JP2003232904A - 光学フィルム、その製造方法及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【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光出射手段を有する光
学フィルムの開発。 【解決手段】透明フィルムに、そのフィルム面での開口
が矩形状で、かつ少なくとも横断面形状が四角状の凹部
の複数が不連続に分布してなる光出射手段を設けてな
り、かつ前記の凹部がフィルム平面に対して同じ方向に
傾斜する一対の光路変換斜面を具備する光学フィルム、
レーザー光を高分子膜にその膜平面に対し斜め照射する
光学フィルムの製造方法、前記光学フィルムを母型とし
て電気鋳造法にて金型を得、その金型と放射線硬化型樹
脂を用いる光学フィルムの製造方法、及び前記の光学フ
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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、及びその製造方法に関する。

【０００２】

【発明の背景】従来、液晶表示装置のバックライトやフ
ロントライトとして、側面方向からの入射光を視認方向
に光路変換する光出射手段としては、サイドライト型導
光板の片面に設けたストライプ状のプリズム構造や、光
学フィルムに設けた反射ドット等が知られていた（特開
平１１−２５０７１５号公報、特開平１２−１４７４９
９号公報）。

【０００３】しかしながら、導光板方式による嵩高・高
重量化問題もさりながら、ストライプ状のプリズム構造
からなる光出射手段では、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、液晶表
示パネルの視認側表面に配置してフロントライト方式と
した場合に、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、また傷等の欠陥が目立ちやすいことな
どの問題点があった。

【０００４】一方、反射ドット等による散乱式の光出射
手段では、照明光が指向性に乏しくて液晶表示の正面方
向の輝度に乏しい問題点があった。従って前記の技術を
組合せて、ストライプ状のプリズム構造からなる光出射
手段を有する光学フィルムを形成し、それを用いて照明
機構を形成したとしても正面方向の輝度向上と、導光板
の使用回避による薄型軽量化は図りうるものの、ストラ
イプ状のプリズム構造からなる光出射手段に基づく、モ
アレの発生問題等の解決は困難である。

【０００５】

【発明の技術的課題】前記に鑑みて本発明は、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
置を形成しうる光出射手段を有する光学フィルムの開発
を課題とする。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は、透明フィルムに、そのフ
ィルム面での開口が矩形状で、かつ少なくとも横断面形
状が四角状の凹部の複数が不連続に分布してなる光出射
手段を設けてなり、かつ前記の凹部がフィルム平面に対
して同じ方向に傾斜する一対の光路変換斜面を具備する
ことを特徴とする光学フィルムを提供するものである。

【０００７】また本発明は、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
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
学機器を介しその矩形状の大きさを縮小して高分子膜
に、その膜平面に対し所定の傾斜角で斜め照射して、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、高分子膜面での開口が矩形状で、
少なくとも横断面形状が四角状であり、高分子膜平面に
対して同じ方向に傾斜する一対の斜面を具備する凹部を
形成する操作を、高分子膜の複数箇所に施して、当該凹
部の複数を不連続に分布させ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】さらに本発明は、矩形状の開口からなるレ
ーザー光透過部の複数を不連続に分布させてなるレーザ
ー光遮蔽性のマスクを高分子膜上に配置し、そのマスク
を介し照射面積が当該開口よりも大きいレーザー光を、
高分子膜平面に対し所定の傾斜角で斜め照射して、マス
クの前記開口に対応する部位の高分子膜形成材をレーザ
ーエッチングにて部分的に除去することにより、高分子
膜面での開口が矩形状で、少なくとも横断面形状が四角
状であり、高分子膜平面に対して同じ方向に傾斜する一
対の斜面を具備する凹部の複数を不連続に分布させたの
ち、前記マスクを除去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。

【０００９】加えて本発明は、前記した光学フィルムの
光出射手段形成面上に、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。

【００１０】

【発明の効果】本発明の光学フィルムによれば、導光板
の使用回避と、斜面反射方式による高指向性の光路変換
に加えて、光出射手段を形成する分散分布の凹部を介し
て液晶パネルの画素との干渉によるモアレを防止でき、
またフロントライト方式の場合にも表示コントラストに
優れて傷等の欠陥が目立ちにくいと共に、凹部における
同じ傾斜方向の一対の光路変換斜面を介し、左右からの
入射光を反対方向に光路変換して表裏両面を発光させる
ことができる。その結果、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。

【００１１】また本発明のレーザーエッチング方式によ
る製造方法によれば、反射光が散乱されにくい面粗さの
小さい光路変換斜面を有する、両端部分が鋭角に掘り込
まれた横断面が四角状で微小サイズの凹部（溝）を、位
置精度よく分散分布させて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、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。

【００１２】ちなみに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。また投影マスクを走査させるドライエッチ
ング方法にても、光反射部分となる斜面が粗くて反射光
の散乱が大きいことに加えて、断続する凹部の両端部分
を鋭角に切り込むことが困難で、垂直に近い形状の端部
が形成されにくい。従って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方法で製造することは困難
である。

【００１３】

【発明の実施形態】本発明による光学フィルムは、透明
フィルムに、そのフィルム面での開口が矩形状で、かつ
少なくとも横断面形状が四角状の凹部の複数が不連続に
分布してなる光出射手段を設けてなり、かつ前記の凹部
がフィルム平面に対して同じ方向に傾斜する一対の光路
変換斜面を具備するものである。その例を図１〜図３、
図５、図６に示した。１が光学フィルム（透明フィル
ム）で、１１がその凹部であり、ａがフィルム面での開
口、ｂとｃが光路変換斜面、ｄが凹部の端部、ｅが凹部
の底面である。

【００１４】光学フィルムの製造は、例えば不必要な透
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矩形状の大きさを縮小
して高分子膜に、その膜平面に対し所定の傾斜角で斜め
照射して、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、高分子膜面での開口
が矩形状で、横断面形状が四角状であり、高分子膜平面
に対して同じ方向に傾斜する一対の斜面を具備する凹部
を形成する操作を、高分子膜の複数箇所に施して、当該
凹部の複数を不連続に分布させる方法にて行うことがで
きる。

【００１５】すなわち前記の方法は、図２の例の如く、
投影マスクと光学機器を介してレーザー光Ｌの照射面積
を、形成目的の矩形状開口のサイズに制御して、それを
高分子膜１（３７）の膜平面に対し所定の傾斜角θで斜
め照射して、目的とする凹部１１（３８）を形成するも
のである。

【００１６】前記した製造方法の工程例を図４に例示し
た。３１がレーザー光を照射するためのレーザー発振
器、３２が所定形状のレーザー光透過部３３を有してレ
ーザー光を矩形状に成形する投影マスク、３５が投影マ
スク３２より透過したレーザー光３６のサイズを縮小し
て、形成目的の開口サイズと同じ照射面積の投影像３８
を作り出す光学機器としてのレンズ、３７がレーザー光
の斜め照射を受ける高分子膜である。

【００１７】なお３４は、投影マスク３２を固定保持す
るマスクステージであり、３９は高分子膜３７を固定保
持するワークステージである。従って投影マスクを固定
するマスクステージ、高分子膜を固定するワークステー
ジ、レーザー発振器、及び光学機器を少なくとも備えた
エッチング装置を用いて形成することができる。

【００１８】前記の場合、マスクステージ、ワークステ
ージ、レーザー発振器又は光学機器の１種又は２種以上
を煽り機構を具備するものとして、図例の矢印の如くそ
の煽り動作により形成する凹部の開口サイズを変えうる
ものとすることもできる。ただし煽り動作等によるレー
ザー光の振れは、形成される凹部における斜面の粗れの
原因となりやすい。本発明においては、凹部における斜
面、特に光路変換斜面は、可及的に平滑であることが光
路変換光の指向性を高める点より好ましく、これは例え
ば、レーザー光を高分子膜に照射して凹部を形成する際
のレーザー光の振れを可及的に抑制する方式などにより
達成することができる。

【００１９】また図例のレーザー発振器３１、マスクス
テージ３４及びワークステージ３９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となっている。従ってレーザー
発振器又は／及びマスクステージ又は／及びワークステ
ージ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３７に対するレーザー光の照射位置や、
平面上及び入射角上の照射角度をそれぞれ独立に制御す
ることができる。

【００２０】なお光学機器３５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３４ないし高分子膜３７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。前記においてレーザー
発振器、マスクステージ、光学機器及び投影マスクは、
それらの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てもよいし、
マスクステージ等と連動して一体的に移動又は／及び軸
回転可能であってもよい。

【００２１】前記により、レーザー発振器３１に基づく
レーザー光が、投影マスク３２におけるレーザー光透過
部３３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てその矩形状のレーザー光線
像３６を光学機器３５に投影する。なお図例で投影マス
ク３２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。

【００２２】また投影マスクのレーザー光透過部は、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、対向する一対又は二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が好ましい。
またそのレーザー光線像を光学機器３５を介し高分子膜
３７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。

【００２３】次に、光学機器３５に投影されたレーザー
光３６は、レンズ作用でレーザー光線像の大きさが縮小
されて高分子膜３７に斜め照射され、その斜め入射した
レーザー光により高分子膜の形成材が、その入射角に応
じ膜平面に対し斜め方向にエッチングされて消失除去さ
れ、図２における１１の如き、目的とする横断面形状が
四角状で、一対の斜面を有する凹部（溝）が形成され
る。

【００２４】前記の場合に、レーザー光の高分子膜に対
する照射時間ないし照射強度を制御することにより、レ
ーザー光照射量の積分値に基づいて形成される凹部の深
さを調節でき、その積分値が多いほど深くエッチングさ
れる。なお斯かる四角状の凹部も、厳密な意味での四角
形でなくてもよく、製造精度等に基づく変形が許容され
るものである。

【００２５】そしてワークステージ３９を介した高分子
膜３７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、凹部が分散分布してなる光出
射手段を形成することができる。従ってワークスステー
ジを介した高分子膜の移動をランダムとし、またその移
動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。

【００２６】上記のように、投影マスクと光学機器を介
しレーザー照射の矩形状平面サイズを制御して、高分子
膜をその平面に対し所定の傾斜角で斜めエッチング除去
することにより、高分子膜面での開口が矩形状で、横断
面形状又は縦横の断面形状が四角状であり、高分子膜平
面に対して同じ方向に傾斜する一対の斜面を具備して、
長辺方向の両端が鋭角に切り込まれた微小サイズの凹部
を形成することができる。

【００２７】そして前記のレーザーエッチング操作を高
分子膜の所定位置に対して繰り返すことにより、図５、
６に例示した如く、当該凹部１１（３８）の複数が高分
子膜１（３７）に対して不連続に分散分布してなる光出
射手段を有する光学フィルムを得ることができる。

【００２８】また光学フィルムの製造は、矩形状の開口
からなるレーザー光透過部の複数を不連続に分布させて
なるレーザー光遮蔽性のマスクを高分子膜上に配置し、
そのマスクを介し照射面積が当該開口よりも大きいレー
ザー光を、高分子膜平面に対し所定の傾斜角で斜め照射
して、マスクの前記開口に対応する部位の高分子膜形成
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、高分子膜面での開口が矩形状で、横断面形状が四角
状であり、高分子膜平面に対して同じ方向に傾斜する一
対の斜面を具備する凹部の複数を不連続に分布させたの
ち、前記マスクを除去する方法にても行うことができ
る。

【００２９】前記の方法は、図３に例示の如く、上記し
た投影マスクと光学機器を介してレーザー光の照射面積
を制御する方式に代えて、予め形成目的の光出射手段を
形成する複数の凹部に対応した開口２１を有するマスク
２を準備し、それを高分子膜１の上に設けてレーザー光
Ｌを斜め照射することにより、光学フィルム１を形成す
るものである。照射面積の大きいレーザー発振器を用い
て、複数の凹部を同時に形成しうる利点があり、光学フ
ィルムと同サイズ以上の照射面積を有する場合には、一
度のエッチング処理で目的とする光出射手段を有する光
学フィルムを形成することができる。

【００３０】従って前記した製造方法は、レーザー発振
器と高分子膜を固定するワークステージを少なくとも備
えたエッチング装置を用いて実施でき、その装置は上記
した例に準じることができると共に、光学フィルムを形
成するための操作についても上記に準じることができ
る。よって形成する光学フィルムについても上記に準じ
ることができる。その場合、同時に形成する凹部の個数
は、１個又は２個以上の適宜な個数であってよい。

【００３１】なお前記した矩形状の開口からなるレーザ
ー光透過部の複数を不連続に分布させてなるレーザー光
遮蔽性の光出射手段型マスクは、例えば集積回路の形成
に準じたフォトリソグラフィー方式などの適宜な方式
を、金属箔等のレーザー光遮蔽性材料からなる膜ないし
シートに適用して得ることができる。

【００３２】前記のマスクは、加工対象の高分子膜毎に
その膜面上に形成することもできるし、高分子膜とは別
体に形成することもできる。前者の高分子膜密着型のマ
スクは、目的とする光出射手段形成後にエッチング方式
等にて高分子膜より除去することができる。後者の別体
型のマスクは、単に高分子膜と分離することで除去で
き、繰り返し使用が可能である。

【００３３】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く、またその場
合、加工対象の高分子膜は、紫外線吸収性樹脂にて形成
されていることが好ましい。

【００３４】形成される凹部の形状やサイズ、その分散
分布の配置状態は、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。

【００３５】投影マスクや光出射手段型マスクとして
は、金属などのレーザー光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等のレーザー光遮蔽性材料を蒸着
し、その蒸着層をパターニングしてレーザー光透過部又
は光出射手段を形成する凹部に対応した開口を設けてな
るガラスマスクなども用いうる。

【００３６】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。なお投影マスクや
光出射手段型マスクは、２枚又は３枚以上の複数のマス
クにて全体を形成することもできる。

【００３７】上記のように投影マスクを介した凹部の形
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、必要に応じて投影マスク、高分子
膜又はレーザー発振器の少なくとも一が移動させられる
が、その場合、それらを同期させて移動させる方式も採
ることができる。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】前記方法の工程例を図７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
５１は、所定の凸部４１を有する金型４を介して、一対
の光路変換斜面を具備する凹部５２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。

【００４３】金型４の形成は、図７Ｂの例の如く、所定
の凹部１１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）１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７Ｃの例の如く、高分子膜１
に設けた凹部１１に高精度に対応した凸部４１を有する
金型４を形成することができる。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】光学フィルム５１の形成は、例えば図７Ｄ
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４の凸部４１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５を金型４から分離するこ
とにより行われる。

【００４８】前記により、図７Ｅ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５２と表面形状
を有する、従って母型の高分子膜１における光出射手段
を高精度に再現してなる透明フィルム５１、すなわち図
１の例の如くフィルム面での開口ａが矩形状で、かつ少
なくとも横断面形状が四角状の凹部５２（１１）の複数
が不連続に分布してなる光出射手段を有して、その凹部
がフィルム平面に対して同じ方向に傾斜する一対の光路
変換斜面ｂ、ｃを具備する光学フィルム５１（１）が得
られる。

【００４９】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。

【００５０】本発明による光学フィルムは、光源を介し
てフィルム側面方向から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フィルムの表裏面方
向に光路変換して面発光を可能とするものである。その
場合、反射に利用する光出射手段の光路変換斜面群に応
じて片面発光やその発光面、及び両面発光を適宜に選択
することができる。

【００５１】すなわち図１に基づいて、図上の左側面方
向より光を入射させた場合には、光路変換斜面ｂの群が
反射面として機能して、光出射手段を有しない裏面側を
発光面とすることができる。一方、図上の右側面方向よ
り光を入射させた場合には、光路変換斜面ｃの群が反射
面として機能して、光出射手段を有する表面側を発光面
とすることができる。

【００５２】従って図上の左右両側の側面方向より光を
入射させた場合には、光路変換斜面のｂとｃの両群が反
射面として機能して、表裏の両面を発光面とすることが
できる。またその場合、表裏面の一方に反射層を配置す
ることにより、その反射層を有しない側の片面発光も達
成でき、発光面の集約で輝度の向上を図ることができ
る。

【００５３】光出射手段は、光学フィルムの片面又は両
面に設けることができる。両面に設ける場合、フィルム
面に対する光路変換斜面の傾斜方向は、その両面で同じ
であってもよいし、相違していてもよい。ただし同一面
では、発光効率の点より同じ方向に光路変換斜面が傾斜
していることが好ましい。また光出射手段を形成する凹
部がフィルムの表裏面で可及的に重ならないように配置
されていること、すなわち光路変換斜面による反射光
が、反対面の凹部に可及的に入射しないように光出射手
段を形成する凹部が配置されていることが発光効率の点
より好ましい。

【００５４】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。

【００５５】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などを得る
点より、透明フィルムの好ましい屈折率は、液晶セルの
セル基板等の支持部材と同等以上、就中１．４９以上、
特に１．５２以上である。なお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。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）。

【００５６】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等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、偏光板等を介した
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。

【００５７】表示ムラ防止の点より、透明フィルムにお
ける好ましい面内位相差は、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位相差も５０nm以下、就中３０
nm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。

【００５８】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。

【００５９】なお上記した面内位相差は、（ｎx−ｎy）
×ｄにて定義され、厚さ方向の位相差は、｛（ｎx＋ｎ
y）／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。

【００６０】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２０〜１０
０μm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。

【００６１】図１の例の如く、光学フィルム１に設ける
光出射手段を形成する凹部１１における光路変換斜面
ｂ、ｃのフィルム平面に対する傾斜角θは、フィルム面
に対して垂直指向性に優れる出射光を得る点より３５〜
４８度であることが好ましい。これにより、液晶表示装
置に適用した場合に、その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、
光路変換斜面を介し光路変換して、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。

【００６２】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
を越えて視認に不利となる場合がある。また光路変換斜
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
場合がある。

【００６３】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。

【００６４】光路変換斜面を介し側面方向からの入射光
ないしその伝送光を効率よく全反射させて、高分子膜面
又は光学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
などを達成する点より、光路変換斜面の好ましい当該傾
斜角θは、３８〜４５度、就中４０〜４３度である。

【００６５】また凹部１１のフィルム面での矩形状の開
口ａ又は／及び凹部の面ｂ、ｃ、ｅに基づく横断面形状
が平行四角形、又は対向辺の一対、特に光路変換斜面が
平行であることが、出射光の指向性の向上の点より好ま
しい。なお凹部１１における面ｄ、ｅを含む縦断面形状
も平行四角形、又は対向辺の一対、特に両端面が平行で
あること、就中フィルム面に対して６０度以上、殊に７
０〜９０度の可及的に鋭角な切り込みであることが、入
射光や外光の利用効率、出射光の指向性の向上などの点
より好ましい。

【００６６】横断面四角状の凹部は、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し、縦断面は、光路変換
斜面に平行な断面を意味する。なお開口や断面における
矩形状や四角状は、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。

【００６７】光出射手段は、図５、６の例の如く、不連
続に断続する凹部１１の複数を分散分布させたものとし
て形成される。凹部は、その光路変換斜面に基づいて図
５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６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。

【００６８】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
高分子膜等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。

【００６９】複数の凹部の分散分布による配置状態は、
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、液晶表示装置とし
た場合の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７
５〜９２％で、ヘイズが４〜２０％となるように光学フ
ィルムの片面又は両面に、不連続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等を達成する点より好ましい。

【００７０】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。

【００７１】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、液晶セル等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、光学フィルム面ないし高分子膜
面での開口が矩形状の凹部において、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。

【００７２】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、従ってフ
ィルム面での矩形状の開口の長辺長は、５〜５００μ
m、就中２００μm以下、特に１０〜１００μm、凹部の
深さ及び幅、従ってフィルム面での矩形状の開口の短辺
長は、１〜５０μm、就中２０μm以下、特に２〜１０μ
mとすることが好ましい。前記の長さは、光路変換斜面
の長辺方向の長さに基づき、深さは光学フィルムの光出
射手段形成面を基準として図１のｈで定義される。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
方向の長さに基づき、図１のｗで定義される。

【００７３】なお凹部を形成する面であって光路変換斜
面でない面、すなわち図１において光路変換斜面の端部
の両端面ｄや底面ｅは、側面方向からの入射光を表裏面
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。ちなみに端面の傾斜角が小さいとフィルム面に対す
る投影面積が大きくなり、光学フィルムを液晶表示装置
の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、その端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】従って端面の傾斜角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、また表面反射光
を低減できて、その反射光をフィルム面方向に傾けるこ
とができ液晶表示への影響を抑制することができる。斯
かる点より端面の好ましい傾斜角は、上記したように６
０度以上、就中７０度以上、特に７５〜９０度である。

【００７５】凹部１１（５２）を形成する面は、直線面
や屈折面や湾曲面等の適宜な面形態に形成されていてよ
いが、一般には平滑な直線面であることが散乱防止の点
より好ましく、特に光路変換斜面は平滑な直線面である
ことが反射光の指向性の向上の点より好ましい。

【００７６】凹部の断面形状は、その光路変換斜面の傾
斜角等が光学フィルム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。また凹部を一定ピッチで分散分布させた
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、凹部の単位
面積当りの個数である分布密度を高くした光出射手段と
することもできる。

【００７７】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。

【００７８】凹部における光路変換斜面は、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。

【００７９】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、例えば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、あるいは半透過型の外光・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
ムを液晶セルの少なくとも片側に、かつ液晶セルの平面
に沿う方向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、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側面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、半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】他方、半透過型の液晶表示装置は、上記し
た反射型のものにおける反射層を光を反射し、かつ透過
する半透過反射層とすることにより形成することができ
る。その場合、光学フィルムは、液晶セルの視認側に配
置してフロントライト方式とすることもできるが、一般
には背面側に配置してバックライト方式することが好ま
しい。また視認側と背面側の両方に光学フィルムを配置
してフロントライト方式とバックライト方式を併用した
ものすることもできる。

【０１０１】本発明による半透過型の液晶表示装置は通
例、外光・照明両用式のものとして利用することができ
る。また上記した透過型に準じて、液晶表示パネルの背
面側に光学フィルムを有する場合には、その背面側（外
側）に反射層を配置することで、より輝度を向上させる
ことができる。これは、半透過反射層を透過して、ある
いはそれに反射されて液晶表示パネルの背面に到達した
光を、その反射層で反射反転させて液晶セルに再入射さ
せることが可能になることによる。

【０１０２】半透過反射層は、上記した反射層をハーフ
ミラーの如く光を反射し、かつ透過するものとする方
式、あるいは反射層に光透過用の開口を設ける方式など
の適宜な方式で行うことができる。前記の開口は、液晶
セルの画素と対応するように分布させたものであること
が好ましい。

【０１０３】なお上記の透過型や半透過型において、さ
らに反射層を液晶セルの外側に配置する反射型におい
て、そのセル基板や電極は、液晶表示を可能とするため
に、透明基板や透明電極などの如く、光を透過しうるも
のとして形成することが必要である。

【０１０４】

【実施例】実施例１ 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
ー光を照射してレーザー光を１．５mm×０．１５mmの矩
形状に成形し、それをレンズを介し１／１５に縮小して
厚さ５０μmのポリイミドフィルムにそのフィルム面に
対し４２度の傾斜角で斜め照射して凹部を形成した（図
２）。その凹部は、横断面が平行四角形で縦断面も四角
形であり、開口部の長さが約１００μmで、幅が約１０
μmでると共に、深さが約８μmであり、フィルム面に対
する傾斜角が約４２度の一対の平行な光路変換斜面を有
するものであった。

【０１０５】ついで前記のエッチング加工を、ワークス
テージのＸＹＺθの各軸を操作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（母型としての光学フィルム）
を形成した（図７Ａ）。なお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】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、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７Ｂ、Ｃ）。そしてその金
型の凸部形成面に対して、放射線硬化型のアクリル系樹
脂を７５μmの厚さで塗布し、その上に透明フィルムを
被せて余分な樹脂と気泡を押出し、金型の表面形状を写
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７Ｄ、
Ｅ）。

【０１０７】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度の一対の光路
変換斜面を有する、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り、光路変換斜面の平滑性にも優れ
ていた。また凹部の両端部は、鋭角に掘り込まれたもの
であった。

【０１０８】実施例２ 金属箔に実施例１に準じた光出射手段を形成する複数の
凹部に対応する開口を形成してマスクを得、そのマスク
で厚さ５０μmのポリイミドフィルムの上面を被覆し
て、波長２４８nmのエキシマレーザー光をフィルム面に
対し４２度の傾斜角で斜め照射して、光出射手段を形成
する複数の凹部を一度に形成して光学フィルムを得た
（図３）。

【０１０９】前記の各凹部は、横断面が平行四角形で縦
断面も四角形であり、開口部の長さが約１００μmで、
幅が約１０μmでると共に、深さが約８μmであり、凹部
の両端部が鋭角に掘り込まれて、フィルム面に対する傾
斜角が約４２度の一対の平行な光路変換斜面を有するも
のであった。また凹部の分布状態も実施例１に準じた光
出射手段であった。

【０１１０】比較例 機械加工によりストライプ状のプリズム状凹部からなる
光出射手段を形成した導光板を用いた。光路変換斜面の
傾斜角は約４２度で、対向面の傾斜角は約７５度であ
り、プリズム状凹部のピッチは、２００μmである。

【０１１１】評価試験 実施例による光学フィルム、又は比較例による導光板を
組み込んだフロントライト方式の反射型液晶表示装置を
形成した。その結果、比較例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。また実施例の光学フィルムは、比較例の導
光板に比べて薄型軽量性に遙かに優れており、また光出
射手段を形成する凹部の形状と配置位置の精度も比較例
の導光板に比べて遙かに優れ、照明光の指向性にも優れ
て液晶表示装置における解像力が高かった。

【０１１３】前記の実施例より、レーザー光の斜め照射
方式で、両端を鋭角に掘り込んだ面粗れの少ない横断面
四角状の凹部を形成できることが判る。その場合、光路
変換斜面のフィルム面に対する傾斜角は、レーザー光の
照射角度にて制御でき、当該凹部の不規則配置などその
分散分布状態も容易に制御できることも判る。

【図面の簡単な説明】

【図１】光学フィルムの部分断面斜視図

【図２】製造方法の説明図

【図３】他の製造方法の説明図

【図４】製造装置の説明図

【図５】光学フィルムの斜視説明図

【図６】他の光学フィルムの平面説明図

【図７】さらに他の製造方法の説明図

【符号の説明】

１、５１：光学フィルム（高分子膜） １１、５２：凹部 ａ：開口 ｂ、ｃ：光路変換斜面 ２：マスク ２１：開口 Ｌ：レーザー光 ３１：レーザー発振器 ３２：投影マスク ３３：レーザー光透過部 ３５：光学機器 ３７：高分子膜 ４：金型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅本 清司 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電 工株式会社内 (72)発明者 中野 勇樹 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電 工株式会社内 (72)発明者 木下 亮児 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電 工株式会社内 (72)発明者 小田 高司 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電 工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H042 AA02 AA26 BA04 BA11 BA13 BA15 BA20 DA11 DA21 DA22 2H091 FA50X FA50Z FB02 FB08 FC02 FC17 FC26 KA10 LA11 LA16 LA17

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明フィルムに、そのフィルム面での開
   口が矩形状で、かつ少なくとも横断面形状が四角状の凹
   部の複数が不連続に分布してなる光出射手段を設けてな
   り、かつ前記の凹部がフィルム平面に対して同じ方向に
   傾斜する一対の光路変換斜面を具備することを特徴とす
   る光学フィルム。
2. 【請求項２】 請求項１において、フィルム面での矩形
   状の開口又は凹部の横断面形状の少なくとも一方が、平
   行四角形又は対向辺の一対が平行であり、凹部における
   光路変換斜面のフィルム平面に対する傾斜角が３５〜４
   ８度である光学フィルム。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、フィルム面で
   の矩形状の開口及び凹部の光路変換斜面の長辺長が５〜
   ５００μmで、前記開口の短辺長及び凹部の深さが１〜
   ５０μmである光学フィルム。
4. 【請求項４】 請求項１〜３において、光出射手段を形
   成する凹部の分布が単位面積当りの個数又は配置位置に
   基づいて不規則である光学フィルム。
5. 【請求項５】 請求項１〜４において、光出射手段を形
   成する凹部が平行に又は不規則に、或いは仮想中心に対
   してピット状に配列してなる光学フィルム。
6. 【請求項６】 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
   その矩形状の大きさを縮小して高分子膜に、その膜平面
   に対し所定の傾斜角で斜め照射して、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、高分子膜面での開口が矩形状で、少なくとも横断
   面形状が四角状であり、高分子膜平面に対して同じ方向
   に傾斜する一対の斜面を具備する凹部を形成する操作
   を、高分子膜の複数箇所に施して、当該凹部の複数を不
   連続に分布させることを特徴とする光学フィルムの製造
   方法。
7. 【請求項７】 矩形状の開口からなるレーザー光透過部
   の複数を不連続に分布させてなるレーザー光遮蔽性のマ
   スクを高分子膜上に配置し、そのマスクを介し照射面積
   が当該開口よりも大きいレーザー光を、高分子膜平面に
   対し所定の傾斜角で斜め照射して、マスクの前記開口に
   対応する部位の高分子膜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、高分子膜面での開口が
   矩形状で、少なくとも横断面形状が四角状であり、高分
   子膜平面に対して同じ方向に傾斜する一対の斜面を具備
   する凹部の複数を不連続に分布させたのち、前記マスク
   を除去することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
8. 【請求項８】 請求項６又は７において、高分子膜が紫
   外線吸収性樹脂からなり、その高分子膜を波長４００nm
   以下の紫外線レーザー光にてエッチング処理する光学フ
   ィルムの製造方法。
9. 【請求項９】 請求項１〜８による光学フィルムの光出
   射手段形成面上に、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。
10. 【請求項１０】 請求項９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。
11. 【請求項１１】 請求項１〜８又は１０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。