중합체 섬유를 함유하는 반사성 편광자 document_id A220623068157

편광되지 않은 빛의 파동은 광 빔의 축 주위 다수의 평면에서 진동한다. 상기 파동이 단지 한 평면에서만 진동할 경우, 그 빛은 평면 편광되었다 한다. 몇 가지 유용한 광학 시스템이 편광된 빛을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 액정 디스플레이 스크린과 같은 전자-광학 장치가 편광된 빛으로 조명되고, 어드레스가능한 액정 중간층과 함께 교차된 편광자를 이용하여 상 형성을 나타내기 위한 기반을 제공한다. 사진 분야에서, 편광 필터가 정반사의 섬광 및 휘도를 감소시키기 위해 사용되어 왔다. 편광 필터, 원형 편광자 또는 다른 광학 요소들이 또한 디스플레이 장치 스크린에서 섬광 감소를 위해 사용되어 왔다. 편광 필름의 몇 가지 상이한 종류가 편광되지 않은 빛을 편광시키기 위해 사용가능하다. 흡수 (이색성) 편광자는 함유물 상(inclusion phase)으로, 중합체 매트릭스 내에 정렬된 편광-의존적 흡수 화학종, 종종 요오드-함유 사슬을 갖는다. 그러한 필름은 흡수 화학종에 평행으로 정렬된 전기장 벡터로 편광된 빛은 흡수하고, 상기 흡수 화학종에 수직으로 편광된 빛은 투과시킨다. 그러한 필름의 광학적 성질은 전형적으로 정반사(투과)성이며, 필름을 통한 확산 투과나 상기 필름 표면으로부터의 확산 반사를 거의 갖지 않는다. 또 다른 종류의 편광 필름은 반사성 편광자이며, 이는 하나의 상태에서 빛을 투과시키고 다른 상태에서 빛을 반사시킴으로써 상이한 편광 상태에서 빛을 분리한다. 반사성 편광자의 한 종류는 다층 광학 필름(MOF)이며, 이는 교대되는 중합체 재료의 다수 층의 더미로 형성된 필름이다. 상기 재료의 하나는 광학적으로 등방성인 한편, 다른 것은 복굴절성이며, 그 굴절율의 하나는 등방성 재료의 굴절율과 일치한다. 층 두께는 광범위한 파장에 걸쳐, 예를 들면 가시 영역에 걸쳐 쿼터 (quarter) 파동 층이 되도록, 상기 더미에 걸쳐 변할 수 있다. 하나의 편광 상태에서 입사광은 일치된 굴절율을 겪게되고, 상기 편광자를 통해 실질적으로 정투과된다. 그러나 다른 편광 상태에서 입사되는 빛은 상이한 층들 사이의 계면에서 다수의 일관되거나 일관되지 않는 반사를 겪게 되며 상기 편광자에 의해 반사된다. 교대되는 중합체 층은 실질적으로 평면이므로, 상기 반사된 빛은 대부분이 정반사된다. 반사성 편광 필름의 또 다른 종류는 연속 상 매트릭스 내에 분산된 함유물로부터 구성된다. 상기 함유물은 필름의 폭 및 높이에 비하여 작다. 이들 함유물의 특성은 상기 필름에 일정 범위의 반사 및 투과 성질을 제공하도록 조정될 수 있다. 상기 함유물은 연속 상 매트릭스 내 분산 중합체 상을 구성한다. 상기 함유물 크기 및 정렬은 상기 필름을 신장시킴으로써 변화될 수 있다. 상기 연속 상 또는 분산 상의 어느 하나는 복굴절성이며, 상기 복굴절성 재료의 굴절율의 하나는 광학적으로 등방성인 다른 상의 굴절율과 일치한다. 신장의 정도와 함께 연속 및 분산 상을 위한 재료의 선택이 상기 분산 상과 연속 상 사이에 복굴절성 굴절율의 정도에 영향을 줄 수 있다. 조절가능한 다른 특성은 상기 필름 내 파장에 대한 함유물 크기, 함유물 형태 및 함유물 부피 충전 인자를 포함한다. 상기 시스템에서, 상기 분산 및 연속 상 사이에 굴절율 불일치를 겪도록 편광된 빛은 확산 반사되는 한편, 상기 수직으로 편광된 빛은 정투과된다. 발명의 요약 본 발명의 하나의 특별한 구현예는 중합체 매트릭스 및 상기 중합체 매트릭스 내에 배치된 복수의 중합체 섬유를 포함하는 광학 물체에 관한 것이다. 중합체 섬유의 적어도 하나는 빛을 반사시키기 위한 다수의 복굴절성 계면을 포함한다. 상기 복굴절성 계면은 첫 번째 중합체 재료와 두 번째 중합체 재료 사이에 형성되어 있고, 상기 첫 번째 및 두 번째 중합체 재료의 적어도 하나는 복굴절성이다. 상기 복굴절성 계면은 상기 중합체 섬유에 대하여 내부에 있고, 상기 중합체 섬유의 축을 따라 신장된다. 상기 중합체 섬유는 첫 번째 축에 실질적으로 평행하게 배향된다. 상기 복굴절성 계면에서 상기 첫 번째 축에 평행하게 편광된 빛에 대한 굴절율 차이는, 상기 첫 번째 축에 수직인 두 번째 축에 평행하게 편광된 빛에 대한 복굴절성 계면에서의 굴절율 차이와 상이하다. 본 발명의 또 다른 구현예는 첫 번째 축을 따라서 첫 번째 굴절율 nx, 및 상기 첫 번째 축에 수직인 두 번째 축을 따라서 두 번째 굴절율 ny를 갖는 광학 재료를 포함하는 광학 물체에 관한 것이다. 신장된 중합체 섬유는 상기 첫 번째 축에 평행인 광학 재료 내에 배치되어 있다. 상기 중합체 섬유는 상기 첫 번째 축을 따라서 신장되고 상기 첫 번째 축을 따라서 굴절율 n1x, 및 두 번째 축을 따라서 굴절율 n1y를 갖는 (n1x는 n1y와 상이함) 첫 번째 복굴절성 재료를 포함한다. 상기 신장된 중합체 섬유는 첫 번째 축을 따라서 신장되고, 첫 번째 축을 따라서 굴절율 n2x 및 두 번째 축을 따라서 굴절율 n2y를 갖는 두 번째 재료를 포함한다. 상기 광학 물체는 두 번째 축을 따라서 편광된 입사광과는 달리, 첫 번째 축을 따라서 편광된 입사광을 산란시킨다. 본 발명의 또 다른 구현예는 중합체 매트릭스, 및 상기 중합체 매트릭스 내에 배치된 복수의 중합체 섬유를 포함하는 광학 물체에 관한 것이다. 상기 중합체 섬유의 적어도 하나는 입사광을 산란시키기 위한 다수의 신장된 복굴절성 산란 수단을 포함하며, 상기 산란 수단은 상기 중합체 섬유 내부에 구비된다. 본 발명의 상기 요약은 본 발명의 각각의 예시된 구현예 또는 모든 실시를 기재하고자 의도되는 것이 아니다. 이하의 도면 및 상세한 설명이 이들 구현예를 더욱 특별히 예시한다.