(57)【要約】【課題】光反射用斜面が鏡面反射率に優れる微細構造の凹部を位置精度よく分散分布させてなる光学フィルムの製造方法の開発。【解決手段】形成される凹部（５１）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レーザー光透過部（２１）と、そのレーザー光透過部を介して形成される光路変換斜面の表面粗さを制御する補助レーザー光透過部とを形成する１枚又は２枚以上のマスクからなる投影マスク（２）を介したレーザーエッチングにて光路変換斜面を具備する横断面形状が三角形の凹部の複数を高分子膜（５）の片面に不連続に分布させる光学フィルムの製造方法。【選択図】        図１
2004151406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、かつレーザー光の照射量に変化をもたせ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、不連続に分布させてなる光出射手段を形成するものであり、前記の投影マスクが、形成される凹部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レーザー光透過部と、そのレーザー光透過部を介して形成される光路変換斜面の表面粗さＲａを５〜５００ｎｍに制御する補助レーザー光透過部とを形成する１枚又は２枚以上のマスクからなることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、不必要な透過光を遮蔽してレーザー光を矩形状に成形して投影マスクに対し供給するレーザー光透過部を形成する１枚又は２枚以上の予備マスクを有し、かつその予備マスクによる矩形状のレーザー光における光学機器を介した高分子膜面上での投影像の長辺方向の長さが、形成される凹部の長辺方向の長さと同一以上である光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、投影マスクにおけるレーザー光透過部が三角形又は長方形であり、そのレーザー光透過部における投影マスク又は高分子膜の移動方向と交差する辺に対してスリット状の補助レーザー光透過部を配置してなる光学フィルムの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３において、波長が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。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の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。
【請求項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。
【請求項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。
【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、導光板が液晶表示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、光の反射面となる斜面の表面粗さが大きくて鏡面反射率に乏しく鏡面状に形成することが困難である。
【０００６】
前記に鑑みて本発明は、液晶表示パネルの側面ないし角部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、両端部分が鋭角に掘り込まれ、光反射用斜面が鏡面反射率に優れる微細構造の凹部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、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、かつレーザー光の照射量に変化をもたせ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、不連続に分布させてなる光出射手段を形成するものであり、前記の投影マスクが、形成される凹部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レーザー光透過部と、そのレーザー光透過部を介して形成される光路変換斜面の表面粗さＲａを５〜５００ｎｍに制御する補助レーザー光透過部とを形成する１枚又は２枚以上のマスクからな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、複数の投影マスクを介してエッチングの平面サイズと深さを規制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た微細構造の凹部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、それ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、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、かつレーザー光の照射量に変化をもたせ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、不連続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、前記の投影マスクが、形成される凹部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レーザー光透過部と、そのレーザー光透過部を介して形成される光路変換斜面の表面粗さＲａを５〜５００ｎｍに制御する補助レーザー光透過部とを形成する１枚又は２枚以上のマスクからなるものである。
【００１１】
前記した製造方法の工程例を図１、図２に例示した。１がレーザー発振器、２が所定形状のレーザー光透過部２１、２２を形成した投影マスク、４がレーザー光の投影像４１、４２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、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３は所定形状のレーザー光透過部３１を形成した予備マスク、２Ａ、３Ａは投影マスク２又は予備マスク３を固定保持するマスクステージ、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】
さらにレーザー発振器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。またマスクステージ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とマスクステージ３Ａと光学機器４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、レーザー発振器１に基づくレーザー光が、必要に応じ予備マスク３を介して投影マスク２に投影され、その投影されたレーザー光は、投影マスク２におけるレーザー光透過部２１、２２と補助レーザー光透過部より透過し、それら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、その透過光に基づくレーザー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。
【００１７】
前記において必要に応じて配置される予備マスク３は、図２に例示した如く、レーザー発振器１に基づくレーザー光を矩形状に成形して投影マスク２に投影することを目的とする。すなわちレーザー発振器１に基づくレーザー光が予備マスク３におけるレーザー光透過部３１より透過し、その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に投影する。なお図例で予備マスク３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。
【００１８】
予備マスク３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。
【００１９】
従って予備マスク３を配置した場合、投影マスク２は、予備マスク３を介したレーザー光線像の制御マスクとして機能し、予備マスク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、従って形成する凹部（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。なお図例では投影マスク２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。
【００２０】
前記において図１の例では、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を介し矢印の如く形成目的の凹部の長辺方向に走査させることにより、その移動距離に応じて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、図例の如き目的とする横断面形状が三角形の凹部（溝）５１を形成することができる。その場合に図２の例の如く予備マスク３を配置した場合には、その予備マスク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成形矩形の長辺方向の長さに応じ、凹部が形成される。
【００２１】
一方、図２の例では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を介し矢印の如く予備マスク３にて成形した矩形状のレーザー光線像の短辺方向、従って形成目的の凹部の短辺方向に走査させることにより、その移動距離又は当該成形矩形の短辺方向の長さに応じて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、図例の如き目的とする横断面形状が三角形の凹部（溝）５１を形成することができる。なお前記の三角形も、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】
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した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５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。
【００２３】
上記のように、少なくともエッチング除去の深さを規制する投影マスク２を用い、必要に応じて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予備マスク３を用い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、その凹部が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製造することができる。
【００２４】
前記において横断面三角形の凹部を形成するために、投影マスク２に設けるレーザー光透過部の形状、すなわち形成する凹部の短辺方向、従って予備マスク３を用いた場合にはそれを介して成形した矩形状のレーザー光線像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ための、投影マスク２におけるレーザー光透過部の形状については、適宜に決定することができる。
【００２５】
ちなみに図１の例では投影マスク２におけるレーザー光透過部２１の形状に基づいて、レーザー光透過量の積分値を連続的に変化させうるようになっている。すなわち図３の如くレーザー光透過部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を連続的に増大させることができる。
【００２６】
従って三角形のレーザー光透過部を有する投影マスク２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１の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を当該三角形の底辺と平行な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。
【００２７】
また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、図５、６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、不連続に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。なおレーザー光透過部を形成する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。また三角形は、図例の如く二等辺三角形であってもよいし、直角三角形の如く二等辺でなくてもよい。
【００２８】
三角形のレーザー光透過部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、必要に応じての予備マスクを用いる方式である。すなわち予備マスク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高分子膜５上での投影像に基づいて、形成目的の凹部の長辺方向の長さと同じとなり、かつレーザー光線像の短辺方向の長さが形成目的の凹部の短辺方向の長さと同一以上となるように、予備マスク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、予備マスク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。
【００２９】
前記によれば投影マスク２を介して、予備マスク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、予備マスク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。
【００３０】
一方、図２の例では、長方形のレーザー光透過部２２を有する投影マスク２を用いて、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。この方式では、図２の例の如く予備マスク３が用いられる。すなわち予備マスク３を介して成形した矩形状のレーザー光線像の照射下に、投影マスク２のレーザー光透過部２２をその矩形状のレーザー光線像の短辺方向に移動させて、その予備マスク３による矩形状のレーザー光線像と投影マスク２のレーザー光透過部２２との重畳時間の長短に基づいて、レーザー光透過量の積分値を連続的に変化させるものである。
【００３１】
前記した長方形のレーザー光透過部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。すなわち先ず予備マスク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及び短辺方向の長さが、その光学機器を介した高分子膜５上での投影像に基づいて、形成目的の凹部の長辺方向及び短辺方向の長さと同一以上、就中、同一となるように、予備マスク３を介してレーザー光を矩形状に成形する。
【００３２】
次に、当該予備マスク３による矩形状のレーザー光線像のサイズが、形成目的の凹部のサイズよりも大きい場合には、その凹部のサイズと同一サイズの長方形のレーザー光透過部を有する投影マスク２を、一方、当該予備マスク３による矩形状のレーザー光線像のサイズが、形成目的の凹部のサイズと同一である場合には、その凹部のサイズよりも大きい任意サイズの長方形のレーザー光透過部を有する投影マスク２をそのレーザー光透過部２２が、予備マスク３による矩形状のレーザー光線像の照射内を通過するように、図例の如くその矩形状の短辺方向に走査させ、形成目的の凹部の短辺長を走査した時点でレーザー光の照射を停止する方式である。
【００３３】
前記した投影マスク２の矩形状の短辺方向における走査は、単位面積あたりの総エッチング量が増加する方向又は減少する方向のいずれであってもよい。ただし前者の増加する方向に走査させる場合には、予備マスク３による矩形状のレーザー光線像の照射内に投影マスク２のレーザー光透過部２２を位置させた状態でレーザー照射を開始し、かつ投影マスク２の走査を開始する。一方、後者の単位面積あたりの総エッチング量が減少する方向に走査させる場合には、予備マスク３による矩形状のレーザー光線像の照射外に投影マスク２のレーザー光透過部２２を位置させた状態で投影マスク２の走査を開始する。この場合、レーザー照射は、投影マスク２の走査開始以前に開始することができる。
【００３４】
前記によれば、投影マスク２の走査を介して、予備マスク３による矩形状のレーザー光線像と投影マスク２のレーザー光透過部２２との重畳時間を調節でき、その重畳時間の長短に基づいて、予備マスク３による矩形状のレーザー光線像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エッチング量を連続的に変化させることができ、予備マスク３による矩形状のレーザー光線像のサイズ、又は投影マスク２のレーザー光透過部のサイズに規定されて、横断面が三角形で一定サイズの凹部を形成することができる。
【００３５】
本発明は上記した方法により、図７Ａ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ａと、当該傾斜角θ２が５０〜９０度の立面ｂ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、不連続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。
【００３６】
前記において投影マスクのレーザー光透過部を介して形成する光路変換斜面は、光学フィルムを液晶表示パネルに配置して液晶セルの側面又は角部より光源を介して光を入射させた場合などに、その入射光ないしその伝送光を反射させて液晶表示パネルの視認方向に光路変換して出射させることなどを目的とする。
【００３７】
前記の場合に液晶表示パネルの視認方向、特に正面方向に指向性よく光路変換して出射させる点より光路変換斜面は、鏡面反射率に優れることが好ましい。従って光路変換斜面は、平滑であるほど好ましいが、エッチング処理後に凹部を研磨することは困難である。そのため表面が平滑な光路変換斜面の形成は、上記したエッチング処理の際に達成する必要がある。
【００３８】
前記の達成を目的に、具体的には表面粗さＲａが５〜５００ｎｍ、就中１０〜４００ｎｍ、特に２０〜３００ｎｍの光路変換斜面をエッチング処理の際に形成することを目的に、本発明においては投影マスクに上記したレーザー光透過部と共に、斜面の表面粗さを制御するための補助レーザー光透過部が設けられる。その例を図３、図４に示した。２１ａ〜２１ｄ、２２ａ〜２２ｄが補助レーザー光透過部である。
【００３９】
補助レーザー光透過部は、図例の如くレーザー光透過部２１、２２における投影マスク又は高分子膜の凹部を形成する際の移動方向と交差する辺に対して配置される。従って投影マスクにおけるレーザー光透過部が図１の例の如く三角形である場合には、矢印の如くその三角形２１の底辺と平行に投影マスク又は高分子膜を移動させることより、その移動方向と交差する辺である底辺以外の２辺の一方又は両方に対して補助レーザー光透過部２１ａ〜２１ｄが設けられる。
【００４０】
一方、投影マスクにおけるレーザー光透過部が図２の例の如く長方形である場合には、矢印の如くその長方形２２の短辺方向に投影マスク又は高分子膜を移動させることより、その移動方向と交差する辺である長辺の２辺の一方又は両方に対して補助レーザー光透過部２２ａ〜２２ｄが設けられる。
【００４１】
補助レーザー光透過部は、レーザー光の照射量を微調整できる適宜な形態としうるが、一般には図例の如くスリット状の開口とされる。その開口の長辺長は、レーザー光透過部における配置辺の長さの６０〜１２０％、就中８０〜１１０％、特に９０〜１００％とされる。
【００４２】
また前記開口の短辺長は、光学機器を介した高分子膜上での投影像の大きさに基づいて、形成する凹部の短辺長の１／５００〜１／５、就中１／３００〜１／１０、１／２００〜１／１５とされる。従ってレーザー光透過部による場合、三角形ではその高さ、長方形ではその短辺長に基づいて前記割合の短辺長を有する開口からなる補助レーザー光透過部とされる。
【００４３】
補助レーザー光透過部の配置数については適宜に決定することができる。一般には三角形のレーザー光透過部では４本以下、就中、各辺に基づいて２本以下の配置数とすることが好ましく、配置辺の外側の近い位置に配置辺と平行ないし３０度以内の交差角で配置することが好ましい。一方、長方形のレーザー光透過部の場合にもその配置数や配置位置について前記三角形の場合に準じうる。補助レーザー光透過部を形成する開口の短辺長や配置数などを制御することにより形成される斜面の表面粗さを調節することができる。
【００４４】
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、ＣＯ２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。
【００４５】
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。
【００４６】
投影マスクや予備マスクとしては、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。この場合には、フィルター式のレーザー光透過部の形成も容易である。
【００４７】
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。なお投影マスクや予備マスクは、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ー光透過率を部分的に変化させてフィルター効果をもたせることもできる。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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、アクリル系樹脂やセルロース系樹脂、ノルボルネン系樹脂からなる塗工膜やフィルムなどがあげられる。
【００５１】
また特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマー、例えば（Ａ）側鎖に置換又は／及び非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換又は／及び非置換のフェニル基並びにニトリル基を有する熱可塑性樹脂との前記Ａ、Ｂを含有する樹脂組成物、その具体例としてはイソブテンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物からなる塗工膜やフィルムなどもあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフイルムを用いることができる。
【００５２】
耐熱性や耐薬品性、レーザー加工性の点より好ましい高分子膜は、熱硬化性樹脂、特にポリイミド系樹脂からなる塗工膜やフィルムである。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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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ａを具備する凹部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。
【００５６】
金型７の形成は、図７Ａ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７Ｃ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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
光学フィルム８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。
【００６１】
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度で表面粗さＲａが５〜５００ｎｍの光路変換斜面ａと、当該傾斜角θ２が５０〜９０度の立面ｂ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、不連続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。
【００６２】
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。
【００６３】
上記のように本発明方法は、図５、６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度で表面粗さＲａが５〜５００ｎｍ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、不連続に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。
【００６４】
前記の光学フィルムは、液晶セルの側面又は角部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。
【００６５】
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上記の高分子膜で例示したもの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。
【００６６】
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）。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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５、６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度で表面粗さＲａが５〜５００ｎｍ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、不連続に分布したものとして形成される。
【００７３】
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。
【００７４】
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ａ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。
【００７５】
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。また光路変換斜面の表面粗さＲａが５００ｎｍを超えると鏡面反射率に乏しくなり反射光の指向性が低下する。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
光出射手段は、図５、６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。
【００７９】
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。
【００８０】
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ａ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、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を達成する点より好ましい。
【００８１】
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。
【００８２】
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において、その開口の長辺長が短辺長の３倍以上、就中５以上、特に８以上の凹部であることが好ましい。
【００８３】
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以上、特に１０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。なお前記の長さは、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。
【００８４】
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ａを満足しない面、すなわち光路変換斜面ａに対向する立面ｂ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。
【００８５】
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。
【００８６】
凹部５１（８１）を形成する斜面は、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。また凹部の断面形状は、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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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ａ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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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、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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
【実施例】
実施例１
金属箔に頂角が８４度の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、かつその両斜辺の外側に斜辺と同じ長さで短辺長が５μｍのスリット状開口からなる補助レーザー光透過部を２本ずつ形成した投影マスク（図３）に波長２４８ｎｍのエキシマレーザー光をビーム幅１．５ｍｍで照射しつつ、投影マスクをそれを固定したマスクステージを介し当該二等辺三角形の底辺と平行に所定の距離を走査させると共に、投影マスク透過光を焦点深度が４μｍのレンズを介し１／１５に縮小して厚さ５０μｍのポリイミドフィルムに照射して凹部を形成した（図１）。
【０１１２】
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度で表面粗さＲａが５０〜１５０ｎｍ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った（図７Ａ）。
【０１１３】
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（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。
【０１１４】
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２００μｍ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）。
【０１１５】
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度で表面粗さＲａが５０〜１５０ｎｍ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った。
【０１１６】
比較例
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。
【０１１７】
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。さらに従来方式のレーザーエッチングであるため光路変換斜面の表面粗さＲａが大きくて輝度や視認性に乏しいものであった。
【０１１８】
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における光路変換斜面の傾斜角や直線性、表面粗さＲａの小ささに優れ、凹部の配置位置の精度も比較例の導光板に比べて遙かに優れて液晶表示装置における解像力が高く、輝度や視認性に優れていた。
【０１１９】
前記の実施例より、レーザー光線の走査で両端を鋭角に掘り込んだ凹部を形成できることが判る。また三角形からなるレーザー光透過部と補助レーザー光透過部を形成した投影マスクを用いることにより、光路変換斜面の表面粗さＲａが小さい横断面三角形の凹部を形成できることも判る。その場合、光路変換斜面のフィルム面に対する傾斜角は、レーザー光透過部を形成する三角形の頂角にて制御することができる。さらに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】製造方法の説明図
【図２】他の製造方法の説明図
【図３】投影マスクの説明図
【図４】他の投影マスクの説明図
【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：レーザー発振器
２：投影マスク
２１、２２：レーザー光透過部
２１ａ〜ｄ、２２ａ〜ｄ：補助レーザー光透過部
３：予備マスク
３１：レーザー光透過部
４：光学機器
４１、４２：投影像
５：高分子膜（光学フィルム）
５１：凹部
ａ：光路変換斜面    ｂ：立面
７：金型
８：光学フィルム
８１：凹部
ａ：光路変換斜面    ｂ：立面
【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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