JP2021051221A - 光学シート及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】光学機能フィルムから生じ得る異物が映像表示装置の内部等で不所望に拡散することを抑制できる光学シートを提供する。【解決手段】光学シート1は、互いに異なる二種以上の光学要素部が一方向に沿って配列される光学機能層11を有する光学機能フィルム10と、保護層21と粘着層22とを有し、光学機能フィルムの一対の主面に粘着層22を介して剥離自在に設けられる保護フィルム20と、を備える。保護フィルム20は、光学機能フィルム10の周縁の少なくとも一部から外側に張り出し、光学機能フィルム10の周縁の少なくとも一部から張り出す保護フィルムの一部には、粘着層22の一部が含まれる。【選択図】図1

Description

本発明は、光学機能フィルムと保護フィルムとを備える光学シート及びその製造方法に関する。
液晶表示装置等の映像表示装置に設置され、映像表示装置が形成する映像光に光学的作用を付与する光学機能フィルムが従来から知られている。
液晶表示装置に設置される前の光学機能フィルムには通常、保護フィルムが貼り合わされており、このような保護フィルムは、例えば流通時や保管時における衝撃や汚れ等から光学機能フィルムを保護する。一般に保護フィルムは、光学機能フィルムに易剥離性の粘着層を介して剥離自在に貼り合わされており、光学機能フィルムを液晶表示装置に設置する際に取り除かれるようになっている。
特許文献1には、光学機能フィルムとしてのルーバーフィルムと、これを保護する保護フィルムとを備える光学シートが開示されている。ルーバーフィルムは、光吸収部と光透過部とを交互に配列する光学機能層と、光学機能層を支持する基材層と、基材層の光学機能層側とは反対側の面に設けられる保護層とを含む多層構造になっている。一方で、保護フィルムは保護層と粘着層とを有し、粘着層を介して光学機能フィルム上に設けられる。
特許文献1の光学シートは、光学機能層、基材層及び保護層を含む多層構造のルーバーフィルム部分と、保護層と粘着層とを含む保護フィルム部分とを積層した積層シートから抜き金型等によって所定の大きさに切り出される。
上記のような切り出しの際には、ルーバーフィルム部分が多層であり、且つ光学機能層は互いに異なる材料からなる光吸収部と光透過部とを含むことに起因し、ルーバーフィルムの端面を平滑に切断することが困難となることがある。特許文献1の技術では切断手法を工夫することでルーバーフィルムの端面の平滑化を図っている。
特開2013−76828号公報
上述したようにルーバーフィルムの端面を平滑に切断することは難しい。当該端面が平滑に形成されていない場合には、端面の一部が引きちぎられて穴が生じていたり、いまにも脱落しそうな剥がれ部分が生じていたりする。このような穴や剥がれ部分は、ルーバーフィルムに刃物(抜き金型等)から部分的に大きい圧力がかかることに起因して生じ得る。穴や剥がれ部分は、ルーバーフィルムの外観を損なわせる。
一方で、上記剥がれ部分は、ルーバーフィルムの映像表示装置への設置作業中や、設置後に脱落することも考えられる。このような脱落が生じた場合には、剥がれ部分が映像表示装置における異物となり、これが性能に悪影響を及ぼすことも考えられる。
本発明は上記実情を鑑みてなされたものであり、光学機能フィルムから生じ得る異物が映像表示装置の内部等で不所望に拡散することを抑制できる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。
本発明にかかる光学シートは、互いに異なる二種以上の光学要素部が一方向に沿って配列される光学機能層を有する光学機能フィルムと、保護層と粘着層とを有し、前記光学機能フィルムの一対の主面のうちの少なくとも一方に前記粘着層を介して剥離自在に設けられる保護フィルムと、を備え、前記保護フィルムは、前記光学機能フィルムの周縁の少なくとも一部から外側に張り出し、前記光学機能フィルムの周縁の少なくとも一部から張り出す前記保護フィルムの一部に、前記粘着層の一部が含まれる、光学シートである。
前記保護フィルムは、前記光学機能フィルムの周縁の全域から外側に張り出してもよい。
前記保護フィルムは一対でなり、前記光学機能フィルムの前記一対の主面のそれぞれに設けられ、一対の前記保護フィルムのうちの一方の保護フィルムの周縁と、他方の保護フィルムの周縁とが剥離自在に接合されてもよい。
この場合、前記一方の保護フィルムの周縁は、前記他方の保護フィルムの周縁から外側に張り出してもよい。
また、前記保護フィルムは、前記光学機能フィルムの周縁から1mm以上100mmの範囲で張り出してもよい。
また、前記光学機能フィルムの厚みが、0.2mm以上0.6mm以下でもよい。
また、前記保護フィルムのヤング率は、20MPa以上110MPa以下でもよい。
また、前記保護フィルムの曲げ剛性は、1000MPa・m以上2000MPa・m以下でもよい。
前記光学機能フィルムはルーバーフィルムであり、前記光学要素部には、互いに交互に配列される光吸収部と光透過部が含まれもよい。
この場合、前記光吸収部は、ベース樹脂と、前記ベース樹脂に保持される光吸収粒子とを含んでもよい。
また、前記光学機能フィルムは、基材と、前記光学機能層とをこの順に積層してなるものでもよい。
また、前記光学機能フィルムは、第1基材と、反射型偏光層と、接着層と、前記光学機能層と、第2基材とをこの順に積層してなるものでもよい。
また、前記光学要素部はそれぞれ、前記一方向とは異なる方向に直線状に延びており、前記光学機能フィルムは、互いに平行な一対の第1辺と互いに平行な一対の第2辺とで矩形状をなし、前記異なる方向は、前記第1辺及び前記第2辺のそれぞれに対して非平行となってもよい。
また、本発明にかかる光学シートの製造方法は、
互いに異なる二種以上の光学要素部が一方向に沿って配列される光学機能層を有する光学機能フィルムを準備する工程と、
保護層と粘着層とを有する保護フィルムを準備する工程と、
前記光学機能フィルムの一対の主面のうちの少なくとも一方に、前記粘着層を介して剥離自在になるように前記保護フィルムを貼り合わせる工程と、を備え、
前記保護フィルムは、前記光学機能フィルムの周縁の少なくとも一部から外側に張り出すように貼り合わされ、
前記光学機能フィルムの周縁の少なくとも一部から張り出す前記保護フィルムの一部に、前記粘着層の一部が含まれるようにする、光学シートの製造方法である。
前記光学機能フィルムを準備する工程では、前記光学機能層を含む積層シートから前記光学機能フィルムが矩形状に切り出されることにより準備され、
前記光学要素部はそれぞれ、前記一方向とは異なる方向に直線状に延びており、
前記光学機能フィルムは、互いに平行な一対の第1辺と互いに平行な一対の第2辺とで矩形状をなし、前記異なる方向が、前記第1辺及び前記第2辺のそれぞれに対して非平行となるように前記積層シートから切り出されてもよい。
また、本発明にかかる光学シートの製造方法は、
互いに異なる二種以上の光学要素部が一方向に沿って配列される光学機能層と、初期保護層とを積層する積層シートを作製する工程と、
前記積層シートから前記光学機能層と前記初期保護層とを有する光学機能フィルムを切り出す工程と、
保護層と粘着層とを有する保護フィルムを準備する工程と、
前記初期保護層を取り除いた後、前記光学機能フィルムの一対の主面のうちの少なくとも一方に、前記粘着層を介して剥離自在になるように前記保護フィルムを貼り合わされる工程と、を備え、
前記保護フィルムは、前記光学機能フィルムの周縁の少なくとも一部から外側に張り出すように貼り合わされ、
前記光学機能フィルムの周縁の少なくとも一部から張り出す前記保護フィルムの一部には、前記粘着層の一部が位置するようにする、光学シートの製造方法である。
本発明によれば、光学機能フィルムから生じ得る異物が映像表示装置の内部等で不所望に拡散することを抑制できる。
本発明の一実施の形態にかかる光学シートの層構成を示す概略的な断面図である。 図1に示す光学シートの平面図であり、図1の矢印IIの方向で光学シートを見た図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一例を説明する図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一例を説明する図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一例を説明する図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一例を説明する図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一例を説明する図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一例を説明する図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一例を説明する図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一例を説明する図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一例を説明する図である。 図1に示す光学シートの光学機能フィルムを備える液晶表示装置を概略的に示す図である。 図1に示す光学シートの一変形例を示す図である。 図1に示す光学シートの一変形例を示す図である。 図1に示す光学シートの一変形例を示す図である。 図1に示す光学シートの一変形例を示す図である。 図1に示す光学シートの一変形例を示す図である。 図1に示す光学シートの一変形例を示す図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一変形例を説明する図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一変形例を説明する図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一変形例を説明する図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一変形例を説明する図である。 図1に示す光学シートの製造方法の一変形例を説明する図である。
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態にかかる光学シート1及びその製造方法について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
また、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「光学シート」は板やフィルムと呼ばれ得るような部材をも含む概念であり、したがって、「光学シート」は、「光学フィルム」等と呼ばれる部材と、呼称の違いのみにおいて区別され得ない。
また、「シート面(板面、フィルム面)」とは、対象となるシート状(板状、フィルム状)の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材(板状部材、フィルム状部材)の平面方向と一致する面のことを指す。また、シート面の法線とは、シート面に直交する線を意味し、法線に平行な方向のことを法線方向と呼ぶ。
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
<光学シート>
図1は、本実施の形態にかかる光学シート1の層構成を示す概略的な断面図であり、図2は光学シート1の平面図であって、図1の矢印IIの方向で光学シート1を見た図である。図1及び図2に示す本実施の形態にかかる光学シート1は、互いに異なる二種以上の光学要素部が一方向に沿って配列される光学機能層11を有する光学機能フィルム10と、保護層21と粘着層22とを有し光学機能フィルム10の一対の主面のうちの少なくともいずれか(本例では、両方)に粘着層22を介して剥離自在に設けられる一対の保護フィルム20と、を備えている。
以下においては、光学機能フィルム10の一対の主面のうちの一方(図1の上側)の主面上に設けられた保護フィルム20のことを第1保護フィルム20Aと呼び、第1保護フィルム20Aの保護層21と粘着層22は、それぞれ第1保護層21A、第1粘着層22Aと呼ぶ。また、光学機能フィルム10の一対の主面のうちの他方(下側)の主面上に設けられた保護フィルム20は第2保護フィルム20Bと呼び、第2保護フィルム20Bの保護層21と粘着層22は、それぞれ第2保護層21B、第2粘着層22Bと呼ぶ。
光学機能フィルム10は、本実施の形態においてルーバーフィルムであり、光学機能フィルム10のフィルム面に沿って交互に配列される互い異なる光学要素部としての光吸収部11aおよび光透過部11bを有するフィルム状の光学機能層11と、光学機能層11の一対の主面のうちの一方の主面上に設けられた基材12と、を有している。基材12の外側の主面は光学機能フィルム10の主面を構成しており、上述の第1保護フィルム20Aは、基材12の外側の主面が形成する光学機能フィルム10の主面上に設けられている。なお、本実施の形態における光学機能フィルム10は、光学機能層11と基材12との2層構造であるが、さらに機能層が追加されてもよい。
光学機能層11において、光吸収部11aおよび光透過部11bは図2に示す第1方向D1で交互に配列され、第1方向D1と直交する第2方向D2で直線状に延びている。ここで、図2の破線で示すように光学機能フィルム10は、互いに平行な一対の第1辺10aと、互いに平行な一対の第2辺10bとで矩形状をなすが、上記第2方向D2は、第1辺10a及び第2辺10bのそれぞれに対して非平行となる。
光学機能フィルム10が例えば液晶表示装置に組み込まれる場合、矩形の液晶パネルと平行になるように矩形の光学機能フィルム10が配置される。このとき、光吸収部11aおよび光透過部11bが直線状に延びる方向である第2方向D2が、第1辺10a及び第2辺10bのそれぞれに対して平行であると、画素配列との関係によるモアレの発生が懸念される。そのため、本実施の形態では光吸収部11aおよび光透過部11bに所謂バイアスが付されている。ただし、第2方向D2は第1辺10a及び第2辺10bのいずれかに平行であっても構わない。
光吸収部11aは光を吸収する部分であり、本実施の形態では例えば黒色フィラーをベース樹脂、言い換えるとバインダー樹脂に含有させた、詳細には分散させたものを含んでいる。なお、光吸収部11aは、光吸収粒子をベース樹脂、言い換えるとバインダー樹脂中に含んだものでもよい。この場合、光吸収粒子としては、カーボンブラックを含有したアクリルビーズを例示できる。なお、バインダー樹脂に黒色フィラー又は光吸収粒子が含有される場合には、黒色フィラー又は光吸収粒子はバインダー樹脂と架橋結合していない。
光吸収部11aの断面形状は、要求される機能に応じて種々の形状を採用することができ、本実施の形態では、図1に示すように光吸収部11aの断面形状が光の出光側へ先細りとなる台形形状となっている。一方、光透過部11bの断面形状は、光の入光側へ先細りとなる台形形状となる。ただし、光吸収部11a及び光透過部11bの断面形状は特に限られるものではなく、矩形状であってもよい。
光吸収部11aにおけるベース樹脂を構成する材料は特に限定されないが、硬化型樹脂であることが好ましい。具体的には例えば、紫外線若しくは電子線により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂と溶剤乾燥型樹脂(塗工時に固形分を調整するために添加した溶剤を乾燥させるだけで、被膜となるような樹脂)との混合物、又は、熱硬化型樹脂等が挙げられる。光吸収部11aにおけるベース樹脂の屈折率は1.47以上1.65以下であることが好ましく、1.49以上1.57以下であることがより好ましい。ベース樹脂の屈折率が高いと光吸収部11aが割れ易くなるため、屈折率は1.57以下が良い。
一方で、光透過部11bは光を透過させる部分であり、例えば可視光透過性の樹脂からなる。光透過部11bの材料は特に限定されないが、硬化型樹脂であることが好ましい。具体的には例えば、紫外線若しくは電子線により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂と溶剤乾燥型樹脂(塗工時に固形分を調整するために添加した溶剤を乾燥させるだけで、被膜となるような樹脂)との混合物、又は、熱硬化型樹脂等が挙げられる。
光透過部11bの屈折率は1.47以上1.65以下であることが好ましく、1.49以上1.57以下であることがより好ましい。屈折率が高いと光透過部11bが割れ易くなるため、屈折率は1.57以下が良い。また、光透過部11bの屈折率は、上記光吸収部11aのベース樹脂の屈折率よりも高い又は同一であることが望ましい。光透過部11bの屈折率が光吸収部11aのベース樹脂の屈折率よりも高い場合には、光透過部11bから光吸収部11aに向かう光の全反射を利用した光学設計が可能となり、例えば光の利用効率を高めることができる。また、光透過部11bの屈折率が光吸収部11aのベース樹脂の屈折率と同一の場合、光の全反射や屈折が起きないため、例えば表示装置の表面から光学機能フィルム10までの距離が離れたとしても、透過光と全反射光、屈折光の2重像の発生を防止することが可能となる。
また、光学機能層11における光吸収部11aおよび光透過部11bの配列のピッチは特に限定されないが、ルーバーフィルムの機能を効果的に発揮する観点から、15μm以上100μm以下であることが好ましく、30μm以上100μm以下であることがより好ましい。また、光吸収部11aの高さ(厚み)は60μm以上150μm以下であることが好ましく、60μm以上150μm以下であることがより好ましい。また、光学機能層11には、光透過部11bと一体であって各光透過部11bをまとめて支持するように各光透過部11bと連結するフィルム状のランド部11cが含まれる。ランド部11cの厚みは、10μm以上50μm以下であることが好ましい。
基材12は、樹脂やガラス等からなる光透過性を有する透明基材であり、例えばトリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリオリフィン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリアミドを主成分とするフィルム、ガラスなどから構成される。基材12の厚みは、例えば60μm以上250μm以下である。また基材12の屈折率は例えば1.46以上1.67以下である。なお、主成分とは、ある物質を構成する複数の成分のうちの物質全体に対して50%以上の割合で含まれる成分又は最も多く含まれる成分のことを意味する。
次いで第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bは流通時や保管時における衝撃や汚れ等から光学機能フィルム10を保護するために設けられるものであって、光学機能フィルム10を例えば液晶表示装置に設置する際には取り除かれるものである。図1及び図2に示すように、本実施の形態における第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bは、それぞれ光学機能フィルム10の周縁の全域から外側に張り出している。第1保護フィルム20Aにおいて、第1粘着層22Aは第1保護層21Aの主面の全域に設けられており、第2保護フィルム20Bにおいても、第2粘着層22Bは第2保護層21Bの主面の全域に設けられている。したがって、光学機能フィルム10の周縁から張り出す第1保護フィルム20Aの一部には、第1粘着層22Aの一部が含まれており、光学機能フィルム10の周縁から張り出す第2保護フィルム20Bの一部には、第2粘着層22Bの一部が含まれている。
第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bが光学機能フィルム10の周縁の全域から外側に張り出し且つ光学機能フィルム10を両主面側から覆うように設けられる場合には、光学機能フィルム10を効果的に保護できるようになる。とりわけ本実施の形態では、図1に示すように第1保護フィルム20Aの周縁と第2保護フィルム20Bの周縁とが剥離自在に接合されることで、保護機能の信頼性を一層向上させている。ただし、第1保護フィルム20Aの周縁と第2保護フィルム20Bの周縁とは分離していてもよい。
図1においては、光学機能フィルム10に対する第1保護フィルム20Aのフィルム面に平行な方向での張り出し量Tが示されている。本実施の形態では例えば光学機能フィルム10の厚みを0.2mm以上0.6mm以下とすることを想定しているが、この場合、上記張り出し量Tは、1mm以上100mmであることが好ましく、1mm以上10mm以下であることがより好ましい。この場合、光学機能フィルム10の周縁の面の全域又は大部分を第1保護フィルム20Aで覆うことができるからである。上記張り出し量Tの好ましい寸法範囲は光学機能フィルム10の周縁の全域で共通に好ましいため、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bは、光学機能フィルム10の周縁の一部又は全域から1mm以上100mm、特に1mm以上10mm以下の範囲で張り出すように設けられるのが良い。ただし、張り出し量Tは1mm未満にしてもよいし、100mmよりも大きくしてもよい。
また第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bのヤング率は、20MPa以上110MPa以下であることが好ましく、曲げ剛性で言うと、1000MPa・m以上2000MPa・m以下であることが好ましい。このような範囲であると、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bが柔軟となり、光学機能フィルム10の周縁の面を覆い易くなる。
第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bにおける第1保護層21A及び第2保護層21Bを形成する材料は特に限られるものではないが、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bの柔軟性を考慮すると、比較的柔らかい材料であるポリエチレン、ポリプロピレン等を主成分として含むフィルム等であることが好ましい。
一方、第1粘着層22A及び第2粘着層22Bを形成する材料も特に限られるものではないが、例えば、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ゴム系粘着剤等から形成されてもよい。第1粘着層22A及び第2粘着層22Bの粘着力は、0.05N/25mm以上0.2N/25mm以下であることが好ましい。
また、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bの厚みはそれぞれ、25μm以上150μm以下であることが好ましい。第1保護層21A及び第2保護層21Bの厚みはそれぞれ、20μm以上100μm以下であることが好ましい。また、第1粘着層22A及び第2粘着層22Bの厚みはそれぞれ、5μm以上50μm以下であることが好ましい。
<光学シートの製造方法>
次に、上述した光学シート1の製造方法の一例について図3A〜3D、図4A〜4B、図5A〜5Cを用いて説明する。
ここで説明する例では、最初に光学機能層11と基材12とを含む積層シート100が作製される。この際、まず、図3Aに示すように基材12上に光透過部材料層11bRが設けられる。光透過部材料層11bRは、硬化前の例えば硬化性樹脂から形成されており、ロールで搬送されている基材12に連続的に塗工されてもよい。
次いで、図3Bに示すように、光吸収部11aを充填するための凹部14を光透過部材料層11bRに金型によって形成する。このような成型は、ロール金型で行われてもよい。そして、光透過部材料層11bRが硬化されることで隣り合う凹部14の間に光透過部11bが形成される。
次いで、図3Cに示すように、凹部14を埋め且つ複数の光透過部11bに跨がるように光吸収部材料層11aRが設けられる。光吸収部材料層11aRは、硬化前の例えば硬化性樹脂をベース樹脂として含むとともに、黒色フィラーを含む材料から形成されている。
次いで、図3Dに示すように、凹部14内に光吸収部材料層11aRが充填され且つ余分な光吸収部材料層11aRが除去されるように、光吸収部材料層11aRがスキージ等によって掻き取られる。そして、光吸収部材料層11aRが硬化されることで光吸収部11aが形成される。これにより、光学機能層11と基材12とを含む積層シート100が作製される。
次いで、積層シート100は図4Aに示すようにロール状に巻き取られ、巻回し体とされる。ここで、光吸収部11a及び光透過部11bの長手方向は、積層シート100の長手方向と一致しており、つまり巻き取り方向と一致する。
次いで、図4Bに示すように、積層シート100を繰り出して、抜き金型200により矩形状の光学機能フィルム10が切り出される。ここで、光学機能フィルム10は、互いに平行な一対の第1辺10aと互いに平行な一対の第2辺10bとで矩形状をなすが、光学機能フィルム10は、その光吸収部11a及び光透過部11bの長手方向つまり第2方向D2が第1辺10a及び第2辺10bのそれぞれに対して非平行となるように積層シート100から切り出される。このような切り出しを行うために、矩形状の刃を有する抜き金型200は、積層シート100の長手方向と非平行となるように位置づけられて操作される。
以上のようにして、図5Aに示すように光学機能フィルム10が形成されて準備される。そして図5Bに示すように、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bも準備され、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bは、光学機能フィルム10の両主面に貼り合わされる。そして図5Cに示すように、光学機能フィルム10の周縁の少なくとも一部から外側に張り出すように第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bが貼り合わされ、光学機能フィルム10の周縁の少なくとも一部から張り出す第1保護フィルム20Aの一部に第1粘着層22Aの一部が含まれ、第2保護フィルム20Bの一部に第2粘着層22Bの一部が含まれる光学シート1が作製される。
<光学シート1の使用例>
ここで光学シート1の使用例について説明しておく。図6は光学シート1から第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bを取り除いた光学機能フィルム10を備える液晶表示装置を概略的に示す図である。光学機能フィルム10を液晶表示装置に組み込む際には、工場等で光学シート1から第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bを取り除いた後、光学機能フィルム10が液晶表示装置に組み込まれる。なお、図6に示す液晶表示装置は、光源2と、プリズムシート3と、反射型偏光分離シート30と、光学機能フィルム10と、液晶パネル50と、視認性調整シート60と、をこの順で備えている。
<作用効果>
以上に説明した本実施の形態にかかる光学シート1は、互いに異なる二種以上の光学要素部(11a、11b)が一方向に沿って配列される光学機能層11を有する光学機能フィルム10と、保護層21と粘着層22とを有し光学機能フィルム10の一対の主面のうちの少なくとも一方に粘着層22を介して剥離自在に設けられる保護フィルム20と、を備え、保護フィルム20は、光学機能フィルム10の周縁の少なくとも一部から外側に張り出し、光学機能フィルム10の周縁の少なくとも一部から張り出す保護フィルム20の一部に、粘着層22の一部が含まれる。
このような構成では、光学機能フィルム10の周縁の面(端面)に存在する光学機能フィルム10からの脱落により異物となり得る部分又は異物が、保護フィルム20における光学機能フィルム10から張り出した部分で特に粘着層22により保持されて脱落し難くなる。また光学機能フィルム10から保護フィルム20を取り除く際に、光学機能フィルム10の周縁の面に存在する異物となり得る部分又は異物が同張り出した部分における粘着層22に付着し易くなる。これにより、光学機能フィルム10から生じ得る異物が映像表示装置の内部等で不所望に拡散することを抑制できる。つまり、図6に示したように光学機能フィルム10が液晶表示装置等に組み込まれた後等において、光学機能フィルム10から生じ得る異物が液晶表示装置の内部等において拡散することを抑制でき、これにより液晶表示装置等の品質に影響が生じることを回避できる。
なお、上記異物となり得る部分又は異物は、図4Bに示したような光学機能フィルム10の切り出しの際に生じ易くなる。
また本実施の形態では、保護フィルム20が、光学機能フィルム10の周縁の全域から外側に張り出す。これにより、保護フィルム20の異物拡散抑制機能の信頼性を向上できる。
また、保護フィルム20は第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bとの一対でなり、光学機能フィルム10の一対の主面のそれぞれに設けられる。そして第1保護フィルム20Aの周縁と、第2保護フィルム20Bの周縁とが剥離自在に接合されている。これにより、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bの異物拡散抑制機能の信頼性を向上できるとともに、衝撃や汚れ等からの保護機能の信頼性も効果的に向上できる。
また、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bは、光学機能フィルム10の周縁から1mm以上100mm(好適には、1mm以上10mm以下)の範囲で張り出す。これにより、過剰に保護フィルムが大きくなることによる取り扱い性の低下を回避しつつ、光学機能フィルム10の周縁を第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bによって十分な範囲で覆うことができる。
また、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bのヤング率は、20MPa以上110MPa以下であることが好ましい。また、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bの曲げ剛性が、1000MPa・m以上2000MPa・m以下であることが好ましい。この場合、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bが適度に柔軟となって、光学機能フィルム10の周縁を第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bによって覆い易くなる。
また特に本実施の形態では、光学機能フィルム10がルーバーフィルムであり、互いに交互に配列される光吸収部11aと光透過部11bが含まれ、さらに光吸収部11aは光吸収粒子を含む。一般にルーバーフィルムでは光透過部が光吸収部よりも屈折率が高く、これに応じて光透過部が光吸収部よりも堅くなって、切り出し時に異物となり得る部分が生じ易くなる。さらに光吸収部が光吸収粒子を含む場合、切り出し時に光吸収部から異物となり得る部分が生じ易くなる。そのため本実施の形態にかかる光学シート1によれば、光学機能フィルムに面一で保護フィルムが貼り合わされるものを使用した場合よりも、光学機能フィルムの組み込み先となる装置の良品率を顕著に高めることができ、製造現場に大きいメリットを提供できる。
<変形例>
以下、上述の実施の形態の各種変形例について説明する。
図7に示す変形例1では、光学機能フィルム10の層構成が上述の実施の形態と異なる。すなわち、変形例1にかかる光学機能フィルム10は、裏面側基材16(第1基材に対応)と、反射型偏光層17と、接着層18と、上述実施の形態と同様の光学機能層11及び基材12(第2基材に対応)と、をこの順に積層してなる。第1保護フィルム20Aは、基材12を覆い、第2保護フィルム20Bは裏面側基材16を覆っている。
光学機能フィルム10を構成する層が多くなる程、切り出し時に光学機能フィルム10の端面に異物となり得る部分が生じ易くなる。したがって、本変形例1では、光学機能フィルム10から生じ得る異物が液晶表示装置等において拡散することを有効に抑制できる。
図8に示す変形例2では、光学機能フィルム10の層構成が上述の実施の形態と異なる。すなわち、変形例2にかかる光学機能フィルム10は、光学機能フィルム10の片側だけに保護フィルム20を有する。保護フィルム20は光学機能フィルム10の周縁から垂れ下がるように設けられ、保護フィルム20の粘着層22は光学機能フィルム10の周縁に貼り付いてない。
変形例2においても、光学機能フィルム10の周縁の面(端面)に存在する光学機能フィルム10からの脱落により異物となり得る部分又は異物が、保護フィルム20によって脱落し難くなる。また、保護フィルム20を取り除く際に、光学機能フィルム10の周縁の面に存在する異物となり得る部分又は異物が同張り出した部分における粘着層22に付着し易くなる。これにより、光学機能フィルム10から生じ得る異物が映像表示装置の内部等で不所望に拡散することを抑制できる。
図9に示す変形例3にかかる光学機能フィルム10は、変形例2と同様に光学機能フィルム10の片側だけに保護フィルム20を有する。しかし、保護フィルム20は光学機能フィルム10の周縁に貼り付いている。
このような変形例3によれば、異物拡散抑制効果は高めることができる。
図10に示す変形例4では、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bの形態が上述の実施の形態と異なる。すなわち、変形例4では、第1保護フィルム20Aの周縁が、第2保護フィルム20Bの周縁から外側に張り出している。第1保護フィルム20Aは、第2保護フィルム20Bに対して1mm以上張り出すのがよい。
変形例4では、互いに接合された第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bの剥離が容易なる。
図11に示す変形例5は、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bの形態が上述の実施の形態と異なる。すなわち、変形例5では、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bが、光学機能フィルム10の一部(2辺)のみから張り出している。
図12に示す変形例6では、光学機能フィルム10がルーバーフィルムではなく、所謂、視野角拡大フィルムになっている。図示の視野角拡大フィルムとしての光学機能フィルム10では、光学機能層11が高屈折率層11Hと低屈折率層11Lとでなり、高屈折率層11Hと低屈折率層11Lとの界面が凹凸形状になっている。高屈折率層11Hの低屈折率層11L側とは反対側の面には接着層19を介して基材12が設けられている。
高屈折率層11Hと低屈折率層11Lとでなる層では、一方が他方よりも堅くなって切り出し時に異物となり得る部分が生じ易くなる。変形例6では、第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bによって効果的に異物の拡散を抑制できる。なお、光学機能フィルム10はルーバーフィルム及び視野角拡大フィルム以外のものであってもよい。
次に、図13A〜図13Eを用いて上述実施の形態にかかる製造方法の変形例を説明する。
図13Aには、第1初期保護層24と、光学機能層11と、基材12と、第2初期保護層25とをこの順で積層する積層シート110が示されている。この変形例では、まず、図13B及び図13Cに示すように、抜き金型200により初期保護層付きの光学機能フィルム10が切り出される。
次いで、図13Dに示すように、第1初期保護層24及び第2初期保護層25が光学機能フィルム10から取り除かれる。そして、図13Eに示すように第1保護フィルム20A及び第2保護フィルム20Bが準備され、光学機能フィルム10に貼り合わされる。なお、第1初期保護層24及び第2初期保護層25を光学機能フィルム10から取り除いた後においては、例えば光学機能フィルム10の検査工程等が行われてもよい。
次に、本発明の実施例とその比較例とを説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
(実施例)
実施例として、図1に示した層構成の光学シート1を作製した。
光学機能フィルム10における光学機能層11の光吸収部11aを形成する材料として、熱硬化型ウレタンアクリレート及び有機シリコーン樹脂を含むベース樹脂に、全体に対して5重量%となるようにカーボンブラックを含有させた材料(光吸収部材料層11aR)を用いた。
光透過部11bを形成する材料として、紫外線硬化型ウレタンアクリレート(光透過部材料層11bR)を用いた。
光学機能フィルム10における基材12を形成する材料として、厚み100μmのポリカーボネイトフィルム(AGC社製、カーボグラスフィルムC110)を用いた。
また、保護フィルム20を形成する材料として、ポリプロピレンの保護層21とアクリル系粘着剤からなる粘着層22とを有する厚み43μmの保護フィルム(スミロン社製、EC−7520)を用いた。
実施例では、まず、光学機能フィルム10と基材12とを積層した積層シート100を作製した。
積層シート100を作製する際には、まず、基材12上に設けた光透過部11bを形成するための紫外線硬化型ウレタンアクリレート(光透過部材料層11bR)に、ランド部11c(図1参照)が25μmとなるように凹部14をロール金型で形成した。凹部14の深さが102μm、つまり光吸収部11aの高さが102μmとなるように、ロール金型として、高さ102μmの凸部を有するものを用いた。凸部のピッチは、39μmに設定した。
次いで、凹部14内に、カーボンブラック含有の熱硬化型樹脂(光吸収部材料層11aR)を充填し、その後、余分な光吸収部材料層11aRが除去されるように、光吸収部材料層11aRをスキージ等によって掻き取った。そして、光吸収部材料層11aRを熱硬化させ、積層シート100を作製した。
そして積層シート100から、プレスカッターにより矩形状の光学機能フィルム10を切り出した。そして、光学機能フィルム10に保護フィルム20を貼り合わせた。保護フィルム20は、光学機能フィルム10の各辺に対して10mm張り出すようにした。
(比較例)
比較例としては、図1に示した層構成を有するが、保護フィルムが光学機能フィルムから張り出していない光学シートを作製した。
比較例は、実施例と同じ積層シート100を使用するが、切り出しの前に保護フィルムを積層シート100に貼り合わせた。そして、保護フィルム付きの積層シート100から、プレスカッターにより矩形状の光学機能フィルムを切り出した。したがって、保護フィルムと光学機能フィルムとは面一の状態になっている。
(評価)
実施例と比較例との評価として、保護フィルムを光学機能フィルムから取り除いた際に、光学機能フィルムの端面に存在する脱落により異物となり得る部分が、保護フィルムに付着するか又は光学機能フィルム側に残るかを検証した。
結果としては、実施例では、保護フィルム20を光学機能フィルム10から取り除いた際に、保護フィルム20に異物が付着していることが確認された。一方で、比較例では、光学機能フィルムから取り除かれた保護フィルムにおいて異物の存在は確認されず、光学機能フィルムの端面には脱落により異物となり得る部分が残っている状態が確認された。
以上の評価結果から、光学機能フィルム10から保護フィルム20を取り除く際には、光学機能フィルム10の周縁の面に存在する異物となり得る部分又は異物が同張り出した部分における粘着層22に付着し易くなることが確認された。これにより、本発明による異物拡散抑制効果が確認された。
1…光学シート
2…光源
3…プリズムシート
10…光学機能フィルム
10a…第1辺
10b…第2辺
11…光学機能層
11a…光吸収部
11aR…光吸収部材料層
11b…光透過部
11bR…光透過部材料層
11c…ランド部
12…基材
14…凹部
16…裏面側基材
17…反射型偏光層
18,19…接着層
20…保護フィルム
20A…第1保護フィルム
20B…第2保護フィルム
21…保護層
21A…第1保護層
21B…第2保護層
22…粘着層
22A…第1粘着層
22B…第2粘着層
30…反射型偏光分離シート
50…液晶パネル
60…視認性調整シート
100,110…積層シート
200…抜き金型

Claims (16)

  1. 互いに異なる二種以上の光学要素部が一方向に沿って配列される光学機能層を有する光学機能フィルムと、
    保護層と粘着層とを有し、前記光学機能フィルムの一対の主面のうちの少なくとも一方に前記粘着層を介して剥離自在に設けられる保護フィルムと、を備え、
    前記保護フィルムは、前記光学機能フィルムの周縁の少なくとも一部から外側に張り出し、
    前記光学機能フィルムの周縁の少なくとも一部から張り出す前記保護フィルムの一部に、前記粘着層の一部が含まれる、光学シート。
  2. 前記保護フィルムは、前記光学機能フィルムの周縁の全域から外側に張り出す、請求項1に記載の光学シート。
  3. 前記保護フィルムは一対でなり、前記光学機能フィルムの前記一対の主面のそれぞれに設けられ、
    一対の前記保護フィルムのうちの一方の保護フィルムの周縁と、他方の保護フィルムの周縁とが剥離自在に接合されている、請求項1又は2に記載の光学シート。
  4. 前記一方の保護フィルムの周縁は、前記他方の保護フィルムの周縁から外側に張り出している、請求項3に記載の光学シート。
  5. 前記保護フィルムは、前記光学機能フィルムの周縁から1mm以上100mmの範囲で張り出す、請求項1乃至4のいずれかに記載の光学シート。
  6. 前記光学機能フィルムの厚みが、0.2mm以上0.6mm以下である、請求項5に記載の光学シート。
  7. 前記保護フィルムのヤング率が、20MPa以上110MPa以下である、請求項1乃至6のいずれかに記載の光学シート。
  8. 前記保護フィルムの曲げ剛性が、1000MPa・m以上2000MPa・m以下である、請求項1乃至7のいずれかに記載の光学シート。
  9. 前記光学機能フィルムはルーバーフィルムであり、前記光学要素部には、互いに交互に配列される光吸収部と光透過部が含まれる、請求項1乃至8のいずれかに記載の光学シート。
  10. 前記光吸収部は、ベース樹脂と、前記ベース樹脂に保持される光吸収粒子とを含む、請求項9に記載の光学シート。
  11. 前記光学機能フィルムは、基材と、前記光学機能層とをこの順に積層してなる、請求項1乃至10のいずれかに記載の光学シート。
  12. 前記光学機能フィルムは、第1基材と、反射型偏光層と、接着層と、前記光学機能層と、第2基材とをこの順に積層してなる、請求項1乃至10のいずれかに記載の光学シート。
  13. 前記光学要素部はそれぞれ、前記一方向とは異なる方向に直線状に延びており、
    前記光学機能フィルムは、互いに平行な一対の第1辺と互いに平行な一対の第2辺とで矩形状をなし、前記異なる方向は、前記第1辺及び前記第2辺のそれぞれに対して非平行となる、請求項1乃至12のいずれかに記載の光学シート。
  14. 互いに異なる二種以上の光学要素部が一方向に沿って配列される光学機能層を有する光学機能フィルムを準備する工程と、
    保護層と粘着層とを有する保護フィルムを準備する工程と、
    前記光学機能フィルムの一対の主面のうちの少なくとも一方に、前記粘着層を介して剥離自在になるように前記保護フィルムを貼り合わせる工程と、を備え、
    前記保護フィルムは、前記光学機能フィルムの周縁の少なくとも一部から外側に張り出すように貼り合わされ、
    前記光学機能フィルムの周縁の少なくとも一部から張り出す前記保護フィルムの一部に、前記粘着層の一部が含まれるようにする、光学シートの製造方法。
  15. 前記光学機能フィルムを準備する工程では、前記光学機能層を含む積層シートから前記光学機能フィルムが矩形状に切り出されることにより準備され、
    前記光学要素部はそれぞれ、前記一方向とは異なる方向に直線状に延びており、
    前記光学機能フィルムは、互いに平行な一対の第1辺と互いに平行な一対の第2辺とで矩形状をなし、前記異なる方向が、前記第1辺及び前記第2辺のそれぞれに対して非平行となるように前記積層シートから切り出される、請求項14に記載の光学シートの製造方法。
  16. 互いに異なる二種以上の光学要素部が一方向に沿って配列される光学機能層と、初期保護層とを積層する積層シートを作製する工程と、
    前記積層シートから前記光学機能層と前記初期保護層とを有する光学機能フィルムを切り出す工程と、
    保護層と粘着層とを有する保護フィルムを準備する工程と、
    前記初期保護層を取り除いた後、前記光学機能フィルムの一対の主面のうちの少なくとも一方に、前記粘着層を介して剥離自在になるように前記保護フィルムを貼り合わされる工程と、を備え、
    前記保護フィルムは、前記光学機能フィルムの周縁の少なくとも一部から外側に張り出すように貼り合わされ、
    前記光学機能フィルムの周縁の少なくとも一部から張り出す前記保護フィルムの一部には、前記粘着層の一部が位置するようにする、光学シートの製造方法。
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