(57)【要約】  本発明は、耐久性が向上した光学シート及びこれを含むバックライトユニットに関し、より詳細には、レンズ部及び非レンズ部を含み、上記非レンズ部は第１の基材部、第２の基材部、及び上記第１の基材部と第２の基材部を接着するための接着層を含む光学シート；及び複数の光源を含む光源部と、上記光源部に隣接して配置され上記光源部で生成された光の経路を制御する導光板と、上記導光板の光出射面の上部に配置される拡散シートと、上記拡散シートの上部に配置され、レンズ部及び非レンズ部を含み、上記非レンズ部は第１の基材部、第２の基材部、及び上記第１の基材部と第２の基材部を接着するための接着層からなる光学シートと、を含むエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット；に関する。本発明による光学シートは、接着層によって接着された２層の基材部を含むことにより熱によるシートのしわ（ｗａｖｅ）が改善されモジュラスが増加し耐久性が向上した光学シートが得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ部及び非レンズ部を含み、
前記非レンズ部は、第１の基材部、第２の基材部、及び前記第１の基材部と前記第２の基材部を接着するための接着層を含む、光学シート。
【請求項２】
前記接着層は紫外線硬化樹脂からなる、請求項１に記載の光学シート。
【請求項３】
前記接着層は第１の基材部及び第２の基材部との厚さ方向の屈折率の差が０．０２以内である、請求項１に記載の光学シート。
【請求項４】
前記接着層の屈折率は１．４９から１．６である、請求項１に記載の光学シート。
【請求項５】
前記レンズ部はプリズム、レンチキュラー（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）、マイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）、多角錐又は円錐形状のレンズを含む、請求項１に記載の光学シート。
【請求項６】
前記第１の基材部及び前記第２の基材部はポリエチレン（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなる、請求項１に記載の光学シート。
【請求項７】
前記第１の基材部及び前記第２の基材部の厚さはそれぞれ１２５μｍから２５０μｍであり、前記接着層の厚さは１μｍから２０μｍである、請求項１に記載の光学シート。
【請求項８】
前記第１の基材部及び前記第２の基材部はこれらの機械方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）及び垂直方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が一致するように接着される、請求項１に記載の光学シート。
【請求項９】
前記第１の基材部及び前記第２の基材部はこれらの機械方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）及び垂直方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が直交するように接着される、請求項１に記載の光学シート。
【請求項１０】
光源部と、
前記光源部に隣接して配置され前記光源部で生成された光の経路を制御する導光板と、
前記導光板の上部に配置される拡散シートと、
前記拡散シートの上部に配置され、レンズ部及び非レンズ部を含み、前記非レンズ部は第１の基材部、第２の基材部、及び前記第１の基材部と第２の基材部を接着するための接着層からなる光学シートと
を含む、エッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【請求項１１】
前記接着層は紫外線硬化樹脂からなる、請求項１０に記載のエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【請求項１２】
前記接着層は第１の基材部及び第２の基材部との厚さ方向の屈折率の差が０．０２以内である、請求項１０に記載のエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【請求項１３】
前記接着層の屈折率は１．４９から１．６である、請求項１０に記載のエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【請求項１４】
前記レンズ部はプリズム、レンチキュラー（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）、マイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）、多角錐又は円錐形状のレンズを含む、請求項１０に記載のエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【請求項１５】
前記第１の基材部及び前記第２の基材部はポリエチレン（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなる、請求項１０に記載のエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【請求項１６】
前記第１の基材部及び前記第２の基材部の厚さはそれぞれ１２５μｍから２５０μｍであり、前記接着層の厚さは１μｍから２０μｍである、請求項１０に記載のエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【請求項１７】
前記第１の基材部及び前記第２の基材部はこれらの機械方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）及び垂直方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が一致するように接着される、請求項１０に記載のエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【請求項１８】
前記第１の基材部及び前記第２の基材部はこれらの機械方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）及び垂直方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が直交するように接着される、請求項１０に記載のエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【請求項１９】
前記光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項１０に記載のエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【請求項２０】
前記バックライトユニットは前記光学シートを少なくとも二つ以上含む、請求項１０に記載のエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトユニットに用いられる光学シート及びこれを含むバックライトユニットに関し、より具体的には、従来に比べて耐久性が向上した光学シートの構造及びこのような構造の光学フィルムを備えるバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ）は、印加電圧による液晶透過度の変化を用いて各種装置で発生する多様な電気的な情報を視覚情報に変えて伝達する電子素子である。液晶表示装置は、小型化、軽量化、低電力消費化等の長所を有しているため、従来広く用いられたＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）の短所を克服できる代替手段として注目を浴びてきており、現在は、ディスプレー装置を必要とするほぼすべての情報処理機器に装着されている。
【０００３】
このような液晶表示装置は、一般に特定の分子配列を有する液晶に電圧を印加して別の分子配列に変化させ、このような分子配列の変化によって発生する液晶の複屈折性、旋光性、２色性及び光散乱特性等の光学的性質の変化を視覚変化に変換するもので、液晶による光の変調を用いたディスプレー装置である。自己発光源のない受光型素子である液晶表示装置は素子の画面全体を照明できる別途の光源装置を必要とし、このような液晶表示装置用の照明装置を通常バックライトユニット（Ｂａｃｋ  Ｌｉｇｈｔ  Ｕｎｉｔ）という。
【０００４】
一般に、バックライトユニットは、発光ランプが配置される方式によりエッジ（ｅｄｇｅ）方式と直下方式に区別される。エッジ方式は、発光ランプから発生した光を案内する導光板の側面に発光ランプが配置される方式で、デスクトップパソコンやノートパソコン用モニターのように比較的小型の液晶表示装置に適用され、光の均一性が良く、耐久性に優れ、装置の薄型化に有利である。これに対し、直下方式は、２０インチ以上の中大型表示装置に用いられるために開発されたもので、液晶パネルの下部に多数のランプ光源を配列させて液晶パネルの前面を直接照明する方式である。
【０００５】
バックライトユニット用発光ランプには従来から冷陰極蛍光ランプ（Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ、以下「ＣＣＦＬ」という）のような線形光源が多く用いられているが、近来では、色再現性がＣＣＦＬより優れ、環境にやさしく、薄型化、低重量及び低電力な発光ダイオード（ＬＥＤ）に代替されている傾向である。
【０００６】
発光ダイオード（ＬＥＤ）のバックライトユニットもエッジ方式と直下方式からなる。エッジ方式の場合、直下方式により薄型化が可能であるという長所があるが、有機発光ダイオードから多くの熱が発生し、特に、構造上、光学シートが光源である発光ダイオードと密接に配置されるため、一般的な光学シートを直接適用する際にはシートにしわ（ｗａｖｅ）等のシート変形が発生する可能性がある。
【０００７】
現在、バックライトユニットは薄型化及び軽量化を技術的な目標として研究・開発が進められており、特に、変形がなくて耐久性が向上した光学シートが求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一つの目的は、耐久性が向上した光学シートを提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、耐久性が向上した光学シートを含むエッジ型バックライトユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態によると、レンズ部及び非レンズ部を含み、上記非レンズ部は第１の基材部、第２の基材部及び上記第１の基材部と第２の基材部を接着するための接着層を含む光学シートが提供される。
【００１１】
本発明の他の実施形態によると、光源部と、上記光源部に隣接して配置され上記光源部で生成された光の経路を制御する導光板と、上記導光板の光出射面の上部に配置される拡散シートと、上記拡散シートの上部に配置され、レンズ部及び非レンズ部を含み、上記非レンズ部は第１の基材部、第２の基材部及び上記第１の基材部と第２の基材部を接着するための接着層からなる光学シートと、を含むエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニットが提供される。
【００１２】
上記接着層は紫外線硬化樹脂からなることが好ましい。
【００１３】
上記接着層は第１の基材部及び第２の基材部との厚さ方向の屈折率の差が０．０２以内であることが好ましい。
【００１４】
上記接着層の屈折率は１．４９から１．６であることが好ましい。
【００１５】
上記レンズ部はプリズム、レンチキュラー（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）、マイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）、多角錐又は円錐形状であることが好ましい。
【００１６】
上記第１の基材部及び第２の基材部はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなることが好ましい。
【００１７】
上記第１の基材部及び第２の基材部はこれらの機械方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）及び垂直方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が一致するように接着されることができる。
【００１８】
上記第１の基材部及び第２の基材部はこれらの機械方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）及び垂直方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が直交するように接着されることができる。
【００１９】
上記光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）であることが好ましい。
【００２０】
上記バックライトユニットは上記光学シートを少なくとも二つ以上含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明による光学シートは、接着層によって接着された２層の基材部を含むことにより、熱によるシートのしわ（ｗａｖｅ）が改善されモジュラスが増加し耐久性が向上した光学シートが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態による光学シートの断面を概略的に示したものである。
【図２】本発明の他の実施形態による光学シートを含むエッジ型バックライトユニットの断面を概略的に示したものである。
【図３】既存のＰＥＴシート（ａ）と本発明の光学シート（ｂ）の断面のＳＥＭ写真を示したものである。
【図４】一定の張力提供時の機械方向（ａ）及び垂直方向（ｂ）における時間による本発明の光学シートの変化を示したものである。
【図５】一定の張力提供時の機械方向（ａ）及び垂直方向（ｂ）における温度による本発明の光学シートの変化を示したものである。
【図６】本発明の一実施形態による光学シートを適用した結果の光学的特性を比較したものである。
【図７】本発明の光学シートを用いた発光ダイオードＴＶの高温駆動実験結果を示したものである。
【図８】一般光学シートを用いた発光ダイオードＴＶの高温駆動実験結果を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付の図面を参照して本発明を具体的に説明する。
【００２４】
本発明の一実施形態によると、耐久性が向上した光学シートが提供される。図１は、本発明の一実施形態による光学シートの断面を概略的に示したものである。本発明の光学シートは、レンズ部１０及び非レンズ部２０を含み、上記非レンズ部２０は第１の基材部２１、第２の基材部２２及び上記第１の基材部２１と第２の基材部２２を接着するための接着層３０を含む。図２は、上記のような本発明の光学シートを含むバックライトユニットの断面を概略的に示したものである。
【００２５】
上記レンズ部１０は基材部２０の光出射面に形成されるもので、レンズの形状はプリズム（ｐｒｉｓｍ）、レンチキュラー（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）、マイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）、三角錐、四角錐等を含む多角錐又は円錐形状を有することができるが、これに制限されるものではない。例えば、図１にはレンズ部１０がレンチキュラー形状である光学フィルムが例示されている。
【００２６】
一方、上記レンズ部１０の光入射面には非レンズ部２０が配置され、上記非レンズ部２０は接着層３０によって接着された第１の基材部２１及び第２の基材部２２を含む。図３は、構造的な差異を確認するために、単一の基材部からなる公知のＰＥＴシート（ａ）と第１の基材部及び第２の基材部を含む本発明の光学シート（ｂ）の断面をＳＥＭ写真で示したものである。公知のＰＥＴシート（ａ）は非レンズ部２０が単一の層からなり、その上面にレンズ部１０、その下面に後面コーティング層８０を含むことができる。これに対し、本発明の一実施形態による光学シート（ｂ）の非レンズ部は接着層３０によって接着された第１の基材部２１及び第２の基材部２２からなり、その上面にレンズ部１０、その下面に後面コーティング層８０を含むことができる。
【００２７】
熱による光学シートのしわ（ｗａｖｅ）を改善するためには光学シートの厚さを厚く形成することが好ましいが、このように光学シートが厚くなる場合、光学シートの光学特性が低下し、製造上の困難が発生する可能性がある。例えば、ポリエチレン（ＰＥＴ）シートの場合、厚さが２５０μｍのものが一般に用いられており、厚さが３００μｍに及ぶものが製造されてはいるが、少量のみ生産されている。しかしながら、本発明によると、第１の基材部及び第２の基材部を含む非レンズ部を接着することにより、光学シートの厚さを増加させ且つ光学的特性を維持し耐久性が向上した光学シートの製造が可能となる。
【００２８】
即ち、本発明によると、上記のように非レンズ部が第１の基材部２１及び第２の基材部２２を含む光学シートが提供され、本発明において上記第１の基材部の光出射面はレンズ部に接するように配置されることができる。上記それぞれの基材部の厚さは１２５μｍから２５０μｍであり、上記基材部の間に形成される接着層の厚さは１μｍから２０μｍであり、好ましくは１０μｍであっても良い。したがって、本発明においてレンズ形状及びバックコーティングの厚さを除いた光学シートの総厚さは２５１μｍから５２０μｍであることができる。
【００２９】
それぞれの基材部の厚さが１２５μｍ未満であると、しわ（ｗａｖｅ）の改善効果が低下することがある。特に、ＰＥＴシートの場合は、非晶質（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）状の材料をＭＤ及びＴＤ方向に延伸して半結晶質（ｓｅｍｉ‐ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）状のフィルムが得られ、厚さが２５０μｍを超えるＰＥＴフィルムは、上記のような均一な品質の半結晶質（ｓｅｍｉ‐ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）状及び固有の特性を確保するのが困難となるため、商用的に需給が困難であり、さらに、基材が二枚でラミネーションされたときは光学シートの厚さが厚くなりすぎてロールを用いる工程の適用において特に上記ロールに光学シートを巻くことが困難であるという問題が発生する可能性がある。
【００３０】
さらに、第１の基材部２１及び第２の基材部２２を接着する上記接着層は紫外線（ＵＶ）硬化樹脂からなることが好ましい。紫外線硬化樹脂は、紫外線（ＵＶ）が照射されると、樹脂中の光開始剤が紫外線エネルギーを受けて重合反応を開始し、紫外線樹脂の主成分であるモノマーとオリゴマーを瞬間的に重合させる。本発明で用いられる紫外線硬化樹脂は、エポキシアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ウレタンアクリレート系等から選択されることができる。
【００３１】
これに対し、上記接着層の製造において熱硬化接着剤を用いる場合は硬化時間を必要とし、熱可塑性接着剤を用いる場合は高温工程によって光学シートが損傷するという問題が発生する可能性があり、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ）等の粘着剤は相対的に遅いラミネーション速度を有するため、本発明における上記のような紫外線硬化樹脂を用いることが好ましく、この場合、生産性の向上が可能となる。一方、紫外線硬化型のＰＳＡは匂いがする等の問題があるため、量産への適用に制限があることもある。
【００３２】
なお、本明細書では用語「粘着」と「接着」を区分して用いており、「粘着」は一般に付着及び着脱が容易で再付着が可能な場合を意味し、「接着」は付着された後には着脱が困難で一旦着脱された後には再付着が困難な場合を意味するものとして用いられている。
【００３３】
本発明において上記非レンズ部２０に含まれる第１の基材部２１及び第２の基材部２２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなり、これらはそれぞれ単独で又は混合して用いられ、好ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる。なお、上記第１の基材部及び第２の基材部が相違した材料からなる場合、歪み等の不良が発生するか効果が低下する可能性があるため、工程上の容易性等を考慮して同じ材質からなることが好ましい。
【００３４】
一方、上記接着層の厚さ方向の屈折率は第１の基材部及び第２の基材部と同じであるか又はその差が０．０２以内であることが好ましく、上記接着層の屈折率は上記範囲以内で基材部の屈折率より大きいか小さい。上記接着層の厚さ方向の屈折率と基材部の厚さ方向の屈折率の差を０．０２以内とすることにより、基材部と接着層の界面における反射による光損失を最小化することができる。
【００３５】
通常の厚さ方向の屈折率は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の場合は１．４９〜１．５１、ポリプロピレン（ＰＰ）の場合は１．４９〜１．５１、ポリカーボネート（ＰＣ）の場合は１．５８〜１．６０、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）の場合は１．６４〜１．６５、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の場合は１．４９〜１．５０である。
【００３６】
したがって、例えば、第１の基材部及び第２の基材部がポリエチレン（ＰＥＴ）からなる場合、ポリエチレンの厚さ方向の屈折率は約１．４９から１．５１であるため、１．４７から１．５３の屈折率を有する接着層を形成することが好ましい。但し、１．４９より小さい屈折率を有する素材は高コストで機械的強度が弱いことから、物性低下の恐れがあるため、接着層の厚さ方向の屈折率は１．４９以上であることが好ましい。
【００３７】
本発明において、上記非レンズ部２０に含まれる第１の基材部２１及び第２の基材部２２を同じ材質で構成し上記二つの基材部の間に用いられる接着層の屈折率を基材の屈折率と同じにする場合、界面における反射損失が最も少なくなるため好ましい。
【００３８】
上記接着層の屈折率は接着層を構成する樹脂内の分子構造を変形させて得られ、例えば、上記接着層を形成するための接着剤の製造においてベンゼンやナフタレン等のような芳香族化合物を含むアクリレートを用いる場合は接着層の硬化後の屈折率を１．６まで上昇させることができ、芳香族化合物を含まない場合にも分子量を調節するか分子の橋かけ密度（ｃｒｏｓｓ  ｌｉｎｋｉｎｇ  ｄｅｎｓｉｔｙ）を高めて屈折率を約１．５４程度まで上昇させることができる。本発明では、配合比率を調整して１．５１〜１．５４程度の硬化後の屈折率を用いることが光学的にも費用的にも好ましい。
【００３９】
本発明の光学シートの非レンズ部に含まれる上記第１の基材部及び第２の基材部は、実施例及び図４及び５に示されたように機械方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）及び垂直方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の物理的特性が相違し、これらの機械方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）及び垂直方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が一致又は直交するように接着されることができる。但し、機械方向及び垂直方向が直交するように接着される場合は接着層が基材の機械方向及び垂直方向の相違した物理的特性を吸収できるほどの弾力を有さなければならず、そうでない場合は各基材部に存在する別の方向の残留応力によって歪みが発生する可能性がある。
【００４０】
一方、本発明の光学シートの第２の基材部の光入射面にはスクラッチを防止するか又は他のシート等との密着を防止するために後面コーティング（ｂａｃｋ  ｃｏａｔｉｎｇ）層が形成されることができる。上記後面コーティング層は熱硬化型の樹脂や紫外線硬化型の樹脂を用いて形成されることができ、必要に応じて、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリブチルメタクリレート（ＰＢＭＡ）、ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）等からなるビード等を用いて形成されることもできる。
【００４１】
本発明の光学シートは当該技術分野における公知の製造方法を用いて製造されることができる。非レンズ部の形成のためには、例えば、第１の基材部を構成するシートの一面に上述の紫外線硬化樹脂を提供し、その上に第２の基材部を付着した後、ロール圧着方法により平坦化させ、ロール間の間隔を一定に維持させて厚さを調整することにより、第１の基材部、硬化されなかった接着層及び第２の基材層を含む非レンズ部が得られる。その後、上記硬化されなかった接着層を含む非レンズ部に約３００ｍＪ／ｃｍ２〜２０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を供給して接着層を硬化させることにより、第１の基材部及び第２の基材部が接着層によって接着された非レンズ部を形成することができる。
【００４２】
次に、本発明の光学シートを構成する上記レンズ部の形成のために、上記第１の基材部の上部にレンズ形状が陰刻された金型を置いて硬化性樹脂溶液を流し込んだ後にこれを硬化させる方法によりレンズ部を形成することができる。この際、上記レンズ部の形成に用いることができる硬化性樹脂はエポキシアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ウレタンアクリレート系等から選択され、基材部を形成する樹脂と同一であるか又は相違する。
【００４３】
一般に、レンズ部を形成する場合は、上記のように紫外線硬化型の樹脂と陰刻金型を用いて製作することができる。なお、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、溶媒等が混じっている形態の樹脂組成物を用いて基材上に一定の厚さで樹脂をコーティングし、熱チャンバーを経る工程により溶媒を除去し熱硬化させた後、陰刻金型で圧着して形状を成形し、最終的には紫外線硬化させることにより、レンズ部を含む光学シートを形成することもできる。
【００４４】
この際、多様な形態が陰刻された金型を用いて、多様な形状、高さ及びピッチを有するレンズ部を形成することができる。他にも当該技術分野における公知の多様な光学シートの製造方法を用いて本発明の光学シートを製造することもできる。
【００４５】
本発明の他の実施形態によると、本発明の光学シートを含むバックライトユニットが提供される。図２は、本発明の一実施形態によるバックライトユニットの断面を概略的に示したものである。
【００４６】
図２を参照すると、複数の光源を含む光源部６０と、上記光源部の周辺を囲む反射板７０と、上記光源部に隣接して配置され上記光源部で生成された光の経路を制御する導光板５０と、上記導光板の光出射面の上部に配置される拡散シート４０と、上記拡散シートの上部に配置され、レンズ部１０及び非レンズ部２０を含み、上記非レンズ部は第１の基材部２１、第２の基材部２２及び上記第１の基材部２１と第２の基材部２２を接着するための接着層３０からなる光学シートと、を含むエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニットが提供される。
【００４７】
本発明のバックライトユニットは、光源部６０が導光板の一側面又は複数の側面に配置されるエッジ‐ライト方式（ｅｄｇｅ‐ｌｉｇｈｔ  ｍｅｔｈｏｄ）で駆動される。上記光源部は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。
【００４８】
本発明のバックライトユニットは光源反射板７０を含み、光源から発生した光は導光板の側面、即ち、光入射面を介して導光板に入射し、光源反射板７０は光源から発生した光を導光板の方に反射させて導光板に入射される光の効率を向上させることができる。
【００４９】
導光板５０は、光源部で生成された光の経路を制御するためのもので、その側面に配置された光入射面を介して入射された光を上部に配置された液晶パネルの可視面（ｖｉｅｗｉｎｇ  ｐｌａｎｅ）に実質的に平行な方向に伝送し、且つこれを均一化する役割をする。導光板５０の前面は液晶パネルが配置された方向に光が出射されるための光出射面となる。
【００５０】
一方、反射シートは、導光板５０の背面に配置され、導光板５０の背面に出射された光を反射させて再度導光板５０に入射させる。
【００５１】
導光板と液晶パネルの間には、導光板５０から出射された光を液晶パネルの可視面に実質的に垂直な方向に変換して集光させることにより輝度を向上させるための光学シートが配置される。
【００５２】
この際に使用可能な本発明の光学シートは、導光板から入射する光の経路を変換させるためのレンズ部１０と、上記レンズ部１０を支持するための基材部２０を含む。一方、本発明のバックライトユニットに含まれる上記光学シートは、レンズ部１０と、接着層３０によって接着された第１の基材部２１及び第２の基材部２２を含む非レンズ部２０とからなり、より詳細には上述したものと同様である。
【００５３】
上記光学シートのレンズ部は、基材部の光出射面に形成されるもので、その形状はプリズム（ｐｒｉｓｍ）、レンチキュラー（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）、マイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）、多角錐又は円錐形状を有することができるが、これに制限されるものではない。
【００５４】
実際の応用において、上記光学シートは基材部が導光板に向かうように配置され、光の経路が液晶パネルの可視面に実質的に垂直な方向に向かうようにする。
【００５５】
上記それぞれの基材部は１２５μｍから２５０μｍ、上記接着層は１μｍから２０μｍであるため、本発明においてレンズ形状及びバックコーティングの厚さを除いた光学シートの厚さは２５１μｍから５２０μｍであることができる。
【００５６】
上記接着層は紫外線（ＵＶ）硬化樹脂からなることが好ましく、本発明で用いられる紫外線硬化樹脂はエポキシアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリブタジエンアクリレート系等から選択されることができる。
【００５７】
本発明において、上記非レンズ部を構成する第１の基材部及び第２の基材部は、ポリエチレン（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなり、好ましくはポリエチレンからなる。一方、上記第１の基材部及び第２の基材部は、相違した材質からなっても良いが、工程上の容易性等を考慮して同じ材質からなることが好ましい。
【００５８】
一方、上記接着層の厚さ方向の屈折率は第１の基材部及び第２の基材部と同であるか又はその差が０．０２以内であることが好ましく、上記接着層の屈折率は接着層を構成する樹脂内の分子構造を変形させて調節することができる。例えば、ベンゼンやナフタレン等のような芳香族化合物を含むアクリレートを用いる場合は１．６程度まで屈折率を向上させることができ、芳香族化合物を含まない場合にも分子量を調節するか分子の橋かけ密度（ｃｒｏｓｓ  ｌｉｎｋｉｎｇ  ｄｅｎｓｉｔｙ）を高めて屈折率を約１．５４程度まで上昇させることができる。
【００５９】
本発明の光学シートの非レンズ部を構成する上記第１の基材部及び第２の基材部は、機械方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）及び垂直方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）の物理的特性が相違し、これらの機械方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）及び垂直方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が一致又は直交するように接着されることができる。
【００６０】
一方、上記光学シートの第２の基材部の光入射面にはバックコーティング（ｂａｃｋ  ｃｏａｔｉｎｇ）層が形成されることができる。この際、バックコーティング層は、熱硬化型の樹脂や紫外線硬化型の樹脂を用いて形成されることができ、必要に応じて、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリブチルメタクリレート（ＰＢＭＡ）、ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）等のビード等を用いて形成されることもできる。
【００６１】
本発明のバックライトユニットは、上記のような本発明の光学シートを少なくとも二つ以上含み、好ましくは一つ〜二つを含む。上記光学シートが複数含まれる場合、各光学シートは９０度に交差して配置されることが好ましい。
【００６２】
以下、具体的な実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。但し、下記の実施例は本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明がこれにより限定されるものではない。
【実施例】
【００６３】
［製造例１］
本発明の光学シートを製造するために、アクリレート型の紫外線硬化樹脂接着剤を用いた。上記接着剤の品名はＬＫ２２２（ｓｋ  ｃｙｔｅｃ社）であり、具体的な組成は下記の通りである。
【００６４】
【表１】
2013522672.tif 000003
【００６５】
上記のような組成の接着剤の硬化前の最終屈折率は１．４７６±０．００５であり、硬化後の最終屈折率は１．５０１±０．００５であった。
【００６６】
［実施例１］
本発明による光学シートの製造のために、厚さ１８８μｍのＰＥＴシート（屈折率：厚さ方向‐１．５０、平面方向‐１．６４〜１．６７）上にアクリレート型の紫外線硬化樹脂を提供し、その上に厚さ１８８μｍのＰＥＴシートを付着した後、ロール圧着方法により平坦化させ、ロール間の圧力を一定に維持させて厚さを調整することにより、第１の基材部、硬化されない接着層が得られた。この際、樹脂及びロールの温度を７０℃に維持した。その後、１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を供給して接着層を硬化させることにより、第１の基材部及び第２の基材部が接着層によって接着された非レンズ部を形成した。その後、上記第１の基材部の上部にプリズムレンズ形状が陰刻された金型を置いて高屈折を有するアクリレート型の紫外線硬化性樹脂溶液を流し込んだ後、これを硬化させる方法によりレンズ部を形成した。
【００６７】
図３（ｂ）は、実施例１の本発明の光学シートの断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で撮影した写真を示すものである。
【００６８】
［比較例１］
厚さ２５０μｍのＰＥＴシート（Ｖ６０００  ２５０μｍ、ＳＫＣ）を対照群として用いた。図３（ａ）は、上記比較例１を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で撮影した写真を示したものである。
【００６９】
［実験例１：時間による光学シートの熱的特性比較］
実施例１及び比較例１の光学シートを０．０２Ｎの力で伸ばしながら６０℃で時間による試片の挙動を機械方向（ＭＤ）（ａ）及び垂直方向（ＴＤ）（ｂ）から観察した。
【００７０】
その結果を図４に示した。機械方向（ａ）の場合、比較例１のシートは時間の経過により持続的な変化を示すのに対し、実施例１の光学シートは一定の水準では変化を示していない。その結果、比較例１のシートは高温環境で時間の経過により製品が変化し、実施例１のシートは高温環境でも持続的に安定性を確保できることが分かる。但し、垂直方向（ｂ）の場合、機械方向（ａ）に比べて大きな差異を示してはいない。
【００７１】
［実験例２：温度による光学シートの熱的特性比較］
実施例１及び比較例１の光学シートを０．０２Ｎの力で伸ばしながら温度による試片の挙動を機械方向（ＭＤ）（ａ）及び垂直方向（ＴＤ）（ｂ）から観察した。
【００７２】
その結果を図５に示した。機械方向（ａ）の場合、比較例１のシートは実施例１の光学シートと比べてＴｇ（ＰＥＴ  ７０〜８０℃）付近で急激な変化を示した。即ち、比較例１のシートは温度の変化により小さな外部条件でも急激な変化を示すのに対し、実施例１の光学シートは相対的に非常に小さい変化を示すことが分かる。但し、垂直方向（ｂ）の場合、機械方向（ａ）に比べて大きな差異を示してはいない。
【００７３】
［比較例２］
比較例２として、第１の拡散シート（ＳＫＣ、ＣＨ４０３）、集光フィルム（３Ｍ、ＢＥＦ  ＩＩＩ）及び第２の拡散シート（ＳＨＩＮＷＨＡ  ＩＮＴＥＲＴＥＫ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．、ＳＰ５４５）からなるシート構造を形成した。
【００７４】
［実施例２］
本発明の一実施例として、上記１で製造された本発明の光学フィルム二枚を直交するように配置したシート構造を形成した。
【００７５】
［実施例３］
本発明の他の実施例として、拡散シート（ＳＫＣ、ＣＨ４０３）、上記１で製造された本発明の光学フィルム及び集光フィルム（ＭＬＦ（ＳＨＩＮＷＨＡＩＮＴＥＲＴＥＫ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．、ＰＴＲ８６３Ｈ））からなるシート構造を形成した。
【００７６】
［実験例３：輝度の比較］
上記比較例２、実施例２及び実施例３で製造されたシート構造の輝度を測定するために、Ｔｏｐｃｏｎ社のＢＭ７を用いてＬＧ  ｄｉｓｐｌａｙ社の３２インチＬＣＤ  ＴＶ  ＢＬＵの画像に対して垂直方向における輝度を測定した。
【００７７】
上記比較例２の輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）は５０７（１００％）であり、上記実施例２の輝度は５１７．１（１０２％）であり、上記実施例３の輝度は４９６．９（９８％）であり、上記結果から本発明の光学シートは輝度の低下をもたらしていないことが分かる。
【００７８】
［実験例４：水平視野角及び垂直視野角の比較］
上記比較例２、実施例２及び実施例３で製造されたシート構造の水平視野角及び垂直視野角を測定するために、ＥＬＤＩＭ社のＥＺ  ｃｏｎｔｒａｓｔ及びＴｏｐｃｏｎ社のＢＭ７を用いてＬＧ  Ｄｉｓｐｌａｙ社の３２インチＬＣＤ  ＴＶ  ＢＬＵに対して視野角を測定した。ＥＺ  ｃｏｎｔｒａｓｔを用いて等高線チャートを得て視野角を測定し、ＢＭ７を用いて角度別の輝度を得て視野角を再度確認した。
【００７９】
上記比較例２、実施例２及び実施例３の水平視野角はそれぞれ３９．５、３８．５、３８．５であり、垂直視野角はそれぞれ３１、３１．５、３５．５であり、上記結果から本発明の光学シートは一般構成の比較例に比べて光学的特性の低下をもたらしておらず、光学シートの厚さが増加したにもかかわらず光学的に大きな差異がないことが分かる。
【００８０】
［実験例５：光プロファイル及び画像比較］
上記比較例２、実施例２及び実施例３で製造されたシート構造の光プロファイル及び画像比較のために、ＥＬＤＩＭ社のＥＺ  ｃｏｎｔｒａｓｔを用いて光プロファイルを得た。ＬＣＤ  ＴＶに白色の画像を浮かべた後、デジタルカメラを用いて画像を得て、その結果を図６に示した。
【００８１】
図６から、本発明の実施形態によるシート構成の実施例２及び実施例３の光学シートは、比較例２と比べて光プロファイル及び画像特性の低下をもたらしていないことが分かる。
【００８２】
［実験例６：光学シートを含む発光ダイオードＴＶの高温駆動実験］
実施例１の光学シートをＬＥＤ  ＴＶに入れて組み立てた後、ＴＶをつけて６５℃で１０００時間放置して高温駆動実験を行った。図７に示された結果から分かるように、本発明の光学シートでは不良が発生しなかった。
【００８３】
これに対し、比較例１の光学シートをＬＥＤ  ＴＶに入れて組み立てた後、ＴＶをつけて６５℃で１０００時間放置して高温駆動実験を行った場合は、図８に示された結果から分かるように、シートにしわ（ｗａｖｅ）不良が発生した。
【符号の説明】
【００８４】
１０  レンズ部
２０  非レンズ部
２１  第１の基材部
２２  第２の基材部
３０  接着層
４０  拡散シート
５０  導光板
６０  光源部
７０  反射板
８０  後面コーティング層
【図１】
2013522672.tif 000004
【図２】
2013522672.tif 000005
【図３（ａ）】
2013522672.tif 000006
【図３（ｂ）】
2013522672.tif 000007
【図４】
2013522672.tif 000008
【図５】
2013522672.tif 000009
【図６】
2013522672.tif 000010
【図７】
2013522672.tif 000011
【図８】
2013522672.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月1日(2012.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ部及び非レンズ部を含み、
前記非レンズ部は、第１の基材部、第２の基材部、及び前記第１の基材部と前記第２の基材部を接着するための接着層を含む、光学シート。
【請求項２】
前記接着層は紫外線硬化樹脂からなる、請求項１に記載の光学シート。
【請求項３】
前記接着層は前記第１の基材部及び前記第２の基材部との厚さ方向の屈折率の差が０．０２以内である、請求項１または２に記載の光学シート。
【請求項４】
前記接着層の屈折率は１．４９から１．６である、請求項１から３の何れか１項に記載の光学シート。
【請求項５】
前記レンズ部はプリズム、レンチキュラー（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）、マイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）、多角錐又は円錐形状のレンズを含む、請求項１から４の何れか１項に記載の光学シート。
【請求項６】
前記第１の基材部及び前記第２の基材部はポリエチレン（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）からなる、請求項１から５の何れか１項に記載の光学シート。
【請求項７】
前記第１の基材部及び前記第２の基材部の厚さはそれぞれ１２５μｍから２５０μｍであり、前記接着層の厚さは１μｍから２０μｍである、請求項１から６の何れか１項に記載の光学シート。
【請求項８】
前記第１の基材部及び前記第２の基材部はこれらの機械方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）及び垂直方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が一致するように接着される、請求項１から７の何れか１項に記載の光学シート。
【請求項９】
前記第１の基材部及び前記第２の基材部はこれらの機械方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）及び垂直方向（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が直交するように接着される、請求項１から７の何れか１項に記載の光学シート。
【請求項１０】
光源部と、
前記光源部に隣接して配置され前記光源部で生成された光の経路を制御する導光板と、
前記導光板の上部に配置される拡散シートと、
前記拡散シートの上部に配置された、請求項１から９の何れか１項に記載の光学シートと
を含む、エッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【請求項１１】
前記光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項１０に記載のエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【請求項１２】
前記バックライトユニットは前記光学シートを少なくとも二つ以上含む、請求項１０または１１に記載のエッジ（ｅｄｇｅ）型バックライトユニット。
【国際調査報告】
2013522672.tif 000013
2013522672.tif 000014
2013522672.tif 000015
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