JP2007076666A - ディスプレイ用光学シートの包装体及びその包装方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】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を、従来に比べて簡易且つ低コストに包装するディスプレイ用光学シートの包装体及びその包装方法を提供する。
【解決手段】2種類以上の光学シート(第1のプリズムシート12、第1の拡散シート14、第2の拡散シート16、第2のプリズムシート18)がバックライトユニットに装填する順に並べられた冊100は、予め片側が封緘された包装袋104に挿入され、他方の開口部110に差し込まれたエア吸引ノズル108によって包装袋104の内部を減圧し、冊100と包装袋104が適度に密着した状態でエア吸引ノズル108を退避させ、開口部110が封止される。
【選択図】 図15

Description

本発明は、ディスプレイ用光学シートの包装体及びその包装方法に係り、特に、液晶表示素子等に使用されるシート状物を、従来に比べて簡易な工程且つ低コストで包装するのに好適な包装技術に関する。
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、上記のフィルムを一枚ずつ包装すると、大変手間がかかり、コストアップは避けられない。
また、包装材は、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、包装材をフィルム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、輸送中に起こる擦れ等の原因でフィルムに傷を生じさせ易い。
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を、従来に比べて簡易且つ低コストに包装するディスプレイ用光学シートの包装体及びその包装方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るディスプレイ用光学シートの包装体は、2種類以上の光学シートを所定の順序に積層した製品サイズの積層体が包装部材中に包装され、前記包装部材が前記積層体と密着するように前記包装材料を減圧した状態で封止されることを特徴とする。
本発明によれば、所定の順序に積層した複数種類の光学シートからなる積層体を包装部材と密着させた状態で包装部材が封止されるので、被包装物(積層体)の損傷を防止するとともに、該光学シートの積層体を組み付ける際の作業数を削減でき、製造コストの低減に寄与する。
即ち、製品サイズの光学シートを用いることで、何枚ものシート(フィルム)をそれぞれ製品サイズに裁断する工程が省け、何層ものシートを位置決めしながら積層する工程も省ける。また、保護シートを用いることなく被包装体の損傷を回避でき、保護シートによる問題も生じず、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問題点や、複数のフィルム間の熱膨張・熱収縮による問題点も生じない。
ここでいう「光学シート」には、光学的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(蛇の目レンズ)、プリズムシート等)が代表的なものである。
また、「製品サイズの積層体」は、製品サイズよりも大きなサイズの光学シートを積層した後に製品サイズに裁断する態様が好ましい。
積層体を包装部材に包装(仮包装)する際に、該積層体の1箇所以上をクリップして搬送することが好ましい。
「包装部材」には、袋状の包装部材1つの端辺(端部)に開口部を有し、該開口部から被包装物(積層体)を該袋状の包装材料の内部に挿入する態様がある。
「前記包装部材を減圧した状態」には、積層体を包装した包装部材を所定の真空度で真空状態にする態様が好ましい。
また、上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明に係るディスプレイ用光学シートの包装体は、2種類以上の光学シートを所定の順序に積層し前記光学シートの周縁部の少なくとも1箇所において接合した製品サイズの積層体が包装材料中に包装され、前記包装部材が前記積層体と密着するように前記包装材料を減圧した状態で封止されることを特徴とする。
本発明によれば、周縁部の少なくとも1箇所において積層体が接合されるので、該積層体を搬送する際に、積層体を構成する光学シート間の擦れによる損傷が防止される。なお、該積層体の4辺を接合する態様がより好ましい。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。
積層体を構成する光学シートの接合には、接着材や両面接着テープ等の接合部材を用いてもよいし、溶着による接合を適用してもよい。積層体を構成する光学シートを溶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。溶着を用いる態様では、製品サイズよりも大きな光学シートからなる積層体を製品サイズに切断する工程と、積層体を構成する光学シートを接合する工程を共通化することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2記載のディスプレイ用光学シートの包装体の一態様に係り、前記光学シートはレンズシート及び拡散シートを含むことを特徴とする。
請求項3に記載の発明によれば、傷がつき易く汚れやすいレンズシートと傷か目立たない拡散シートとを組み合わせることで(即ち、積層体の少なくとも一方の面に拡散シートを用いることで)、レンズシートの損傷や汚れを防ぐことが可能になる。なお、レンズシートの表裏両面に拡散シートを積層する態様がより好ましい。
レンズシートには、「1軸方向に形成された凸状レンズが隣接して略全面に配列されたレンズシート」がある。「1軸方向に形成された凸状レンズが隣接して略全面に配列されたレンズシート」とは、レンチキュラーレンズやプリズムシートが代表的であり、他に回折格子等も含まれる。
請求項4に記載の発明は、請求項1、2又は3記載のディスプレイ用光学シートの包装体の一態様に係り、前記光学シートは複数のレンズシートが積層された積層レンズシート及び拡散シートを含むことを特徴とする。
複数のレンズシートが積層された積層レンズシートには、各レンズシートのレンズの軸が略直交する向きに積層する態様や、モアレ縞等の防止のために角度を若干量調整する態様がある。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のうち何れか1項に記載のディスプレイ用光学シートの包装体の一態様に係り、前記積層体は、前記光学シートがバックライトユニットに装填する順序に積層されることを特徴とする。
バックライトユニット(BLU)に装着する順序に光学シートを積層することで、BLUの組立工程を簡素化することが可能である。
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のうち何れか1項に記載のディスプレイ用光学シートの包装体の一態様に係り、前記包装部材は、少なくとも前記積層体と接触する部分に所定の弾性を有することを特徴とする。
請求項6に記載の発明によれば、包装部材と積層体との密着性を確保することができ、包装部材と積層体の擦れによる傷つきや粉塵の発生を防止することができる。更に、該包装部材に熱収縮性樹脂フィルムを適用する態様では、シュリンク包装を併用することで包装部材と積層体との密着性及び気密性をより向上させることができる。
また、上記目的を達成するために、請求項7に記載の発明に係るディスプレイ用光学シートの包装方法は、2種類以上の光学シートを所定の順序に積層した製品サイズの積層体を包装部材中に包装する仮包装工程と、前記包装部材が前記積層体と密着するように前記包装部材の内部を減圧する減圧工程と、前記包装部材が前記積層体と密着する状態で前記包装部材を封止する封止工程と、
を含むことを特徴とする。
製品サイズよりも大きな光学シートを用いる態様では、製品サイズよりも大きな光学シートからなる積層体を製品サイズに裁断する裁断工程が含まれる。
包装部材に熱収縮性を有する材料を用いる場合、減圧工程(或いは、封止工程)に積層体が仮包装された包装部材を加熱する加熱工程を含むことが好ましい。
また、上記目的を達成するために、請求項8に記載の発明に係るディスプレイ用光学シートの包装方法は、2種類以上の光学シートを所定の順序に積層した製品サイズの積層体を前記光学シートの周縁部の少なくとも1箇所において接合する接合工程と、前記接合工程によりその周縁部の少なくとも1箇所において接合された積層体を包装部材中に包装する仮包装工程と、前記包装部材が前記積層体と密着するように前記包装部材の内部を減圧する減圧工程と、前記包装部材が前記積層体と密着する状態で前記包装部材を封止する封止工程と、を含むことを特徴とする。
該積層体の少なくとも1箇所を固定する態様によれば、包装時(特に、ハンドリング時)における光学シートの位置ズレや、該位置ズレによるシート間の擦れを防止することができる。
本発明によれば、被包装物(複数種類の光学シートからなる積層体)に対して高い密着性で包装することが可能であり、被包装物の損傷を防止することができる。また、バックライトユニットの組み立てに必要な部材の組み込み作業数が減り、製造コストの削減に寄与する
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6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。
〔ディスプレイ用光学シートの説明〕
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の拡散シート12、第1のプリズムシート14、第2のプリズムシート16、及び第2の拡散シート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の拡散シート12及び第2の拡散シート18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18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18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。
第1のプリズムシート14及び第2のプリズムシート16は、1軸方向に形成された凸状レンズが隣接して略全面に配列されたレンズシートであり、たとえば、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。
この第1のプリズムシート14と第2のプリズムシート16とは、凸状レンズ(プリズム)の軸が略直交する向きに配されている。すなわち、図1において、第1のプリズムシート14の凸状レンズの軸は紙面に垂直方向に配されており、第2のプリズムシート16の凸状レンズの軸は紙面に平行方向に配されている。なお、図1においては、第2のプリズムシート16の断面が凸状のレンズである旨が理解できるように、実際とは異なった向きに示されている。
第1のプリズムシート14と第2のプリズムシート16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、第1の拡散シート12及び第2の拡散シート18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、第1のプリズムシート14及び第2のプリズムシート16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、拡散シート12、第1のプリズムシート14、及び第2のプリズムシート16が積層されてなる光学シートである。既述のディスプレイ用光学シート10のような広い拡散性能が求められない場合に第2の拡散シート18が省略されている。
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、及び第2の拡散シート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10のような紙面に垂直方向の拡散性能が求められない場合に、第2のプリズムシート16が省略されているものである。
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、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4実施形態)について説明する。図4は、ディスプレイ用光学シート40の構成を示す断面図である。なお、図1(第1実施形態)、図2(第2実施形態)等と同一、類似の部材については、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
このディスプレイ用光学シート40は、下から順に、拡散シート12、及びプリズムシート14が積層されてなる光学シートである。既述のディスプレイ用光学シート10のような広い拡散性能が求められない場合に第2の拡散シート18が省略され、既述のディスプレイ用光学シート10のような紙面に垂直方向の拡散性能が求められない場合に、第2のプリズムシート16が省略されている。
以上に説明したディスプレイ用光学シート40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他の例(第5実施形態)について説明する。図5は、ディスプレイ用光学シート50の構成を示す断面図である。なお、図1(第1実施形態)、図2(第2実施形態)等と同一、類似の部材については、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
このディスプレイ用光学シート50は、下から順に、第1のプリズムシート14、第2のプリズムシート16、及び拡散シート18が積層されてなる光学シートである。既述のディスプレイ用光学シート10のような広い拡散性能が求められない場合に第1の拡散シート12が省略されている。
以上に説明したディスプレイ用光学シート50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他の例(第6実施形態)について説明する。図6は、ディスプレイ用光学シート50の構成を示す断面図である。なお、図1(第1実施形態)、図2(第2実施形態)等と同一、類似の部材については、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
このディスプレイ用光学シート60は、下から順に、第1のプリズムシート14、及び拡散シート18が積層されてなる光学シートである。既述のディスプレイ用光学シート10のような広い拡散性能が求められない場合に第1の拡散シート12が省略され、既述のディスプレイ用光学シート10のような紙面に垂直方向の拡散性能が求められない場合に、第2のプリズムシート16が省略されている。
以上に説明したディスプレイ用光学シート60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。
〔ディスプレイ用光学シートの製造方法の説明〕
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10〜60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1実施形態)に適用した場合について説明する。
図7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、第1のプリズムシート14、第2のプリズムシート16、及び第2の拡散シート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、第1のプリズムシート14、第2のプリズムシート16、及び第2の拡散シート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、第1のプリズムシート14、第2のプリズムシート16、及び第2の拡散シート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10(図1参照)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10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10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(第1のプリズムシート14、第2のプリズムシート16)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18)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1実施形態のディスプレイ用光学シート10(図1参照)、及び第2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1実施形態のディスプレイ用光学シート10(図1参照)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10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⇒第1のレンズシートの裏面保護シート剥し⇒第1のレンズシートの表面保護シート剥し⇒第1のレンズシートの組み込み⇒第2のレンズシートの裏面保護シート剥し⇒第2のレンズシートの表面保護シート剥し⇒第2のレンズシートの組み込み⇒第2の拡散シートの組み込み、と8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4実施形態のディスプレイ用光学シート40(図4参照)、及び第6実施形態のディスプレイ用光学シート60(図6参照)において保護シートを1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)、及び第5実施形態のディスプレイ用光学シート50(図5参照)において保護シートを3枚削減でき、第1実施形態のディスプレイ用光学シート10(図1参照)において保護シートを4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8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7(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と第1のプリズムシート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、第1のプリズムシート14と第2のプリズムシート16とを接着するために、第1のプリズムシート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のプリズムシート16と第2の拡散シート18とを接着するために、第2のプリズムシート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10〜60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10〜60)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9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7(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8(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と第1のプリズムシート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、第1のプリズムシート14と第2のプリズムシート16とを接着するために、第1のプリズムシート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のプリズムシート16と第2の拡散シート18とを接着するために、第2のプリズムシート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10〜60)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10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7(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8(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9(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と第1のプリズムシート14とを融着させるものであり、超音波ホーン64は、第1のプリズムシート14と第2のプリズムシート16とを融着させるものであり、超音波ホーン66は、第2のプリズムシート16と第2の拡散シート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10〜60)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11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7(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8(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9(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と第1のプリズムシート14とを融着させるものであり、レーザヘッド74は、第1のプリズムシート14と第2のプリズムシート16とを融着させるものであり、レーザヘッド76は、第2のプリズムシート16と第2の拡散シート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7(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10〜60)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12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7(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8(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9(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と第1のプリズムシート14と第2のプリズムシート16と第2の拡散シート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7(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10〜60)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、第1のプリズムシート14、第2のプリズムシート16、及び第2の拡散シート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10〜60)の平面配置について説明する。
図13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10〜60)の平面配置を説明する図であり、図14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10〜60)の平面配置を説明する図である。
図13において、(A)は、積層体の搬送方向に対して平行な融着(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14において、(A)は、積層体の搬送方向に対して平行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、本実施形態の例では、いずれの場合においても第1のプリズムシート14及び第2のプリズムシート16のプリズムが上向きになっているが、このプリズムを下向きにして積層することもできる。
また、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。
〔包装方法の説明〕
次に、図15を用いて、上述したディスプレイ用光学シートの包装方法について説明する。図15には、所定の包装枚数にそろえられたディスプレイ用光学シート(以下、「冊」と呼ぶ。)を脱気(減圧)しながら包装する脱気包装方法の手順を示す。なお、ここでいう冊には、図1〜図6に示すような少なくとも1点を接合したディスプレイ用光学シートだけでなく、バックライトユニットの装填する順序に並べられた未接着の光拡散シート及びプリズムシートの組み合わせが含まれる。
即ち、本例に示す包装方法が好適に用いられる光拡散シート及びプリズムシートの構成は、(1)第2の光拡散シート18と第1のプリズムシート14の組み合わせ(図6のディスプレイ用光学シート60)、(2)第2の光拡散シート18、第2のプリズムシート16及び第1のプリズムシート14の組み合わせ(図5のディスプレイ用光学シート50)、(3)第2の拡散シート18、第1のプリズムシート14及び第1の拡散シート12の組み合わせ(図3のディスプレイ用光学シート30)、(4)第2の拡散シート18、第2のプリズムシート16、第1のプリズムシート14及び第1の拡散シート12の組み合わせ(図1のディスプレイ用光学シート10)、(5)第1のプリズムシート14及び第1の拡散シート12の組み合わせ(図4のディスプレイ用光学シート40)、(6)第2のプリズムシート16、第1のプリズムシート14及び第1の拡散シート12の組み合わせ(図2のディスプレイ用光学シート20)がある。
なお、上記(1)〜(6)の光拡散シート及びプリズムシートの組み合わせにおいて、第1の拡散シート14と第2の拡散シート18とを適宜入れ替えてもよいし、第1のプリズムシート14と第2のプリズムシート16とを適宜入れ替えてもよい。例えば、(1)に示す光拡散シート及びプリズムシートの組み合わせにおいて、第1のプリズムシート14に代わり第2のプリズムシートを第2の拡散シート18に組み合わせてもよい。
第1のプリズムシート14及び第2のプリズムシート16を用いる態様では、各プリズムシートは、各プリズムシートが有する凸状レンズの軸が略直交する向き(各プリズムシートが有する凸状レンズの稜線方向が互いに略直交する向き)に配されている。
図15(a)に示す仮包装工程では、予め、片側(第1の端部102)が封緘された包装袋104(包装部材)に冊100(積層体)が挿入され、他方の開口部(第2の端部106)には包装袋104内の空気を排出するためのエア吸引ノズル108(脱気手段)が差し込まれる。また、このエア吸着ノズル108の上下には包装袋104の幅より広い長さを有するヒートシール機構(図15(a)中不図示、図15(d)に符号110で図示)が配置されている。なお、図15(a)に示す冊100及び包装袋104は、図15(a)における下側から支持されている。
バックライトユニットの装填する順序に並べられた未接着の光拡散シート及びプリズムシートの組み合わせを仮包装する場合、該シートの組み合わせはその一端(本例では、図15(a)における左側の端部)をクリップした状態でハンドリングされる。
図15(b)に示す脱気工程では、エア吸引ノズル108に接続される不図示の排出ポンプを脱気制御回路(不図示)によって動作させて包装袋104内の空気を排出し(減圧し)、包装袋104を収縮させる。図15(c)には、包装袋104の収縮が進行した状態を示す。なお、包装袋104の内部を減圧すると、包装袋104内の空気及び異物(ほこり等)が外部に排出される。更に、包装袋104に冊100が適度に固定されるので、冊を構成するシート同士や冊と包装袋104と擦れによる発塵、傷付き、静電気の発生などが防止される。
脱気工程では、冊100が仮包装された包装袋104内を所定の真空度の真空状態としてもよい。
図15(d)に示す封止工程では、包装袋100が収縮しきった状態で(即ち、冊100と包装袋104が適度に密着して冊100が包装袋104に固定された状態で)、エア吸引ノズル108を退避方法(矢印線で図示)に退避させるとともに、図15(a)〜(c)に示す第2の端部106にヒートシール110によってヒートシール処理が施され、封止部116が形成される。
本例に用いられる包装袋104は、冊100との密着性を確保するために、少なくとも冊100と接触する部分は所定の弾性を有していることが好ましい。所定の弾性を有する部材の一例を挙げると、PVC(ポリ塩化ビニル)、PP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)、PS(ポリスチレン)、PO(ポリオレフィン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)などがある。なお、上記部材は熱収縮性を有しており、封止する際に熱をかけることで(シュリンク包装を併用することで)、包装袋104と冊100との密着性(包装袋104の気密性)が向上する。
上述した包装方法によれば、傷や異物の付着による冊の欠陥を低減し、組立工程及び検査工程が削減される。また、保護シート等の削減による製品コストの削減に寄与する。
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 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 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 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 図1〜図6に示すディスプレイ用光学シートの包装方法を説明する図
符号の説明
10,20,30,40,100…ディスプレイ用光学シート、12…第1の拡散シート、14…第1のプリズムシート、16…第2のプリズムシート、18…第2の拡散シート、100…冊、104…包装材料、108…エア吸着ノズル、110…ヒートシール機構

Claims (8)

  1. 2種類以上の光学シートを所定の順序に積層した製品サイズの積層体が包装部材中に包装され、前記包装部材が前記積層体と密着するように前記包装材料を減圧した状態で封止されることを特徴とするディスプレイ用光学シートの包装体。
  2. 2種類以上の光学シートを所定の順序に積層し前記光学シートの周縁部の少なくとも1箇所において接合した製品サイズの積層体が包装材料中に包装され、前記包装部材が前記積層体と密着するように前記包装材料を減圧した状態で封止されることを特徴とするディスプレイ用光学シートの包装体。
  3. 前記光学シートはレンズシート及び拡散シートを含むことを特徴とする請求項1又は2記載のディスプレイ用光学シートの包装体。
  4. 前記光学シートは複数のレンズシートが積層された積層レンズシート及び拡散シートを含むことを特徴とする請求項1、2又は3記載のディスプレイ用光学シートの包装体。
  5. 前記積層体は、前記光学シートがバックライトユニットに装填する順序に積層されることを特徴とする請求項1乃至4のうち何れか1項に記載のディスプレイ用光学シートの包装体。
  6. 前記包装部材は、少なくとも前記積層体と接触する部分に所定の弾性を有することを特徴とする請求項1乃至5のうち何れか1項に記載のディスプレイ用光学シートの包装体。
  7. 2種類以上の光学シートを所定の順序に積層した製品サイズの積層体を包装部材中に包装する仮包装工程と、
    前記包装部材が前記積層体と密着するように前記包装部材の内部を減圧する減圧工程と、
    前記包装部材が前記積層体と密着する状態で前記包装部材を封止する封止工程と、
    を含むことを特徴とするディスプレイ用光学シートの包装方法。
  8. 2種類以上の光学シートを所定の順序に積層した製品サイズの積層体を前記光学シートの周縁部の少なくとも1箇所において接合する接合工程と、
    前記接合工程によりその周縁部の少なくとも1箇所において接合された積層体を包装部材中に包装する仮包装工程と、
    前記包装部材が前記積層体と密着するように前記包装部材の内部を減圧する減圧工程と、
    前記包装部材が前記積層体と密着する状態で前記包装部材を封止する封止工程と、
    を含むことを特徴とするディスプレイ用光学シートの包装方法。
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