JP2018004956A - 光学ユニット及び光学ユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一方の光学シートの凸部の先端と他方の光学シートとの貼合において高い接着強度を示す光学ユニット及びこの光学ユニットの製造方法を提供する。【解決手段】光学ユニット１は、第１光学シート３、第１光学シート３に対向する面に複数の凸有する第２光学シート２、及び第１光学シート３と第２光学シート２の凸部２２１の頂部とを接合する接着剤部４を備える光学ユニット１であって、第２光学シート２の凸部２２１の頂部に１又は複数の凹状部２２３を有する。複数の凸部２２１が、ストライプ状に形成された三角柱状の複数のプリズム部２２１であり、第２光学シート２の凹状部２２３の形状が、溝形状であると好ましい。凹状部２２３が、プリズム部２２１の頂部にその稜線に沿って形成されていると好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、光学ユニット及び光学ユニットの製造方法に関する。

従来、液晶表示装置用光学シートとしては、光学特性の異なる光学シートが種々存在し、これらを組み合わせたものが液晶表示装置用バックライトユニットに使用されている。近年、液晶表示装置用バックライトユニットの製造における部品点数削減や組立工数削減によるコストダウンのため、予め複数の光学シートを貼合した液晶表示装置用光学ユニットが販売されている。

特許文献１には、プリズムの先端が光学フィルムの接着剤層の内部に埋め込まれることによりプリズム上に光学フィルムを接着する光学構造物が開示されている。

特許文献２には、第２構造化パターンの上側末端部が第１ベースフィルムの接着層の内部に埋め込まれて接合する光学シートモジュールが開示されている。

特許文献１及び特許文献２には、プリズム層を有する下側の光学シートと上側の光学シート裏面とを透明材料で貼り付ける場合に、プリズム層の表面が透明材料で埋められて屈折や反射効果が低減してしまうことを防止する発明が開示されている。これらはプリズムの先端に突起を設け、この突起を接着剤に埋没させることで、突起以外のプリズム表面が接着剤に被覆されるのを一定程度抑制し、プリズム層の光学機能の低下を抑えるものである。

しかしながら特許文献１に開示された光学スタック構造や特許文献２に開示された光学シートモジュールでは、接着剤層の接着剤の量が少ない場合に光学シートとプリズムの先端との接着強度が低下するおそれがある。光学シートとプリズムの先端との接着強度が低下すると、振動や落下の衝撃で上側の光学シートからプリズムの先端が剥離しやすくなり、接着面に傷つき等が生じることでディスプレイの輝度ムラの要因となる。

特表２０１４−５２２５０１号公報 特表２０１５−５２４９３６号公報

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、一方の光学シートの凸部の先端と他方の光学シートとの貼合において高い接着強度を示す光学ユニット及びこの光学ユニットの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明に係る光学ユニットは、第１光学シート、上記第１光学シートに対向する面に複数の凸部を有する第２光学シート、及び上記第１光学シートと上記第２光学シートの凸部の頂部とを接合する接着剤部を備える光学ユニットであって、上記第２光学シートの凸部の頂部に１又は複数の凹状部を有する。

当該光学ユニットは、凸部の頂部に１又は複数の凹状部を有し、この凹状部に接着剤が流入するので、凸部の頂部に凹状部を有しない構成に比べて第２光学シートの凸部の頂部と第１光学シートとの接着強度が向上する。

上記複数の凸部が、ストライプ状に形成された三角柱状の複数のプリズム部であり、上記第２光学シートの凹状部の形状が、溝形状であると好ましい。このような凹状部であれば、プリズム部の頂部の広い範囲において凹状部に接着剤を流入させることができ、第２光学シートのプリズム部の頂部と第１光学シートとの接着強度が向上する。

上記１の凹状部が、プリズム部の頂部にその稜線に沿って形成されていると好ましい。このような凹状部であれば、プリズム部の頂部の広い範囲において凹状部に接着剤を流入させることができ、第２光学シートのプリズム部の頂部と第１光学シートとの接着強度が向上する。

上記複数の凹状部が、プリズム部の頂部にストライプ状に形成されていると好ましい。このような凹状部であっても、プリズム部の頂部の広い範囲において凹状部に接着剤を流入させることができ、第２光学シートのプリズム部の頂部と第１光学シートとの接着強度が向上する。

上記凹状部の平均深さが上記接着剤部の平均厚さより大きいとよい。これにより上記凹状部内に多くの接着剤を流入させることができるので、第２光学シートのプリズム部の頂部と第１光学シートとの接着強度が向上する。加えて上記凹状部内に多くの接着剤を流入させることで、接着剤がプリズム部の頂部からプリズム斜面へ流出するのを低減でき、接着剤によるプリズム部の光学特性の阻害を抑制することができる。

上記課題を解決するためになされた本発明に係る光学ユニットの製造方法は、第１光学シート、上記第１光学シートに対向する面に複数の凸部を有する第２光学シート、及び上記第１光学シートと上記第２光学シートの凸部の頂部とを接合する接着剤部を備える光学ユニットの製造方法であって、凸部の頂部に１又は複数の凹状部を有する第２光学シートを用意する工程、第１光学シートの少なくとも一部又は上記第２光学シートの凸部の頂部に接着剤部を形成する工程、及び上記接着剤部を形成する工程後に、上記接着剤部によって上記第１光学シートと上記第２光学シートの凸部の頂部とを接合する工程を備える。

当該製造方法により製造された光学ユニットは、凸部の頂部に１又は複数の凹状部を有し、この凹状部に接着剤が流入するので、凸部の頂部に凹状部を有しない構成に比べて第２光学シートの凸部の頂部と第１光学シートとの接着強度が向上する。

なお、本発明において「凹状部」とは、凸部の頂部に縁を有し、この縁からプリズム部に対して鉛直方向に掘られた凹みを示す。「溝形状」とは、水平方向に一定の長さを有する凹み形状を示す。「鉛直」とは光学シートに対して垂直な方向を示し、「水平」とは光学シートに対して平行な方向を示す。「三角柱状のプリズム部」とは、三角柱の底面間を結ぶ辺の一つを頂部とした突条プリズム部を意味する。「凹状部の深さ」とは、凹状溝の縁から底部までの深さをいう。「凹状部の平均深さ」とは、１つの凹状部について凹状部の任意の１０点の深さを平均した値をいう。また「接着剤部の平均厚さ」とは、１つの接着剤部について接着剤部の任意の１０点の厚さを平均した値をいう。

以上説明したように、本発明の光学ユニット及び本発明の製造方法により製造された光学ユニットは、一方の光学シートの凸部の先端と他方の光学シートとの貼合において高い接着強度を示す。

本発明の第一実施形態に係る光学ユニットの模式的部分拡大断面図である。 本発明の第二実施形態に係る光学ユニットの第２光学シートの部分拡大斜視図である。 図１及び図２の光学ユニットとは異なる態様に係る光学ユニットの第２光学シートの部分拡大平面図である。 図１、図２及び図３の光学ユニットとは異なる態様に係る光学ユニットの模式的部分拡大断面図である。 図１、図２、図３及び図４の光学ユニットとは異なる態様に係る光学ユニットの模式的部分拡大断面図である。

以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。

［第一実施形態］
図１の光学ユニットは、液晶表示装置のバックライトユニットに用いられる光学ユニットである。光学ユニット１は貼合タイプの光学ユニットであり、第１光学シート（光学シート３）、第１光学シートに対向する面に複数の凸部（プリズム部２２１）を有する第２光学シート（プリズムシート２）、及び第１光学シートと第２光学シートの凸部の頂部とを接合する接着剤部（接着剤部４）を備える。光学シート３は、光学的機能を奏する光学シートである。プリズムシート２は、光学シート３と対向する面に複数のプリズム部２２１を有し、プリズムシート２に入射された光線を法線方向側に屈折させる。接着剤部４は、光学シート３とプリズムシート２のプリズム部２２１の頂部とを接合する。

当該光学ユニット１のプリズムシート２のプリズム部２２１の頂部には１の凹状部（凹状溝２２３）を有する。つまりプリズムシート２のプリズム部２２１の頂部と光学シート３とを接合した光学ユニット１は、プリズム部２２１の頂部の凹状溝２２３及び接着剤部４が互いに接触する構成となっている。図１には、１のプリズム部２２１の頂部が１の凹状溝２２３を有し、このプリズム部２２１を複数有するプリズムシート２を示す。

＜プリズムシート＞
プリズムシート２は、透明な基材層２１と、この基材層２１の表面に積層される透明なプリズム列２２とを備える光学シートである。図１に示すプリズムシート２は、表面に三角柱状のプリズム部２２１をストライプ状に有するプリズム列２２の裏面と基材層２１の表面とが積層した構成である。各プリズム部２２１は、プリズムシート２の一側端から他側端まで連続した三角柱状に形成されている。プリズム部２２１の頂部は稜線を形成しており、各プリズム部２２１の稜線が平行となるように構成されている。なお「表側」とは液晶表示装置における本体正面側を意味し、「裏側」とはその逆を意味する。またプリズムシート２は、基材層２１を用いずにプリズム列２２のみで構成することもできる。

プリズム部２２１は、断面略三角形状の突条プリズム本体部とこの突条プリズム本体部の頂部から表面側に突出する突起２２２とを有する。突条プリズム本体部は、基材層の表面側からプリズム部の頂部に向かって互いに近接するように傾斜する一対のプリズム斜面（出射する光線を鉛直方向に立ち上げる斜面）を有する。図１に示す第一実施形態では、プリズム部２２１の稜線に沿って突起２２２が２本（２列）ずつ形成されている。この突起２２２は、プリズム部２２１の頂部の一側端から他側端まで連続して形成されている。１のプリズム部２２１の頂部に形成された一対の突起２２２は、平行かつ間隔を空けて形成されており、これらがプリズム部２２１の稜線に沿って１本の凹状溝２２３を形成している。このプリズム部２２１の頂部の凹状溝２２３は、プリズム部２２１の頂部の一側端から他側端まで同じ深さで連続して形成されており、その断面が略矩形形状に形成されている。ここで略矩形とは、完全な矩形形状のみでなく図１に示すように底部を湾曲した形状も包含する。なお図１は、プリズム部２２１の稜線と直交する面でプリズムシート２を切断した断面図であり、プリズムシート２の一側端から他側端に渡って同一の断面となっている。

プリズム部２２１の頂部に形成された凹状溝２２３は、プリズムシート２と光学シート３とを接着剤部４を介して接合した際に、接着剤部４の接着剤が流入するように構成される。すなわちプリズムシート２のプリズム部２２１の頂部と光学シート３の裏面とを対向して貼合する過程において、硬化前の接着剤が凹状溝２２３に流入し、流入した接着剤が硬化して凹状溝２２３に固着される。

プリズム部２２１の頂部に凹状溝２２３が形成されていると、プリズム部２２１の頂部に凹状溝２２３が形成されていない構成よりもプリズム部２２１の頂部の表面積が増大してプリズム部の頂部に多くの接着剤を流入させやすくなる。またプリズム部２２１の頂部の表面積が増大すれば、接着剤による接着面積が増大する。そのためプリズム部２２１の頂部に凹状溝２２３が形成されていない構成よりもプリズムシート２と光学シート３との接着強度を増加させることができる。さらに凹状溝２２３は溝内に接着剤を流入させることができるので、プリズムシート２と光学シート３とを貼合する過程において、接着剤部に進入したプリズム部２２１の頂部により押しのけられた接着剤の逃げ場として凹状溝２２３が機能し、押しのけられた接着剤のプリズム斜面への流出を低減することができる。

凹状溝２２３の断面形状は、図１に示すように底部を湾曲した略矩形形状であり、特に底部に向かうほど先細りする形状であることが好ましい。このような形状の凹状溝２２３であれば、毛細管現象を利用して凹状溝２２３の底部まで接着剤を流入させやすい。

突起２２２の平均幅の下限は、１μｍであり、１．５μｍがより好ましく、２μｍがさらに好ましい。一方、突起２２２の平均幅の上限は、５μｍであり、４．５μｍがより好ましく、４μｍがさらに好ましい。ここで「突起２２２の平均幅」とは、１つの突起２２２について任意の１０点の幅を平均した値をいう。上記平均幅が上記下限より小さいと、突起の強度が低下するおそれがある。逆に、上記平均幅が上記上限を超えると、突起により押しのけられる接着剤の量が増大し、プリズム部２２１の頂部からプリズム斜面への接着剤の流出を低減できないおそれがある。

突起２２２の平均高さの下限は、０．５μｍであり、１μｍがより好ましく、２μｍがさらに好ましい。一方、突起２２２の平均高さの上限は、１５μｍであり、１３μｍがより好ましく、１１μｍがさらに好ましい。ここで「突起２２２の平均高さ」とは、１つの突起２２２について任意の１０点の高さを平均した値をいう。上記平均高さが上記下限より小さいと、接着剤部４とプリズム斜面との距離が近くなり、プリズム部２２１の頂部からプリズム斜面への接着剤の流出を低減できないおそれがある。逆に、上記平均高さが上記上限を超えると、必要以上に突起２２２が大きくなり、光学ユニットのサイズが大きくなるおそれがある。

凹状溝２２３の平均幅の下限は、１μｍであり、２μｍがより好ましく、３μｍがさらに好ましい。一方、凹状溝２２３の平均幅の上限は、１０μｍであり、９μｍがより好ましく、８μｍがさらに好ましい。ここで「凹状溝２２３の平均幅」とは、１つの凹状溝２２３について任意の１０点の幅を平均した値をいう。上記平均幅が上記下限より小さいと、凹状溝２２３に接着剤が十分に流入しないおそれがある。逆に、上記平均幅が上記上限を超えると、プリズム部２２１の頂部の面積が大きくなりすぎてプリズムの光学的機能が低下するおそれがある。

凹状溝２２３の平均深さは、接着剤部４の平均厚さよりも大きくするのが好ましい。このように構成すれば、凹状溝２２３の平均深さ未満の長さ分しかプリズム部２２１の頂部が接着剤部４に進入しないので、突起２２２が押しのけた接着剤を凹状溝２２３に流入させることで、プリズム部２２１の頂部からプリズム斜面への接着剤の流出をより低減することができる。

凹状溝２２３の平均深さから接着剤部４の平均厚さを引いた差の下限は、０．３μｍであり、０．６μｍがより好ましく、１．０μｍがさらに好ましい。一方、凹状溝２２３の平均深さから接着剤部４の平均厚さを引いた差の上限は、１２μｍが好ましく、８μｍがより好ましく、４μｍがさらに好ましい。上記差が上記下限より小さいと、プリズム部２２１の頂部からプリズム斜面への接着剤の流出を十分に低減できないおそれがある。逆に、上記差が上記上限を超えると、不必要に凹状溝２２３の深さが大きくなりすぎて、ディスプレイに輝度ムラが生じるおそれがある。

凹状溝２２３の平均深さと凹状溝２２３の平均幅との比率の下限は、０．０５であり、０．１がより好ましく、０．２がさらに好ましい。一方、凹状溝２２３の平均深さと凹状溝２２３の平均幅との比率の上限は、１５．０であり、８．０がより好ましく、５．０がさらに好ましい。上記比率が上記下限より小さいと、プリズム部２２１の頂部の面積が大きくなりすぎてプリズムの光学的機能が低下するおそれがある。逆に、上記比率が上記上限より大きいと、凹状溝２２３に接着剤が十分に流入しないおそれがある。

プリズム列２２の主成分としては、特に限定されるものではないが、ポリエステル類、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられ、透明度の高さから高透過率のアクリル系樹脂が好ましい。

突起２２２が表面改質部を有するように、コロナ処理やプラズマ処理などにより表面を改質するのが好ましい。コロナ処理やプラズマ処理による表面改質は、突起２２２の接着剤に対する濡れ性と接着性とを向上させるので、接着剤がプリズム部２２１の頂部に流入しやすくなるとともに、プリズム部２２１の頂部と光学シート３との接着強度を向上させることができる。

＜光学シート＞
光学シート３としては、液晶表示装置のバックライトユニットに用いられる光拡散シート、プリズムシート、導光シート、ライトガイドフィルムまたは液晶パネルの偏光板などの光学シートが挙げられるが、光学的機能を奏する光学シートであればこれらに限定されない。

プリズムシート２のプリズム部２２１の頂部と対向して貼合される光学シート３の裏面の形状は、プリズム部２２１の頂部と接着可能な形状であれば、平坦な形状に限定されない。しかしながら光学シート３の裏面が平坦な形状を有する場合、光学シート３の裏面が凹凸形状を有する場合に比べて、プリズム部２２１の頂部との接着安定性が向上する。また光学シート３の裏面が平坦面であれば、プリズム部２２１の頂部側に接着剤部４を形成する場合に比べて、光学シート３の裏面側に接着剤部４を形成することが容易になる。ここで「平坦な形状」とは、微視的に完全に平坦・均一な形状を示すものではなく、巨視的に平坦な形状であればよい。

光学シート３の裏面は、マット仕上げ面、梨地面、エンボス仕上げ面又は複数の微細レンズ単位を配列した微細レンズ面のような微細な凹凸を有する平坦な形状であると好ましい。光学シート３の裏面に微細な凹凸が形成されていると、光学シート３の裏面に光拡散機能や反射防止機能を持たせることができる。

微細な凹凸を有する光学シート３の裏面の平均表面粗さ（Ｒａ）の下限としては、０．１μｍが好ましく、０．５μｍがより好ましく、１μｍがさらに好ましい。一方、光学シート３の裏面の平均表面粗さ（Ｒａ）の上限としては、２０μｍが好ましく、１５μｍがより好ましく、１０μｍがさらに好ましい。上記平均表面粗さ（Ｒａ）が上記下限より小さいと、光学シート３の裏面に光拡散機能や反射防止機能を持たせることができないおそれがある。逆に、上記平均表面粗さ（Ｒａ）が上記上限より大きいと、ディスプレイに輝度ムラが生じるおそれがある。ここで「平均表面粗さ（Ｒａ）」とは、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１（２００１年）に準拠して、カットオフ値（λｃ）２．５ｍｍ、評価長さ（ｌ）１２．５ｍｍで測定される算術平均粗さを指す。

光学シート３の裏面は、微細なうねりを有する平坦な形状であってもよい。例えば光学シート３の裏面が、稜線間隔が１ｍｍ以上５００ｍｍ以下かつ複数の谷線が通る近似仮想面を基準とする稜線の平均高さが５μｍ以上４０μｍ以下のわずかに波状の微細変調構造を有する形状であってもよい。

＜接着剤部＞
図１に示すように、光学シート３の裏面には、プリズムシート２のプリズム部２２１の頂部と対向する位置に接着剤部４が形成される。接着剤部４は、プリズムシート２の表面のプリズム部２２１の頂部と光学シート３の裏面とを接着するためのものである。接着剤部４は、光学シート３の裏面に形成されるものに限定されず、プリズムシート２のプリズム部２２１の頂部に形成されてもよい。

接着剤部４は、無色透明であることが好ましい。このため接着剤部４は、透明な活性エネルギー線硬化型接着剤又は透明な熱硬化型接着剤を主成分とする。ここで「透明」な「接着剤」とは、少なくとも硬化後に透明な接着剤であることを意味する。また「主成分」とは、質量基準で最も多い成分（例えば５０質量％以上）を意味する。活性エネルギー線硬化型接着剤又は熱硬化型接着剤としては、例えば、アクリル系、ウレタン系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリオレフィン系などの透明な硬化型樹脂接着剤が用いられる。これらの硬化型樹脂接着剤を用いると、プリズムシート２と光学シート３とを貼合した直後に接着剤を硬化させることが可能であるので、接着時間の短縮を図ることができるとともに接着時における外部異物の混入を防止することができる。

接着剤部４に用いられる活性エネルギー線硬化型接着剤としては、紫外線を照射することによって架橋・硬化する紫外線硬化型樹脂接着剤や、電子線を照射することによって架橋・硬化する電子線硬化型樹脂接着剤等が挙げられるが、光学ユニットの製造の容易性の観点から、紫外線硬化型樹脂接着剤が好ましい。紫外線硬化型樹脂接着剤としては、接着性に優れるアクリル系、ウレタン系又はアクリルウレタン系紫外線硬化型樹脂接着剤が好ましい。

接着剤部４は、特に限定されないが、有機ビーズ、無機フィラーなどの光拡散剤、顔料、染料などの色素、又は帯電防止剤の少なくともいずれかを添加剤として含んでもよい。これらの添加剤は接着剤部４に拡散性、発色性、又は帯電防止性を与えることができる。特に接着剤部４が光拡散剤を分散含有すれば、光学シート３の裏面に接着剤部４が偏在することによるディスプレイの輝度ムラを低減しつつプリズムシート２と光学シート３とを接合することができる。

上記光拡散剤の平均粒径の下限としては、０．５μｍが好ましく、２μｍがより好ましい。一方、上記光拡散剤の平均粒径の上限としては、８μｍが好ましく、６μｍがより好ましい。ここで「平均粒径」とは、１０以上のサンプルを顕微鏡観察し、平面視での最大径とこの最大径に直交する方向の径との平均から算出される値を指す。上記光拡散剤の平均粒径が上記下限に満たないと、光拡散性が十分得られないおそれがある。逆に、上記光拡散剤の平均粒径が上記上限を超えると、上記光拡散剤が接着剤部４から脱落するおそれがある。

上記光拡散剤の配合量（接着剤部４を構成する接着剤１００質量部に対する固形分換算の配合量）の下限としては、１０質量部が好ましく、２０質量部がより好ましい。一方、上記光拡散剤の配合量の上限としては、６０質量部が好ましく、５０質量部がより好ましい。上記光拡散剤の配合量が上記下限に満たないと、上記光拡散剤による光拡散性の補強効果が十分に得られないおそれがある。逆に、上記光拡散剤の配合量が上記上限を超えると、接着剤部４の接着強度が不十分となるおそれがある。

接着剤部４は、光学シート３の裏面に接着剤を全面均一に塗布することで設けられるが、全面均一に塗布するものに限らない。例えばプリズムシート２のプリズム部２２１の頂部に対向する光学シート３の位置に対して、接着剤を散点的に塗布するものでもよい。散点的な接着剤の塗布としては、ドット状・ライン状などの塗布が挙げられる。接着剤を全面均一に塗布するとディスプレイの輝度ムラを抑制することができる。また接着剤を散点的に塗布するとディスプレイの輝度低下を抑制することができる。

接着剤部４は、光学シート３の裏面かつプリズムシート２のプリズム部２２１の頂部と対向する位置のすべてに設けられるのが好ましいが、すべての対向位置に接着剤部４が設けられる構成に限定されない。例えばプリズムシート２のプリズム部２２１の頂部に対向する光学シート３の位置の一部（例えば半数）に対して接着剤を散点的に塗布するものであってもよい。

接着剤部４の平均厚さの下限は、０．５μｍであり、２μｍがより好ましく、３μｍがさらに好ましい。一方、接着剤部４の平均厚さの上限は、１５μｍであり、１３μｍがより好ましく、１１μｍがさらに好ましい。上記平均厚さが上記下限より小さいと、接着強度が不足するおそれがある。逆に、上記平均厚さが上記上限を超えると、ディスプレイの輝度低下の要因となる。

＜光学ユニットの製造方法＞
次に光学ユニット１の製造方法の一例について説明する。当該光学ユニットは、例えば、プリズムシート形成工程、接着剤部形成工程、及び接合工程を有する製造方法で得られる。

プリズムシート形成工程は、表面に三角柱状の複数のプリズム部２２１をストライプ状に有するプリズムシートを形成する工程である。プリズムシート形成工程は、例えば、三角柱状のプリズム部２２１の表面形状の反転形状を有する金型に溶融樹脂を注入してプリズム列２２を成形する射出工程と、射出工程で成形されたプリズム列２２と基材層２１とを積層してプリズムシートを形成する一体化工程とを備える。射出工程において用いられる金型は、プリズム部２２１の頂部に凹状溝２２３が形成されるように、頂部に凹状溝２２３を有するプリズム部２２１の反転形状を有する。

接着剤部形成工程は、光学シート３の裏面に接着剤部４を積層する工程である。接着剤部形成工程では、例えば、光学シート３に接着剤を塗布する接着剤塗布工程により光学シート３に接着剤部４を積層する。接着剤塗布工程では、光学シート３に接着剤を均一に塗布する方法もしくは光学シート３に接着剤を散点的に塗布する方法により光学シート３の裏面に接着剤部４が設けられる。光学シート３に接着剤を均一に塗布する方法としては、一般的なロールコーター法を用いることができる。光学シート３に接着剤を散点的に塗布する方法としては、インクジェット印刷、ロータリーシルクスクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷などを用いることができる。

接合工程は、プリズムシート形成工程で形成されたプリズムシート２と接着剤部形成工程で裏面に接着剤部４を積層した光学シート３とを重畳して接合する工程である。接合工程では、プリズム部２２１の頂部に形成された凹状溝２２３と光学シート３の裏面とが対向するようにプリズムシート２と光学シート３を接合して光学ユニットを製造する。接着剤部４が例えば紫外線硬化型樹脂接着剤で形成されている場合は、プリズム部２２１の頂部を接着剤部４に埋没させた後に紫外線を照射する硬化工程をさらに有することで、接着剤部４が硬化してプリズム部２２１の頂部と光学シート３とが接着され光学ユニット１が製造される。

上記製造方法は、射出工程の後かつ積層工程の前において、プリズム部２２１の頂部に対してコロナ処理やプラズマ処理を行う表面改質工程をさらに備えてもよい。

また上記製造方法は、接着剤部形成工程の前において、接着剤に光拡散剤、色素、又は帯電防止剤の少なくともいずれかを添加剤として混合する接着剤混合工程をさらに備えてもよい。

また上記製造方法のプリズムシート形成工程は、基材層２１に紫外線硬化型樹脂を塗布し、これを金型に押さえつけて未硬化の紫外線硬化型樹脂にプリズム列２２の形状を転写し、紫外線を当てて紫外線硬化型樹脂を硬化させてプリズムシートを形成する工程であってもよい。

また上記製造方法の接着剤部形成工程は、プリズムシート２のプリズム部２２１の頂部に接着剤を塗布又は転写する工程によりプリズム部２２１の頂部に接着剤部４を形成する工程であってもよい。この場合には接合工程が、接着剤部形成工程でプリズム部２２１の頂部に接着剤部４を形成したプリズムシート２と光学シート３とを接着剤部４によって接合する工程となる。

上記製造方法は、プリズムシート形成工程を有するものとして説明したが、プリズムシート形成工程に替えて、プリズム部２２１の頂部に１又は複数の凹状溝２２３を有するプリズムシート２を用意する工程を採用することにより、予め製造されたプリズムシート２を用いて光学ユニット１を製造する製造方法であってもよい。つまり上記製造方法は、プリズム部２２１の頂部に１又は複数の凹状溝２２３を有するプリズムシート２を用意する工程、光学シート３の少なくとも一部又はプリズムシート２のプリズム部２２１の頂部に接着剤部４を形成する工程、及び接着剤部４を形成する工程後に、接着剤部４によって光学シート３とプリズムシート２のプリズム部２２１の頂部とを接合する工程を備える製造方法であってもよい。

［第二実施形態］
本発明の第二実施形態に係る光学ユニットは、第１光学シート（光学シート３）、第１光学シートに対向する面に複数の凸部（プリズム部２２１）を有する第２光学シート（プリズムシート２）、及び第１光学シートと第２光学シートの凸部の頂部とを接合する接着剤部（接着剤部４）を備える点では、第一実施形態に係る光学ユニットと同様である。以下、第一実施形態に係る光学ユニットとは異なる点について説明する。

図２のプリズムシート２は、プリズム部２２１の頂部に複数の凹状溝２２３を有する構成である。複数の凹状溝２２３は、各々の断面形状が矩形であり、プリズム部２２１の頂部に対してストライプ状に形成される。詳説すると各凹状溝２２３は、プリズム部２２１の頂部位置を通りかつ水平に、一定間隔を空けて周期的に形成される。ストライプ状の凹状溝２２３は、プリズム部２２１の稜線に沿って平行に形成されてもよいし、図示のようにプリズム部２２１の稜線に対して一定の角度で交差するように形成されてもよい。図２には、１のプリズム部２２１の頂部が複数の凹状溝２２３を有し、このプリズム部２２１を複数有するプリズムシート２を示す。

［他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

上記実施形態においては、第２光学シートが三角柱状のプリズム部２２１をストライプ状に有するプリズムシート２であるものについて説明したが、第２光学シートはこのようなものに限定されない。つまり、第２光学シートが複数の凸部を有する光学シートであれば、凸部の形状が三角柱状でありかつ凸部の配列がストライプ状であるものに限定されない。凸部の形状としては、例えば円錐型、角錐型、円錐台型、錘台型、ドーム型、半球型又は半楕円体型等の山型の形状であってもよいし、五角柱状などの角柱状、半円柱状、かまぼこ形状又は波状等の稜線を有する山型の形状であってもよい。凸部の配列についても、規則的に配列するものでもよいし、離散的に配列するものでもよい。例えば図３に示すような、基材層５１と、この基材層５１の表面に正三角形格子パターンで配設されるドーム型のマイクロレンズアレイ５２とを備え、各マイクロレンズアレイ５２の頂部に凹状部５２１を有するマイクロレンズシート５を第２光学シートとして採用することができる。ただし、第１光学シートと第２光学シートとの接着安定性を考慮すると、上記実施形態のように三角柱状のプリズム部２２１をストライプ状に有するプリズムシート２を第２光学シートとするのが好ましい。

上記実施形態においては、プリズム部２２１の頂部に有する凹状部の形状が溝形状であるものについて説明したが、凹状部の形状は溝形状に限定されない。例えば凹状部の縁が円形、矩形、又は多角形に形成された凹状部であってもよく、これらの凹状部がプリズム部２２１の頂部に離散的に複数形成されてもよい。ただし第１光学シートと第２光学シートとの接着強度を向上させる点を考慮すると、上記実施形態のように凹状部の形状を溝形状とするのが好ましい。

当該光学ユニットにおいて、第２光学シートが三角柱状の複数のプリズム部を有するプリズムシートである場合にあっても、上記実施形態のように全てのプリズム部が凹状部を有する構成に限定されず、凹状部を有しないプリズム部を有する構成とすることも可能である。つまり、プリズムシートが、複数の上記プリズム部として、上記実施形態のような凹状部（凹状溝２２３）を有するプリズム部２２１（第１光学シートと接合されるプリズム部２２１）と、凹状部を有しないプリズム部（第１光学シートと接合されないプリズム部）との双方を有する構成とすることも可能である。なお、凹状部を有しないプリズム部は、例えば上記実施形態のような突起を有しない構成であり、凹状部を有するプリズム部の高さ（基材層の表面からプリズム部の頂部までのプリズム部の突出高さ）よりもその高さが低い構成であると好ましい。つまり、凹状部を有しないプリズム部は、その頂部が第１光学シートの裏面及び接着剤層のいずれにも接触しない高さであると好ましく、これにより凹状部を有しないプリズム部の好適な光学特性を容易かつ確実に確保できる。換言すると、当該光学ユニットにおいて複数のプリズム部は、高さが均一であるものに限られず、第１光学シートの裏面と接合されないプリズム部の高さが、第１光学シートの裏面と接合されるプリズム部の高さよりも低い構成を採用することが好ましい。

また、凹状部を有するプリズム部としては、上記実施形態において、２本の突起２２２を有し、この２本の突起２２２間に凹状部（凹状溝２２３）が形成されるものについて説明したが、このようなものに限定されない。つまり、凹状部を有するプリズム部が突起を有しない構成を採用可能であり、具体的には図４に示すように突条プリズム本体部の稜線に沿って凹状溝が形成されるものを採用することも可能である。この図４に示すプリズム部２２１は、断面略三角形状の突条プリズム本体部が、基材層２１の表面側からプリズム部２２１の頂部に向かって互いに近接するように傾斜する一対のプリズム斜面（出射する光線を鉛直方向に立ち上げる斜面）を有し、この一対のプリズム斜面の上縁の間において上記凹状溝が刻設されている。

上記実施形態においては、凹状溝２２３の断面が矩形形状に形成されるものについて説明したが、凹状溝２２３の断面形状はこのようなものに限定されない。例えばＵ字型、Ｖ字型、台形型又は底部が下に凸型の五角形形状の凹状溝であってもよい。ただし、図１及び図４に示すように底部に向かうほど先細りする形状であることが好ましい。このような形状の凹状溝２２３であれば、凹状溝２２３の平均深さを接着剤部４の平均厚さよりも大きくした構成においても、毛細管現象を利用して凹状溝２２３の底部まで接着剤を流入させやすい。

上記実施形態においては、図１に示すように、プリズムシート２を下層とし、光学シート３を上層として、プリズムシートの上部に光学シートを接合した光学ユニットについて説明したが、プリズムシートと光学シートとは上下逆に接合してもよい。例えば図５のように、裏面側にプリズム部２２１を有するプリズムシート２を上層とし、表面に接着剤部４を積層した光学シート３を下層として接合した光学ユニットであってもよい。この場合、好適に光学シート３としてライトガイドフィルムを採用することができる。

上記実施形態においては、プリズムシート２と光学シート３とが接合した２層構造の光学ユニットについて説明したが、プリズムシート２及び光学シート３以外の他の光学シートをさらに接合した３層以上の構造の光学ユニットであってもよい。

上記実施形態においては、凹状溝２２３の平均深さを接着剤部４の平均厚さよりも大きくするのが好ましいと説明したが、凹状溝２２３の平均深さが接着剤部４の平均厚さよりも小さくてもよい。このような構成であっても第２光学シートのプリズム部の頂部と第１光学シートとの接着強度を向上させることができる。

上記実施形態においては、光拡散性を向上させるために、有機ビーズ、無機フィラーなどの光拡散剤を接着剤部４が添加剤として含んでもよいと説明したが、これに限定されない。例えばプリズムシート２のプリズム部２２１の頂部に対向する光学シート３の接着位置を凹凸形状とすることで、接着位置の光拡散性を向上させ、かつ光反射性を低減させてもよい。例えば光学シート３の裏面の接着位置をマット仕上げ面、梨地面又はエンボス仕上げ面等の凹凸形状を有する面とすることで、この接着位置に光拡散機能や反射防止機能を持たせてもよい。

上記実施形態においては、液晶表示装置のバックライトユニットに用いられる光学ユニットについて説明したが、当該光学ユニットは液晶表示装置のバックライトユニット用に限定されるものではない。

本発明の光学ユニット及び本発明の製造方法により製造された光学ユニットは、一方の光学シートの凸部の先端と他方の光学シートとの貼合において高い接着強度を示す。このため当該光学ユニットは、高い光学特性を要する液晶表示装置用バックライトに好適に用いることができる。

１ 光学ユニット
２ プリズムシート
２１ 基材層
２２ プリズム列
２２１ プリズム部
２２２ 突起
２２３ 凹状溝
３ 光学シート
４ 接着剤部
５ マイクロレンズシート
５１ 基材層
５２ マイクロレンズアレイ
５２１ 凹状部

Claims (6)

1. 第１光学シート、
   上記第１光学シートに対向する面に複数の凸部を有する第２光学シート、及び
   上記第１光学シートと上記第２光学シートの凸部の頂部とを接合する接着剤部
   を備える光学ユニットであって、
   上記第２光学シートの凸部の頂部に１又は複数の凹状部を有することを特徴とする光学ユニット。
2. 上記複数の凸部が、ストライプ状に形成された三角柱状の複数のプリズム部であり、
   上記第２光学シートの凹状部の形状が、溝形状である請求項１に記載の光学ユニット。
3. 上記１の凹状部が、プリズム部の頂部にその稜線に沿って形成されている請求項２に記載の光学ユニット。
4. 上記複数の凹状部が、プリズム部の頂部にストライプ状に形成されている請求項２に記載の光学ユニット。
5. 上記凹状部の平均深さが上記接着剤部の平均厚さより大きい請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学ユニット。
6. 第１光学シート、
   上記第１光学シートに対向する面に複数の凸部を有する第２光学シート、及び
   上記第１光学シートと上記第２光学シートの凸部の頂部とを接合する接着剤部
   を備える光学ユニットの製造方法であって、
   凸部の頂部に１又は複数の凹状部を有する第２光学シートを用意する工程、
   第１光学シートの少なくとも一部又は上記第２光学シートの凸部の頂部に接着剤部を形成する工程、及び
   上記接着剤部を形成する工程後に、上記接着剤部によって上記第１光学シートと上記第２光学シートの凸部の頂部とを接合する工程
   を備える光学ユニットの製造方法。

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