JP2008003233A - 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】光拡散シートと集光シートとを全面接着しても、集光・拡散機能が低下することがないので、製造ラインの大幅な効率化及び簡素化を図ることが可能となり、製造コストの削減となる。
【解決手段】本発明のディスプレイ用光学シート１０は、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａが形成された表面と、光拡散シート１４の裏面とが接着層１３を介して全面接着されていると共に、前記凹凸パターン１２Ａの凸部Ａ先端の接着埋没量ｔが凸部Ａ高さ全長の１／３以下になるように形成されている。
【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ディスプレイ用光学シートを、光拡散シートと集光シートとを積層して製造する技術に関する。

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光拡散シートや、正面方向に光を集光する集光シート（レンズシート）等の光学シートが用いられている。この場合、各種の光学シートを積層して使用する例が多い。例えば、特許文献１においては、反射型偏光シートと位相差シート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シート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層ものシートが介在しており、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には、光拡散シートと集光シートとを積層させて機能を一体化した調光シートが開示されている。
特開２００４−１８４５７５号公報 特開平５−１７３１３４号公報

このように、光拡散シートと集光シートを積層させることで、それぞれの光学シートが有する機能を複合化した積層体が提案され、積層体とすることで傷等の欠陥数を低減できるだけでなく、組立て工数を削減できる等の効果が期待されている。

ところで、組立ての効率化を図るには、製品サイズよりも大きなウエブ状の光拡散シートと集光シートとを工程中に連続搬送しながら積層体を形成して、最後に製品サイズに裁断することが好ましいが、工程中で光拡散シートと集光シートとが剥離したり、ズレたりしないように、光拡散シートと集光シートとを全面接着することが好ましい。また、光拡散シートと集光シートとを全面接着することで、積層体の剛性を上げることができ、この点からも全面接着するメリットがある。

しかしながら、全面接着すると、集光・拡散機能が低下するというディスプレイ用光学シートにとって致命的な問題が生じることが多い。

このことから、光拡散シートと集光シートとを積層した積層体の端部や周縁部を部分的に接着することで、集光・拡散機能が低下を防止することも考えられるが、この方法は、光拡散シートと集光シートとを製品サイズに裁断してから接着しなくてはならず、組立の効率が低下したり、工程数が増加したりする問題がある。

従って、光拡散シートと集光シートとを全面接着しても、集光・拡散機能が低下しないか又は液晶光学素子の光学フィルムとして問題ない低下のディスプレイ用光学シートを製造できれば、製造ラインの大幅な効率化及び簡素化を図ることが可能となり、製造コストの削減になる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、光拡散シートと集光シートとを全面接着しても、集光・拡散機能が低下することがないので、積層体の剛性を上げることができると共に、製造ラインの大幅な効率化及び簡素化を図ることが可能となり、製造コストの削減とな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。

本発明の発明者は、集光シートの凹凸パターンが形成された表面と、光拡散シートの平坦な裏面とを全面接着するときに、集光・拡散機能が低下する原因として、集光シートの凹凸パターンの凸部が接着剤の接着層（接着剤を使用しない場合には光拡散シートの裏面）に埋没することにより、凹凸パターンの凹部（凸部と凸部との間に形成される凹部）に十分な厚みの空気層を確保できなくなるためであるとの知見を得た。そして、凹凸パターンの凸部先端の接着埋没量が凸部高さ全長の１／３以下になるように、光拡散シートと集光シートとを全面接着すれば、全面接着した場合であっても集光・拡散機能の低下を防止できることが分かった。

同様に、光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と、集光シートの平坦な裏面とを全面接着するときに、集光・拡散機能が低下する原因として、光拡散シートの半球パターンの半球部が接着剤の接着層や集光シートの裏面に埋没することにより、半球パターンの凹部（半球部と半球部との間に形成される凹部）に十分な厚みの空気層を確保できなくなるためであるとの知見を得た。そして、半球パターンの半球部先端又は拡散凹凸パターンの粒子先端の接着埋没量が半球部又は粒子の高さ全長の１／３以下になるように、光拡散シートと集光シートとを全面接着すれば、全面接着した場合であっても集光・拡散機能の低下を防止できることが分かった。

本発明の請求項１は前記目的を達成するために、集光シートの凹凸パターンが形成された表面と、光拡散シートの平坦な裏面とを全面接着するディスプレイ用光学シートの製造方法であって、前記凹凸パターンの凸部先端の接着埋没量が前記凸部高さ全長の１／３以下になるように、前記集光シートと前記光拡散シートとを全面接着する工程を含む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。

本発明の請求項１によれば、集光シートの凹凸パターンが形成された表面と光拡散シートの裏面とを、凹凸パターンの凸部先端の接着埋没量が凸部高さ全長の１／３以下になるように、集光シートと光拡散シートとを全面接着するようにしたので、全面接着しても集光・拡散機能が低下しない。また、低下したとしても、液晶表示素子の光学フィルムとして問題ない低下に抑制できる。

請求項１において、「全面接着」とは、光拡散シートと集光シートとの合わせ面全体を接着面として利用することを意味し、実際には、光拡散シートの裏面に塗布された接着層（接着剤を使用する場合）と集光シートの凹凸パターンの凸部先端との接触部分が接着されることになる。また、「接着埋没量」とは、接着剤の接着層を介して光拡散シートと集光シートとを全面接着する場合には、集光シートの凹凸パターンの凸部先端が接着層内に埋没する長さであり、接着剤を使用せずに光拡散シートと集光シートとを全面接着する場合には、集光シートの凹凸パターンの凸部先端が光拡散シートの裏面内に埋没する長さ又は凸部先端の接着に寄与する長さである。

本発明の請求項２は前記目的を達成するために、光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と、集光シートの平坦な裏面とを全面接着するディスプレイ用光学シートの製造方法であって、前記半球パターンの半球部先端又は前記拡散凹凸パターンの粒子先端の接着埋没量が前記半球部又は前記粒子の高さ全長の１／３以下になるように、前記集光シートと前記光拡散シートとを全面接着する工程を含む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。

本発明の請求項２によれば、光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と、集光シートの平坦な裏面とを、半球パターンの半球部先端又は拡散凹凸パターンの粒子先端の接着埋没量が半球部又は粒子の高さ全長の１／３以下になるように、集光シートと光拡散シートとを全面接着するようにしたので、全面接着しても集光・拡散機能が低下しない。また、低下したとしても、液晶表示素子の光学フィルムとして問題ない低下に抑制できる。

請求項２において、「全面接着」とは、光拡散シートと集光シートとの合わせ面全体を接着面として利用することを意味し、実際には、集光シートの裏面に塗布された接着層（接着剤を使用する場合）と光拡散シートの半球パターンの半球部先端又は拡散凹凸パターンの粒子先端との接触部分が接着されることになる。また、「接着埋没量」とは、接着剤の接着層を介して光拡散シートと集光シートとを全面接着する場合には、光拡散シートの半球パターンの半球部先端又は拡散凹凸パターンの粒子先端が接着層内に埋没する長さであり、接着剤を使用せずに光拡散シートと集光シートとを全面接着する場合には、光拡散シートの半球パターンの半球部先端又は拡散凹凸パターンの粒子先端が集光シートの裏面内に埋没する長さ又は半球部先端又は粒子先端の接着に寄与する長さである。

本発明の請求項３は前記目的を達成するために、集光シートの凹凸パターンが形成された表面と光拡散シートの平坦な裏面、及び前記光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と前記集光シートの平坦な裏面、及び前記集光シートの凹凸パターンが形成された表面と前記集光シートの平坦な裏面、及び前記光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と前記光拡散シートの平坦な裏面、とのいずれか１の関係で前記集光シートと前記光拡散シートとを３シート以上全面接着するディスプレイ用光学シートの製造方法であって、前記凹凸パターンの凸部先端の接着埋没量が前記凸部高さ全長の１／３以下になるように、及び前記半球パターンの半球部先端又は前記拡散凹凸パターンの粒子先端の接着埋没量が前記半球部又は前記粒子の高さ全長の１／３以下になるように、前記シート同士を全面接着する工程を含む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。

本発明の請求項３によれば、集光シートの凹凸パターンが形成された表面と光拡散シートの平坦な裏面、及び光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と集光シートの平坦な裏面、及び集光シートの凹凸パターンが形成された表面と集光シートの平坦な裏面、及び光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と光拡散シートの平坦な裏面、とのいずれか１の関係で集光シートと前記光拡散シートとを３シート以上全面接着する際に、凹凸パターンの凸部先端の接着埋没量が凸部高さ全長の１／３以下になるように、及び半球パターンの半球部先端又は拡散凹凸パターンの粒子先端の接着埋没量が半球部又は粒子の高さ全長の１／３以下になるように、シート同士を全面接着するようにしたので、全面接着しても集光・拡散機能が低下しない。また、低下したとしても、液晶表示素子の光学フィルムとして問題ない低下に抑制できる。また、集光シート同士の全面接着あるいは光拡散シート同士を全面接着によって、集光シート又は光拡散シートが一枚の場合に比べて、集光機能や光拡散機能を向上できる。

尚、請求項３における「全面接着」及び「接着埋没量」については、上述した請求項１及び２の説明を参照。

請求項４は請求項１において、前記集光シートの凹凸パターンを形成する工程では、他の凸部の高さを１としたときに１．５倍まで背の高い背高凸部を、前記凹凸パターン全体の１／２０〜１／２の割合で形成することを特徴とする。

請求項４によれば、集光シートの凹凸パターンを形成する工程において、集光シートの凹凸パターンの凸部のうちの一部（凹凸パターン全体の１／２０〜１／２の割合）について背の高い背高凸部（他の凸部の１倍を超え、１．５倍以下）を形成するようにしたので、集光シートと光拡散シートとを全面接着するときに、背高凸部以外の凸部が接着層、又は光拡散シートの裏面に接触しないようにできる。これにより、凹凸パターンの凹部に形成する空気層の厚みを一層厚くできるので、全面接着しても集光・拡散機能が一層低下しない。

尚、請求項４の場合には、背高凸部先端の接着埋没量が背高凸部高さ全長の１／３以下になるようにすることが好ましい。

請求項５は請求項２において、前記光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンの表面を形成する工程では、他の半球部又は他の粒子の高さを１としたときに１．５倍まで背の高い背高半球部又は背高粒子を、前記半球パターン全体又は前記拡散凹凸パターン全体の１／２０〜１／２の割合で形成することを特徴とする。

請求項５によれば、光拡散シートの半球パターン又は拡散凹凸パターンを形成する工程において、光拡散シートの半球パターンの半球部又は拡散凹凸パターンの粒子のうちの一部（半球パターン又は拡散凹凸パターン全体の１／２０〜１／２の割合）について背の高い背高半球部又は背高粒子（他の半球部又は粒子の１倍を超え、１．５倍以下）を形成するようにしたので、集光シートと光拡散シートとを全面接着するときに、背高半球部又は背高粒子以外の半球部又は粒子が接着層、又は光拡散シートの裏面に接触しないようにできる。これにより、半球パターン又は拡散凹凸パターンの凹部に形成する空気層の厚みを一層厚くできるので、全面接着しても集光・拡散機能が一層低下しない。

尚、請求項５の場合には、背高半球部先端又は背高粒子の接着埋没量が背高半球部高さ全長の１／３以下になるようにすることが好ましい。

請求項６は請求項３において、前記集光シートの凹凸パターンを形成する工程では、他の凸部の高さを１としたときに１．５倍まで背の高い背高凸部を、前記凹凸パターン全体の１／２０〜１／２の割合で形成すると共に、前記光拡散シートの半球パターン又は拡散凹凸パターンを形成する工程では、他の半球部又は他の粒子の高さを１としたときに１．５倍まで背の高い背高半球部又は背高粒子を、前記半球パターン全体の１／２０〜１／２の割合で形成することを特徴とする。

請求項６のように、集光シートの凹凸パターンが形成された表面と光拡散シートの平坦な裏面、及び光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と集光シートの平坦な裏面、及び集光シートの凹凸パターンが形成された表面と集光シートの平坦な裏面、及び光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と光拡散シートの平坦な裏面、とのいずれか１の関係の場合にも、上述した請求項４及び５で説明した理由から、空気層の厚みを一層厚くできるので、全面接着しても集光・拡散機能が一層低下しない。

本発明の請求項７は前記目的を達成するために、シートの平面サイズが製品サイズ以上であると共に、表面に凹凸パターンが形成された集光シートを形成する集光シート形成工程と、シートの平面サイズが製品サイズ以上である光拡散シートの裏面全面に接着剤を塗布して接着層を形成する接着剤塗布工程と、前記集光シートの凹凸パターンが形成された表面と前記光拡散シートの接着層面とを、前記凹凸パターンの凸部先端の前記接着層への接着埋没量が前記凸部高さ全長の１／３以下になるように積層して積層体を形成する積層工程と、前記積層体の接着層を硬化して前記集光シートと前記光拡散シートとを全面接着する硬化工程と、前記積層体を製品サイズに裁断する裁断工程と、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。

本発明の請求項７は、ディスプレイ用光学シートを製造する際の好適な工程全体を示したものであり、接着層を介して全面接着する工程である。

本発明の請求項７によれば、集光シートの凹凸パターンが形成された表面と光拡散シートの接着層面とを、凹凸パターンの凸部先端の接着層への接着埋没量が凸部高さ全長の１／３以下になるように全面接着するようにしたので、全面接着しても集光・拡散機能が低下しない。また、低下したとしても、液晶表示素子の光学フィルムとして問題ない低下に抑制できる。これにより、シートの平面サイズが製品サイズ以上の集光シートと光拡散シートとを積層して全面接着した後で製品サイズに裁断することができる。

従って、従来のように、光拡散シートと集光シートとをそれぞれ製品サイズに裁断する工程が省け、光拡散シートと集光シートとをそれぞれ位置決めしながら積層する工程も省ける。これにより、製造ラインの大幅な効率化及び簡素化を図ることが可能となり、製造コストの削減となる。

接着剤の種類としては、例えば、粘性を有する樹脂、紫外線硬化接着剤、熱硬化接着剤、熱可塑性樹脂等を好ましく使用することができる。特に、集光シートの凹凸パターンを形成するときの樹脂と同じ樹脂を使用することが好ましい。

本発明の請求項８は前記目的を達成するために、シートの平面サイズが製品サイズ以上であると共に、表面に半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された光拡散シートを形成する光拡散シート形成工程と、シートの平面サイズが製品サイズ以上である集光シートの裏面全面に接着剤を塗布して接着層を形成する接着剤塗布工程と、前記光拡散シートの半球パターン又は拡散凹凸パターンが形成された表面と前記集光シートの接着層面とを、前記半球パターンの半球部先端又は前記拡散凹凸パターンの粒子先端の前記接着層への接着埋没量が前記半球部又は前記粒子の高さ全長の１／３以下になるように積層して積層体を形成する積層工程と、前記積層体の接着層を硬化して前記集光シートと前記光拡散シートとを全面接着する硬化工程と、前記積層体を製品サイズに裁断する裁断工程と、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８は、光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と、集光シートの平坦な裏面とを接着剤の接着層を介して全面接着する場合であり、基本的な構成は請求項７と同様である。

請求項９は請求項７又は８において、前記接着剤塗布工程と前記積層工程との間に、前記接着層の粘度調整を行う粘度調整工程を備えたことを特徴とする。

接着剤塗布工程と前記積層工程との間に、前記接着層の粘度調整を行う粘度調整工程を備えたので、接着層に埋没する凹凸パターンの凸部先端の接着埋没量を変えることができる。これにより、凹部の空気層厚みと接着強度の両方を調整できる。

請求項１０は請求項７〜９のいずれか１において、前記接着剤塗布工程では、前記凹凸パターンの凸部高さに応じて、前記接着埋没量が確保されるように前記接着層の塗布厚みを調整することを特徴とする。

例えば、凸部高さ（あるいは半球部又は粒子の高さ）が２５μｍの場合、接着層の塗布厚みを８μｍ以下にすれば、凸部（あるいは半球部又は粒子の高さ）が接着層の厚みと同じ接着埋没量になったとしても、接着埋没量１／３以下を確保することができる。

本発明の請求項１１は前記目的を達成するために、シートの平面サイズが製品サイズ以上であると共に、表面に凹凸パターンが硬化性樹脂によって形成された集光シートの前記凹凸パターン面を半硬化状態で形成する集光シート形成工程と、シートの平面サイズが製品サイズ以上である光拡散シートの裏面に、表面改質処理を施す表面改質処理工程と、前記集光シートの凹凸パターンが形成された表面と表面改質処理を施した光拡散シートの裏面とを、前記凹凸パターンの凸部先端の前記光拡散シート裏面への埋没量が前記凸部高さ全長の１／３以下になるように積層して積層体を形成する積層工程と、前記集光シートを完全硬化状態になるように硬化して前記集光シートと前記光拡散シートとを全面接着する硬化工程と、前記積層体を製品サイズに裁断する裁断工程と、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。

ここで、凹凸パターン面が半硬化状態とは、凹凸パターンが流動しない程度の自己支持性を有すると共に、凹凸パターン面に粘着性が発揮される状態を言う。

本発明の請求項１１は、接着剤による接着層を形成しないで集光シートと光拡散シートとを全面接着する場合であり、集光シート形成工程では、平面サイズが製品サイズ以上であると共に、凹凸パターンが全面に形成された硬化樹脂製の集光シートを半硬化状態で形成する。これにより、集光シートの凹凸パターンが形成された表面に接着性が発揮されるので、この半硬化状態の集光シートと裏面に改質処理を施した光拡散シートとを、凹凸パターンの凸部先端の前記光拡散シート裏面への埋没量が凸部高さ全長の１／３以下になるように積層してから半硬化状態の集光シートを完全硬化させる。これにより、接着剤を使用しないで、集光シートと光拡散シートとを全面接着することができるので、全面接着した後で製品サイズに裁断する。

本発明の請求項１２は前記目的を達成するために、シートの平面サイズが製品サイズ以上であると共に、表面に半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが硬化性樹脂によって形成された光拡散シートの前記半球パターン面又は拡散凹凸パターン面を半硬化状態で形成する光拡散シート形成工程と、シートの平面サイズが製品サイズ以上である集光シートの裏面に表面改質処理を施す表面改質処理工程と、前記光拡散シートの半球パターン又は拡散凹凸パターンが形成された表面と表面改質処理を施した集光シートの裏面とを、前記半球パターンの半球部先端又は前記拡散凹凸パターンの粒子先端の前記集光シート裏面への接着埋没量が前記半球部高さ全長の１／３以下になるように積層して積層体を形成する積層工程と、前記集光シートを完全硬化状態になるように硬化して前記集光シートと前記光拡散シートとを全面接着する硬化工程と、前記積層体を製品サイズに裁断する裁断工程と、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１２は、光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と、集光シートの平坦な裏面とを接着剤を使用せずに全面接着する場合であり、基本的な構成は請求項１１と同様である。

請求項１３は請求項１１又は１２において、前記表面改質処理は、易接着処理、プラズマ処理、ＵＶ照射処理、コロナ処理の少なくとも１つであることを特徴とする。

請求項１３は、表面改質処理の好ましい態様を示したものである。

請求項１４は請求項１〜１３のいずれか１において、前記集光シートの凹凸パターンは、該集光シートの全面に錐体構造を縦横に等ピッチで格子状に配列したパターンであることを特徴とする。

本発明における集光シートと光拡散シートとの全面接着では、集光シートにおける凹凸パターンの凸部上端のみを接着させるため、凸部上端の表面積が大きいほど接着強度を大きくできる。請求項１４では、集光シートの凹凸パターンが、該集光シートの全面に錐体構造（例えば凸状四角錐）を縦横に等ピッチで配列したパターンにしたので、凸部上端の表面積を大きくでき、接着層（あるいは光拡散シートの裏面）の凸部の接着埋没量が小さい場合でも、接着強度を大きくできる。錐体構造としては、四角錐構造、三角錐構造等を採用することができるが、凸部上端の表面積がより大きな四角錐構造が特に好ましい。

請求項１５は請求項１４において、前記錐体構造の凹凸パターンにおいて、凸部の上端に平坦面が形成されていることを特徴とする。

請求項１５のように、錐体構造の凸部の上端に平坦面を形成することで、上端が尖っている場合に比べて、表面積を大きくして接着性を向上できるだけでなく、凸部が接着層（あるいは光拡散シートの裏面）へ埋没し過ぎないようにできる。

本発明の請求項１６は前記目的を達成するために、集光シートの凹凸パターンが形成された表面と、光拡散シートの平坦な裏面とが全面接着されていると共に、前記凹凸パターンの凸部先端の接着埋没量が前記凸部高さ全長の１／３以下になるように形成されて成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。

本発明の請求項１７は前記目的を達成するために、光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と、集光シートの平坦な裏面とが全面接着されていると共に、前記半球パターンの半球部先端又は前記拡散凹凸パターンの粒子先端の接着埋没量が前記半球部の高さ全長の１／３以下になるように形成されて成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。

本発明の請求項１８は前記目的を達成するために、集光シートの凹凸パターンが形成された表面と光拡散シートの平坦な裏面、及び前記光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と前記集光シートの平坦な裏面、及び前記集光シートの凹凸パターンが形成された表面と前記集光シートの平坦な裏面、及び前記光拡散シートの半球パターン又は拡散凹凸パターンが形成された表面と前記光拡散シートの平坦な裏面、とのいずれか１の関係で前記集光シートと前記光拡散シートとを３シート以上全面接着されていると共に、前記凹凸パターンの凸部先端の接着埋没量が前記凸部高さ全長の１／３以下になるように形成され、前記半球パターンの半球部先端又は前記拡散凹凸パターンの粒子先端の接着埋没量が前記半球部又は前記粒子の高さ全長の１／３以下になるように形成されて成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。

本発明の請求項１６、１７、１８のいずれか１によれば、集光・拡散機能に優れ、且つ集光シートと光拡散シートとが強固に一体化されて剛性を高めたディスプレイ用光学シートを得ることができる。また、集光シート同士の全面接着あるいは光拡散シート同士を全面接着によって、集光シート又は光拡散シートが一枚の場合に比べて、集光機能や光拡散機能を向上できる。

以上説明したように、本発明のディスプレイ用光学シート及びその製造方法によれば、光拡散シートと集光シートとを全面接着しても、集光・拡散機能が低下することがないので、積層体の剛性を上げることができると共に、製造ラインの大幅な効率化及び簡素化を図ることが可能となり、製造コストの削減となる。

また、集光シート同士の全面接着あるいは光拡散シート同士を全面接着によって、集光シート又は光拡散シートが一枚の場合に比べて、集光機能や光拡散機能を向上できる。

以下、添付図面に基づいて、本発明のディスプレイ用光学シート及びその製造方法の好ましい実施の態様について詳説する。

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例〜第４例）の構成を説明し、次いで主たる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（Ａ）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第１例の構成を示す断面図であり、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａが形成された表面と、光拡散シート１４の平坦な裏面とを全面接着する場合である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の○で囲んだ部分の部分拡大図である。

このディスプレイ用光学シート１０は、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａが形成された表面と、光拡散シート１４の平坦な裏面とが接着層１３を介して全面接着されていると共に、凹凸パターン１２Ａの凸部Ａ先端の接着埋没量が凸部Ａの高さ全長の１／３以下になるように形成されて成る光学シートのモジュールである。また、図１におけるＨは、凹凸パターン１２Ａの凸部Ａの高さであり、ｈは接着層の厚みであり、ｔが接着埋没量（凸部Ａの先端が接着層に埋没する長さ）であり、Ｄは空気層の厚みである。

図２（Ａ）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第２例の構成を示す断面図であり、光拡散シート１４の半球パターン１８が形成された表面と、集光シート１２の平坦な裏面とを全面接着する場合である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の○で囲んだ部分の部分拡大図である。

また、図３は第３例であり、第２例において、光拡散シート１４の表面にバインダーＥと粒子Ｆによる拡散凹凸パターン１９を形成した場合である。

このディスプレイ用光学シート１０は、光拡散シート１４の半球パターン１８又はバインダーＥと粒子Ｆによる拡散凹凸パターン１９が形成された表面と、集光シート１２の平坦な裏面とが接着層１３を介して全面接着されていると共に、半球パターン１８の半球部Ｃ先端又は拡散凹凸パターン１９の粒子Ｆ先端の接着埋没量が半球部Ｃ又は粒子Ｆの高さ全長の１／３以下になるように形成されて成る光学シートのモジュールである。また、図２におけるＨ’は、半球パターン１８の半球部Ｃの高さ（半径に相当）であり、ｈは接着層の厚みであり、ｔ’が接着埋没量（半球部Ｃの先端が接着層に埋没する長さ）であり、Ｄ’は空気層の厚みである。尚、粒子の高さ等に関する拡大図は示さなかったが、半球部と同様である。

図４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第４例の構成の一例を示す断面図であり、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａが形成された表面と光拡散シート１４の平坦な裏面、及び光拡散シート１４の半球パターン１８が形成された表面と集光シート１２の平坦な裏面、との関係で集光シート１２と光拡散シート１４とを３シート以上全面接着する場合である。

尚、図４では、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａが形成された表面と光拡散シート１４の平坦な裏面は接着剤を使用せずに全面接着し（方法は後記する）、光拡散シート１４の半球パターン１８が形成された表面と集光シートの１２平坦な裏面とは接着剤の接着層１３を介して全面接着した場合である。

また、図４では光拡散シート１４を２シート、集光シート１２を１シート、合計３シートを全面接着する例であるが、これには限定されない。例えば、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａが形成された表面と光拡散シート１４の平坦な裏面、及び光拡散シート１４の半球パターン１８又は拡散凹凸パターン１９が形成された表面と集光シート１２の平坦な裏面、及び集光シート１２の凹凸パターンが形成された表面と集光シート１２の平坦な裏面、及び光拡散シート１４の半球パターン１８又は拡散凹凸パターン１９が形成された表面と光拡散シート１４の平坦な裏面、とのいずれか１の関係を採用できる。

尚、光拡散シート１４を１シート、集光シート１２を２シート、合計３シートを全面接着してもよく、光拡散シート１４と集光シート１２とをそれぞれ２シート以上全面接着してもよい。また、図４では集光シート１２と光拡散シート１４との組み合わせで説明したが、例えば集光シート１２のみを２枚以上、あるいは光拡散シート１４を２枚以上全面接着することにより、一枚だけの場合に比べて集光機能や光拡散機能を向上できる。

上記の第１例〜第４例において、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａには、他の凸部の高さを１としたときに１．５倍まで背の高い背高凸部を、凹凸パターン全体の１／２０〜１／２の割合で形成することが好ましい。また、光拡散シート１４の半球パターン１８又は拡散凹凸パターン１９には、他の半球部又は他の粒子の高さを１としたときに１．５倍まで背の高い背高半球部を、半球パターン全体又は拡散凹凸パターン全体の１／２０〜１／２の割合で形成することが好ましい。

光拡散シート１４は、透明なフィルム１６（支持体）の表面（片面）に半球パターン１８又はバインダーＥと粒子Ｆによる拡散凹凸パターン１９を形成したシートであり、所定の光拡散性能を有するものである。光拡散シート１４に使用される透明なフィルム１６（支持体）には、樹脂フィルムを使用できる。樹脂フィルムの材質としては、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。

光拡散シート１４の半球パターン１８は、例えばピッチを５０μｍ、半球部Ｃの高さ（半径に相当）を２５μｍとすることができる。半球パターン１８のピッチの好ましい範囲は１０〜１００μｍ、半球部Ｃの高さの好ましい範囲は５〜９５μｍである。また、拡散凹凸パターン１９の粒子Ｆは、形状は実質的に真球状であることが好ましく、平均粒子径は２〜５０μｍの範囲が好ましい。粒子Ｆの材質としては、樹脂又は金属が好ましい。

集光シート１２は、表面の略全面に凹凸パターン１２Ａが配列されたレンズシートであり、例えばピッチを５０μｍ、凸部高さを２５μｍの凹凸パターン１２Ａとすることができる。凹凸パターン１２のピッチの好ましい範囲は１０〜１００μｍである。凹凸パターン１２Ａの種類としては、図５（斜視図）に示すように１軸方向に形成された凸状レンズが隣接して形成されるものや、図６（上面図）に示すように錐体構造（図６は凸状四角錐）が縦横に格子状に配列されているものを使用できる。錐体構造としては四角錐や三角錐を好ましく使用できる。

集光シート１２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（凹凸パターン１２Ａ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凹凸パターン１２Ａ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、例えば、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、光拡散シート１４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、放射線硬化樹脂（例えばＵＶ硬化樹脂）を塗布した塗布層に凹凸ローラ（凹凸パターン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。

また、光拡散シート１４は、集光シート１２と同様に、反転型の転写により半球パターン１８を製造することもでき、更にはバインダーＥと粒子Ｆによる拡散凹凸パターン１９を製造してもよい。

尚、集光シート１２や光拡散シート１４の製法は、上記の例に限定される訳ではなく、表面に所望の凹凸パターン１２Ａや半球パターン１８（又は拡散凹凸パターン１９）が形成できる方法であれば、他の製法も採用できる。

図１〜図４に示されるディスプレイ用光学シートは、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、本発明のディスプレイ用光学シートの製造方法及び装置を説明する。

（第１の実施の形態）
図７は、本発明のディスプレイ用光学シート製造ライン２０で、集光シート１２と光拡散シート１４とを接着剤の接着層１３を介して全面接着する場合である。尚、本実施の形態では、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａを塗布によって形成すると共に、塗布液としてＵＶ硬化樹脂を有機溶剤に溶解したものを使用する。また、接着層１３を形成する接着剤も同じＵＶ硬化樹脂を使用した例で以下に説明する。

図７に示すように、送り出しロール２２に巻回されたウエブ状の透明フィルム２４（支持体）が製造ラインに送り出され、先ず塗布装置２６によって透明フィルム２４上にＵＶ硬化樹脂の塗布液が塗布される。本実施の形態では、ＵＶ硬化樹脂の塗布液を使用したが、熱硬化性樹脂の塗布液としてもよい。図７では、塗布装置２６として、エクストルージョンタイプの塗布ヘッドを用いたダイコータを使用したが、他の塗布方式のものでもよい。また、透明フィルム２４上に塗布する塗布液の湿潤状態の厚さは溶剤乾燥後の膜厚において、例えば２０μｍ程度になるように供給ポンプ２８の供給量を制御するとよい。

次に、透明フィルム２４は乾燥装置３０に搬送され、ここで塗布液中の有機溶剤が揮発し、塗布層が乾燥される。乾燥装置３０としては特に限定されないが、例えば熱風循環式の乾燥装置を用いることができ、熱風の温度は１００°Ｃ程度とすることが好ましい。

次に、透明フィルム２４は硬化装置３２に搬送される。硬化装置３２では、凹凸パターン１２Ａの反転型が表面に形成された凹凸ローラ３２Ａとニップローラ３２Ｂとで透明フィルム２４を挟圧して、凹凸ローラ３２Ａの凹凸パターンを透明フィルム２４の塗布層面に転写する。凹凸ローラ３２Ａとしては、例えば長さ（透明フィルムの幅方向）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することができる。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、凹凸パターンを形成することができる。 ニップローラ３２Ｂとしては、例えば直径が２００ｍｍ程度で、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好ましく使用できる。凹凸ローラ３２Ａとニップローラ３２Ｂとで透明フィルム２４を押圧するニップ圧（実効のニップ圧）は、０．５ＭＰａ程度であることが好ましい。

そして、透明フィルム２４が凹凸ローラ３２Ａに巻き掛けられている状態でＵＶ照射装置（図示せず）によって紫外線（放射線）が塗布層面に照射される。これにより塗布層面に転写された凹凸パターン１２Ａが硬化し、集光シート１２が形成される（集光シート形成工程）。形成された集光シート１２は剥離ローラにより剥離される。

一方、透明なフィルム１６（支持体）の表面に半球パターン１８（又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターン１９）が形成され、所定の光拡散性能を有する光拡散シート１４が送り出しロール３６から製造ラインに送り出される。送り出された光拡散シート１４の裏面（半球パターン１８又は拡散凹凸パターン１９が形成されていない面）に、塗布装置３８によって接着剤が塗布される（接着剤塗布工程）。これにより、光拡散シート１４の裏面に接着層１３が形成される。本実施の形態では、接着剤として凹凸パターン１２Ａを形成した樹脂と同じＵＶ硬化樹脂を使用したが、他にも粘性を有する樹脂、熱硬化接着剤、熱可塑性樹脂等を使用することができる。また、図７では、塗布装置３８として、エクストルージョンタイプの塗布ヘッドを用いたダイコータを使用したが、他の塗布方式のものでもよい。光拡散シート１４の裏面に塗布する接着層１３の厚みｈ（図１参照）は、１０μｍ以下の薄膜塗布であることが好ましく、３〜６μｍ程度であることが特に好ましい。このような薄膜塗布になるように、塗布装置３８に供給する接着剤の供給量を供給ポンプ４０によって制御するとよい。これは、接着層１３の厚みｈが厚いと、後述する積層工程において、集光シート１２における凹凸パターン１２Ａの凸部Ａ上端（図１参照）が、接着層１３に埋没する接着埋没量が大きくなり、凹凸パターン１２Ａの凹部Ｂに形成される空気層の厚みＤ（図１参照）が小さくなるためである。

次に、集光シート形成工程で形成された集光シート１２と、接着剤塗布工程とで接着層１３が形成された光拡散シート１４とは、合流ローラ４２の位置において、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａが形成された表面と、光拡散シート１４の接着層１３の面とが合わさるように合流する。そして、合流して積層された積層シート４４が合流ローラ４２とニップローラ４６との間を通過することで２枚のシートを軽く挟厚する（積層工程）。この積層工程において、凹凸パターン１２Ａの凸部Ａ先端の接着埋没量ｔが凸部Ａの高さ全長の１／３以下になるように（例えば接着層１３の厚み調整）集光シート１２と光拡散シート１４とを積層して積層シート４４を形成する。

次に、積層シート４４の接着層１３が硬化装置４８により硬化され、これにより集光シート１２と光拡散シート１４とが接着層１３を介して全面接着される（硬化工程）。接着剤であるＵＶ硬化樹脂を硬化するには、集光シート１２側から例えば１５００ｍＪ／ｃｍ^２程度の紫外線光を照射することができる。本実施の形態では接着剤にＵＶ硬化樹脂を使用した為、硬化装置４８としてＵＶ照射装置を使用するが、熱硬化接着剤の場合には加熱装置が使用され、熱可塑性樹脂の場合には冷却装置が使用される。

次に、積層シート４４は、裁断装置５０に搬送されて製品サイズの大きさに裁断される（裁断工程）。裁断装置５０としては、例えば打ち抜きプレス装置を好適に使用することができる。これにより、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａが形成された表面と、光拡散シート１４の裏面とが、接着層１３を介して全面接着されると共に、凹凸パターン１２Ａの凸部Ａの先端の接着埋没量ｔが凸部Ａの高さ全長の１／３以下になるように形成されたディスプレイ用光学シート１０が製造される。

製造されたディスプレイ用光学シート１０は、コンベア５２上に搬送された後、横移載吸引装置５４により集積装置５６に順次重ねられる。

このように、本発明のディスプレイ用光学シートの製造方法によれば、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａが形成された表面と，光拡散シート１４の平坦な裏面とを、凹凸パターン１２Ａの凸部Ａの先端の接着埋没量ｔが凸部Ａの高さ全長の１／３以下になるように全面接着するようにしたので、空気層の厚みＤを十分に確保することができ、全面接着しても集光・拡散機能が低下しない。従って、シートの平面サイズが製品サイズ以上の集光シート１２と光拡散シート１４とを接着層１３を介して全面接着した後で製品サイズに裁断することができる。

これにより、集光シート１２と光拡散シート１４とをそれぞれ製品サイズに裁断する工程が省け、集光シート１２と光拡散シート１４とをそれぞれ位置決めしながら積層する工程も省ける。従って、製造ラインの大幅な効率化及び簡素化を図ることが可能となり、製造コストの削減となる。また、集光シート１２と光拡散シート１４とを全面接着するので、積層した積層体の剛性を大きくすることができる。

かかるディスプレイ用光学シートの製造方法において、凹凸パターン１２Ａの凸部Ａの先端の接着埋没量ｔが凸部Ａの高さ全長の１／３以下になるように全面接着するためには、図７には示さなかったが、接着剤塗布工程と積層工程との間に、接着層１３の粘度調整を行う粘度調整装置を備えることが好ましい。このように接着層１３の粘度を変えることで、凹凸パターン１２Ａの凸部Ａ上端が接着層１３に埋没する接着埋没量ｔを調整できると共に、接着埋没量ｔを変えることで接着強度も調整できる。例えば、接着剤としてＵＶ硬化樹脂を使用する場合には、接着層１３の表面に２００ｍＪ／ｃｍ_２程度の紫外線光を照射することで、全面接着するのに適した粘度に調整できる。また、温度等によって粘度調整するようにしてもよい。

更に凹凸パターン１２Ａの凸部Ａの先端の接着埋没量ｔが凸部Ａの高さ全長の１／３以下になるように全面接着するためには、凹凸パターン１２Ａの凸部Ａの上端に平坦面が形成されていることが好ましい。これにより、例えば錐体構造の凸部Ａの上端に平坦面を形成することで、上端が尖っている場合に比べて、接着層１３の接触する表面積を大きくできるだけでなく、凸部Ａが接着層１３へ埋没し過ぎないようにできる。また、同様の理由から、凹凸パターン１２Ａが１軸方向に形成された凸状レンズが隣接して形成される場合にも、凸状レンズの上端に沿って平坦部を形成することが好ましい。

尚、上記した第１の実施の形態は、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａが形成された表面と、光拡散シート１４の平坦な裏面とを接着層１３を介して全面接着する場合であるが、光拡散シート１４の半球パターン１８（反転型による転写方法等を採用できる）又はバインダーと粒子による凹凸パターン１９が形成された表面と、集光シート１２の平坦な裏面とを全面接着する場合も同様に行うことができる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、集光シート１２と光拡散シート１４とを接着層１３（接着剤）を介して全面接着するようにしたが、第２の実施の形態は接着剤を用いないで全面接着する製造方法である。この場合には、図１の接着層１３がなくなると共に、凹凸パターン１２Ａの凸部Ａの上端が光拡散シート１４の裏面に直接接着することになる。

図８は、本発明のディスプレイ用光学シート製造ラインの第２の実施の形態６０であり、図７と同じ装置及び部材には同符号を付して説明する。

図８に示すように、送り出しロール２２に巻回されたウエブ状の透明フィルム２４（支持体）が製造ラインに送り出され、透明フィルム２４上にＵＶ硬化樹脂の塗布液が塗布され、乾燥装置３０で乾燥されるところまでは、第１の実施の形態と同様である。

次に、透明フィルム２４は硬化装置３２に搬送される。硬化装置３２では、凹凸パターン１２Ａの反転型が表面に形成された凹凸ローラ３２Ａとニップローラ３２Ｂとで透明フィルム２４を挟圧して、凹凸ローラ３２Ａの凹凸パターンを透明フィルム２４の塗布層面に転写し、透明フィルム２４が凹凸ローラ３２Ａに巻き掛けられている状態でＵＶ照射装置（図示せず）によって紫外線が塗布層面（即ち凹凸パターン面）に照射される。この塗布層への紫外線照射において、塗布層を完全に硬化させないで半硬化状態まで硬化させる。塗布層の半硬化状態とは、塗布層が流動しない程度の自己支持性を有すると共に、塗布層表面、即ち凹凸パターン面に粘着性が発揮される状態を言う。これにより、塗布層面が半硬化状態の集光シートが形成される（集光シート形成工程）。この集光シート形成工程では、塗布層が半硬化状態で剥離ローラ３４により凹凸ローラ３２Ａから剥離されることになるので、凹凸ローラ３２Ａの表面にテフロン樹脂（商標名）等の剥離性を促進するコーティングを施しておくことが好ましい。

一方、透明なフィルム（支持体）の表面に半球パターン１８又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターン１９が形成され、所定の光拡散性能を有する光拡散シート１４が送り出しロール３６から製造ラインに送り出され、集光シート形成工程で形成された集光シート１２と、合流ローラ４２の位置において、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａが半硬化状態で形成された表面と，光拡散シート１４の裏面とが合わさるように合流する。これにより、集光シート１２と光拡散シート１４とが積層した積層シート４４が形成される（積層工程）。この積層工程において、凹凸パターン１２Ａの凸部Ａの先端の接着埋没量ｔが凸部Ａの高さ全長の１／３以下になるように集光シート１２と光拡散シート１４とを積層して積層シート４４を形成する。この場合、集光シート形成工程と積層工程との間に、光拡散シート１４の裏面を改質して密着性をもたせる表面改質工程を行うことが好ましい。表面改質処理としては、易接着処理、プラズマ処理、ＵＶ照射処理、コロナ処理の少なくとも１つを好適に採用できる。このように、光拡散シート１４の裏面を改質して密着性をもたせるようにしたので、接着剤を使用しない全面接着方法であっても、接着強度を向上できる。尚、第１の実施の形態では、積層シート４４を、合流ローラ４２とニップローラ４６とで挟圧したが、第２の実施の形態では、凹凸パターンが半硬化状態なので、挟圧はしない方がよい。

次に、積層シート４４のうち、集光シート１２の半硬化状態の塗布層を硬化装置（この場合はＵＶ照射装置）により完全硬化され、これにより集光シート１２と光拡散シート１４とが全面接着される（硬化工程）。完全硬化には、集光シート側から例えば１５００ｍＪ／ｃｍ_２程度の紫外線光を照射するとよい。

次に、積層シート４４は、裁断装置５０に搬送されて製品サイズの大きさに裁断される（裁断工程）。これにより、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａが形成された表面と、光拡散シート１４の裏面とが全面接着されていると共に、凹凸パターン１２Ａの凹部Ｂには空気層が１５μｍ以上の厚みＤで形成されたディスプレイ用光学シート１０が製造される。

製造されたディスプレイ用光学シート１０は、コンベア５２上に搬送された後、横移載吸引装置５４により集積装置５６に順次重ねられる。

本発明の第２の実施の形態の場合にも第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

尚、上記した第２の実施の形態は、集光シート１２の凹凸パターン１２Ａが形成された表面と、光拡散シート１４の平坦な裏面とを接着層１３を介して接着剤を使用しないで全面接着する場合であるが、光拡散シート１４の半球パターン１８（反転型による転写方法）又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターン１９が形成された表面と、集光シート１２の平坦な裏面とを全面接着する場合、集光シート１２の１２Ａが形成された表面と集光シート１２の平坦な裏面とを全面接着する場合、光拡散シート１４の半球パターン１８又は拡散凹凸パターン１９が形成された表面と光拡散シート１４の平坦な裏面とを全面接着する場合も同様に行うことができる。

第１及び第２の実施の形態では、裁断工程までを連続して行う工程で説明したが、裁断工程の前で積層シート４４を巻き取り装置に一旦巻き取るようにしてもよい。また、本発明のディスプレイ用光学シートの製造方法は、集光シート１２と光拡散シート１４とを全面接着した積層体を、複数積層させる場合にも適用することができる（図３参照）。

また、上記第１及び第２の実施の形態のようにディスプレイ用光学シートを製造することで次の副次的な効果も得ることができる。

１）傷故障削減効果
集光シート１２の表面（凹凸パターン面）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、光拡散シート１４の裏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集光シート１２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（裁断後）の取扱時に付くことが多いが、集光シート１２を光拡散シート１４との積層体とすることにより、光拡散シート１４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。

２）組立工数削減効果
例えば、液晶表示素子の組み立てにおいて、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、光拡散シート１４の組み込み⇒集光シート１２からの保護シート剥し⇒集光シート１２の組み込み、と工程が多くなる。このように、液晶表示素子の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
集光シート１２には、傷付き防止のために保護シートを表面（凹凸パターン面）に貼着することが多い。この保護シートは、集光シート１２を液晶表示素子に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、光拡散シート１４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。

次に、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
実施例１では、ピッチが５０μｍで高さが２５μｍの凹状四角錐（反転型）を備えた凹凸ローラによって、透明支持体（ＰＥＴ）表面に塗布された樹脂塗布層（ＵＶ硬化樹脂）に反転型を転写して凸状四角錐の凹凸パターンを有する集光シート１２を製造した。また、透明支持体（ＰＥＴ）表面に、粒径が３０μｍの球体粒子を接着剤層に埋め込んで半球部の高さが１５μｍの半球パターンを有する光拡散シートを製造した。

上記ＵＶ硬化樹脂と同じものを接着剤として使用し、光拡散シートの裏面に厚み１０μｍで塗布し、接着層の表面に２００ｍＪ／ｃｍ_２の紫外線光を照射して粘度を下げた。そして、集光シートと光拡散シートとを積層（ラミネート）した後、集光シート側から１５００ｍＪ／ｃｍ_２の紫外線光を照射して接着層を硬化し、ディスプレイ用光学シートを得た。

このように製造した実施例１のディスプレイ用光学シートを全面接着断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で断面観察したところ、凹凸パターンの２５μｍの凸部先端が接着層に５μｍ埋没（接着埋没量ｔが１／５）していた。

（実施例２）
実施例２では、実施例１と同様に集光シートと光拡散シートを製造して、製造した集光シートと光拡散シートとを、光拡散シート・集光シート・光拡散シートの順位積層した状態で全面接着した３層積層体のディスプレイ用光学シートを製造した。光拡散シート・集光シートの間及び集光シート・光拡散シートの間の接着層の厚みを１０μｍとした。

このように製造した実施例２のディスプレイ用光学シートを全面接着断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で断面観察したところ、光拡散シート・集光シートの関係では凹凸パターンの２５μｍの凸部先端が接着層に５μｍ埋没（接着埋没量ｔが１／５）し、集光シート・光拡散シートの関係では１５μｍの半球部先端が接着層に５μｍ埋没（接着埋没量ｔが１／３）していた。

（実施例３）
集光シートの凹凸パターンとして、ピッチが５０μｍで高さが２５μｍの凸状四角錐の格子状配列の縦・横１０個ごとに、高さが３０μｍの凸状四角錐（背高凸部）を形成したものを使用した。それ以外は、実施例１と同様である。その結果、高さが３０μｍの凸状四角錐の先端が接着層に５μｍ埋没（接着埋没量ｔが１／６）した。

（実施例４）
実施例４では、透明支持体（ＰＥＴ）表面に、ピッチが５０μｍで高さが２５μｍの凹状四角錐（反転型）を備えた凹凸ローラによって、透明支持体（ＰＥＴ）表面に塗布された樹脂塗布層（ＵＶ硬化樹脂）に凸状四角錐を転写した。そして、この樹脂塗布層を紫外線を半硬化状態になるように照射して、半硬化状態の集光シート１２を製造した。また、透明支持体（ＰＥＴ）表面に、粒径が３０μｍの球体粒子を接着剤層に埋め込んで半球部の高さが１５μｍの半球パターンを表面に有する光拡散シートを製造した。

次に、集光シートと光拡散シートとを積層（ラミネート）した後、集光シート側から１５００ｍＪ／ｃｍ_２の紫外線光を照射して半硬化状態の集光シートを完全に硬化し、ディスプレイ用光学シートを得た。

このように製造した実施例１のディスプレイ用光学シートを全面接着断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で断面観察したところ、凹凸パターンの２５μｍの凸部先端が光拡散シートの裏面に５μｍ埋没（接着埋没量ｔが１／５）していた。

実施例４では、集光シートと光拡散シートとを積層（ラミネート）する前に、光拡散シートの裏面にプラズマ処理を施した。

（実施例５）
実施例１において、接着層の厚みを２０μｍとして、接着埋没量ｔが１／３になるようにした以外は、実施例１と同様である。

（実施例６）
実施例１において、接着層の粘度調整をしなかった以外は実施例１と同様にディスプレイ用光学シートを製造した。このように製造した比較例１のディスプレイ用光学シートを全面接着断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で断面観察したところ、凹凸パターンの２５μｍの凸部先端が接着層に１０μｍ埋没（接着埋没量ｔが２／５＞１／３）していた。

（比較例１）
実施例１において、接着層の厚みを３０μｍとして、接着埋没量ｔが１／２になるようにした以外は、実施例１と同様である。

（比較例２）
実施例４において、光拡散シートの裏面にプラズマ処理を施さなかった以外は、実施例４と同様である。その結果、集光シートと光拡散シートとが剥離してしまい、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で断面観察が不能であった。

以上のごとく製造した第１〜第６実施例と、比較例１〜２について、図８の表に示すように、光学性能（輝度特性、拡散性）と密着性とを調べた。

光学性能の評価方法は、実施例１で説明した集光シートの凹凸パターンが形成された表面と、光拡散シートの平坦な裏面とを単に重ね合わせたもの（接着埋没量がゼロのもの）の光学性能を基準（◎）とし、この基準サンプルと第１〜第６実施例及び比較例１〜２とを比較した。
◎…基準サンプルと同等。
○…正面輝度が基準サンプルよりも５％以内で落ちる。
△…正面輝度が基準サンプルよりも５％以上で落ちる。

また、密着性の評価方法は、次の通り評価した。
◎…打ち抜き加工時（裁断時）に集光シートと光拡散シートとが剥離しない。
○…打ち抜き加工時（裁断時）に集光シートと光拡散シートとの間（接着層間）に空気の混入が若干認められた。
△…打ち抜き加工時（裁断時）に集光シートと光拡散シートとの間（接着層間）に空気の混入がかなり認められた。
×…打ち抜き加工する前に集光シートと光拡散シートとが剥離した。

その結果、図８から分かるように、本発明の実施例１〜６の光学性能は、○〜◎であり、液晶表示素子を形成する上で全く問題のない品質であった。これに対して、接着埋没量が１／２で、本発明の条件である１／３に満たない比較例１では、光学性能が△の評価であり、正面輝度が液晶表示素子を形成する上で十分とは言えない。

また、本発明の実施例１〜６の密着性は、○〜◎であり、集光シートと光拡散シートとが強固に接着していた。また、全面接着することにより集光シートと光拡散シートとの積層体の剛性を上げることができた。これに対して、比較例２から分かるように、接着剤を使用しない全面接着の場合には、集光シートと光拡散シートとが剥離してしまうので、プラズマ処理等の表面改良が必要になる。

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第１例の断面図 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第２例の断面図 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第３例の断面図 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第４例の断面図 集光シートの凹凸パターンの一態様を示す斜視図 集光シートの凹凸パターンの別の態様を示す上面図 ディスプレイ用光学シート製造ラインの第１の実施の形態の構成図 ディスプレイ用光学シート製造ラインの第２の実施の形態の構成図 本発明の実施例を説明する説明図

符号の説明

１０…ディスプレイ用光学シート、１２…集光シート、１２Ａ…凹凸パターン、１４…光拡散シート、１６…透明フィルム（支持体）、１８…半球パターン、１９…拡散凹凸パターン、２０…ディスプレイ用光学シートの製造ライン、２２…送り出しロール、２４…透明フィルム（支持体）、２６…塗布装置、２８…供給ポンプ、３０…乾燥装置、３２…硬化装置、３２Ａ…凹凸ローラ、３２Ｂ…ニップローラ、３４…剥離ローラ、３６…送り出しロール、３８…塗布装置、４０…供給ポンプ、４２…合流ローラ、４４…積層シート、４６…ニップローラ、４８…硬化装置、５０…裁断装置、５２…コンベア、５４…横移載吸引装置、５６…集積装置、Ａ…凹凸パターンの凸部、Ｂ…凹部、Ｃ…半球パターンの半球部、Ｅ…バインダー、Ｆ…粒子

Claims (18)

1. 集光シートの凹凸パターンが形成された表面と、光拡散シートの平坦な裏面とを全面接着するディスプレイ用光学シートの製造方法であって、
   前記凹凸パターンの凸部先端の接着埋没量が前記凸部高さ全長の１／３以下になるように、前記集光シートと前記光拡散シートとを全面接着する工程を含む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. 光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と、集光シートの平坦な裏面とを全面接着するディスプレイ用光学シートの製造方法であって、
   前記半球パターンの半球部先端又は前記拡散凹凸パターンの粒子先端の接着埋没量が前記半球部又は前記粒子の高さ全長の１／３以下になるように、前記集光シートと前記光拡散シートとを全面接着する工程を含む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。
3. 集光シートの凹凸パターンが形成された表面と光拡散シートの平坦な裏面、及び前記光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と前記集光シートの平坦な裏面、及び前記集光シートの凹凸パターンが形成された表面と前記集光シートの平坦な裏面、及び前記光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と前記光拡散シートの平坦な裏面、とのいずれか１の関係で前記集光シートと前記光拡散シートとを３シート以上全面接着するディスプレイ用光学シートの製造方法であって、
   前記凹凸パターンの凸部先端の接着埋没量が前記凸部高さ全長の１／３以下になるように、及び前記半球パターンの半球部先端又は前記拡散凹凸パターンの粒子先端の接着埋没量が前記半球部又は前記粒子の高さ全長の１／３以下になるように、前記シート同士を全面接着する工程を含む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。
4. 前記集光シートの凹凸パターンを形成する工程では、他の凸部の高さを１としたときに１．５倍まで背の高い背高凸部を、前記凹凸パターン全体の１／２０〜１／２の割合で形成することを特徴とする請求項１のディスプレイ用光学シートの製造方法。
5. 前記光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンの表面を形成する工程では、他の半球部又は他の粒子の高さを１としたときに１．５倍まで背の高い背高半球部又は背高粒子を、前記半球パターン全体又は前記拡散凹凸パターン全体の１／２０〜１／２の割合で形成することを特徴とする請求項２のディスプレイ用光学シートの製造方法。
6. 前記集光シートの凹凸パターンを形成する工程では、他の凸部の高さを１としたときに１．５倍まで背の高い背高凸部を、前記凹凸パターン全体の１／２０〜１／２の割合で形成すると共に、前記光拡散シートの半球パターン又は拡散凹凸パターンを形成する工程では、他の半球部又は他の粒子の高さを１としたときに１．５倍まで背の高い背高半球部又は背高粒子を、前記半球パターン全体の１／２０〜１／２の割合で形成することを特徴とする請求項３のディスプレイ用光学シートの製造方法。
7. シートの平面サイズが製品サイズ以上であると共に、表面に凹凸パターンが形成された集光シートを形成する集光シート形成工程と、
   シートの平面サイズが製品サイズ以上である光拡散シートの裏面全面に接着剤を塗布して接着層を形成する接着剤塗布工程と、
   前記集光シートの凹凸パターンが形成された表面と前記光拡散シートの接着層面とを、前記凹凸パターンの凸部先端の前記接着層への接着埋没量が前記凸部高さ全長の１／３以下になるように積層して積層体を形成する積層工程と、
   前記積層体の接着層を硬化して前記集光シートと前記光拡散シートとを全面接着する硬化工程と、
   前記積層体を製品サイズに裁断する裁断工程と、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。
8. シートの平面サイズが製品サイズ以上であると共に、表面に半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された光拡散シートを形成する光拡散シート形成工程と、
   シートの平面サイズが製品サイズ以上である集光シートの裏面全面に接着剤を塗布して接着層を形成する接着剤塗布工程と、
   前記光拡散シートの半球パターン又は拡散凹凸パターンが形成された表面と前記集光シートの接着層面とを、前記半球パターンの半球部先端又は前記拡散凹凸パターンの粒子先端の前記接着層への接着埋没量が前記半球部又は前記粒子の高さ全長の１／３以下になるように積層して積層体を形成する積層工程と、
   前記積層体の接着層を硬化して前記集光シートと前記光拡散シートとを全面接着する硬化工程と、
   前記積層体を製品サイズに裁断する裁断工程と、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。
9. 前記接着剤塗布工程と前記積層工程との間に、前記接着層の粘度調整を行う粘度調整工程を備えたことを特徴とする請求項７又は８のディスプレイ用光学シートの製造方法。
10. 前記接着剤塗布工程では、前記凹凸パターンの凸部高さに応じて、前記接着埋没量が確保されるように前記接着層の塗布厚みを調整することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１のディスプレイ用光学シートの製造方法。
11. シートの平面サイズが製品サイズ以上であると共に、表面に凹凸パターンが硬化性樹脂によって形成された集光シートの前記凹凸パターン面を半硬化状態で形成する集光シート形成工程と、
    シートの平面サイズが製品サイズ以上である光拡散シートの裏面に表面改質処理を施す表面改質処理工程と、
    前記集光シートの凹凸パターンが形成された表面と表面改質処理を施した光拡散シートの裏面とを、前記凹凸パターンの凸部先端の前記光拡散シート裏面への埋没量が前記凸部高さ全長の１／３以下になるように積層して積層体を形成する積層工程と、
    前記集光シートを完全硬化状態になるように硬化して前記集光シートと前記光拡散シートとを全面接着する硬化工程と、
    前記積層体を製品サイズに裁断する裁断工程と、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。
12. シートの平面サイズが製品サイズ以上であると共に、表面に半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが硬化性樹脂によって形成された光拡散シートの前記半球パターン面又は拡散凹凸パターン面を半硬化状態で形成する光拡散シート形成工程と、
    シートの平面サイズが製品サイズ以上である集光シートの裏面に表面改質処理を施す表面改質処理工程と、
    前記光拡散シートの半球パターン又は拡散凹凸パターンが形成された表面と表面改質処理を施した集光シートの裏面とを、前記半球パターンの半球部先端又は前記拡散凹凸パターンの粒子先端の前記集光シート裏面への接着埋没量が前記半球部高さ全長の１／３以下になるように積層して積層体を形成する積層工程と、
    前記集光シートを完全硬化状態になるように硬化して前記集光シートと前記光拡散シートとを全面接着する硬化工程と、
    前記積層体を製品サイズに裁断する裁断工程と、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。
13. 前記表面改質処理は、易接着処理、プラズマ処理、ＵＶ照射処理、コロナ処理の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１１又は１２のディスプレイ用光学シートの製造方法。
14. 前記集光シートの凹凸パターンは、該集光シートの全面に錐体構造を縦横に等ピッチで格子状に配列したパターンであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１のディスプレイ用光学シートの製造方法。
15. 前記錐体構造の凹凸パターンにおいて、凸部の上端に平坦面が形成されていることを特徴とする請求項１４のディスプレイ用光学シートの製造方法。
16. 集光シートの凹凸パターンが形成された表面と、光拡散シートの平坦な裏面とが全面接着されていると共に、前記凹凸パターンの凸部先端の接着埋没量が前記凸部高さ全長の１／３以下になるように形成されて成ることを特徴とするディスプレイ用光学シート。
17. 光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と、集光シートの平坦な裏面とが全面接着されていると共に、前記半球パターンの半球部先端又は前記拡散凹凸パターンの粒子先端の接着埋没量が前記半球部の高さ全長の１／３以下になるように形成されて成ることを特徴とするディスプレイ用光学シート。
18. 集光シートの凹凸パターンが形成された表面と光拡散シートの平坦な裏面、及び前記光拡散シートの半球パターン又はバインダーと粒子による拡散凹凸パターンが形成された表面と前記集光シートの平坦な裏面、及び前記集光シートの凹凸パターンが形成された表面と前記集光シートの平坦な裏面、及び前記光拡散シートの半球パターン又は拡散凹凸パターンが形成された表面と前記光拡散シートの平坦な裏面、とのいずれか１の関係で前記集光シートと前記光拡散シートとを３シート以上全面接着されていると共に、前記凹凸パターンの凸部先端の接着埋没量が前記凸部高さ全長の１／３以下になるように形成され、前記半球パターンの半球部先端又は前記拡散凹凸パターンの粒子先端の接着埋没量が前記半球部又は前記粒子の高さ全長の１／３以下になるように形成されて成ることを特徴とするディスプレイ用光学シート。

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