JP4478726B2 - シート積層体切出方法及びその切出装置、光学シート積層体、それを用いたバックライトユニット - Google Patents

Description

本発明は、複数の長尺シートを積層した長尺積層シートから、所定形状のシート積層体を切り出す切出方法及びそのシート積層体を切り出すための切出装置に係り、特に、複数枚の長尺の光学シートを積層した長尺積層シートから、液晶表示装置等のバックライトユニットに組み込む所定形状の光学シート積層体を切り出すのに好適なシート積層体切出方法およびその切出装置、光学シート積層体、該光学シート積層体を用いたバックライトユニットに関する。

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、携帯電話、ノート型コンピュータ、ＬＣＤモニタおよび液晶テレビなどにおいて利用されている。透過型のＬＣＤにはバックライトが必要であり、表示性能を向上させるためにバックライトユニットにはバックライト光を調節する複数枚の光学シートが組み込まれている。光学シートにはプリズム状構造化シート、拡散シートを始めとする様々なタイプのシートが、出力輝度、照明均一性、視野角改善のために用いられている。

図７は、従来の技術の液晶表示装置１００を示す斜視図である。液晶表示装置１００には透過型の液晶パネル１５１の背面側にバックライトユニット１５０が設けられている。

バックライトユニット１５０は、光源１５２と、導光板１５３と、反射板１５４と、光学シート積層体１１０とを備える。光源１５２は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）によって実現される。図７に示すバックライトユニット１５０は、エッジライト方式の照明装置であり、導光板１５３の一側面部に光源１５２が設けられ、導光板１５３の一方主面部に反射板１５４が設けられ、導光板１５３の他方主面部に光学シート積層体１１０が設けられて構成されている。光学シート積層体１１０は、複数の光学シート１１１ａ〜１１１ｄが積層されて構成される。例えば、光学シート１１１ａと１１１ｄは拡散シート、光学シート１１１ｂと１１１ｃはプリズムシートである。

この光学シート積層体１１０では、光源１５２から出射される照明光が、一側面から導光板１５３に入射され、導光板１５３の他方主面から出射されて、光学シート積層体１１０を経て液晶パネル１５１に照射される。光学シート積層体１１０は、導光板１５３の他方主面から出射される照明光を、拡散、集光させ、液晶パネル１５１の全体にわたって、均一に照明することができるようにするなど、所望の光学性能を発揮するように構成されている。

シート積層体１１０は、導光板１５３と液晶パネル１５１との間に複数枚の個別の光学シートが１枚ずつ積層されて構成されているが、複数枚の個別シートの取り扱いおよび組み立において、幾つかの問題が生じる。即ち、個別の光学シートは傷がつきやすく保護カバーが貼られており、組立時にはそれを除去する必要があり、時間がかかる。また、保護カバー除去時にシートに損傷を与える可能性がある。更には、複数枚の個別のシートを１枚毎に積層していくため、時間がかかると共に、シート間にゴミが入ったり、シートを損傷させる機会が増える等、スループットを低下させ、歩留まりを低下させる原因となる。更には、近年の液晶表示装置の大型化、高微細化に伴い、各種の光学シートに付着しているゴミ、異物などの低減が求められている。

これを解決する方法として、各光学シートの一部をゼロギャップ接合した光学シート積層体（例えば、特許文献１、２）が提案されている。これらは、光学シート間が接合されているためバックライトユニットへの組込時等の光学シート積層体のハンドリングは吸着移載装置等を用いている。
特表２００６−５１３４５２号公報（２００６年４月２０日公表） 特開２００７−１５５９４１号公報（２００７年６月２１日公開）

しかしながら、上記特許文献１、２に示された従来の方法では、光学シート積層体の一部に接合部を設ける必要があり、接合部が光学的特性に悪影響を与えないよう接合部は表示領域から離す必要がある。従って、光学シート積層体のサイズが大きくなってしまうという課題がある。

また、複数の光学シートの層間を接合しない場合、光学シートを積層した長尺積層シートから所定形状の光学シート積層体を切り出す際に、製造上の課題がある。

即ち、通常、光学シート積層体は、複数の長尺の光学シートを積層した長尺積層シートから、バックライトユニットに組み込む所定形状の光学シート積層体として切り出されることになる。この場合、長尺積層シートから所定形状の光学シート積層体を打ち抜いた後に、所定形状の光学シート積層体を取り出そうとすると、打ち抜いた光学シート積層体の姿勢を乱してしまうという課題を有している。例えば、長尺積層シートに対して、所定形状の光学シート積層体を打ち抜いた後、当該長尺積層シートから光学シート積層体のみを取り出すために、ナイフエッジにかけると、積層された各シートの間（層間）で、内外周差が発生して光学シート積層体の姿勢を乱してしまう。従って、このままの光学シート積層体はバックライトユニットに組み込むことができない。なお、長尺積層シートから所定形状の光学シート積層体を打ち抜いた後の残りの長尺シート部分を、説明の都合上の、以後、「抜きカス」という。

つまり、光学シート積層体が打ち抜かれてはいるが、未だ「抜きカス」部分と分離されていない状態の長尺積層シートを、ナイフエッジに巻き付けるとシートの内外周で巻き長さに差が発生するため、各層毎にその内外周差分のずれが搬送方向に発生し、上層の抜きカスが下層の打ち抜いた製品側に乗り上げる状態が発生する。それを回避するため、抜きカス側の材料間を接合した場合も、同様にナイフエッジに巻きつけると内外周差が発生する。その場合は、搬送方向にシートはずれないが、溶着部がナイフエッジを乗り越える直前にナイフエッジへの巻き付け上流側に内周ほどのシートに余りが発生し、打ち抜いた製品の姿勢が乱れる。

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、複数の長尺シートを積層した長尺積層シートから、所定形状のシート積層体を切り出す際に、シート積層体の姿勢を乱さず安定してシート積層体を切り出すことができるシート積層体切出方法及びそのシート積層体を切り出すための切出装置を提供することである。

上述の課題を解決するために、本願の発明に係るシート積層体切出方法では、
所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートから、上記所定形状のシート積層体を切り出すシート積層体切出方法であって、上記所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートを、上方から押さえながら下方から支持すると共に、上記長尺積層シートの進行方向に対して僅かに下方である第１の方向へ折り曲げて上記シート積層体の１個分の距離を移動させる第１の工程と、上記シート積層体の移動を停止後、上記長尺積層シートを上記第１の方向より更に下方である第２の方向に折り曲げる第２の工程とを有することを特徴としている。

この発明によれば、所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートから、シート積層体の姿勢を乱さず安定してシート積層体を切り出すことができる。また、ほとんど人手のかからない自動化を実現できるため、人の作業に伴うゴミ混入等の課題を解決できる。

上述の課題を解決するために、本願の発明に係るシート積層体切出方法では、
上記第１の方向は、０度より大きく３０度以下の範囲であり、上記第２の方向は、６０度から９０度の範囲であることを特徴としている。

この発明によれば、所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートから、シート積層体を取り出す際のシート積層体自体への姿勢の乱れを最小化できる。

上述の課題を解決するために、本願の発明に係るシート積層体切出方法では、
上記シート積層体は光学シート積層体であることを特徴としている。

この発明によれば、所定形状の光学シート積層体を、その姿勢を乱すことなく安定して切り出すことができる。

上述の課題を解決するために、本願の発明に係るシート積層体切出装置では、
所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートから、上記所定形状のシート積層体を切り出すシート積層体切出装置であって、上記所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートを、上方から抑える押圧手段と、下方から支持する支持手段と、移動可能で、上記長尺積層シートから上記所定形状のシート積層体が切り出された後の抜きカスの進行方向を変更するための折返し手段とを有し、上記折返し手段は、上記抜きカスの進行方向を第１の方向に変更するための第１の位置と、上記抜きカスの進行方向を更に大きく変更するための弟２の位置をとることを特徴としている。

この発明によれば、所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートから、シート積層体の姿勢を乱さず安定してシート積層体を切り出すことができるシート積層体切出装置を提供できる。また、ほとんど人手のかからない自動化を実現できるため、人の作業に伴うゴミ混入等の課題を解決できる。

上述の課題を解決するために、本願の発明に係るシート積層体切出装置では、
上記押圧手段、上記支持手段、上記折返し手段のうち少なくともいずれかは、回転可能なローラにより構成されていることを特徴としている。

この発明によれば、極めて簡単な構成で、所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートから、シート積層体の姿勢を乱さず安定してシート積層体を切り出すことができるシート積層体切出装置を提供できる。なお、折返し手段がローラにより構成されていると、シートの巻きつけが大きいために最も好ましい。

上述の課題を解決するために、本願の発明に係るシート積層体切出装置では、
上記支持手段および上記押圧手段が円筒体であり、
上記押圧手段としてのローラと上記支持手段としての円筒体との間において、上記シート積層体を挟持することを特徴としている。

この発明によれば、押圧手段としてのローラと支持手段としての円筒体との間においてシート積層体を挟持し、押圧角度を調整することによって、切出し時のシート積層体の姿勢を調整できる。結果、シート積層体の受け渡しを確実にすることができる。

上述の課題を解決するために、本願の発明に係るシート積層体切出装置では、
上記押圧手段は、固定部と移動部よりなる把持チャックより構成されていることを特徴としている。

この発明によれば、切り出すことになるシート積層体自体を確実に把持することができることとなり、製造時の誤動作を減らすことができる。

上述の課題を解決するために、本願の発明に係るシート積層体切出装置では、
上記押圧手段と上記支持手段とによって上記シート積層体を挟持すると共に、
上記押圧手段と上記支持手段との位置関係によって、上記シート積層体の切り出し方向を調節することを特徴としている。

この発明によれば、シート積層体の切出し方向を的確に調整できるので、確実にシート積層体を取り出すことができる。

上述の課題を解決するために、本願の発明に係るシート積層体切出装置では、
上記押圧手段、上記支持手段、および上記折返し手段とが、一体となって、上記シート積層体の切り出し方向と逆方向に移動することを特徴としている。

この発明によれば、シート積層体切出装置とシート積層体取出し手段との間において、シート積層体を確実に受け渡すことができる。

上述の課題を解決するために、本願の発明に係るシート積層体切出装置では、
上記第１の位置は、上記抜きカスの進行方向を０度以上３０度以下の範囲に定める位置であり、上記第２の位置は、上記抜きカスの進行方向を６０度以上９０度以下の範囲に定める位置であることを特徴としている。

この発明によれば、シート積層体の切り出し分離を確実且つ、安定して行うことができるシート積層体切出装置を提供できる。

上述の課題を解決するために、本願の発明に係るシート積層体切出装置では、
上記折返し手段は、上記支持手段を中心に前記第１の位置と第２の位置の間を揺動可能に構成されていることを特徴としている。

この発明によれば、簡単な構成で確実な動作を行うことができるシート積層体切出装置を提供できる。

上述の課題を解決するために、本願の発明に係る光学シート積層体では、
上述のシート積層体切出方法によって製造される光学シート積層体であることを特徴としている。

上述の課題を解決するために、本願の発明に係るバックライトユニットでは、
上述のシート積層体切出方法によって製造される光学シート積層体を用いて、液晶表示装置等のバックライトユニットであることを特徴としている。

この発明によれば、優れた特性のバックライトユニットを提供できる。

以上述べたとおり、本願の発明に係るシート積層体切出方法においては、所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートから、上記所定形状のシート積層体を切り出すシート積層体切出方法であって、上記所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートを、上方から押さえながら下方から支持すると共に、上記長尺シートの進行方向に対して水平または僅かに下方である第１の方向へ折り曲げて上記シート積層体の１個分の距離を移動させる第１の工程と、上記シート積層体の移動を停止後、上記長尺積層シートを上記第１の方向より更に下方である第２の方向に折り曲げる第２の工程と、を有することを特徴としている。

また、本願の別の発明に係るシート積層体切出装置においては、所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートから、上記所定形状のシート積層体を切り出すシート積層体切出装置であって、上記所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートを、上方から抑える押圧手段と、下方から支持する支持手段と、移動可能で、上記長尺積層シートから上記所定形状のシート積層体が切り出された後の抜きカスの進行方向を変更するための折返し手段とを有し、上記折返し手段は、上記抜きカスの進行方向を第１の方向に変更するための第１の位置と、上記抜きカスの進行方向を更に大きく変更するための弟２の位置をとることを特徴としている。

これにより、複数の長尺シートを積層した長尺積層シートから、所定形状のシート積層体を切り出す際に、シート積層体の姿勢を乱さず安定してシート積層体を切り出すことができるシート積層体切出方法及びそのシート積層体を切り出すための切出装置を提供することができる。また、ほとんど人手のかからない自動化を実現できるため、人の作業に伴うゴミ混入等の課題を解決できる。

〔実施の形態１〕
本発明の実施の形態１を、図１から図３を用いて説明する。なお、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲は以下の実施の形態及び図面に限定されるものではない。

はじめに、図１、図２を用いて、本発明に係る光学シート積層体を用いたバックライトユニット製造装置１０を説明する。図１は、本発明に係る光学シート積層体を用いたバックライトユニット製造装置１０の側面図であると共に、本発明に係る光学シート積層体を製造する工程を説明する図でもある。図２は、光学シート積層体を製造する途中の状態を示す図である。

本発明に係るバックライトユニットの製造工程は、図１中矢印Ａ方向（左から右）に進む。この実施例で示す光学シート積層体は、４枚の光学シートによって構成される例である。積層する光学シートの枚数には特に限定はなく、光学シートを追加したり、減らしたりする場合は、重ね合わせる光学シートのスリットロールを増減させればよい。

図１において、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、スリットロールであり、夫々長尺の光学シート材料１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄがロール状に巻回されている。光学シート材料１２ａは、例えば、上拡散シート、光学シート材料１２ｂは上プリズムシート、光学シート材料１２ｃは下プリズムシート、光学シート材料１２ｄは下拡散シートである。以上の説明から明らかなように、製造すべき光学シート積層体に用いる光学シートと同数のスリットロールが準備されている。なお、スリットロール１１ｃは、図１の紙面に対して、垂直方向に置かれており、光学シート材料１２ｃは、図１中では、既に切断された形で示されている。

なお、以下、各光学シートのスリットロール１１ａ〜１１ｄを、個別に識別して説明するときは、第１層シートのスリットロール１１ａ、第２層シートのスリットロール１１ｂ、第３層シートのスリットロール１１ｃ、第４層シートのスリットロール１１ｄとそれぞれいい、不特定のいずれかについて説明するときは、添え字ａ〜ｄを省略して光学シートのスリットロール１１という。

１３ａは、刃当てシートであり、シートロール１３ｂにロール状に巻回された状態で準備される。刃当てシート１３ａは、複数枚の長尺の光学シート材料を積層した長尺積層シートから、所定形状の光学シート積層体を切り出す際の打ち抜き用の刃を保護するためのシートである。刃当てシート１３ａは、光学シート材料１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと積層されて、後で説明する打抜き手段１７、切出し部１９に搬送されることになる。

１４ａ〜１４ｄは、クリーニング手段である。スリットロール１１ａ〜１１ｄから引き出された光学シート材料１２ａ〜１２ｄ、及びシートロール１３ｂから引き出された刃当てシート１３ａは、それぞれクリーニング手段１４ａ〜１４ｄを通過し、その表裏面がクリーニングされる。クリーニング手段１４ａ〜１４ｄには、公知の手段が使用でき、例えば、エアブロー、粘着ローラ等が用いられる。クリーニング手段として、粘着性を有する粘着ローラを用いる場合、粘着ローラで光学シート材料１２ａ〜１２ｄ及び刃当てシート１３ａを挟持することで、各光学シート材料１２ａ〜１２ｄおよび刃当てシート１３ａの表裏に付着しているごみを除去することができる。

ここでは図示していないが、光学シート、特にプリズムシートには使用するまでの表面を保護するための保護シートが貼られている場合がある。その場合には、各光学シート材料１２ａ〜１２ｄが第１のクリーニング手段１４ａ〜１４ｄを通過する前に、保護シートを剥離しておく。保護シートの剥離には、公知の手段が使用でき、例えば、別のロールで巻き取ることによって行われる。

１５、１６は、夫々第１の超音波ウエルダ、第２の超音波ウエルダであり、スリットロールから供給される複数枚の光学シート材料を接合するためのものである。超音波ウエルダ１５，１６は、その先端に超音波ホーンが取り付けられている。超音波ウエルダによって、スリットロール１１から供給される複数枚の光学シート材料を接合するには、上記の超音波ホーンを、駆動用の超音波で駆動しながら、積層された光学シート材料の上に押圧すればよい。これにより、複数枚の光学シート材料を超音波接合することができる。なお、この実施例では、２個の超音波ウエルダ１５、１６を用いているが、これは必須の要件ではない。また、超音波ウエルダは、２箇所ではなく、１箇所のみに設けても良い。超音波ウエルダ１５，１６の超音波振動強度については、溶着部が溶け切れたりしない範囲で設定すればよい。

１７は、打抜き手段であり、複数枚の光学シートを積層した長尺積層シートから、所定形状の光学シート積層体を打ち抜く切断機である。打抜き手段１７としては、一般に、サーボプレスによる打抜き機が用いられる。そして、光学シート積層体の打ち抜きは、トムソン型やピナクル型等の打抜き型を、上記長尺積層シートを乗せた切断台に近接させ、打抜き型の刃先が刃当てシート１３ａに食い込んだ位置で止めることによってなされる。
この際、刃当てシート１３ａを用いているので、打抜き型の刃先が切断台に当たることはない。このように、刃当てシート１３ａを介在させることによって、打抜き型の寿命を伸ばすことができる。

図２（ａ）、（ｂ）は、打抜き手段１７によって光学シート積層体２１が打ち抜かれた状態の長尺積層シートの状態を示す図である。図２（ａ）は、打抜き手段１７によって打ち抜かれた状態の長尺積層シートを上から見た図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の線分Ｂ、Ｂ’に沿った断面図である。

図２（ａ）において、２１は、打抜き手段１７によって所定形状に打抜かれた光学シート積層体を示している。３５は、打抜き手段１７によって光学シート積層体２１が打ち抜かれてはいるが、未だ上記光学シート積層体２１が分離されていない状態の長尺積層シート全体を示しており、この実施例では、図２（ｂ）に示すとおり、４層の光学シート材料１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ及び刃当てシート１３ａから構成されている。３６は、抜きカスであり、光学シート積層体２１が分離された後では捨てられることになる部材である。

従って、上記光学シート積層体２１は、刃当てシート１３ａ上で、後で捨てられることになる抜きカス３６内に留まった状態で矢印Ａ方向に搬送されることになる。この説明から明らかなように、「打抜き手段１７によって光学シート積層体２１が打ち抜かれた状態の長尺積層シート３５」は、光学シート積層体２１を搬送する搬送体としての役割があることから、以後、搬送体３５と称する。なお、５は、打抜かれた光学シート積層体２１の領域外に形成された溶着ポイントであり、超音波ウエルダ１５、１６により形成されたものである。図２（ｂ）に示すように、溶着ポイント５は刃当てシート１３ａにまで到達している。また、図２の記載より、光学シート積層体２１の本体部分には、何処にも溶着ポイントがないことがわかる。

図１において、１９は切出し部であり、図２に示したとおり、「刃当てシート１３ａ上で、後で捨てられることになる抜きカス３６内に留まった状態の光学シート積層体２１」を有する製造途中の搬送体３５から、「光学シート積層体２１」を取り出す部分である。この切出し部１９については、図３を参照して後で詳細を説明する。

図１に示すとおり、バックライトユニット製造装置１０は、その他、光学シート積層体２１をサブアッシイ２５へ組み込むための組込部３８、光学シート積層体２１を組込部３８へ移動させる移動機構２３、搬送コンベア３０、光学シート積層体２１が組み込まれたサブアッシイ２６、遮光両面粘着シート２９を貼り付ける遮光両面粘着シート貼付部３９等を有しており、最終的にバックライトユニット２８を製造することになる。ここで、サブアッシイ２５はフレーム、導光板、および反射シートからなり、額縁形状のフレーム中央部に導光板がはめ込まれ、導光板の光学シート積層体の組み込み側と対向する側に反射シートが設けられたものである。これに加え、ＬＥＤが組み込まれている場合もある。

次に、図１を参照して、バックライトユニット製造装置１０の動作を簡単に説明する。刃当てシート１３ａが、クリーニング手段１４ｅを介して、シートロール１３ｂから引き出され、途中で、スリットロール１１ｄから引き出された光学シート材料１２ｄ、スリットロール１１ｃから引き出された光学シート材料１２ｃと積層される。これら刃当てシート１３ａ、光学シート材料１２ｄ、光学シート材料１２ｃは、第１の超音波ウエルダ１５により、適宜接合される。接合位置は、図２を参照して既に説明したとおり、光学シート積層体２１を切り出す領域外に設定される。

スリットロール１１ｃからの光学シート材料１２ｃの搬送方向は、スリットロール１１ｄからの光学シート材料１２ｄや刃当てシート１３ａの搬送方向と直交している。シートロール１１ｃから引き出され、クリーニング手段１４ｃ（図示せず）を通過した光学シート材料１２ｃは、所定長さ毎に切断刃（図示せず）で幅方向に切断される。切断され小片化した光学シート材料１２ｃは、スリットロール１１ｄから引き出された光学シート材料１２ｄの上に搭載される。光学シート材料１２ｄ及び光学シート材料１２ｃは、第１の超音波ウエルダ１５により溶着点３６で溶着される。これによれば、スリットロール１１ｃからの光学シート材料１２ｃの切断片は、スリットロール１１ｄからの光学シート材料１２ｄの上に溶着固定されることになる。なお、既に述べたが、この部分での超音波ウエルダによる接合は必須ではない。

次いで、刃当てシート１３ａ、光学シート材料１２ｄ、光学シート材料１２ｃよりなる積層シートには、更に、スリットロール１１ｂから引き出された光学シート材料１２ｂ、スリットロール１１ａから引き出された光学シート材料１２ａが積層され、第２の超音波ウエルダ１６により接合され、上記の各光学シート材料１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄ間が固定される。なお、既に述べたが、この部分での超音波ウエルダによる接合も必須ではない。

このとき、光学シート材料１２ｄと刃当てシート１３ａとの間も接合により固定される。光学シート積層体１２を打抜いた後、刃当て以外の抜きカスは光学シート積層体１２の部分が分離されるため、極端に強度が落ちる。そのため抜きカスのテンションを上げると変形し、光学シート積層体１２の積層状態に影響が出てしまう。それを避けるために、光学シート材料１２ｄと刃当てシート１３ａとの間を固定する。

必要な光学シートの全てが積層された長尺積層シートは、打抜き手段１７に供給され、ここで、図２に示すとおりに所定形状の光学シート積層体２１が打抜かれる。打抜き手段１７によって所定形状に打抜かれた光学シート積層体２１は、図２に示すとおり、刃当てシート１３ａの上で、後で捨てられることになる抜きカス３６内に留まった状態で、次の工程である切出し部１９に搬送される。

切出し部１９では、後で詳細に説明する工程によって、光学シート積層体２１のみを、その形状等に不都合を与えることなく分離する。分離された光学シート積層体２１は、把持ハンド２２、移動機構２３によって、組込部３８に移動されて、搬送コンベア３０上のサブアッシイ２５に組み込まれる。そして、搬送コンベア３０によって、遮光両面粘着シート貼着部３９において、光学シート積層体２１を組み込まれたサブアッシイ２６に遮光両面接着シートが貼り付けられ、最終的に、バックライトユニット２８として完成される。

光学シート積層体２１が分離された後の抜きカス３６は、刃当てシート１３ａと共に、抜きカスロール２０に巻き取り回収される。

なお、図１は側面から見た図であるので、上プリズムシートである光学シート材料１２ａと、下プリズムシートである光学シート材料１２ｃとを、夫々のレンズの軸方向を直交させて重ね合わせる工程は示されていないが、図１中スリットロール１１ｃのところで紙面手前から紙面後方に向かってスリットロール１１ｃからの下プリズムシートである光学シート材料１２ｃが流れており、ここで下プリズムシートである光学シート材料１２ｃの切断と、上プリズムシートである光学シート材料１２ａへの直交する重ね合わせが行われている。

既に述べたとおり、光学シート積層体２１は、例えば、光の出射面側から上拡散シート１２ａ、上プリズムシート１２ｂ、下プリズムシート１２ｃ、下拡散シート１２ｄからなっている。拡散シートは、ベースシートの表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。通常、上拡散シート１２ａと下拡散シート１２ｄではビーズの径（平均粒径）が異なり、光拡散性能も異なる。ビーズの径、使用量などは従来と同様に使用される。

プリズムシートは、ベースシートの片面の表面に１軸方向に形成された凸状レンズであるプリズムが隣接して全面に配列されたレンズシートで、従来当分野で使用されたものが挙げられる。例えば、プリズムはピッチ２４μｍ、凹凸高さ１２μｍ、凸部の頂角９０度である。ここで全面とは略全面をも含むものとする。

光学シート材料１２ａ〜１２ｄを供給するスリットロール１１及び刃当てシート１３ａを供給するシートロール１３ｂは、光学シート材料１２ａ〜１２ｄ及び刃当てシート１３ａにテンションを与えるための図示しないバックテンション調整機構を有しており、更に、光学シート材料１２ａ〜１２ｄ及び刃当てシート１３ａは、図示しない搬送ローラ対により挟持されている。そして、上記搬送ローラ対を回転させることによって、光学シート材料１２ａ〜１２ｄ及び刃当てシート１３ａをスリットロール１１刃当てシートロール１３ｂから引き出し、光学シート材料１２ａ〜１２ｄ及び刃当てシート１３ａを長手方向に搬送する。

次に、図３を用いて本発明に従った切出し部１９の構成及び動作を説明する。

切出し部１９は、支持ローラ５０、折返しローラ５１、押さえローラ５２から構成されており、これら支持ローラ５０、折返しローラ５１、押さえローラ５２は、それぞれ回転自在に構成されている。折返しローラ５１の回転軸は支持ローラ５０の回転軸を中心に揺動可能になっており、それにより折返しローラ５１は第一の位置Ｄ、および第二の位置Ｅをとる。ここで、支持ローラ５０に接する点を通りかつ搬送体３５の搬送方向Ａに水平な直線と、支持ローラ５０および支持ローラ５１の両方に接する直線とがなす角度θが、支持ローラ５０の位置に応じて鋭角θ１と鋭角θ２とをとる。

図３において、３５は、図２を参照して既に説明した通り、光学シート積層体２１を抜きカス３６と共に搬送するための搬送体である。即ち、光学シート積層体２１は、刃当てシート１３ａ上で、後で捨てられることになる抜きカス３６内に留まった状態で搬送体３５により矢印Ｃ方向に移動することになる。

搬送体３５は、支持ローラ５０、押さえローラ５２の間をとおり、且つ、折返しローラ５１に巻きつけられて矢印Ａ方向に移動し、光学シート積層体２１を搬送矢印Ａ方向に搬送する。５３は、搬送体３５の方向を転換するためのローラであり、必要に応じて適宜設けられる。

まず、角度θをθ１の状態にしておき、搬送体３５を、支持ローラ５０と押さえローラ５２との間を通過させて、折返しローラ５１に巻きつける。押さえローラ５２は搬送体３５の上方から搬送幅方向の中央部分を押さえていて、押圧手段として動作しており、搬送体３５の最上面との摩擦で従動回転する。

この状態で、光学シート積層体２１が抜きカス３６内に留まった状態の搬送体３５（以後、光学シート積層体２１が抜きカス３６内に留まった状態の搬送体３５を「切出し前搬送体３５」という）を、打抜いた光学シート積層体２１の１ピッチ分送る。このとき、光学シート積層体２１は、支持ローラ５０と押さえローラ５２で狭持されており、切出し前搬送体３５が支持ローラ５０上を通過する時、抜きカス３６と刃当てシート１３ａは角度θ１分だけ下方に向かうことになるが、光学シート積層体２１は、抜きカス部分からは打ち抜かれており、従って、光学シート積層体２１には下方に向かう力が働かず、抜きカス３６と刃当てシート１３ａから分離されることになる。

角度θ１を小さく設定しておくことで、抜きカス３６が支持ローラ５０へ巻き付けられることで発生する材料間の内外周差を小さくすることができるため、抜きカス３６に発生する歪は光学シート積層体２１の姿勢を乱すようなものではない。よって、光学シート積層体２１はその姿勢を乱さず安定して抜きカス３６や刃当てシート１３ａから分離できる。図３は、そのときの状態を模式的に示している。

そして、切出し前搬送体３５の送りを停止した後、図３中に破線で示すとおり、角度θを第２の位置であるθ２の状態へ移す。光学シート積層体２１の上流側端部は支持ローラ５０と押さえローラ５２で狭持されており、従って、光学シート積層体２１は、図３に示されたとおりの状態を維持するが、刃当てシート１３ａや抜きカス３６は折返しローラ５１の移動に伴って、更に下方へ下がり、光学シート積層体２１は抜きカス３６から完全に分離される。このとき、抜きカス３６に発生する歪は大きいが、既に光学シート積層体２１とは分離されており、光学シート積層体２１の姿勢を乱すことはない。

刃当てシート１３ａや抜きカス３６が下がり、光学シート積層体２１のみが突き出された状態となり、光学シート積層体２１が把持可能となった時点で、把持ハンド２２（図１参照、シート積層体受取り手段）によって、光学シート積層体２１を把持する。把持ハンド２２で把持完了後、切出し部１９は搬送方向上流側へ移動する。これにより、光学シート積層体２１の支持が切出し部１９から把持ハンドに移り、受け渡しが完了する。

このとき、例えば、角度θ１は０°（すなわち水平）〜３０°、θ２はθ１の２倍以上が望ましい。θ１はわずかに角度が付いている程度が好ましく、３０°以下が良い。θ１に角度が付いていると、切出し前搬送体３５が支持ローラ５０上を通過し、光学シート積層体２１の切断部が、抜きカス３６が僅かに下方に下がる部分で、幅方向の２点で抜きカス３６と分離していく。また、θ１が小さいほど抜きカス３６に内外周差が発生せず、光学シート積層体２１の切出しに与える影響が小さくなる。

角度θ２は、光学シート積層体２１の受け渡しを行うための把持ハンドが光学シート積層体２１を確実に把持するために十分なスペースを確保できるために設定されるものであり、刃当てシート１３ａや抜きカス３６を逃がしておくことができるように設定される。
また、押さえローラ５２と支持ローラ５０の位置関係を調整可能とすることにより光学シート積層体２１上流側端部の狭持状態を変化させて、切出した光学シート積層体２１の姿勢を調整することが可能となる。

図４を用いて切出し部１９の動作を更に詳細に説明する。

図１、図２を参照して説明したとおり、打抜き手段１７で所望の形状に打抜かれた光学シート積層体２１は、刃当てシート１３ａ上で周囲を打抜きカス３６で囲まれた状態で切出し前搬送体３５により搬送されることになるが、図４では動作をわかりやすくするため、打抜き手段１７と打抜きカス３６を図示していない。そして、所望の形状に打抜かれた光学シート積層体２１を、その位置がわかるように明示して記載している。

切出し前搬送体３５の搬送は、シート搬送機構４０によって行われる。シート搬送機構４０は、主として、固定側のシート把持部５５と移動側のシート把持部５６により構成されている。

シート搬送機構４０の固定側のシート把持部５５は、切出し前搬送体３５の幅方向端部を把持し、所定の期間、切出し前搬送体３５を固定支持する。また、シート搬送機構４０の移動側のシート把持部５６は、切出し前搬送体３５の幅方向端部を把持しながら予め決められた所定の距離だけ移動する。

切出し前搬送体３５を固定側のシート把持部５５で把持している間に、移動側のシート把持部５６は切出し前搬送体３５を把持せず搬送上流側に移動し、移動完了と同時に切出し前搬送体３５を把持する。移動側のシート把持部５６が切出し前搬送体３５を把持した後、固定側のシート把持部５５は切出し前搬送体３５を開放する。固定側のシート把持部５５が切出し前搬送体３５を開放完了した後、移動側のシート把持部５６が所定の位置まで移動する。

切出し前搬送体３５を把持したまま移動することによって移動側のシート把持部５６が移動した距離分、切出し前搬送体３５が移動搬送されることになる。固定側のシート把持部５５が再度切出し前搬送体３５を把持し、移動側のシート把持部５６が切出し前搬送体３５を開放後、再び、移動側のシート把持部５６が搬送上流側の所定の位置まで移動する。これを繰り返し、シートを間欠搬送する。

図４（ａ）は、シート搬送機構４０の固定側のシート把持部５５が切出し前搬送体３５を開放し、移動側のシート把持部５６が切出し前搬送体３５を把持して所定距離移動している際の状態を示しており、切出し前搬送体３５が矢印Ａの方向に搬送されている。この時、折返しローラ５１は第一の位置にある。また、光学シート積層体２１は支持ローラ５０と押さえローラ５２の間を通過する。押さえローラ５２は光学シート積層体２１を上方から所定の力で押さえている。押さえローラ５２はこの光学シート積層体２１の表層との摩擦により回転する。押さえローラ５２は比重が小さく、弱いトルクで回転し、光学シート積層体２１の表層が下層とずれないように調整される。

光学シート積層体２１は支持ローラ５０と押さえローラ５２とに狭持され、一方、抜きカス３６及び刃当てシート１３ａは折返しローラ５１に巻きつけられ、アイドラ５３、アイドラ５４等を介して、図４中には図示されていない抜きカスローラ２０へ搬送される。

このとき、光学シート積層体２１と、抜きカス３６及び刃当てシート１３ａとは進行方向が異なるため、分離されることになる。光学シート積層体２１は支持ローラ５０と押さえローラ５２とに狭持されており、ほぼ直進する。抜きカス３６及び刃当てシート１３ａは折返しローラ５１の方向へ搬送され、支持ローラ５０上で光学シート積層体２１と分離される。このようにして、光学シート積層体２１と抜きカス３６は支持ローラ５０上の幅方向２点で分離していく。抜きカス３６の支持ローラ５０への巻きつけはわずかであり、抜きカス３６に発生する歪は小さく、従って、抜きカス３６は光学シート積層体２１の姿勢に影響しない。

移動側のシート把持部５６が所定の距離の移動を終了すると、図４（ｂ）に示すように、シート搬送が停止した状態で折返しローラ５１が第二の位置へ移動する。これにより、光学シート積層体２１と抜きカス３６が完全に分離され、光学シート積層体２１が切り出される。また、折返しローラ５１が第二の位置へ移動することで抜きカス３６が退避位置に移動するため、光学シート積層体２１は把持ハンド２２で把持可能となる。

最後に図４（ｃ）に示すように、シート積層体２１を把持ハンド２２が把持した後、支持ローラ５０、折返しローラ５１、押さえローラ５２等より成る切出し部１９がシート搬送上流方向へ移動する。固定側のシート把持部５５が切出し前搬送体３５を把持しているため、切出し部１９がシート搬送上流方向へ移動することによって、余った抜きカスは下流方向へ送られる。

これにより、シート積層体２１の支持が切出し部１９から把持ハンド２２へ移動し、シート積層体２１の切出し、把持ハンド２２との受け渡しが完了する。また、シート切出し部１０が後退することによってシート積層体を切出すため、シート積層体２１のタブ部等が抜きカスと引っかかってシート積層体２１の姿勢を乱すことがなくなる。略矩形であるシート積層体２１が搬送体３５の搬送方向に対し角度を持っている場合にも、同様の効果がある。

把持ハンド２２移動完了後に、切出し前搬送体３５を送りながら、支持ローラ５０、折返しローラ５１、押さえローラ５２等より成る切出し部１９を元の位置に戻し、図４（ａ）の状態となる。

以上の動作を繰り返すことにより、切出し前搬送体３５から光学シート積層体２１を安定して連続に切出すことができる。これらの操作は、ほとんど人手を必要とせず、全工程を自動化できるため、人手を介入させることに伴うゴミ混入の問題が発生しない。

また、支持ローラ５０、折返しローラ５１、押さえローラ５２が一体となって、シート積層体２１の切り出し方向と逆方向に移動する。これにより、切出し部１９から把持ハンド２２へのシート積層体２１の受け渡しが確実に実現できる。

〔実施の形態２〕
次に、図５、図６を用いて本発明の実施の形態２に係る光学シート積層体２１の切出し部１９を説明する。

本発明の実施の形態２では、図３に示した実施の形態１と押圧手段のみ異なり、それ以外の部材については同じであるので、図３に示した実施の形態１と同じ部材には同じ番号を付与し、詳細な説明は省略する。

実施の形態２において、押圧手段は、把持チャック固定部６１、把持チャック移動部６２からなる把持チャック６０で構成されており、切出し前搬送体３５の光学シート積層体２１搬送方向上流側端部を刃当てシート１３ａとともに把持し、切出し前搬送体３５の搬送と同期して搬送方向に移動する。支持ローラ５０と押さえローラ５２の動作は前述の実施例と同じである。把持チャック６０を採用することによって、（刃当てシートは介するが）シート積層体のみを確実に把持できるので、切出しが安定する。

図６を用いて、実施の形態２における切出し部１９の動作を説明する。

図６（ａ）に示すように、切出し前搬送体３５の光学シート積層体２１搬送方向上流側端部は、刃当てシート１３ａとともに把持チャック６０で把持される。その後、図中の矢印Ａの方向に切出し前搬送体３５が搬送される。このとき、把持チャック６０は切出し前搬送体３５の搬送と同期して、切出し前搬送体３５の端部を把持したまま切出し前搬送体３５の搬送方向と平行に移動する。

このとき切出し前搬送体３５は、支持ローラ５０上で光学シート積層体２１と打抜きカス３６、および刃当てシート１３ａに分離され、図６（ｂ）に示す状態となる。このとき、折返しローラ５１は第一の位置にある。

次に図６（ｃ）に示すように、折返しローラ５１が第二の位置へ移動する。これにより光学シート積層体２１と抜きカス３６が完全に分離される。また、折返しローラ５１が第二の位置へ移動することで、抜きカス３６が退避位置に移動するため、光学シート積層体２１が把持ハンド２２で把持可能となる。

次に図６（ｄ）に示すように、シート積層体２１を把持ハンド２２が把持した後、把持チャック６０を開放し、図６（ｅ）に示すように、把持チャック６０、支持ローラ５０、折返しローラ５１を含む切出し部１９がシート搬送上流方向へ移動する。これにより、光学シート積層体２１の切出し、把持ハンド２２との受け渡しが完了する。

把持ハンド２２の移動完了後に、支持ローラ５０、折返しローラ５１及び把持チャック６０等が元の位置に戻り、図６（ａ）の状態となる。

以上の動作を繰り返すことにより、切出し前搬送体３５から光学シート積層体２１を安定して連続に切出すことができる。

本発明によれば、液晶表示装置のバックライトユニット等に使用される複数の光学シートを積層した積層体であって、本体部分において接着部を持たない、且つ、優れた特性の光学シート積層体を提供することができる。液晶表示装置は、各種機器における表示装置として広く使用されており、産業上の利用可能性は高い。

本発明に係るバックライトユニットの製造ラインの構成図である。 光学シート積層体が打ち抜かれた状態の長尺積層シートの状態を示す図である。 実施の形態１における光学シート積層体切出し部の構成図である。 実施の形態１における光学シート積層体切出し部の動作説明図である。 実施の形態２における光学シート積層体切出し部の構成図である。 実施の形態２における光学シート積層体切出し部の動作説明図である。 液晶モジュールの構成図である。

符号の説明

１０：バックライトユニット製造装置
１１ａ：第１層シートのスリットロール
１１ｂ：第２層シートのスリットロール
１１ｃ：第３層シートのスリットロール
１１ｄ：第４層シートのスリットロール
１２ａ〜１２ｄ：光学シート材料
１３ａ：刃当てシート
１３ｂ：刃当てシートロール
１４ａ〜１４ｄ：クリーニング手段
１５：第１の超音波ウエルダ
１６：第２の超音波ウエルダ
１７：打抜き手段
１９：切出し部
２１：光学シート積層体
２２：把持ハンド
２３：移動機構
２５：サブアッシイ
２６：サブアッシイ
２８：バックライトユニット
２９：遮光両面粘着シート
３０：搬送コンベア
３５：切出し前搬送体
３６：抜きカス
３８：組込部
３９：遮光両面粘着シート貼付部
５０：支持ローラ
５１：折返しローラ
５２：押さえローラ
５３：アイドラ
５４：アイドラ
５５：固定側のシート把持部
５６：異動側のシート把持部
６０：把持チャック
６１：把持チャック固定部
６２：把持チャック移動部
１００：液晶表示装置
１１０：光学シート
１５０：バックライトユニット
１５１：液晶パネル
１５２：光源
１５３：導光板
１５４：反射板

Claims (11)

1. 所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートから、上記所定形状のシート積層体を切り出すシート積層体切出方法であって、
   上記所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートを、上方から押さえながら下方から支持すると共に、上記長尺積層シートを上記長尺積層シートの進行方向に対して水平または僅かに下方である第１の方向に、上記シート積層体の1個分の距離だけ移動させる第1の工程と、
   上記長尺積層シートの移動を停止後、上記長尺積層シートを上記第１の方向より下方である第２の方向に折り曲げる第２の工程と、を有することを特徴とするシート積層体切出方法。
2. 請求項１に記載のシート積層体切出方法において、
   上記第１の方向は、０度以上３０度以下の範囲であり、上記第２の方向は、６０度から９０度の範囲であることを特徴とするシート積層体切出方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載のシート積層体切出方法において、
   上記シート積層体は光学シート積層体であることを特徴とするシート積層体切出方法。
4. 所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートから、上記所定形状のシート積層体を切り出すシート積層体切出装置であって、
   上記所定形状のシート積層体が打ち抜かれている長尺積層シートを、上方から抑える押圧手段と、下方から支持する支持手段と、移動可能で、上記長尺積層シートから上記所定形状のシート積層体が切り出された後の抜きカスの進行方向を変更するための折返し手段とを有し、
   上記折返し手段は、上記長尺積層シートの進行方向を第１の方向に設定するための第１の位置と、上記シート積層体の一個分の距離を移動させた後に上記抜きカスの進行方向を変更するための第２の位置をとることを特徴とするシート積層体切出装置。
5. 請求項４に記載のシート積層体切出装置において、
   上記押圧手段、上記支持手段、および上記折返し手段のうち少なくともいずれかは、回転可能なローラにより構成されていることを特徴とするシート積層体切出装置。
6. 請求項５に記載のシート積層体切出装置において、
   上記支持手および上記押圧手段が円筒体であり、
   上記押圧手段としてのローラと上記支持手段としての円筒体との間において、上記シート積層体を挟持することを特徴とするシート積層体切出装置。
7. 請求項４に記載のシート積層体切出装置において、
   上記押圧手段は、固定部と移動部よりなる把持チャックより構成されていることを特徴とするシート積層体切出装置。
8. 請求項４〜７のいずれか１項に記載のシート積層体切出装置において、
   上記押圧手段と上記支持手段とによって上記シート積層体を挟持すると共に、
   上記押圧手段と上記支持手段との位置関係によって、上記シート積層体の切り出し方向を調整することを特徴とするシート積層体切出装置。
9. 請求項４〜８のいずれか１項に記載のシート積層体切出装置において、
   上記押圧手段、上記支持手段、および上記折返し手段とが、一体となって、上記シート積層体の切り出し方向と逆方向に移動することを特徴とするシート積層体切出装置。
10. 請求項４〜９のいずれか１項に記載のシート積層体切出装置において、
    上記第１の位置は、上記抜きカスの進行方向を０度以上３０度以下の範囲に定める位置であり、上記第２の位置は、上記抜きカスの進行方向を６０度以上９０度以下の範囲に定める位置であることを特徴とするシート積層体切出装置。
11. 請求項４から１０のいずれか１項に記載のシート積層体切出装置において、
    上記折返し手段は、上記支持手段を中心に前記第１の位置と第２の位置の間を遥動可能に構成されていることを特徴とするシート積層体切出装置。

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