JP2020003775A - 光学部材、光学シート、及び光学シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学部材、これを含む表示装置、及び光学部材の製造方法を提供する。【解決手段】光学部材１００は、導光板１０と、導光板１０の一面に配置された光学シート７０とを含み、光学シート７０は、接着層と、接着層の第１面に接触する光学パターンとを含み、光学パターンは、一方向に延びたライン状の第１パターン、及び第１パターン上に形成された複数の第２パターンとを含み、第１パターンは、基底部と、前記基底部から突出したパターン部とを含み、前記第２パターンは、前記第１パターンの表面上に配置された凹凸形状であり、光学パターンは、接着層を介して導光板１０の一面と結合する。【選択図】図１

Description

本発明は、光学部材、光学シート、及び光学シートの製造方法に係り、より詳しくは、出光効率を向上させる光学部材、光学シート、及び光学シートの製造方法に関する。

液晶表示装置は、情報表示技術に占める割合が非常に大きい。液晶表示装置は、２枚のガラス基板同士の間に液晶を封入して、ガラス基板の上下にある電源を介して電極を注入し、各液晶でそれを変換して光を発することにより情報を表示する。

液晶表示装置は、自身では発光せず、バックライトアセンブリから光を受けて映像を表示する。一部のバックライトアセンブリは光源と導光板とを含む。導光板は、光源からの光を受けて表示パネル側へ光の進行方向をガイドする。通常、光源としてＬＥＤなどの点光源が多く使用される。

導光板の下部には、ＬＥＤから入射した光の直進性及び出光性を向上させるためにパターンが形成された光学部材が配置される。

特開２０１５−１４９４６９号公報

このような光学部材は、ベースフィルムを含むので、高温環境でベースフィルムの劣化によりヘイズが発生するおそれがある。本発明が解決しようとする課題は、ヘイズの発生を抑制するとともに出光効率を向上させる光学部材を提供することにある。

本発明が解決しようとする他の課題は、ヘイズの発生を抑制して輝度の均一性を向上させるとともに出光効率を向上させる光学部材を含む表示装置を提供することにある。

本発明が解決しようとする別の課題は、ヘイズの発生を抑制するとともに出光効率を向上させる光学部材の製造方法を提供することにある。
本発明の課題は上述した課題に制限されず、上述していない別の課題は以降の記載から当業者に明確に理解できるだろう

上記の課題を解決するための一実施形態に係る光学部材は、導光板と、前記導光板の一面に配置された光学シートと、を含み、前記光学シートは、接着層と、前記接着層の第１面に接触する光学パターンと、を含み、前記光学パターンは、一方向に延びたライン状の第１パターン、及び前記第１パターン上に形成された複数の第２パターンを含み、前記第１パターンは、基底部と、前記基底部から突出したパターン部と、を含み、前記第２パターンは、前記第１パターンの表面上に配置された凹凸形状であり、光学パターンは、前記接着層を介して前記導光板の前記一面と結合する。

前記第２パターンの前記凹凸形状は、前記第１パターンの表面から凹んだ凹パターン形状である。

前記第１パターンは、厚さが最も厚い山部と、厚さが最も薄い谷部とを含み、前記接着層は、前記谷部に対応して前記第１面から前記第１面とは反対の第２面の方向に凹んだ第３パターンを含む。

前記接着層は、前記第２パターンに前記第１面から前記第１面とは反対の第２面の方向に凹んだ第４パターンを含む。

前記接着層の前記第１面と対向する前記光学パターンの一面は、陥没部を含み、前記光学シートは、前記陥没部と前記接着層の前記第１面との間に形成された空隙をさらに含む。

前記接着層の前記第１面と前記光学パターンとの間に配置され、前記接着層及び前記光学パターンとは異なる物質を含む異物パターンをさらに含む。

前記第１パターンは、第１ピッチを有するレンチキュラーパターンであり、前記第２パターンが有する第２ピッチは、第１ピッチの１／２と同じかそれより大きい。

前記第１ピッチは２０μｍ乃至２００μｍである。

前記第２パターンの高さは１０μｍ以下である。

前記導光板の他面に配置され、前記導光板よりも小さい屈折率を有する低屈折層をさらに含む。

前記低屈折層上に配置された波長変換層、及び前記波長変換層上に配置されたパッシベーション層をさらに含む。

上記の課題を解決するための一実施形態に係る光学シートは、接着層と、前記接着層の第１面に接触する光学パターンと、前記第１面とは反対の第２面に接触する離型フィルムとを含み、光学パターンは、一方向に延びたライン状の第１パターン、及び前記第１パターン上に形成された複数の第２パターンを含み、前記第１パターンは、厚さが最も厚い山部、及び厚さが最も薄い谷部を含み、前記接着層は、前記谷部に対応して凹んだ第３パターン、及び前記第２パターンに対応して凹んだ第４パターンを含む。

前記接着層の前記第１面と対向する前記光学パターンの一面は陥没部を含み、前記陥没部と前記接着層の前記第１面との間に形成された空隙をさらに含む。

前記接着層の前記第１面と前記光学パターンとの間に配置され、前記接着層及び前記光学パターンとは異なる物質を含む異物パターンをさらに含む。

前記第１パターンは、第１ピッチを有するレンチキュラーパターンであり、前記第２パターンが有する第２ピッチは、第１ピッチの１／２と同じかそれより大きい。

前記第１ピッチは２０μｍ乃至２００μｍである。

前記第２パターンの高さは１０μｍ以下である。

上記の課題を解決するための一実施形態に係る光学シートの製造方法は、離型フィルムの上面に接着層を形成する段階と、前記接着層の上面の真上に樹脂層を形成する段階と、前記樹脂層をスタンパーで圧着して前記スタンパーの表面形状を転写する段階とを含み、前記スタンパーは、一方向に延びたライン状の第１パターン、及び前記第１パターン上に形成された複数の第２パターンを含む。

前記第１パターンは、厚さが最も厚い山部と、厚さが最も薄い谷部とを含み、前記樹脂層をスタンパーで圧着して前記スタンパーの表面形状を転写する段階で、前記接着層に、前記谷部に対応して凹んだ第３パターン、及び前記第２パターンに対応して凹んだ第４パターンが形成される。

前記第１パターンは、第１ピッチを有するレンチキュラーパターンであり、前記第２パターンが有する第２ピッチは、第１ピッチの１／２と同じかそれより大きい。

前記第１ピッチは２０μｍ乃至２００μｍである。

前記第２パターンの高さは１０μｍ以下である。

上記の課題を解決するための他の実施形態に係る光学シートの製造方法は、第１離型フィルムの上面の真上に樹脂層を形成し、第２離型フィルムの上面に接着層を形成する段階と、前記樹脂層をスタンパーで圧着して前記スタンパーの表面形状を転写することにより光学パターンを形成する段階と、前記第１離型フィルムを剥離して前記光学パターンの下面を露出させる段階と、前記第２離型フィルムの接着層を前記光学パターンの下面に付着させる段階とを含む。

前記接着層は、前記光学パターンの下面に接触する第１面、及び前記第２離型フィルムに接触する第２面を含み、前記接着層の前記第１面と対向する前記光学パターンの一面は陥没部を含み、前記陥没部と前記接着層の前記第１面との間に形成された空隙をさらに含む。

前記接着層が、前記光学パターンの下面に接触する第１面、及び前記第２離型フィルムに接触する第２面を含み、前記接着層の前記第１面と前記光学パターンとの間に配置され、前記接着層及び前記光学パターンとは異なる物質を含む異物パターンをさらに含む。

一実施形態に係る光学部材によれば、輝度の均一性及び出光効率を向上できる。
さらに、一実施形態に係る光学部材によれば、一体化された単一部材であって、光ガイド機能と波長変換機能を同時に行うことができる。
実施形態に係る効果は以上で例示された内容によって制限されず、さらに様々な効果が本明細書中に含まれている。

一実施形態に係る光学部材の斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ’に沿った断面図である。 一実施形態に係る光学部材の底面斜視図である。 一実施形態に係る光学部材の底面図である。 図４のＡ−Ａ’に沿った一実施形態の断面図である。 図４のＡ−Ａ’に沿った他の実施形態の断面図である。 図４のＡ−Ａ’に沿った別の実施形態の断面図である。 経時変化による輝度分布の変化を説明するために参照するグラフである。 第２パターンの他の実施形態を説明するために参照する図である。 第２パターンの他の実施形態を説明するために参照する図である。 図４のＢ−Ｂ’に沿った断面図である。 別の実施形態に係る光学部材の斜視図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ’に沿った断面図である。 様々な実施形態に係る低屈折層の断面図である。 様々な実施形態に係る低屈折層の断面図である。 一実施形態に係る表示装置の断面図である。 本発明の実施形態に係るスタンパーの製造方法を示す概略図である。 本発明の実施形態に係るスタンパーの製造方法を示す概略図である。 本発明の実施形態に係るスタンパーの製造方法を示す概略図である。 本発明の実施形態に係るスタンパーの製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の一実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の一実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の一実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の一実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の一実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の一実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の他の実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の他の実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の他の実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の他の実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の他の実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の他の実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の他の実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の他の実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の他の実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の他の実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の他の実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 スタンパーを用いた本発明の他の実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る光学部材の製造方法を示すフローチャートである。

本発明の利点、特徴、及びそれらを達成する方法は、添付図面と共に詳細に後述する実施形態を参照すると明確になる。しかし、本発明は、以下に開示する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態でも実現される。但し、本実施形態は、単に本発明の開示を完全にし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。本発明は、請求項の範疇によってのみ定められる。

素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）または層が他の素子または層の「上（ｏｎ）」にあると記載した場合は、他の素子または層の真上に存在する場合、またはそれらの間に別の層または別の素子が介在している場合を全て含む。明細書全体にわたって、同一の参照符号は同一の構成要素を指し示す。

「第１」、「第２」などの用語は様々な構成要素を叙述するために使用するが、これらの構成要素はこれらの用語によって限定されない。これらの用語は、単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。よって、以下で言及される第１構成要素は本発明の技術的思想内で第２構成要素とされることもある。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は一実施形態に係る光学部材の斜視図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ’に沿った断面図である。

図１及び図２を参照すると、光学部材１００は、導光板１０と、導光板１０の下面１０ｂ上に配置された光学シート７０とを含む。導光板１０及び光学シート７０は、一体化されて結合する。

導光板１０は、光の進行経路を導く役割を果たす。導光板１０は略多角柱形状を有する。導光板１０の平面視形状は長方形であるが、これに限定されない。例示的な実施形態において、導光板１０は、平面視形状が六角形の六角柱状であって、上面１０ａ、下面１０ｂ及び４つの側面１０ｓ（１０ｓ１、１０ｓ２、１０ｓ３、１０ｓ４）を含む。

一実施形態において、導光板１０の上面１０ａと下面１０ｂは、それぞれ一つの平面上であり、上面１０ａの平面と、下面１０ｂの平面とは概ね平行であって、全体的に均一な厚さを有する。しかし、これに限定されず、上面１０ａまたは下面１０ｂが複数の平面からなってもよく、上面１０ａの平面と下面１０ｂの平面とが交差してもよい。例えば、くさび型導光板１０のように一側面（例えば、入光面）からそれに対向する他側面（例えば、対光面）へ行くほど厚さが薄くなってもよい。また、一側面（例えば、入光面）の近くでは、それに対向する他側面（例えば、対光面）側へ行くほど下面１０ｂが上方傾斜して厚さが減少してから、上面１０ａと下面１０ｂが平坦な形状に形成されてもよい。

光学部材１００の一適用例において、光源４００は、導光板１０の少なくとも一側面１０ｓに隣接して配置される。図面では、導光板１０の一長辺が位置する側面１０ｓ１に、プリント基板４２０に実装された複数のＬＥＤ光源４１０が配置された場合を例示したが、これに限定されない。例えば、複数のＬＥＤ光源４１０が両長辺の側面１０ｓ１、１０ｓ３に全て隣接して配置されてもよく、一短辺または両短辺の側面１０ｓ２、１０ｓ４に隣接して配置されてもよい。図１の実施形態において、光源４００が隣接して配置された導光板１０の一長辺の側面１０ｓ１は、光源４００の光が直接入射される入光面（図面において、説明の便宜上、「１０ｓ１」と表記する。）となり、それに対向する他の長辺の側面１０ｓ３は、対光面（図面において、説明の便宜上、「１０ｓ３」と表記する。）となる。

導光板１０は、ガラス（Ｇｌａｓｓ）材質で形成できる。例えば、ソーダ石灰ガラス（Ｓｏｄａ Ｌｉｍｅ Ｇｌａｓｓ）、ホウケイ酸ガラス（Ｂｏｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ）、石英ガラス（Ｑｕａｒｔｚ Ｇｌａｓｓ）などからなるが、これに限定されない。

ガラス（Ｇｌａｓｓ）材質の導光板１０は、アクリル（Ａｃｒｙｌ）系の導光板に比べて剛性が高く、外部の湿度及び温度変化に対して変形が少なく、薄型に製作できるという利点がある。

導光板１０によって入光面１０ｓ１から対光面１０ｓ３側へ効率の良い光ガイドが行われるためには、導光板１０の上面１０ａ及び下面１０ｂで効果的な内部全反射が行われることが好ましい。導光板１０で内部全反射が行われる条件のいずれかは、導光板１０の屈折率が、導光板１０と光学的界面をなす媒質の屈折率に比べて大きいことである。導光板１０と光学界面をなす媒質の屈折率が低いほど全反射角が小さくなり、より多くの内部全反射が行われる。

導光板１０が屈折率約１．５のガラスからなる場合を例にして説明すると、導光板の上面１０ａが空気層に露出してそれと界面をなす場合、一般な空気層の屈折率は約１であるため、十分な全反射が行われる。

そして、導光板１０の上面１０ａに他の光学機能層が配置されてもよく、この場合には、光学機能層と導光板１０の上面１０ａとの間に低屈折層がさらに配置されてもよい。

導光板１０の下面１０ｂには、出光効率を向上させるための光学シート７０が配置される。

光学シート７０は、光学パターン７３、及び光学パターン７３と導光板１０との間に配置される接着層７５を含む。

図３は一実施形態に係る光学部材の底面斜視図、図４は一実施形態に係る光学部材の底面図、図５は図４のＡ−Ａ’に沿った一実施形態の断面図である。
図３乃至図５を参照すると、導光板１０の下面１０ｂには光学シート７０が配置される。

光学シート７０は、光の進行経路を調節して、導光板１０が表示パネル側へ均一に光を供給するようにする。例えば、光学シート７０は、導光板１０の下面１０ｂの大部分を覆うが、導光板１０の縁部の一部を露出させる。

すなわち、光学シート７０の側面７０ｓを基準に導光板１０の側面１０ｓが突出する。光学シート７０の側面７０ｓと導光板１０の側面１０ｓとの間に一定の空間を確保することにより、光学シート７０が導光板１０よりも外側に突出することを防止する。また、インプリンント（Ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ）方法で光学シート７０を形成する場合、レジン（Ｒｅｓｉｎ）塗布過程で導光板１０の側面１０ｓへレジンが溢れることを防止する。

一実施形態において、光学シート７０は、導光板１０よりも小さい屈折率を有する物質からなるが、これに限定されるものではない。

光学シート７０は、光学パターン７３と接着層７５を含む。
光学パターン７３は、導光板１０の下面１０ｂのほとんどにわたって配置される第１パターン７１と、第１パターン７１上に部分的に配置される第２パターン７２とを含む。

第１パターン７１は、凸面を含み、入光面１０ｓ１から対光面１０ｓ３側へ延びる連続的なライン状に形成される。これにより、導光板１０内に入射した光が対光面１０ｓ３側へ直進するように誘導する。

すなわち、第１パターン７１は、対光面１０ｓ３に隣接する両側面１０ｓ２、１０ｓ４に向かって進行する光を屈折させて対光面１０ｓ３側へ進行するようにする。

第２パターン７２は、第１パターン７１に形成される溝形状であって、光を屈折させて進行方向を表示パネル３００側へ誘導する。すなわち、第２パターン７２は、導光板１０と光学シート７０の内部で全反射によって進行する光を屈折させて表示パネル側（導光板の上面１０ａ側）へ進行するようにする。

光学パターン７３についてより具体的に考察すると、第１パターン７１は、基底部７１ａとパターン部７１ｂとを含む。
基底部７１ａは、パターン部７１ｂと接着層７５との間の領域であって、パターンが形成されていない部分を意味する。基底部７１ａは、パターン部７１ｂを支持する役割を果たす。

パターン部７１ｂは、パターンが形成されている部分を意味し、パターン部７１ｂによって光の経路は調節できる。すなわち、入光面１０ｓ１に入ってきた光は、基底部７１ａを通過してパターン部７１ｂと空気層とがなす界面で屈折／反射されて対光面１０ｓ３に向かうように経路が調節される。具体的には、光源４００から出射された光のうち、一部は対光面１０ｓ３に向かって進行し、一部は対光面１０ｓ３と入光面１０ｓ１との間の両側面１０ｓ２、１０ｓ４に向かって進行する。両側面１０ｓ２、１０ｓ４に向かって進行していた光の一部は、パターン部７１ｂと空気層とがなす界面で屈折されて対光面１０ｓ３に向かうように進行方向が変更される。

パターン部７１ｂは、入光面１０ｓ１から対光面１０ｓ３側へ連続的に延びた直線形状であって、半円形、三角形または四角形などの様々な断面形状を有する。パターン部７１ｂの断面形状は、延長する直線に沿って一定であるが、これらに限定されるものではない。例えば、パターン部７１ｂは、図５に示すようにレンチキュラー（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）形状であって、その断面が半円形状であり入光面１０ｓ１から対光面１０ｓ３に至るまでその大きさが一定である。図示していないが、パターン部７１ｂの断面形状は、入光面１０ｓ１から対光面１０ｓ３へ行くほど半円の大きさが大きくなることもある。

第１パターン７１の厚さｄ７１は、基底部７１ａの高さｈ７１ａとパターン部７１ｂの高さｈ７１ｂとの和で計算できる。基底部７１ａは、第１パターン７１全体にわたって同一の高さｈ７１ａを有するのに対し、パターン部７１ｂは、パターンの形状に応じて高さｈ７１ｂが変わる。したがって、第１パターン７１の厚さｄ７１の変化はパターン部７１ｂの高さｈ７１ｂの変化に依存する。

例示的に、第１パターン７１がレンチキュラーパターンであるとき、第１パターン７１の厚さｄ７１が最も厚いところは、パターン部７１ｂの高さｈ７１ｂが最も高いところである山部ＰＰに該当し、第１パターン７１の厚さｄ７１が最も薄いところは、谷部ＤＰに該当する。

ここで、パターン部７１ｂの高さｈ７１ｂと基底部７１ａの高さｈ７１ａとは同一であるが、これに限定されず、パターン部７１ｂの高さｈ７１ｂと基底部７１ａの高さｈ７１ａとが互いに異なるように形成されてもよい。

パターン部７１ｂの高さｈ７１ｂは、パターン部７１ｂのピッチｐ７１を考慮して決定する。一般に、パターン部７１ｂのピッチｐ７１に対する高さｈ７１ｂが大きいほど、すなわち、パターン部７１ｂが基底部７１ａからさらに多く突出するほど光の直進性が増加するが、第１パターン７１の厚さｄ７１を考慮して、パターン部７１ｂの高さｈ７１ｂを無限に増加させることは現実的に困難である。

パターン部７１ｂのピッチｐ７１は、パターン部７１ｂの高さｈ７１ｂを考慮して決定される。パターン部７１ｂの高さｈ７１ｂに対するピッチｐ７１の割合が過度に大きい場合には、パターン部７１ｂの表面積が小さくなるので、光がパターン部７１ｂの表面で屈折される確率が減少する。また、パターン部７１ｂの高さｈ７１ｂに対するピッチｐ７１の割合が過度に小さい場合、基底部７１ａから突出したパターン部７１ｂを支持すべき十分な耐久性の確保は難しい。これを考慮すると、パターン部７１ｂのピッチｐ７１は、２０μｍ乃至２００μｍの範囲である。すなわち、パターン部７１ｂのピッチｐ７１が２００μｍ以下であれば、上述したパターン部７１ｂの高さｈ７１ｂの範囲内で第１パターン７１が光の直進性を誘導する上で効果的である。また、パターン部７１ｂのピッチｐ７１が２０μｍ以上であれば、上述したパターン部７１ｂの高さｈ７１ｂの範囲内でパターン部７１ｂの形状を維持するための耐久性を確保する上で有利である。

また、インプリント方法で第１パターン７１を形成する場合、第１パターン７１の材料であるレジンとスタンパー（ｓｔａｍｐｅｒ）間の引力によってレジンからスタンパーを取り外すときにレジンが剥がれてしまう場合がある。ところが、パターン部７１ｂのピッチｐ７１が２０μｍ以上であれば、スタンパーによってレジンが剥がれない程度に十分なレジン間の引力を確保できる。例示的な実施形態において、パターン部７１ｂの高さｈ７１ｂ／パターン部７１ｂのピッチｐ７１の比は０．０２乃至０．５である。

光学パターン７３の基底部７１ａ及びパターン部７１ｂは一つの樹脂を介して一体に形成できる。

接着層７５は、第１パターン７１と導光板１０の下面１０ｂとの間に配置され、導光板１０の下面１０ｂに第１パターン７１を付着及び固定させる役割を果たす。

接着層７５は、導光板１０の方向に陥没した形状の第３パターンＳＰを含む。すなわち、接着層７５は、第１パターン７１に接触する下面、及び導光板１０に接触する上面を含み、下面から上面への方向に陥没した形状の第３パターンＳＰが形成できる。

接着層７５は、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）からなる。接着層７５の第３パターンＳＰは、接着層７５の一面に直接第１パターン７１を形成するインプリント工程でスタンパーの圧力が接着層７５に伝達されて形成できる。すなわち、第３パターンＳＰは、インプリント工程でスタンパーの圧力が集中する谷部ＤＰに対応して陥没した形状に形成される。

具体的には、第３パターンＳＰは、第１パターン７１の谷部ＤＰに対応して接着層７５の下面から上面への方向に陥没した形状に形成される。例えば、第３パターンＳＰは、第１パターン７１の谷部ＤＰにそれぞれ対応して陥没した形状に形成される。

第３パターンＳＰの深さは、谷部ＤＰの深さよりも小さく形成される。ただし、これに限定されず、光学パターン７３をなす物質及び接着層７５の物質に応じて、第３パターンＳＰの深さが谷部ＤＰの深さと同じかそれより大きく形成されてもよい。

接着層７５に形成される第３パターンＳＰは、第１パターン７１の多数の谷部ＤＰのうち、一部の谷部ＤＰのみに対応して陥没した形状であってもよい。光学パターン７３の形状、樹脂層の厚さ及び圧力の程度などに応じて第３パターンＳＰが形成されなくてもよい。

接着層７５に形成される第３パターンＳＰによって光学パターン７３と接着層７５との接着面積が増加して、接着層７５と光学パターン７３をより強固に固定できるという利点がある。

接着層７５は、複数の層からも形成できる。例えば、接着力の向上のためにプライマー層をさらに含むこともできるが、これに限定されない。

接着層７５の屈折率は導光板１０の屈折率よりも小さく、接着層７５と導光板１０との屈折率の差は０．１以下であるが、これに限定されない。

光学パターン７３の屈折率は接着層７５の屈折率よりも小さく、光学パターン７３と接着層７５との屈折率の差は０．１以下であるが、これに限定されない。

このように、導光板１０と光学界面をなす接着層７５及び光学パターン７３の屈折率を導光板１０の屈折率よりも小さく配置することにより、さらに多くの内部全反射を誘導する。

図６は図４のＡ−Ａ’に沿った他の実施形態の断面図、図７は図４のＡ−Ａ’に沿った別の実施形態の断面図である。

図６を参照すると、他の実施形態の接着層７５と第１パターン７１との界面には空隙ＡＰが形成できる。すなわち、接着層７５と接触する第１パターン７１の基底部７１ａは、第１パターン７１の方向に形成された陥没部を含み、基底部７１ａに形成された陥没部の上部を覆って接着層７５と第１パターン７１との界面に空隙ＡＰが形成できる。

基底部７１ａの陥没部は、第１離型フィルム上に第１パターン７１を直接形成し、第１離型フィルムから第１パターン７１を剥離する過程で第１パターン７１の基底部７１ａの一部がむしり取られることにより発生することがある。

第２離型フィルム上に形成された接着層７５を第１パターン７１の基底部７１ａに付着させることにより、陥没部が形成された領域の上部を覆って接着層７５と第１パターン７１との界面に空隙ＡＰが形成できる。

第２離型フィルムは、接着層７５を第１パターン７１に接着した後に除去される。接着層７５と第１パターン７１との界面に形成される空隙ＡＰについては、後で光学部材１００の製造方法を説明して詳しく考察する。

図７を参照すると、別の実施形態の接着層７５と第１パターン７１との界面には、接着層７５及び光学パターン７３とは異なる物質からなる異物パターンが位置する。例えば、異物パターンは、第１離型フィルムの残留物であるが、これに限定されるものではない。

異物パターンが第１離型フィルムの残留物である場合を一例として説明すると、接着層７５と第１パターン７１との界面に位置する第１離型フィルムの残留物ＲＰは、第１離型フィルム上に第１パターン７１を直接形成し、第１離型フィルムから第１パターン７１を剥離する過程で、第１パターン７１の基底部７１ａに、第１離型フィルムの一部が一緒にむしり取られることにより発生することがある。

そして、第２離型フィルム上に形成された接着層７５を第１パターン７１の基底部７１ａに付着させることにより、接着層７５と第１パターン７１との界面には第１離型フィルムの残留物ＲＰが位置する。

第２離型フィルムは、接着層７５を第１パターン７１に接着した後に除去される。接着層７５と第１パターン７１との界面の第１離型フィルムの残留物ＲＰについては、後で光学部材１００の製造方法を説明して詳しく考察する。

図８は経時変化による輝度分布の変化を説明するために参照するグラフである。横軸は、入光部から対光部までの距離（ｍｍ）を示し、縦軸は導光板の入光部から対光部にわたって現れる相対的な輝度分布を示す。

図８を参照すると、ベースフィルムの経時変化がない場合は、入光部（図２の１０ｓ１）から対光部（図２の１０ｓ３）に至るまで均一な輝度分布を示すが（Ｇ１）、ベースフィルムの経時変化がある場合、入光部（図２の１０ｓ１）での輝度は高く測定されるが、対光部（図２の１０ｓ３）へ行くほど輝度が急激に低下する（Ｇ２）。

このようなベースフィルムの経時変化は、ベースフィルムが形成された後に変形することを意味する。ベースフィルムは、機械的強度を考慮して、アクリル系フィルム、ポリエーテル系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリオレフィン系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリウレタン系フィルム、ポリカーボネート系フィルム及びポリイミド系フィルムなどからなり、このようなベースフィルムは、高温環境に晒された場合に経時変化が発生する。

これにより、ベースフィルムを含む光学シート（図３の７０）は、高温環境でベースフィルムの経時変化が誘発され、光学シートを介して出力される光の輝度均一性を低下させる。

したがって、接着層（図５の７５）の一面に直接第１パターン（図５の７１）を形成するか、或いは第１離型フィルム上に直接第１パターン（図６及び図７の７１）を形成した後、第２離型フィルム上に形成された接着層（図６及び図７の７５）を付着させる場合には、接着層（図５の７５）と第１パターン（図５の７１）との間に配置されるベースフィルムを取り除くことができるため、工程の単純化及び製造コストの削減を図るとともに、高温環境での輝度の均一性を保つことができるという利点がある。

図３乃至図５を再度参照すると、第２パターン７２は、第１パターン７１の表面に形成される凹凸形状である。具体的に、第２パターン７２は、第１パターン７１の表面上に複数個配置され、第１パターン７１の表面から凹んだ凹パターン形状である。ただし、これに限定されるものではなく、凸状に突出した凸パターンであってもよく、凹パターン形状と凸パターン形状が共に形成されてもよい。

第２パターンは、平面視円形の形状であるが、これに限定されるものではない。

第２パターン７２は、光を屈折させて表示パネル側へ光を誘導するパターンである。すなわち、導光板１０及び光学シート７０内で全反射によって進行した光は、第２パターン７２と空気層とがなす光学界面で入射角が臨界角よりも小さくなり、表示パネル側に進行経路が変更される。

第２パターン７２は、第１パターン７１の長さ方向に沿って異なる密度で配置できる。例えば、相対的に導かれる光量が豊富な入光面１０ｓ１に隣接する領域は、配置密度を小さくし、相対的に導かれる光量が小さい対光面１０ｓ３に隣接する領域は、配置密度を大きくする。

別の例として、入光面１０ｓ１に隣接する領域で第２パターン７２の面積を小さくし、対光面１０ｓ３に隣接する領域へ行くほど第２パターン７２の面積を大きくする。

第２パターン７２は、第１パターン７１の幅方向に沿って規則的に配列することも可能であるが、これに限定されず、不規則に配列してもよい。ただし、表示パネル側に均一に光を供給するためには、幅方向に沿って類似の密度で配置されることが有利である。

第２パターン７２は、第１パターン７１の山部ＰＰだけでなく、谷部ＤＰにも配置されてもよく、山部ＰＰ及び谷部ＤＰにかけて配置されてもよい。例示的な実施形態において、第２パターン７２は、第１パターン７１の幅方向に沿って互い違いに配置される。すなわち、第１パターン７１の長さ方向を行とし、第１パターン７１の幅方向を列とすると、同一の列に配置される第２パターン７２は、隣接する行には配置されなくてもよい。言い換えれば、同一の列に配置された第２パターン７２は、奇数番目の行のみに配置され、偶数番目の行には配置されなくてもよい。

図９及び図１０は第２パターンの他の実施形態を説明するために参照する図である。
図９及び図１０を参照すると、第２パターン７２は、平面視において、楕円形状又は不規則な形状である。ただし、これに限定されず、多角形、半円形などの様々な形状である。第２パターン７２が楕円形状または不規則な形状である場合、第２パターン７２の直径に該当するピッチｐ７２は、それぞれの形状における最大長さを基準に設定できる。

図１１は図４のＢ−Ｂ’に沿った断面図である。
図１１を参照すると、第２パターン７２は、第１パターン７１の表面から凹んだ溝形状である。

第２パターン７２の高さｈ７２は、２０μｍ以下であり、光効率を考慮すると、好ましくは１０μｍ以下であるが、これに限定されない。

第２パターン７２のピッチｐ７２は、パターン部７１ｂのピッチｐ７１を考慮して決定でき、例えば、第２パターン７２のピッチｐ７２は、出光効率を考慮すると、パターン部７１ｂのピッチｐ７１の１／２と同じかそれより大きく形成できる。ただし、これに限定されない。

接着層７５は、導光板１０の方向に陥没した形状の第４パターンＴＰを含む。すなわち、第２パターン７２に対応する接着層７５の下面には、導光板１０の方向に陥没した形状の第４パターンＴＰが形成できる。

第４パターンＴＰの深さは、第２パターン７２の深さよりも小さく形成できる。ただし、これに限定されず、光学パターン７３をなす物質及び接着層７５の物質に応じて、第４パターンＴＰの深さが第２パターン７２の深さと同じかそれより大きくてもよい。

第２パターン７２が谷部ＤＰよりも深く形成されるので、第２パターン７２に対応して形成される第４パターンＴＰが第３パターンＳＰよりも深く形成できる。ただし、これに限定されるものではなく、第２パターン７２と谷部ＤＰとの面積の差に応じて、第３パターンＳＰの深さが第４パターンＴＰの深さと同じかそれより大きく形成されてもよい。

接着層７５に形成される第４パターンＴＰは、多数の第２パターン７２のうち、一部の第２パターン７２のみに対応して陥没した形状に形成されてもよい。光学パターン７３の形状、樹脂層の厚さ及び圧力の程度などに応じて第４パターンＴＰが形成されなくてもよい。

接着層７５に形成される第３パターンＳＰによって光学パターン７３と接着層７５との接着面積が増加して接着層７５と光学パターン７３をより強固に固定させるという利点がある。

第４パターンＴＰは、第２パターン７２にそれぞれ対応して陥没した形状に形成されてもよい。第４パターンＴＰのうちの一部にのみ対応して陥没した形状に形成されてもよい。

接着層７５は、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）からなり、接着層７５の第４パターンＴＰは、接着層７５の一面に直接第２パターン７２を形成するインプリント工程でスタンパーの圧力が接着層７５に伝達されて形成できる。すなわち、第４パターンＴＰは、インプリント工程でスタンパーの圧力が集中する第２パターン７２に対応して陥没した形状に形成できる。

接着層７５と基底部７１ａとの粘着力ＢＤ１は接着層７５と導光板１０との粘着力ＢＤ２よりも大きく、接着層７５と導光板１０との粘着力ＢＤ２は１Ｎ／２５ｍｍ以上である。ただし、これに限定されない。

図１２は別の実施形態に係る光学部材の斜視図、図１３は図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ’に沿った断面図である。
既に説明した実施形態と同様の構成については説明を省略または簡略化し、相違点を中心に説明する。

図１２及び図１３を参照すると、別の実施形態に係る光学部材１００は、導光板１０の上面１０ａ上に配置された低屈折層２０、低屈折層２０上に配置された波長変換層３０、及び波長変換層３０上に配置されたパッシベーション層４０をさらに含む。導光板１０、低屈折層２０、波長変換層３０、パッシベーション層４０及び光学シート７０は、一体化されて結合される。

導光板１０と波長変換層３０との間に介在して導光板１０の上面１０ａと界面をなす低屈折層２０は、導光板１０よりも低い屈折率を有するので導光板１０の上面１０ａで全反射が行われるようにする。また、低屈折層２０は、その上部に配置される物質層である波長変換層３０よりも低い屈折率を有するため、波長変換層３０が直接導光板１０の上面１０ａに配置される場合よりもさらに多くの全反射が行われる。

導光板１０の屈折率と低屈折層２０の屈折率との差は０．２以上であり、上限には制限がないが、通常適用される導光板１０及び低屈折層２０の屈折率を考慮すると、１以下である。ただし、これに限定されない。

低屈折層２０の屈折率は１．２乃至１．４の範囲にある。一般的に、固体状の媒質は、その屈折率を１に近づけるほど、製造コストが幾何級数的に増加する。低屈折層２０の屈折率が１．２以上であれば、過度な製造コストの増加を防ぐことができる。また、低屈折層２０の屈折率が１．４以下であることが、導光板１０の上面１０ａの全反射臨界角を十分に小さくする上で有利である。例示的な実施形態において、約１．２５の屈折率を有する低屈折層２０が適用できる。

上述した低屈折率を示すために、低屈折層２０はボイドを含む。ボイドは、真空からなるか、空気層、気体などで満たされる。ボイドの空間は、パーティクルやマトリックスなどによって定義できる。さらに詳細な説明のために、図１４及び図１５を参照する。

図１４及び図１５は様々な実施形態に係る低屈折層の断面図である。
図１４及び図１５を参照すると、低屈折層２０は、図１４に示すように、複数のパーティクルＰＴ及びボイドＶＤを含む。例えば、低屈折層２０には複数のパーティクルＰＴが互いに結合されており、パーティクルＰＴ同士の間にボイドＶＤが形成される。ボイドＶＤは複数のパーティクルＰＴの間で完全にまたは少なくとも部分的に連結する。

低屈折層２０は、図１５に示すように、まるで発泡樹脂のように全体が一つに連結されたマトリックスＭＸ、及びその内部に配置された複数のボイドＶＤを含むこともできる。

低屈折層２０がボイドＶＤを含む場合には、低屈折層２０の全体屈折率は、パーティクルＰＴ／マトリックスＭＸの屈折率とボイドＶＤの屈折率との間の値を持つ。よって、パーティクルＰＴ／マトリックスＭＸとして屈折率１．４以上の物質を使用しても、低屈折層２０の全体屈折率は１．４以下の値、例えば約１．２５の値を持つ。例示的な実施形態において、パーティクルＰＴ／マトリックスＭＸは、シロキサンのような有機物からなるが、その他の有機物または無機物からなってもよい。一実施形態において、低屈折層２０は、屈折率及び低屈折層２０の強度を調節するフィラーをさらに含む。

低屈折層２０の厚さは０．４μｍ乃至２μｍである。低屈折層２０の厚さが、可視光の波長範囲である０．４μｍ以上である場合、導光板１０の上面と実効的な光学的界面をなすため、導光板１０の上面でスネルの法則に従った全反射がよく行われる。低屈折層２０があまりにも厚い場合、光学部材１００の薄膜化に逆行し、材料費用が増加し、光学部材１００の輝度の観点からも不利であるので、低屈折層２０は２μｍ以下の厚さに形成する。ただし、これに限定されない。

低屈折層２０は、導光板１０の上面１０ａの大部分を覆うが、導光板１０の縁部の一部を露出する。言い換えれば、低屈折層２０の側面２０ｓを基準に導光板１０の側面１０ｓが突出する。露出する導光板１０の上面１０ａは、低屈折層２０の側面２０ｓがパッシベーション層４０によって安定的に覆われる空間を提供する。

低屈折層２０はコーティングなどの方法で形成できる。例えば、導光板１０の上面１０ａに低屈折層２０用組成物をスリットコーティングし、乾燥及び硬化させて低屈折層２０を形成する。しかし、これに限定されない。

低屈折層２０の上面１０ａには波長変換層３０が配置される。波長変換層３０は、入射した少なくとも一部の光の波長を変換する。波長変換層３０は、バインダー層と、バインダー層内に分散した波長変換粒子とを含む。波長変換層３０は、波長変換粒子の他に、バインダー層に分散した散乱粒子をさらに含む。

バインダー層は、波長変換粒子が分散する媒質であって、一般にバインダーと呼ばれる様々な樹脂組成物からなる。ただし、これに制限されず、本明細書において、波長変換粒子及び／または散乱粒子を分散配置させる媒質であれば、その名称、追加の他の機能、構成物質などを問わずバインダー層と呼ぶ。

波長変換粒子は、入射した光の波長を変換する粒子であって、例えば、量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍｄｏｔ：ＱＤ）、蛍光物質またはリン光物質である。波長変換粒子の一例である量子ドットについて詳細に説明すると、量子ドットは、数ナノメートルサイズの結晶構造を持つ物質であって、数百乃至数千個程度の原子から構成され、大きさが小さいため、エネルギーバンドギャップ（ｂａｎｄ ｇａｐ）が大きくなる量子閉じ込め（ｑｕａｎｔｕｍ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）効果を示す。量子ドットのバンドギャップよりもエネルギーが高い波長の光が入射する場合には、量子ドットは、その光を吸収して励起状態となり、特定の波長の光を放出しながら基底状態になる。放出された光の波長は、バンドギャップに相当する値を持つ。量子ドットは、その大きさと組成などを調節すれば、量子閉じ込め効果による発光特性を調節する。

波長変換粒子は、入射光を互いに異なる波長に変換する複数の波長変換粒子を含む。例えば、波長変換粒子は、特定の波長の入射光を第１波長に変換して放出する第１波長変換粒子と、第２波長に変換して放出する第２波長変換粒子とを含む。例示的な実施形態において、光源から出射されて波長変換粒子に入射する光はブルー波長の光であり、前記第１波長はグリーン波長であり、前記第２波長はレッド波長である。例えば、前記ブルー波長は、４２０ｎｍ乃至４７０ｎｍでピークを有する波長であり、前記グリーン波長は、５２０ｎｍ乃至５７０ｎｍでピークを有する波長であり、前記レッド波長は、６２０ｎｍ乃至６７０ｎｍでピークを有する波長である。しかし、ブルー、グリーン、レッド波長は、前記例示に限定されず、本技術分野でブルー、グリーン、レッドとして認識できる波長範囲を全て含むものと理解されるべきである。

前記例示的な実施形態において、波長変換層３０に入射したブルー光は波長変換層３０を通過しながら、一部が第１波長変換粒子に入射してグリーン波長に変換されて放出され、他の一部が第２波長変換粒子に入射してレッド波長に変換されて放出され、残りの一部は第１及び第２波長変換粒子に入射せずにそのまま出射される。

したがって、波長変換層３０を通過した光は、ブルー波長の光、グリーン波長の光、及びレッド波長の光をすべて含み、放出される互いに異なる波長の光の割合を適切に調節すれば、白色光または他の色の出射光を表示できる。

波長変換層３０に変換された光は、狭い範囲の特定の波長に集中し、狭い半値幅を持つシャープなスペクトルを持つ。よって、このようなスペクトルの光をカラーフィルタでフィルタリングして色を実現すると、色再現性を効果的に改善できる。

前記例示的な実施形態とは異なり、入射光が紫外線などの短波長の光であり、これをそれぞれブルー、グリーン、レッド波長に変換する３種類の波長変換粒子が波長変換層３０内に配置され、白色光を出射することもできる。

波長変換層３０は散乱粒子をさらに含むことができる。散乱粒子は、非量子ドット粒子であって、波長変換機能がない粒子である。散乱粒子は、入射した光を散乱させてより多くの入射光が波長変換粒子側に入射できるようにする。それだけではなく、散乱粒子は、波長別の光の出射角を均一に制御する役割を果たす。

具体的に説明すると、一部の入射光が波長変換粒子に入射した後に波長が変換されて放出されるとき、その放出方向はランダムな散乱特性を有する。もし、波長変換層３０内に散乱粒子がなければ、波長変換粒子の衝突後に放出するグリーン、レッド波長は、散乱放出特性を持つが、波長変換粒子の衝突なしに放出するブルー波長は散乱放出特性を持たないため、出射角度によってブルー／グリーン／レッド波長の放出量が異なる。散乱粒子は、波長変換粒子に衝突せずに放出されるブルー波長に対しても散乱放出特性を付与することにより、波長別の光の出射角を同様に調節できる。散乱粒子としては、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２などが使用できる。

波長変換層３０は低屈折層２０よりも厚い。波長変換層３０の厚さは約１０μｍ乃至５０μｍである。ただし、これに限定されない。

波長変換層３０は、低屈折層２０の上面２０ａを覆い、低屈折層２０と完全に重畳する。

低屈折層２０及び波長変換層３０上にはパッシベーション層４０が配置される。パッシベーション層４０は、水分及び／または酸素（以下、「水分／酸素」という。）の浸透を防ぐ役割を果たす。パッシベーション層４０は、無機物質を含んで構成される。例えば、シリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタン窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、セリウム酸化物及びシリコン酸化窒化物や、光透過率が確保された金属薄膜などを含んで構成される。

パッシベーション層４０は、低屈折層２０と波長変換層３０を完全に覆う。すなわち、パッシベーション層４０は、波長変換層３０に完全に重畳し、それから外側にさらに延びて波長変換層３０の側面３０ｓ及び低屈折層２０の側面２０ｓを覆う。

パッシベーション層４０は、低屈折層２０が露出する導光板１０の縁の上面１０ａにまで延び、パッシベーション層４０の縁部の一部が導光板１０の上面１０ａに直接接する。

パッシベーション層４０の側面４０ｓは導光板１０の側面４０ｓに整列する。

パッシベーション層４０の厚さは、波長変換層３０よりも薄く、低屈折層２０と同様であるかそれより薄くてもよい。パッシベーション層４０の厚さは０．１μｍ乃至２μｍである。パッシベーション層４０の厚さが０．１μｍ以上であれば、有意な水分／酸素浸透防止機能を発揮し、パッシベーション層４０の厚さが０．３μｍ以上であれば、実効的な水分／酸素浸透防止機能を持つ。パッシベーション層４０の厚さが２μｍ以下であることが、薄膜化及び透過率の観点から有利である。

波長変換層３０、特にそれに含まれている波長変換粒子は、水分／酸素に脆弱であるが、波長変換層３０の上面３０ａと側面３０ｓはパッシベーション層４０によって覆われて保護されるので、水分／酸素の浸透が遮断されるか或いは少なくとも減少（以下、「遮断／低減」という。）する。

一方、波長変換層３０の下面３０ｂは、低屈折層２０の上面２０ａと当接しているが、低屈折層２０がボイドＶＤを含むか或いは有機物質からなる場合、低屈折層２０の内部で水分の移動が可能なので、それを介して波長変換層３０の下面３０ｂに対する水分／酸素の浸透が行われる。

そして、低屈折層２０の下面２０ｂは、ガラスなどの無機物質からなる導光板１０が配置されているので、水分／酸素の浸透をさらに遮断／低減させて水分／酸素による波長変換粒子の劣化を防止する。

パッシベーション層４０は蒸着などの方法で形成できる。例えば、低屈折層２０と波長変換層３０が順次形成された導光板１０上に化学気相蒸着法を用いてパッシベーション層４０を形成する。しかし、これに制限されず、他の様々な積層方法が適用できる。

上述したように、光学部材１００は、一体化された単一部材であって、光ガイド機能と波長変換機能を同時に行う。一体化された単一部材は、表示装置の組立工程を単純化させる。また、光学部材１００は、導光板１０の上面１０ａに低屈折層２０を配置することにより、導光板１０の上面１０ａで全反射が効果的に行われるようにする一方で、低屈折層２０と波長変換層３０をパッシベーション層４０などで密封することにより、波長変換層３０の劣化を防止する。

このような他の実施形態に係る光学部材１００は、低屈折層２０、波長変換層３０及びパッシベーション層４０をさらに含むことにより、色再現性を向上させる。

図１６は一実施形態に係る表示装置の断面図である。
図１６を参照すると、表示装置１０００は、光源４００、光源４００の出射経路上に配置された光学部材１００、及び光学部材１００の上部に配置された表示パネル３００を含む。

光学部材１００は、上述した実施形態に係る光学部材１００がすべて適用できる。図１６では、図２の光学部材１００が適用された場合を例示する。

光源４００は光学部材１００の一側に配置される。光源４００は、光学部材１００の導光板１０の入光面１０ｓ１に隣接して配置される。光源４００は複数の点光源または線光源を含む。前記点光源はＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）光源４１０である。複数のＬＥＤ光源４１０はプリント回路基板４２０に実装される。

ＬＥＤ光源４１０から放出された光は、光学部材１００の導光板１０に入射し、導光板１０の下部に配置された光学シート７０によって表示パネル３００側へ出力される。

表示装置１０００は、光学部材１００の下部に配置された反射部材２５０をさらに含む。

反射部材２５０は、反射フィルムまたは反射コーティング層を含み、反射部材２５０は、光学部材１００の光学シート７０の下部へ出射された光を反射してさらに導光板１０の内部に進入させる。

表示パネル３００は光学部材１００の上部に配置される。表示パネル３００は、光学部材１００から光の提供を受けて画面を表示する。このように光を受けて画面を表示する受光性表示パネルの例としては、液晶表示パネルや電気泳動パネルなどを挙げることができる。以下では、表示パネルとして液晶表示パネルの例を挙げるが、これに限定されず、他の様々な受光性表示パネルが適用できる。

表示パネル３００は、第１基板３１０、第１基板３１０に対向する第２基板３２０、及び第１基板３１０と第２基板３２０との間に配置された液晶層（図示せず）を含む。

第１基板３１０と第２基板３２０は、互いに重畳し、いずれかの基板が他の基板より大きく、外側に突出することができる。

図面では、上部に位置する第２基板３２０がより大きく、光源４００が配置された側面から突出した場合を例示しており、第２基板３２０の突出領域は、駆動チップや外部回路基板が実装される空間を提供する。ただし、これに限定されず、第１基板３１０が第２基板３２０より大きく外側に突出することもできる。

表示パネル３００における、前記突出した領域を除いた第１基板３１０と第２基板３２０とが重畳する領域は、光学部材１００の導光板１０の側面１０ｓに概ね整列する。

光学部材１００は、モジュール間の結合部材６１０を介して表示パネル３００と結合する。モジュール間の結合部材６１０は四角枠形状を有する。モジュール間の結合部材６１０は、表示パネル３００及び光学部材１００におけるそれぞれの縁部位に配置できる。

モジュール間の結合部材６１０の下面は、光学部材１００の導光板１０の上面に配置でき、モジュール間の結合部材６１０は、ポリマー樹脂や接着または粘着テープなどを含む。

モジュール間の結合部材６１０は光遮断機能を行う。例えば、モジュール間の結合部材６１０がブラック顔料や染料などの光吸収物質を含むか、或いは反射物質を含むことができる。

表示装置１０００はハウジング５００をさらに含む。
ハウジング５００は、底面５１０、及び底面５１０に連結された側壁５２０を含む。

底面５１０と側壁５２０によって定義された空間内に光源４００、光学部材１００／表示パネル３００及び反射部材２５０が収納される。すなわち、光源４００、反射部材２５０、光学部材１００及び表示パネル３００は、ハウジング５００の底面５１０上に配置される。

ハウジング５００の側壁５２０の高さは、ハウジング５００の内部に置かれた光学部材１００及び表示パネル３００の高さと実質的に同一である。表示パネル３００はハウジング５００の側壁上端に隣接して配置され、これらはハウジング結合部材６２０によって互いに結合される。

ハウジング結合部材６２０は四角枠形状を有する。ハウジング結合部材６２０は、ポリマー樹脂や接着または粘着テープなどを含む。

表示装置１０００は、少なくとも一つの光学フィルム２００をさらに含み、光学フィルム２００は、光学部材１００と表示パネル３００との間でモジュール間の結合部材６１０によって囲まれた空間に収納される。

光学フィルム２００の側面は、モジュール間の結合部材６１０の内側面に接してそれに付着される。図面では、光学フィルム２００と光学部材１００との間、及び光学フィルム２００と表示パネル３００との間がそれぞれ離隔した場合を例示的に示したが、これは一例であり、離隔空間が不可欠に要求されるものではない。

光学フィルム２００は、プリズムフィルム、拡散フィルム、マイクロレンズフィルム、レンチキュラーフィルム、偏光フィルム、反射偏光フィルム、位相差フィルムなどであり、表示装置１０００には、同一の種類または異なる種類の複数の光学フィルム２００が配置できる。

以下では、図１７乃至図３８を参照して、本発明に係る光学部材の製造方法について説明する。図３９は本発明の実施形態に係る光学部材の製造方法を示すフローチャートである。図３９を共に参照して説明する。

図１７乃至図２０は本発明の実施形態に係るスタンパーの製造方法を示す概略図である

図１７を参照すると、第１パターン（図５の７１）と同じ形状の第１マスターパターン１０１０が形成されたマスター基板１００１を準備する（Ｓ２１）。

マスター基板１００１は、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ＰＣ、ＰＥＴなどからなる。第１マスターパターン１０１０は、マスター基板１００１自体の形状からなる。例えば、パターンロール（図示せず）を用いて基板の押出と同時にパターンを成形する。マスター基板１００１は、平面視六角形の六角柱状であって、上面に一方向に連続するレンチキュラー形状の第１マスターパターン１０１０が刻まれた形状を有する。

次に、図１８に示すように、マスター基板１００１の第１マスターパターン１０１０の表面に第２マスターパターン１０２０を形成する（Ｓ２２）。例えば、第２マスターパターン１０２０は、レーザー（Ｌａｓｅｒ）を照射して形成する。レーザー（Ｌａｓｅｒ）は、予め定められた位置に応じて照射される。すなわち、第２マスターパターン１０２０は、第２パターン７２の配置と同一の配置を持つように予め決められていてもよい。

その後、図１９及び図２０に示すように、マスター基板１００１の一面にレジンを塗布した後、それを硬化させてスタンパー２０００を形成する（Ｓ２３、Ｓ２４）。ここで、マスター基板１００１の一面とは、第１マスターパターン１０１０と第２マスターパターン１０２０が形成された面を意味する。

具体的に説明すると、マスター基板１００１の一面上にスリットノズルを用いてスタンパー用レジンを塗布する。スタンパー用レジンは、紫外線が通過することが可能な透明材質で形成する。次いで、紫外線照射及び／または熱を加えてレジンを硬化させた後、マスター基板１００１から硬化した前記レジンを分離してスタンパー２０００を完成する。

スタンパー２０００には、マスター基板１００１に形成されたパターン１０１０、１０２０と陰影が逆となるパターン２０１０、２０２０が形成できる。すなわち、一方向に連続するライン状に断面半円形の陰刻パターン２０１０が形成でき、前記陰刻パターン上に半円形の陽刻パターン２０２０が形成できる。

図２１乃至図２６はスタンパーを用いた本発明の一実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。

図２１及び図２２を参照すると、離型フィルムＣＦの一面に接着層７５を塗布する。離型フィルムは、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）からなり、接着層７５は、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）からなるが、これに限定されない。接着層７５は複数の層からなってもよい。

図２３を参照すると、接着層７５の上面の真上にスリットノズルを用いてレジン８０を塗布する。すなわち、ベースフィルムなしで接着層７５に直接レジン８０を塗布する。これにより、離型フィルムＣＦの上面に接着層７５が形成され、接着層７５の上面の真上にはレジンが形成される構造を持つ。

レジン８０は、光硬化性レジンであり、約４０μｍ以下の厚さに塗布できる。一般に、レジン８０をＵＶ硬化するとき、紫外線に晒される時間が長くなるほど、レジン８０が黄変（Ｙｅｌｌｏｗｉｓｈ）する可能性が増加する。レジン８０の厚さが４０μｍ以下である場合、レジン８０の黄変なしで効果的にレジン８０を硬化できる。レジン８０の厚さの下限には制限がないが、追って形成される光学シート７０の厚さを考慮して２０μｍ以上に塗布することが好ましいが、これに限定されない。

レジン８０は、アクリレート（ａｃｒｙｌａｔｅ）、ウレタン（Ｕｒｅｔｈａｎｅ）、ウレタンアクリレート（Ｕｒｅｔｈａｎｅ ａｃｒｙｌａｔｅ）、シリコン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）及びエポキシ（Ｅｐｏｘｙ）、またはこれらの組み合わせからなり、ＵＶ開始剤及びバインダーを含む。ただし、これに限定されない。

図２４を参照すると、陽刻パターン２０１０と陰刻パターン２０２０が形成されたスタンパー２０００を用いてレジン８０にパターンを形成する。すなわち、レジン８０にスタンパー２０００を当てて圧着すると、スタンパー２０００のパターン２０１０、２０２０がレジン８０に転写され、スタンパー２０００のパターン２０１０、２０２０と陰影が逆となる光学パターンが形成される。たとえば、一方向に連続するレンチキュラー形状のパターンとレンチキュラー形状のパターン上に離型フィルムが配置された方向に陥没した陰刻パターンが形成できる。

このとき、スタンパー２０００の圧力が接着層７５に伝達され、接着層７５にはスタンパー２０００のパターン２０１０、２０２０に対応して微細に陥没したパターンが形成できる。すなわち、ベースフィルムが配置されている場合、ベースフィルムの剛性によってスタンパー２０００のパターン２０１０、２０２０の圧力が接着層７５に伝達されないが、ベースフィルムを取り除き、接着層７５に直接レジン８０を塗布してパターンを形成する場合、スタンパー２０００の圧力に応じて接着層７５に微細なパターンが形成できる。

また、スタンパー２０００上に紫外線ＵＶを照射してレジン８０を硬化させる。

次に、図２５を参照すると、スタンパー２０００を除去して光学パターン（図４の７３）を形成する。硬化段階を経ると、レジン８０間の結合力が増加して、スタンパー２０００の分離の際にレジン８０が剥がれてしまうことを防止できる。

具体的には、レジンが塗布された層には、基底部７１ａとパターン部７１ｂを含むレンチキュラー形状の第１パターン７１、及び第１パターン７１の表面から凹んだ第２パターン７２が形成され、接着層７５には、第１パターン７１の谷部（図５のＤＰ）に対応して離型フィルムＣＦの方向に陥没した形状の第３パターンＳＰ、及び第２パターン７２に対応して離型フィルムＣＦの方向に陥没した形状の第４パターンＴＰが形成できる。

導光板１０の方向に陥没した形状の第３パターンＳＰを含む。すなわち、第１パターン７１と接触する接着層７５の下面には、導光板１０の方向に陥没した形状の第３パターンＳＰが形成できる。

次に、図２６を参照すると、第１パターン７１と第２パターン７２を保護するために、第１パターン７１及び第２パターン７２の上部には保護フィルムＰＦを付着させて光学シート（図３の７０）を完成する。保護フィルムＰＦは、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＰＰ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＰＥ）またはポリオレフィン（ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ、ＰＯ）などからなるが、これに限定されない。

このように完成した光学シート（図４の７０）の離型フィルムＣＦを除去して接着層７５の下面を露出させ、接着層７５の下面を導光板１０の背面に付着させることにより、光学部材（図４の１００）を完成する。

上述したように、光学部材１００は、接着層７５に直接光学パターン（図３の７３）を形成して、光学パターン（図３の７３）と接着層７５との間に配置されていたベースフィルムを削除するため、工程の単純化及び製造コストの削減を図るとともに、高温環境での輝度の均一性を保つことができるという利点がある。

図２７乃至図３８は、スタンパーを用いて本発明の他の実施形態に係る光学部材の製造方法を示す概略図である。図３９を共に参照して説明する。説明の便宜のために、既に説明した実施形態と同様の方法については、説明を省略または簡略化し、相違点を中心に説明する。

図２７を参照すると、第１離型フィルムＣＦ１の一面にスリットノズルを用いてレジン８０を塗布する。

次に、図２８を参照すると、陽刻パターン２０１０と陰刻パターン２０２０が形成されたスタンパー２０００を用いてレジン８０にパターンを形成し、スタンパー２０００上に紫外線ＵＶを照射してレジン８０を硬化させる。

その後、図２９を参照すると、第１離型フィルムＣＦ１を剥離する。このとき、第１離型フィルムＣＦ１を剥離する過程でレジン８０の一部がむしり取られることがある。これにより、第１離型フィルムＣＦ１と共にむしり取られたレジン８０の一部８０ｂに対応して、レジン８０の下面には陥没部８０ａが形成できる。ただし、これに限定されず、第１離型フィルムＣＦ１を剥離する過程でレジン８０の一部がむしり取られないこともある。

図３０及び図３１を参照すると、別の実施形態では、第１離型フィルムＣＦ１を剥離する前に、スタンパー２０００を先に除去した後、第１離型フィルムＣＦ１を剥離することもできる。

図３２を参照すると、第１離型フィルムＣＦ１を剥離する過程で、第１離型フィルムＣＦ１の一部がむしり取られることもある。これにより、レジン８０と共にむしり取られた第１離型フィルムＣＦ１の一部ＣＦａは、レジン８０の下面に付着物ＣＦｂとして残る。ただし、これに限定されるものではなく、第１離型フィルムＣＦ１を剥離する過程でレジン８０の一部がむしり取られないこともある。

次に、図３３及び図３４を参照すると、第２離型フィルムＣＦ２の一面に接着層７５を塗布し、接着層７５を第１パターン７１の基底部７１ａに付着させる。このとき、第２離型フィルムＣＦ上に形成された接着層７５を第１パターン７１の基底部７１ａに付着させることにより、陥没部（図３１の８０ａ）が形成された領域が空隙ＡＰとして残る。一方、図３６を参照すると、接着層７５と第１パターン７１の基底部７１ａとの間に第２離型フィルムＣＦ２の残留物が位置することもできる。ただし、これに限定されず、第１離型フィルムＣＦ１を剥離する過程でレジン８０の一部がむしり取られないこともある。この場合、図３８のように形成された接着層７５と第１パターン７１の基底部７１ａとの間に空隙ＡＰまたは残留物ＲＰが位置しなくてもよい。

次に、図３５及び図３７を参照すると、第１パターン７１と第２パターン７２を保護するために、第１パターン７１及び第２パターン７２の上部には保護フィルムＰＦを付着させて光学シート（図３の７０）を完成する。

このように完成した光学シート（図４の７０）の第２離型フィルムＣＦ２を除去して接着層７５の下面を露出させ、接着層７５の下面を導光板１０の背面に付着させることにより、光学部材（図４の１００）を完成する。

以上、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明のその技術的思想や必須の特徴を変更することなく、他の具体的な形態で実施できることを理解できる。したがって、上述した実施形態は、すべての面で例示的なもので、限定的なものではないと理解すべきである。

１０ 導光板
２０ 低屈折層
３０ 波長変換層
４０ パッシベーション層
７０ 光学シート
７１ 第１パターン
７２ 第２パターン
７３ 光学パターン
７５ 接着層
８０ レジン
１００ 光学部材
２００ 光学フィルム
２５０ 反射部材
３００ 表示パネル
３１０ 第１基板
３２０ 第２基板
４００ 光源
４１０ ＬＥＤ光源
４２０ プリント回路基板
６１０ 結合部材
６２０ ハウジング結合部材
１０００ 表示装置
１００１ マスター基板
１０１０ 第１マスターパターン
１０２０ 第２マスターパターン
２０１０、２０２０ パターン

Claims (25)

1. 導光板と、
   前記導光板の一面に配置された光学シートと、を含み、
   前記光学シートは、接着層と、前記接着層の第１面に接触する光学パターンと、を含み、
   前記光学パターンは、一方向に延びたライン状の第１パターン、及び前記第１パターン上に形成された複数の第２パターンを含み、前記第１パターンは、基底部と、前記基底部から突出したパターン部と、を含み、前記第２パターンは、前記第１パターンの表面上に配置された凹凸形状であり、
   前記光学パターンは、前記接着層を介して前記導光板の前記一面と結合する、ことを特徴とする光学部材。
2. 前記第２パターンの前記凹凸形状は、前記第１パターンの表面から凹んだ凹パターン形状である、ことを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
3. 前記第１パターンは、厚さが最も厚い山部と、厚さが最も薄い谷部とを含み、前記接着層は、前記谷部に対応して前記第１面から前記第１面とは反対の第２面の方向に凹んだ第３パターンを含む、ことを特徴とする請求項２に記載の光学部材。
4. 前記接着層は、前記第２パターンに前記第１面から前記第１面とは反対の第２面の方向に凹んだ第４パターンを含む、ことを特徴とする請求項２に記載の光学部材。
5. 前記接着層の前記第１面と対向する前記光学パターンの一面は、陥没部を含み、
   前記光学シートは、前記陥没部と前記接着層の前記第１面との間に形成された空隙をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
6. 前記接着層の前記第１面と前記光学パターンとの間に配置され、前記接着層及び前記光学パターンとは異なる物質を含む異物パターンをさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
7. 前記第１パターンは、第１ピッチを有するレンチキュラーパターンであり、前記第２パターンが有する第２ピッチは、第１ピッチの１／２と同じかそれより大きい、ことを特徴とする請求項３に記載の光学部材。
8. 前記第１ピッチが２０μｍ乃至２００μｍである、ことを特徴とする請求項７に記載の光学部材。
9. 前記第２パターンの高さが１０μｍ以下である、ことを特徴とする請求項７に記載の光学部材。
10. 前記導光板の他面に配置され、前記導光板よりも小さい屈折率を有する低屈折層をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
11. 前記低屈折層上に配置された波長変換層、及び
    前記波長変換層上に配置されたパッシベーション層をさらに含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の光学部材。
12. 接着層と、
    前記接着層の第１面に接触する光学パターンと、
    前記第１面とは反対の第２面に接触する離型フィルムと、を含み、
    前記光学パターンは、一方向に延びたライン状の第１パターン、及び前記第１パターン上に形成された複数の第２パターンを含み、前記第１パターンは、厚さが最も厚い山部、及び厚さが最も薄い谷部を含み、前記接着層は、前記谷部に対応して凹んだ第３パターン、及び前記第２パターンに対応して凹んだ第４パターンを含む、ことを特徴とする光学シート。
13. 前記接着層の前記第１面と対向する前記光学パターンの一面は陥没部を含み、
    前記陥没部と前記接着層の前記第１面との間に形成された空隙をさらに含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の光学シート。
14. 前記接着層の前記第１面と前記光学パターンとの間に配置され、前記接着層及び前記光学パターンとは異なる物質を含む異物パターンをさらに含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の光学シート。
15. 前記第１パターンは、第１ピッチを有するレンチキュラーパターンであり、前記第２パターンが有する第２ピッチは、第１ピッチの１／２と同じかそれより大きい、ことを特徴とする請求項１２に記載の光学シート。
16. 前記第１ピッチが２０μｍ乃至２００μｍである、ことを特徴とする請求項１５に記載の光学シート。
17. 前記第２パターンの高さが１０μｍ以下である、ことを特徴とする請求項１５に記載の光学シート。
18. 離型フィルムの上面に接着層を形成する段階と、
    前記接着層の上面の真上に樹脂層を形成する段階と、
    前記樹脂層をスタンパーで圧着して前記スタンパーの表面形状を転写する段階と、を含み、
    前記スタンパーは、一方向に延びたライン状の第１パターン、及び前記第１パターン上に形成された複数の第２パターンを含む、ことを特徴とする光学シートの製造方法。
19. 前記第１パターンは、厚さが最も厚い山部と、厚さが最も薄い谷部とを含み、前記樹脂層を前記スタンパーで圧着して前記スタンパーの表面形状を転写する段階で、前記接着層に前記谷部に対応して凹んだ第３パターン、及び前記第２パターンに対応して凹んだ第４パターンが形成される、ことを特徴とする請求項１８に記載の光学シートの製造方法。
20. 前記第１パターンは、第１ピッチを有するレンチキュラーパターンであり、前記第２パターンが有する第２ピッチは、第１ピッチの１／２と同じかそれより大きい、ことを特徴とする請求項１９に記載の光学シートの製造方法。
21. 前記第１ピッチが２０μｍ乃至２００μｍである、ことを特徴とする請求項２０に記載の光学シートの製造方法。
22. 前記第２パターンの高さが１０μｍ以下である。ことを特徴とする請求項２１に記載の光学シートの製造方法。
23. 第１離型フィルムの上面の真上に樹脂層を形成し、第２離型フィルムの上面に接着層を形成する段階と、
    前記樹脂層をスタンパーで圧着して前記スタンパーの表面形状を転写することにより光学パターンを形成する段階と、
    前記第１離型フィルムを剥離して前記光学パターンの下面を露出させる段階と、
    前記第２離型フィルムの前記接着層を前記光学パターンの下面に付着させる段階と、を含む、ことを特徴とする光学シートの製造方法。
24. 前記接着層は、前記光学パターンの下面に接触する第１面、及び前記第２離型フィルムに接触する第２面を含み、
    前記接着層の前記第１面と対向する前記光学パターンの一面は陥没部を含み、
    前記陥没部と前記接着層の前記第１面との間に形成された空隙をさらに含む、ことを特徴とする請求項２３に記載の光学シートの製造方法。
25. 前記接着層が、前記光学パターンの下面に接触する第１面、及び前記第２離型フィルムに接触する第２面を含み、
    前記接着層の前記第１面と前記光学パターンとの間に配置され、前記接着層及び前記光学パターンとは異なる物質を含む異物パターンをさらに含む、ことを特徴とする請求項２３に記載の光学シートの製造方法。
    
    
    

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