內部的隨機分散型光學體。
具體地，如圖5所示，本發明的光學體可以為具有包括基材201及分散地包括在基材201內部的多個分散體202的芯層210的聚合物分散型光學體200。並且，在上述芯層210的單面或雙面，具體地，在基材201的單面或雙面還可設有蒙皮層220。
並且，如圖5所示，上述分散體202可以為在與多個分散體長度方向垂直的光學體的截面上隨機地分散於基材內部的隨機分散型光學體。或者，如圖15所示，可以為在與多個分散體長度方向垂直的光學體的截面上規定的排列的、例如在截面中相同高度向水平方向排列有相同厚度的分散體的形態。優選地，多個分散體202可隨機地分散於基材內部。由此，與以往的光學體相比，可將漏光、亮線等問題的產生最小化或防止的同時有利於表現非常優秀的亮度、偏光度等光學特性。
此時，分散體需要與基材形成雙折射介面來誘發光調製效果，因而當基材為光學各向同性時，分散體能夠以光學的方式具有雙折射性，相反地，當基材以光學的方式具有雙折射性時，分散體可具有光學各向同性。具體地，當分散體的x軸方向的折射率為nX1、y軸方向的折射率為nY1、z軸方向的折射率為nZ1、基材的折射率為nX2、nY2及nZ2時，有可能發生nX1和nY1之間的面內雙折射。更優選地，基材和分散體的X、Y、Z軸折射率中的至少一個可不同，更優選地，當伸張軸為X軸時，對於Y軸及Z軸方向的折射率之差可以為0.05以下，對於X軸方向的折射率之差可以為0.1以上。另一方面，通常，當折射率之差為0.05以下時，解釋為整合。
本發明的多個分散體為了使所需的第二偏光至少在可見光波長範圍進行反射，可具有適當的光學厚度、適當的範圍內的厚度偏差。光學厚度(optical thickness)是指n(折射率)>d(物理厚度)。另一方面，光的波長和光學厚度根據以下關係式2來進行定義。
關係式2 λ=4nd，只是，λ為光的波長(nm)，n為折射率，d為物理厚度(nm)。
因此，當分散體的平均光學厚度為150nm時，可根據關係式2來使波長為400nm的第二偏光反射，當以這種原理調節多個分散體的各個光學厚度時，可使所需的波長範圍，尤其，可見光波長範圍內的第二偏光的反射率顯著增加。
由此，在本發明的光學體中，優選地，多個分散體中的至少2個的向分散體伸張的方向的截面積可不同，由此分散體的截面直徑(相當於光學厚度)可不同，從而可使與光學厚度相對應的波長的第二偏光反射，當包含具有與可見光的各個波長相對應的光學厚度的聚合物時，可使與可見光範圍相對應的第二偏光反射。
並且，本發明的多個分散體的形狀不受特別限制，具體地，可以為圓形、橢圓形等，當以32英寸為基準，基材的厚度為120μm時，總分散體的數量可以為25000000~80000000個，但不局限於此。
另一方面，作為本發明的基材和分散體，只要是通常用於在光學體形成雙折射介面的物質，可不受限制地使用，基材成分優選地包含選自聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、共聚萘二甲酸乙二醇酯(co-PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯(PC)合金、聚苯乙烯(PS)、耐熱性聚苯乙烯(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)、聚氨酯(PU)、聚醯亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚醯胺(PA)、聚縮醛(POM)、苯酚、環氧(EP)、尿素(UF)、黑色素(MF)、不飽和聚酯(UP)、矽(SI)、聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯(PCTG)及環烯烴聚合物中的一種以上，更優選地，可包含聚碳酸酯(PC)及聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯(PCTG，poly cyclohexylene dimethylene terephthalate)。此時，聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯作為酸成分和二醇成分以1：0.5~1.5莫耳比，優選為1：0.8~1.2莫耳比進行聚合來製備的化合物，酸成分可包含對苯二甲酸酯，二醇成分可包含乙二醇及環己烷二甲醇。 並且，基材成分可以為玻璃化轉變溫度為110~130℃，優選地，具有115~125℃的玻璃化轉變溫度的物質。
並且，優選地，分散體成分可單獨或混合使用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、共聚萘二甲酸乙二醇酯(co-PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯(PC)合金、聚苯乙烯(PS)、耐熱性聚苯乙烯(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)、聚氨酯(PU)、聚醯亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚醯胺(PA)、聚縮醛(POM)、苯酚、環氧(EP)、尿素(UF)、黑色素(MF)、不飽和聚酯(UP)、矽(SI)、聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯(PCTG)及環烯烴聚合物，更優選地，可包含聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
另一方面，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)在聚合的過程中有可能產生副產物。產生的副產物越少，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的聚合度越優秀，作為本發明的分散體成分，優選地，可包含聚合度優秀的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。此時，副產物有聚合的過程中使用的殘留催化劑、聚乙二醇(PEG)等，作為本發明的分散體成分，可包含殘留催化劑(例如，Ge)含量為100ppm以下，優選為10~70ppm，更優選為10~40ppm，二甘醇(DEG)的含量為3.5重量百分比以下，優選為1.0~2.5重量百分比，更優選為1.0~2.0重量百分比的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
並且，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)在聚合的過程中，可根據工序條件或單體的莫耳比具有110~125℃的玻璃化轉變溫度，本發明中使用的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)可具有110~125℃，優選為115~125℃，更優選為118~122℃的玻璃化轉變溫度。
進而，本發明的光學體可滿足以下條件(1)及(2)。
(1)分散體的玻璃化轉變溫度(Tg)>基材的玻璃化轉變溫度(Tg)。
(2)分散體及基材的玻璃化轉變溫度之差為10℃以下，優選為3~9℃。
通過滿足這種條件(1)及(2)，本發明的光學體可更有利於實現優秀的物性。
並且，本發明的光學體為了在基材和分散體之間形成雙折射介面，可向至少一個方向進行延伸。
並且，本發明的多個分散體可隨機地分散於基材內部。由此可更加容易實現本發明的光學體來表現優秀的物性，並實現與以往的光學體相比，就連漏光、亮線等的問題都消除的光學體。
並且，對本發明的光學體，具體地，隨機分散型光學體進行更具體地說明，隨機分散型光學體包括基材及用於包括在基材內部而使在外部照射的第一偏光透過且使第二偏光反射的多個分散體，多個分散體與基材向至少一個軸方向的折射率不同，包括在基材內部的多個分散體的平均縱橫比(≒以長度方向的垂直截面為基準對於長軸長度的短軸長度的平均縱橫比)可以為0.5以下，優選地，可以為0.3~0.5，更優選地，可以為0.4~0..8，進而優選地，可以為0.44~0.46。這種光學體可更有利於實現優秀的物性。
另一方面，本發明的多個分散體的平均截面積為1μm2以下，優選為0.5μm2以下，更優選為0.3μm2以下。
並且，在本發明的多個分散體中，具有0.3μm2以下的截面積的分散體的數量為總分散體中的80%以上，優選地，具有0.3μm2以下的截面積的分散體的數量可以為總分散體中的90%以上，更優選地，具有0.3μm2以下的截面積的分散體的數量可以為總分散體中的95%以上。
並且，更具體地，在本發明的多個分散體中，具有0.21μm2以下的截面積的分散體的數量為總分散體中的80%以上，優選地，具有0.21μm2以下的截面積的分散體的數量可以為總分散體中的90%以上，更優選地，具有0.21μm2以下的截面積的分散體的數量可以為總分散體中的95%以上。
並且，更具體地，在本發明的多個分散體中，具有0.12μm2以下的截面積的分散體的數量為總分散體中的80%以上，優選地，具有0.12μm2以下的截面積的分散體的數量可以為總分散體中的85%以上，更優選地，具有0.12 μm2以下的截面積的分散體的數量可以為總分散體中的93%以上，從而這種光學體可更有利於實現優秀的物性。
並且，在本發明的多個分散體中，具有大於0.01μm2且0.09μm2以下的截面積的分散體的數量為總分散體中的70~90%，優選地，可以為75~85%，更優選地，可以為78~82%，從而這種光學體可更有利於實現優秀的物性。
另一方面，在本發明的多個分散體中，以下數學式2的截面積分散係數為90%~120%，優選地，可以為95~115%，更優選地，可以為97~105%，從而這種光學體可更有利於實現優秀的物性。
Figure 108142458-A0305-02-0016-4
最終，截面積分散係數是指可確認截面積的分散程度的參數，當截面積分散係數為0%時相同，截面積分散係數越大，分散體之間截面積差異或平均截面積中截面積差異更大的分散體的比例增加。
本發明的光學體的對於截面積的分散係數為90%以上，非常大，從而截面積為0.3以下構成80%以上，分散體之間截面積分布非常寬，從而具有可將所需的波長範圍均細分化來覆蓋，以更加顯著提高亮度的優點。
進而，在本發明的多個分散體中，以下數學式1的縱橫比分散係數為40%以上，優選地，可以為40~45%，更優選地，可以為41~43%，這種光學體可更有利於實現優秀的物性。
Figure 108142458-A0305-02-0016-5
另一方面，本發明的隨機分散型光學體的霧度(Haze)為25%以下，優選地，可以為10~20%。
進而，在本發明的光學體中，在基材和分散體之間形成雙折射介面，分散體為了具有適當的光學厚度，可向至少一個單向進行伸張，作為一實 例，可向至少一個方向進行延伸，作為一實例，當向單軸方向進行延伸時，上述單軸方向可以為一邊連續製備光學體一邊搬送的縱向。並且，上述單軸方向可以為作為分散體形狀的長軸方向的長度方向。
另一方面，對作為本發明的光學體形態的聚合物分散型進行說明，是與由光學各向同性物質形成的平板的光學層和由光學各向異性物質形成的平板的光學層相互交替層疊的多層型光學體相同，為眾所周知的光學體的一種。只是，聚合物分散型光學體為在光學各向同性物質或光學各向異性物質中的一種物質內部由另一物質作為多個分散體分散而收容的形態，從而當單向進行伸張時，多個分散體分別受到的力的方向或力之差引起的影響與作為平板的層交替層疊的結構的多層型光學體相比可顯著較大。由此就多層型光學體而言，產生基於單向伸張的光學物性，例如亮度的不同位置偏差的擔憂少，但就聚合物分散型光學體而言，產生亮度的不同位置偏差的擔憂大，尤其，當與伸張的方向垂直的方向，例如，作為面內垂直的x軸、y軸中的伸張方向為x軸時，當向作為與其垂直的方向的y軸或縱向進行伸張時，存在在與其垂直的橫向(TD)，不同位置偏差顯著較大的問題。並且，製備的光學體的寬度方向長度越大，這種問題有可能更大。
本發明人為了解決這種問題而進行多次研究，最終，得知如下：這種問題還影響製備形成光學體的物質內雜質，即，物質的過程中使用的催化劑、副產物，分散體的大小越大，與伸張方向垂直的光學體的截面內分散體的分佈越隨機，亮度不均勻的問題更大。並且，得知還根據排出的光學體的寬度、長度或排出之後平滑化工序、以後的單向伸張的工序(例如，延伸工序)和/或以後的熱固定工序中工序條件的設計和/或設計的條件的控制等受到大的影響。具體地，可以為平滑化工序中可使用的輥的直徑、表面的不均勻性或延伸工序中延伸速度的不均勻、延伸工序和熱固定步驟中的溫度的不合適性、熱的不均等處理。
本發明的發明人為了控制可影響亮度不均勻的如上所述的因素而刻苦努力，最終，實現即使聚合物分散型光學體，以與透過軸平行的面內虛擬的第一線為基準測定的亮度分散係數也為2%以下的反射偏光膜。
參照圖12說明，以與光學體100的透過軸q平行的面內虛擬的第一線1為基準測定的亮度是指上述第一線1上具有中心點的具有規定的大小的試樣的亮度。上述透過軸p可以為延伸的方向的垂直方向，當向縱向進行延伸時，可以為橫向。並且，上述試樣的形狀可以為圓形、正方形、矩形之類的多邊形。並且，在本實施例中，以正方形為基準，上述試樣的大小可以為1cm×1cm、4cm×4cm、10cm×10cm等，但不局限於此，可考慮向與光學體100的透過軸p平行的方向的長度(例如，寬度、長度)而進行設定。
並且，上述亮度分散係數是指通過分別對在上述第一線1上具有中心點的相同形狀、相同大小的5個試樣進行測定的亮度計算的平均亮度和利用亮度標準差根據以下數學式3計算的結果值。此時，作為上述試樣，將上述第一線1垂直二等分的地點以作為試樣的重量中心點的第一試樣S1為中心向左側方向、右側方向各個方向採集2個試樣SL、SR，使相鄰的試樣之間距離相同，參照圖12及圖14說明，上述試樣之間距離是指試樣的相鄰的邊之間的距離s，只要上述試樣之間距離相同即可，試樣之間距離可以為0。
Figure 108142458-A0305-02-0018-6
最終，亮度分散係數作為可確認各個試樣之間的亮度不均勻的參數，當亮度分散係數為0%時，是指各個試樣之間無亮度差異，亮度分散係數越大，各個試樣之間亮度差異越大。就本發明的光學體而言，根據數學式3計算的亮度分散係數為2%以下，優選為1%以下，更優選為0.5%以下，從而亮度均勻性非常優秀。當亮度分散係數大於2%時，在32英寸以上的顯示器中產生意想不到的明暗差等，從而圖像的品質有可能顯著降低，並難以確保作為均勻度(Uniformity)品質基準的85%以上，從而具有無法實現產品化的擔憂。並且，當分散係數大於2%時，光學體的霧度有可能顯著增加，或霧度按不同位置發生不均勻，有可能減少亮度等光學特性降低，具有產生光學體的厚度偏差或皺褶、不平整現象等外觀品質也顯著降低的擔憂。
作為一實例，上述亮度分散係數為2%以下的光學體能夠以提高形成基材或分散體的物質的聚合度或控制雜質的方式實現。具體地，作為基材和/或分散體內雜質，聚合催化劑的殘留量為150ppm，更優選地，可以為100ppm以下。將上述分散體假定為聚萘二甲酸乙二醇酯來進行說明，作為聚合催化劑的Ge催化劑的殘留量為200ppm以下，優選地，可以為100ppm以下，更優選地，可以為10~70ppm，作為在聚合過程中自然產生的副產物的二甘醇(DEG)的含量為4.0重量百分比以下，優選地，可以為3.5重量百分比以下，更優選地，可以為1.0~2.0重量百分比。
作為再一實例，可使用製備工序中排出的膜的平滑化工序中使用的輥的直徑向膜寬度方向均勻的。作為另一實例，優選地，製備工序中的延伸工序中以規定的延伸速度為基準將延伸速度均勻性控制在±3%以內。
作為還一實例，當在延伸工序中向縱向進行延伸時，可向橫向規定地施加規定的力。當向橫向施加規定的力時，優選地，可向橫向以1：1至1：1.2水準延伸地施加力。此時，當向橫向以大於1：1.2的方式進行延伸時，具有偏光度、亮度等光學特性顯著降低的擔憂，當以小於1：1的方式少地進行延伸時，有可能難以實現亮度均勻性。
根據本發明的優選一實施例，在光學體100中，與上述第一線成銳角的夾角為±60°，以通過上述第一線的二等分點的面內虛擬的第二線為基準測定的亮度分散係數可以為2%以下，更優選地，可以為1%以下，更優選地，可以為0.5%以下。亮度不均勻問題在與透過軸平行的方向，作為一實例，與伸張的方向垂直的方向，作為一實例，橫向，作為一實例，寬度方向顯著，進而，可根據與上述第一線形成規定的角度，尤其，與第一線成±60°的第二線而顯著。並且，就這種特徵而言，反射偏光膜的寬度越大，分散體的排列越隨機，亮度不均勻問題有可能變大。
參照圖13及圖14說明，第二線m、m’是指在光學體100內通過將虛擬的第一線1垂直二等分的中心點，並與上述第一線1形成銳角的角度為±60°的線段。
另一方面，以第二線(m或m’)為基準測定的亮度與以上述的第一線1為基準測定的亮度相同，以相同的方式進行測定。並且，亮度均勻性也可以為以相同的方式採集試樣，並進行測定及計算的結果值。對試樣的採集方式進行具體說明，以將第一線1垂直二等的地點為中心點的第一試樣S1為中心向前方、後方各個方向採集7個試樣SF、SB，使相鄰的試樣之間距離成為50mm，此時，試樣之間距離是指試樣的相鄰的邊或頂點之間的最短距離s。
就光學體而言，當不僅是以本發明的第一線為基準的亮度特性，就連以第二線為基準的亮度特性也都滿足時，可獲取更加提高的亮度均勻性，不僅如此，霧度的均勻度變得更高，從而具有可表現更優秀的亮度特性的優點。
對本發明的優選一實例的光學體的分散體大小進行詳細說明，在基材201內分散的多個分散體201中的80%以上以長度方向的垂直截面為基準相對於長軸長度的短軸長度的縱橫比應為1/2以下，更優選地，90%以上的上述縱橫比值可滿足0.5以下。如圖6所示，就上述縱橫比而言，當在與分散體的長度方向，即，作為一實例，縱向和/或作為一例伸張方向垂直的反射偏光膜的垂直截面內分散體截面將長軸長度設定為a並將短軸長度設定為b時，長軸長度a和短軸長度b的相對長度之比(縱橫比)應為0.5以下。換句話說，當長軸長度a為2時，短軸長度b應小於或等於1。當縱橫比為0.5以下的分散體小於80%時，難以實現所需的光學物性。並且，在上述多個分散體中，具有0.3μm2以下的截面積的分散體的數量可以為總分散體中的65%以上。
進而，本發明的隨機分散型光學體可以為將包括上述的基材及包括在基材內部並滿足上述的優選一實例的分散體條件的多個分散體的光學體作為芯層，並包括形成於芯層的至少單面的一體化的蒙皮層的結構，通過還具有蒙皮層可貢獻於芯層保護、光學體的可靠性提高。
不包括蒙皮層的一實例和包括蒙皮層的另一實例的光學體在用途上有可能存在差異，可優選地，在顯示器等各種通用液晶顯示裝置中使用包括蒙皮層的光學體，就便攜式液晶顯示裝置、例如，可攜式電子設備、智能電子設備、智能手機而言，隨著需要薄型化的光學體，可優選地，使用不包括蒙皮層的光學體，但不局限於此。
具體地，圖5作為本發明的隨機分散型光學體的剖視圖，表示多個分散體202隨機地分散於基材201內部而排列的芯層210及一體形成於芯層的至少單面的蒙皮層220。
首先，對芯層210進行說明，在芯層210中，包括在基材201內部的多個分散體202的平均縱橫比(≒以長度方向的垂直截面為基準相對於長軸長度的短軸長度的平均縱橫比)為0.5以下，優選地，可以為0.3~0.5，更優選地，可以為0.4~0.48，進而優選地，可以為0.44~0.46。
具體地，圖6作為本發明的優選一實例中使用的分散體的長度方向的垂直截面，當將長軸長度設定為a並將短軸長度設定為b時，長軸長度a和短軸長度b的相對長度之比(縱橫比)的平均應為0.5以下，優選地，應為0.3~0.5，更優選地，應為0.4~0.48，進而優選地，應為0.44~0.46。當相對於長軸長度的短軸長度之比無法滿足0.5以下時，難以實現所需的光學物性。
圖7為包括在本發明的優選一實例的光學體的立體圖，在芯層210的基材201內部，多個隨機分散體208向長度方向進行伸張，蒙皮層220可形成於芯層210的上部和/或下部。此時，隨機分散體208可分別向多種方向進行伸張，但優選地，有利的是，向一個單向平行地進行伸張，更優選地，伸張體之間向與從外部光源照射的光垂直的方向平行地進行伸張，從而有效地將光調製效果最大化。
並且，芯層210的厚度優選為20~350μm，更優選地，可以為50~250μm，但不局限於此，可根據具體的用途及蒙皮層220包括與否、蒙皮層220的厚度不同地設計芯層210的厚度。並且，當以32英寸為基準，基材201的厚度為120μm時，總分散體的數量可以為25000000~80000000個，但不局限於此。
之後，對可包括在芯層210的至少單面的蒙皮層220進行說明，蒙皮層220成分可使用通常使用的成分，通常，只要在反射偏光膜中使用，就可以不受限制地使用，但優選地，可包含選自聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、共聚萘二甲酸乙二醇酯(co-PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯(PC)合金、聚苯乙烯(PS)、耐熱性聚苯乙烯(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)、聚氨酯(PU)、聚醯亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、苯乙烯丙烯腈(SAN)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚醯胺(PA)、聚縮醛(POM)、苯酚、環氧(EP)、尿素(UF)、黑色素(MF)、不飽和聚酯(UP)、矽(SI)、聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯(PCTG)及環烯烴聚合物中的一種以上，更優選地，可包含聚碳酸酯(PC)及聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯(PCTG，poly cyclohexylene dimethylene terephthalate)。此時，聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯為酸成分和二醇成分以1：0.5~1.5莫耳比，優選地，以1：0.8~1.2莫耳比進行聚合來製備的化合物，酸成分可包含對苯二甲酸酯，二醇成分可包含乙二醇及環己烷二甲醇。
上述蒙皮層220的厚度可以為30~500μm，但不局限於此。
並且，光學體的寬度以製備時為基準可以為85cm以上。上述寬度可以為透過軸方向的長度，本發明的光學體的寬度為85cm以上，以大面積形成，即使如此，也具有可確保向相應的方向的亮度均勻性的優點。
並且，滿足上述的亮度均勻性的本發明的優選一實施例的光學體的霧度為30%以下，更優選地，可以為25%以下，進而優選地，可以為22%以下，進而優選地，可以為20%以下。並且，以與亮度均勻性的測定方法相同的試樣的採集方法進行測定，根據計算的第一線的霧度均勻度為3%以下，更優選地，可以為2%以下，進而優選地，可以為1%以下。並且，確保均勻的厚度，從而以後述的實驗方法測定採集的試樣，計算的厚度百分比差異可以為1%以內。
另一方面，當形成蒙皮層時，也一體形成於芯層210和蒙皮層220之間。最終，不僅可防止黏結層引起的光學物性的降低，還可對受限的厚度附加更多的層來顯著改善光學物性。進而，蒙皮層220在與芯層210同時製備之後，執行延伸工序，因而與以往的芯層延伸之後，使未延伸蒙皮層進行黏結時不同，本發明的蒙皮層220可向至少一個軸方向進行延伸。由此與未延伸蒙皮層相比，可提高表面硬度，從而改善耐劃痕性，並提高耐熱性。
另一方面，在本發明的光學體中，可將用於變更聚光或擴散之類的光的路徑的微透鏡、雙凸透鏡、棱鏡形狀等的結構化的表面層一體設置於上 述的光學體的上部或下部。在與其相關的說明中，可插入基於相同申請人的韓國專利申請第2013-0169215號及韓國專利申請第2013-0169217號作為參照。
如上所述的分散體隨機地分散於基材內的光學體可通過後述的製備方法進行製備。只是，不局限於此。
首先，可向個別獨立的擠壓部供給基材成分和分散體成分，此時，擠壓部能夠以2個以上構成。並且，在本發明中，也向包括單獨的供給通道及分配口的一個擠壓部進行供給，以防止聚合物相混合。上述擠壓部可以為擠出機，其還可包括加熱單元等，以便於可使固體狀的供給的聚合物轉換為液狀。此時，上述基材成分或分散體成分應使用雜質的含量為規定水準以下的物質，這可有利於表現亮度均勻性。
另一方面，設計成在基材成分的內部分散體成分可進行排列，存在聚合物流動性差異，且黏度存在差異，優選地，基材成分的流動性好於分散體成分。之後，可製備基材成分和分散體成分一邊通過混合區和篩網過濾區，一邊在基材內分散體成分通過黏性差異隨機地排列於基材內部的光學體。
追加地，當在製備的光學體的至少單面包括蒙皮層時，在光學體的至少單面貼合從擠壓部移送的蒙皮層成分。優選地，蒙皮層成分可均貼合於光學體的雙面。當在雙面貼合蒙皮層時，蒙皮層的材質及厚度可相同或不同。
之後，流動控制部可誘導擴散，以便於可使包括在基材內部的分散體成分隨機地進行排列。具體地，圖8為作為可適用於本發明的優選的流動控制部的一種衣架模具的剖視圖，圖9為圖8的側視圖。由此可適當調節基材的擴散程度來隨機地調節分散體成分的截面積的大小及排列。在圖8中，貼合有通過流路移送的蒙皮層的基材在衣架模具中左右寬地展開，因而包括在內部的分散體成分也左右寬地展開。
根據本發明的優選一實例，還可包括：將從流動控制部移送的誘導擴散的光學體進行冷卻及平滑化的步驟；將經過上述平滑化步驟的光學體進行延伸的步驟；以及將延伸的上述光學體進行熱固定的步驟。
首先，作為將從流動控制部移送的光學體進行冷卻及平滑化的步驟，將通常的光學體的製備中使用的光學體進行冷卻來將其固化，之後，可通 過鑄造輥工序等執行平滑化步驟。此時，優選地，可使用直徑均勻的輥，由此具有可容易確保亮度均勻性的優點。
之後，執行將經過上述平滑化步驟的光學體進行延伸的工序。
上述延伸可通過通常的光學體的延伸工序執行，由此可誘發基材成分和分散體成分之間的折射率差異來在介面誘發光調製現象，上述誘導擴散的第一成分(分散體成分)通過延伸更減小縱橫比。為此，優選地，延伸工序可執行單軸延伸或雙軸延伸，更優選地，可執行單軸延伸。
就單軸延伸而言，延伸方向可向第一成分長度方向執行延伸。作為一實例，上述長度方向可以為縱向。並且，延伸比可以為3~12倍。另一方面，眾所周知的有使各向同性材料變成雙折射性的方法，例如，當在適當的溫度條件下進行延伸時，分散體分子進行取向，從而材料可成為雙折射性。此時，通過均勻地控制延伸速度，或用夾子或鉗子等固定向縱向搬送並延伸的光學體的橫向或施加規定的力來進行延伸，可容易確保向與透過軸平行的方向的亮度均勻性。
之後，可經過將延伸的上述光學體進行熱固定的步驟製備最終光學體。上述熱固定可通過通常的方法進行熱固定，優選地，可在180~200℃溫度下，通過紅外線加熱器執行0.1~3分鐘。此時，熱固定與光學體的位置無關地，以相同的水準進行加熱，這可容易確保向與透過軸平行的方向的亮度均勻性。
以上，上述的本發明的光學體可採用於光源元件或顯示裝置等而用於增進光效率。光源元件可以為通常採用於工作燈、照明或液晶顯示裝置的元件。採用於上述液晶顯示裝置的光源元件分類為燈位於下部的直下型、燈位於側面的邊緣型等，本發明實例的光學體可採用於任何種類的光源元件。並且，也可適用於配置在液晶面板的下側的背光(back light)元件或配置在液晶面板的上側的前光(front light)元件。
並且，本發明的光學體也可採用於有機發光顯示裝置之類的主動發光型顯示器。此時，光學體可採用於有機發光顯示裝置的面板前方，以提高明暗比，並提高可視性等。
以下，作為多種適用例的一實例，例示光學體適用於包括邊緣型光源元件的液晶顯示裝置的情況。
圖10為本發明優選一實例的液晶顯示裝置的剖視圖，液晶顯示裝置2700包括背光單元2400及液晶面板元件2500。
背光單元2400包括將射出的光的光學特性進行調製的光學體2111，此時，包括在背光單元的其他結構及其他結構與光學體2111的位置關係可根據目的而不同，從而在本發明中不受特別限制。
只是，根據本發明的優選一實例，如圖10所示，可由光源2410、引導從光源2410射出的光的導光板2415、配置於導光板2415的下側的反射膜2420及配置於導光板2415的上側的光學體2111構成及配置。
此時，光源2410配置於導光板2415的兩側面。例如，光源2410可使用發光二極體(LED，Light Eimitting Diode)、冷陰極螢光燈(CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp)、熱陰極螢光燈(HCFL，Hot Cathode Fluorescent Lamp)、外電極螢光燈(EEFL，External Electrode Fluorescent Lamp)等。在另一實施例中，光源2410可僅配置於導光板2415的一側。
導光板2415使從光源2410射出的光通過內部全反射進行移動，並通過形成於導光板2415下部面的散射圖案等向上側射出。在導光板2415的下側配置有反射膜2420，從而向上部反射從導光板2415向下射出的光。
在導光板2415的上部配置有光學體2111。已在上面詳細說明了光學體2111，因而省略重複說明。在光學體2111的上或下還可配置有其他光學片。例如，還可設有將射入的圓偏光一部分反射的液晶膜、使圓偏光轉換為線性偏光的相位差膜和/或保護膜。
並且，光源2410、導光板2415、反射膜2420及光學體2111可被底盤2440收納。
液晶面板元件2500包括第一顯示板2511、第二顯示板2512及介於其之間的液晶層(未圖示)，還可包括分別附著於第一顯示板2511及第二顯示板2512的表面的偏光板(未圖示)。
液晶顯示裝置2700還可包括覆蓋液晶面板元件2500的邊緣，並包圍液晶面板元件2500及背光單元2400的側面的頂盤2600。
另一方面，具體地，圖11為採用本發明優選一實例的光學體的液晶顯示裝置的一實例，在框架3270上插入反射板3280，並在反射板3280的上部面設置冷陰極型光燈3290。在冷陰極型光燈3290的上部面設置光學膜3320，光學膜3320可按擴散板3321、光學體3322及吸收偏光膜3323的順序進行層疊，但包括在光學膜的結構及各個結構之間的層疊順序可根據目的而不同，可省略一部分結構要素，或由多個構成。進而，相位差膜(未圖示)等可插入於液晶顯示裝置內的適當的位置。另一方面，在上述光學膜3320的上部面，液晶顯示面板3310插入於模具框架3300。
以光的路徑為中心察看，從冷陰極型光燈3290照射的光到達光學膜3320中的擴散板3321。通過擴散板3321傳輸的光為了使光的進行方向相對於光學膜3320垂直而一邊通過光學體3322一邊發生光調製。具體地，P波無損失地透過光學體，但S波發生光調製(反射、散射、折射等)，從而重新利用作為冷陰極型光燈3290的後面的反射板3280來進行反射，其光的性質隨機地變成P波或S波之後，重新通過光學體3322。之後，經過吸收偏光膜3323之後，到達液晶顯示面板3310。另一方面，冷陰極型光燈3290可由發光二極體替代。
以上說明的實例中適用本發明的一實例的光學體，從而具有如下優點：可有效呈現多個光調製特性，可改善亮度，不發生漏光、亮線，可防止異物顯現於外觀的外觀不良的同時在使用液晶顯示裝置的高溫多濕環境中也可確保光學體的可靠性。並且，具有各自功能的微圖案層、聚光層與光學體實現一體化，從而可減少光源元件的厚度，並簡化組裝工序，可改善包括這種光源元件的液晶顯示裝置的畫質。
另一方面，在本發明中，以液晶顯示器為中心說明光學體的用途，但不局限於此，可廣泛用於投影顯示器、等離子顯示器、場發射顯示器及電致發光顯示器等平板顯示器技術。
以上，以實例為中心說明本發明，但可知這僅屬於例示，不限制本發明的實例，本發明所屬技術領域的普通技術人員可在不脫離本發明的本質 特性的範圍內進行以上未例示的多種變形和應用。例如，本發明的實例中具體體現的各個結構要素可變形實施。並且，應解釋為與這種變形和應用相關的差異包括在所附的發明要求保護範圍中規定的本發明的範圍。
實施例1：隨機分散型光學體的製備
作為分散體成分，包含折射率為1.65且玻璃化轉變溫度為120℃的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、39重量百分比的聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯(PCTG，poly cyclohexylene dimethylene terephthalate)及1重量百分比的亞磷酸(H3PO3)來將玻璃化轉變溫度為112℃的原料投入於各個第一擠壓部及第二擠壓部，上述聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯作為基材成分在60重量百分比的聚碳酸酯中使用作為酸成分的對苯二甲酸酯和作為二醇成分的乙二醇和環己烷二甲醇來以酸成分及二醇成分成為1：2莫耳比的方式進行聚合反應。此時，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)使用包含在聚合的過程中使用的30ppm的Ge催化劑殘留量、1.5重量百分比的作為聚合副產物的二甘醇(DEG)的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
將基材成分和分散體成分的擠壓溫度設定為245℃，利用電容流變儀(Cap.Rheometer)確認來通過I.V.調整將聚合物流動進行校正，以通過適用過濾混合器(Filteration Mixer)的流路使分散體隨機地分散於基材內部的方式進行誘導，並在校正流速及壓力梯度的圖8及圖9的衣架模具中誘導基材層聚合物的擴散。具體地，模具入口的寬度為200mm，厚度為10mm，模具出口的寬度為1260mm，厚度為2.5mm，流速為1.0m/分鐘。之後，在冷卻及鑄造輥中執行平滑化工序，並向縱向延伸6倍。接著，在180℃溫度下，透過加熱腔熱固定2分鐘，從而製備具有厚度為120μm的圖5所示的截面結構的隨機分散型光學體。製備的光學體的分散體成分的折射率為(nx：1.88、ny：1.58、nz：1.58)，基材成分的折射率為1.58。
實施例2：隨機分散型光學體的製備
以與實施例1相同的方法製備具有如圖5所示的截面結構及如表1所示的分散體的平均縱橫比及截面積的隨機分散型光學體。
只是，用作分散體成分的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)使用包含在聚合的過程中使用的45ppm的Ge催化劑殘留量、2.0重量百分比的作為聚合副產物的二甘醇(DEG)的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
實施例3：隨機分散型光學體的製備
以與實施例1相同的方法製備具有如圖5所示的截面結構的隨機分散型光學體。
只是，用作分散體成分的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)使用包含在聚合的過程中使用的80ppm的Ge催化劑殘留量、3.0重量百分比的作為聚合副產物的二甘醇(DEG)的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
比較例1：隨機分散型光學體的製備
以與實施例1相同的方法製備具有如圖5所示的截面結構的隨機分散型光學體。
只是，用作分散體成分的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)使用包含在聚合的過程中使用的140ppm的Ge催化劑殘留量、3.0重量百分比的作為聚合副產物的二甘醇(DEG)的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
實驗例1
將通過上述實施例製備的光學體的如下所述的物性進行評價，並將其結果示於下列表1中。
1．相對亮度
為了測定製備的上述光學體的亮度，執行如下。在具有反射膜、導光板、擴散板、光學體的32"直下型背光單元上組裝面板之後，利用拓普康公司的BM-7測定儀來測定9個地點的亮度，以表示平均值。
相對亮度表示當將實施例1的光學體的亮度設定為100(基準)時，另一實施例及比較例的亮度的相對值。
2．霧度(Haze)
利用作為霧度及透過度測定儀(日本電色工業株式會社(Nippon Denshoku Kogyo Co.)產品的COH-400)分析設備來測定霧度。
3．縱橫比、截面積、分散體數量的測定方法
有關分散體縱橫比的測定，以通過場發射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)將與伸張方向垂直的光學體的垂直截面拍攝的橫向、縱向為0.1mm×0.1mm的截面照片為基準測定包括在上述截面照片的不同分散體縱向的長度和橫向的長度來計算出縱橫比，此時，將截面照片內分散體數量為1000個以上的作為對象來確保相對於截面積的數值的可靠性。
具體地，有關長度及數量的測定，通過ImageJ程式在場發射掃描電子顯微鏡的截面照片中利用分散體和基材之間的明暗高度差來計算出照片上的所有分散體的截面積分布(長軸長度、短軸長度、數量)，並由此通過以下關係式1計算分散體各自的截面積。
關係式1分散體的截面積(μm2)=3.14×(分散體的長軸長度×分散體的短軸長度)/2
此時，關係式1的分散體長軸長度、短軸長度是指與光學體的伸張方向垂直的光學體的截面內分散體長軸、短軸。
Figure 108142458-A0305-02-0029-7
Figure 108142458-A0305-02-0030-8
比較例2：在韓國申請號10-2013-0169215號的實施例1中製備的隨機分散型光學體
如在韓國申請號10-2013-0169215號的實施例1中所記載地製備隨機分散型光學體，製備的隨機分散型光學體通過上述實驗例確認具有記載於以下表2的物性值。
Figure 108142458-A0305-02-0030-9
如在上述表1及表2中可確認，在實施例1~實施例3中製備的光學體與在比較例1~比較例2中製備的光學體相比，不僅具有優秀的亮度值，霧度值低，且偏光度優秀。
並且，可確認在實施例1~實施例3中製備的光學體中，在實施例1中製備的光學體不僅具有最優秀的亮度值，霧度值低，且偏光度優秀。
實施例4：隨機分散型光學體的製備
以與實施例1相同的方法製備隨機分散型光學體。
只是，作為分散體成分，包含折射率為1.65且玻璃化轉變溫度為115℃的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、44重量百分比的聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯(PCTG，poly cyclohexylene dimethylene terephthalate)及1重量百分比的亞磷酸(H3PO3)來將玻璃化轉變溫度為108℃的原料投入於各個第一擠壓部 及第二擠壓部，上述聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯作為基材成分在55重量百分比的聚碳酸酯中使用作為酸成分的對苯二甲酸酯和作為二醇成分的乙二醇和環己烷二甲醇來以酸成分及二醇成分成為1：2莫耳比的方式進行聚合反應。此時，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)使用包含在聚合的過程中使用的30ppm的Ge催化劑殘留量、1.5重量百分比的作為聚合副產物的二甘醇(DEG)的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
比較例3：隨機分散型光學體的製備
以與實施例1相同的方法製備隨機分散型光學體。
只是，作為分散體成分，包含折射率為1.65且玻璃化轉變溫度為120℃的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、49重量百分比的聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯(PCTG，poly cyclohexylene dimethylene terephthalate)及1重量百分比的亞磷酸(H3PO3)來將玻璃化轉變溫度為103℃的原料投入於各個第一擠壓部及第二擠壓部，上述聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯作為基材成分在50重量百分比的聚碳酸酯中使用作為酸成分的對苯二甲酸酯和作為二醇成分的乙二醇和環己烷二甲醇來以酸成分及二醇成分成為1：2莫耳比的方式進行聚合反應。此時，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)使用包含在聚合的過程中使用的30ppm的Ge催化劑殘留量、1.5重量百分比的作為聚合副產物的二甘醇(DEG)的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
比較例4：隨機分散型光學體的製備
以與實施例1相同的方法製備隨機分散型光學體。
只是，作為分散體成分，包含折射率為1.65且玻璃化轉變溫度為120℃的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、29重量百分比的聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯(PCTG，poly cyclohexylene dimethylene terephthalate)及1重量百分比的亞磷酸(H3PO3)來將玻璃化轉變溫度為121℃的原料投入於各個第一擠壓部及第二擠壓部，上述聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯作為基材成分在70重量百分比的聚碳酸酯中使用作為酸成分的對苯二甲酸酯和作為二醇成分的乙二醇和環己烷二甲醇來以酸成分及二醇成分成為1：2莫耳比的方式進行聚合反應。此時，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)使用包含在聚合的過程中使用的30ppm的 Ge催化劑殘留量、1.5重量百分比的作為聚合副產物的二甘醇(DEG)的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
比較例5：隨機分散型光學體的製備
以與實施例1相同的方法製備隨機分散型光學體。
只是，作為分散體成分，包含折射率為1.65且玻璃化轉變溫度為125℃的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、39重量百分比的聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯(PCTG，poly cyclohexylene dimethylene terephthalate)及1重量百分比的亞磷酸(H3PO3)來將玻璃化轉變溫度為112℃的原料投入於各個第一擠壓部及第二擠壓部，上述聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯作為基材成分在60重量百分比的聚碳酸酯中使用作為酸成分的對苯二甲酸酯和作為二醇成分的乙二醇和環己烷二甲醇來以酸成分及二醇成分成為1：2莫耳比的方式進行聚合反應。此時，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)使用包含在聚合的過程中使用的30ppm的Ge催化劑殘留量、1.5重量百分比的作為聚合副產物的二甘醇(DEG)的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
實驗例2
將通過上述實施例1、實施例4及比較例3~比較例5製備的光學體的如下所述的物性進行評價，並將其結果示於下列表3中。
1．相對亮度
為了測定製備的上述光學體的亮度，執行如下。在具有反射膜、導光板、擴散板、光學體的32"直下型背光單元上組裝面板之後，利用拓普康公司的BM-7測定儀來測定9個地點的亮度，以表示平均值。
相對亮度表示當將實施例1的光學體的亮度設定為100(基準)時，另一實施例及比較例的亮度的相對值。
2．霧度(Haze)
利用作為霧度及透過度測定儀(日本電色工業株式會社(Nippon Denshoku Kogyo Co.)產品的COH-400)分析設備來測定霧度。
Figure 108142458-A0305-02-0032-10
Figure 108142458-A0305-02-0033-11
如在上述表3中可確認，在實施例1及實施例4中製備的光學體與在比較例3~比較例5中製備的光學體相比，不僅具有優秀的亮度值，霧度值低，且偏光度優秀。
並且，可確認在實施例1及實施例4中製備的光學體中，在實施例1中製備的光學體不僅具有最優秀的亮度值，霧度值低，且偏光度優秀。
實施例5：隨機分散型光學體的製備
作為分散體成分，包含折射率為1.65的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、39重量百分比的聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯(PCTG，poly cyclohexylene dimethylene terephthalate)及1重量百分比的亞磷酸(H3PO3)來將聚碳酸酯合金原料投入於各個第一擠壓部及第二擠壓部，上述聚環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯作為基材成分在60重量百分比的聚碳酸酯中使用作為酸成分的對苯二甲酸酯和作為二醇成分的乙二醇和環己烷二甲醇來以酸成分及二醇成分成為1：2莫耳比的方式進行聚合反應。此時，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)使用包含2.5重量百分比的作為在聚合的過程中產生的聚合副產物的二甘醇(DEG)的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)聚合物晶片。
將基材成分和分散體成分的擠壓溫度設定為245℃，利用電容流變儀確認來通過I.V.調整將聚合物流動進行校正，以通過適用過濾混合器的流路使分散體隨機地分散於基材內部的方式進行誘導，並在校正流速及壓力梯度的圖8及圖9的衣架模具中誘導基材層聚合物的擴散。流速為1.0m/分鐘。之後，在冷卻及鑄造輥中執行平滑化工序，之後，向縱向將延伸工序延伸6倍。此時，向縱向進行延伸的同時以向橫向延伸1.1倍的方式向橫向施加規定的力。接著，在180℃溫度下，通過加熱腔熱固定2分鐘，從而製備具有厚度為120μm的圖2所示的截面結構的下清單4所示的隨機分散型光學體。製備的光學體的分散體成分的折射率為(nx：1.88、ny：1.58、nz：1.58)，基材成分的折射率為1.58。並且，光學體的寬度為158cm。
比較例6：隨機分散型光學體的製備
與實施例5相同地實施來進行製備，在延伸工序中向橫向進行延伸，或不進行夾子固定等任何處理，不僅如此，使用包含6.5重量百分比的作為聚合副產物的二甘醇(DEG)的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)聚合物晶片，變更模具出口寬度來製備下列表4所示的寬度為90cm的隨機分散型光學體。
比較例7：隨機分散型光學體的製備
與比較例6相同地實施來進行製備，並變更模具出口寬度來製備下列表4所示的寬度為70cm的隨機分散型光學體。
比較例8
製備聚萘二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯合金分別以板狀的光學層交替層疊的多層型反射偏光器。此時，聚萘二甲酸乙二醇酯使用包含4.4重量百分比的作為聚合副產物的二甘醇(DEG)的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)聚合物晶片，並利用狹縫型擠壓口金來進行製備。上述狹縫型擠壓口金插入基於本發明的相同申請人的韓國申請號第10-2012-0087416號作為參照。具體地，將作為分散體的聚萘二甲酸乙二醇酯、基材及作為蒙皮層的聚碳酸酯合金投入於各個第一擠壓部、第二擠壓部及第三擠壓部。將聚萘二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯合金的擠壓溫度設定為295℃，並利用電容流變儀確認來通過I.V.調整將聚合物流動進行校正，蒙皮層在280℃溫度水準上執行擠壓工序。
利用4個圖17的狹縫型擠壓口金來製備平均光學厚度不同的4個複合類。具體地，將從第一擠壓部移送的第一成分分配於4個狹縫型擠壓口金，並將從第二擠壓部移送的第二成分移送到4個狹縫型擠壓口金。一個狹縫型擠壓口金由300層構成，圖17的第五口金分配板的底面的第一狹縫型擠壓口金的狹縫的厚度為0.26mm，第二狹縫型擠壓口金的狹縫厚度為0.21mm，第三狹縫型擠壓口金的狹縫厚度為0.17mm，第四狹縫型擠壓口金的狹縫厚度為0.30mm，第六口金分配板的排出口的直徑為15mm×15mm。通過上述4個狹縫型擠壓口金排出的4個多層複合類及通過單獨的流路移送的蒙皮層成分在收集塊中貼合來以一體形成於單一芯層及芯層的雙面的蒙皮層進行貼合。在校正流速及壓力梯度的圖8、圖9的衣架模具中誘導形成有上述蒙皮層的芯層聚合物的擴 散。流速為1m/分鐘。之後，在冷卻及鑄造輥中執行平滑化工序，並向縱向延伸6倍，此時，未向橫向施加任何力。接著，在180℃溫度下，通過紅外線加熱器熱固定2分鐘來製備圖16所示的多層反射型偏光器。製備的反射型偏光器的第一成分的折射率為(nx：1.88、ny：1.64、nz：1.64)，第二成分的折射率為1.64。A組為300層(150反復單位)，反復單位的厚度為168nm，平均光學厚度為275.5nm，光學厚度偏差為20%左右。B組為300層(150反復單位)，反復單位的厚度為138nm，平均光學厚度為226.3nm，光學厚度偏差為20%左右。C組為300層(150反復單位)，反復單位的厚度為110nm，平均光學厚度為180.4nm，光學厚度偏差為20%左右。D組為300層(150反復單位)，反復單位的厚度為200nm，平均光學厚度為328nm，光學厚度偏差為20%左右。製備的多層反射型偏光器的芯層厚度為92.4μm，分別使蒙皮層厚度成為153.8μm，總厚度成為400μm，總寬度成為98cm。
實驗例3
將通過上述實施例5及比較例6~比較例8製備的光學體的如下所述的物性進行評價，並將其結果示於下列表4中。
1．亮度、亮度均勻性
選定與製備的光學體的透過軸平行的任意第一線，並採集中心點位於上述第一線上的正方形的大小為100mm×100mm的共5個試樣。此時，以中心點位於將第一線垂直二等分的地點的第一試樣為中心向左側方向採集2個試樣，並向右側方向採集2個試樣，相鄰的試樣之間距離為50mm。
之後，為了將各個試樣進行亮度測定，在按作為反射膜、導光板、擴散板及反射偏光膜的試樣順序設置的直下型背光單元上組裝面板之後，利用拓普康公司的BM-7測定儀來測定9個地點的亮度，以表示平均值。此時，背光單元以符合試樣尺寸的方式製備而使用。
通過測定的各個不同試樣亮度平均值計算相對於5個試樣的平均亮度、亮度標準差之後，通過以下數學式3計算亮度分散係數。
Figure 108142458-A0305-02-0035-12
並且，有關相對於5個試樣的平均亮度，將實施例5的平均亮度以100%作為基準由相對性的相對亮度表示剩餘實施例和比較例的平均亮度。
2．縱橫比、截面積、分散體數量的測定方法
有關分散體縱橫比的測定，以通過場發射掃描電子顯微鏡將與光學體的伸張方向垂直並與厚度方向平行的垂直截面拍攝的截面照片為基準測定包括在上述截面照片的不同分散體縱向的長度和橫向的長度來計算出縱橫比，此時，將截面照片內分散體數量為1000個以上的作為對象來確保相對於截面積的數值的可靠性。
具體地，有關長度及數量的測定，通過ImageJ程式在場發射掃描電子顯微鏡的截面照片中利用分散體和基材之間的明暗高度差來計算出照片上的所有分散體的截面積分布(長軸長度、短軸長度、數量)，並由此通過以下關係式1計算分散體各自的截面積。
關係式1分散體的截面積(μm2)=π×分散體的長軸長度/2×分散體的短軸長度/2
3．厚度偏差
將以為了測定亮度分散係數而採集的試樣各自的正中央中心點為基準的厚度進行測定之後，將最大厚度的樣品厚度以100%作為基準計算另一樣品的厚度百分比，並將與最大厚度的樣品相比，厚度百分比差異大於1%的樣品的數量進行計數，之後，以0個5分、1個4分、2個3分、3個2分、4個1分來評價超過的數量。
Figure 108142458-A0305-02-0036-13
Figure 108142458-A0305-02-0037-14
如可從表4中確認，確認到在作為多層型光學體的比較例8中，形成層的聚合物晶片內副產物的含量高，即使向橫向無任何處理，以第一線或第二線為基準的亮度均勻性同樣優秀。
但是，可確認在作為包括分散體的聚合物分散型光學體的實施例5、比較例6至比較例7中，因寬度、副產物的含量、截面積等的多種因素而顯著改變亮度均勻度。
並且，可確認與比較例6及比較例7相比，寬度為85cm以上的比較例6與比較例7相比，更產生亮度均勻性問題。
本發明的簡單變形或變更可由本發明所屬技術領域的普通技術人員容易實施，這種變形或變更均可視為包括在本發明的領域。
200:聚合物分散型光學體
201:基材
202:分散體
210:芯層
220:蒙皮層

Claims (11)

  1. 一種光學體，包括：一基材；以及多個分散體，分散地包括在該基材的內部，該多個分散體的平均縱橫比為0.5以下，具有0.3μm2以下的截面積的分散體的數量為總分散體中的80%以上，其中，該光學體滿足以下條件(1)及(2)：(1)該分散體的玻璃化轉變溫度(Tg)>該基材的玻璃化轉變溫度(Tg)，(2)該分散體及該基材的玻璃化轉變溫度之差為10℃以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學體，其中，在該多個分散體中，具有大於0.01μm2且為0.09μm2以下的截面積的分散體的數量為總分散體中的70%~90%。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學體，其中，在該多個分散體中，以下數學式2的截面積分散係數為90%~120%，
    Figure 108142458-A0305-02-0040-15
  4. 一種光學體，包括：一基材；以及多個分散體，分散地包括在該基材的內部，該多個分散體的平均截面積為1μm2以下，以下數學式1的縱橫比分散係數為40%以上，
    Figure 108142458-A0305-02-0040-16
     其中，該光學體滿足以下條件(1)及(2)：(1)該分散體的玻璃化轉變溫度(Tg)>該基材的玻璃化轉變溫度(Tg)，(2)該分散體及該基材的玻璃化轉變溫度之差為10℃以下。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光學體，其中，上述多個分散體的平均縱橫比為0.3~0.5。
  6. 如申請專利範圍第1項或第4項所述之光學體，其中，該基材的玻璃化轉變溫度(Tg)為110~130℃。
  7. 如申請專利範圍第1項或第4項所述之光學體，其中，該光學體的霧度為25%以下。
  8. 如申請專利範圍第1項或第4項所述之光學體，其中，在該光學體中，使與透過軸平行的第一偏光透過，使與消光軸平行的第二偏光反射。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光學體，其中，在該光學體中，以與透過軸平行的面內虛擬的一第一線為基準測定的以下數學式3的亮度分散係數為2%以下，
    Figure 108142458-A0305-02-0041-17
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光學體，其中，與該第一線成銳角的夾角為±60°，以通過該第一線的二等分點的面內虛擬的第二線為基準測定的亮度分散係數為2%以內。
  11. 一種顯示裝置，其中，包括申請專利範圍第1項或第4項所述之光學體。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230048822A (ko) * 2021-10-05 2023-04-12 도레이첨단소재 주식회사 반사편광필름, 이를 포함하는 광원 어셈블리 및 액정표시장치
TWI807616B (zh) * 2022-01-26 2023-07-01 友達光電股份有限公司 畫素陣列基板

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102177447A (zh) * 2008-10-07 2011-09-07 大日本印刷株式会社 光学片、面光源装置及透射式显示装置
TWI467249B (zh) * 2008-01-31 2015-01-01 Nitto Denko Corp A polarizing element protective film, a polarizing plate and an image display device
KR20160081606A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 도레이케미칼 주식회사 반사편광자 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR20180111704A (ko) * 2017-03-31 2018-10-11 도레이케미칼 주식회사 반사편광필름, 이를 포함하는 광원 어셈블리 및 액정표시장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10292319B4 (de) * 2001-06-01 2012-03-08 Daicel Chemical Industries, Ltd. Lichtstreuender Film, ebene Lichtquellen-Einrichtung und Flüssigkristall-Anzeige-Vorrichtung, in denen er verwendet wird
JP2006251395A (ja) * 2005-03-10 2006-09-21 Daicel Chem Ind Ltd 異方性散乱シート
JP5244797B2 (ja) * 2007-08-02 2013-07-24 株式会社ダイセル 光拡散フィルム及びそれを備えた装置
JP5932652B2 (ja) * 2009-10-24 2016-06-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光学構造物
KR20120087416A (ko) 2011-01-28 2012-08-07 안종환 마그네틱 자철분을 이용한 소형 공작물의 고정
KR102127018B1 (ko) * 2013-12-31 2020-06-25 도레이첨단소재 주식회사 분산형 반사편광자용 보상층 조성물 및 이를 이용한 분산형 반사편광자

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI467249B (zh) * 2008-01-31 2015-01-01 Nitto Denko Corp A polarizing element protective film, a polarizing plate and an image display device
CN102177447A (zh) * 2008-10-07 2011-09-07 大日本印刷株式会社 光学片、面光源装置及透射式显示装置
KR20160081606A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 도레이케미칼 주식회사 반사편광자 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR20180111704A (ko) * 2017-03-31 2018-10-11 도레이케미칼 주식회사 반사편광필름, 이를 포함하는 광원 어셈블리 및 액정표시장치

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