JP2007078829A - ディスプレイ用光学シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示素子に使用されるシート状物の積層体を、従来より簡易な工程で低コストで、かつ高品質に製造する。
【解決手段】シートの平面サイズが製品サイズ以上であり、略同一形状の凸状レンズが２次元方向に隣接してシートの略全面に配列されたレンズシート１４の少なくとも１枚に対し、シートの平面サイズが製品サイズ以上である光学シート１３、１８をレンズシートの表面及び／又は裏面に配して積層する積層工程と、光学シートとレンズシートとの積層体の周縁を製品サイズに裁断する裁断工程と、レンズシートと光学シートとを周縁の少なくとも１以上の箇所において接合する接合工程とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ディスプレイ用光学シート及びその製造方法に係り、特に、液晶表示素子等に使用されるシート状物の積層体を、従来より簡易な工程で低コストで製造するのに好適なディスプレイ用光学シート及びその製造方法に関する。

近年、液晶表示素子や有機ＥＬ等の電子ディスプレイの用途に、導光板等の光源からの光を拡散させるフィルムや、正面方向に光を集光するレンズフィルム等が用いられている。

この場合、各種の光学フィルム（シート）を積層して使用する例が多い。たとえば、特許文献１においては、反射型偏光フィルムと位相差フィルムと半透過半反射層とが任意の順番で積層され、更に、これら３層の外側に吸収型偏光フィルムが積層されてなる半透過半反射性偏光フィルムが提供されている。そして、光源装置と液晶セルとの間に５層ものフィルムが介在しており、この構成により、画面輝度が高められ、又は消費電力が抑えられるとされている。

また、特許文献２〜４においては、１枚の光拡散フィルムとレンズフィルムの機能を一体化したフィルムが開示されている。
特開２００４−１８４５７５号公報 特開平７−２３０００１号公報 特許第３１２３００６号公報 特開平５−３４１１３２号公報

しかしながら、上記の従来の構成において、何層ものフィルムを積層するには多数の工程を経ることが求められ、工程が複雑になるとともにコストアップは避けられない。

また、レンチキュラーレンズやプリズムシートのような平板レンズは表面が傷つき易く、また汚れ易いので、表面に保護シートが貼られた状態で納品される形態が一般的である。

ところが、このような保護シートは、平板レンズから剥離された後には、廃却されるのみであり、資源として無駄であるのみならず、コストアップの要因ともなり、好ましくない。また、保護シートを平板レンズから剥離する作業が必要であり、その分だけ生産性を落すことともなる。更に、保護シートを平板レンズから剥離する際に剥離帯電により塵埃等のコンタミネーションを平板レンズに付着させ易く、品質面でも問題が多い。

また、何層ものフィルム（シート）を積層する際に、積層時の擦れ、熱膨張・熱収縮による擦れ、ハンドリングによる擦れ等の原因でフィルムに傷を生じさせ易い。

更に、複数のフィルム間の熱膨張・熱収縮によるミスマッチングによる不具合（歪みやカール等）を矯正するために、個々のフィルムの厚さを増す等の対策（剛性アップ等）も必要なことがあり、設計上の制約やコストアップ等のデメリットも多い。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、液晶表示素子等のディスプレイ用途に使用されるシート状物の積層体を、従来より簡易な工程で低コストで、かつ高品質に製造するのに好適なディスプレイ用光学シート及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、略同一形状の凸状レンズが２次元方向に隣接して該シートの略全面に配列されたレンズシートの少なくとも１枚の表面及び／又は裏面に光学シートが積層されており、前記レンズシートと前記光学シートとが周縁の少なくとも１以上の箇所において接合されていることを特徴とするディスプレイ用光学シートを提供する。

このために、本発明は、シートの平面サイズが製品サイズ以上であり、略同一形状の凸状レンズが２次元方向に隣接して該シートの略全面に配列されたレンズシートの少なくとも１枚に対し、シートの平面サイズが製品サイズ以上である光学シートを該レンズシートの表面及び／又は裏面に配して積層する積層工程と、前記光学シートとレンズシートとの積層体の周縁を製品サイズに裁断する裁断工程と、前記レンズシートと前記光学シートとを周縁の少なくとも１以上の箇所において接合する接合工程と、を備えることを特徴とするディスプレイ用光学シートの製造方法を提供する。

本発明によれば、平面サイズが製品サイズ以上のレンズシートに対し、平面サイズが製品サイズ以上である光学シートを表面及び／又は裏面に配して積層し、この積層体の周縁を製品サイズに裁断し、レンズシートと拡散シートとを周縁の少なくとも１以上の箇所において接合する。

したがって、何枚ものフィルム（シート）をそれぞれ製品サイズに裁断する工程が省け、何層ものフィルム（シート）を位置決めしながら積層する工程も省ける。また、保護シートによる上記の問題も生じず、コスト面及び品質面でも有利である。更に、何層ものフィルムを積層する際の上記問題点や、複数のフィルム間の熱膨張・熱収縮による上記問題点も生じない。

以上の各点より、本発明によれば、ディスプレイ用光学シートを従来より簡易な工程で低コストで、かつ高品質に製造することができる。

なお、光学シート（光学フィルム）とは、光学的な機能を備える各種シートの総称であり、拡散シート、偏光板（偏光フィルム）、各種レンズシート（レンチキュラーレンズ、フライアイレンズ（蠅の目レンズ）、プリズムシート等）が代表的であるが、殆ど光学的な機能を果さない保護シート（保護フィルム）等も含むものとする。

また、「略同一形状の凸状レンズが２次元方向に隣接して該シートの略全面に配列されたレンズシート」とは、凸状レンズが半球状のフライアイレンズ（蠅の目レンズ）や、凸状レンズが円錐状のレンズシート等が代表的である。

本発明において、前記凸状レンズを錐体形状とすることが好ましい。このように、凸状レンズを錐体形状とすることにより、良好な光学性能が得られる。ここで、「錐体」とは、平面上の閉じた曲線（又は折れ線）の周上を１周する点と、この平面外の一定点とを結ぶ直線によってつくられる曲面（又は幾つかの平面の一部）で囲まれた空間の一部分を指し、円錐や角錐の類である。

その意味では、錐体のみならず、錐台も本発明において好ましい。錐台とは、錐体を底面に平行な平面で切り、頂点を含む部分を取り除いた立体を指す。たとえば、四角錐台とは、四角錐を底面に平行な平面で切り、頂点を含む部分を取り除いた立体を指す。

また、本発明において、前記光学シートを拡散シートとすることが好ましい。ディスプレイ用光学シートとしては、拡散シートと上記のようなレンズシートとの組み合わせで好適な光学性能が発揮できるからである。

また、「シートの平面サイズが製品サイズ以上」とあることより、レンズシート又は拡散シートの平面サイズが製品サイズより大である場合のみならず、レンズシート又は拡散シートの平面サイズが製品サイズと同一の場合も含まれる。このような場合、裁断工程において、レンズシート又は拡散シートの１辺以上が裁断されないこともあり得る。

本発明において、前記接合工程を前記レンズシート及び／又は前記光学シートを融着させることにより行うことが好ましい。接合は接着等の手段によっても可能であるが、このようにレンズシート及び／又は光学シートを融着させることにより行えば、工程が簡略化でき好ましい。レンズシート及び／又は光学シートを融着させる手段としては、超音波による加熱や、レーザ光の照射による加熱等が採用できる。

また、本発明において、前記接合工程を接着により行うことが好ましい。接着手段としては、接着剤の使用のみならず、両面接着テープの使用も採用できる。

また、本発明において、前記裁断工程及び接合工程をレーザ光の照射により略同時に行うことが好ましい。裁断は機械加工（たとえば、シャーリングやプレス加工等）によっても行えるが、レーザ光（特に炭酸ガスレーザ）は樹脂シートの裁断に適しており、またレイアウト的にも有利である。更に、レーザ光を使用すれば、裁断工程と接合工程とを同時に行え、工程が簡略化でき好ましい。

また、本発明において、前記接合工程において前記レンズシートと前記光学シートとを周縁の少なくとも１辺において接合することが好ましい。このように、積層体の周縁の少なくとも１辺において接合がなされれば、積層体の固定がより強固になる。

また、本発明において、前記接合工程において前記レンズシートと前記光学シートとを周縁の４辺において接合することが好ましい。このように、積層体の周縁の４辺において接合がなされれば、積層体の固定がより強固になり、また、ごみ等の汚染の混入も、より効果的に防止できる。

また、本発明において、前記レンズシートと前記光学シートの熱膨張係数をほぼ一致させることが好ましい。このような構成であれば、フィルム間の熱膨張・熱収縮による上記問題点は生じない。

具体的に、レンズシートと光学シートとの熱膨張係数の差△αは、２％以下が好ましく、１％以下がより好ましく０．０５％以下が最も好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、ディスプレイ用光学シートを従来より簡易な工程で低コストで、かつ高品質に製造することができる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施態様について説明する。先ず、本発明に係るディスプレイ用光学シートの製造方法により製造されたディスプレイ用光学シートの例（第１〜第３実施形態）の構成を説明し、次いでこれらのディスプレイ用光学シートの製造方法（第１〜第６の製造方法）について説明する。

図１は、本発明に係るディスプレイ用光学シートの製造方法により製造されたディスプレイ用光学シートの例（第１実施形態）の構成を示す断面図である。

このディスプレイ用光学シート１０は、下から順に、第１の光学シート１３、プリズムシート１４、及び第２の光学シート１８が積層されてなる光学シートのモジュールである。第１の光学シート１３及び第２の光学シート１８としては、たとえば反射偏光シート、拡散シート、透明光学シート（ＰＥＴ、ＴＡＣ等）等が使用できる。

プリズムシート１４は、略同一形状の凸状レンズが２次元方向に隣接してシートの略全面に配列されたレンズシートである。個々の凸状レンズ（ユニットレンズ）としては、錐体、錐台、球面の一部（たとえば半球）等の形状が採用できる。この凸状レンズの２次元方向の配置形態としては、格子状（碁盤の目状）や綾織状等の配置が採用できる。たとえば、凸状レンズが六角錐形状の場合、２次元方向の配置を綾織状とすれば、平坦部分が全くない六角錐の凸状レンズが敷き詰められたレンズシートとできる。

具体的なプリズムシート１４としては、凸状レンズを四角錐形状とし、Ｘ軸及びＹ軸方向のピッチを５０μｍと、凹凸高さを２５μｍと、凸部の頂角を９０度（直角）とできる。

プリズムシート１４の材質及び製法は、公知の各種態様が採り得る。たとえば、ダイより押し出したシート状の樹脂材料を、この樹脂材料の押し出し速度と略同速度で回転する転写ローラ（プリズムシートの反転型が表面に形成されている）と、この転写ローラに対向配置され同速度で回転するニップローラ板とで挟圧し、転写ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に転写する樹脂シートの製造方法が採用できる。

また、ホットプレスにより、プリズムシートの反転型が表面に形成されている転写型板（スタンパー）と樹脂板とを積層し、熱転写によりプレス成形する樹脂シートの製造方法が採用できる。

このような製造方法に使用される樹脂材料としては、熱可塑性樹脂を用いることができ、たとえば、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、熱可塑性エラストマー、又はこれらの共重合体、シクロオレフィンポリマー等が挙げられる。

また、他の製造方法として、後述する第１の拡散シート１２及び第２の拡散シート１６に使用されるのと同様の透明なフィルム（ポリエステル、セルロースアシレート、アクリル、ポリカーボネート、ポリオレフィン等）の表面に、凹凸ローラ（プリズムシートの反転型が表面に形成されている）表面の凹凸を転写形成する樹脂シートの製造方法が採用できる。

より具体的には、表面に接着剤と樹脂とが順次塗布されることにより、接着剤層と樹脂層（たとえばＵＶ硬化性樹脂）とが２層以上に形成されている透明なフィルムを連続走行させ、この透明なフィルムを回転する凹凸ローラに巻き掛け、樹脂層に凹凸ローラ表面の凹凸を転写し、透明なフィルムが凹凸ローラに巻き掛けられている状態で樹脂層を硬化させる（たとえばＵＶ照射する）凹凸状シートの製造方法が採用できる。なお、接着剤はなくてもよい。

なお、プリズムシート１４の製法は、上記の例に限定される訳ではなく、表面に所望の凹凸形状が形成できる方法であれば、他の製法も採用できる。

図１に示されるように、ディスプレイ用光学シート１０の左右の端部は、接合部１０Ａにより各層が一体化されている。この接合部１０Ａの形成は、接合工程における炭酸ガスレーザ加工等によりなされている。

以上に説明したディスプレイ用光学シート１０は、たとえば光源装置と液晶セルとの間に配され、全体で液晶表示素子を形成するように使用される。この場合、既述した各種のメリット（ディスプレイ用光学シートを従来より簡易な工程で低コストで、かつ高品質に製造できる）に加え、液晶表示素子のアセンブル作業も非常に容易となるというメリットが得られる。

次に、本発明に係るディスプレイ用光学シートの製造方法により製造されたディスプレイ用光学シートの他の例（第２実施形態）について説明する。図２は、ディスプレイ用光学シート２０の構成を示す断面図である。なお、図１（第１実施形態）と同一、類似の部材については、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

このディスプレイ用光学シート２０は、下から順に、第１の拡散シート１２、プリズムシート１４、及び第２の拡散シート１６が積層されてなる光学シートである。

第１の拡散シート１２及び第２の拡散シート１６は、透明なフィルム（支持体）の表面（片面）にビーズをバインダーで固定したシートであり、所定の光拡散性能を有するものである。第１の拡散シート１２と第２の拡散シート１６とはビーズの径（平均粒径）が異なっており、光拡散性能も異なっている。

第１の拡散シート１２及び第２の拡散シート１６に使用される透明なフィルム（支持体）には、樹脂フィルムを使用できる。樹脂フィルの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリオレフィン、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、二軸延伸を行ったポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミドイミド、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロースアシレート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースダイアセテート等の公知のものが使用できる。これらのうち、特に、ポリエステル、セルロースアシレート、アクリル、ポリカーボネート、ポリオレフィンが好ましく使用できる。

第１の拡散シート１２及び第２の拡散シート１８のビーズの径は、１００μｍ以下であることが必要であり、２５μｍ以下であることが好ましい。たとえば所定の分布７〜３８μｍの範囲で、平均粒径が１７μｍとできる。

以上に説明したディスプレイ用光学シート２０は、第１実施形態と同様に、たとえば光源装置と液晶セルとの間に配され、全体で液晶表示素子を形成するように使用される。

次に、本発明に係るディスプレイ用光学シートの製造方法により製造されたディスプレイ用光学シートの更に他の例（第３実施形態）について説明する。図３は、ディスプレイ用光学シート３０の構成を示す断面図である。なお、図１（第１実施形態）及び図２（第１実施形態）と同一、類似の部材については、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

このディスプレイ用光学シート３０は、下から順に、第１の拡散シート１２、プリズムシート１４、第２の拡散シート１６、及び光学シート１８が積層されてなる光学シートである。

このディスプレイ用光学シート３０は、既述のディスプレイ用光学シート２０（第２実施形態）の構成に加え、光学シート１８が積層されているものである。光学シート１８としては、反射偏光シート、拡散シート、透明光学シート（ＰＥＴ、ＴＡＣ等）等が使用できる。

以上に説明したディスプレイ用光学シート３０は、第１実施形態と同様に、たとえば光源装置と液晶セルとの間に配され、全体で液晶表示素子を形成するように使用される。

次に、ディスプレイ用光学シートの製造方法（第１〜第６の製造方法）について説明する。この製造方法は、既述のディスプレイ用光学シート１０〜３０に共通して適用できるものであるが、説明の便宜より４層構成のディスプレイ用光学シート（第３実施形態）に適用した場合について説明する。

図４は、第１の製造方法に適用されるディスプレイ用光学シート製造ライン１１の構成図である。図の左端部に設けられているロール１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂ、及び１８Ｂは、それぞれ、既述の図１に示される第１の拡散シート１２、プリズムシート１４、第２の拡散シート１６、及び光学シート１８が巻回されたロールである。

このロール１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂ、及び１８Ｂは、図示しない繰り出し手段の回転軸にそれぞれ軸支されており、ロール１２Ｂ、１４Ｂ、１６Ｂ、及び１８Ｂより第１の拡散シート１２、プリズムシート１４、第２の拡散シート１６、及び光学シート１８がそれぞれ略同一速度で繰り出し可能となっている。

繰り出された第１の拡散シート１２、プリズムシート１４、第２の拡散シート１６、及び光学シート１８は、それぞれガイドローラＧ、Ｇ…に支持され、最終的には、後述するレーザヘッド２４の上流側において積層されるようになっている（積層工程）。

レーザヘッド２４を含むレーザ光照射装置としては、波長が３５５〜１０６４ｎｍのＹＡＧレーザ照射装置、半導体レーザ照射装置、波長が９〜１１μｍの炭酸ガスレーザ照射装置等が採用できる。発振方式は連続発振でもパルス発振でもよいが、裁断と略同時に溶着を行うにはパルス発振による点付けが、外見上の仕上がりもよく好適である。

裁断（裁断工程）と略同時に溶着（接合工程）を行うのに必要な出力及び周波数は、素材の送り速度、レーザ光のスキャン速度、素材の厚さ等により異なるが、概ね、出力は２〜５０Ｗが、周波数は１００ｋＨｚ以下の条件で良好な溶着結果が得られる。

レーザヘッド２４は、Ｘ方向（シート幅方向）又はＸＹ方向に移動できるＸ駆動ロボット軸又はＸＹ駆動ロボット軸に取り付けられており、任意の位置への位置決めや任意の軌跡移動を行うことができる。レーザ光の照射パターンに応じてレーザヘッド２４ごと移動させてもよいが、レーザヘッド２４を別置き（固定）にして、レーザ光のみを光ファイバーにより導波することでＸＹ方向の移動機構を簡素化することもできる。

なお、レーザヘッド２４による裁断時及び溶着時に発生する煙を吸引する公知の機構（吸引装置等）を設けることもできる。

このレーザヘッド２４よりレーザ光を積層体周縁の被裁断・接合箇所に照射し、照射スポットを一定の速度で移動させながら、積層体の周縁を製品サイズに裁断するとともに溶融させて接合する。

以上の工程を経ることにより、ディスプレイ用光学シート３０（図３参照）が形成される。裁断及び接合されたディスプレイ用光学シート３０は、コンベア２６上に搬送されて停止する。コンベア２６上のディスプレイ用光学シート３０は吸着横移載装置２８により
集積装置３２上に順次重ねられる。

一方、レーザヘッド２４によりディスプレイ用光学シート１０が打ち抜かれたシートの積層体３４は、巻き取り装置（詳細は不図示）の巻き取りロール３６に巻き取られる。

以上のディスプレイ用光学シートの製造方法（第１の製造方法）によれば、以下の１〜３）の効果が得られる。

１）傷故障削減効果
レンズシート（プリズムシート１４）の上面、下面に傷がつくとレンズ効果もあることより、傷が目立ってしまう。一方、拡散シート（第１の拡散シート１２、第２の拡散シート１６）の下面に傷がついた場合は、光が拡散されるので傷は目立たない。このようなことからレンズシートへの傷付きを防止することが傷故障削減に繋がる。傷は、シート加工後の取扱時に付くことが多いが、レンズシートを拡散シートと複合化することにより、拡散シートが保護シートの役割を果たすため、傷付きによる故障が削減できる。特に、レンズシートが表面に出ない、第３実施形態のディスプレイ用光学シート３０（図３参照）、においてその効果が大きい。

２）組立工数削減効果
たとえば、液晶表示素子の組み立てにおいて、第３実施形態のディスプレイ用光学シート３０（図３参照）を使用した場合には、組立工数はディスプレイ用光学シート３０を組み込む１工程だけなのに対し、従来品を使用した場合には、第１の拡散シートの組み込み⇒レンズシートの裏面保護シート剥し⇒レンズシートの表面保護シート剥し⇒レンズシートの組み込み⇒第２の拡散シートの組み込み⇒光学シートの組み込み、と６工程必要となる。このように、第１の製造方法によれば、大幅な組立工数削減を達成でき、製品コストの低減ができる。

３）保護シートの削減効果
レンズシートには、傷付き防止のために保護シートを表裏に貼着することが多い。この保護シートは、レンズシートを組み込んだ後は廃却するものであり、非常に無駄である。本発明品は、拡散シートを保護シートの役割とすることで、この保護シートを節約することができる。

具体的には、第１実施形態のディスプレイ用光学シート１０（図１参照）においてプリズムシート１４の保護シートを２枚削減でき、第２実施形態のディスプレイ用光学シート２０（図２参照）においてプリズムシート１４の保護シートを２枚削減でき、第３実施形態のディスプレイ用光学シート３０（図３参照）においてプリズムシート１４の保護シートを２枚削減できる。

次に、ディスプレイ用光学シートの他の製造方法（第２の製造方法）について説明する。図５は、第２の製造方法に適用されるディスプレイ用光学シート製造ライン２１の構成図である。なお、図４（第１の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン１１と同一、類似の部材については、同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

このディスプレイ用光学シート製造ライン２１においては、ディスプレイ用光学シート製造ライン１１のレーザヘッド２４に代えて、ディスペンサ４２、４４、４６及び打ち抜きプレス装置４８が採用されている。

このディスペンサ４２、４４及び４６は、それぞれ接着剤を先端より吐出する供給装置である。ディスペンサ４２は、第１の拡散シート１２とプリズムシート１４とを接着するために、第１の拡散シート１２の表面に接着剤を供給するものであり、ディスペンサ４４は、プリズムシート１４と第２の拡散シート１６とを接着するために、プリズムシート１４の表面に接着剤を供給するものであり、ディスペンサ４６は、第２の拡散シート１６と光学シート１８とを接着するために、第２の拡散シート１６の表面に接着剤を供給するものである。

ディスペンサ４２、４４及び４６より供給される接着剤は、熱又は触媒の助けにより接着される接着剤であることが好ましい。具体的には、シリコン系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、エポキシ系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、アクリル系接着剤など一般的な接着剤を用いることができる。

ディスプレイ用光学シート１０〜３０は、高温で使用する可能性があるため、常温〜１２０°Ｃでも安定な接着剤が好ましい。これらの中で、エポキシ系接着剤は強度、耐熱性に優れているため、好適に利用できる。シアノアクリレート系接着剤は、即効性と強度に優れているため、効率的なディスプレイ用光学シートの作製に利用できる。ポリエステル系接着剤は、強度、加工性に優れているため、特に好適である。

これらの接着剤は、接着方法によって熱硬化型、ホットメルト型、２液混合型に大別されるが、好ましくは連続生産が可能な熱硬化型又はホットメルト型が使用される。どの接着剤を使用した場合でも、その塗布厚さは、０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。

また、下流のプレスローラ（ガイドローラＧ）までの間に、接着剤を乾燥させる乾燥手段を設けるのが好ましい。この乾燥手段としては、特に制限はなく、公知の乾燥方法、たとえば、温風や熱風による乾燥、脱湿風による乾燥、等が挙げられる。

ディスペンサ４２、４４及び４６はＸ方向（シート幅方向）又はＸＹ方向に移動できるＸ駆動ロボット軸又はＸＹ駆動ロボット軸に取り付けられ、任意の位置への位置決めや任意の軌跡移動を行うことができるようになっている。

これらのディスペンサ４２、４４及び４６より接着剤を積層体周縁の被接合箇所に供給し、積層体を搬送しながら下流のプレスローラ（ガイドローラＧ）により積層体の周縁を接合する。

ディスペンサ４２、４４及び４６の下流の打ち抜きプレス装置４８は、積層体の周縁を製品サイズに裁断する装置である。この打ち抜きプレス装置４８では、接着された部分の中心部分に刃物が入るようにすることにより、打抜かれたシート（ディスプレイ用光学シート１０〜３０）の全片又は任意の片の端部分だけが接着された複合シートを得ることができる。

次に、ディスプレイ用光学シートの更に他の製造方法（第３の製造方法）について説明する。図６は、第３の製造方法に適用されるディスプレイ用光学シート製造ライン３１の構成図である。なお、図４（第１の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン１１及び図５（第２の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン２１と同一、類似の部材については、同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

このディスプレイ用光学シート製造ライン２１においては、ディスプレイ用光学シート製造ライン２１のディスペンサ４２、４４、４６に代えてテープ供給装置５２、５４、５６が採用されている。このテープ供給装置５２、５４及び５６は、それぞれ両面テープを先端より供給する供給装置である。

テープ供給装置５２は、第１の拡散シート１２とプリズムシート１４とを接着するために、第１の拡散シート１２の表面に両面テープを供給するものであり、テープ供給装置５４は、プリズムシート１４と第２の拡散シート１６とを接着するために、プリズムシート１４の表面に両面テープを供給するものであり、テープ供給装置５６は、第２の拡散シート１６と光学シート１８とを接着するために、第２の拡散シート１６の表面に両面テープを供給するものである。

テープ供給装置５２、５４及び５６より供給される両面テープは、両面に粘着剤が塗布されたものである。この両面テープの粘着剤としては、高粘着性アクリル共重合樹脂が使用できるが、それ以外にはたとえば、シリコン系、天然ゴム系、合成ゴム系等の粘着剤が使用でき、耐熱性、耐クリープ性等の物理強度、価格等を総合的に考慮すればアクリル系粘着剤を用いるのが好ましい。

両面テープを供給するテープ供給装置５２、５４及び５６は、市販されている汎用のテープディスペンサーを使うことで対応可能である。テープ供給装置５２、５４及び５６はＸ方向（シート幅方向）の任意の位置に移動可能な１軸の移動機構に取り付けられており、打抜きパターンに応じて両面テープ貼りの位置を可変させることができる。

また、テープ供給装置５２、５４及び５６の固定部分にはピボット機構があり、シートの送り速度に同期させてテープ供給装置５２、５４及び５６の位置をかえることで、斜め方向へのテープ貼りパターンにも対応可能な機構となっている。

テープ供給装置５２、５４及び５６の下流の打ち抜きプレス装置４８では、接着されたテープ幅部分の中心部分に刃物が入るようにすることで、打抜かれたシート（ディスプレイ用光学シート１０〜３０）の全片又は任意の片の端部分だけが接着された複合シートを得ることができる。

次に、ディスプレイ用光学シートの更に他の製造方法（第４の製造方法）について説明する。図７は、第４の製造方法に適用されるディスプレイ用光学シート製造ライン４１の構成図である。なお、図４（第１の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン１１、図５（第２の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン２１、及び図６（第３の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン３１と同一、類似の部材については、同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

このディスプレイ用光学シート製造ライン２１においては、ディスプレイ用光学シート製造ライン２１のディスペンサ４２、４４、４６に代えて超音波ホーン６２、６４、６６が採用されている。この超音波ホーン６２、６４及び６６は、それぞれプレスローラ（ガイドローラＧ）の下流側に配されている。

この超音波ホーン６２、６４及び６６は、２枚以上の積層されたシートを融着させる装置である。すなわち、超音波ホーン６２は、第１の拡散シート１２とプリズムシート１４とを融着させるものであり、超音波ホーン６４は、プリズムシート１４と第２の拡散シート１６とを融着させるものであり、超音波ホーン６６は、第２の拡散シート１６と光学シート１８とを融着させるものである。

超音波ホーン６２、６４及び６６（超音波溶着装置）としては、従来より公知であり、エアシリンダでホーンを昇降させる形式のものや、サーボモータによりホーンを昇降させる型式のものが知られているが、シートに荷重を加えながら超音波振動を付与してシート同士を溶着できるものであれば、どのような型式の超音波溶着装置でも適用可能である。

超音波ホーン６２、６４及び６６の位置制御は、打抜きパターンがシートの送り方向に対して水平の場合は、シートの幅方向への位置切替だけでよいが、斜めに打抜くようなパターンに対応する場合には、超音波ホーン６２、６４及び６６の走行方向が任意の向きに可変できるような首振り機構を設け、シートの移動量と同期させて幅方向へ移動させることで対応可能である。

超音波ホーン６２、６４及び６６の設定条件は、融着部分が熱により溶け切れたりしない範囲で定めればよく、必要に応じて接着（融着）後にエア吹き付けなどの空冷機構により接着部分を冷却してもよい。

超音波ホーン６２、６４及び６６の下流の打ち抜きプレス装置４８では、接着された融着部分の中心部分に刃物が入るようにすることで、打抜かれたシート（ディスプレイ用光学シート１０〜３０）の全片又は任意の片の端部分だけが接着された複合シートを得ることができる。

次に、ディスプレイ用光学シートの更に他の製造方法（第５の製造方法）について説明する。図８は、第５の製造方法に適用されるディスプレイ用光学シート製造ライン５１の構成図である。なお、図４（第１の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン１１、図５（第２の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン２１、及び図６（第３の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン３１等と同一、類似の部材については、同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

このディスプレイ用光学シート製造ライン２１においては、ディスプレイ用光学シート製造ライン４１の超音波ホーン６２、６４及び６６に代えてレーザヘッド７２、７４、７６が採用されている。このレーザヘッド７２、７４、７６は、超音波ホーン６２、６４及び６６と同様に、それぞれプレスローラ（ガイドローラＧ）の下流側に配されている。

このレーザヘッド７２、７４、７６は、超音波ホーン６２、６４及び６６と同様に、２枚以上の積層されたシートを融着させる装置である。すなわち、レーザヘッド７２は、第１の拡散シート１２とプリズムシート１４とを融着させるものであり、レーザヘッド７４は、プリズムシート１４と第２の拡散シート１６とを融着させるものであり、レーザヘッド７６は、第２の拡散シート１６と光学シート１８とを融着させるものである。

なお、レーザヘッド７２、７４、７６は、図４（第１の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン１１におけるレーザヘッド２４と異なり、接合工程にのみ使用され、裁断工程は打ち抜きプレス装置４８により行われる。ただし、レーザヘッド７２、７４、７６の基本的な仕様や周辺の構成は、第１の製造方法と略同様である。

レーザヘッド７２、７４及び７６の設定条件は、融着部分が熱により溶け切れたりしない範囲で定めればよく、必要に応じて接着（融着）後にエア吹き付けなどの空冷機構により接着部分を冷却してもよい。

レーザヘッド７２、７４及び７６の下流の打ち抜きプレス装置４８では、接着された融着部分の中心部分に刃物が入るようにすることで、打抜かれたシート（ディスプレイ用光学シート１０〜３０）の全片又は任意の片の端部分だけが接着された複合シートを得ることができる。

次に、ディスプレイ用光学シートの更に他の製造方法（第６の製造方法）について説明する。図９は、第６の製造方法に適用されるディスプレイ用光学シート製造ライン６１の構成図である。なお、図４（第１の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン１１、図５（第２の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン２１、及び図６（第３の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン３１等と同一、類似の部材については、同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

このディスプレイ用光学シート製造ライン２１においては、ディスプレイ用光学シート製造ライン５１の３台のレーザヘッド７２、７４及び７６に代えて１台のレーザヘッド７８が採用されている。このレーザヘッド７８は、プレスローラ（ガイドローラＧ）の下流側に配されている。

このレーザヘッド７８は、２枚以上の積層されたシートを融着させる装置である。すなわち、レーザヘッド７８は、第１の拡散シート１２とプリズムシート１４と第２の拡散シート１６と光学シート１８との積層体を融着させるものである。

なお、レーザヘッド７８は、図４（第１の製造方法）のディスプレイ用光学シート製造ライン１１におけるレーザヘッド２４と異なり、接合工程にのみ使用され、裁断工程は打ち抜きプレス装置４８により行われる。ただし、レーザヘッド７８の基本的な仕様や周辺の構成は、第１の製造方法と略同様である。

レーザヘッド７８の設定条件は、融着部分が熱により溶け切れたりしない範囲で定めればよく、必要に応じて接着（融着）後にエア吹き付けなどの空冷機構により接着部分を冷却してもよい。

レーザヘッド７８の下流の打ち抜きプレス装置４８では、接着された融着部分の中心部分に刃物が入るようにすることで、打抜かれたシート（ディスプレイ用光学シート１０〜３０）の全片又は任意の片の端部分だけが接着された複合シートを得ることができる。

次に、第１の拡散シート１２、プリズムシート１４、第２の拡散シート１６、及び光学シート１８の積層体より打抜かれるシート（ディスプレイ用光学シート１０〜３０）の平面配置について説明する。

図１０は、第１の製造方法において、積層体より打抜かれるシート（ディスプレイ用光学シート１０〜３０）の平面配置を説明する図であり、図１１は、第２〜第６の製造方法において、積層体より打抜かれるシート（ディスプレイ用光学シート１０〜３０）の平面配置を説明する図である。

図１０において、（Ａ）は、積層体の搬送方向に対して平行及び直交する方向に融着（接合工程）及び打ち抜き（裁断工程）を行う状態を示し、（Ｂ）は、積層体の搬送方向に対して斜め方向に融着（接合工程）及び打ち抜き（裁断工程）を行う状態を示す。図において、積層体より打抜かれるシートの周縁部の点は、融着箇所を示す。

図１１において、（Ａ）は、積層体の搬送方向に対して平行及び直交する方向に融着又は接着（接合工程）を行う状態を示し、（Ｂ）は、積層体の搬送方向に対して斜め方向に融着又は接着（接合工程）を行う状態を示す。図において、積層体より打抜かれるシートの周縁部の点は、融着箇所又は接着箇所を示す。

以上、説明したように、本発明によれば、ディスプレイ用光学シートを従来より簡易な工程で低コストで、かつ高品質に製造することができる。

また、本発明によれば、以下の効果も得られる。

１）コストの削減、薄型化による製品価値の向上
大型液晶テレビに用いられる光学シートは剛性が必要なため、支持体の厚さをそれぞれ従来より２倍程度に厚くしたものが用いられている。しかしながら、本発明による光学シートは、シートを複合化したものであるため、それぞれの厚さを厚くせずとも充分に剛性を持たせることができ、各層の厚さを減らすことができる。

２）集光効果の低減防止による性能の向上
レンズシートの傷付き防止(傷を目立たなくする目的)のために、裏面をマット処理している製品もある。本発明による光学シートではその必要がなく、生産コストが削減できるのみならず、マット処理による集光効果低減防止が可能であり、性能が向上する。

以上、本発明に係るディスプレイ用光学シートの製造方法の実施形態の各例について説明したが、本発明は上記実施形態の例に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。

たとえば、ディスプレイ用光学シートの層構成も実施形態の例に限定されるものではなく、たとえば、保護シートを上下面に積層することもできる。

以上のような構成であっても、本実施形態と同様に作用し、同様の効果が得られるからである。

本発明に係るディスプレイ用光学シートの製造方法により製造されたディスプレイ用光学シートの実施形態の断面図 ディスプレイ用光学シートの他の実施形態の断面図 ディスプレイ用光学シートの更に他の実施形態の断面図 第１の製造方法に適用されるディスプレイ用光学シート製造ラインの構成図 第２の製造方法に適用されるディスプレイ用光学シート製造ラインの構成図 第３の製造方法に適用されるディスプレイ用光学シート製造ラインの構成図 第４の製造方法に適用されるディスプレイ用光学シート製造ラインの構成図 第５の製造方法に適用されるディスプレイ用光学シート製造ラインの構成図 第６の製造方法に適用されるディスプレイ用光学シート製造ラインの構成図 第１の製造方法において、積層体より打抜かれるシートの平面配置を説明する図 第２〜第６の製造方法において、積層体より打抜かれるシートの平面配置を説明する図

符号の説明

１０、２０、３０…ディスプレイ用光学シート、１２…第１の拡散シート、１４…プリズムシート、１６…第２の拡散シート、１８…光学シート

Claims (12)

1. シートの平面サイズが製品サイズ以上であり、略同一形状の凸状レンズが２次元方向に隣接して該シートの略全面に配列されたレンズシートの少なくとも１枚に対し、シートの平面サイズが製品サイズ以上である光学シートを該レンズシートの表面及び／又は裏面に配して積層する積層工程と、
   前記光学シートとレンズシートとの積層体の周縁を製品サイズに裁断する裁断工程と、
   前記レンズシートと前記光学シートとを周縁の少なくとも１以上の箇所において接合する接合工程と、
   を備えることを特徴とするディスプレイ用光学シートの製造方法。
2. 前記凸状レンズを錐体形状とする請求項１に記載のディスプレイ用光学シートの製造方法。
3. 前記光学シートを拡散シートとする請求項１又は２に記載のディスプレイ用光学シートの製造方法。
4. 前記接合工程を前記レンズシート及び／又は前記光学シートを融着させることにより行う請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスプレイ用光学シートの製造方法。
5. 前記接合工程を接着により行う請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスプレイ用光学シートの製造方法。
6. 前記裁断工程及び接合工程をレーザ光の照射により略同時に行う請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスプレイ用光学シートの製造方法。
7. 前記接合工程において前記レンズシートと前記光学シートとを周縁の少なくとも１辺において接合する請求項１〜６のいずれか１項に記載のディスプレイ用光学シートの製造方法。
8. 前記接合工程において前記レンズシートと前記光学シートとを周縁の４辺において接合する請求項１〜６のいずれか１項に記載のディスプレイ用光学シートの製造方法。
9. 前記レンズシートと前記光学シートの熱膨張係数をほぼ一致させる請求項１〜８のいずれか１項に記載のディスプレイ用光学シートの製造方法。
10. 略同一形状の凸状レンズが２次元方向に隣接して該シートの略全面に配列されたレンズシートの少なくとも１枚の表面及び／又は裏面に光学シートが積層されており、前記レンズシートと前記光学シートとが周縁の少なくとも１以上の箇所において接合されていることを特徴とするディスプレイ用光学シート。
11. 前記凸状レンズが錐体形状となっている請求項１０に記載のディスプレイ用光学シート。
12. 前記光学シートが拡散シートである請求項１０又は１１に記載のディスプレイ用光学シート。
    

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