説明

光学シート積層体およびバックライトユニットの製造方法、該製造方法で得られる光学シート積層体およびバックライトユニット、および光学シート積層装置

【課題】 同軸方向のプリズムシートを機械的に直交させて重ね合わせた後、打ち抜くことで光学シート間への異物の侵入を極めて低減させ輝点減少させ、且つ光学シートが損傷する機会を減らし光学シート積層体の品質を向上させると共に、工程数が削減され量産化が可能の光学シート積層体およびバックライトユニットの製造方法、ならびにその製造方法で得られる光学シート積層体およびバックライトユニット、および光学シート積層装置を提供する。
【解決手段】 一軸方向に形成された凸状レンズが隣接して全面に配列され、軸方向が同じ方向である2本のプリズムシートの原反と、光を拡散させる少なくとも一枚の拡散シートの原反とをそれぞれ供給してそれら原反を積層する重ね合わせ工程と、積層した原反間を固定する接合工程と、積層した原反から所定のシート形状に打ち抜く打抜工程とを有し、該重ね合わせ工程において一方のプリズムシート原反と他方のプリズムシート原反のレンズの軸方向を直交させて重ね合わせる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学シート積層体およびバックライトユニットの製造方法、ならびに該製造方法で得られる光学シート積層体およびバックライトユニットに係り、特に、液晶表示装置等に組み込まれて使用される光学シート積層体を、従来より簡易な工程で低コストに製造できる光学シート積層体の製造方法、ならびに光学シート積層体を用いたバックライトユニットの製造方法、ならびに該製造方法で得られる光学シート積層体およびバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
図10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。
【0004】
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110とを備える。光源152は、たとえば発光ダイオード(LED)によって実現される。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110が設けられている。光学シート110は、複数のシート111a〜111dが積層されて構成される。例えば、111aと111dは拡散シート、111bと111cはプリズムシートである。
【0005】
この光学シート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110を経て液晶パネル151に照射される。光学シート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。
【0006】
光学シート110は、導光板153と液晶表示パネル151との間に1枚ずつ積層されており、製造時の数枚の個別シート片の取り扱いおよび組立にいくつかの問題が生じる。個々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。さらには複数のシートを1枚ごと積層していくため時間がかかるとともに、シート間に異物が入ったり、シートを損傷させる機会が増え、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。さらには、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異物の低減が求められている。
【0007】
これを解決する方法として、光学シートの少なくとも2枚を表示領域外に設けたゼロギャップ接合部でゼロギャップ接合接着した光調節シートの積層体(たとえば、特許文献1)、およびさらにその光学シートの打抜きの前後にクリーニングを行うことが提案されている(たとえば、特許文献2)。
【0008】
【特許文献1】特表2006−513452号公報
【特許文献2】特開2007−155941号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、組立時結束したシートを扱うためには少なくともシートの外周の対向する辺の2点以上で拘束する必要がある。対向する辺の2点以上で拘束されていないと、そのシート間が開いてしまい、シート間に異物が入ったり、シート表面が露出しシート表面に傷がつく可能性がある。また、吸着パッドでの吸着も最上層のシートのみの吸着になり、使えない。
【0010】
さらに多点で拘束した場合には、積層される各シートの熱や湿度による膨張量に差が生じるため、各シートで膨張差が発生し、シート積層体にしわが発生する。これは、光学特性上問題がある。
【0011】
特許文献2で提案されているのは光学シートが全て平行に搬送されて処理が行われている。通常は、2枚のプリズムシートのレンズの軸方向は直交させて使用するため、プリズムシートの原反のレンズの軸方向を原反の長手方向と垂直に形成する必要がある。しかし、通常は、プリズムシートのレンズの軸方向は原反の長手方向と平行に製造されるため、長手方向と直角の方向に製造するのは工程上非常に困難を伴う。また、仮にレンズの軸方向が原反の長手方向と垂直なプリズムシートが製造できたとしても、レンズの軸方向が異なる二種類の原反が存在することとなり、管理項目が増えることとなる。
【0012】
さらに、特許文献1の打抜き工程では、刃当てシートが使用されていない。打抜きを行う場合、通常は打抜き型の刃は原反を貫通させて刃当てシートをハーフカットする。これは、製品を確実に打抜くとともに、打抜き型の刃を保護するものである。また、刃当てシートは製品を下から支持する役目もあり、刃当てシートなしに打抜き後に搬送すると、原反から製品が落下してしまう。
【0013】
また、特許文献2に提案されているクリーニング方法ではシートの最上層の表面しかクリーニングできない。
【0014】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、同軸方向のプリズムシートを機械的に直交させて重ね合わせた後打ち抜くことで、光学シート間への異物の侵入を極めて低減させ輝点減少させ、且つ光学シートが損傷する機会を減らし光学シート積層体の品質を向上させると共に、工程数が削減され量産化が可能の光学シート積層体およびバックライトユニットの製造方法、ならびにその製造方法で得られる光学シート積層体およびバックライトユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明は、一軸方向に形成された複数のレンズが隣接して片面の全面に配列され、軸方向が同一方向である2本のプリズムシートの原反と、光を拡散させる少なくとも1本の拡散シートの原反とをそれぞれ供給してこれらの原反を積層する重ね合わせ工程と、積層された原反間を固定する接合工程と、積層された原反から所定の光学シートの形状に打ち抜く打抜き工程と、を有する光学シート積層体の製造方法であって、該重ね合わせ工程において、一方のプリズムシートの原反と他方のプリズムシートの原反のレンズの軸方向を直交させて重ね合わせることを特徴とする光学シート積層体の製造方法である。
【0016】
さらに本発明は、前記接合工程において、光学シート積層体として使用する領域以外の部分で少なくとも2枚の前記原反間を接合することを特徴とする。
【0017】
さらに本発明は、前記プリズムシートおよび前記拡散シートの光学シートの表面には保護シートが設けられており、該光学シートから保護シートを剥離した後、除電せずに次工程である前記重ね合わせ工程へ搬送することを特徴とする。
【0018】
さらに本発明は、前記重ね合わせ工程において、一方のプリズムシートの原反を所定の長さに切断した後、他方のプリズムシートの原反とプリズムの軸方向が直交するようにして、複数の原反を重ね合わせることを特徴とする。
【0019】
さらに本発明は、所定の長さに切り出したプリズムシートの原反を、その下層の光学シートの原反とを直接重ねた後、光学シートとして使用する領域以外の部分を溶着することを特徴とする。
【0020】
さらに本発明は、前記重ね合わせ工程に搬送する前にそれぞれの光学シートの表裏面をクリーニングする第1のクリーニング工程を有することを特徴とする。
【0021】
さらに本発明は、前記打抜き工程において、打ち抜いた後の光学シート積層体の表裏面および側面をクリーニングする第2のクリーニング工程を有することを特徴とする。
【0022】
さらに本発明は、前記第1または第2のクリーニング工程において、光学シート積層体に接触して異物を除去する粘着ローラおよび該粘着ローラと接触し且つ該粘着ローラよりも粘着力の高い転写ローラからなるクリーニング手段を用いて、光学シート積層体の異物を除去することを特徴とする。
【0023】
さらに本発明は、前記プリズムシートが凸状レンズのプリズムシートであることを特徴とする。
【0024】
また本発明は、光学シートを積層する装置であって、一軸方向に形成された複数のレンズが隣接して片面の全面に配列され、軸方向が同一方向である2本のプリズムシートの原反の、一方のプリズムシートの原反と他方のプリズムシートの原反のレンズの軸方向を直交させて重ね合わせる光学シート積層装置である。
【0025】
また本発明は、上記のいずれかの光学シート積層体の製造方法により製造されてなることを特徴とする光学シート積層体である。
【0026】
さらに本発明は、重ね合わされた2枚のプリズムシートの上下の面に拡散シートが重ね合わされてなることを特徴とする。
【0027】
さらに本発明は、一方のプリズムシートのプリズムが他方のプリズムシートのプリズムのない面に当接し、一方のプリズムシートのプリズムのない面に拡散シートを重ね合わせたことを特徴とする。
【0028】
また本発明は、前記光学シート積層体の製造方法により製造される光学シート積層体を取り出す取り出し工程と、該光学シート積層体をフレーム、導光板、反射シートからなる半組立品に挿入し、遮光両面粘着シートを貼り付ける光学シート積層体の組込工程からなるバックライトユニットの製造方法である。
【0029】
さらに本発明は、シート組込工程後に組み立て品の表面の除電を行うことを特徴とする。
【0030】
また本発明は前記バックライトの製造方法により製造されてなることを特徴とするバックライトユニットである。
【発明の効果】
【0031】
本発明によれば、同軸方向のプリズムシートを直交させて重ね合わせた後打ち抜くので、光学シート間への異物の侵入を極めて低減させ輝点減少させることができる。このように光学シートが損傷する機会を減らすことができるので、光学シート積層体の品質を向上させることができる。また、手作業による重ね合わせがなくなり機械的に行うので、工程数が削減され量産化が可能になり生産性の向上も図れる。また、軸方向が異なる二種類の原反を製造する必要がなく、軸方向が同じ方向である2本のプリズムシートの原反を用いてレンズの軸方向を直交させることができるので、原反の管理も煩雑にならない。
【0032】
本発明によれば、接合工程において光学シート積層体として使用する領域以外の部分で少なくとも2枚の原反間を接合するので、搬送中のシート原反のずれを防止でき、原反を搬送しながら複数の工程を組みことができる。また、接合位置を光学シート積層体として使用する領域以外の部分とすることで、各シートの熱膨張の差を吸収できるので、製品である光学シート積層体に光学的に劣化させることがない。特に直交させて挿入するシートを積層する下側の原反に固定すれば接合による影響は極力少なくなる。
【0033】
本発明によれば、保護シートを剥離した光学シート原反を前記重ね合わせ工程へ搬送するまでには除電手段を設けないので、保護シートを剥離し、剥離帯電した状態で光学シートを重ね合わせることになるので光学シート同士が吸着しあい、シート間に隙間ができず、異物の侵入機会を減らすことができる。
【0034】
本発明によれば、一方のプリズムシート原反を所定の長さに切断し、他方のプリズムシート原反とプリズムの軸方向を直交するようにして、原反、すなわち切断されたプリズムシートを重ね合わせるので、重ね合わされた部分のプリズムシートは互いに直交することなる。レンズの軸方向を直交する一方のプリズムシートを切断して他方のシート原反に重ねるので、重ねあわされた原反はそのまま次の工程に順送することができる。
【0035】
本発明によれば、光学シート積層体として使用する領域以外の部分で溶着するので、溶着したプリズムシートと下層のシートを一体で扱うことができる。各シート毎にテンション制御しており、複数のシートを重ね合わせて一括溶着すると、扱いやすく装置構成等が簡易になる。また、本発明の光学シート積層体は光学シート間が接合されていないため、光学シート間に膨張差があってもしわ等は発生せず、よって光学特性は変化しない。
【0036】
本発明によれば、重ね合わせ工程投入前にプリズムシート原反および拡散シート原反の全てについてそれぞれの表裏面をクリーニングする第1のクリーニング工程を有するので、重ね合わせる前にクリーニングすることにより、シート間への異物の侵入機会を減らすことができる。
【0037】
本発明によれば、打ち抜き後の光学シート積層体の表裏面と側面をクリーニングする第2のクリーニング工程を有するので、打抜き後にクリーニングすることで打抜き時に発生した異物を除去できる。
【0038】
本発明によれば、前記第2のクリーニング手段が、粘着ローラと粘着ローラと接触しかつ粘着ローラより粘着力の高い転写ローラからなり、光学シート積層体には粘着ローラを接触させて異物を除去するので、粘着ローラ上に付いた異物を転写ローラに転写し、表面がきれいな状態の粘着ローラを製品と直接接触させることができ、その結果光学シート積層体の異物をなくすことができる。
【0039】
本発明によれば、前記プリズムシートが凸状レンズのプリズムシートであるので、これから得られる光学シート積層体は実用上有用なブラックライトに構成することができる。
【0040】
本発明の光学シート積層装置によれば、一軸方向に形成された複数のレンズが隣接して片面の全面に配列され、軸方向が同一方向である2本のプリズムシートの原反の、一方のプリズムシートの原反と他方のプリズムシートの原反のレンズの軸方向を直交させて重ね合わせるので、光学シート間への異物の侵入を極めて低減させ輝点減少させることができ、光学シートが損傷する機会を減らすことができるので、光学シート積層体の品質を向上させることができる。また、工程数が削減され量産化が可能の光学シート積層体を製造することができる。
【0041】
本発明によれば、上述の光学シート積層体製造方法により製造されるので、光学シートを製造する際に付着する異物を極めて低減させることで輝点減少が図られ、光学シート積層体の品質を向上させることができる。また、手作業による重ね合わせ工程がなくなり、工程数が削減され量産化が可能となる。
【0042】
本発明によれば、レンズの軸方向を直交させた2枚のプリズムシートの上下に拡散シートを重ね合わせた光学シート積層体であるので、実用上有用な光学シート積層体となる。
【0043】
本発明によれば、一方のプリズムシートのプリズムが他方のプリズムシートのプリズムのない面に当接し、下側のプリズムシートのプリズムのない面に拡散シートを重ね合わせた光学シート積層体であるので、実用上有用な光学シート積層体となる。
【0044】
本発明のバックライトユニットの製造方法によれば、上記の光学シート積層体の製造方法により製造される光学シート積層体を取り出す取り出し工程と、該光学シート積層体をフレーム、導光板、反射シートからなる半組立品に挿入し、遮光両面粘着シートを貼り付ける光学シート積層体の組込工程からなるので、光学シート間への異物の侵入を極めて低減させ輝点減少させることができ、光学シートが損傷する機会を減らすことができるので、光学シート積層体の品質を向上させたバックライトユニットが製造でき、バックライトユニットの組立に必要な工程数を削減することができるので、生産性の向上が図れる。
【0045】
本発明によれば、シート組込工程後に製品表面の除電を行う除電を行うので、除電なしに重ね合わせた光学シート積層体を組み込んだバックライトユニットの帯電を除電することができる。
【0046】
本発明のバックライトユニットは、上記のバックライトユニットの製造方法により製造されるので、光学シート間への異物の侵入を極めて低減させ輝点減少させることができ、光学シートが損傷する機会を減らすことができるので、光学シート積層体の品質を向上させたバックライトユニットが製造でき、バックライトユニットの組立に必要な工程数を削減することができるので、生産性の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0047】
図1を用いて本発明の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。
【0048】
図1は、本発明のバックライトユニット製造装置10の側面図であるとともに、本装置におけ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。工程は図中矢印の方向に進む。本実施例で示したのは光学シート4枚の構成の例である。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、重ね合わすシート原反を増減させればよい。
【0049】
図1の紙面に向かって左側に製造すべき光学シート積層体21の光学シートと同数の原反12a〜12dが準備されている。以下、各シート原反12a〜12dを、個別に識別して説明するときは、第1層シート原反12a、第2層シート原反12b、第3層シート原反12c、第4層シート原反12d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を省略してシート原反12という。第1層シート原反12aは上拡散シートを、第2層シート原反12bは上プリズムシートを、第3層シート原反12cは下プリズムシートを、第4シート原反12dは下拡散シートを形成するための原反である。各シート原反12は、帯状の原反であり、それぞれロール状に巻回されて原反ロール11として準備される。また、刃当てシート13aは、帯状のシートでロール状に巻回されて刃当てシートロール13bとして準備される。
【0050】
各原反ロール11a〜11dから引き出されたシート原反12a〜11dおよび刃当てシート13aはそれぞれ第1のクリーニング手段14a〜14dを通過し、その表裏面がクリーニングされる(第1のクリーニング工程)。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、各シート原反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が剥離される。保護シートが剥離されると各シート原反12a〜12dが剥離帯電する。ここで、あえて除電手段を設けないことで、帯電によるシート間の密着性を上げることが出き、シート間への異物侵入の確率を下げることができる。
【0051】
バックライトユニット製造装置10は、各原反ロール11からシート原反12、および刃当てシートロール13bから刃当てシート13aを供給するシート供給手段と、刃当てシート13a上にシート原反12dとさらにその上にシート原反12cを重ね、それらシート間を固定する第1の超音波ウエルダ15と、各シート原反12および刃当てシート13a間を固定する第2の超音波ウエルダ16と、各シート原反12から光学シート積層体21を打ち抜く打抜き手段17、打抜き手段17通過後に光学シート積層体21とその抜きカス27の上面をクリーニングする第2の(平面)クリーニング手段18と、光学シート積層体21と抜きカス27を分離し光学シート積層体21取り出す取出部19と、光学シート積層体21を把持する把持ハンド22と、取り出した光学シート積層体21の側面をクリーニングする第2の(端面)クリーニング手段24と、光学シート積層体21をサブAssy25に組み込む組込部38と、把持ハンド22を取出部19、クリーニング手段24、組み込み部25間を移動させる移動機構23と、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け部39、およびサブAssy25を搬送する搬送コンベア30から構成される。バックライトユニット28は該装置により完成される。
【0052】
また、このバックライトユニット製造装置10の上記コンベア30の上方に除電バー55を設置することができる。この除電バー55は、バックライトユニット28完成品表面にイオンを吹きかけてバックライトユニット28を除電することができる。特に、保護フィルム剥離時に除電していない場合は、光学シート積層体21を帯電したままでバックライトユニット28に組み込まれることになる。そこで、完成品のバックライトユニット28を除電バー55の下を通過させ、その表面を除電する。
【0053】
図1は側面から見ているので、一方のプリズムシートの原反と他方のプリズムシートの原反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、11cのところで紙面手前から紙面後方に向かってロール11cから原反12cが流れており、側面から見るとここでプリズムシートが直交する重ね合わせが行われる。
【0054】
図2は本発明の一実施形態である光学シート積層体21の断面図である。以下、図2を用いて説明する。
【0055】
光学シート積層体21の第1層は上拡散シート32、第2層は凸状レンズの上プリズムシート33、第3層は凸状レンズの下プリズムシート34、第4は下拡散シート35からなる。プリズムシートは凹状レンズも挙げられるが凸状レンズの隣接した配列はずらしてみると凹状レンズでもある。好ましくは凸状レンズである。拡散シート32、35は、ベースシート32b、35bの表面にビーズ32c、35cをバインダー32a、35a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32と下拡散シート35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。
【0056】
プリズムシート33,34は、ベースシート33b,34b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33a,34a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。たとえば、プリズム33a,34a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。上プリズムシート33と下プリズムシート34とはプリズム33a,34aの軸方向が直交している。プリズムシートの製造は従来の方法で行われる。たとえば、プリズムシート33,34は、ベースシート33b,34b上に樹脂層(たとえばUV硬化性樹脂)を形成し、そのシートを回転する凹凸ローラに巻きつけて連続走行させ、樹脂層に凹凸ローラ表面の凹凸を転写し、樹脂層を硬化させて(たとえばUV照射する)製造される。よって、通常は第2層シート原反12bと第3層シート原反12cはプリズム33a,34aの凹凸は原反の長手方向に平行に形成されている。シート原反としては同一のものを準備するのが工程上シート管理面上有利である。
【0057】
図1においては、同一方向のレンズ軸をもつ二本の第3層シート原反12c、第4層シート原反12dを準備し、第3層シート原反12cの搬送方向と第4層シート原反12dの搬送方向を直交させることでプリズムシート33,34の軸方向を直交させることができる。
【0058】
図3は、本発明のバックライトユニット製造装置における一実施形態のプリズムシートの直交挿入部の平面図であり、プリズムシート33,34の軸方向を直交させて搬送する工程を説明する図でもある。以下、図3を用いて説明する。
【0059】
図3はバックライトユニット製造装置10の第3層シート原反12cを第4層シート原反12dに重ね合わせる部分を上方から見た状態を示している。
【0060】
刃当てシートロール13bおよび第4層シート原反ロール11dよりそれぞれのシート原反13a,12dが引き出され、第1クリーニング手段14e,14dでシート原反の表裏がクリーニングされた後、重ね合わせられる。第3層シート原反12cの搬送方向は、第4層シート原反12dや刃当てシート13aの搬送方向と直交しており、第3層シートロール11cから引き出され、第1クリーニング手段14cを通過した第3層シート原反12cは所定長さ毎に切断刃31で幅方向に切断される。切断された小片化した第3層シート原反片12cは、第4シート原反12dの上に搭載され、第1の超音波ウエルダ15によりそれら3枚のシート間を溶着点36で溶着する。これにより、第3層シート原反12cの切断片は、第4層シート原反12dの上に固定される。ここでは、超音波溶着によるシート間の固定を示したが、後のプロセスで第3層シート原反12cの切断片と第4層シート原反12d間の位置がずれなければ、超音波溶着に限定されず接着剤などの他の方法でも良いし、溶着点31も2点に限定されない。また、溶着点36は打ち抜き手段17でシート原反12から切り出される光学シート積層体21となる部分37にかからない位置に設ける。これは、光学シート積層体21の反りや歪みを発生させないためである。つまり、光学シート積層体21に接合部があった場合、温度や湿度等の環境変化によるシートの伸長差や収縮差で光学シート積層体21に反りや歪みが発生する。光学シート積層体21に反りや歪みが発生すると光学特性にも影響するため、光学シート積層体21には接合部を設けないのが好ましい。
【0061】
第4層シート原反12d上に第3層シート原反片12cを固定した後、その上に第2層シート原反12b、さらにその上に第1シート原反12aが積層され、第2の超音波ウエルダ16で各シート原反12および刃当てシート13a間を固定する。
【0062】
各シート原反12および刃当てシート13aを供給するシート供給手段は、各シート原反12および刃当てシート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、シート原反12および刃当てシート13aは図示しない搬送ローラ対により挟持され、搬送ローラ対が回転することによって、シート原反12および刃当てシート13aを原反ロール11刃当てシートロール13bから繰出し、各シート原反12および刃当てシート13aを長手方向に搬送する。そして、第1の超音波ウエルダ15、第2の超音波ウエルダ16、打抜き機17へと供給する。また、各シート原反12および刃当てシート13aのシート供給部には、例えば粘着性を有する粘着ローラで挟持することで各シート原反12および刃当てシート13aの表裏に付着している異物を除去する第1クリーニング手段14が設けられる。
【0063】
超音波溶着ユニット15,16は、その先端に超音波ホーンが取り付けられ、それでシート原反12を押圧し、超音波を印可することで、シート原反12の押圧された部分が超音波接合される。超音波溶着ユニット15,16は、溶着部36が溶け切れたりしない範囲で設定すればよい。ここでは、シート間の溶着を超音波溶着ユニット15、16の両方で行っているが、シート搬送に問題がなければ、いずれか一方でも良い。
【0064】
打抜き手段17は、積層したシート原反12から所望の形状の光学シート積層体21を打ち抜く切断機である。打抜き手段17には、一般にサーボプレスによる打抜き機が用いられ、トムソン型やピナクル型などの打抜き型を積層したシート原反12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。これにより、各シート原反12はすべて切断することができ、打抜き型の刃先が切断台に当たることはない。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、且つ切断した光学シート積層体21を載せたまま搬送することができる。
【0065】
切断された光学シート積層体21は、抜きカス27とともにクリーニング装置18に通過させて、その表面に付着している異物が除去される(第2のクリーニング手段における表面クリーニング手段)。クリーニング装置18は特に限定されるものではないが、打ち抜かれた光学シート積層体21の最表層の光学シートを持ち上げないよう搬送幅方向に複数箇所ベルトが張られた数本の粘着ロールを用いることが好ましい。
【0066】
抜きカス27は、抜きカスロール20に巻取ることによって回収される。このとき、抜きカス27を回収する手段は、光学シート積層体21の搬出手段として機能する。つまり、抜きカス27はナイフエッジからなる取出部19を通して抜きカスロール20に巻取っていく。抜きカス27が取出部19を通過する時、抜きカス27から切り離されている光学シート積層体21は分離され、その剛性によりそれまでの搬送方向に進もうとする。その場所で待機している把持ハンド22で把持することで、光学シート積層体21は抜きカス27から完全に分離される。
【0067】
また、第2のクリーニング手段は端面クリーニング手段24をも有する。
把持ハンド22で把持された光学シート積層体21に対し、端面クリーニング手段24は光学シート積層体21の側面をクリーニングする。
【0068】
図4は、本発明の光学シート積層体の側面をクリーニングする端面クリーニング部を説明する斜視図である。光学シート積層体21の外周に粘着ローラ50を配置する。粘着ローラ50は図示しない駆動装置が取り付けられている駆動ローラであっても良いし、駆動装置を取り付けない回転自由なローラであっても良い。光学シート積層体21の側面に当接し、クリーニングして異物を除去する。
【0069】
また、第1および第2のクリーニング手段は図5の構成によっても実現できる。
図5は、本発明の光学シート積層体の表裏面をクリーニングする表裏面クリーニング部を説明する側面図である。以下この図を説明する。光学シート積層体21の表裏面それぞれに粘着ローラ57と転写ローラ56の組を対向させて、光学シート積層体21を挟み込むように配置する。光学シート積層体21の一方を把持ハンド58で把持し、光学シート積層体21を粘着ローラ57で挟持した上で、粘着ローラ57を図中矢印方向に移動させることによって、光学シート積層体21の表裏面に付着している異物を粘着ローラ57で除去し、さらにこの除去され粘着ローラ57に付着した異物を転写ローラ56に転写する。このとき、転写ローラ56の粘着力を粘着ローラ57よりも高く設定し、粘着ローラ57は常に表面に異物がない状態で光学シート積層体21に押し付けられる。粘着ローラ57は図示しない駆動装置が取り付けられている駆動ローラであっても良いし、駆動装置を取り付けない回転自由なローラであっても良い。
【0070】
このように光学シート積層体21の表裏面をクリーニングして異物を除去する。図5ではクリーニングの対象として光学シート積層体21で説明したが、シート原反12a〜11dであってもなんら問題ない。
【0071】
図4、図5で説明した粘着ローラ50、57転写ローラ56の材質は特に限定されるものではないが、光学部材用のクリーニングローラでシリコン系ゴム、ブチル系ゴムなどが好ましい。なお、クリーニング手段は、限定されず、たとえば、バキューム装置、静電気除去装置などを用いることもできる。
【0072】
図6および図7はバックライトユニットの構造を示す図である。図6は分解斜視図であり、図7はバックライトユニットの短辺方向(a)および長辺方向(b)の断面図を示す。以下、図6および図7を用いてバックライトユニットの構造を説明する。
【0073】
バックライトユニット26はサブAssy25に積層光学シート21が搭載され、遮光両面粘着シート29で固定されたものである。サブAssy25はフレーム40に導光板42、反射シート43とLED45が取り付けられたFPC44が組み込まれたものである。
【0074】
端面クリーニング手段24でその側面をクリーニングされた光学シート積層体21は把持ハンド22で組込部25へ搬送され、サブAssy25に組み込まれる。
【0075】
光学シート積層体21が組み込まれたサブAssy25は搬送コンベア30で遮光両面粘着シート貼付け部26へ搬送される。遮光両面粘着シート貼付け部26では、遮光両面粘着シート29を保持したハンド部がサブAssy25に対して遮光両面粘着シート29を押し付けることで貼付けられる。これでバックライトユニット28が完成する。
【0076】
図8は、本発明の別の実施形態のプリズムシートの直交挿入部の平面図であり、光学シート積層装置の別の形態の図である。本実施形態は、直交するシートの挿入部のみ異なり、第3層シート原反12cのロール11cからの引き出しを他のシート原反12a,b,dの引き出し方向と平行にした例である。
【0077】
ロール11cからの所定量を引き出し切断刃31で切断し、小片化した原反シート片12eをシート把持ハンド48で把持し、シート搭載ロボット49で原反シート片12eを90°回転させて、第4層シート原反12d上に搭載する。搭載された原反シート片12eは第4層シート原反12d、刃当てシート13bと溶着部36で固定される。
【0078】
図9は、別の光学シート積層体51の構成を説明する断面図である。以下、図8を用いて説明する。
【0079】
光学シート積層体51の第1層は上プリズムシート52、第2層は下プリズムシート53、第3は下拡散シート54からなる。
【0080】
上プリズムシート52は、ベースシート52bの一方の表面にプリズム52aが設けられ、反対側に拡散層52cが設けられている。上プリズムシート52と下プリズムシート53とはプリズムの軸方向が直交している。
【0081】
このような3層構造においても、プリズムシートを直交させ重ね合わせる原反の数を減らすのみで対応できる。
【0082】
以上、本発明に係る光学シート積層体およびバックライトユニットとそれらの製造方法の実施形態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下プリズムシート33及び上プリズムシート34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、光学シート積層体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。
【図面の簡単な説明】
【0083】
【図1】本発明のバックライトユニット製造装置の側面図である。
【図2】本発明の一実施形態である光学シート積層体の断面図である。
【図3】本発明のバックライトユニット製造装置における一実施形態のプリズムシートの直交挿入部の平面図である。
【図4】本発明の光学シート積層体側面をクリーニングする端面クリーニング部を説明する斜視図である。
【図5】本発明の光学シート積層体の表裏面をクリーニングする表裏面クリーニング部を説明する側面図である。
【図6】本発明のバックライトユニットの分解斜視図である。
【図7】本発明のバックライトユニットの短辺方向(a)および長辺方向(b)の断面図である。
【図8】本発明の別の実施形態のプリズムシートの直交挿入部の平面図である。
【図9】本発明の別の実施形態である光学シート積層体の断面図である。
【図10】従来の技術の液晶表示装置100を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0084】
10 バックライトユニット製造装置
11 原反ロール
11a 第1層原反ロール
11b 第2層原反ロール
11c 第3層原反ロール
11d 第4層原反ロール
12 原反
12a 第1層原反
12b 第2層原反
12c 第3層原反
12d 第4層原反
12e 原反シート片
13a 刃当てシート
13b 刃当てシートロール
14 原反クリーニング手段
14a 第1層原反の第1クリーニング手段
14b 第2層原反の第1クリーニング手段
14c 第3層原反の第1クリーニング手段
14d 第4層原反の第1クリーニング手段
14e 刃当てシートクリーニング手段
15,16 超音波溶着機
17 打抜き手段
18 表面クリーニング手段
19 光学シート積層体取出部
20 抜きカス巻き取りロール
21,51 光学シート積層体
22 シート把持ハンド
23 シート移載部
24 端面クリーニング手段
25 サブAssy
26,28,150 バックライトユニット
27 抜きカス
29 遮光両面粘着シート
30 搬送コンベア
31 切断刃
32 上拡散シート
33,52 上プリズムシート
34,53 下プリズムシート
35,54 下拡散シート
36 溶着部
37 打抜き部
38 シート搭載部
39 遮光両面粘着貼付部
40 フレーム
42 導光板
43 反射シート
44 FPC
45 LED
48 シート把持ハンド
49 シート搭載ロボット
50 粘着ローラ
55 除電バー
56a,56b 転写ローラ
57a,57b 粘着ローラ
58a,58b 把持ハンド
100 従来の液晶表示装置
110 光学シート
111a,111d 拡散シート
111b,111c プリズムシート
151 液晶パネル
152 光源
153 導光板
154 反射板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一軸方向に形成された複数のレンズが隣接して片面の全面に配列され、軸方向が同一方向である2本のプリズムシートの原反と、光を拡散させる少なくとも1本の拡散シートの原反とをそれぞれ供給してこれらの原反を積層する重ね合わせ工程と、
積層された原反間を固定する接合工程と、
積層された原反から所定の光学シートの形状に打ち抜く打抜き工程と、
を有する光学シート積層体の製造方法であって、
該重ね合わせ工程において、一方のプリズムシートの原反と他方のプリズムシートの原反のレンズの軸方向を直交させて重ね合わせることを特徴とする光学シート積層体の製造方法。
【請求項2】
前記接合工程において、光学シート積層体として使用する領域以外の部分で少なくとも2枚の前記原反間を接合することを特徴とする請求項1記載の光学シート積層体の製造方法。
【請求項3】
前記プリズムシートおよび前記拡散シートの光学シートの表面には保護シートが設けられており、該光学シートから保護シートを剥離した後、除電せずに次工程である前記重ね合わせ工程へ搬送することを特徴とする請求項1または2に記載の光学シート積層体の製造方法。
【請求項4】
前記重ね合わせ工程において、一方のプリズムシートの原反を所定の長さに切断した後、他方のプリズムシートの原反とプリズムの軸方向が直交するようにして、原反を重ね合わせることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の光学シート積層体の製造方法。
【請求項5】
前記接合することが溶着することであることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1つに記載の光学シート積層体の製造方法。
【請求項6】
前記重ね合わせ工程に搬送する前にそれぞれの光学シートの表裏面をクリーニングする第1のクリーニング工程を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の光学シート積層体の製造方法。
【請求項7】
前記打抜き工程において、打ち抜いた後の光学シート積層体の表裏面および側面をクリーニングする第2のクリーニング工程を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の光学シート積層体の製造方法。
【請求項8】
前記第1または第2のクリーニング工程において、光学シート積層体に接触して異物を除去する粘着ローラおよび該粘着ローラと接触し且つ該粘着ローラよりも粘着力の高い転写ローラからなるクリーニング手段を用いて、光学シート積層体の異物を除去することを特徴とする請求項6または7に記載の光学シート積層体の製造方法。
【請求項9】
前記プリズムシートが凸状レンズのプリズムシートであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の光学シート積層体の製造方法。
【請求項10】
光学シートを積層する装置であって、一軸方向に形成された複数のレンズが隣接して片面の全面に配列され、軸方向が同一方向である2本のプリズムシートの原反の、一方のプリズムシートの原反と他方のプリズムシートの原反のレンズの軸方向を直交させて重ね合わせる光学シート積層装置。
【請求項11】
請求項1〜9のいずれか1つに記載の光学シート積層体の製造方法により製造されてなることを特徴とする光学シート積層体。
【請求項12】
重ね合わされた2枚のプリズムシートの上下の二面に拡散シートが重ね合わされてなることを特徴とする請求項11記載の光学シート積層体。
【請求項13】
一方のプリズムシートのプリズムが他方のプリズムシートのプリズムのない面に当接し、一方のプリズムシートのプリズムのない面に拡散シートを重ね合わせたことを特徴とする請求項11記載の光学シート積層体。
【請求項14】
請求項1〜9のいずれか一つに記載の光学シート積層体の製造方法により製造される光学シート積層体を取り出す取り出し工程と、
該光学シート積層体をフレーム、導光板、反射シートからなる半組立品に挿入し、遮光両面粘着シートを貼り付ける光学シート積層体の組込工程からなるバックライトユニットの製造方法。
【請求項15】
シート組込工程後に組み立て品の表面の除電を行うことを特徴とする請求項14に記載のバックライトユニットの製造方法。
【請求項16】
請求項14または15に記載のバックライトユニットの製造方法により製造されてなることを特徴とするバックライトユニット。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2009−163150(P2009−163150A)
【公開日】平成21年7月23日(2009.7.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−2635(P2008−2635)
【出願日】平成20年1月9日(2008.1.9)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】