JP2007155938A - 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】光学シートを積層した際のハンドリング性を向上させることができ、且つ、光学特性を向上させることのできる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。
【解決手段】本発明のディスプレイ用光学シートの製造方法は、表面に多数の凸部が形成された一方の光学シートに、裏面が平坦に形成された他方の光学シートを積層して一体的に接合する。他方の光学シートを積層する前、塗布装置５４、５６、６８によって他方の光学シートの裏面全面に接着剤層を形成する。接着剤層が形成された他方の光学シートを一方の光学シートに積層することによって、凸部を介して一方の光学シートと他方の光学シートを点接合させる。
【選択図】 図７

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、何層もの光学シートを積層すると、積層した光学シートのハンドリング性が悪く、光学シートを光源上に組み込む際に作業性が低いという問題がある。

そこで、光学シートの周縁部等を接着剤によって部分的に接合することが考えられる。しかし、光学シートを部分的に接合した場合は、経時変化によって光学特性に影響がでたり、光学シート間にゴミが混入するおそれがあった。

本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、光学シートを積層した際のハンドリング性を向上させることができ、且つ、光学特性を向上させることのできる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。

請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、表面に多数の凸部が形成された一方の光学シートに、裏面が平坦に形成された他方の光学シートを積層して一体的に接合するディスプレイ用光学シートの製造方法において、前記他方の光学シートを積層する前に、該他方の光学シートの裏面全面に接着剤層を形成する接着剤層形成工程と、前記接着剤層が形成された他方の光学シートを前記一方の光学シートに積層することによって、該一方の光学シートの凸部を介して前記一方の光学シートと前記他方の光学シートを点接合させる積層・接合工程と、を備えた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。

請求項１に記載の発明によれば、他方の光学シートの裏面全面に接着剤層を形成して一方の光学シートに積層するので、光学シート同士を確実に接合することができる。したがって、光学シート同士の間にゴミ等が入り込むことを防止することができるとともに、ハンドリング性が向上して組込工程の作業性を向上させることができる。

また、請求項１に記載の発明によれば、一方の光学シートの凸部を介して他方の光学シートに点接合するので、光学シート同士の間には空気が残って空気層が形成される。このように光学シート同士を積層、接合することによって、接着剤が光学的性能に悪影響を及ぼすことができ、優れた光学的性能を得ることができる。さらに、光学シート同士の相対寸法変化を防止できるので、光学シートの経時寸法変化を防止することができ、優れた光学特性を長期間、維持することができる。

ここで、「裏面全面」とは、製品に組み込まれる部分の全面という意味であり、積層・接合工程後に製品サイズに裁断する場合には、裁断後の製品サイズの内側部分を意味する。

請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記接着剤層形成工程は、前記接着剤層をウエット厚３μｍ以上５μｍ以下で形成することを特徴とする。このような厚みで接着剤層を形成することによって、光学シート同士を凸部を介して点接合させることができ、光学シート同士の間に空気層を形成することができる。

請求項３に記載の発明は請求項１又は２の発明において、前記一方の光学シートは、前記表面の略全面に凸状レンズが１軸方向に隣接して配列されたレンズシート、及び／又は、前記表面の略全面にビーズが固定された拡散シートであることを特徴とする。これらの光学シート、特にレンズシート（プリズムシート）は、凸部が表面全体に略均等に、且つ略同じ高さで精度良く形成されており、このような光学シートの凸部を利用して光学シート同士を点接合させることによって、光学シート同士を確実に積層、接合させることができ、且つ、光学シート同士の間に空気層を形成することができる。

なお、「凸状レンズが１軸方向に隣接して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１〜３のいずれか１に記載の発明において、前記接着剤層形成工程は、前記接着剤を塗布する塗布工程であることを特徴とする。接着剤層は塗布工程を利用することによって、均一な厚みに形成することができる。

請求項５に記載の発明は請求項１〜４のいずれか１に記載の発明において、前記積層・接合工程の後段に、前記接着剤層形成工程で形成した接着剤を硬化させる硬化手段を設けたことを特徴とする。本発明によれば、接着剤の硬化手段を設けたので、積層した光学シート同士を確実に接合することができ、空気層を保持することができる。

請求項６に記載の発明は請求項５に記載の発明において、前記接着剤はＵＶ硬化性接着剤であり、前記硬化手段はＵＶを照射することによって前記接着剤を硬化させることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は請求項５に記載の発明において、前記接着剤は熱硬化型接着剤であり、前記硬化手段は熱を加えることによって前記接着剤を硬化させることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は前記目的を達成するために、表面に多数の凸部が形成された一方の光学シートに、裏面が平坦に形成された他方の光学シートを積層して一体的に接合するディスプレイ用光学シートにおいて、前記一方の光学シートと前記他方の光学シートは、前記一方の光学シートの凸部を介して点接合されることによって、前記光学シート同士の間に空気層が形成されることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、光学シート同士の間に空気層が形成されるようにしたので、接着剤が光学的性能に悪影響を及ぼすことを防止することができ、優れた光学的性能を得ることができる。さらに、光学シート同士の相対寸法変化を防止できるので、光学シートの経時寸法変化を防止することができ、優れた光学特性を長期間、維持することができる。

また、請求項８に記載の発明によれば、一方の光学シートの表面に形成された多数の凸部を介して光学シート同士が接合されるので、光学シート同士の間にゴミ等が入り込むことを防止することができるとともに、ハンドリング性が向上して組込工程の作業性を向上させることができる。

請求項９に記載の発明は請求項８の発明において、前記一方の光学シートの凸部と前記他方の光学シートは、接着剤によって接合されることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は請求項９の発明において、前記一方の光学シートは、前記表面の略全面に凸状レンズが１軸方向に隣接して配列されたレンズシート、及び／又は、前記表面の略全面にビーズが固定された拡散シートであることを特徴とする。

本発明によれば、光学シート同士を光学シートの凸部を利用して点接合し、光学シート同士の間に空気層が形成されるようにしたので、優れた光学的性能を維持しつつ光学シート同士を確実に接合することができ、且つ、その優れた光学特性を長期間、維持することができる。

また、本発明によれば、一方の光学シートの表面に形成された多数の凸部を介して光学シート同士を接合したので、光学シート同士の間にゴミ等が入り込むことを防止することができるとともに、ハンドリング性が向上して組込工程の作業性を向上させることができる。

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。

上述した各光学シート（すなわち、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、光学シート同士が接着剤によって接着される。接着剤は、後述の製造方法で説明するように、一方の光学シートの平坦な裏面全面に薄膜塗布されており、この接着剤を塗布した光学シートが別の光学シートの表面（凹凸面）に積層される。このような方法で光学シートを積層すると、光学シート同士は光学シートの凸部によって点接合される。たとえば、第１の拡散シート１２と第１のプリズムシート１４は、第１の拡散シート１２の局所的な凸部１２Ｐ、１２Ｐ…を接合点として接着される。また、第１のプリズムシート１４と第２のプリズムシート１６は、第１のプリズムシート１４の局所的な凸部１４Ｐ、１４Ｐ…を接合点として接着される。さらに、第２のプリズムシート１６と第２の拡散シート１８は、第２のプリズムシート１６の局所的な凸部１６Ｐ、１６Ｐ…を接合点として接着される。

上記の如く光学シートを積層したディスプレイ用光学シート１０は、接合点（すなわち、凸部１２Ｐ、１２Ｐ…、凸部１４Ｐ、１４Ｐ…、凸部１６Ｐ、１６Ｐ…）が光学シートの全面に略均等に配置されているので、光学シート同士を全面で接着した場合と同様に、確実に接合される。したがって、積層工程後のディスプレイ用光学シートのハンドリング性が向上し、後述の組込工程（ＬＣＤバックライト実装工程）を容易に行うことができる。さらに、ディスプレイ用光学シート１０は、光学シート同士を全面で接着した場合と同様に、光学シート間へのゴミの侵入を防止することができる。

また、ディスプレイ用光学シート１０は、接合点が光学シートの全面に略均等に配置されているので、光学シート間の相対寸法変化が起こりにくい。したがって、ディスプレイ用光学シート１０は、製造直後の優れた光学特性を長期間維持することができる。

さらに、ディスプレイ用光学シート１０は、局所的な接合点を介して光学シート同士が接合されるので、光学シート間には十分に空気が残り、空気層が形成される。したがって、局所的な接合点は光学的性能に影響せず、光学シート同士を接着しない場合と同等の優れた光学的性能を得ることができる。

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。

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。

この場合にも、光学シート同士は、全面に略均等に配置された局所的な多数の接合点を介して接着されている。すなわち、第１の拡散シート１２と第１のプリズムシート１４は、第１の拡散シート１２の局所的な凸部１２Ｐ、１２Ｐ…を接合点として接着され、また、第１のプリズムシート１４と第２のプリズムシート１６は、第１のプリズムシート１４の局所的な凸部１４Ｐ、１４Ｐ…を接合点として接着される。これにより、第１の拡散シート１２と第１のプリズムシート１４との間に空気層が形成され、同様に第１のプリズムシート１４と第２のプリズムシート１６との間に空気層が形成される。したがって、光学的性能を維持した状態で、各光学シートを略全面的に接着することができる。よって、積層後のディスプレイ用光学シート２０のハンドリング特性を向上させ、組込工程の作業性を向上させることができるとともに、ゴミ等の異物が光学シート間に侵入することを防止することができる。また、積層後のディスプレイ用光学シート２０の経時変化を防止でき、光学的性能を長期間にわたって保持することができる。

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２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。

この場合にも、光学シート同士は、全面に略均等に配置された局所的な多数の接合点を介して接着されている。すなわち、第１の拡散シート１２と第１のプリズムシート１４は、第１の拡散シート１２の局所的な凸部１２Ｐ、１２Ｐ…を接合点として接着され、また、第１のプリズムシート１４と第２の拡散シート１８は、第１のプリズムシート１４の局所的な凸部１４Ｐ、１４Ｐ…を接合点として接着される。これにより、第１の拡散シート１２と第１のプリズムシート１４との間に空気層が形成され、同様に第１のプリズムシート１４と第２の拡散シート１８との間に空気層が形成される。したがって、光学的性能を維持した状態で、各光学シートを略全面的に接着することができる。よって、積層後のディスプレイ用光学シート３０のハンドリング特性を向上させ、組込工程の作業性を向上させることができるとともに、ゴミ等の異物が光学シート間に侵入することを防止することができる。また、積層後のディスプレイ用光学シート３０の経時変化を防止でき、光学的性能を長期間にわたって保持することができる。

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、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。

この場合にも、光学シート同士は、全面に略均等に配置された局所的な多数の接合点を介して接着されている。すなわち、第１の拡散シート１２と第１のプリズムシート１４は、第１の拡散シート１２の局所的な凸部１２Ｐ、１２Ｐ…を接合点として接着される。これにより、第１の拡散シート１２と第１のプリズムシート１４との間に空気層が形成される。したがって、光学的性能を維持した状態で、各光学シートを略全面的に接着することができる。よって、積層後のディスプレイ用光学シート４０のハンドリング特性を向上させ、組込工程の作業性を向上させることができるとともに、ゴミ等の異物が光学シート間に侵入することを防止することができる。また、積層後のディスプレイ用光学シート４０の経時変化を防止でき、光学的性能を長期間にわたって保持することができる。

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。

この場合にも、光学シート同士は、全面に略均等に配置された局所的な多数の接合点を介して接着されている。すなわち、第１のプリズムシート１４と第２のプリズムシート１６は、第１のプリズムシート１４の局所的な凸部１４Ｐ、１４Ｐ…を接合点として接着され、また、第２のプリズムシート１６と第２の拡散シート１８は、第２のプリズムシート１６の局所的な凸部１６Ｐ、１６Ｐ…を接合点として接着される。これにより、第１のプリズムシート１４と第２のプリズムシート１６との間に空気層が形成され、同様に第２のプリズムシート１６と第２の拡散シート１８との間に空気層が形成される。したがって、光学的性能を維持した状態で、各光学シートを略全面的に接着することができる。よって、積層後のディスプレイ用光学シート５０のハンドリング特性を向上させ、組込工程の作業性を向上させることができるとともに、ゴミ等の異物が光学シート間に侵入することを防止することができる。また、積層後のディスプレイ用光学シート５０の経時変化を防止でき、光学的性能を長期間にわたって保持することができる。

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。

この場合にも、光学シート同士は、全面に略均等に配置された局所的な多数の接合点を介して接着されている。すなわち、第１のプリズムシート１４と第２の拡散シート１８は、第１のプリズムシート１４の局所的な凸部１４Ｐ、１４Ｐ…を接合点として接着される。これにより、第１のプリズムシート１４と第２の拡散シート１８との間に空気層が形成される。したがって、光学的性能を維持した状態で、各光学シートを略全面的に接着することができる。よって、積層後のディスプレイ用光学シート６０のハンドリング特性を向上させ、組込工程の作業性を向上させることができるとともに、ゴミ等の異物が光学シート間に侵入することを防止することができる。また、積層後のディスプレイ用光学シート６０の経時変化を防止でき、光学的性能を長期間にわたって保持することができる。

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。

次に、ディスプレイ用光学シート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…に支持されて搬送され、塗布装置５４、５６、５８によって接着剤が塗布された後、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）。

塗布装置５４、５６、５８はそれぞれ、第１のプリズムシート１４の平坦な裏面（すなわち第１の拡散シート１２側の面）、第２プリズムシート１６の平坦な裏面（すなわち第１プリズムシート１４側の面）、第２の拡散シート１８の平坦な裏面（すなわち第２プリズムシート１６側の面）に接着剤を薄膜塗布する装置である。接着剤としては、ＵＶ硬化性接着剤が用いられ、この接着剤がウエット厚３μｍ以上５μｍ以下で全面塗布される。ここで、全面塗布とは、製品サイズに裁断された際に製品となる部分全体を意味しており、もちろんシート全面に塗布するようにしてもよい。また、塗布装置５４、５６、５８の塗布方式は、任意のものを選択することができ、たとえば、ダイコーターやバーコーター等が選択される。なお、接着剤層を全面に形成する方法は塗布に限定するものではなく、スプレー等の任意の方法を選択することができる。

塗布装置５４、５６、５８によって接着剤層が形成された第１プリズムシート１４、第２のプリズムシート１６、第２の拡散シート１８は、第１の拡散シート１２の上に順次、積層される。すなわち、第１の拡散シート１２の表面（凹凸面）に第１のプリズムシート１４の裏面（接着剤塗布面）が当接するように第１の拡散シートに第１のプリズムシート１４が積層され、次いで、第１のプリズムシートの表面（凹凸面）に第２のプリズムシート１６の裏面（接着剤塗布面）が当接するように第１のプリズムシート１４に第２のプリズムシート１６が積層され、さらに、第２のプリズムシート１６の表面（凹凸面）に第２の拡散シート１８の裏面（接着剤塗布面）が当接するように第２のプリズムシート１６に第２の拡散シート１８が積層される。

このように接着剤を薄層塗布した光学シートを積層すると、光学シート同士は、光学シートの局所的な凸部を接合点として接合される。具体的には、図１に示すように、第１の拡散シート１２と第１のプリズムシート１４が、第１の拡散シート１２の局所的な凸部１２Ｐ、１２Ｐ…を接合点として接着される。また、第１のプリズムシート１４と第２のプリズムシート１６が、第１のプリズムシート１４の局所的な凸部１４Ｐ、１４Ｐ…を接合点として接着される。さらに、第２のプリズムシート１６と第２の拡散シート１８が、第２のプリズムシート１６の局所的な凸部１６Ｐ、１６Ｐ…を接合点として接着される。こうして接着された光学シートがＵＶ照射装置５２に移送される。

ＵＶ照射装置５２は、塗布装置５４、５６、５８で接着剤を塗布した塗布面全体にＵＶを照射する装置であり、このＵＶ照射装置５２でＵＶを照射することによって、光学シート間の接着剤が硬化し、光学シート同士が接合される。接合された光学シートは、レーザヘッド２４を含むレーザ照射装置に送られ、製品サイズに裁断される。

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。

裁断（裁断工程）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、光学シートを切断できる設定であればよい。

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。

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。この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によれば、接着剤を光学シートの全面にウエット厚３μｍ以上５μｍ以下で塗布し、その塗布面に別の光学シートを積層するようにしたので、光学シート同士は、全面に略均等に配置された局所的な接合点を介して接着され、光学シート同士の間に空気が残って空気層が形成される。局所的な接合点は光学的性能への影響が殆どないので、光学シート同士を接着せずに積層した場合と同様の光学的性能を得ることができる。

また、光学シート同士は、全面に略均等に配置された局所的な接合点を介して確実に接着されるので、ゴミ等の異物が光学シート間に入り込むことを確実に防止することができるとともに、ハンドリング特性が向上して組込工程を効率よく行うことができる。

さらに、光学シート同士は、全面に略均等に配置された局所的な接合点を介して接着されているので、光学シート間の相対寸法変化が起こりにくい。したがって、製造されたディスプレイ用光学シート１０は、製造直後の優れた光学特性を長期間維持することができる。

なお、上述した実施の形態は、塗布装置５４、５６、５８で塗布する接着剤としてＵＶ硬化性接着剤を用いたが、接着剤の種類はこれに限定するものではなく、たとえば熱硬化型接着剤を用いてもよい。この場合、ＵＶ照射装置５２の代わりに、加熱装置を設けて接着剤を硬化させるようにするとよい。

また、上述した実施の形態は、レーザ照射によって製品サイズに打ち抜くようにしたが、打ち抜き手段はこれに限定するものではなく、たとえば図８に示すように、打ち抜きプレス装置４８を用いてもよい。この場合にも、接着剤を全面に薄層塗布することによって、光学シート同士の間に空気層を形成しながら光学シート同士を確実に接着することができる。

［プリズムシートの作成］
第１のプリズムシート１４及び第２のプリズムシート１６に使用するプリズムシートを作成した。このプリズムシートは、第１のプリズムシート１４及び第２のプリズムシート１６に共通して使用する。

・樹脂液の調整
図９の表に示す化合物を記載の重量比にて混合し、５０°Ｃに加熱して撹拌溶解し、樹脂液を得た。なお、各化合物の名称と内容は以下の通りである。

ＥＢ３７００：エベクリル３７００、ダイセルＵＣ（株）製、
ビスフェノールＡタイプエポキシアクリレート、
（粘度：２２００ｍＰａ・ｓ／６５°Ｃ）
ＢＰＥ２００：ＮＫエステルＢＰＥ−２００、新中村化学（株）製、
エチレンオキシド付加ビスフェノールＡメタクリル酸エステル、
（粘度：５９０ｍＰａ・ｓ／２５°Ｃ）
ＢＲ−３１ ：ニューフロンティアＢＲ−３１、第一工業製薬工業（株）製、
トリブロモフェノキシエチルアクリレート、
（常温で固体、融点５０°Ｃ以上）
ＬＲ８８９３Ｘ：Ｌｕｃｉｒｉｎ ＬＲ８８９３Ｘ、ＢＡＳＦ（株）製の光ラジカル発生剤、
エチル−２，４，６−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルオスフィンオキシド
ＭＥＫ ：メチルエチルケトン
図１０に示される構成のプリズムシートの製造装置を使用してプリズムシートの製造を行った。

シートＷとして、幅５００ｍｍ、厚さ３０μｍの透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルムを使用した。

エンボスローラ８３として、長さ（シートＷの幅方向）が７００ｍｍ、直径が３００ｍｍのＳ４５Ｃ製で表面の材質をニッケルとしたローラを使用した。ローラの表面の略５００ｍｍ幅の全周に、ダイヤモンドバイト（シングルポイント）を使用した切削加工により、ローラ軸方向のピッチが５０μｍの溝を形成した。溝の断面形状は、頂角が９０度の三角形状で、溝の底部も平坦部分のない９０度の三角形状である。すなわち、溝幅は５０μｍであり、溝深さは約２５μｍである。この溝は、ローラの周方向に継ぎ目がないエンドレスとなるので、このエンボスローラ８３により、シートＷに断面が三角形のレンチキュラーレンズ（プリズムシート）が形成できる。ローラの表面には、溝加工後にニッケルメッキを施した。

塗布手段８２として、エクストルージョンタイプの塗布ヘッド８２Ｃを用いたダイコータを使用した。

塗布液Ｆ（樹脂液）として、図９の表に記載した組成の液を使用した。塗布液Ｆ（樹脂）の湿潤状態の厚さは有機溶剤乾燥後の膜厚が２０μｍになるように、塗布ヘッド８２Ｃへの各塗布液Ｆの供給量を、供給装置８２Ｂにより制御した。

乾燥手段８９として熱風循環式の乾燥装置を用いた。熱風の温度は１００°Ｃとした。ニップローラ８４として、直径が２００mmで、表面にゴム硬度が９０のシリコンゴムの層を形成したローラを使用した。エンボスローラ８３とニップローラ８４とでシートＷを押圧するニップ圧（実効のニップ圧）は、０．５Ｐａとした。

樹脂硬化手段８５として、メタルハライドランプを使用し、１０００ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギーで照射を行った。

以上により、凹凸パタ−ンが形成されたプリズムシートを得た。

［第１の拡散シート１２の作成］
下塗り層、バックコート層、光拡散層の順に、以下の方法により各層を形成することにより、第１の拡散シート１２（下用拡散シート）を作製した。

・下塗り層
厚さ３０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（支持体）の片面に、下記組成の下塗り層用塗布液としてのＡ液を、ワイヤーバー（ワイヤーサイズ：＃１０）で塗布し、１２０°Ｃで２分間乾燥させて、膜厚が１．５μｍの下塗り層を得た。

（下塗り層用塗布液）
メタノール ４１６５ｇ
ジュリマーＳＰ−５０Ｔ（日本純薬社製） １４９５ｇ
シクロヘキサノン ３３９ｇ
ジュリマーＭＢ−１Ｘ（日本純薬社製） １．８５ｇ
（有機粒子：ポリメチルメタクリレート架橋タイプ、重量平均粒子径６．２μｍの球状超微粒子）
・バックコート層
前記支持体の、下塗り層を塗布した反対側の面に、下記組成のバックコート層用塗布液としてのＢ液を、ワイヤーバー（ワイヤーサイズ：＃１０）で塗布し、１２０°Ｃで２分間乾燥させて、膜厚が２．０μｍのバックコート層を得た。

（バックコート層用塗布液）
メタノール ４１７１ｇ
ジュリマーＳＰ−６５Ｔ（日本純薬社製） １４８７ｇ
シクロヘキサノン ３４０ｇ
ジュリマーＭＢ−１Ｘ（日本純薬社製） ２．６８ｇ
（有機粒子：ポリメチルメタクリレート架橋タイプ、重量平均粒子径６．２μｍの球状超微粒子）
・光拡散層
上記で作成した支持体の下塗り層側に、下記組成の光拡散層用塗布液としてのＣ液を、ワイターバー（ワイヤーサイズ：＃２２）で塗布し、１２０°Ｃで２分間乾燥させて、光拡散層を得た。こうして得られた拡散シートのヘイズは８７％であった。

（光拡散層用塗布液）
シクロヘキサノン ２０．８４ｇ
ディスパロンＰＦＡ−２３０ 固形分濃度２０質量％ ０．７４ｇ
（粒子沈降防止剤：脂肪酸アミド、楠本化成社製）
アクリル樹脂（ダイヤナールＢＲ−１１７、三菱レーヨン社製）２０質量％メチルエチルケトン溶液 １７．８５ｇ
ジュリマーＭＢ−２０Ｘ（日本純薬社製） １１．２９ｇ
（有機粒子；ポリメチルメタクリレート架橋タイプ、重量平均粒子径１８μｍの球状超微粒子）
Ｆ７８０Ｆ（大日本インキ社製） ０．０３ｇ
（メチルエチルケトン ３０質量％溶液）
［第２の拡散シート１８の作成］
上記の第１の拡散シート１２の光拡散層のジュリマーＭＢ−２０Ｘの添加量を１１．２９ｇから、１．１３ｇに変更した以外は、上記の第１の拡散シート１２と同一の条件及び同一のフローで第２の拡散シート１８（上用拡散シート）を作製した。こうして得られた拡散シートのヘイズは３０％であった。

［ディスプレイ用光学シート１０の作成：実施例］
以上の各シートを使用し、既述の図１に示される、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が積層されてなるディスプレイ用光学シート１０（光学シートのモジュール）を作成した。

製造装置としては、既述の図７に示されるディスプレイ用光学シート製造ライン１１を使用した。レーザヘッド２４を含むレーザ光照射装置としては、炭酸ガスレーザ照射装置を使用した。波長は、１０μｍであり、出力は、２５Ｗであり、周波数は、５０ｋＨｚである。

ディスプレイ用光学シート１０の作成方法は、下記方式とした。

＜実施例１＞
ＵＶ硬化性樹脂剤（（株）スリーボンド ３０４２Ｂ）を上方拡散シートのバック面とプリズムシートのバック面に厚さ３μｍに塗設し、下方拡散シートを含めシート三枚を積層してガラス板で押さえつけ、ＵＶ照射（１５００ｍＪ／ｃｍ^２）して接着する。これにより、プリズムシートの場合は、プリズムの山の頂点のみを上方拡散シートバック面と接着させることができ、下方拡散シートにおいては散乱体の凹凸のうち高い凸部の頂点のみをプリズムシートのバック面と接着させることができた。

＜実施例２＞
熱硬化型接着剤（（株）三啓 エポキュアーとエポクイックを５：１に混合）を上方拡散シートのバック面とプリズムシートのバック面に厚さ３μｍに塗設し、下方拡散シートを含めシート三枚を積層してガラス板で押さえ付け、８０℃に加熱して接着した。これにより、プリズムシートの場合にはプリズムの山の頂点のみを上方拡散シートバック面と接着させることができ、下方拡散シートにおいては散乱体の凹凸のうちの高い凸部の頂点のみをプリズムシートのバック面と接着させることができた。

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 本発明に係るディスプレイ用光学シート製造ラインの構成図 他のディスプレイ用光学シート製造ラインの構成図 プリズムシートの作成に使用される樹脂液の組成を示す表 プリズムシートの製造装置の構成図

符号の説明

１０、２０、３０、４０、５０、６０…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、５２…ＵＶ照射装置、５４、５６、５８…塗布装置

Claims (10)

1. 表面に多数の凸部が形成された一方の光学シートに、裏面が平坦に形成された他方の光学シートを積層して一体的に接合するディスプレイ用光学シートの製造方法において、
   前記他方の光学シートを積層する前に、該他方の光学シートの裏面全面に接着剤層を形成する接着剤層形成工程と、
   前記接着剤層が形成された他方の光学シートを前記一方の光学シートに積層することによって、該一方の光学シートの凸部を介して前記一方の光学シートと前記他方の光学シートを点接合させる積層・接合工程と、
   を備えた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. 前記接着剤層形成工程は、前記接着剤層をウエット厚３μｍ以上５μｍ以下で形成することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ用光学シートの製造方法。
3. 前記一方の光学シートは、前記表面の略全面に凸状レンズが１軸方向に隣接して配列されたレンズシート、及び／又は、前記表面の略全面にビーズが固定された拡散シートであることを特徴とする請求項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. 前記接着剤層形成工程は、前記接着剤を塗布する塗布工程であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のディスプレイ用光学シートの製造方法。
5. 前記積層・接合工程の後段に、前記接着剤層形成工程で形成した接着剤を硬化させる硬化手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のディスプレイ用光学シートの製造方法。
6. 前記接着剤はＵＶ硬化性接着剤であり、前記硬化手段はＵＶを照射することによって前記接着剤を硬化させることを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ用光学シートの製造方法。
7. 前記接着剤は熱硬化型接着剤であり、前記硬化手段は熱を加えることによって前記接着剤を硬化させることを特徴とする請求項５に記載のディスプレイ用光学シートの製造方法。
8. 表面に多数の凸部が形成された一方の光学シートに、裏面が平坦に形成された他方の光学シートを積層して一体的に接合するディスプレイ用光学シートにおいて、
   前記一方の光学シートと前記他方の光学シートは、前記一方の光学シートの凸部を介して点接合されることによって、前記光学シート同士の間に空気層が形成されることを特徴とするディスプレイ用光学シート。
9. 前記一方の光学シートの凸部と前記他方の光学シートは、接着剤によって接合されることを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ用光学シート。
10. 前記一方の光学シートは、前記表面の略全面に凸状レンズが１軸方向に隣接して配列されたレンズシート、及び／又は、前記表面の略全面にビーズが固定された拡散シートであることを特徴とする請求項８又は９に記載のディスプレイ用光学シート。

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