光学フィルム、光反射フィルム、液晶表示パネル、光学フィルム製造方法および装置、型ローラ製造方法、ならびに光学フィルム貼付方法および装置
【課題】 モアレ縞の発生を防止することができる光反射フィルムを提供する
【解決手段】 型フィルム１の一表面には、一直線状に連なる角錐形状の凸部３の列６が平行に複数列形成された粗面５が形成され、この一直線状に連なる凸部３の列６は、型フィルム１の端辺７に対して所定角度で傾斜する。この型フィルム１を転写することによって、光学フィルム１４０が作成され、この光学フィルム１４０に光反射膜を蒸着して光反射フィルムが作成される。この光反射フィルムを備える液晶表示パネルでは、発生するモアレ縞のピッチが小さくなって、目視できなくなり、モアレ縞の発生を防止することができる。
【解決手段】 型フィルム１の一表面には、一直線状に連なる角錐形状の凸部３の列６が平行に複数列形成された粗面５が形成され、この一直線状に連なる凸部３の列６は、型フィルム１の端辺７に対して所定角度で傾斜する。この型フィルム１を転写することによって、光学フィルム１４０が作成され、この光学フィルム１４０に光反射膜を蒸着して光反射フィルムが作成される。この光反射フィルムを備える液晶表示パネルでは、発生するモアレ縞のピッチが小さくなって、目視できなくなり、モアレ縞の発生を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学フィルム、光反射フィルム、液晶表示パネル、光学フィルム製造方法および装置、型ローラ製造方法、ならびに光学フィルム貼付方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ワードプロセッサ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、ポケットテレビおよび携帯電話などへの液晶表示パネルの適用が急速に進展している。特に、液晶表示パネルの中でも、外部から入射した光を光反射フィルムによって反射させて表示させる反射型液晶表示パネルや半透過型液晶表示パネルでは、外光を利用できるため消費電力が低く、さらに薄型および軽量化が可能であるため注目されている。
【０００３】また近年、携帯電話などにおいては、反射型液晶表示パネルのカラー表示化が望まれており、これに伴って光反射フィルムの高性能化が必要とされ、明るさ、つまり光反射フィルムの反射率が重要なポイントとなっている。この高性能な光反射フィルムとしては、光反射フィルムの表面に所定の形状の凹凸を形成することによって、様々な角度から入射した光を、効率よく利用することができる拡散反射フィルムがある。したがって、光反射フィルムによる反射光を液晶表示パネルの視角に合わせるために、光反射フィルムの凹凸を所定の傾斜角度を有する角錐構造とした拡散反射フィルムの採用が期待されている。このような角錐構造を有するプリズム形状の凹凸の先行技術が、特開平１１−１４７２５５号公報に開示されている。
【０００４】また、凹凸を有する光反射フィルムの製造方法としては、特開平１１−２４８９０９号公報に開示されるフォトリソグラフィ法や、特開平１０−３１１９１０号公報に開示される切削器で母体を切削して、母型を形成し、これを転写して光反射フィルムを製造するエンボス法などがある。さらに、特開２０００−４７１９９号公報には、表面に不規則な凹凸が形成されたロール状の原盤を樹脂層に押し当てることによって原盤の凹凸を樹脂層に転写し、これにアルミニウムから成る反射膜と薄膜層とを積層することによって、光反射フィルムを製造する方法が記載されている。
【０００５】また、特開平１０−３１１９１０号公報には、光反射フィルムと表示電極とのモアレ縞の発生を凹凸のピッチをランダムにすることによって、解消する方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の特開平１１−２４８９０９号公報または特開平１０−３１１９１０号公報の製造方法で、ピッチをランダムに配置した凹凸を有する光反射フィルムを作成するためには、高価な装置を必要とし、生産性も低下する。
【０００７】また、特開２０００―４７１９９号公報の不規則な凹凸では、反射光の指向性が低下してしまうという問題がある。特に液晶表示パネルでは、液晶には視角方向があるため、必然的に表示を見る位置が限定される。つまり、光反射フィルムは、反視角方向に対して光を反射する必要がなく、反視角方向に反射する光をも視角方向に反射することが望まれる。すなわち、光反射フィルムには指向性が要求され、このような充分な指向性を得るためには、凹凸の形状および配置に規則性を持たせる必要がある。
【０００８】しかしながら凹凸形状として、一列に並んだ角錐列を有する光反射フィルムを備える液晶表示パネルでは、各角錐の稜線と、一列に並んだ画素電極列とによってモアレ縞が発生するので、角錐の稜線と画素電極列とをずらして配置する必要がある。
【０００９】また、角錐列と光反射フィルムの端辺とが平行であると、この光反射フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置すると、角錐の稜線と画素電極列とによってモアレ縞が発生する。つまり上述したモアレ縞の発生を防止するためには、画素電極列に対して、光反射フィルムを斜めに貼り付ける必要がある。
【００１０】このとき、図１１に示すように基板の内側に光反射フィルムを貼り付ける場合では、基板上に光反射フィルムの存在しない領域が存在するため、液晶表示パネルの取れ数が減少して生産性が低下する。また図１２R>２に示すように基板の外側に光反射フィルムを貼り付ける場合では、基板からはみ出た光反射フィルムを切断する工程において、ダストが発生し、これが異物となって生産性が低下する。また図１３に示すように、光反射フィルムを基板に貼り付ける工程では、ローラから送り出された帯状の光反射フィルムに対して、基板を斜めにして搬送する必要があり、この工程の作業が困難である。
【００１１】したがって本発明の第１の目的は、基板に容易に貼り付けられ、かつモアレ縞の発生を防止することができる光学フィルムおよび光反射フィルムと、この光反射フィルムを備える液晶表示パネルとを提供することである。
【００１２】また本発明の第２の目的は、基板に容易に貼り付けられ、かつモアレ縞の発生を防止することができる光学フィルムの製造方法および装置、ならびにこの装置に使用される型ローラの製造方法を提供することである。
【００１３】また本発明の第３の目的は、基板に光学フィルムを容易に貼り付けることができる光学フィルム貼り付け方法および装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、一直線状に連続する凸部または凹部の列が、平行に複数列隣接して形成された光学フィルムであって、前記各列の凸部または凹部の稜線が、前記光学フィルムの端辺に対して、所定の角度で傾斜することを特徴とする光学フィルムである。
【００１５】本発明に従えば、光学フィルムの表面には、一直線状に連なる凸部または凹部の列が平行に複数列形成され、各列は光学フィルムの端辺に対して所定の角度に配置されている。たとえば基板上に、この基板の端辺に平行な周期構造が形成されているとき、光学フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置して、両者を貼り合わせるだけで、光学フィルムの各列と基板の周期構造とによって生じるモアレ縞の発生を防止できる。また、基板と光学フィルムとの位置決めが容易である。特に本発明の光学フィルムが、液晶表示パネルに適用された場合、画素の配列方向と光学フィルムの各列とが、所定の角度で配置される。これによって、光学フィルムの各列と基板の画素電極群とによって生じるモアレ縞のピッチが小さくなり、目視できなくなる。したがって、光学フィルムを簡単に位置決めするだけで、モアレ縞の発生を防止できる液晶表示パネルを再現性良く、かつ生産性良く製造することができる。このとき、液晶パネルのサイズやマザーガラスのサイズによって、基板の配置方法を変化させる必要がないので、光学フィルムを配置した基板の取れ数の計画が立てやすくなる。
【００１６】また本発明は、前記凸部または前記凹部は、角錐形状であることを特徴とする。
【００１７】本発明に従えば、光学フィルムは、規則的に配置された凸部から成る粗面を備えているので、充分な指向性を有しており、この光学フィルムに反射膜を成膜下光反射フィルムは効率よく視角方向に光を反射させることができる。したがって、この光反射フィルムを備える液晶表示パネルは明るい表示面を与えることができる。
【００１８】また本発明は、請求項２記載の光学フィルムと、前記光学フィルムに成膜される反射膜とを含むことを特徴とする光反射フィルムである。
【００１９】本発明に従えば、一直線状に連なる角錐形状の凸部または凹部の列が平行に複数列形成された粗面を有する光学フィルムに光反射膜が成膜されることによって、光反射フィルムが形成される。上記各列は、光反射フィルムの端辺に対して所定の角度で傾斜している。光反射フィルムの端辺と、液晶表示パネルの端辺とを平行に配置して、光反射フィルムを液晶表示パネルに貼り合わせるだけで、画素の配列方向と、一直線状に連なる各列とが所定角度で傾斜する。これによってモアレ縞のピッチが小さくなり、目視できなくなる。したがって、光反射フィルムを液晶表示パネルの端辺に沿って貼り合わせる簡単な位置決めだけで、モアレ縞の発生を防止できる液晶表示パネルを再現性良く、かつ生産性良く製造することができる。
【００２０】また本発明は、相互に対向する一対の基板と、前記一対の基板間に封入される液晶と、前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成される画素電極と、請求項３記載の光反射フィルムとを有し、前記光反射フィルムの端辺が、前記画素電極が形成される基板の端辺に対して平行に配置され、かつ前記角錐形状の凸部または凹部の稜線が、前記画素電極の配列方向に対して、所定の角度で傾斜して配置されることを特徴とする液晶表示パネルである。
【００２１】本発明に従えば、反射型液晶表示パネルは、規則的に配置された凸部の列から成る粗面を備えた光反射フィルムを、液晶表示パネルに貼り合わせることによって製造される。この光反射フィルムは、規則的に配置された凸部から成る粗面を有しているので、入射された光を高効率で視角方向に反射させることができ、明るい表示面を与えることができる。さらに、光反射フィルムの端辺と液晶表示パネルの端辺とを平行に配置しているので、粗面の各列が、画素電極の配列方向に対して、所定の角度で傾斜している。したがって、発生するモアレ縞のピッチが小さくなり、目視できなくなる。
【００２２】また本発明は、前記光反射フィルムは、前記一対の基板間に配置されることを特徴とする。
【００２３】本発明に従えば、光反射フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置して、光反射フィルムを基板の内側に貼り付けることによって、モアレ縞の発生を防止できる。
【００２４】また本発明は、円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る母型を有する型ローラを備え、前記型ローラを、フィルム上で回転させることによって、フィルム表面に、一直線状に連続した凸部または凹部から成る粗面を転写することを特徴とする光学フィルム製造装置である。
【００２５】本発明に従えば、光学フィルム製造装置は、フィルム上で回転させることによって、このフィルムの表面に凹凸から成る粗面を転写することができる型ローラを有する。この型ローラの円筒表面には、一直線状に連なる角錐形状の凹部の列が平行に複数列隣接して形成されており、この各列は、型ローラの周方向に対して所定の角度で傾斜している。したがって、この型ローラがフィルム上で回転しながらフィルムを押圧することによって、このフィルムの表面に一直線状に連なる角錐形状の凸部の列が複数列隣接した粗面が転写形成される。さらに、この型ローラの回転軸線に平行に、フィルムの端辺を配置することによって、下地フィルムの端辺と転写された一直線状に連なる凸部の列の陵線とが、所定の角度で傾斜する光学フィルムが製造される。そして、この光学フィルムを用いて光反射フィルムが形成される。以上のように、この型ローラを用いてフィルムに凹凸を転写するだけでモアレ縞の発生を防止できる光反射フィルムを製造することができ、生産性が良好である。さらに、型ローラの回転軸線とフィルムの端辺とを平行に配置するだけの簡単な位置決めによって、凹部の列の陵線をフィルムの端辺に対して、所定角度で傾斜させることができる。
【００２６】また本発明は、円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る母型を有する型ローラと、前記型ローラをフィルム上で回転させることによって作成され、一直線状に連続した凸部または凹部から成る粗面を有する型フィルムの粗面を、この型フィルムとは異なるフィルムの表面に転写する転写手段とを含むことを特徴とする光学フィルム製造装置である。
【００２７】本発明に従えば、光学フィルム製造装置は、フィルム上で回転させることによって、このフィルムの表面に凹凸から成る粗面を転写することができる型ローラを有する。この型ローラの円筒表面には、一直線状に連なる角錐形状の凹部の列が平行に複数列隣接して形成されており、この各列は、型ローラの周方向に対して所定の角度で傾斜している。したがって、この型ローラがフィルム上で回転しながらフィルムを押圧することによって、このフィルムの表面に一直線状に連なる角錐形状の凸部の列が複数列隣接した粗面が転写形成される。さらに、この型ローラの回転軸線に平行に、フィルムの端辺を配置することによって、下地フィルムの端辺と転写された一直線状に連なる凸部の列の陵線とが、所定の角度で傾斜する型フィルムが製造される。
【００２８】また、光学フィルム製造装置は、型フィルムの粗面を、この型フィルムとは異なるフィルムの表面に転写する転写手段を備える。この転写手段によって型フィルムの粗面が、フィルムに転写されることによって光学フィルムが製造される。以上のようにして製造される光学フィルムを、光学フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置して、両者を貼り合わせるだけで、光学フィルムの各列と基板の周期構造とによって生じるモアレ縞の発生を防止できる。
【００２９】また本発明は、円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る母型を有する型ローラを、フィルム上で回転させることによって、フィルム表面に、一直線状に連続した凸部または凹部の各列を転写することを特徴とする光学フィルムの製造方法である。
【００３０】本発明に従えば、型ローラの円筒表面には、一直線状に連なる角錐形状の凹部の列が平行に複数列隣接して形成されており、この各列は、型ローラの周方向に対して所定の角度で傾斜している。したがって、この型ローラがフィルム上で回転しながらフィルムを押圧することによって、このフィルムの表面に一直線状に連なる角錐形状の凸部の列が複数列隣接した粗面が転写形成される。さらに、この型ローラの回転軸線に平行に、フィルムの端辺を配置することによって、下地フィルムの端辺と転写された一直線状に連なる凸部の列の陵線とが、所定の角度で傾斜する光学フィルムが製造される。そして、この光学フィルムを用いて光反射フィルムが形成される。以上のように、この型ローラを用いてフィルムに凹凸を転写するだけでモアレ縞の発生を防止できる光反射フィルムを製造することができ、生産性が良好である。さらに、型ローラの回転軸線とフィルムの端辺とを平行に配置するだけの簡単な位置決めによって、凹部の列の陵線をフィルムの端辺に対して、所定角度で傾斜させることができる。
【００３１】また本発明は、円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る型ローラを、フィルム上で回転させることによって、フィルム表面に一直線状に連続した凸部または凹部の各列から成る粗面が転写された型フィルムを作成する工程と、前記型フィルムの粗面を、この型フィルムとは異なるフィルムの表面に転写する工程とを含むことを特徴とする光学フィルムの製造方法である。
【００３２】本発明に従えば、この型ローラの円筒表面には、一直線状に連なる角錐形状の凹部の列が平行に複数列隣接して形成されており、この各列は、型ローラの周方向に対して所定の角度で傾斜している。したがって、この型ローラがフィルム上で回転しながらフィルムを押圧することによって、このフィルムの表面に一直線状に連なる角錐形状の凸部の列が複数列隣接した粗面が転写形成される。さらに、この型ローラの回転軸線に平行に、フィルムの端辺を配置することによって、下地フィルムの端辺と転写された一直線状に連なる凸部の列の陵線とが、所定の角度で傾斜する型フィルムが製造される。
【００３３】また本発明は、回転軸線まわりに回転する円筒状のローラ表面に、バイトの先端を配置し、前記バイトを、バイトの軸線に沿って往復動させることによって、ローラ表面に凹部の列を形成するとともに、前記ローラを回転させながら、バイトをローラの回転軸線に平行な方向に移動させることによって、ローラの周方向に対して、所定の角度で傾斜する凹部の列を形成することを特徴とする型ローラ製造方法である。
【００３４】本発明に従えば、軸線まわりに回転するローラの円筒表面に対して、バイトの先端部を、バイトの軸線に沿って往復動させて、ローラの円筒表面を削ることによって、このローラの円筒表面に複数個の角錐形状の凹部から成る凹部の列が形成されて、型ローラが製造される。これと同時に、ローラを回転させながら、さらにバイトをローラの回転軸に平行に移動させることによって、形成された角錐形状の凹部の列は、ローラの周方向に対して所定の角度で傾斜する。このように、バイトを型ローラの回転軸線に平行に移動させながらローラ表面を削るだけで、型ローラの表面に所定の角度で傾斜した凹部の列を簡単に作成することができる。
【００３５】さらに詳細に述べると、順回転するローラが一回転（または数回転）する間は、バイトをローラの回転軸線方向一方側（または他方側）に移動させながら、バイトを往復動させる。次に、バイトを最後に作成した角錐の隣に移動させた後、ローラを逆回転させ、逆回転するローラが一回転（または数回転）する間は、バイトを上記回転軸線方向他方側（一方側）に移動させながら、バイトを往復動させる。上記動作を順次的に繰り返すことによって、ローラ表面に所定の角度で傾斜した凹部の列を容易に作成することができる。
【００３６】また本発明は、光学フィルムの粗面側に型フィルムが積層されて構成される積層体の光学フィルムを、基板上に貼り付ける光学フィルム貼付装置であって、前記積層体を基板上に供給する供給手段と、前記送り出された積層体と基板とを密着させる押圧手段と、相互に密着した積層体と基板とを接着する接着手段と、前記基板に接着された積層体から前記型フィルムを剥離する剥離手段とを備えることを特徴とする光学フィルム貼付装置である。
【００３７】本発明に従えば、光学フィルムの粗面側に型フィルムが積層されて構成される積層体の光学フィルムを基板上に貼り付ける光学フィルム貼付装置は、送り手段と押圧手段と接着手段と剥離手段とを備える。送り手段によって基板上に積層体が配置され、押圧手段によって積層体の光学フィルムと基板とが密着される。次に、接着手段によって積層体と基板とが接着され、剥離手段によって積層体から型フィルムが剥離される。このようにして、送り手段によって送られた積層体の光学フィルムと、順次的に搬送される基板とを連続的に貼り合わせることができるので、生産性が向上する。
【００３８】また本発明は、光学フィルムの粗面側に型フィルムが積層されて構成される積層体の光学フィルムを、基板上に貼り付ける光学フィルム貼付方法であって、前記基板上に送られた積層体を基板に密着させ、相互に密着した積層体と基板とを接着させた後、前記基板に接着した積層体から型フィルムを剥離することを特徴とする光学フィルム貼付方法である。
【００３９】本発明に従えば、基板上に送り出された積層体が配置され、積層体の光学フィルムと基板とが密着される。次に、積層体と基板とが接着された後、積層体から型フィルムが剥離される。このようにして、積層体の光学フィルムと、順次的に搬送される基板とを連続的に貼り合わせることができるので、生産性が向上する。
【００４０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の型フィルム１を示す斜視図である。図２は、図１に示す型フィルム１の平面図である。図３は、本発明の実施の他形態の型フィルム１ａを示す図である。なお、型フィルム１，１ａを総称する場合には、単に型フィルム１と称す。型フィルム１は、樹脂機材２とベースフィルム１０２とによって構成され、帯状でフィルム状の樹脂機材２の一表面には、角錐形状の複数個の凸部３が規則的に配置された粗面５が形成され、この樹脂機材２の他表面にベースフィルム１０２が貼り付けられている。
【００４１】上記凸部３は、たとえば一辺が４０μｍの正四角形の底面を有し、高さが２μｍの四角錐体であり、この複数個の凸部３が一直線状に連なることによって、複数列の凸部の列６が構成される。この複数列の凸部の列６が相互に平行に隣接して配置されることによって、粗面５が構成される。これらの各凸部３の一直線状に連なる全ての陵線４ａ〜４ｄは、上記矩形の樹脂基材２のいずれかの辺７ａ〜７ｄに対して、所定の角度θで傾斜している。なお、この所定の角度θは、１０度以上、８０度以下に選ばれ、さらに好ましくは２０度以上、４０度以下に選ばれる。本実施形態では、この所定の角度θは、３０度、すなわちπ／６ラジアンに選ばれる。
【００４２】上記のように構成される型フィルム１は、本発明の光学フィルム製造装置の型フィルム作成部１０１によって製造される。図４は、この型フィルム作成部１０１の主要構成のみを示す図である。型フィルム作成部１０１は、粗面５の母型が形成された型ローラ１０５を感光性樹脂層１０３上で転がして、粗面５を感光性樹脂１０３上に転写し、型フィルム１を製造する装置である。
【００４３】上記型ローラ１０５の円筒表面には、同一角錐形状の複数個の凹部２４が規則的に配置されて成る母型が形成されている。この角錐形状の凹部２４は、たとえば一辺が４０μｍの正四角形の底面を有し、高さが２μｍの正四角錐体である。この複数個の凹部２４が一直線状に連なることによって、複数列の凹部の列３２が形成され、この複数列の凹部の列３２が、相互に隣接して配置されることによって、母型が構成される。なお、この型ローラ１０５の母型の作成方法については後述する。
【００４４】型フィルム作成部１０１は、長手シート状のベースフィルム１０２を、搬送方向下流側（図３の右方）に送り出す送りローラ１０８と、この送りローラ１０８にベースフィルム１０２を挟んで対向するコーティングローラ１０４と、このコーティングローラ１０４よりも、搬送方向下流側に設けられる型ローラ１０５と、この型ローラ１０５よりも搬送方向下流側に設けられる巻取りローラ１０６と、型ローラ１０５に、ベースフィルム１２を挟んで対向する光源１０７とを含んで構成される。
【００４５】次に、型フィルム１の製造方法について説明する。送りローラ１０８によって送り出されるベースフィルム１０２の一表面上で、感光性樹脂１０３を保持したコーティングローラ１０４を転がして、ベースフィルム１０２の一表面上に、感光性樹脂２を均一に塗布する。次に、塗布された感光性樹脂１０３の一表面上で、円筒表面に母型が形成された型ローラ１０５を回転させて、感光性樹脂１０３を押圧して粗面５を転写し、さらに裏面側から光源１０７で露光して感光性樹脂を硬化させることによって、このベースフィルム１０２の一表面上に、粗面５を備える感光性樹脂１０３が積層された型フィルム１が作成される。このようにして作成された型フィルム１が、巻取ローラ１０６によって巻き取られる。
【００４６】なお、図２に示すように型フィルム１は、感光性樹脂１０３の幅と型ローラ１０５の幅とが、ほぼ等しい状態で作成した型フィルムであり、図３に示す型フィルム１ａは、感光性樹脂１０３の幅が、型ローラ１０５の幅よりも小さい状態で作成した型フィルムである。
【００４７】次に、型フィルム作成部１０１の特徴である型ローラ１０５の製造方法について説明する。図５は、型ローラ１０５の円筒表面に、粗面５の母型２８を形成する方法を示す斜視図であり、図６は、型ローラ１０５を上方から見た図であり、図７は、型ローラ１０５の円筒表面を切削するバイト２１を示す図である。図８は、型ローラ１０５の展開図である。
【００４８】図５に示すように、型ローラ１０５は、円筒体であり、この円筒表面には切削加工が容易な銅合金が被覆されている。なお、本実施形態では直径Ｄ＝７ｃｍ、幅Ｗ＝４０ｃｍの型ローラ１０５が使用される。また、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、バイト２１は、ダイヤモンドから成る四角錐体の先端部２２を有する。この先端部２２の形状は、所望の粗面５を構成する凸部３の一直線状に連なる一方の陵線４を、所定長さだけ短くした四角錐体形状を有することが望ましく、本実施形態では、底面の形状が、長対角線２５の長さａ＝１５０μｍ、短対角線２６の長さｂ＝１００μｍの菱形で、高さｃ＝５μｍの四角錐体に選ばれる。
【００４９】このバイト２１で、型ローラ１０５の円筒表面を切削するとき、まずバイト２１を、その長対角線２５と型ローラ１０５の回転軸線２３に平行な方向との成す角度が、所定の角度θとなるように、傾けた状態で型ローラ１０５の上方に配置する。この傾けた所定の角度θが、前述した型フィルム１の各凸部３の陵線４と、フィルム状の樹脂基材２の端辺７との成す角度θとなる。なお、本実施形態ではこの所定の角度θは、たとえばπ／６ラジアンに選ばれる。
【００５０】型ローラ１０５を切削するとき、型ローラ１０５を回転軸線２３まわりに、表面速度Ｖｙで周方向（Ｙ方向）に回転させながら、バイト２１を速度Ｖｚで鉛直方向（Ｚ方向）に往復動させて、型ローラ１０５の円筒表面を切削する。このとき、バイト２１は、鉛直方向（Ｚ方向）に往復動しながら、さらに回転軸線２３に平行な方向（Ｘ方向）に速度Ｖｘで移動する。
【００５１】すなわち、図８に示すようにバイト２１は、切削開始位置ｔ０から位置ｔ１まで鉛直下方に速度Ｖｚで移動して、型ローラ１０５を切削する。このとき位置ｔ１で切削深さは最大深さに達する。その後、位置ｔ２まで鉛直上方に速度Ｖｚで移動して、型ローラ１０５を切削する。このときバイト２１は、位置ｔ２で、切削開始位置ｔ０と同じ高さ位置に戻る。このようにして、バイト２１が、鉛直方向に１回往復動することによって型ローラ１０５の円筒表面に１つの角錐形状の凹部２４が形成され、この１回の往復動を１周期として繰返すことによって、型ローラ１０５の円筒表面に複数個の角錐形状の凹部２４が形成される。なお、このバイト２１のＸ方向への変位速度および変位量は、所望する凹部２４の形状によって、任意の値を選択することが可能である。
【００５２】これと同時に、バイト２１は、切削開始位置ｔ０から位置ｔ１０まで速度Ｖｘで回転軸線２３に沿って、移動する。さらにこれと同時に、型ローラ１０５は回転軸線２３まわりに表面速度Ｖｙで周方向に回転する。すなわちバイト２１が、切削開始位置ｔ０から位置ｔ１０まで速度Ｖｙで、回転軸線２３に垂直な方向（図８R>８の下方）に移動したことになる。つまり、バイト２１は、切削開始位置ｔ０から位置ｔ１まで図８に仮想線で示す軌跡２９に沿って変位しながら、鉛直方向（図８の紙面に垂直な方向）に往復動して、型ローラ１０５の円筒表面に複数個の凹部２４を形成する。したがって、この複数個の凹部２４は、直線状の軌跡２９に沿って、一直線状に連なり、凹部の列３２が形成される。その後、バイト２１は、位置ｔ１０まで達すると、型ローラ１０５を逆回転させ、図８の仮想線で示す軌跡３０に沿って、次周期の開始位置ｔ１１まで移動する。バイト２１が、開始位置ｔ１１まで達すると、型ローラ１０５、バイト２１を回転軸線２３に沿って他方側（図８の左方）に移動させて、図８に仮想線で示す軌跡３１に沿って、前述と同様に往復動を繰返す。したがって上記の動作を一周期として繰返すことによって、型ローラ１０５の円筒表面に複数列の凹部の列３２が相互に隣接して形成される。なお、このバイト２１のＸ方向（図８の左右方向）の速度Ｖｘと、ローラ２１の表面速度Ｖｙとは、Ｖｘ／Ｖｙ＝Ｔａｎθの関係を満たしている。
【００５３】さらに詳しく述べると、型ローラ１０５を回転軸線２３まわりに表面速度Ｖｙ＝４０√２ｃｏｓ（π／６）＝４９ｍｍ／ｓで回転（図８の下方に移動）させながら、切削開始位置ｔ０からバイト２１を速度Ｖｚ＝４ｍｍ／ｓで下降させるとともに、バイト２１を回転軸線２３に沿って、一方側（図８の右方）に速度Ｖｘ＝４０√２ｓｉｎ（π／６）＝２８．３ｍｍ／ｓで移動させて、切削する。その後、切削深さが２μｍにまで達すると、バイト２１を速度Ｖｚ＝４ｍｍ／ｓで上昇させながら切削する。このようにして、型ローラ１０５の円筒表面に、一辺が４０μｍの正四角形の底面を有し、高さが２μｍの四角錐体から成る凹部２４が形成され、軌跡２９に沿って、順次２つめおよび３つめと、凹部２４が形成されて行く。その後、型ローラ１０５が１回転する直前の凹部２４を形成できる限界位置ｔ１０まで、軌跡２９に沿って、凹部２４を順次形成する。なお本実施形態では、９，０７５個（型ローラ１０５の変位量が１８．１５√６ｃｍ）の凹部２４が軌跡２９に沿って一直線状に連なって形成される。
【００５４】その後、バイト２１を位置ｔ１０から回転軸線２３に平行に４０ｓｉｎ（π／１２）＝１０．４μｍ移動させ、かつ型ローラ１０５を逆回転させて、４０ｃｏｓ（π／１２）＝３８．６μｍ移動させて、次周期の切削開始位置ｔ１１に配置する。その後、型ローラ１０５を表面速度Ｖｙ＝４０√２ｃｏｓ（π／６）＝４９ｍｍ／ｓで逆回転（図７の上方に移動）させながら、バイト２１を、回転軸線２３に沿って、他方側（図７の左方）に速度Ｖｘ＝４０√２ｓｉｎ（π／６）＝２８．３ｍｍ／ｓで移動させるとともに、速度Ｖｚ＝４ｍｍ／ｓで昇降させて、軌跡３１に沿って、凹部２４を順次形成する。なお本実施形態では、９，０７３個の凹部２４が、軌跡３１に沿って一直線状に連なって形成される。以下同様にして、図７に示すように最密構造をとるように凹部２４を順次作成し、反射板用下地フィルム１の粗面５の母型２８を型ローラ１０５の円筒表面に形成する。
【００５５】なお、本実施形態では、型ローラ１０５を逆回転させ、次周期の凹部２４を形成したが、他の形成方法として、型ローラ１０５が一周した時点で、切削開始位置を移動させ、その後、再び型ローラ１０５を順回転させて凹部２４を形成してもよい。またバイト２１を２本以上並べて配置し、複数本のバイト２１で同時に凹部２４を形成してもよい。
【００５６】図９は、本発明の光学フィルム製造装置の光学フィルム作成部１１１の主要構成のみを示す図である。なお、光学フィルム製造装置は、図３の型フィルム作成部１０１と、図９の光学フィルム作成部１１１とによって構成される。光学フィルム作成部１０１は、型フィルム１の粗面５を感光性樹脂層１１３上に転写し、光学フィルムを作成する装置である。
【００５７】光学フィルム作成部１１１は、長手シート状のベースフィルム１１２を、搬送方向下流側（図９の右方）に送り出す送りローラ１１９と、この送りローラ１１９にベースフィルム１１２を挟んで対向するコーティングローラ１１４と、このコーティングローラ１１４よりも搬送方向下流側に設けられる型フィルム供給ローラ１１５と、この型フィルム供給ローラ１１５よりも搬送方向下流側に設けられる一対の転写ローラ１１８ａ，１１８ｂ（転写手段）と、一対の転写ローラ１１８ａ，１１８ｂよりも搬送方向下流側に設けられる巻取ローラ１１６とを含んで構成される。
【００５８】次に、上記光学フィルム作成部１１１による光学フィルム１４０の作成方法について説明する。送りローラ１１９によって送り出されるベースフィルム１１２の一表面上で、感光性樹脂１１４を保持したコーティングローラ１１４を転がして、ベースフィルム１１２の一表面上に、感光性樹脂１１３を均一に塗布する。次に、塗布された感光性樹脂１１３の一表面上に、型フィルム供給ローラ１１５から型フィルム１を、その粗面５を感光性樹脂１１３に対向させた状態で供給する。次に、一対の転写ローラ１１８ａ，１１８ｂによって、型フィルム１と感光性樹脂１１３とベースフィルム１１２とを挟み込んで、これらを相互に密着させることによって、型フィルム１の粗面５を感光性樹脂１１３に転写する。このようにして、感光性樹脂１１３に粗面１４３が転写された光学フィルム１４０が形成され、光学フィルム１４０の粗面１４３側に型フィルム１が積層され、光学フィルム１４０の裏面にベースフィルムが積層された積層体１４１が、搬送方向下流側に送り出される。この送り出された積層体１４１が、巻取ローラ１１６によって巻き取られる。
【００５９】図１０は、本発明の光学フィルム貼付装置１２１の主要構成のみを示す図である。光学フィルム貼付装置１２１は、上記光学フィルム作成部１１１によって作成された積層体１４１から、光学フィルム１４０のみを基板１４３に貼付する装置である。
【００６０】光学フィルム貼付装置１２１は、搬送される基板１４３上に配置される積層体供給ローラ１２２（供給手段）と、この積層体供給ローラ１２２よりも搬送方向上流側（図１０の左方）に配置される第１剥離ローラ１２３と、積層体供給ローラ１２２よりも搬送方向下流側（図１０の右方）に配置される押圧ローラ１２５（押圧手段）と、押圧ローラ１２５よりも搬送方向下流側に配置される露光器１２７（接着手段）と、露光器１２７よりも搬送方向下流側に配置される第２剥離ローラ１２６（剥離手段）とによって構成される。
【００６１】次に、上記光学フィルム貼付装置１２１による光学フィルム１４０の貼付方法について説明する。光学フィルム１４０を含む積層体１４１は、ベースフィルム１１２と基板１４３の表面とが対向するように、積層体供給ローラ１２２によって供給される。この積層体１４１が基板１４３上に配置される前に、第１剥離ローラ１２３によって、積層体１４１からベースフィルム１１２が剥離される。したがって、積層体供給ローラ１２２の搬送方向下流側（図１０の右方）では、基板１４３の表面と積層体１４１の光学フィルム１４０の裏面とが対向して接触する。
【００６２】次に押圧ローラ１２５によって、基板１４３の一表面に接触した積層体１４１を、型フィルム１側から押圧して、基板１４３と積層体１４１の光学フィルム１４０とを密着させる。その後露光器１２７が、基板１４３側から積層体１４１の光学フィルム１４０を露光することによって、光学フィルム１４０が硬化され、光学フィルム１４０が基板１４３に接着する。その後、第２剥離ローラ１２６によって、積層体１４１の型フィルム１を剥離することによって、基板１４３上に光学フィルム１４０のみが貼付される。このようにして、貼付された光学フィルム１４０は基板１４３の寸法に応じて、所定のサイズに切断される。
【００６３】上述の動作を、順次搬送される各基板１４３に対して実施することによって、各基板１４３に順次光学フィルム１４０を貼付することができ、生産性が向上する。ここで、光学フィルム１４０幅と基板１４３の幅とが、ほぼ等しい場合には、上記工程によって貼付工程は終了する。
【００６４】一方、光学フィルム１４０の幅が基板１４３の幅よりも小さいとき、たとえば、光学フィルム１４０の幅が基板１４３の幅の約半分である場合には、モアレ縞の発生防止のために、基板に対して斜めに貼り付ける必要があった先行技術の光学フィルムでは、光学フィルム同士のつなぎ合わせが非常に困難であった。つまり、光学フィルム同士の位置決めが困難であった。これに対して、本発明の光学フィルム１４０では、粗面１４３の凸部の各列と光学フィルム１４０の端辺とは、所定の角度で傾斜しているので、一回目に貼付した光学フィルム１４０の端辺に接するように、光学フィルム貼付装置１２１の各ローラ１２２〜１２６を平行移動させて、上記工程を再び繰返して２回目の光学フィルム１４０を貼付するだけで、モアレ縞の発生を防止できる。
【００６５】上述のようにして、基板１４３上に貼付された光学フィルム１４０の粗面１４３に、反射膜としてアルミニウムを蒸着することによって、光反射フィルムが形成される。
【００６６】なお本実施形態では母型２８が形成された型ローラ１０５を樹脂基材２上で転がすことによって、粗面５を有する型フィルム１を作成し、この型フィルム１の粗面５を感光性樹脂１１３に再び転写することによって、光学フィルム１４０を作成したが、上記型フィルム１を光学フィルムとして利用してもよい。また他の作成方法として、型ローラ１０５の円筒表面に、樹脂基材２を巻き付けて、この樹脂基材２を直接バイト２１で切削して型フィルムまたは光学フィルムを作成してもよい。
【００６７】次に本発明の光反射フィルムを用いた反射型液晶表示パネルについて説明する。上記の様にして作成した本発明の光反射フィルムの上に、ＳｉＯ2膜およびＩＴＯ膜をそれぞれ積層し、さらに電着法によってカラーフィルタの形成を行い、さらにこのカラーフィルタのうえにＩＴＯからなる第１電極を形成する。なおこのとき、第１電極は、その長手方向が光反射膜のガラス基板の端辺にたいして平行となるようにパターニングして、ストライプ状に形成する。その後、第１電極の上に、配向膜を形成して配向処理を行う。
【００６８】一方、対向基板には、上記の第１電極の長手方向に直交するようにパターニングしたストライプ状の第２電極を形成し、この第２電極の上に絶縁膜を形成し、さらにこの絶縁膜の上に配向膜を形成して配向処理を行う。
【００６９】上記の光反射フィルムを有するガラス基板と対向ガラス基板とをスペーサを介して対向させ、これらの２枚のガラス基板をシール剤によって貼り合わせた後、液晶を封入して本発明の反射型液晶表示パネルが製造される。
【００７０】なお、本発明の光反射フィルムは、その各辺が、第１電極の長手方向および第２電極の長手方向に平行になるように貼り付けられる。すなわち、光反射フィルムの端辺と、各ガラス基板の端辺とが平行になるように光反射フィルムを貼り付ける。これによって、前述したように、光反射フィルムの粗面５を形成する各凸部３の一直線状に連なる陵線４は、光反射フィルムの各辺に対して、所定の角度θ（本実施形態ではπ／６ラジアン）で傾斜することになり、各凸部３の陵線４は、第１電極の長手方向に対して所定の角度θ（本実施形態ではπ／６ラジアン）で傾斜するとともに、第２電極の長手方向に対しても、所定の角度θ（本実施形態ではπ／６ラジアン）で傾斜している。
【００７１】したがって、発生するモアレ縞のピッチが小さくなって、目視できなくなり、これによって、光反射フィルムと各電極とによって生じるモアレ縞の発生を防止することができる。さらに、この粗面５は、前述したように規則的に配置されているので、充分な指向性を備えており、したがって、効率よく視角方向に光を反射することができ、明るい表示面を与えることができる。さらに、光反射フィルムは、ガラス基板の辺に沿って平行に貼り付けるだけでよいので、位置決めが容易であり、簡単に貼り付けることができる。
【００７２】このようにして作成した反射型液晶表示パネルに対して、目視検査によるモアレ試験を行った結果、この反射型液晶表示パネルは、モアレ縞の発生しない明るい表示面を与えるものであることを本件発明者は確認している。また、光反射膜の各凸部３の稜線４と第１または第２電極の長手方向との成す角度を、液晶を封入する前に撮影した電子顕微鏡写真で確認した結果、所定の角度θが、良好に再現されていることが本件発明者によって、確認されている。
【００７３】なお本実施形態では、反射型液晶表示パネルの光反射フィルムについて説明したが、本発明はこれに限定されることはない。たとえば、角錐形状の凸部の代わりに、半球状の凸部が形成された光学フィルムをマイクロレンズアレイとして使用し、これを透過型の液晶表示パネルに搭載することによって、この透過型液晶表示パネルの視野角を拡大し、かつバックライトの光利用効率を高めることができるとともに、モアレ縞の発生を抑えることができる。さらに前述したように、マイクロレンズアレイとして機能する光学フィルムの貼付作業が容易になるため、透過型液晶表示パネルの生産性も向上する。
【００７４】
【発明の効果】本発明によれば、光学フィルムの表面には、一直線状に連なる凸部または凹部の列が平行に複数列形成され、各列は光学フィルムの端辺に対して所定の角度に配置されているので、たとえば、基板上に、この基板の端辺に平行な周期構造が形成されているとき、光学フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置して、両者を貼り合わせるだけで、光学フィルムの各列と基板の周期構造とによって生じるモアレ縞の発生を防止できる。
【００７５】また本発明によれば、光学フィルムは、規則的に配置された凸部から成る粗面を備えているので、充分な指向性を有しており、効率よく視角方向に光を反射させることができる。
【００７６】また本発明によれば、光反射フィルムの端辺と、液晶表示パネルの端辺とを平行に配置して、光反射フィルムを液晶表示パネルに貼り合わせるだけで、画素の配列方向と、一直線状に連なる各列とが所定角度で傾斜する。これによってモアレ縞のピッチが小さくなり、目視できなくなる。
【００７７】また本発明によれば、光反射フィルムは、規則的に配置された凸部から成る粗面を有しているので、入射された光を高効率で視角方向に反射させることができ、明るい表示面を与えることができるとともに、発生するモアレ縞のピッチが小さくなり、目視できなくなる。
【００７８】また本発明によれば、モアレ縞の発生を防止できる。また本発明によれば、型ローラを用いてフィルムに凹凸を転写するだけでモアレ縞の発生を防止できる光反射フィルムを製造することができ、生産性が良好である。さらに、型ローラの回転軸線とフィルムの端辺とを平行に配置するだけの簡単な位置決めによって、凹部の列の陵線をフィルムの端辺に対して、所定角度で傾斜させることができる。
【００７９】また本発明によれば、転写手段によって型フィルムの粗面が、フィルムに転写されることによって光学フィルムが製造される。以上のようにして製造される光学フィルムを、光学フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置して、両者を貼り合わせるだけで、光学フィルムの各列と基板の周期構造とによって生じるモアレ縞の発生を防止できる。
【００８０】また本発明によれば、型ローラを用いてフィルムに凹凸を転写するだけでモアレ縞の発生を防止できる光反射フィルムを製造することができ、生産性が良好である。さらに、型ローラの回転軸線とフィルムの端辺とを平行に配置するだけの簡単な位置決めによって、凹部の列の陵線をフィルムの端辺に対して、所定角度で傾斜させることができる。
【００８１】また本発明によれば、転写手段によって型フィルムの粗面が、フィルムに転写されることによって光学フィルムが製造される。以上のようにして製造される光学フィルムを、光学フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置して、両者を貼り合わせるだけで、光学フィルムの各列と基板の周期構造とによって生じるモアレ縞の発生を防止できる。
【００８２】また本発明によれば、バイトを型ローラの回転軸線に平行に移動させながらローラ表面を削るだけで、型ローラの表面に所定の角度で傾斜した凹部の列を簡単に作成することができる。
【００８３】また本発明によれば、送り手段によって送られた積層体の光学フィルムと、順次的に搬送される基板とを連続的に貼り合わせることができるので、生産性が向上する。
【００８４】また本発明によれば、積層体の光学フィルムと、順次的に搬送される基板とを連続的に貼り合わせることができるので、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の型フィルム１を示す斜視図である。
【図２】図１に示す型フィルム１の平面図である。
【図３】本発明の実施の他形態の型フィルム１ａの平面図である。
【図４】型フィルム作成部１０１の主要構成のみを示す図である。
【図５】型ローラ１０５を上方から見た図である。
【図６】型ローラ１０５の円筒表面に、粗面５の母型２８を形成する方法を示す斜視図である。
【図７】型ローラ１０５の円筒表面を切削するバイト２１を示す図である。
【図８】型ローラ１０５の展開図である。
【図９】光学フィルム作成部１１１の主要構成のみを示す図である。
【図１０】光学フィルム貼付装置１２１の主要構成のみを示す図である。
【図１１】基板１５０の内側に、先行技術の光反射フィルム１５１を貼り付けた状態を示す図である。
【図１２】基板１５０の外側に、先行技術の光反射フィルム１５１を貼り付けた状態を示す図である。
【図１３】先行技術の光反射フィルム１５１を基板１５０に貼り付ける工程を示す図である。
【符号の説明】
１ 型フィルム
２ 樹脂基材
３ 凸部
４ 陵線
５ 粗面
６ 凸部の列
２１ バイト
２２ 先端部
２４ 凹部
２８ 母型
１０１ 型フィルム作成部
１０５ 型ローラ
１１１ 光学フィルム作成部１１１
１２１ 光学フィルム貼付装置
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学フィルム、光反射フィルム、液晶表示パネル、光学フィルム製造方法および装置、型ローラ製造方法、ならびに光学フィルム貼付方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ワードプロセッサ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、ポケットテレビおよび携帯電話などへの液晶表示パネルの適用が急速に進展している。特に、液晶表示パネルの中でも、外部から入射した光を光反射フィルムによって反射させて表示させる反射型液晶表示パネルや半透過型液晶表示パネルでは、外光を利用できるため消費電力が低く、さらに薄型および軽量化が可能であるため注目されている。
【０００３】また近年、携帯電話などにおいては、反射型液晶表示パネルのカラー表示化が望まれており、これに伴って光反射フィルムの高性能化が必要とされ、明るさ、つまり光反射フィルムの反射率が重要なポイントとなっている。この高性能な光反射フィルムとしては、光反射フィルムの表面に所定の形状の凹凸を形成することによって、様々な角度から入射した光を、効率よく利用することができる拡散反射フィルムがある。したがって、光反射フィルムによる反射光を液晶表示パネルの視角に合わせるために、光反射フィルムの凹凸を所定の傾斜角度を有する角錐構造とした拡散反射フィルムの採用が期待されている。このような角錐構造を有するプリズム形状の凹凸の先行技術が、特開平１１−１４７２５５号公報に開示されている。
【０００４】また、凹凸を有する光反射フィルムの製造方法としては、特開平１１−２４８９０９号公報に開示されるフォトリソグラフィ法や、特開平１０−３１１９１０号公報に開示される切削器で母体を切削して、母型を形成し、これを転写して光反射フィルムを製造するエンボス法などがある。さらに、特開２０００−４７１９９号公報には、表面に不規則な凹凸が形成されたロール状の原盤を樹脂層に押し当てることによって原盤の凹凸を樹脂層に転写し、これにアルミニウムから成る反射膜と薄膜層とを積層することによって、光反射フィルムを製造する方法が記載されている。
【０００５】また、特開平１０−３１１９１０号公報には、光反射フィルムと表示電極とのモアレ縞の発生を凹凸のピッチをランダムにすることによって、解消する方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の特開平１１−２４８９０９号公報または特開平１０−３１１９１０号公報の製造方法で、ピッチをランダムに配置した凹凸を有する光反射フィルムを作成するためには、高価な装置を必要とし、生産性も低下する。
【０００７】また、特開２０００―４７１９９号公報の不規則な凹凸では、反射光の指向性が低下してしまうという問題がある。特に液晶表示パネルでは、液晶には視角方向があるため、必然的に表示を見る位置が限定される。つまり、光反射フィルムは、反視角方向に対して光を反射する必要がなく、反視角方向に反射する光をも視角方向に反射することが望まれる。すなわち、光反射フィルムには指向性が要求され、このような充分な指向性を得るためには、凹凸の形状および配置に規則性を持たせる必要がある。
【０００８】しかしながら凹凸形状として、一列に並んだ角錐列を有する光反射フィルムを備える液晶表示パネルでは、各角錐の稜線と、一列に並んだ画素電極列とによってモアレ縞が発生するので、角錐の稜線と画素電極列とをずらして配置する必要がある。
【０００９】また、角錐列と光反射フィルムの端辺とが平行であると、この光反射フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置すると、角錐の稜線と画素電極列とによってモアレ縞が発生する。つまり上述したモアレ縞の発生を防止するためには、画素電極列に対して、光反射フィルムを斜めに貼り付ける必要がある。
【００１０】このとき、図１１に示すように基板の内側に光反射フィルムを貼り付ける場合では、基板上に光反射フィルムの存在しない領域が存在するため、液晶表示パネルの取れ数が減少して生産性が低下する。また図１２R>２に示すように基板の外側に光反射フィルムを貼り付ける場合では、基板からはみ出た光反射フィルムを切断する工程において、ダストが発生し、これが異物となって生産性が低下する。また図１３に示すように、光反射フィルムを基板に貼り付ける工程では、ローラから送り出された帯状の光反射フィルムに対して、基板を斜めにして搬送する必要があり、この工程の作業が困難である。
【００１１】したがって本発明の第１の目的は、基板に容易に貼り付けられ、かつモアレ縞の発生を防止することができる光学フィルムおよび光反射フィルムと、この光反射フィルムを備える液晶表示パネルとを提供することである。
【００１２】また本発明の第２の目的は、基板に容易に貼り付けられ、かつモアレ縞の発生を防止することができる光学フィルムの製造方法および装置、ならびにこの装置に使用される型ローラの製造方法を提供することである。
【００１３】また本発明の第３の目的は、基板に光学フィルムを容易に貼り付けることができる光学フィルム貼り付け方法および装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、一直線状に連続する凸部または凹部の列が、平行に複数列隣接して形成された光学フィルムであって、前記各列の凸部または凹部の稜線が、前記光学フィルムの端辺に対して、所定の角度で傾斜することを特徴とする光学フィルムである。
【００１５】本発明に従えば、光学フィルムの表面には、一直線状に連なる凸部または凹部の列が平行に複数列形成され、各列は光学フィルムの端辺に対して所定の角度に配置されている。たとえば基板上に、この基板の端辺に平行な周期構造が形成されているとき、光学フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置して、両者を貼り合わせるだけで、光学フィルムの各列と基板の周期構造とによって生じるモアレ縞の発生を防止できる。また、基板と光学フィルムとの位置決めが容易である。特に本発明の光学フィルムが、液晶表示パネルに適用された場合、画素の配列方向と光学フィルムの各列とが、所定の角度で配置される。これによって、光学フィルムの各列と基板の画素電極群とによって生じるモアレ縞のピッチが小さくなり、目視できなくなる。したがって、光学フィルムを簡単に位置決めするだけで、モアレ縞の発生を防止できる液晶表示パネルを再現性良く、かつ生産性良く製造することができる。このとき、液晶パネルのサイズやマザーガラスのサイズによって、基板の配置方法を変化させる必要がないので、光学フィルムを配置した基板の取れ数の計画が立てやすくなる。
【００１６】また本発明は、前記凸部または前記凹部は、角錐形状であることを特徴とする。
【００１７】本発明に従えば、光学フィルムは、規則的に配置された凸部から成る粗面を備えているので、充分な指向性を有しており、この光学フィルムに反射膜を成膜下光反射フィルムは効率よく視角方向に光を反射させることができる。したがって、この光反射フィルムを備える液晶表示パネルは明るい表示面を与えることができる。
【００１８】また本発明は、請求項２記載の光学フィルムと、前記光学フィルムに成膜される反射膜とを含むことを特徴とする光反射フィルムである。
【００１９】本発明に従えば、一直線状に連なる角錐形状の凸部または凹部の列が平行に複数列形成された粗面を有する光学フィルムに光反射膜が成膜されることによって、光反射フィルムが形成される。上記各列は、光反射フィルムの端辺に対して所定の角度で傾斜している。光反射フィルムの端辺と、液晶表示パネルの端辺とを平行に配置して、光反射フィルムを液晶表示パネルに貼り合わせるだけで、画素の配列方向と、一直線状に連なる各列とが所定角度で傾斜する。これによってモアレ縞のピッチが小さくなり、目視できなくなる。したがって、光反射フィルムを液晶表示パネルの端辺に沿って貼り合わせる簡単な位置決めだけで、モアレ縞の発生を防止できる液晶表示パネルを再現性良く、かつ生産性良く製造することができる。
【００２０】また本発明は、相互に対向する一対の基板と、前記一対の基板間に封入される液晶と、前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成される画素電極と、請求項３記載の光反射フィルムとを有し、前記光反射フィルムの端辺が、前記画素電極が形成される基板の端辺に対して平行に配置され、かつ前記角錐形状の凸部または凹部の稜線が、前記画素電極の配列方向に対して、所定の角度で傾斜して配置されることを特徴とする液晶表示パネルである。
【００２１】本発明に従えば、反射型液晶表示パネルは、規則的に配置された凸部の列から成る粗面を備えた光反射フィルムを、液晶表示パネルに貼り合わせることによって製造される。この光反射フィルムは、規則的に配置された凸部から成る粗面を有しているので、入射された光を高効率で視角方向に反射させることができ、明るい表示面を与えることができる。さらに、光反射フィルムの端辺と液晶表示パネルの端辺とを平行に配置しているので、粗面の各列が、画素電極の配列方向に対して、所定の角度で傾斜している。したがって、発生するモアレ縞のピッチが小さくなり、目視できなくなる。
【００２２】また本発明は、前記光反射フィルムは、前記一対の基板間に配置されることを特徴とする。
【００２３】本発明に従えば、光反射フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置して、光反射フィルムを基板の内側に貼り付けることによって、モアレ縞の発生を防止できる。
【００２４】また本発明は、円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る母型を有する型ローラを備え、前記型ローラを、フィルム上で回転させることによって、フィルム表面に、一直線状に連続した凸部または凹部から成る粗面を転写することを特徴とする光学フィルム製造装置である。
【００２５】本発明に従えば、光学フィルム製造装置は、フィルム上で回転させることによって、このフィルムの表面に凹凸から成る粗面を転写することができる型ローラを有する。この型ローラの円筒表面には、一直線状に連なる角錐形状の凹部の列が平行に複数列隣接して形成されており、この各列は、型ローラの周方向に対して所定の角度で傾斜している。したがって、この型ローラがフィルム上で回転しながらフィルムを押圧することによって、このフィルムの表面に一直線状に連なる角錐形状の凸部の列が複数列隣接した粗面が転写形成される。さらに、この型ローラの回転軸線に平行に、フィルムの端辺を配置することによって、下地フィルムの端辺と転写された一直線状に連なる凸部の列の陵線とが、所定の角度で傾斜する光学フィルムが製造される。そして、この光学フィルムを用いて光反射フィルムが形成される。以上のように、この型ローラを用いてフィルムに凹凸を転写するだけでモアレ縞の発生を防止できる光反射フィルムを製造することができ、生産性が良好である。さらに、型ローラの回転軸線とフィルムの端辺とを平行に配置するだけの簡単な位置決めによって、凹部の列の陵線をフィルムの端辺に対して、所定角度で傾斜させることができる。
【００２６】また本発明は、円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る母型を有する型ローラと、前記型ローラをフィルム上で回転させることによって作成され、一直線状に連続した凸部または凹部から成る粗面を有する型フィルムの粗面を、この型フィルムとは異なるフィルムの表面に転写する転写手段とを含むことを特徴とする光学フィルム製造装置である。
【００２７】本発明に従えば、光学フィルム製造装置は、フィルム上で回転させることによって、このフィルムの表面に凹凸から成る粗面を転写することができる型ローラを有する。この型ローラの円筒表面には、一直線状に連なる角錐形状の凹部の列が平行に複数列隣接して形成されており、この各列は、型ローラの周方向に対して所定の角度で傾斜している。したがって、この型ローラがフィルム上で回転しながらフィルムを押圧することによって、このフィルムの表面に一直線状に連なる角錐形状の凸部の列が複数列隣接した粗面が転写形成される。さらに、この型ローラの回転軸線に平行に、フィルムの端辺を配置することによって、下地フィルムの端辺と転写された一直線状に連なる凸部の列の陵線とが、所定の角度で傾斜する型フィルムが製造される。
【００２８】また、光学フィルム製造装置は、型フィルムの粗面を、この型フィルムとは異なるフィルムの表面に転写する転写手段を備える。この転写手段によって型フィルムの粗面が、フィルムに転写されることによって光学フィルムが製造される。以上のようにして製造される光学フィルムを、光学フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置して、両者を貼り合わせるだけで、光学フィルムの各列と基板の周期構造とによって生じるモアレ縞の発生を防止できる。
【００２９】また本発明は、円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る母型を有する型ローラを、フィルム上で回転させることによって、フィルム表面に、一直線状に連続した凸部または凹部の各列を転写することを特徴とする光学フィルムの製造方法である。
【００３０】本発明に従えば、型ローラの円筒表面には、一直線状に連なる角錐形状の凹部の列が平行に複数列隣接して形成されており、この各列は、型ローラの周方向に対して所定の角度で傾斜している。したがって、この型ローラがフィルム上で回転しながらフィルムを押圧することによって、このフィルムの表面に一直線状に連なる角錐形状の凸部の列が複数列隣接した粗面が転写形成される。さらに、この型ローラの回転軸線に平行に、フィルムの端辺を配置することによって、下地フィルムの端辺と転写された一直線状に連なる凸部の列の陵線とが、所定の角度で傾斜する光学フィルムが製造される。そして、この光学フィルムを用いて光反射フィルムが形成される。以上のように、この型ローラを用いてフィルムに凹凸を転写するだけでモアレ縞の発生を防止できる光反射フィルムを製造することができ、生産性が良好である。さらに、型ローラの回転軸線とフィルムの端辺とを平行に配置するだけの簡単な位置決めによって、凹部の列の陵線をフィルムの端辺に対して、所定角度で傾斜させることができる。
【００３１】また本発明は、円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る型ローラを、フィルム上で回転させることによって、フィルム表面に一直線状に連続した凸部または凹部の各列から成る粗面が転写された型フィルムを作成する工程と、前記型フィルムの粗面を、この型フィルムとは異なるフィルムの表面に転写する工程とを含むことを特徴とする光学フィルムの製造方法である。
【００３２】本発明に従えば、この型ローラの円筒表面には、一直線状に連なる角錐形状の凹部の列が平行に複数列隣接して形成されており、この各列は、型ローラの周方向に対して所定の角度で傾斜している。したがって、この型ローラがフィルム上で回転しながらフィルムを押圧することによって、このフィルムの表面に一直線状に連なる角錐形状の凸部の列が複数列隣接した粗面が転写形成される。さらに、この型ローラの回転軸線に平行に、フィルムの端辺を配置することによって、下地フィルムの端辺と転写された一直線状に連なる凸部の列の陵線とが、所定の角度で傾斜する型フィルムが製造される。
【００３３】また本発明は、回転軸線まわりに回転する円筒状のローラ表面に、バイトの先端を配置し、前記バイトを、バイトの軸線に沿って往復動させることによって、ローラ表面に凹部の列を形成するとともに、前記ローラを回転させながら、バイトをローラの回転軸線に平行な方向に移動させることによって、ローラの周方向に対して、所定の角度で傾斜する凹部の列を形成することを特徴とする型ローラ製造方法である。
【００３４】本発明に従えば、軸線まわりに回転するローラの円筒表面に対して、バイトの先端部を、バイトの軸線に沿って往復動させて、ローラの円筒表面を削ることによって、このローラの円筒表面に複数個の角錐形状の凹部から成る凹部の列が形成されて、型ローラが製造される。これと同時に、ローラを回転させながら、さらにバイトをローラの回転軸に平行に移動させることによって、形成された角錐形状の凹部の列は、ローラの周方向に対して所定の角度で傾斜する。このように、バイトを型ローラの回転軸線に平行に移動させながらローラ表面を削るだけで、型ローラの表面に所定の角度で傾斜した凹部の列を簡単に作成することができる。
【００３５】さらに詳細に述べると、順回転するローラが一回転（または数回転）する間は、バイトをローラの回転軸線方向一方側（または他方側）に移動させながら、バイトを往復動させる。次に、バイトを最後に作成した角錐の隣に移動させた後、ローラを逆回転させ、逆回転するローラが一回転（または数回転）する間は、バイトを上記回転軸線方向他方側（一方側）に移動させながら、バイトを往復動させる。上記動作を順次的に繰り返すことによって、ローラ表面に所定の角度で傾斜した凹部の列を容易に作成することができる。
【００３６】また本発明は、光学フィルムの粗面側に型フィルムが積層されて構成される積層体の光学フィルムを、基板上に貼り付ける光学フィルム貼付装置であって、前記積層体を基板上に供給する供給手段と、前記送り出された積層体と基板とを密着させる押圧手段と、相互に密着した積層体と基板とを接着する接着手段と、前記基板に接着された積層体から前記型フィルムを剥離する剥離手段とを備えることを特徴とする光学フィルム貼付装置である。
【００３７】本発明に従えば、光学フィルムの粗面側に型フィルムが積層されて構成される積層体の光学フィルムを基板上に貼り付ける光学フィルム貼付装置は、送り手段と押圧手段と接着手段と剥離手段とを備える。送り手段によって基板上に積層体が配置され、押圧手段によって積層体の光学フィルムと基板とが密着される。次に、接着手段によって積層体と基板とが接着され、剥離手段によって積層体から型フィルムが剥離される。このようにして、送り手段によって送られた積層体の光学フィルムと、順次的に搬送される基板とを連続的に貼り合わせることができるので、生産性が向上する。
【００３８】また本発明は、光学フィルムの粗面側に型フィルムが積層されて構成される積層体の光学フィルムを、基板上に貼り付ける光学フィルム貼付方法であって、前記基板上に送られた積層体を基板に密着させ、相互に密着した積層体と基板とを接着させた後、前記基板に接着した積層体から型フィルムを剥離することを特徴とする光学フィルム貼付方法である。
【００３９】本発明に従えば、基板上に送り出された積層体が配置され、積層体の光学フィルムと基板とが密着される。次に、積層体と基板とが接着された後、積層体から型フィルムが剥離される。このようにして、積層体の光学フィルムと、順次的に搬送される基板とを連続的に貼り合わせることができるので、生産性が向上する。
【００４０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の型フィルム１を示す斜視図である。図２は、図１に示す型フィルム１の平面図である。図３は、本発明の実施の他形態の型フィルム１ａを示す図である。なお、型フィルム１，１ａを総称する場合には、単に型フィルム１と称す。型フィルム１は、樹脂機材２とベースフィルム１０２とによって構成され、帯状でフィルム状の樹脂機材２の一表面には、角錐形状の複数個の凸部３が規則的に配置された粗面５が形成され、この樹脂機材２の他表面にベースフィルム１０２が貼り付けられている。
【００４１】上記凸部３は、たとえば一辺が４０μｍの正四角形の底面を有し、高さが２μｍの四角錐体であり、この複数個の凸部３が一直線状に連なることによって、複数列の凸部の列６が構成される。この複数列の凸部の列６が相互に平行に隣接して配置されることによって、粗面５が構成される。これらの各凸部３の一直線状に連なる全ての陵線４ａ〜４ｄは、上記矩形の樹脂基材２のいずれかの辺７ａ〜７ｄに対して、所定の角度θで傾斜している。なお、この所定の角度θは、１０度以上、８０度以下に選ばれ、さらに好ましくは２０度以上、４０度以下に選ばれる。本実施形態では、この所定の角度θは、３０度、すなわちπ／６ラジアンに選ばれる。
【００４２】上記のように構成される型フィルム１は、本発明の光学フィルム製造装置の型フィルム作成部１０１によって製造される。図４は、この型フィルム作成部１０１の主要構成のみを示す図である。型フィルム作成部１０１は、粗面５の母型が形成された型ローラ１０５を感光性樹脂層１０３上で転がして、粗面５を感光性樹脂１０３上に転写し、型フィルム１を製造する装置である。
【００４３】上記型ローラ１０５の円筒表面には、同一角錐形状の複数個の凹部２４が規則的に配置されて成る母型が形成されている。この角錐形状の凹部２４は、たとえば一辺が４０μｍの正四角形の底面を有し、高さが２μｍの正四角錐体である。この複数個の凹部２４が一直線状に連なることによって、複数列の凹部の列３２が形成され、この複数列の凹部の列３２が、相互に隣接して配置されることによって、母型が構成される。なお、この型ローラ１０５の母型の作成方法については後述する。
【００４４】型フィルム作成部１０１は、長手シート状のベースフィルム１０２を、搬送方向下流側（図３の右方）に送り出す送りローラ１０８と、この送りローラ１０８にベースフィルム１０２を挟んで対向するコーティングローラ１０４と、このコーティングローラ１０４よりも、搬送方向下流側に設けられる型ローラ１０５と、この型ローラ１０５よりも搬送方向下流側に設けられる巻取りローラ１０６と、型ローラ１０５に、ベースフィルム１２を挟んで対向する光源１０７とを含んで構成される。
【００４５】次に、型フィルム１の製造方法について説明する。送りローラ１０８によって送り出されるベースフィルム１０２の一表面上で、感光性樹脂１０３を保持したコーティングローラ１０４を転がして、ベースフィルム１０２の一表面上に、感光性樹脂２を均一に塗布する。次に、塗布された感光性樹脂１０３の一表面上で、円筒表面に母型が形成された型ローラ１０５を回転させて、感光性樹脂１０３を押圧して粗面５を転写し、さらに裏面側から光源１０７で露光して感光性樹脂を硬化させることによって、このベースフィルム１０２の一表面上に、粗面５を備える感光性樹脂１０３が積層された型フィルム１が作成される。このようにして作成された型フィルム１が、巻取ローラ１０６によって巻き取られる。
【００４６】なお、図２に示すように型フィルム１は、感光性樹脂１０３の幅と型ローラ１０５の幅とが、ほぼ等しい状態で作成した型フィルムであり、図３に示す型フィルム１ａは、感光性樹脂１０３の幅が、型ローラ１０５の幅よりも小さい状態で作成した型フィルムである。
【００４７】次に、型フィルム作成部１０１の特徴である型ローラ１０５の製造方法について説明する。図５は、型ローラ１０５の円筒表面に、粗面５の母型２８を形成する方法を示す斜視図であり、図６は、型ローラ１０５を上方から見た図であり、図７は、型ローラ１０５の円筒表面を切削するバイト２１を示す図である。図８は、型ローラ１０５の展開図である。
【００４８】図５に示すように、型ローラ１０５は、円筒体であり、この円筒表面には切削加工が容易な銅合金が被覆されている。なお、本実施形態では直径Ｄ＝７ｃｍ、幅Ｗ＝４０ｃｍの型ローラ１０５が使用される。また、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、バイト２１は、ダイヤモンドから成る四角錐体の先端部２２を有する。この先端部２２の形状は、所望の粗面５を構成する凸部３の一直線状に連なる一方の陵線４を、所定長さだけ短くした四角錐体形状を有することが望ましく、本実施形態では、底面の形状が、長対角線２５の長さａ＝１５０μｍ、短対角線２６の長さｂ＝１００μｍの菱形で、高さｃ＝５μｍの四角錐体に選ばれる。
【００４９】このバイト２１で、型ローラ１０５の円筒表面を切削するとき、まずバイト２１を、その長対角線２５と型ローラ１０５の回転軸線２３に平行な方向との成す角度が、所定の角度θとなるように、傾けた状態で型ローラ１０５の上方に配置する。この傾けた所定の角度θが、前述した型フィルム１の各凸部３の陵線４と、フィルム状の樹脂基材２の端辺７との成す角度θとなる。なお、本実施形態ではこの所定の角度θは、たとえばπ／６ラジアンに選ばれる。
【００５０】型ローラ１０５を切削するとき、型ローラ１０５を回転軸線２３まわりに、表面速度Ｖｙで周方向（Ｙ方向）に回転させながら、バイト２１を速度Ｖｚで鉛直方向（Ｚ方向）に往復動させて、型ローラ１０５の円筒表面を切削する。このとき、バイト２１は、鉛直方向（Ｚ方向）に往復動しながら、さらに回転軸線２３に平行な方向（Ｘ方向）に速度Ｖｘで移動する。
【００５１】すなわち、図８に示すようにバイト２１は、切削開始位置ｔ０から位置ｔ１まで鉛直下方に速度Ｖｚで移動して、型ローラ１０５を切削する。このとき位置ｔ１で切削深さは最大深さに達する。その後、位置ｔ２まで鉛直上方に速度Ｖｚで移動して、型ローラ１０５を切削する。このときバイト２１は、位置ｔ２で、切削開始位置ｔ０と同じ高さ位置に戻る。このようにして、バイト２１が、鉛直方向に１回往復動することによって型ローラ１０５の円筒表面に１つの角錐形状の凹部２４が形成され、この１回の往復動を１周期として繰返すことによって、型ローラ１０５の円筒表面に複数個の角錐形状の凹部２４が形成される。なお、このバイト２１のＸ方向への変位速度および変位量は、所望する凹部２４の形状によって、任意の値を選択することが可能である。
【００５２】これと同時に、バイト２１は、切削開始位置ｔ０から位置ｔ１０まで速度Ｖｘで回転軸線２３に沿って、移動する。さらにこれと同時に、型ローラ１０５は回転軸線２３まわりに表面速度Ｖｙで周方向に回転する。すなわちバイト２１が、切削開始位置ｔ０から位置ｔ１０まで速度Ｖｙで、回転軸線２３に垂直な方向（図８R>８の下方）に移動したことになる。つまり、バイト２１は、切削開始位置ｔ０から位置ｔ１まで図８に仮想線で示す軌跡２９に沿って変位しながら、鉛直方向（図８の紙面に垂直な方向）に往復動して、型ローラ１０５の円筒表面に複数個の凹部２４を形成する。したがって、この複数個の凹部２４は、直線状の軌跡２９に沿って、一直線状に連なり、凹部の列３２が形成される。その後、バイト２１は、位置ｔ１０まで達すると、型ローラ１０５を逆回転させ、図８の仮想線で示す軌跡３０に沿って、次周期の開始位置ｔ１１まで移動する。バイト２１が、開始位置ｔ１１まで達すると、型ローラ１０５、バイト２１を回転軸線２３に沿って他方側（図８の左方）に移動させて、図８に仮想線で示す軌跡３１に沿って、前述と同様に往復動を繰返す。したがって上記の動作を一周期として繰返すことによって、型ローラ１０５の円筒表面に複数列の凹部の列３２が相互に隣接して形成される。なお、このバイト２１のＸ方向（図８の左右方向）の速度Ｖｘと、ローラ２１の表面速度Ｖｙとは、Ｖｘ／Ｖｙ＝Ｔａｎθの関係を満たしている。
【００５３】さらに詳しく述べると、型ローラ１０５を回転軸線２３まわりに表面速度Ｖｙ＝４０√２ｃｏｓ（π／６）＝４９ｍｍ／ｓで回転（図８の下方に移動）させながら、切削開始位置ｔ０からバイト２１を速度Ｖｚ＝４ｍｍ／ｓで下降させるとともに、バイト２１を回転軸線２３に沿って、一方側（図８の右方）に速度Ｖｘ＝４０√２ｓｉｎ（π／６）＝２８．３ｍｍ／ｓで移動させて、切削する。その後、切削深さが２μｍにまで達すると、バイト２１を速度Ｖｚ＝４ｍｍ／ｓで上昇させながら切削する。このようにして、型ローラ１０５の円筒表面に、一辺が４０μｍの正四角形の底面を有し、高さが２μｍの四角錐体から成る凹部２４が形成され、軌跡２９に沿って、順次２つめおよび３つめと、凹部２４が形成されて行く。その後、型ローラ１０５が１回転する直前の凹部２４を形成できる限界位置ｔ１０まで、軌跡２９に沿って、凹部２４を順次形成する。なお本実施形態では、９，０７５個（型ローラ１０５の変位量が１８．１５√６ｃｍ）の凹部２４が軌跡２９に沿って一直線状に連なって形成される。
【００５４】その後、バイト２１を位置ｔ１０から回転軸線２３に平行に４０ｓｉｎ（π／１２）＝１０．４μｍ移動させ、かつ型ローラ１０５を逆回転させて、４０ｃｏｓ（π／１２）＝３８．６μｍ移動させて、次周期の切削開始位置ｔ１１に配置する。その後、型ローラ１０５を表面速度Ｖｙ＝４０√２ｃｏｓ（π／６）＝４９ｍｍ／ｓで逆回転（図７の上方に移動）させながら、バイト２１を、回転軸線２３に沿って、他方側（図７の左方）に速度Ｖｘ＝４０√２ｓｉｎ（π／６）＝２８．３ｍｍ／ｓで移動させるとともに、速度Ｖｚ＝４ｍｍ／ｓで昇降させて、軌跡３１に沿って、凹部２４を順次形成する。なお本実施形態では、９，０７３個の凹部２４が、軌跡３１に沿って一直線状に連なって形成される。以下同様にして、図７に示すように最密構造をとるように凹部２４を順次作成し、反射板用下地フィルム１の粗面５の母型２８を型ローラ１０５の円筒表面に形成する。
【００５５】なお、本実施形態では、型ローラ１０５を逆回転させ、次周期の凹部２４を形成したが、他の形成方法として、型ローラ１０５が一周した時点で、切削開始位置を移動させ、その後、再び型ローラ１０５を順回転させて凹部２４を形成してもよい。またバイト２１を２本以上並べて配置し、複数本のバイト２１で同時に凹部２４を形成してもよい。
【００５６】図９は、本発明の光学フィルム製造装置の光学フィルム作成部１１１の主要構成のみを示す図である。なお、光学フィルム製造装置は、図３の型フィルム作成部１０１と、図９の光学フィルム作成部１１１とによって構成される。光学フィルム作成部１０１は、型フィルム１の粗面５を感光性樹脂層１１３上に転写し、光学フィルムを作成する装置である。
【００５７】光学フィルム作成部１１１は、長手シート状のベースフィルム１１２を、搬送方向下流側（図９の右方）に送り出す送りローラ１１９と、この送りローラ１１９にベースフィルム１１２を挟んで対向するコーティングローラ１１４と、このコーティングローラ１１４よりも搬送方向下流側に設けられる型フィルム供給ローラ１１５と、この型フィルム供給ローラ１１５よりも搬送方向下流側に設けられる一対の転写ローラ１１８ａ，１１８ｂ（転写手段）と、一対の転写ローラ１１８ａ，１１８ｂよりも搬送方向下流側に設けられる巻取ローラ１１６とを含んで構成される。
【００５８】次に、上記光学フィルム作成部１１１による光学フィルム１４０の作成方法について説明する。送りローラ１１９によって送り出されるベースフィルム１１２の一表面上で、感光性樹脂１１４を保持したコーティングローラ１１４を転がして、ベースフィルム１１２の一表面上に、感光性樹脂１１３を均一に塗布する。次に、塗布された感光性樹脂１１３の一表面上に、型フィルム供給ローラ１１５から型フィルム１を、その粗面５を感光性樹脂１１３に対向させた状態で供給する。次に、一対の転写ローラ１１８ａ，１１８ｂによって、型フィルム１と感光性樹脂１１３とベースフィルム１１２とを挟み込んで、これらを相互に密着させることによって、型フィルム１の粗面５を感光性樹脂１１３に転写する。このようにして、感光性樹脂１１３に粗面１４３が転写された光学フィルム１４０が形成され、光学フィルム１４０の粗面１４３側に型フィルム１が積層され、光学フィルム１４０の裏面にベースフィルムが積層された積層体１４１が、搬送方向下流側に送り出される。この送り出された積層体１４１が、巻取ローラ１１６によって巻き取られる。
【００５９】図１０は、本発明の光学フィルム貼付装置１２１の主要構成のみを示す図である。光学フィルム貼付装置１２１は、上記光学フィルム作成部１１１によって作成された積層体１４１から、光学フィルム１４０のみを基板１４３に貼付する装置である。
【００６０】光学フィルム貼付装置１２１は、搬送される基板１４３上に配置される積層体供給ローラ１２２（供給手段）と、この積層体供給ローラ１２２よりも搬送方向上流側（図１０の左方）に配置される第１剥離ローラ１２３と、積層体供給ローラ１２２よりも搬送方向下流側（図１０の右方）に配置される押圧ローラ１２５（押圧手段）と、押圧ローラ１２５よりも搬送方向下流側に配置される露光器１２７（接着手段）と、露光器１２７よりも搬送方向下流側に配置される第２剥離ローラ１２６（剥離手段）とによって構成される。
【００６１】次に、上記光学フィルム貼付装置１２１による光学フィルム１４０の貼付方法について説明する。光学フィルム１４０を含む積層体１４１は、ベースフィルム１１２と基板１４３の表面とが対向するように、積層体供給ローラ１２２によって供給される。この積層体１４１が基板１４３上に配置される前に、第１剥離ローラ１２３によって、積層体１４１からベースフィルム１１２が剥離される。したがって、積層体供給ローラ１２２の搬送方向下流側（図１０の右方）では、基板１４３の表面と積層体１４１の光学フィルム１４０の裏面とが対向して接触する。
【００６２】次に押圧ローラ１２５によって、基板１４３の一表面に接触した積層体１４１を、型フィルム１側から押圧して、基板１４３と積層体１４１の光学フィルム１４０とを密着させる。その後露光器１２７が、基板１４３側から積層体１４１の光学フィルム１４０を露光することによって、光学フィルム１４０が硬化され、光学フィルム１４０が基板１４３に接着する。その後、第２剥離ローラ１２６によって、積層体１４１の型フィルム１を剥離することによって、基板１４３上に光学フィルム１４０のみが貼付される。このようにして、貼付された光学フィルム１４０は基板１４３の寸法に応じて、所定のサイズに切断される。
【００６３】上述の動作を、順次搬送される各基板１４３に対して実施することによって、各基板１４３に順次光学フィルム１４０を貼付することができ、生産性が向上する。ここで、光学フィルム１４０幅と基板１４３の幅とが、ほぼ等しい場合には、上記工程によって貼付工程は終了する。
【００６４】一方、光学フィルム１４０の幅が基板１４３の幅よりも小さいとき、たとえば、光学フィルム１４０の幅が基板１４３の幅の約半分である場合には、モアレ縞の発生防止のために、基板に対して斜めに貼り付ける必要があった先行技術の光学フィルムでは、光学フィルム同士のつなぎ合わせが非常に困難であった。つまり、光学フィルム同士の位置決めが困難であった。これに対して、本発明の光学フィルム１４０では、粗面１４３の凸部の各列と光学フィルム１４０の端辺とは、所定の角度で傾斜しているので、一回目に貼付した光学フィルム１４０の端辺に接するように、光学フィルム貼付装置１２１の各ローラ１２２〜１２６を平行移動させて、上記工程を再び繰返して２回目の光学フィルム１４０を貼付するだけで、モアレ縞の発生を防止できる。
【００６５】上述のようにして、基板１４３上に貼付された光学フィルム１４０の粗面１４３に、反射膜としてアルミニウムを蒸着することによって、光反射フィルムが形成される。
【００６６】なお本実施形態では母型２８が形成された型ローラ１０５を樹脂基材２上で転がすことによって、粗面５を有する型フィルム１を作成し、この型フィルム１の粗面５を感光性樹脂１１３に再び転写することによって、光学フィルム１４０を作成したが、上記型フィルム１を光学フィルムとして利用してもよい。また他の作成方法として、型ローラ１０５の円筒表面に、樹脂基材２を巻き付けて、この樹脂基材２を直接バイト２１で切削して型フィルムまたは光学フィルムを作成してもよい。
【００６７】次に本発明の光反射フィルムを用いた反射型液晶表示パネルについて説明する。上記の様にして作成した本発明の光反射フィルムの上に、ＳｉＯ2膜およびＩＴＯ膜をそれぞれ積層し、さらに電着法によってカラーフィルタの形成を行い、さらにこのカラーフィルタのうえにＩＴＯからなる第１電極を形成する。なおこのとき、第１電極は、その長手方向が光反射膜のガラス基板の端辺にたいして平行となるようにパターニングして、ストライプ状に形成する。その後、第１電極の上に、配向膜を形成して配向処理を行う。
【００６８】一方、対向基板には、上記の第１電極の長手方向に直交するようにパターニングしたストライプ状の第２電極を形成し、この第２電極の上に絶縁膜を形成し、さらにこの絶縁膜の上に配向膜を形成して配向処理を行う。
【００６９】上記の光反射フィルムを有するガラス基板と対向ガラス基板とをスペーサを介して対向させ、これらの２枚のガラス基板をシール剤によって貼り合わせた後、液晶を封入して本発明の反射型液晶表示パネルが製造される。
【００７０】なお、本発明の光反射フィルムは、その各辺が、第１電極の長手方向および第２電極の長手方向に平行になるように貼り付けられる。すなわち、光反射フィルムの端辺と、各ガラス基板の端辺とが平行になるように光反射フィルムを貼り付ける。これによって、前述したように、光反射フィルムの粗面５を形成する各凸部３の一直線状に連なる陵線４は、光反射フィルムの各辺に対して、所定の角度θ（本実施形態ではπ／６ラジアン）で傾斜することになり、各凸部３の陵線４は、第１電極の長手方向に対して所定の角度θ（本実施形態ではπ／６ラジアン）で傾斜するとともに、第２電極の長手方向に対しても、所定の角度θ（本実施形態ではπ／６ラジアン）で傾斜している。
【００７１】したがって、発生するモアレ縞のピッチが小さくなって、目視できなくなり、これによって、光反射フィルムと各電極とによって生じるモアレ縞の発生を防止することができる。さらに、この粗面５は、前述したように規則的に配置されているので、充分な指向性を備えており、したがって、効率よく視角方向に光を反射することができ、明るい表示面を与えることができる。さらに、光反射フィルムは、ガラス基板の辺に沿って平行に貼り付けるだけでよいので、位置決めが容易であり、簡単に貼り付けることができる。
【００７２】このようにして作成した反射型液晶表示パネルに対して、目視検査によるモアレ試験を行った結果、この反射型液晶表示パネルは、モアレ縞の発生しない明るい表示面を与えるものであることを本件発明者は確認している。また、光反射膜の各凸部３の稜線４と第１または第２電極の長手方向との成す角度を、液晶を封入する前に撮影した電子顕微鏡写真で確認した結果、所定の角度θが、良好に再現されていることが本件発明者によって、確認されている。
【００７３】なお本実施形態では、反射型液晶表示パネルの光反射フィルムについて説明したが、本発明はこれに限定されることはない。たとえば、角錐形状の凸部の代わりに、半球状の凸部が形成された光学フィルムをマイクロレンズアレイとして使用し、これを透過型の液晶表示パネルに搭載することによって、この透過型液晶表示パネルの視野角を拡大し、かつバックライトの光利用効率を高めることができるとともに、モアレ縞の発生を抑えることができる。さらに前述したように、マイクロレンズアレイとして機能する光学フィルムの貼付作業が容易になるため、透過型液晶表示パネルの生産性も向上する。
【００７４】
【発明の効果】本発明によれば、光学フィルムの表面には、一直線状に連なる凸部または凹部の列が平行に複数列形成され、各列は光学フィルムの端辺に対して所定の角度に配置されているので、たとえば、基板上に、この基板の端辺に平行な周期構造が形成されているとき、光学フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置して、両者を貼り合わせるだけで、光学フィルムの各列と基板の周期構造とによって生じるモアレ縞の発生を防止できる。
【００７５】また本発明によれば、光学フィルムは、規則的に配置された凸部から成る粗面を備えているので、充分な指向性を有しており、効率よく視角方向に光を反射させることができる。
【００７６】また本発明によれば、光反射フィルムの端辺と、液晶表示パネルの端辺とを平行に配置して、光反射フィルムを液晶表示パネルに貼り合わせるだけで、画素の配列方向と、一直線状に連なる各列とが所定角度で傾斜する。これによってモアレ縞のピッチが小さくなり、目視できなくなる。
【００７７】また本発明によれば、光反射フィルムは、規則的に配置された凸部から成る粗面を有しているので、入射された光を高効率で視角方向に反射させることができ、明るい表示面を与えることができるとともに、発生するモアレ縞のピッチが小さくなり、目視できなくなる。
【００７８】また本発明によれば、モアレ縞の発生を防止できる。また本発明によれば、型ローラを用いてフィルムに凹凸を転写するだけでモアレ縞の発生を防止できる光反射フィルムを製造することができ、生産性が良好である。さらに、型ローラの回転軸線とフィルムの端辺とを平行に配置するだけの簡単な位置決めによって、凹部の列の陵線をフィルムの端辺に対して、所定角度で傾斜させることができる。
【００７９】また本発明によれば、転写手段によって型フィルムの粗面が、フィルムに転写されることによって光学フィルムが製造される。以上のようにして製造される光学フィルムを、光学フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置して、両者を貼り合わせるだけで、光学フィルムの各列と基板の周期構造とによって生じるモアレ縞の発生を防止できる。
【００８０】また本発明によれば、型ローラを用いてフィルムに凹凸を転写するだけでモアレ縞の発生を防止できる光反射フィルムを製造することができ、生産性が良好である。さらに、型ローラの回転軸線とフィルムの端辺とを平行に配置するだけの簡単な位置決めによって、凹部の列の陵線をフィルムの端辺に対して、所定角度で傾斜させることができる。
【００８１】また本発明によれば、転写手段によって型フィルムの粗面が、フィルムに転写されることによって光学フィルムが製造される。以上のようにして製造される光学フィルムを、光学フィルムの端辺と基板の端辺とを平行に配置して、両者を貼り合わせるだけで、光学フィルムの各列と基板の周期構造とによって生じるモアレ縞の発生を防止できる。
【００８２】また本発明によれば、バイトを型ローラの回転軸線に平行に移動させながらローラ表面を削るだけで、型ローラの表面に所定の角度で傾斜した凹部の列を簡単に作成することができる。
【００８３】また本発明によれば、送り手段によって送られた積層体の光学フィルムと、順次的に搬送される基板とを連続的に貼り合わせることができるので、生産性が向上する。
【００８４】また本発明によれば、積層体の光学フィルムと、順次的に搬送される基板とを連続的に貼り合わせることができるので、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の型フィルム１を示す斜視図である。
【図２】図１に示す型フィルム１の平面図である。
【図３】本発明の実施の他形態の型フィルム１ａの平面図である。
【図４】型フィルム作成部１０１の主要構成のみを示す図である。
【図５】型ローラ１０５を上方から見た図である。
【図６】型ローラ１０５の円筒表面に、粗面５の母型２８を形成する方法を示す斜視図である。
【図７】型ローラ１０５の円筒表面を切削するバイト２１を示す図である。
【図８】型ローラ１０５の展開図である。
【図９】光学フィルム作成部１１１の主要構成のみを示す図である。
【図１０】光学フィルム貼付装置１２１の主要構成のみを示す図である。
【図１１】基板１５０の内側に、先行技術の光反射フィルム１５１を貼り付けた状態を示す図である。
【図１２】基板１５０の外側に、先行技術の光反射フィルム１５１を貼り付けた状態を示す図である。
【図１３】先行技術の光反射フィルム１５１を基板１５０に貼り付ける工程を示す図である。
【符号の説明】
１ 型フィルム
２ 樹脂基材
３ 凸部
４ 陵線
５ 粗面
６ 凸部の列
２１ バイト
２２ 先端部
２４ 凹部
２８ 母型
１０１ 型フィルム作成部
１０５ 型ローラ
１１１ 光学フィルム作成部１１１
１２１ 光学フィルム貼付装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】 一直線状に連続する凸部または凹部の列が、平行に複数列隣接して形成された光学フィルムであって、前記各列の凸部または凹部の稜線が、前記光学フィルムの端辺に対して、所定の角度で傾斜することを特徴とする光学フィルム。
【請求項２】 前記凸部または前記凹部は、角錐形状であることを特徴とする請求項１記載の光学フィルム。
【請求項３】 請求項２記載の光学フィルムと、前記光学フィルムに成膜される反射膜とを含むことを特徴とする光反射フィルム。
【請求項４】 相互に対向する一対の基板と、前記一対の基板間に封入される液晶と、前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成される画素電極と、請求項３記載の光反射フィルムとを有し、前記光反射フィルムの端辺が、前記画素電極が形成される基板の端辺に対して平行に配置され、かつ前記角錐形状の凸部または凹部の稜線が、前記画素電極の配列方向に対して、所定の角度で傾斜して配置されることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項５】 前記光反射フィルムは、前記一対の基板間に配置されることを特徴とする請求項４記載の液晶表示パネル。
【請求項６】 円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る母型を有する型ローラを備え、前記型ローラを、フィルム上で回転させることによって、フィルム表面に、一直線状に連続した凸部または凹部から成る粗面を転写することを特徴とする光学フィルム製造装置。
【請求項７】 円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る母型を有する型ローラと、前記型ローラをフィルム上で回転させることによって作成され、一直線状に連続した凸部または凹部から成る粗面を有する型フィルムの粗面を、この型フィルムとは異なるフィルムの表面に転写する転写手段とを含むことを特徴とする光学フィルム製造装置。
【請求項８】 円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る母型を有する型ローラを、フィルム上で回転させることによって、フィルム表面に、一直線状に連続した凸部または凹部の各列を転写することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項９】 円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る型ローラを、フィルム上で回転させることによって、フィルム表面に一直線状に連続した凸部または凹部の各列から成る粗面が転写された型フィルムを作成する工程と、前記型フィルムの粗面を、この型フィルムとは異なるフィルムの表面に転写する工程とを含むことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項１０】 回転軸線まわりに回転する円筒状のローラ表面に、バイトの先端を配置し、前記バイトを、バイトの軸線に沿って往復動させることによって、ローラ表面に凹部の列を形成するとともに、前記ローラを回転させながら、バイトをローラの回転軸線に平行な方向に移動させることによって、ローラの周方向に対して、所定の角度で傾斜する凹部の列を形成することを特徴とする型ローラ製造方法。
【請求項１１】 光学フィルムの粗面側に型フィルムが積層されて構成される積層体の光学フィルムを、基板上に貼り付ける光学フィルム貼付装置であって、前記積層体を基板上に供給する供給手段と、前記送り出された積層体と基板とを密着させる押圧手段と、相互に密着した積層体と基板とを接着する接着手段と、前記基板に接着された積層体から前記型フィルムを剥離する剥離手段とを備えることを特徴とする光学フィルム貼付装置。
【請求項１２】 光学フィルムの粗面側に型フィルムが積層されて構成される積層体の光学フィルムを、基板上に貼り付ける光学フィルム貼付方法であって、前記基板上に送られた積層体を基板に密着させ、相互に密着した積層体と基板とを接着させた後、前記基板に接着した積層体から型フィルムを剥離することを特徴とする光学フィルム貼付方法。
【請求項１】 一直線状に連続する凸部または凹部の列が、平行に複数列隣接して形成された光学フィルムであって、前記各列の凸部または凹部の稜線が、前記光学フィルムの端辺に対して、所定の角度で傾斜することを特徴とする光学フィルム。
【請求項２】 前記凸部または前記凹部は、角錐形状であることを特徴とする請求項１記載の光学フィルム。
【請求項３】 請求項２記載の光学フィルムと、前記光学フィルムに成膜される反射膜とを含むことを特徴とする光反射フィルム。
【請求項４】 相互に対向する一対の基板と、前記一対の基板間に封入される液晶と、前記一対の基板の少なくとも一方の基板に形成される画素電極と、請求項３記載の光反射フィルムとを有し、前記光反射フィルムの端辺が、前記画素電極が形成される基板の端辺に対して平行に配置され、かつ前記角錐形状の凸部または凹部の稜線が、前記画素電極の配列方向に対して、所定の角度で傾斜して配置されることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項５】 前記光反射フィルムは、前記一対の基板間に配置されることを特徴とする請求項４記載の液晶表示パネル。
【請求項６】 円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る母型を有する型ローラを備え、前記型ローラを、フィルム上で回転させることによって、フィルム表面に、一直線状に連続した凸部または凹部から成る粗面を転写することを特徴とする光学フィルム製造装置。
【請求項７】 円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る母型を有する型ローラと、前記型ローラをフィルム上で回転させることによって作成され、一直線状に連続した凸部または凹部から成る粗面を有する型フィルムの粗面を、この型フィルムとは異なるフィルムの表面に転写する転写手段とを含むことを特徴とする光学フィルム製造装置。
【請求項８】 円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る母型を有する型ローラを、フィルム上で回転させることによって、フィルム表面に、一直線状に連続した凸部または凹部の各列を転写することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項９】 円筒の表面に、一直線状に連続する凹部または凸部の列が、平行に複数列隣接されるとともに、前記各列が円筒の周方向に対して所定の角度で傾斜されて成る型ローラを、フィルム上で回転させることによって、フィルム表面に一直線状に連続した凸部または凹部の各列から成る粗面が転写された型フィルムを作成する工程と、前記型フィルムの粗面を、この型フィルムとは異なるフィルムの表面に転写する工程とを含むことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項１０】 回転軸線まわりに回転する円筒状のローラ表面に、バイトの先端を配置し、前記バイトを、バイトの軸線に沿って往復動させることによって、ローラ表面に凹部の列を形成するとともに、前記ローラを回転させながら、バイトをローラの回転軸線に平行な方向に移動させることによって、ローラの周方向に対して、所定の角度で傾斜する凹部の列を形成することを特徴とする型ローラ製造方法。
【請求項１１】 光学フィルムの粗面側に型フィルムが積層されて構成される積層体の光学フィルムを、基板上に貼り付ける光学フィルム貼付装置であって、前記積層体を基板上に供給する供給手段と、前記送り出された積層体と基板とを密着させる押圧手段と、相互に密着した積層体と基板とを接着する接着手段と、前記基板に接着された積層体から前記型フィルムを剥離する剥離手段とを備えることを特徴とする光学フィルム貼付装置。
【請求項１２】 光学フィルムの粗面側に型フィルムが積層されて構成される積層体の光学フィルムを、基板上に貼り付ける光学フィルム貼付方法であって、前記基板上に送られた積層体を基板に密着させ、相互に密着した積層体と基板とを接着させた後、前記基板に接着した積層体から型フィルムを剥離することを特徴とする光学フィルム貼付方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図１１】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図１１】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００２−１４２０８（Ｐ２００２−１４２０８Ａ）
【公開日】平成１４年１月１８日（２００２．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−３１３１０（Ｐ２００１−３１３１０）
【出願日】平成１３年２月７日（２００１．２．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年１月１８日（２００２．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年２月７日（２００１．２．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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