JP2004102088A - 光学フィルムの製造方法及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示パネルの側面より入射させた光を効率よく視認方向に光路変換して薄型軽量で明るく、見易い表示の液晶表示装置を形成しうる薄さに優れる光学フィルムが得られる製造方法の開発。
【解決手段】レーザー光の照射量に変化をもたせうるレーザー光透過部（２１）を形成した投影マスク（２）を介してレーザー光（１）を照射し、高分子膜（５）の形成材をエッチングにて部分的に除去する、横断面三角形の凹部（５１）の複数を有する光学フィルムの製造方法、その光学フィルムを母型として電気鋳造により金型を形成し、その金型を用いて光学フィルムを製造する方法及び光学フィルムを液晶セルの少なくとも片側に配置してなる液晶表示装置。
【効果】両端部分が鋭角に掘り込まれた微細構造の凹部が位置精度よく配置され凹部が具備する斜面の直線性に優れる光出射手段を有する光学フィルムが得られる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの側面より入射させた光を効率よく視認方向に光路変換して薄型軽量で明るく、見易い表示の液晶表示装置を形成しうる光学フィルムの製造方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
従来、ストライプ状のプリズム構造からなる光出射手段を有するサイドライト型導光板を液晶表示パネルの視認側表面に配置してなるフロントライト式の反射型液晶表示装置が知られていた（特開平１１−２５０７１５号公報）。斯かる光出射手段の形成は、型板の表面をダイヤモンドバイト等で切削する機械加工方式や、三角形の投影マスクを走査させるドライエッチング方式にて行われる。
【０００３】
しかし、ストライプ状のプリズム構造では液晶パネルの画素と干渉してモアレが発生し、表示品位が低下しやすいこと、導光板が液晶パネルの前面に位置するフロントライト式では、外光の表面反射で液晶表示のコントラストが低下しやすく、また導光板の傷等の欠陥が目立ちやすいこと、さらに導光板の使用で嵩高・高重量化することなどの難点があった。
【０００４】
【発明の技術的課題】
前記に鑑みて本発明者等は、微小サイズの凹部（溝）の多数を分散分布させてなる光出射手段による方式に想到した。これによれば、前記したモアレ問題や表面反射問題、欠陥による視認阻害問題や嵩高・高重量化問題などを容易に克服しうる。
【０００５】
しかしながら、斯かる微小サイズの凹部を分散分布させてなる光出射手段を従来の方法で製造することが困難であった。ちなみに機械加工では微小サイズの凹部を所定位置に精度よく分散分布させる断続構造を形成することは著しく困難であり、ダイヤモンド砥石を用いる方法でも断面形状が一定な凹部の断続構造を形成することは著しく困難である。また三角形の投影マスクを走査させるドライエッチング方法にても、形成される斜面の角度が部分的にバラツキやすくて傾斜角が一定な直線性に優れる斜面が形成されにくい。
【０００６】
本発明は、液晶表示パネルの側面より入射させた光を効率よく視認方向に光路変換して薄型軽量で明るく、見易い表示の液晶表示装置を形成しうる、斜面傾斜角の部分的バラツキが少ない微細構造の凹部からなる光出射手段を有する薄型軽量の光学フィルムを得ることができる製造方法の開発を課題とする。
【０００７】
【課題の解決手段】
本発明は、レーザー光の照射量に変化をもたせうるレーザー光透過部を形成した投影マスクを介してレーザー光を照射し、その投影マスクより透過したレーザー光を、投影像を作り出す光学機器を介しその大きさを制御して高分子膜に照射しつつ、前記の投影マスク又は高分子膜の少なくとも一方を移動させて、当該高分子膜の形成材をレーザーエッチングにて部分的に除去することにより、当該高分子膜平面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面と、５０〜９０度の立面とを具備し、横断面形状が三角形で、当該高分子膜面での開口が矩形状の凹部の複数を当該高分子膜の片面に分布させてなる光出射手段を形成するものであり、前記投影マスク又は高分子膜の移動方向における前記投影マスクのレーザー光透過部の長さ調節にて、前記高分子膜に対するレーザー光の照射量を制御して、形成される光路変換斜面の部分的な傾斜角変化を抑制することを特徴とする光学フィルムの製造方法を提供するものである。
【０００８】
また本発明は、前記の方法で製造した光学フィルムの光出射手段を形成した面上に、電気鋳造により金属層を形成した後、その金属層と光学フィルムを分離して金型を得ることを特徴とする光学フィルム形成用金型の製造方法、及びその光学フィルム形成用金型における光出射手段を形成しうる凸部を有する面に、放射線硬化型樹脂を密着させて、その光出射手段の形状を写した成形層を形成し、その成形層に放射線を照射して硬化させたのち金型より分離することを特徴とする光学フィルムの製造方法、並びに前記の方法により製造した光学フィルムを液晶セルの少なくとも片側に配置してなることを特徴とする液晶表示装置を提供するものである。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、投影マスクにおけるレーザー光透過部の所定方向長さの調節にて高分子膜に対する照射量を制御するレーザーエッチング方式に基づくことにより、両端部分が鋭角に掘り込まれ、斜面傾斜角の直線性に優れる微細構造の凹部からなる光出射手段を有する光学フィルムを得ることができ、その凹部を配置位置の精度よく分散分布させた光出射手段を形成することも容易であり、斯かる光学フィルムを用いて液晶表示パネルの側面より入射させた光を効率よく視認方向に光路変換して薄型軽量で明るく、見易い表示の液晶表示装置を形成することができる。特に電鋳方式で形成した金型を介し放射線硬化型樹脂を所定形状に成形して硬化処理する方法では、所定の光出射手段を有する光学フィルムを効率よく得ることができる。
【００１０】
【発明の実施形態】
本発明による製造方法は、レーザー光の照射量に変化をもたせうるレーザー光透過部を形成した投影マスクを介してレーザー光を照射し、その投影マスクより透過したレーザー光を、投影像を作り出す光学機器を介しその大きさを制御して高分子膜に照射しつつ、前記の投影マスク又は高分子膜の少なくとも一方を移動させて、当該高分子膜の形成材をレーザーエッチングにて部分的に除去することにより、当該高分子膜平面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面と、５０〜９０度の立面とを具備し、横断面形状が三角形で、当該高分子膜面での開口が矩形状の凹部の複数を当該高分子膜の片面に分布させてなる光出射手段を形成して光学フィルムを得るものであり、前記した投影マスク又は高分子膜の移動方向における前記投影マスクのレーザー光透過部の長さ調節にて、前記高分子膜に対するレーザー光の照射量を制御して、形成される光路変換斜面の部分的な傾斜角変化を抑制するものである。
【００１１】
前記した製造方法の工程例を図１、図２に例示した。１がレーザー光を照射するためのレーザー発振器、２、３がレーザー光透過部２１、３１を形成した投影マスク、４がレーザー光の投影像４１を作り出す光学機器としてのレンズ、５がレーザー光の照射を受ける高分子膜であり、５１が高分子膜５が形成する平面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面と５０〜９０度の立面とを具備し、横断面形状が三角形で、当該高分子膜面での開口が矩形状の凹部である。
【００１２】
なお２Ａ、３Ａは投影マスク２、３を固定保持するマスクステージであり、６は高分子膜５を固定保持するワークステージである。図例のマスクステージ２Ａ及びワークステージ６は、図外の駆動源を介し独立して、三次元直交座標に基づくＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各軸方向に移動でき、かつＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各軸において軸回転可能である。
【００１３】
従ってマスクステージ２Ａの前記各軸方向における移動又は／及び軸回転を介して、投影マスク２の位置と配置角度を高分子膜５とは独立に制御することができる。またワークステージ６の前記各軸方向における移動又は／及び軸回転を介して、高分子膜５の位置と配置角度を投影マスク２とは独立に制御することができる。
【００１４】
レーザー発振器１と光学機器４は、独立して前記各軸方向における移動と軸回転が可能となっており、マスクステージ２Ａ（投影マスク２）に対する位置と配置角度を制御できるようになっている。なお図２のマスクステージ３Ａも、独立して前記各軸方向における移動と軸回転が可能となっており、マスクステージ２Ａ（投影マスク２）に対する位置と配置角度を制御できるようになっている。
【００１５】
また図例では、レーザー発振器１と光学機器４、及びマスクステージ３Ａは、前記した投影マスク２に対する位置と配置角度を制御したのちは、凹部の形成に際してその状態が固定系として維持される。ただしそれらは、必要に応じマスクステージ２Ａと連動して、一体的に移動又は／及び軸回転可能に形成することもできる。
【００１６】
前記により、図１の例ではレーザー発振器１に基づくレーザー光が、投影マスク２におけるレーザー光透過部２１より透過し、レーザー光透過部以外の部分が他のレーザー光の透過を遮蔽して、所定形状のレーザー光線像４１を形成し、その光線像の大きさがレンズ４を介し制御されて、高分子膜５に照射され、その高分子膜の形成材がレーザー光によりエッチングされて消失し、除去される。なお図例で投影マスク２は、１枚のマスクにて形成されているが、２枚以上のマスクにて目的とするレーザー光透過部を形成する方式も採ることができる。
【００１７】
前記の場合に、レーザー光を高分子膜に照射しつつ、マスクステージ２Ａを介して投影マスク２、又は／及びワークステージ６を介して高分子膜５を移動させることにより、その移動距離に応じ高分子膜の形成材を連続的に除去できて所望する形状の凹部（溝）を形成することができる。またレーザー照射の断続による高分子膜の所定位置に対する前記エッチング操作の繰り返しにより、高分子膜の所定位置における形成材を部分的に除去して、凹部の複数が所定位置に分布してなる光出射手段、さらには凹部の複数が所定位置に不連続に分散分布してなる光出射手段を形成することができる。従って高分子膜に対する照射位置をランダムとし、またその照射距離に長短差をもたせることで、凹部がランダムに配置され、また分布密度が変化する状態の光出射手段を容易に形成することができる。
【００１８】
またレーザー光の照射量に変化をもたせうるレーザー光透過部を介して高分子膜に対するレーザー光の照射量に変化をもたせることにより、レーザーエッチングによる当該除去量を制御でき、凹部の断面形態を変えることができる。レーザー光の照射量を多くするほど当該除去量が増大し、深い凹部とすることができる。従って例えばレーザー光の照射量に、図３、４における５１の如き三角形の分布をもたせることにより、目的とする横断面形状が三角形の凹部を形成することができる。なお斯かる三角形は、厳密なものでなくてもよく、製造精度等に基づく変形が許容されるものである。
【００１９】
一方、図２の例は、前記した図１のレーザー発振器１と投影マスク２との間に、不必要な透過光を遮蔽してレーザー光を矩形状に成形するレーザー光透過部３１を形成する別個の投影マスク３を配置したものである。これによれば、レーザー発振器１に基づくレーザー光が、投影マスク３におけるレーザー光透過部３１より透過し、レーザー光透過部以外の部分が他のレーザー光を不必要な光としてその透過を遮蔽してレーザー光を矩形状に成形し、その矩形状のレーザー光線像を投影マスク２に投影した後、前記に準じてエッチング処理が行われる。
【００２０】
従って図２の例で投影マスク２は、投影マスク３を介したレーザー光線像の制御マスクとして機能し、投影マスク３を介して成形した矩形状のレーザー光線像の短辺方向、すなわち当該矩形状の短辺方向におけるレーザー光透過量の積分値を連続的に変化させて、形成される凹部の深さ方向における単位面積当たりのエッチング量を連続的に変化させる役割をする。なお図例で投影マスク３も、１枚のマスクにて形成されているが、２枚以上のマスクにて目的とするレーザー光透過部を形成する方式も採ることができる。
【００２１】
前記した投影マスク３のレーザー光透過部３１は、レーザー光を矩形状に成形するものである点より通例、矩形状の透過部として形成される。その矩形状のレーザー光透過部は、対向する少なくとも一対の辺が平行関係にある長方形のレーザー光線像を形成するものであればよく、そのレーザー光線像を光学機器４を介し高分子膜５に投影した場合に、その投影像の長辺方向の長さが、高分子膜に形成する凹部の長辺方向の長さと同等以上、就中、同等となるものが好ましい。なお前記の長方形やその平行関係は、厳密なものでなくてもよく、製造精度等に基づく変形が許容されるものである。
【００２２】
前記の場合に、レーザー光を高分子膜に照射しつつ、投影マスク２をそのマスクステージ２Ａを介し、投影マスク３にて成形した矩形状のレーザー光線像の長辺方向に走査させることにより、その移動距離又は当該矩形状の長辺方向の長さに応じ、高分子膜の形成材を連続的に除去でき、またレーザー光透過量の積分値が多い位置ほど深くエッチングされて、目的とする横断面形状が三角形の凹部を形成することができる。
【００２３】
そしてワークステージ６を介した高分子膜５の移動と、レーザー照射の断続による前記エッチング操作の繰り返しで、高分子膜の所定位置における形成材を部分的に除去して、前記した図１の場合に準じて凹部の複数がストライプ状に分布してなる又は不連続ないしランダムに分散分布してなる光出射手段を形成することができる。
【００２４】
図２の例のように、少なくとも２枚のマスクを用いて形成した、レーザー照射の平面サイズ、特にその長辺方向の長さを規制する投影マスク３と、レーザー光の照射量に変化をもたせうるレーザー光透過部を有してエッチング除去の深さを規制する投影マスク２の２種のマスクの組合せにて、横断面三角形の凹部を形成する方式とすることにより、長辺方向の両端がより鋭角に切り込まれた微小サイズの凹部を形成でき、その凹部の複数が分布してなる光出射手段を有する光学フィルムを効率よく製造することができる。
【００２５】
上記において、横断面三角形の凹部を形成するためのレーザー光の照射量は、投影マスク２に設けるレーザー光透過部２１の、レーザー光の照射量に変化をもたせうる形状に基づいて制御される。またその場合に、投影マスク又は高分子膜の移動方向におけるレーザー光透過部の長さを調節することにより、高分子膜に対するレーザー光の照射量を制御して、形成される横断面三角形の凹部における光路変換斜面の部分的な傾斜角の変化を抑制でき、斜面全体の直線性の向上を図ることができる。
【００２６】
すなわち例えば図１、２の例の如く、投影マスク２におけるレーザー光透過部２１の形状を三角形とすることで、その頂点から底辺にかけてレーザー光透過量の積分値としての照射量を増大させることができ、形成される凹部の深さ方向における単位面積当たりのエッチング量を変化させて、横断面三角形の凹部を形成することができる。
【００２７】
従って三角形のレーザー光透過部を有する投影マスクを用いた場合には、それを透過したレーザー光線像の大きさを光学機器を介して制御し、所定の寸法、特に三角形の光線像の高さを形成する凹部の短辺方向の長さと同一としたレーザー光線像として高分子膜に照射しつつ、図例における矢印の如く投影マスク２又は／及び高分子膜５をレーザー光透過部を形成する三角形の底辺に沿った方向に所定距離移動させることで、横断面形状が三角形で、高分子膜面での開口が矩形状の凹部を形成することができる。
【００２８】
前記の場合に図３ａ、ｂ、ｃ、ｄ、及び図４ａ、ｅ、ｆ、ｇに例示した如く、投影マスク２のレーザー光透過部をなす三角形の頂点を形成する辺（底辺以外の辺の一方又は両方）が直線の三角形２１ａ（図３ａ、図４ａ）では、図３ｂや図４ｅに例示の如く形成される凹部５１ｂ、５１ｅにおける光路変換斜面が直線（一定な傾斜角）とならずに凹面５２ｂや凸面５２ｅとなるときに、その凹凸面化を抑制して傾斜角が可及的に一定で直線状の光路変換斜面を形成することを目的に、投影マスク又は高分子膜の移動方向に沿った方向におけるレーザー光透過部の長さを調節することにより、従って三角形のレーザー光透過部ではその三角形の頂点を形成する辺の一方又は両方を、図３ｃや図４ｆに例示の如く曲線化して湾曲辺２１ｃ、２１ｆとすることにより三角形の底辺に沿った方向におけるレーザー光透過部の長さを調節して、高分子膜５に対するレーザー光の照射量を制御し、図３ｄや図４ｇに例示の如く形成される横断面三角形の凹部５１ｄ、５１ｇにおける光路変換斜面５２ｄ、５２ｇの部分的な傾斜角変化が抑制され、図例の如く光路変換斜面の直線化が図られる。
【００２９】
ちなみに図３ａ、図４ａの如く三角形の頂点を形成する辺が直線の場合に、形成される凹部の光路変換斜面が図３ｂの如く凹面５２ａのときには、レーザー光の照射量が過多であるため図３ｃの如く三角形の底辺以外の辺の一方又は両方を三角形の内側に湾曲した辺とし、その三角形２１ｃの底辺に沿った方向におけるレーザー光透過部の長さが正規な直線辺（仮想線）の場合よりも短くされる。一方、反対に形成される光路変換斜面が図４ｅの如く凸面５２ｅのときには、レーザー光の照射量が過少であるため図４ｆの如く三角形の底辺以外の辺の一方又は両方を三角形の外側に湾曲した辺とし、その三角形２１ｆの底辺に沿った方向におけるレーザー光透過部の長さが正規な直線辺（仮想線）の場合よりも長くされる。
【００３０】
前記のように投影マスク又は高分子膜の移動方向に沿った方向におけるレーザー光透過部の長さを調節してレーザー光の照射量を制御することにより、形成される凹部の光路変換斜面に相当する部分のエッチング量を部分的に変化させることができ、形成される光路変換斜面の傾斜角を一定にしたり、屈曲面の如く部分的に変化させることができる。そして前記の操作を高分子膜の所定位置に対して繰り返すことで、例えば図７、８に例示した如く当該凹部５１の複数が高分子膜５の片面に、所望の配置状態で分布してなる光出射手段を有する光学フィルム５を得ることができる。
【００３１】
投影マスクに設ける、レーザー光の照射量に変化をもたせうるレーザー光透過部の形状については、特に限定はない。一般には横断面三角形の凹部を効率よく形成することを目的に三角形のレーザー光透過部とされる。その場合、三角形の頂角を制御することにより、形成される凹部における光路変換斜面等の角度を調節することができる。形成する三角形は、図３、４の例の如く概略二等辺三角形であってもよいし、図５ｂの如く直角三角形やそれ以外の二等辺でない三角形であってもよい。また図５ａ、ｂに例示の如く、複数のレーザー光透過部２２、２３、２４又は２５、２６、２７を配置して全体としてのレーザー光透過部２１を形成したものであってもよい。なおその場合、複数の三角形にて全体のレーザー光透過部を形成するときには、図例の如く矢印αで示した投影マスク又は高分子膜の移動方向に各三角形の底辺が一直線となるように配置し、かつ高さが同じ三角形とすることが横断面三角形の凹部を効率よく形成する点より好ましい。
【００３２】
なお図２に例示の方式において三角形のレーザー光透過部２１を有する投影マスク２を用いた場合の、光学フィルムの好ましい製造方法は、次のものである。すなわち、投影マスク３を介して形成（成形）する矩形状のレーザー光線像の長辺方向の長さが、その光学機器を介した投影像に基づいて、形成目的の凹部の長辺方向の長さと同じとなるように、投影マスク３を介してレーザー光を矩形状に成形し、その矩形状のレーザー光線像の照射下に、三角形のレーザー光透過部を有する投影マスク２を、投影マスク３による矩形状のレーザー光線像の長辺方向に一端から他端まで走査する方式である。
【００３３】
前記によれば、投影マスク２を介して、投影マスク３による矩形状のレーザー光線像の短辺方向にエッチング量を連続的に変化させることができ、投影マスク３による矩形状のレーザー光線像の長辺方向の長さに規定されて、形成する凹部の長辺長を一定化でき、また投影マスク２のレーザー光透過部を形成する三角形の高さに規定されて、形成する凹部の短辺長を一定化することができる。従って当該三角形の底辺と矩形状の長辺方向とが平行となるように投影マスクが配置される。
【００３４】
本発明は上記した方法により、図６Ａに例示した如く、高分子膜５が形成する平面に対する傾斜角θ１が３５〜４８度の光路変換斜面５２と、当該傾斜角θ２が５０〜９０度の立面５３とを具備し、横断面形状が三角形で、当該高分子膜面での開口が矩形状の凹部５１の複数を当該高分子膜の片面に分布させてなる光出射手段を形成して光学フィルムを得るものである。
【００３５】
上記において、レーザー発振器としては、例えばエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＣＯ_２レーザーやフェムト秒レーザーなどの適宜なものを１種又は２種以上用いうる。就中、微細加工精度等の点より波長４００ｎｍ以下の紫外領域のレーザー光が得られる発振器によるアブレーション加工が好ましい。形成される凹部の形状やサイズ、分散分布等の配置状態は、光学機器等を付加したレーザー加工機の解像力と位置決め精度に依存し、形成斜面の精度もレーザー加工機の発振周波数、及びステージ等を介した移動の速度と精度に依存するので、高精度の加工機を用いることが好ましい。
【００３６】
投影マスクとしては、金属などの紫外線遮蔽性材料からなる適宜なものを用いうる。石英等からなるガラス板上に金属や誘電体等の適宜な紫外線遮蔽性材料を蒸着し、その蒸着層をパターニングしてレーザー光透過部を形成してなるガラスマスクなども用いうる。
【００３７】
前記のガラスマスクにおける蒸着材料としては、限定するものではないが、レーザー光に対する耐久性や解像力の点より、クロムやアルミニウム、モリブデンや誘電体多層膜などが好ましい。なお投影マスクは、上記したように２枚又は３枚以上の複数を重ねてレーザー光の照射に供することもできる。その重畳方式にてレーザー光透過部におけるレーザ光透過率を部分的する変化させてフィルター効果をもたせることもできる。
【００３８】
上記のように各凹部の形成、さらにはその凹部の複数を分布させてなる光出射手段の形成に際しては、投影マスク又は高分子膜の少なくとも一方が移動させられるが、その場合、投影マスクと高分子膜の両方を同期させて移動させる方式も採ることができる。
【００３９】
高分子膜としては、電気絶縁性を示してレーザー光でエッチングできる適宜な材質からなるものを用いることができ、特に限定がない。一般には高分子フィルムが用いられる。就中、紫外域のレーザー光による加工性の点よりは、アクリル系やメタクリル系やウレタン系等の紫外線硬化樹脂などからなる紫外線吸収性のものが好ましい。また可視光域の透過率に優れるものが好ましい。膜厚は、任意であるが加工時のハンドリング性や、形成される凹部におけるエッジ部分のシャープさ、加工表面のフラット性などの点より５００μｍ以下、就中１０〜２００μｍが好ましい。
【００４０】
ちなみに前記高分子膜の例としては、ポリエステル系樹脂やエポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂やポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂やポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂やＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート系樹脂やシリコーン系樹脂等からなる塗工膜やフィルムなどがあげられる。就中、耐熱性や耐薬品性、レーザー加工性の点より熱硬化性樹脂、特にポリイミド系樹脂からなる高分子膜が好ましい。なお高分子膜は、必要に応じガラス基板上や金属板上に保持して、ワークステージ上に配置することもできる。
【００４１】
光学フィルムは、上記した方法で一体ずつ製造することができる。量産性等の点より光学フィルムの好ましい製造方法は、上記の方法で得た光学フィルムを母型に用いて、光学フィルム形成用の金型を製造し、その金型を用いて光学フィルムを量産する方法である。
【００４２】
前記の方法は例えば、母型となる光学フィルムの光出射手段を形成した面上に電気鋳造により金属層を形成した後、その金属層と光学フィルムを分離して光学フィルム形成用の金型を製造し、その金型における光出射手段を形成しうる凸部を有する面に、放射線硬化型樹脂を密着させて、その光出射手段の形状を写した成形層を形成し、その成形層に放射線を照射して硬化させたのち、製造された光学フィルムを金型より分離する方法などにより実施することができる。
【００４３】
前記方法の工程例を図６に示した。図例は、金型の形成（Ａ〜Ｃ）から、光学フィルムの形成（Ｄ、Ｅ）までを示している。図例の如く光学フィルム８は、所定の凸部７１を有する金型７を介して、フィルム面に対する傾斜角θ１が３５〜４８度の光路変換斜面５２を具備する凹部５１の複数からなる光出射手段を成形することにより形成される。
【００４４】
金型７の形成は、図１Ｂの例の如く、所定の凹部５１の複数からなる光出射手段を設けた高分子膜（光学フィルム）５に、電気鋳造法を適用することにより行われる。これにより図１Ｃの例の如く、高分子膜５に設けた凹部５１に高精度に対応した凸部７１を有する金型７を形成することができる。
【００４５】
前記の電気鋳造法としては、高分子膜の凹部を設けた側に金属を充填して、高分子膜の当該凹部を設けた側の面形状を写したレプリカを有する金属層からなる金型を形成する、従来に準じた方法を適用することができる。従って金属層の形成に際しては高分子膜の凹部を設けた側に導電膜が設けられるが、その導電膜の形成についても従来に準じた方法を適用することができる。
【００４６】
金型を形成する金属の種類については特に限定はなく、一般には例えば金や銀、銅や鉄、ニッケルやコバルト、あるいはそれらの合金類などが用いられ、窒化物やリン等を添加したものなどであってもよい。用いる金属種は、１種でもよし、２種以上であってもよく、また異種金属を積層してなる金型を形成することもできる。
【００４７】
金型として形成する金属層の厚さは、適宜に決定してよい。高分子膜と分離する際の破損防止や、光学フィルム形成時のハンドリング性などの点より、凸部を有しない部分の厚さが０．０２〜３ｍｍ程度の金属層からなる金属箔ないし金属板による金型としたものが好ましい。
【００４８】
光学フィルム８の形成は、例えば図１Ｄの例の如く、放射線硬化型樹脂を必要に応じ透明フィルム等に塗布して支持した状態で、金型７の凸部７１を形成した面に密着させて、放射線硬化型樹脂層に金型の凸部形成側の表面形状を写し、それにより当該表面形状を写した成形層を形成し、それに放射線を照射して成形層を硬化させ、その成形硬化層８を金型７から分離することにより行われる。
【００４９】
前記により、図１Ｅの如く、金型の凸部形成側の表面形状に高精度に対応した凹部８１と表面形状を有する、従って母型の高分子膜５における光出射手段を高精度に再現してなる、フィルム面に対する傾斜角θ１が３５〜４８度の光路変換斜面８２と、当該傾斜角θ２が５０〜９０度の立面９３とを具備し、横断面形状が三角形で、フィルム面での開口が矩形状の凹部８１の複数が片面に分布してなる光出射手段を有する光学フィルム８が得られる。
【００５０】
前記において光学フィルムの好ましい製造方法は、変形性の金型を円柱状ないし円筒状の円形回転体の外周に捲着し、その回転体を介し金型を回転させながらその回転下の金型に、長尺の透明フィルムに設けた放射線硬化型樹脂の塗布層を順次圧着して金型の表面形状を写した成形層を連続的に形成しつつ、その成形層に透明フィルムを介し放射線を照射して、光学フィルムを連続的に製造する方法である。
【００５１】
上記のように本発明方法は、図７、８の例の如く高分子膜５又はフィルム（８）が形成する平面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面と、５０〜９０度の立面とを具備し、横断面形状が三角形で、高分子膜面又はフィルム面での開口が矩形状の凹部５１（８１）の複数が片面に、所望の配置状態で分布してなる光出射手段を有する光学フィルム５（８）を得るものである。
【００５２】
前記の光学フィルムは、液晶セルの側面より光源を介し入射させた光ないしその伝送光を、光路変換斜面を介し反射させて裏面側（光出射手段を有しない側）に、従って液晶表示パネルの視認方向に光路変換して出射させ、その出射光を液晶表示パネル等の照明光（表示光）として利用できることを可能とするものである。従って光学フィルムは通例、液晶セルの平面に沿う方向にその光出射手段の形成面が外側となるように配置される。
【００５３】
上記において、必要に応じ放射線硬化型樹脂の支持に用いて、光学フィルムを形成することのある透明フィルムは、光源等を介して入射させる光の波長域に応じそれに透明性を示す適宜な材料の１種又は２種以上を用いて形成しうる。ちなみに可視光域では、例えばアクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂やノルボルネン系樹脂等で代表される透明樹脂、熱や紫外線、電子線等の紫外線で重合処理しうる硬化型樹脂などがあげられる。
【００５４】
光路変換斜面への入射効率を高めて、明るくてその均一性に優れる表示の液晶表示装置を得る点より、透明フィルムの好ましい屈折率は、液晶セル、特にそのセル基板と同等以上、就中１．４９以上、特に１．５２以上である。またフロントライト方式とする場合の表面反射を抑制する点よりは１．６以下、就中１．５６以下、特に１．５４以下の屈折率であることが好ましい。なお斯かる屈折率は、可視光域の場合、Ｄ線に基づくことが一般的であるが、入射光の波長域に特異性等のある場合には前記に限定されず、その波長域に応じることもできる（以下同じ）。
【００５５】
輝度ムラや色ムラを抑制して、表示ムラの少ない液晶表示装置を得る点より好ましい透明フィルムは、複屈折を示さないか、複屈折の小さいもの、就中、面内の平均位相差が５０ｎｍ以下のものである。位相差の小さい透明フィルムとすることにより、光学フィルム等を介した直線偏光が入射した場合に、その偏光状態を良好に維持できて表示品位の低下防止に有利である。
【００５６】
表示ムラ防止の点より、透明フィルムにおける面内の好ましい平均位相差は、３０ｎｍ以下、就中２０ｎｍ以下、特に１０ｎｍ以下であり、その位相差の場所毎のバラツキが可及的に小さいものがより好ましい。さらに透明フィルムに発生する内部応力を抑制して、その内部応力による位相差の発生を防止する点よりは、光弾性係数の小さい材料からなる透明フィルムが好ましい。加えて透明フィルムの厚さ方向の平均位相差も５０ｎｍ以下、就中３０ｎｍ以下、特に２０ｎｍ以下であることが表示ムラ防止等の点より好ましい。
【００５７】
斯かる低位相差の透明フィルムの形成は、例えば既成のフィルムを焼鈍処理する方式等にて、内部の光学歪みを除去する方式などの適宜な方式にて行いうる。好ましい形成方式は、キャスティング方式にて位相差の小さい透明フィルムを形成する方式である。透明フィルムにおける前記の位相差は、可視域の光、特に波長５５０ｎｍの光に基づくものであることが好ましい。
【００５８】
なお上記した面内の平均位相差は、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄにて定義され、厚さ方向の平均位相差は、｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄにて定義される。ただしｎｘは、フィルム面内において最大の屈折率を示す方向の平均屈折率、ｎｙは、フィルム面内においてｎｘ方向に直交する方向の平均屈折率、ｎｚは、フィルムの厚さ方向の平均屈折率、ｄはフィルムの平均厚さを意味する。
【００５９】
透明フィルムは通例、単層物として形成されるが、同種又は異種の材料からなる積層体などとして形成されていてもよい。透明フィルムの厚さは、適宜に決定できて特に限定はないが、薄型軽量化等の点よりは５〜５００μｍ、就中１０〜３００μｍ、特に２０〜１００μｍが好ましい。斯かる厚さとすることで打ち抜き処理等によるサイズ加工も容易に行うことができる。
【００６０】
光学フィルムに設ける光出射手段は、モアレの防止等の点より図７、８の例の如く、高分子膜５又はフィルム８が形成する平面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面と、５０〜９０度の立面とを具備し、横断面形状が三角形で、高分子膜面又はフィルム面での開口が矩形状の凹部５１、８１の複数が片面に分布したものとして形成される。
【００６１】
横断面三角形の凹部は、サイズの小型化による視覚性の低減や製造効率などの点より有利である。凹部は、高分子膜内又は光学フィルム内に凹んでいること（溝）を意味する。また横断面は、凹部における光路変換斜面に対する横断面を意味する。なお横断面に基づく三角形は、上記したように厳密な意味ではなく、面の角度変化や面の交点からなる角における丸み等は許容される。
【００６２】
前記により、液晶セルの側面等に配置した光源による側面方向からの入射光ないしその伝送光を、光路変換斜面５２、８２を介し光学フィルムの光出射手段を有しない裏面側に光路変換して、液晶セル等に対し法線方向の指向性に優れる光を、光源光の利用効率よく出射させることができる。
【００６３】
光路変換斜面の当該傾斜角が３５度未満では、液晶表示パネルより出射する表示光の角度が３０度を越えることとなり、視認に不利となる。一方、光路変換斜面の当該傾斜角が４８度を超えると、全反射されずに斜面から光洩れが生じやすくなり、光利用効率が低下する。
【００６４】
前記において光路変換斜面による反射方式に代えて、表面を粗面化した光出射手段による散乱反射方式とした場合には、垂直な方向に反射しにくく液晶表示パネルから正面方向より大きく傾いた方向に出射されて液晶表示が暗く、コントラストに乏しくなる。
【００６５】
光路変換斜面を介し効率よく全反射させて、光出射手段を有しない側より、高分子膜面又はフィルム面の法線方向に指向性よく出射させ、液晶セルを効率よく照明して明るくて見やすい液晶表示を達成する点より、光路変換斜面の好ましい当該傾斜角θ１は、３８〜４５度、就中４０〜４３度である。
【００６６】
光出射手段は、一辺から他辺にわたり連続したストライプ状の凹部としても形成しうるが、好ましくは図７、８の例の如く、不連続に断続する凹部の複数を分散分布させたものとして形成したものである。凹部は、その光路変換斜面に基づいて図７の例の如く平行に分布していてもよいし、不規則に分布していてもよい。さらに図８の例の如く仮想中心に対してピット状（同心円状）に配置された分布状態にあってもよい。
【００６７】
ちなみに前記したピット状配置の分布は、レーザー光を照射する際に、高分子膜の端面又はその外側に仮想中心を想定し、その仮想中心より派生する仮想の放射線に対して直交する方向に投影マスク又は／及び高分子膜を移動させることにより形成することができる。なお二箇所以上の仮想中心を想定して、その各仮想中心に対してピット状に分布配置した複数の凹部からなる光出射手段とすることもできる。
【００６８】
複数の凹部の分散分布などによる配置状態は、その凹部の形態などに応じて適宜に決定することができる。上記したように光路変換斜面は、照明モードにおいて光源による側面方向からの入射光を裏面方向に反射して光路変換するものであることより、斯かる光路変換斜面を具備する凹部を全光線透過率が７５〜９２％で、ヘイズが４〜２０％となるように光学フィルムの片面に分散分布させることが、光源を介した側面方向からの光を光路変換して液晶セルを効率よく照明する面光源を得て、明るくてコントラストに優れる液晶表示を達成する点より好ましい。
【００６９】
斯かる全光線透過率とヘイズの特性は、凹部のサイズや分布密度等の制御にて達成でき、例えば光学フィルムにおける光出射手段の形成面に占める光出射手段の投影面積に基づく占有面積を１／１００〜１／８、就中１／５０〜１／１０、特に１／３０〜１／１５とすることにより達成することができる。
【００７０】
より具体的には凹部、ないしその光路変換斜面のサイズが大きいと、観察者にその斜面の存在が認識されやすくなって表示品位を大きく低下させやすくなり、液晶セルに対する照明の均一性も低下しやすくなることなども考慮して、高分子膜面での開口が矩形状の凹部が不連続に分布する場合において、その開口の長辺長が短辺長の３倍以上、就中５倍以上、特に８倍以上の凹部であることが好ましい。
【００７１】
また光路変換斜面の長さを、凹部の深さの５倍以上、就中８倍以上、特に１０倍以上の凹部とすることが好ましい。さらに光路変換斜面の長さは、５００μｍ以下、就中２００μｍ以下、特に１０〜１５０μｍ、凹部の深さ及び幅は２μｍ〜１００μｍ、就中５〜８０μｍ、特に１０〜５０μｍとすることが好ましい。
【００７２】
前記の長さは、光路変換斜面の長辺方向の長さ、すなわち凹部の連続方向に基づき、深さは光学フィルムの光出射手段形成面を基準とする。また幅は、光路変換斜面の長辺方向と深さ方向とに直交する方向の長さに基づく。
【００７３】
なお凹部を形成する面であって所定傾斜角の光路変換斜面５２、８２を満足しない面、すなわち光路変換斜面に対向する立面５３、８３は、セル側面方向からの入射光を裏面より出射することに寄与するものではなく、表示品位や光伝送ないし光出射に可及的に影響しないことが好ましい。ちなみに立面の傾斜角θ２が小さいとフィルム面に対する投影面積が大きくなり、光学フィルムを視認側に配置するフロントライト方式による外光モードでは、その立面による表面反射光が観察方向に戻って表示品位を阻害しやすくなる。
【００７４】
従って立面の傾斜角θ２は大きいほど有利であり、それによりフィルム面に対する投影面積を小さくできて全光線透過率の低下等を抑制でき、また光路変換斜面と立面による頂角も小さくできて表面反射光を低減でき、その反射光をフィルム面方向に傾けることができて液晶表示への影響を抑制することができる。斯かる点より立面の好ましい傾斜角θ２は、６０度以上、就中７０度以上、特に７５〜９０度である。
【００７５】
凹部５１（８１）の断面形状は、その傾斜角等がシートの全面で一定な形状であってもよいし、吸収ロスや先の光路変換による伝送光の減衰に対処して光学フィルム上での発光の均一化を図ることを目的に、光が入射する側の側面から遠離るほど凹部を大きくしてもよい。
【００７６】
また凹部を一定ピッチで分布させた光出射手段とすることもできるし、光が入射する側の側面から遠離るほど徐々にピッチを狭くして、凹部の分布密度を高くした光出射手段とすることもできる。さらに凹部の分布密度や配置位置等が不規則なランダムピッチによる光出射手段にて、光学フィルム上での発光の均一化を図ることもできる。ランダムピッチは、画素との干渉によるモアレの防止に特に有利である。よって光出射手段は、ピッチに加えて、形状等も異なる凹部の組合せからなっていてもよい。
【００７７】
凹部における光路変換斜面は、液晶セルの側面方向より入射させる光の方向に対面していることが出射効率の向上の点より好ましい。従って線状光源を用いる場合の光路変換斜面は、一定の方向を向いていることが好ましい。また発光ダイオード等の点状光源を用いる場合の光路変換斜面は、その点状光源の発光中心の方向を向いていることが好ましい。
【００７８】
凹部の断続端の形状等については特に限定はないが、その部分への入射光の低減化等による影響の抑制の点より、鋭角に掘り込まれたものであることが好ましく、従って上記の立面に準じて６０〜９０度の角度にあることが好ましい。
【００７９】
また光学フィルムは、光出射手段を形成する凹部部分を除き、その表裏面が可及的に平滑な平坦面であること、就中±２度以下の角度変化、特に０度の平坦面であることが好ましい。またその角度変化が長さ５ｍｍあたり１度以内であることが好ましい。斯かる平坦面とすることにより、フィルム面の大部分を角度変化が２度以下の平滑面とすることでき、液晶セルの内部を伝送する光を効率よく利用できて、画像を乱さない均一な光出射を達成することができる。
【００８０】
上記したように凹部のピット状配置は、点状光源を液晶表示パネルの側面等に配置し、その点状光源による側面方向からの放射状の入射光ないしその伝送光を光路変換斜面を介し光路変換して、光学フィルムを可及的に均一に発光させ、液晶セル等に対し法線方向の指向性に優れる光を光源光の利用効率よく光学フィルムから出射させることを目的とする。
【００８１】
従って凹部のピット状配置は、点状光源の配置が容易となるように、光学フィルムの端面又はその外側に仮想中心が形成されるように行うことが好ましい。仮想中心は、同じ又は異なる光学フィルム端面に対して一箇所又は二箇所以上形成することができる。
【００８２】
上記において、放射線硬化型樹脂の成形硬化層の形成に際し、支持用の透明フィルムを用いた場合、光学フィルムは、透明フィルムと当該成形硬化層とが固着一体化したものとして得ることもできるし、透明フィルムとは分離された状態の当該成形硬化層からなるものとして得ることもできる。透明フィルムと当該成形硬化層の分離は、例えば透明フィルムを剥離剤で表面処理する方式などの適宜な方式にて達成することができる。
【００８３】
前記の成形硬化層を形成する放射線硬化型樹脂には、例えば上記したアクリル系やウレタン系の紫外線硬化型樹脂などの紫外線の照射、就中、紫外線又は／及び電子線の照射にて硬化処理できる適宜な樹脂の１種又は２種以上を用いることができ、その種類について特に限定はない。就中、光透過率に優れる成形硬化層を形成できる放射線硬化型樹脂が好ましい。
【００８４】
また前記した固着一体化の場合、成形硬化層と透明フィルムの屈折率差が大きいと、界面反射等にて光の出射効率が大きく低下する場合がある。それを防止する点より、透明フィルムとの屈折率差が可及的に小さい、就中０．１０以内、特に０．０５以内の成形硬化層を形成できる放射線硬化型樹脂が好ましい。
【００８５】
さらに前記の場合、透明フィルムよりも付加する成形硬化層の屈折率を高くすることが出射効率の点より好ましい。なお透明フィルム上に形成する放射線硬化型樹脂の塗布層の厚さは、金型における凸部の高さの１〜５倍、就中１．１〜３倍、特に１．２〜２倍が好ましいが、これに限定されない。
【００８６】
本発明による光学フィルムは、その光出射手段（光路変換斜面）を介して、光源による側面方向からの入射光ないしその伝送光を視認に有利な垂直性に優れる方向（法線方向）に光路変換して、光の利用効率よく出射し、また外光に対しても良好な透過性を示すものとすることができて、例えば明るくて見やすい薄型軽量の反射型や透過型の外光・照明両用式の液晶表示装置などの種々の装置を形成することができる。
【００８７】
液晶表示装置の形成は、例えば光学フィルムをその光出射手段を有する側が外側となるように、液晶セルの少なくとも片側に配置する方式などにより行うことができる。その場合、照明機構は、液晶セルの１又は２以上の側面や角、特に光学フィルムを配置した側のセル基板の１又は２以上の側面や角に、１個又は２個以上の光源を配置することにより形成することができる。また光学フィルムは、接着層を介して液晶セル等に接着することが明るい表示を達成する点より好ましい。
【００８８】
前記の照明機構の形成に際し、ピット状配置の光出射手段を有する光学フィルムの場合には、点状光源による放射状入射光を効率よく利用して明るい表示を達成する点より、ピット状配置の光出射手段の仮想中心を含む垂直線上における液晶セルの側面又は角に点状光源を配置することが好ましい。仮想中心に対応した点状光源の斯かる配置に際しては、光出射手段の仮想中心が光学フィルムの端面にあるかその外側にあるかに応じてセル基板の点状光源を配置する側を突出させる方式などの適宜な対応策を採ることができる。
【００８９】
液晶セルの側面に配置する光源としては、適宜なものを用いることができる。例えば前記した発光ダイオード等の点状光源のほか、（冷，熱）陰極管等の線状光源、点状光源を線状や面状等に配列したアレイ体、あるいは点状光源と線状導光板を組合せて点状光源からの入射光を線状導光板を介し線状光源に変換するようにしたものなどが好ましく用いうる。
【００９０】
また光源は、光学フィルムの光路変換斜面が対面することとなるセルの側面や角に配置することが出射効率の点より好ましい。上記したピット状配置の場合も含めて光路変換斜面が光源に対して可及的に垂直に対面するように配置することにより光源を介した側面からの入射光を効率よく面光源に変換して、高効率に発光させることができる。なおピット状配置の場合には、光学フィルムにおける光出射手段の仮想中心に対応した１個所又は２個所以上に点状光源を配置することもできる。
【００９１】
光源は、その点灯による照明モードでの視認を可能とするものであり、外光・照明両用式の液晶表示装置の場合に外光による外光モードにて視認するときには点灯の必要がないので、その点灯・消灯を切り替えうるものとされる。その切り替え方式には任意な方式を採ることができ、従来方式のいずれも採ることができる。なお光源は、発光色を切り替えうる異色発光式のものであってもよく、また異種の光源を介して異色発光させうるものとすることもできる。
【００９２】
光源に対しては必要に応じ、発散光を液晶セルの側面に導くためにそれを包囲するリフレクタなどの適宜な補助手段を配置した組合せ体とすることもできる。リフレクタとしては、高反射率の金属薄膜を付設した樹脂シートや、白色シートや、金属箔などの適宜な反射シートを用いうる。リフレクタは、その端部をセル基板等の端部に接着する方式などにて光源の包囲を兼ねる固定手段として利用することもできる。
【００９３】
液晶表示装置は一般に、液晶シャッタとして機能する液晶セルとそれに付随の駆動装置、フロントライト又はバックライト及び必要に応じての反射層や補償用位相差板等の構成部品を適宜に組立てることなどにより形成される。本発明においては、上記した光学フィルムと光源を用いて照明機構を形成する点を除いて特に限定はなく、従来のフロントライト型やバックライト型のものに準じて形成することができる。
【００９４】
従って用いる液晶セルについては、特に限定はなく、セル基板間に封止材を介し液晶を封入し、その液晶等による光制御を介して表示光を得るようにした適宜な反射型や透過型のものを用いることができる。
【００９５】
ちなみに前記した液晶セルの具体例としては、ＴＮ型液晶セルやＳＴＮ型液晶セル、ＩＰＳ型液晶セルやＨＡＮ型液晶セル、ＯＣＢ型液晶セルやＶＡ型液晶セルの如きツイスト系や非ツイスト系、ゲストホスト系や強誘電性液晶系の液晶セル、あるいは内部拡散式等の光拡散型の液晶セルなどがあげられる。また液晶の駆動方式も例えばアクティブマトリクス方式やパッシブマトリクス方式などの適宜なものであってよい。
【００９６】
フロントライト式で反射型の液晶表示装置では反射層の配置が必須であるが、その配置位置については、液晶セルの内側に電極を兼ねるものとして設けることもできるし、液晶セルの外側に設けることもできる。
【００９７】
反射層についは、例えばアルミニウムや銀、金や銅やクロム等の高反射率金属の粉末をバインダ樹脂中に含有する塗工層や、蒸着方式等による金属薄膜の付設層、その塗工層や付設層を基材で支持した反射シート、金属箔や透明導電膜、誘電体多層膜などの従来に準じた適宜な反射層として形成することができる。透過型の液晶表示装置で外光・照明両用式のものとする場合に、光学フィルムの外側に配置する反射層についても前記に準じて適宜なものとすることができる。
【００９８】
一方、透過型の液晶表示装置は、液晶セルの視認背面側に光学フィルムをバックライトを構成するものとして配置することにより形成しうる。その場合、光出射手段の背面側（外側）に反射層を設けることにより、光路変換斜面等から洩れる光を反射させて液晶セルの方向に戻すことでセル照明に利用でき、輝度の向上を図ることができる。
【００９９】
前記の場合、その反射層を拡散反射面とすることで、反射光を拡散させて正面方向に向けることができ、視認により有効な方向に向けることができる。また前記の反射層を設けることで、上記したように透過型で、かつ外光・照明両用式の液晶表示装置として利用することもできる。
【０１００】
【実施例】
実施例１
金属箔に頂角が８４度の概略二等辺三角形からなる開口を設けてレーザー光透過部を形成した投影マスクを介して、波長２４８ｎｍのエキシマレーザー光をビーム幅１．５ｍｍで照射し、そのマスク透過光を焦点深度４μｍの光学機器を介し１／１５に縮小して厚さ５０μｍのポリイミドフィルムに照射しながら、投影マスクをそれを固定したマスクステージを介しビームの幅方向に移動させて、１．５ｍｍ幅のビーム間を端から端までレーザー光透過部を完全に通過させて凹部を形成した（図１）。
【０１０１】
なお前記のレーザー光透過部を形成する概略二等辺三角形は、その二等辺部分の両辺を三角形の内側に向かって湾曲させたものであり（図３、２１ｃ）、その湾曲の程度は、正規な二等辺三角形の二等辺部分を形成する直線との間隔が、最大となる辺の中点において１５μｍ（ポリイミドフィルム上にて１μｍ）である。
【０１０２】
形成された前記の凹部は、横断面が三角形であり、その最も深くエッチングされた部分が投影マスクのレーザー光透過部を形成する二等辺三角形の底辺に該当し、光路変換斜面の始まり（エッチング量０）がマスクの頂角に該当し、光路変換斜面が変形させた二等辺部分に該当した。また凹部は、長さ約１００μｍ、幅約１０μｍ、深さ約８μｍで、フィルム面に対する傾斜角が約４２度の光路変換斜面と、それに対面して傾斜角が約７５度の立面を有するものであり、その光路変換斜面は直線性に優れていた（図３ｄ）。
【０１０３】
ついで前記の操作を繰り返してポリイミドフィルムの片面に前記凹部の複数を所定の分布状態で有する高分子膜（母型としての光学フィルム）を形成した（図６Ａ）。次に前記高分子膜の凹部付き面に電気鋳造法によりニッケルを充填して厚さが約５００μｍの金属層を形成した後、それより高分子膜を剥離して所定の凸部形成面を有する金型を得た（図６Ｂ、Ｃ）。
【０１０４】
前記金型の凸部形成面に対して、放射線硬化型樹脂を７５μｍの厚さで塗布してその表面形状を写した成形層を形成した後、それに放射線を照射して成形層を硬化させ、形成された成形硬化層を金型より剥離して、光出射手段を有する光学フィルムを得た（図６Ｄ、Ｅ）。
【０１０５】
前記の光学フィルムにおける光出射手段は、フィルム面に対する傾斜角が約４２度の光路変換斜面と、それに対面する傾斜角が約７５度の立面を有する、長さ約１００μｍ、幅約１０μｍ、深さ約８μｍの凹部の複数からなり、これは母型のポリイミドフィルムに設けた凹部からなる光出射手段と高精度に対応するものであった。また凹部の両端部は、鋭角に掘り込まれたものであり、凹部の開口がフィルム表面で占有する面積は、１／１０であった。
【０１０６】
実施例２
金属箔に長方形の開口を設けてレーザー光透過部を形成した投影マスクを介し、波長２４８ｎｍのエキシマレーザー光をビーム幅１．５ｍｍで照射してレーザー光を矩形状に成形し、そのレーザー光線像内を実施例１と同じレーザー光透過部を形成した投影マスクを当該矩形状光線像の長辺方向に直線的に走査させると共に、その概略二等辺三角形のマスク透過光をレンズを介し１／１５に縮小して厚さ５０μｍのポリイミドフィルムに照射しながら、概略二等辺三角形のレーザー光透過部を有する投影マスクのレーザー光透過部をそれを固定したマスクステージを介し、前記レーザー光線像内を端から端まで完全に通過させて凹部を形成した（図２）。
【０１０７】
ついで前記のエッチング加工をワークステージのＸＹＺθの各軸を走査してポリイミドフィルムに対する位置を変えながら繰り返して、ポリイミドフィルムの片面に前記凹部の複数をランダムな分布状態で、かつ分布密度がフィルムの一辺より遠離るほど大きくなる状態で有する高分子膜（光学フィルム）を形成した。
【０１０８】
前記の光学フィルムにおける光出射手段は、フィルム面に対する傾斜角が約４２度の光路変換斜面と、それに対面する傾斜角が約７５度の立面を有する、長さ約１００μｍ、幅約１０μｍ、深さ約８μｍで横断面が三角形の凹部の複数からなり、光路変換斜面は直線性に優れるものであった。また凹部の両端部は、鋭角に掘り込まれたものであり、凹部の開口がフィルム表面で占有する面積は１／１０であった。
【０１０９】
比較例１
機械加工によりストライプ状の凹部からなる光出射手段を形成した導光板を用いた。
【０１１０】
比較例２
レーザー光透過部を正規な二等辺三角形として形成した投影マスク（図３ａ）を用いたほかは実施例２に準じて光学フィルムを得た。その凹部は、光路変換斜面が凹面化したものであった（図３ｂ）。
【０１１１】
評価試験
実施例又は比較例２による光学フィルム、又は比較例１による導光板を組み込んだ液晶表示装置を形成した。その結果、比較例１ではモアレの発生が確認された。また導光板とパネル間の空隙で界面反射が生じてコントラストが低下し、導光板の直視でその導光板における欠陥が非常に目立つものであった。
【０１１２】
前記に対し実施例、比較例２では、光出射手段が微小サイズで両端の堀込みがシャープな凹部をランダムに粗密配置したものよりなることより、モアレの発生はなく、パネルへの接着層を介した密着処理で界面反射も生じなかった。また比較例１の導光板に比べて薄型軽量性に遙かに優れていた。
【０１１３】
さらに実施例の光学フィルムでは、光出射手段を形成する凹部の形状と配置位置の精度に優れてパネル照明光の垂直指向性に優れ、液晶表示装置における解像力及び輝度が高く、明るい表示であった。しかし比較例２の光学フィルムでは、光路変換斜面の直線性に乏しくてパネル照明光の広がりが大きく、正面輝度に乏しくて暗い表示であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】製造方法の説明図
【図２】他の製造方法の説明図
【図３】投影マスクとそれにより形成される凹部の説明図
【図４】他の投影マスクとそれにより形成される凹部の説明図
【図５】他のレーザー光透過部の説明図
【図６】さらに他の製造方法の説明図
【図７】光学フィルムの斜視説明図
【図８】他の光学フィルムの平面説明図
【符号の説明】
１：レーザー発振器
２：投影マスク
２１（ａ、ｃ、ｆ）、２２、２３、２４、２５、２６、２７：レーザー光透過部
３：投影マスク
３１：レーザー光透過部
４：光学機器
４１：投影像
５：高分子膜（光学フィルム）
５１（ｂ、ｄ、ｅ、ｇ）：凹部
５２（ｂ、ｄ、ｅ、ｇ）：光路変換斜面
５３（ｂ、ｄ、ｅ、ｇ）：立面
７：金型
８：光学フィルム
８１：凹部
８２：光路変換斜面
８３：立面

Claims (7)

1. レーザー光の照射量に変化をもたせうるレーザー光透過部を形成した投影マスクを介してレーザー光を照射し、その投影マスクより透過したレーザー光を、投影像を作り出す光学機器を介しその大きさを制御して高分子膜に照射しつつ、前記の投影マスク又は高分子膜の少なくとも一方を移動させて、当該高分子膜の形成材をレーザーエッチングにて部分的に除去することにより、当該高分子膜平面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面と、５０〜９０度の立面とを具備し、横断面形状が三角形で、当該高分子膜面での開口が矩形状の凹部の複数を当該高分子膜の片面に分布させてなる光出射手段を形成するものであり、前記投影マスク又は高分子膜の移動方向における前記投影マスクのレーザー光透過部の長さ調節にて、前記高分子膜に対するレーザー光の照射量を制御して、形成される光路変換斜面の部分的な傾斜角変化を抑制することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
2. 請求項１において、レーザー光が紫外域の波長を有するものである光学フィルムの製造方法。
3. 請求項１又は２において、投影マスクのレーザー光透過部が１枚又は２枚以上のマスクを介して概略二等辺三角形に形成されていて、投影マスク又は高分子膜の移動方向が当該二等辺三角形の底辺に沿う方向であり、かつその移動方向における前記概略二等辺三角形の二等辺間の距離が正規な二等辺三角形の二等辺間距離に比べて、長くなるように又は短くなるように前記レーザー光透過部が形成されてなる光学フィルムの製造方法。
4. 請求項１〜３において、投影マスクが、不必要な透過光を遮蔽してレーザー光を矩形状に成形するレーザー光透過部を形成する１枚又は２枚以上のマスクと、概略三角形のレーザー光透過部を形成する１枚又は２枚以上のマスクとの組合せからなる光学フィルムの製造方法。
5. 請求項１〜４に記載の製造方法による光学フィルムの光出射手段を形成した面上に、電気鋳造により金属層を形成した後、その金属層と光学フィルムを分離して金型を得ることを特徴とする光学フィルム形成用金型の製造方法。
6. 請求項５に記載の光学フィルム形成用金型における光出射手段を形成しうる凸部を有する面に、放射線硬化型樹脂を密着させて、その光出射手段の形状を写した成形層を形成し、その成形層に放射線を照射して硬化させたのち金型より分離することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
7. 請求項１〜４又は６に記載の製造方法による光学フィルムを液晶セルの少なくとも片側に配置してなることを特徴とする液晶表示装置。

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