JP4771348B2

JP4771348B2 - 光路変換フィルムの製造方法及び液晶表示装置

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Publication number: JP4771348B2
Application number: JP2001142904A
Authority: JP
Inventors: 一郎網野; 俊彦有吉; 清司梅本; 亮児木下
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2021-05-14
Also published as: JP2002337164A

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路変換フィルムの製造方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
従来、液晶表示パネルの視認側表面にサイドライト型導光板を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）。しかしながら導光板では機械加工により形成されるため微細加工を施しにくく、溝からなる光出射手段を微小サイズにて所定位置に精度よく配置することや溝の両端を鋭角に切り込むことが難しいことより厚さを薄くすることが困難で液晶表示装置の薄型軽量化を図りにくい問題点があった。
【０００３】
【発明の技術的課題】
本発明は、両端部分が鋭角に掘り込まれた微細構造の溝を位置精度よく配置してなる光出射手段を有して、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しうる薄さに優れる光路変換フィルムを効率よく得ることができる製造方法の開発を課題とする。
【０００４】
【課題の解決手段】
本発明は、透明フィルムに施与した放射線硬化型樹脂の塗布層を、フィルム面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面を具備する凹部の複数からなる光出射手段を形成しうる凸部及び平坦面を有する電鋳金型に密着させ、当該塗布層に電鋳金型の表面形状を写した成形層を形成して前記透明フィルムの側より放射線を照射し、その成形層を硬化させて金型より分離することを特徴とする、フィルム側面方向からの入射光ないしその伝送光をフィルムの法線方向に光路変換する光路変換フィルムの製造方法、及びその光路変換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。
【０００５】
【発明の効果】
本発明によれば、電鋳金型を介し放射線硬化型樹脂の塗布層を所定形状に成形して硬化処理するので、両端部分が鋭角に掘り込まれた微細構造の溝が位置精度よく配置された光出射手段を有する光路変換フィルムを効率よく得ることができ、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。
【０００６】
【発明の実施形態】
本発明による製造方法は、透明フィルムに施与した放射線硬化型樹脂の塗布層を、フィルム面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面を具備する凹部の複数からなる光出射手段を形成しうる凸部及び平坦面を有する電鋳金型に密着させ、当該塗布層に電鋳金型の表面形状を写した成形層を形成して前記透明フィルムの側より放射線を照射し、その成形層を硬化させて金型から分離することにより光路変換フィルム（以下、単に「光学フィルム」ということがある）を得るものである。その製造工程を図１に例示した。図１ホの１が光学フィルムであり、１１が透明フィルム、１３が放射線硬化型樹脂の成形硬化層である。なお図例は、電鋳金型の形成（イ〜ハ）から、光学フィルムの形成（ニ、ホ）までを示している。
【０００７】
図例の如く光学フィルム１は、所定の凸部２１及び平坦面を有する電鋳金型２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Ａ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。その電鋳金型は、例えば図１イ、ロの如くドライエッチングにて所定の凹部Ａ’及び平坦面を形成した絶縁性フィルム３に電鋳法を施す方式などにより形成することができる。
【０００８】
ドライエッチング法にて凹部を形成することにより機械加工に比べて遙かに高精度な微細加工を施すことができ、両端部が鋭角に掘り込まれた溝（凹部）を位置精度よく分布配置することができる。微細加工精度の点より好ましいドライエッチングは、レーザー光による方式である。そのレーザーとしては、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、波長４００nm以下の紫外領域の発振波長を有するレーザーが好ましい。
【０００９】
一方、エッチング加工の対象である絶縁性フィルムとしては、電気的に絶縁性を有す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。ちなみにそ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などからなるフィルムがあげられる。就中、耐熱性や耐薬品性、レーザ加工性の点よりポリイミド系樹脂からなる絶縁性フィルムが好ましく用いうる。またフィルム厚は、任意であるがエッチング加工時（図１イ）や電鋳金型形成時のハンドリング性、強度や光出射手段に対応した凹部の形成性などの点より５００μm以下、就中１０〜２００μmが好ましい。
【００１０】
所定の凹部、すなわち図１イの例の如く光学フィルムに設けることを目的とする、フィルム面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面を具備する凹部の複数からなる光出射手段に対応した凹部Ａ’及び平坦面を有する絶縁性フィルム３の形成は、例えば絶縁性フィルムに所定形状のマスクを介しレーザー光によるアブレーション加工を施して絶縁性フィルムの所定部分をエッチング除去する方式などにより行うことができる。その場合に目的とする複数の凹部からなる光出射手段に対応したサイズの開口の複数を所定の分布状態で配置したマスクを用いることにより、目的とする凹部及び平坦面を有する絶縁性フィルムを効率よく形成することができる。
【００１１】
図１ロの例の如く電鋳金型２の形成は、所定の凹部及び平坦面を設けた絶縁性フィルム３に電鋳法を適用することにより行われる。これにより図１ハの例の如く絶縁性フィルム３に設けた凹部Ａ’及び平坦面に高精度に対応した凸部２１及び平坦面を有する金型２を形成することができる。前記の電鋳法には絶縁性フィルムの凹部及び平坦面を設けた側に金属を充填して絶縁性フィルムの当該凹部及び平坦面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電鋳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絶縁性フィルムの凹部及び平坦面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。
【００１２】
電鋳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電鋳金型を形成することもできる。電鋳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。絶縁性フィルム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。
【００１３】
図１ニ、ホの例の如く光学フィルムの形成は、透明フィルム１１に放射線硬化型樹脂を塗布し、その施与した塗布層を電鋳金型２の凸部２１を形成した面に密着させて当該塗布層に電鋳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１２を形成して透明フィルム１１の側より放射線を照射し、その成形層を硬化させてそれによる成形硬化層１３を必要に応じ透明フィルム１１と共に電鋳金型２から分離することにより行われる。これにより電鋳金型の凸部形成側の表面形状に高精度に対応した凹部と表面形状を有する、従ってフィルム面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面を具備する凹部の複数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る。
【００１４】
前記において光学フィルムの好ましい製造方法は、変形性の電鋳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、その回転体を介し電鋳金型を回転させながらその回転下の電鋳金型に、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電鋳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。
【００１５】
上記のように本発明方法は、図２の例の如くフィルム面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面を具備する凹部Ａの複数からなる光出射手段を有する光学フィルム１を得るものである。またその光学フィルムは、側面に光源を有する液晶セルの前記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）として利用できるようにすることを目的とする。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。
【００１６】
上記にお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することができる。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、電子線等の放射線で重合処理しうる硬化型樹脂などがあげられる。
【００１７】
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）。
【００１８】
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３０nm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。
【００１９】
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、２０nm以下、就中１５nm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。
【００２０】
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。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。
【００２１】
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。
【００２２】
光学フィルムに設ける光出射手段は、図１ホの例の如く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Ａの複数にて形成される。ちなみに図例では光路変換斜面ａと当該傾斜角θ２が大きい立面ｂを具備する断面略三角形の凹部からなる。なお凹部は、光学フィルム内に凹んでいること（溝）を意味する。
【００２３】
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透明フィルム付設側から出射させることができる。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。
【００２４】
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。光路変換斜面を介し効率よく全反射させて透明フィルム付設側の裏面より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。
【００２５】
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２の例の如く不連続に断続する凹部の複数からなる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。また凹部は、その光路変換斜面に対する横断面に基づいて例えば略三角形〜略五角形等の適宜な形態を有するものであってよい。一般に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図例の如く断面略三角形の凹部とされる。なお前記略三角形等の「略」は、辺の角度変化や辺の交点からなる角の円化等の変形を許容することを意味する。
【００２６】
複数の凹部の配置状態は、そ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光学フィルムの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％となるように透明フィルムの片面に分布させることが、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。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。
【００２７】
より具体的には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、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。また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、すなわち凹部の溝の連続方向に基づき、深さは透明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。
【００２８】
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、例えば図１ホにおける光路変換斜面ａに対向する立面ｂ等は、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。ちなみにフィルム面に対する立面の傾斜角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。
【００２９】
従って立面等の当該傾斜角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。斯かる点より立面等の好ましい傾斜角θ２は６０度以上、就中７０度以上、特に７５〜９０度である。
【００３０】
凹部Ａ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。また一定ピッチの凹部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多くしたものとすることもできる。さらにランダムピッチ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、ランダムピッチは画素との干渉によるモアレの防止の点よりも有利である。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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。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。
【００３３】
上記したように凹部Ａ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。従ってそのピット状配置は、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。
【００３４】
上記の如く本発明の製造方法によれば透明フィルムとは別体の光出射手段を形成する放射線硬化型樹脂の成形硬化層からなる光学フィルムが得られる。その場合、光学フィルムは、放射性による硬化処理を利用するなどして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。
【００３５】
前記の成形硬化層を形成する放射線硬化型樹脂には、例えばアクリル系やウレタン系などの放射線の照射、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。また当該固着一体化の場合、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り、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。またその場合、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、電鋳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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
なお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。
【００４３】
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。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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。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。
【００４６】
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。このとき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。
【００４７】
【実施例】
実施例１
厚さ２５μmのポリイミドフィルムに所定のマスクを介し波長２４８nmのエキシマレーザー光を照射してアブレーション加工によりドライエッチングを施し、横断面が三角形の凹部からなる溝の複数を所定の分布状態で有する絶縁性フィルムを形成した（図１イ）。その溝は、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度の斜面と、それに対面する傾斜角が約７０度の立面を有するものからなる。次いで前記絶縁性フィルムの溝付き面に電鋳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、それより絶縁性フィルムを剥離して所定の凸部形成面を有する電鋳金型を得た（図１ロ、ハ）。
【００４８】
次に厚さ６０μmの透明なＰＣ（ポリカーボネート）フィルムの片面にアクリル系紫外線硬化型樹脂を７５μmの厚さで塗布し、その塗布層に対し円柱状回転体の外周に前記の電鋳金型を捲着してなる金型ロールを回転下に圧着して金型の凸部形成面の形状を連続的に転写して成形層を形成しつつ気泡を押し出した後、ＰＣフィルム側より紫外線を照射して成形層を硬化させ、そのＰＣフィルムをそれに固着した成形硬化層と共に金型ロールから剥離して光出射手段を有する光学フィルムを得た（図１ニ、ホ）。前記の光出射手段は、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７０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、これは絶縁性フィルムに設けた凹部と高精度に対応するものであった。また溝の両端部は、鋭角に掘り込まれたものであった。
【００４９】
比較例
機械加工によりストライプ状の溝からなる光出射手段を形成した導光板を用いた。
【００５０】
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。しかし実施例では光出射手段が微小サイズの凹部を粗密配置したものよりなることよりモアレは発生しなかった。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ており液晶表示装置における解像力が高かった。
【図面の簡単な説明】
【図１】製造工程の説明図
【図２】光路変換フィルム（光学フィルム）の斜視説明図
【符号の説明】
１：光路変換フィルム（光学フィルム）
１１：透明フィルム
１２：成形層
１３：成形硬化層
Ａ：凹部
ａ：光路変換斜面
２：電鋳金型
３：絶縁性フィルム

Claims

透明フィルムに施与した放射線硬化型樹脂の塗布層を、フィルム面に対する傾斜角が３５〜４８度の光路変換斜面を具備する凹部の複数からなる光出射手段を形成しうる凸部及び平坦面を有する電鋳金型に密着させ、当該塗布層に電鋳金型の表面形状を写した成形層を形成して前記透明フィルムの側より放射線を照射し、その成形層を硬化させて金型より分離することを特徴とする、フィルム側面方向からの入射光ないしその伝送光をフィルムの法線方向に光路変換する光路変換フィルムの製造方法。
請求項１において、電鋳金型がドライエッチングにて所定の凹部及び平坦面を形成した絶縁性フィルムに電鋳法を施して形成したものである光路変換フィルムの製造方法。
請求項２において、ドライエッチングをレーザー光にて行う光路変換フィルムの製造方法。
請求項３において、レーザーが紫外域の発振波長を有するものである光路変換フィルムの製造方法。
請求項１〜４のいずれか一項において、電鋳金型を円形回転体の外周に捲着し、その回転体を介した回転下の電鋳金型に放射線硬化型樹脂の塗布層を順次圧着して電鋳金型の表面形状を写した成形層を形成しつつ、その成形層に放射線を照射する光路変換フィルムの連続製造方法。
請求項１〜５のいずれか一項において、成形層の硬化を紫外線又は電子線の少なくとも一方を用いて行う光路変換フィルムの製造方法。
請求項１〜６のいずれか一項において、光出射手段を形成する凹部が光路変換斜面とそれに対面してフィルム面に対する傾斜角が６０〜９０度の立面による横断面略三角形のものからなり、その光路変換斜面の長辺方向の長さが５００μｍ以下で凹部の深さの５倍以上であり、かつ凹部の深さが１００μｍ以下で、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幅が１００μｍ以下である光路変換フィルムの製造方法。
請求項１〜７のいずれか一項において、透明フィルムと成形層の硬化層とが固着一体化してなる、又は透明フィルムと分離された成形層の硬化層からなる光路変換フィルムの製造方法。
請求項１〜８のいずれか一項に記載の製造方法による光路変換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。