CN101189538A - 光扩散板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供PTV用透射型屏幕,特别是可用于搭载MD等光学引擎的高清晰PTV且可应对大型化的高刚性的透射型屏幕和其中所用的扩散板。上述光扩散板是包含基板和形成于基板的光扩散层的光扩散板,其特征在于,光扩散层至少由2层构成,该2层为第1光扩散层和第2光扩散层,该第1光扩散层包含第1基料及与第1基料的折射率差Δn1为0.04≤Δn1≤0.2的第1光扩散材料,该第2光扩散层包含第2基料及与第2基料的折射率差Δn2为0.005≤Δn2<0.04的第2光扩散材料,第1光扩散层中的第1光扩散材料的体积率不足40%,第2光扩散层中的第2光扩散材料的体积率为40%以上,光扩散层的总层厚以固化后的层厚计为5~200μm。
Description
技术领域
本发明涉及用于投影电视及缩微阅读机等的透射型屏幕,主要涉及用于该透射型屏幕的光扩散板及其制造方法。
背景技术
投影电视(PTV),特别是将来自光学引擎(投影系统)11的投射光通过表面镜12投射至屏幕13的背面侧,使放大图像透射的方式的背投型PTV10(参见图4)作为可低成本地实现家庭影院等大画面的产品而倍受瞩目。如图5所示,上述屏幕(透射型)13至少由菲涅耳透镜片2和双凸透镜片3两片透镜片构成,菲涅耳透镜片将来自表面镜的扩散光转变成近平行光射出,双凸透镜片将来自菲涅耳透镜片2的近平行光向水平方向扩散射出。此外,一般还在双凸透镜3的出射侧配置具备保护透镜、低反射·防眩、除去指纹等功能的护罩4。31为遮光层。
在如上所述的PTV用屏幕中,水平的视角(viewing angle)依靠上述双凸透镜片3的透镜作用扩大,垂直视角的扩大则是利用光扩散材料(light diffusionagent)的光扩散性(light diffusion property)。光扩散材料使用含有粒径1~30μm左右的微粒的材料。这种含微粒的材料例如有将微粒混入护罩4中的使用形态、或者将含有微粒的扩散膜层积在护罩4上的使用形态。
另外,在PTV中,随着作为光学引擎的液晶、DMD(Digital MicromirrorDevice:商品名)等采用矩阵状的像素结构的微显(MD)型的高清晰投影系统的普及,被称为“闪烁(scintillation)”的现象显著化,该“闪烁”是指在投影图像内视觉上所感觉到的不应有的闪烁现象。关于该闪烁的原理、其容许程度以及定量的评价方法还未有定论。
提出过能够使用于带有闪烁现象的课题的MD型PTV的光扩散材料的技术方案。其中,有为了不降低分辨率且同时确保原有的高清晰的画质,将两种以上的不同种类的光扩散材料组合的技术方案。
例如,提出过以下的技术方案:使菲涅耳透镜片和/或双凸透镜片的基板含有光扩散材料,并且各透镜片具有2层光扩散层(light diffusion layer)时,从光透射侧起依次为由形状均一的有机系材料形成的光扩散层,由二氧化硅等无机系材料形成的光扩散层(参见专利文献1)。该专利文献1中记载了通过根据上述将双凸透镜片的离观看者最近的光扩散层采用由多为不均一的鳞片状的无机系材料形成的光扩散层(硬涂层),使光扩散层的表面适度粗糙,从而不出现闪烁。作为其实施例,例示了如下的结构:在透明的树脂基板的一面用以30%浓度分散有二氧化硅的紫外线固化性丙烯酸系树脂涂布形成硬涂层(层厚20μm),在基板的另一面用以10%浓度分散有MS(丙烯酸-苯乙烯共聚)交联珠的丙烯酸树脂涂布形成有机层(层厚20μm),以有机层为粘合层层积双凸透镜片。
作为组合无机系材料和有机系材料的其它例子,还有在光透射方向与上述相反地配置的形态的技术方案(参见专利文献2)。该专利文献2中记载了如下的课题:使用高清晰液晶板的PTV与CRT型PTV相比,投影透镜的投射瞳径小,为此要防止发生来自投影系统的入射光的亮度局部增高等亮点(hotspot)现象及闪烁现象(在投影画面内视觉上所感觉到的不应有的闪烁)。并且揭示了用于解决该课题的具有第1光扩散片和第2光扩散片的透射型屏幕,该第1光扩散片厚500~1000μm,在基材中含有5~20wt%的平均粒径5~15μm的有机系微粒,该第2光扩散片厚50~500(或5000)μm,在基材中含有1~10wt%的平均粒径2~10μm的无机系微粒。示有上述第1光扩散片配置在观看者侧,第2光扩散片配置在投影系统侧的形态(参见专利文献2的图2B)。
另外,作为以较低的成本提供与专利文献2同样的解决亮点现象和闪烁现象的课题的高亮度、高分辨率、在水平垂直两方向具有宽广的视角、对比度优良、画质鲜明的透射型屏幕的技术方案提出过如下的透射型屏幕的技术方案:将菲涅耳透镜片和双凸透镜片的至少一方形成为在片基板的厚度方向上光扩散材料的分散浓度不同的2层以上的结构(参见专利文献3)。在该专利文献3中记载了,由于光扩散层是多层结构,因此对作为光扩散基板整体,将与透镜片的透镜特性对应的光扩散特性控制在所希望的水平上是非常理想的,具体揭示了在透明基板上层积20μm厚的2种光扩散层的结构以及作为扩散材料的材质的有机系之间的组合或无机系和有机系的组合。但是,对浓度分布具体提到的只有以30%含有扩散材料的层和以15%含有扩散材料的层的组合。
作为含有光扩散材料的浓度分布不同的多层光扩散层的目标与上述相同的透射型屏幕的其它例子,还有包含第1光扩散层(厚50~200μm)和第2光扩散层(厚500~5000μm)这2层的透射型屏幕,该第1光扩散层含有20~50重量%的光扩散材料,该第2光扩散层含有0.1~10.0重量%的光扩散材料(参见专利文献4)。该专利文献4所述的光扩散材料,在无论哪一层均为重量平均粒径1~12μm的透光性微粒,第1光扩散层所含的透光性微粒限于与基材(透光性塑料)的折射率差Δn为0.07~0.17的微粒,规定第2光扩散层的层整体的雾度为50~85%。第2光扩散层所含的透光性微粒的上述Δn例示了小于第1光扩散层的0.01~0.1的值。该文中所示的具体的层结构为在含有少量(0.1~10重量%)Δn小的光扩散材料的厚基板(第2光扩散层)上层积含有较大量(20~50重量%)Δn大的光扩散材料的光扩散膜(第1光扩散层)的结构。
提出过层积光扩散层的基板使用玻璃板的技术方案(参见专利文献5)。
专利文献1:日本专利特开2003-131325号公报
专利文献2:日本专利特开2003-131326号公报
专利文献3:日本专利特开2002-236319号公报
专利文献4:日本专利特开2000-180973号公报
专利文献5:日本专利特开2002-357868号公报
发明的揭示
上述含光扩散材料的层(膜或基材)的厚度及光扩散材料的量与屏幕特性的关联性高。即,如果加厚光扩散层,使光扩散材料在光透射方向上存在多层次,则视角的扩大效果充分。而且,通过使光扩散层具有一定程度的层厚,也可确保该层的刚性。但另一方面,光扩散层厚则成像面加厚(在厚度方向上的成像次数多),因此最终分辨率(resolution)下降,光透射方向的光扩散材料量越多最高增益(画面的亮度)就越低。
虽然闪烁的定量评价方法尚未建立,但是MD型PTV的闪烁的显著化的原因一般推测是由于投射光的指向性强,特定方向的亮度增高,因而通过屏幕表面的微细凹凸或者扩散材料散射的光出现闪烁,视觉上容易感觉到。推测其起因是:来自MD型投影系统的RGB光以合成光直线地入射至双凸透镜片。因此,相比于来自投影系统的RGB光中的各种颜色的光以各自不同的角度入射双凸透镜片(透镜)的CRT型PTV,MD型PTV虽可以高对比度(高S/N比)获得高清晰图像,但另一方面容易产生闪烁。
本发明的目的是提供PTV用的透射型屏幕、特别是可适用于搭载了MD等光学引擎的高清晰PTV的透射型屏幕和其中所用的光扩散板。尤其是,本发明提供在使用玻璃板作为基板时,也可满足大型化要求的高刚性的透射型屏幕和其中所用的光扩散板。更具体来说是,提供即使用于高清晰的PTV,也可以不仅光扩散层的扩大视角和最高增益均满足,而且还确保高分辨率和高对比度,并且减少闪烁,耐擦伤性及耐候性等耐久性也优良的光扩散板及其制造方法,含有该扩散板的透射型屏幕和使用该透射型屏幕的背投型投影电视。
鉴于上述课题,在开发含有光扩散材料的透射型屏幕时,首先,如果考虑光学引擎的深度化,伴随光学引擎的变化改变透镜片的透镜设计的可能性,以及屏幕大型化的可能性,则通过将光扩散层形成为独立形态的扩散板,就不易受透镜片的种类的限制,可以说有用性非常高。
此外,如果采取在透明基板上层积光扩散层的结构,则容易得到高刚性的光扩散板。本发明者为了使这样的扩散板具有满足PTV所要求的屏幕特性、特别是还适合于高清晰PTV的扩散性,进行了研究。此外,虽然众所周知可通过含有大量的光扩散材料、或者加厚光扩散层增强扩散性来抑制闪烁,但是存在最高增益、分辨率及对比度降低的问题。因此,必须取得这些特性和扩散性(视角扩大)的平衡。
本发明者发现,即使增强用雾度或视角等宏观指标来表现的扩散性,但随着最高增益的下降闪烁趋于显著,因而闪烁的抑制效果并不充分。本发明者认为,作为获得也包括闪烁的抑制效果的良好的扩散性的条件,重要的是光扩散材料所具有的特性。特别是着眼于形成光透射层的基料和光扩散材料的折射率差(Δn)、即光扩散材料的扩散能力,研究了扩散性的均一化方法,设想将层积在基板上的光扩散层形成为由以低密度(低体积率)含有Δn大的光扩散材料的层和以高密度(高体积率)含有Δn小的光扩散材料的层组合而成的2层结构。再对该层积结构进行了研究后发现,通过采取由第1光扩散层和第2光扩散层构成的2层结构,可以减小光扩散层整体的层厚,确保最高增益和分辨率,同时利用上述特定层的组合,可以使整体的扩散性均一化,从而可以减少闪烁,上述第1光扩散层中以体积率(volume fraction)不足40%的低密度含有满足0.04≤Δn1≤0.2的光扩散材料,上述第2光扩散层中以体积率40%以上的高密度含有满足0.005≤Δn2<0.04的光扩散材料。
作为扩散的均一性的评价手法,可以考虑用例如CCD照相型的亮度计取整个画面,评价其亮度的离散等。
此外,在本说明书中,基料和光扩散材料的折射率差(Δn)是指基料和光扩散材料的折射率之差的绝对值。
上述光扩散层依靠高密度地填充着Δn小、即扩散能力小,仅使透射光产生非常小的折射的光扩散材料的第2光扩散层,增加微小的扩散的次数,可实现扩散的均一化。再利用含有Δn大、即扩散能力高的光扩散材料的第1光扩散层,可产生因Δn的不同而与第2光扩散层不同的扩散,可以使扩散均一化,减少闪烁。并且,在第2光扩散层中,光扩散材料是高密度的,因此即使层厚薄也能够确保扩散次数。此外,在第1光扩散层中,如果是Δn大的光扩散材料,则即使是少量含有该光扩散材料的薄膜也能够扩大视角,因此可以在整体上减小光扩散层的层厚,从而能够在不降低最高增益,不损害分辨率和对比度的前提下实现闪烁的减少。上述光扩散层较好是在基板上按第1光扩散层、第2光扩散层的顺序层积,在该形态中,特别好的是第2光扩散层配置在透射光的入射侧。
还发现,通过在第2光扩散层中含有多种光扩散材料,能够进一步防止闪烁。确认了该结构的扩散板满足上述特性,从而完成了如下的本发明。
本发明的光扩散板是包含基板和形成于基板上的光扩散层的光扩散板,其中,光扩散层至少由两层构成,该两层为第1光扩散层和第2光扩散层,该第1光扩散层包含第1基料及与第1基料的折射率差Δn1为0.04≤Δn1≤0.2的第1光扩散材料,该第2光扩散层包含第2基料及与第2基料的折射率差Δn2为0.005≤Δn2<0.04的第2光扩散材料,第1光扩散层中的第1光扩散材料的体积率不足40%,第2光扩散层中的第2光扩散材料的体积率为40%以上,光扩散层的总层厚以固化后的层厚计为5~200μm。
此外,本发明的光扩散板是包含基板和形成于基板上的光扩散层的光扩散板,其中,光扩散层至少由两层构成,该两层为第1光扩散层和第2光扩散层,该第1光扩散层包含第1基料及与第1基料的折射率差Δn1为0.04≤Δn1≤0.2的第1光扩散材料,该第2光扩散层包含第2基料及与第2基料的折射率差Δn2为0.005≤Δn2<0.04的第2光扩散材料,第1光扩散材料和/或第2光扩散材料包含多种光扩散材料,第1光扩散层中的第1光扩散材料的体积率不足35%,第2光扩散层中的第2光扩散材料的体积率为35%以上,光扩散层的总层厚以固化后的层厚计为5~200μm。
上述用Δn和体积率特定的2层结构的光扩散层是全新的,未曾见过的。
例如,专利文献1中揭示了在透明树脂基板的两面分别层积二氧化硅浓度为30%的硬涂层A(20μm)和MS交联珠浓度为10%的有机层B(20μm)的结构。但是,该专利文献1中没有关于Δn和体积率的任何论述。根据该专利文献1所述,其特征在于利用微粒的形状,而且因为会导致正面亮度(front brightness)的下降,因而不能提高光扩散材料的浓度,与本发明有本质不同。
另外,专利文献2所揭示的是由含有5~20wt%有机系微粒的第1光扩散片和含有1~10wt%无机系微粒的第2光扩散片构成的2层结构,但是仅第1光扩散片的厚度就达到了500~1000μm。
示出了在透明基板的一面上层积含有光扩散材料的2层光扩散层(各20μm)的结构的专利文献3也没有具体明确示出各层的Δn和体积率。即使是由于使用组合了无机系和有机系的光扩散材料而各层的Δn不同的情况下,也没有提到以超过40%的体积率含有Δn小的光扩散材料的形态,且未示出其必要性。
此外,专利文献3所揭示的是在不含有光扩散材料的透明树脂基板的一面上层积2层以上的含有光扩散材料的树脂层(光扩散层),透明树脂基板的另一面面向双凸透镜,通过粘合层层积双凸透镜的结构。在该结构中,由于双凸透镜和扩散层的距离长,因此存在影像的分辨率低的问题。
还有,关于2层结构的各层示出了Δn的专利文献4的光扩散板是在以低浓度(0.1~10重量%)含有Δn小的光扩散材料的基板上层积以高浓度(20~50重量%)含有Δn大的扩散材料的层的形态,作为光扩散层整体至少具有500μm的厚度。而且,各层的Δn的大小和浓度的高低的关系与本发明是相反的组合,本发明是以低密度(低体积率)含有Δn大的光扩散材料的层和以高密度(高体积率)含有Δn小的光扩散材料的层的组合。
在本发明的优选形态中,第1光扩散层中的第1光扩散材料的体积率为10%以上且不足40%,第2光扩散层中的第2光扩散材料的体积率为40%以上且60%以下。
上述基板优选玻璃板。较好是第2光扩散层与第1光扩散层相接,介以第1光扩散层形成于基板上。第2光扩散层较好是配置在透射光的入射侧。
上述第1光扩散层和第2光扩散层可以涂膜的形式形成。
具体涉及光扩散板的制造方法,该方法是包含基板和形成于基板上的光扩散层的光扩散板的制造方法,其中,在基板上涂布第1光扩散层形成用涂布液,该第1光扩散层形成用涂布液含有第1基料形成成分和与第1基料形成成分的折射率差Δn1为0.04≤Δn1≤0.2的第1光扩散材料,并且第1光扩散材料的液中体积率不足40%,在基板上涂布第2光扩散层形成用涂布液,该第2光扩散层形成用涂布液含有第2基料形成成分和与第2基料形成成分的折射率差Δn2为0.005≤Δn2<0.04的第2光扩散材料,并且第2光扩散材料的液中体积率为40%以上。
本发明还提供透射型屏幕,该屏幕包含菲涅耳透镜片及双凸透镜片和上述光扩散板,按菲涅耳透镜片、双凸透镜片、光扩散板的顺序配置,并且该光扩散板的光扩散层侧被配置在上述双凸透镜片侧。
本发明的透射型屏幕适合用作背投型投影电视用屏幕。
本发明的光扩散板可得到良好的视角(扩散性),而且可减少闪烁,同时又不会降低最高增益。因而,可以确保来自光学引擎的投射光的高分辨率和高对比度。
特别是基板为玻璃板的光扩散板的形态的耐擦伤性和耐候性等耐久性优良。此外,不易受透镜片的设计变化的影响,通用性高。含有该扩散板的本发明的透射型屏幕适合作为背投型PTV用屏幕、特别是高清晰MD型PTV用屏幕使用。
附图的简单说明
图1为表示本发明的扩散板的侧截面图。
图2为表示本发明的透射型屏幕的一种形态例的立体模式图。
图3为表示本发明的透射型屏幕的另一形态例的立体模式图。
图4为背投型投影电视的说明图。
图5为表示以往的透射型屏幕的立体模式图。
符号的说明:1…扩散板,2…菲涅耳透镜片(透镜片),3…双凸透镜片(透镜片),31…遮光层,10…透射型屏幕,100…基板,101…第1光扩散层(光扩散层),102…第2光扩散层(光扩散层),110…光扩散层。
实施发明的最佳方式
以下,参照附图具体说明本发明。图1为表示本发明的光扩散板的侧截面模式图。图1中,光扩散板1具有基板100、形成于其表面100a上的光扩散材料分散于基料中的光扩散层110。扩散层110可形成于基板100的一面,也可形成于两面。光扩散层110由含有与基料的折射率差Δn互不相同的光扩散材料的至少2层构成。具体来说是,在表面100a上具有由第1光扩散层101和第2光扩散层102构成的光扩散层,该第1光扩散层含有作为上述Δn的Δn1为0.04≤Δn1≤0.2的第1光扩散材料,该第2光扩散层含有Δn2为0.005≤Δn2<0.04的第2光扩散材料。图1中,箭头表示将光扩散板1应用于PTV用透射屏幕等时的光透射方向。此外,图1所示的是在基板100上以第1光扩散层101、第2光扩散层102的顺序层积光扩散层110的优选层顺序的形态,但也可以是该第2光扩散层102和第1光扩散层101的顺序相反的形态,即介以第2光扩散层层积第1光扩散层101。
在本说明书中,基料是指形成光扩散层的层本身的材料,具体指由后述的基料形成成分和根据情况使用的基料形成成分的固化所必需的固化剂形成的层成分。还有,基料的折射率是指由基料形成成分形成的层(固化物)的折射率,与后述的光扩散层形成用涂布液中所含的基料形成成分的折射率大致相同。
为了发挥作为扩散板的功能,基板优选透明基板,具体是,可见光透射率(JIS K7361-1(1997年))为85%以上。具体可以使用由丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸-苯乙烯共聚树脂、聚酯树脂、聚乙烯树脂等聚烯烃树脂等透明树脂材料形成的基板或者玻璃板等。其中优选玻璃板,因为其具有透明性和表面平坦性以及高刚性。特别优选强化玻璃,因为其对冲击等的耐受性高,不易发生破损。如果是具有高刚性的玻璃板,同样容易适应PTV用屏幕的大型化(例如,画面大小为40英寸(1060cm)以上)。此外,玻璃板的耐擦伤性和耐候性等耐久性也较好,不易发生由于气压的变化及来自外部的冲击等引起的翘曲。因此,可以避免由朝向与扩散板组合的透镜片的翘曲所带来的影响,例如可避免双凸透镜片和菲涅耳透镜片发生摩擦互相削损等不良情况。
在图1所示的优选形态中,由于基板100的表面100b(未形成光扩散层110的面)成为扩散板1的观察面,因此如果基板100是平坦性高的玻璃板,则不易发生由基板100的表面100b的不平引起的显示图像的画质低劣,可以实现具有高级感的画面。此外,光扩散层110可以如后所述,通过分散有基料形成成分及光扩散材料的光扩散层形成用涂布液(例如涂料或油墨)的涂布等形成。基板100的表面100a(形成有光扩散层110的面)的平坦性高,则涂料易均匀涂布,可以均一的厚度得到光扩散层110,从而可以抑制由不均一的层厚(膜不均)引起的闪烁。
基板的厚度随材质和画面的大小等而异,采用玻璃板时,优选1.5~4.5mm。为了提高显示图像的对比度,基板可以着色。该着色材料在基板为透明树脂材料时优选染料或颜料。
构成光扩散层110的基料的基料形成成分在形成层后起到光扩散材料的粘结剂的作用。此外,基料形成成分优选在形成层后具有与基板的粘合性的材料,并且是透明的。
基料形成成分优选可通过涂布形成层的材料,特别优选通过热、紫外线等固化的交联涂膜材料。这样的基料形成成分可例举聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂、苯乙烯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚甲基戊烯树脂、丙烯酸-苯乙烯共聚树脂、环氧系树脂、烯烃系树脂、有机硅系树脂等树脂材料,或由金属醇盐的水解物得到的交联物、低熔点玻璃等无机材料或它们的混合物等。
基料形成成分为有机材料时其折射率优选1.42~1.45,为无机材料时其折射率优选1.45~2.7。还有,基料形成成分的折射率与由基料形成成分形成的基料的折射率大致相同。形成第1光扩散层101中的第1基料的第1基料形成成分的材料和形成第2光扩散层102中的第2基料的第2基料形成成分的材料可以相同也可以互不相同。从制造效率的角度看,2个基料形成成分的材料以相同为宜。
光扩散层110所含的光扩散材料只要是透明的、即在可见光域几乎不吸收的微粒、并且是微粒径为数微米程度的微粒,则对其材质没有特别的限定。光扩散材料可例举例如二氧化硅、氧化铝等透明的无机氧化物微粒,玻璃珠等无机系微粒或者透明的聚合物珠等有机系微粒或者它们的混合物。光扩散材料优选有机系微粒,因为容易得到粒径均一的微粒。有机系微粒可例举聚合物珠。聚合物珠可例举由丙烯酸系、苯乙烯系、有机硅系树脂形成的珠,从耐化学品方面考虑,特别优选丙烯酸(PMMA)树脂微粒、MS(丙烯酸-苯乙烯共聚)树脂微粒等交联树脂。此外,聚合物珠的形状优选圆球状,因为这样可以均一地分散在涂布膜中。
光扩散材料的平均粒径优选1~20μm,特别优选5~10μm。若不足1μm,则光的折射率易出现波长分散,若超过20μm,则易形成面内的亮度分布粗的膜,因而不理想。此外,光扩散材料的折射率的值随其材料而异,但只要是满足本发明的折射率差的值就没有特别的限定。具体来说,光扩散材料的折射率优选1.42~1.59。
第1光扩散层101和第2光扩散层102各自所含的第1光扩散材料和第2光扩散材料的材料如果满足Δn和后述的层中体积率,则可以是相同的也可以是不同的。特别是为了满足第2光扩散层中的高体积率,较好是至少第2光扩散层的光扩散材料是可高密度填充的圆球状的聚合物珠。另外,较好是第1光扩散材料和第2光扩散材料均为圆球状的聚合物珠。
第1光扩散层所含的第1光扩散材料选择与第1基料的折射率差Δn1为0.04≤Δn1≤0.2、优选0.05≤Δn1≤0.1的光扩散材料。
还有,第2光扩散层所含的第2光扩散材料选择与第2基料的折射率差Δn2为0.005≤Δn2<0.04、优选0.01≤Δn2≤0.03的光扩散材料。再有,基料的折射率可以低于光扩散剂的折射率,也可以高于光扩散剂的折射率,没有特别的限定。本说明书中的折射率差是指2种折射率的差的绝对值。通过使第1光扩散层中的折射率差和第2光扩散层中的折射率差在上述范围内,可以得到所希望的扩散性(视角)。
第1光扩散材料和/或第2光扩散材料都可以是仅一种或多种。为多种时,若光扩散材料的种类以光扩散材料a、光扩散材料b...表示,则上述Δn1和Δn2通过下式计算。
式1
式1中的A表示(层中的光扩散材料a的质量含有率/光扩散材料a的比重),式1中的B表示(层中的光扩散材料b的质量含有率/光扩散材料b的比重)。
如果将第1光扩散层中的光扩散材料a和基料的折射率差设为Δn1a··,第2光扩散层中的光扩散材料a和基料的折射率差设为Δn2a··,则基于上述计算式,每种光扩散材料的折射率不一定都必须在0.04≤Δn1a≤0.2、0.005≤Δn2a<0.04的范围中,只要由上述式1求得的Δn1及Δn2是满足要求的值即可。但是,包含多种的光扩散材料和基料的折射率差,对所含的所有光扩散材料而言最好是在第1扩散层为0.01≤Δn1a≤0.2、在第2扩散层为0.005≤Δn2a≤0.08。如果超出上述范围,则扩散的程度局部发生变化,有可能出现扩散的不均一,因而不理想。
再有,作为多种的光扩散材料使用2种光扩散材料时,2种光扩散材料的折射率之差较好是在第1扩散层为0.01~0.3,在第2扩散层为0.005~0.1,这样不会出现扩散的不均一。
特别是,在第2光扩散层使用多种光扩散材料,有利于扩散的均一性更高。
第1光扩散层中的第1光扩散材料的体积率(以下有时也简称为层中体积率(第1))不足40%,优选10%以上且不足40%。此外,第2光扩散层中的第2光扩散材料的体积率(以下有时也简称为层中体积率(第2))为40%以上,优选40%以上且60%以下。通过使第1光扩散层中的体积率和第2光扩散层中的体积率在上述范围内,可以增加微小的扩散,从而实现扩散的均一化。
各层的光扩散材料的体积率(以下有时也简称为层中体积率)是将层中的光扩散材料的体积百分率除以层中的光扩散材料的体积百分率与基料的体积百分率的合计值所得的值。层中体积率可以通过利用SEM等观察光扩散层的截面图求得,与后述的涂布液中的光扩散材料的体积率(液中体积率)大致相同。
第1光扩散材料和/或第2光扩散材料为多种时,层中体积率由各光扩散材料的层中体积率之和算出。此外,为多种时,层中体积率(第1)不足3 5%,优选10%以上且不足35%。层中体积率(第2)为35%以上,优选35%以上且60%以下。通过使第1光扩散层中的体积率和第2光扩散层中的体积率在上述范围内,可增加微小的扩散,从而实现扩散的均一化。而且,通过使用多种光扩散材料,即使将体积率减小一些,也能够获得充分的光的均一化效果。
更好是第2光扩散层使用多种光扩散材料,第1光扩散层使用1种光扩散材料。通过使第2光扩散材料为多种,可以组合多种扩散,由此获得提高扩散的均一性的效果。
作为多种的光扩散材料使用2种光扩散材料时,较好是(折射率高的光扩散材料的层中体积率)<(折射率低的光扩散材料的层中体积率),这样可以提高扩散材料的填充率,保持扩散的均一性。该情况下,折射率高的光扩散材料的层中体积率优选1~40%,折射率低的光扩散材料的层中体积率优选60~99%。
本发明的光扩散板1中,至少由第1光扩散层和第2光扩散层这2层构成的光扩散层的总层厚以固化后的层厚计为5~200μm,优选10~100μm。此外,以固化后的层厚计,第1光扩散层的层厚优选1~100μm,更好是2~50μm,特好是20~30μm,第2光扩散层的层厚优选1~100μm,更好是2~50μm,特好是20~30μm。此外,从将来自光源的光完全利用的角度考虑,光扩散板的可见光透射率(JIS K7361-1(1997年))优选85%以上。在光扩散层中,最好是光扩散材料均匀地分散在基料中。
本发明中的光扩散层至少由第1光扩散层和第2光扩散层这2层构成,可以是在基板上介以第1光扩散层形成第2光扩散层,也可以相反地,介以第2光扩散层形成第1光扩散层。在基板上介以第1光扩散层层积第2光扩散层时有利于减少闪烁。此外,在本发明的光扩散板中,可以设置第1光扩散层和第2光扩散层以外的层。例如,用于防止尘埃附着的防静电层等层。
上述层结构的光扩散板可以通过在基板上涂布分散有基料形成成分及光扩散材料的光扩散层形成用涂布液(以下简称涂布液)来形成。涂布较好是用各涂布液分别进行。
涂布液通常是在液中分散有基料形成成分及光扩散材料的组合物,最好是均匀地分散。涂布液中还可以根据需要含有用于基料形成成分的固化的固化剂。涂布液中的固化剂的含量为20质量%以下,优选10质量%,这样不会损害作为扩散板的特性。还有,只要无损本发明的目的,涂布液中还可以含有其它成分。该其它成分可例举作为用于提高和基板的粘合性的成分的补强剂、分散剂、提高对基材的润湿性的表面活性剂、消泡剂、均化剂等。上述其它成分在涂布液中最好为10质量%以下,这样不会损害作为扩散板的特性。涂布液所用的溶剂可以根据材料适当选择适合于涂布的常用溶剂。
涂布液中的光扩散材料的体积率(以下有时也简称为液中体积率)如果考虑光扩散层的特性,较好是以如下所示的体积率表示。
式2
在式2中,“涂布液中的光扩散材料的质量含有率”是指相对于涂布液中的基料形成成分、固化剂、光扩散材料的合计质量的光扩散材料的质量含有率,“涂布液中的基料的质量含有率”是指相对于涂布液中的基料形成成分、固化剂、光扩散材料的合计质量的基料形成成分和固化剂的合计质量含有率。“光扩散材料的比重”是指光扩散材料本身的比重,“基料的比重”是指基料形成成分的比重和固化剂的比重的质量加权平均。关于光扩散材料的比重,为有机材料时优选1.1~1.3,为无机材料时优选1.9~5.5。例如,光扩散材料为丙烯酸(PMMA)树脂微粒时的比重为1.2。另外,光扩散材料为MS树脂时,可以由其结构单元PMMA的比重(1.2)及PS的比重(1.06)和各单元的共聚比算出。此外,关于基料形成成分的比重,为有机材料时优选1.1~1.3,为无机材料时优选1.9~5.5。例如,基料形成成分为聚氨酯系树脂时,比重优选1.12~1.24。固化剂的比重优选1.1~1.2。玻璃用粘合补强剂的比重优选0.9~1.0。
还有,光扩散材料为多种时,质量含有率由各个光扩散材料的质量含有率之和算出。此外,光扩散材料的比重在光扩散材料的种类以光扩散材料a、光扩散材料b表示时,通过下式计算。
式3
形成第1光扩散层的第1光扩散层形成用涂布液(以下有时也称为第1涂布液)中的光扩散材料的体积率(以下有时也简称为液中体积率(第1))优选1%以上且不足40%。若不足1%则光扩散材料过少,无法发挥第1光扩散层的功能,若在40%以上则光扩散性过大,正面亮度下降,因此不理想。形成第2光扩散层的第2光扩散层形成用涂布液(以下有时也称为第2涂布液)中的光扩散材料的体积率(以下有时也简称为液中体积率(第2))优选40%以上且60%以下。
若不足40%则光扩散材料过少,闪烁的减少不充分,因而不理想,而超过60%则基料的比例过少,易降低与基材的粘合性,因而不理想。基料形成成分自身为液状时,也可以不使用溶剂而直接用作涂布液。此外,为了得到可发挥实际效果的足够的层厚,涂布液中的总固体成分浓度优选10质量%以上。
第1光扩散材料和/或第2光扩散材料为多种时,液中体积率由各光扩散材料的质量含有率之和算出。另外,为多种时,液中体积率(第1)不足35%,优选10%以上且不足35%。液中体积率(第2)为35%以上,优选35%以上且60%以下。通过使液中体积率在上述范围内,可以增加微小的扩散,从而可实现扩散的均一化。
光扩散材料使用多种光扩散材料时,若光扩散材料的种类以光扩散材料a、光扩散材料b··表示,则通过下式计算液中体积率。
式4
式4中的A表示(涂布液中的光扩散材料a的质量含有率/光扩散材料a的比重),式4中的B表示(涂布液中的光扩散材料b的质量含有率/光扩散材料b的比重)。
作为多种的光扩散材料使用2种光扩散材料时,较好是(折射率高的光扩散材料的液中体积率)<(折射率低的光扩散材料的液中体积率),这样可以提高扩散材料的填充率,保持扩散的均一性。该情况下,折射率高的光扩散材料的体积率优选1~40%,折射率低的光扩散材料的体积率优选60~99%。
第1涂布液中所含的第1光扩散材料选择与第1基料形成成分的折射率差Δn1为0.04≤Δn1≤0.2、优选0.05≤Δn1≤0.1的光扩散材料。还有,第2涂布液中所含的第2光扩散材料选择与第2基料形成成分的折射率差Δn2为0.005≤Δn2<0.04、优选0.01≤Δn2≤0.03的光扩散材料。再有,基料形成成分的折射率可以低于光扩散剂的折射率,也可以高于光扩散剂的折射率,没有特别的限定。通过使第1光扩散层中的折射率差和第2光扩散层中的折射率差在上述范围内,可以得到所希望的扩散性(视角)。
第1光扩散材料和/或第2光扩散材料都可以是仅一种或多种。为多种时,若光扩散材料的种类以光扩散材料a、光扩散材料b...表示,则上述Δn1和Δn2通过下式计算。
式5
式5中的A表示(涂布液中的光扩散材料a的质量含有率/光扩散材料a的比重),式5中的B表示(涂布液中的光扩散材料b的质量含有率/光扩散材料b的比重)。
如果将第1光扩散层中的光扩散材料a和基料的折射率差设为Δn1a··,第2光扩散层中的光扩散材料a和基料的折射率差设为Δn2a··,则基于上述计算式,每种光扩散材料的折射率不一定都必须在0.04≤Δn1a≤0.2、0.005≤Δn2a<0.04的范围中,只要由上述式5求得的Δn1及Δn2是满足要求的值即可。包含多种的光扩散材料与基料的折射率之差较好是在第1扩散层为0.01≤Δn1a≤0.3,在第2扩散层为0.005≤Δn2a≤0.08。如果超出上述范围,则扩散的程度局部发生变化,有可能出现扩散的不均一,因而不理想。
再有,作为多种的光扩散材料使用2种光扩散材料时,2种光扩散材料间的折射率之差较好是在第1扩散层为0.01~0.3,在第2扩散层为0.005~0.1,这样不会出现扩散的不均一。
基板优选玻璃板,因为与树脂板相比,可以更均质地涂布涂布液。
涂布液的涂布方法可以采用棒涂法、旋涂法、浸涂法、丝网印刷、模涂法等形成涂膜用的公知的方法,没有特别的限定。特别优选棒涂法。涂膜的固化可以根据基料材料酌情选择、使用加热或紫外线照射等。加热宜在不太高的温度下进行,较好是在大气中,以80~150℃的低温加热5~60分钟。此外,最好是第1(第2)涂布液的涂布后,以上述加热条件加热后再涂布第2(第1)涂布液。
只要是在无损本发明的目的的范围内,本发明的光扩散板也可以是除了上述基板和光扩散层之外还包含其它膜或基板等的结构。例如,可以在基材观察面层积防止外光映入用的低反射层或经过防眩处理的膜(均未图示),或者在基材观察面实施防眩处理。用于赋予上述低反射性、防眩性的材料或方法可以适当采用公知的技术。
本发明的透射型屏幕除了含有如上所述的光扩散板,光扩散板的光扩散层配置在透镜片的光出射侧以外,没有特别的限制。图2为表示本发明的透射型屏幕的一种形态的结构的立体模式图。图3为表示含有其它形态的双凸透镜片3的透射型屏幕的结构的立体模式图。
透射型屏幕10中按菲涅耳透镜片2、双凸透镜片3、扩散板1的顺序配置,扩散板1的光扩散层110侧被配置在双凸透镜片3侧。另外,在各图中,同一符号表示相同或相当的部件,不作重复说明。
各图中,箭头表示来自光学引擎(未图示)的投射光的行进方向。
菲涅耳透镜片2是用于将来自光学引擎的图像光转变成近平行光射出(朝向观察者方向),将画面整体均匀地提亮的透镜片。双凸透镜片3是将使来自菲涅耳透镜片2的近平行光向水平方向折射的凸状的圆柱状透镜组沿水平方向并排排列的透镜片,使图像光向观察者的左右方向折射扩散、射出,扩大水平方向的视角(观察区域)。
在各透镜片的光透射面形成有上述透镜,这些透镜的形状随光学引擎而异,例如在CRT型PTV用透射型屏幕中,多采用图2所示的在两面形成透镜的双凸透镜片3。而在投影透镜的投射瞳径小的液晶等高清晰MD型的PTV用的透射型屏幕中,多采用图3所示的仅在一面形成透镜的双凸透镜片3。
另外,在双凸透镜片3的出射面,为了提高对比度,较好是在图像光不通过的非聚光部区域形成吸收外光的条纹状的遮光层31。上述透镜片可以根据光学引擎的种类等,从各种公知的透镜片中选择适宜的透镜片,与扩散板1组合。
如上所述的透射型屏幕适合用作背投型PTV、特别是投射光的指向性高的MD等高清晰PTV用透射型屏幕。
本发明的光扩散板通过使第2扩散层的折射率差Δn2为较小值,可以提高第2光扩散层中的微粒浓度,并且可以使光的扩散均匀。还有,通过使第1光扩散层的折射率差Δn1为较大值,可以同时实现亮度的保持和视角的扩大。此外,可以利用与第2光扩散层不同的扩散使扩散均匀,从而防止闪烁。再有,通过使层中体积率在适宜的范围内,可以增加微小的扩散,藉此可以实现扩散的均匀化。
实施例
以下,通过实施例和比较例具体说明本发明,但本发明并不受这些实施例限制。
(实施例1)
<涂布液A的调制>
将100g作为基料形成成分的聚氨酯树脂溶液(二液固化型屏幕油墨MAB000、固体成分45质量%、树脂的比重1.2、折射率1.55)、5g上述聚氨酯树脂用固化剂(210固化剂、比重1.1)、0.5g玻璃用粘合补强剂(帝国油墨制造株式会社制)、1.75g作为光扩散材料的丙烯酸树脂微粒(積水化成品工业株式会社制:MBX-8(交联PMMA的圆球状微粒)、比重1.2、平均粒径8μm、折射率1.49)混合,搅拌,得到涂布液A。涂布液A的液中体积率为26%,固体成分浓度为14质量%。
<涂布液B的调制>
除了光扩散材料使用MS树脂微粒(積水化成品工业株式会社制:SMX-8M(PMMA/PS的圆球状微粒)、比重1.1、平均粒径8μm、折射率1.56)替代丙烯酸树脂微粒以外,与上述同样操作,得到涂布液B。涂布液B的液中体积率为47%,固体成分浓度为28质量%。
此外,液中体积率由式2算出。式2中的基料的比重由作为基料形成成分的聚氨酯树脂及固化剂的比重和含有率经质量加权平均算出。这样求得的实施例1中的基料的比重为1.19。在以下的各例,液中体积率的计算也采用由上述计算求得的基料的比重。
<光扩散层的形成>
在30cm见方的玻璃板(非强化玻璃、厚3mm、可见光透射率(JIS K7361-1(1997年))91%)的表面,采用棒式涂布机(No.22)涂布涂布液A,用150℃的干燥机在大气中干燥30分钟,形成第1光扩散层。然后,采用棒式涂布机(No.22)涂布涂布液B,用150℃的干燥机在大气中干燥30分钟,层积第2光扩散层,由此在玻璃板的一面形成光扩散层,得到光扩散板。对上述光扩散板进行以下的评价。层结构和评价结果示于表1,涂布液的组成示于表2。另外,所得光扩散板的对比度良好。
还有,层中体积率通过利用SEM照片观察各层的截面求得。层厚用千分尺求得。
<评价>
正面亮度(最高增益):将形成有光扩散层的面作为光源侧,用投影机(日立制作所株式会社制:PJ-TX10-J)以一定的照度照射光扩散板。使用分光亮度计(コニカミノルタホ一ルディングス株式会社制:CS-1000A)测定与光源相反侧的面的亮度。1100以上在实用上是理想的。
扩散性(视角):在上述正面亮度的测定条件下,一边改变分光亮度计与光扩散板的角度一边测定亮度,测定亮度为正面亮度的一半时的角度(α)。
评价标准如下。○表示实用上是理想的。
○:α≥11°
△:9°≤α<11°
×:α<9°
闪烁:在上述正面亮度的测定条件下,通过肉眼观察评价闪烁。评价标准如下。
◎:观看时完全没有感觉到闪烁。
○:观看时没有感觉到闪烁。
△:产生闪烁,观看时稍有感觉。
×:闪烁剧烈,难以观看。
分辨率:在上述正面亮度的测定条件下,通过肉眼观察评价分辨率。评价标准如下。
○:分辨率高,轮廓清晰。
△:分辨率稍低,轮廓不是很清晰。
×:分辨率低,图像模糊。
(实施例2)
除了将实施例1中的涂布液A和B的涂布顺序颠倒以外,与实施例1同样操作,在玻璃板的一面形成光扩散层,得到光扩散板。对上述光扩散板进行与实施例1同样的评价。层结构和评价结果示于表1,涂布液的组成示于表2。另外,所得光扩散板的对比度良好。
(比较例1)
<涂布液的调制>
除了将涂布液A的光扩散材料的量改为表2所示的量以外,与涂布液A的调制同样,调制出涂布液C。涂布液C的液中体积率为44%,固体成分浓度为27质量%。另外,除了将涂布液B的光扩散材料的量改为表2所示的量以外,与涂布液B的调制同样,调制出涂布液D。涂布液D的液中体积率为27%,固体成分浓度为14质量%。
<光扩散层的形成>
除了将实施例1的涂布液A换成涂布液C,涂布液B换成涂布液D以外,与实施例1同样操作,形成光扩散层,得到光扩散板。对上述光扩散板进行与实施例1同样的评价。层结构和评价结果示于表1,涂布液的组成示于表2。
(比较例2)
除了将实施例1的涂布液A换成涂布液D,涂布液B换成涂布液C以外,与实施例2同样操作,形成光扩散层,得到光扩散板。对上述光扩散板进行与实施例1同样的评价。层结构和评价结果示于表1,涂布液的组成示于表2。
(比较例3)
除了将涂布液A的光扩散材料的量改为表2所示的量以外,与涂布液A的调制同样,调制出涂布液E。涂布液E的液中体积率为33%,固体成分浓度为19质量%。
在30cm见方的玻璃板(非强化玻璃、厚3mm、可见光透射率(JIS K7361-1(1997年))91%)的表面,采用棒式涂布机(No.22)涂布涂布液E,用150℃的干燥机在大气中干燥30分钟,形成光扩散层,得到光扩散板。
对上述光扩散板进行与实施例1同样的评价。层结构和评价结果示于表1,涂布液的组成示于表2。
(比较例4)
除了将比较例3中的涂布液E换成涂布液B以外,与比较例3同样操作,得到光扩散板。对上述光扩散板进行与实施例1同样的评价。层结构和评价结果示于表1,涂布液的组成示于表2。
(比较例5)
除了将涂布液B的光扩散材料的用量改为80g以外,与涂布液B的调制同样,得到涂布液F。涂布液F的液中体积率为63%。
除了将比较例3中的涂布液E换成涂布液F以外,与比较例3同样操作,得到光扩散板。对上述光扩散板进行与实施例1同样的评价。层结构和评价结果示于表1,涂布液的组成示于表2。
(比较例6)
对掺入了市售的光扩散材料的板进行与实施例1同样的评价。层结构和评价结果示于表1,涂布液的组成示于表2。
此外,各例中形成的光扩散板的可见光透射率均在90%以上。
还对实施例1、2、后述的实施例3和比较例1~5的光扩散板用CCD型亮度计评价了离散度,结果是各例的扩散都均匀。此外,各例中形成的光扩散板的耐擦伤性和耐候性等耐久性均优良。
表1
实施例1 | 实施例2 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 | 比较例5 | 比较例6 | ||
光源侧 | |||||||||
第二层 | 基料形成成分折射率n | 聚氨酯树脂1.55 | 无 | 无 | 无 | 无 | |||
光扩散材料(微粒)折射率n | MS树脂1.56 | 丙烯酸树脂1.49 | MS树脂1.56 | 丙烯酸树脂1.49 | |||||
Δn2 *1 | 0.01 | 0.06 | 001 | 006 | |||||
层中体积率%*2 | 46 | 25 | 27 | 44 | |||||
膜厚μm | 25 | ||||||||
第一层 | 基料形成成分折射率n | 聚氨酯树脂155 | 2mm掺合板*3 | ||||||
光扩散材料(微粒)折射率n | 丙烯酸树脂149 | MS树脂1.56 | 丙烯酸树脂1.49 | MS树脂156 | 丙烯酸树脂1.49 | MS树脂156 | |||
Δn1 *1 | 006 | 0.01 | 006 | 001 | 006 | 001 | |||
层中体积率%*2 | 25 | 46 | 44 | 27 | 33 | 46 | 64 | ||
膜厚μm | 25 | ||||||||
基板 | 玻璃板(板厚3mm) | ||||||||
评价 | 正面亮度cd/m2 | 1400 | 1400 | 900 | 1000 | 1500 | 2000 | *4无法评价 | 1400 |
扩散性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | ○ | ||
闪烁 | ◎ | ○ | △ | △ | △ | × | ○ | ||
分辨率 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ |
*1)Δn:基料和微粒的折射率差(绝对值)
*2)相对于层中的基料的光扩散材料的体积率
*3)光扩散材料微粒掺入型扩散板(市售商品,板厚2mm)
*4)膜斑非常严重,所有项目均无法评价
表2
(质量份组成) | 实施例1 | 实施例2 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 | 比较例5 | |
第二层 | 涂布液 | B | A | D | C | |||
聚氨酯树脂溶液*1 | 100 | |||||||
固化剂*2 | 5 | |||||||
玻璃用粘合补强剂*3 | 0.5 | |||||||
光扩散材料(微粒) | MS树脂 | 丙烯酸树脂 | MS树脂 | 丙烯酸树脂 | ||||
41 | 17.5 | 17.5 | 40 | |||||
第一层 | 涂布液 | A | B | C | D | E | B | F |
聚氨酯树脂溶液*1 | 100 | |||||||
固化剂*2 | 5 | |||||||
玻璃用粘合补强剂*3 | 0.5 | |||||||
光扩散材料(微粒) | 丙烯酸树脂 | MS树脂 | 丙烯酸树脂 | MS树脂 | 丙烯酸树脂 | MS树脂 | MS树脂 | |
17.5 | 41 | 40 | 17.5 | 25 | 41 | 80 |
表中,*1)二液固化型屏幕油墨
*2)固化剂(210固化剂)
*3)玻璃用粘合补强剂(帝国油墨制造株式会社制)
实施例3
<涂布液的调制>
除了将实施例1中的作为涂布液A的光扩散材料的丙烯酸树脂微粒17.5g换成苯乙烯树脂微粒(積水化成品工业株式会社制:SBX-4(交联聚苯乙烯的圆球状微粒)、比重1.06、平均粒径4μm、折射率1.59)14.2g以外,与实施例1同样操作,调制出涂布液A2。涂布液A2的液中体积率为24%,固体成分浓度为12质量%。这时的基料与光扩散材料的折射率差Δn为0.04。
另外,除了将实施例1中的作为涂布液B的光扩散材料的MS树脂微粒41g换成2种微粒,该2种微粒为丙烯酸树脂微粒(積水化成品工业株式会社制:MBX-8(交联PMMA的圆球状微粒)、比重1.2、平均粒径8μm、折射率1.49)14g和MS树脂微粒(積水化成品工业株式会社制:SMX-8M(PMMA/PS的圆球状微粒)、比重1.1、平均粒径8μm、折射率1.56)20g以外,与实施例1同样操作,调制出涂布液B2。这时的基料与光扩散材料的折射率差Δn通过式5算出为0.03。
通过用式4计算,涂布液B2的液中体积率按2种微粒合计为41%,固体成分浓度按2种微粒合计为24重量%。
<光扩散层的形成>
除了将实施例1中的涂布液A换成涂布液A2,涂布液B换成涂布液B2以外,与实施例1同样操作,形成光扩散层,得到光扩散板。第1光扩散层中的第1光扩散材料与第1基料的折射率差Δn1为0.04,第2光扩散层中的第2光扩散材料与第2基料的折射率差Δn1通过式1算出为0.03。
层中体积率通过利用SEM照片观察各层的截面求得,第1光扩散层为24%,第2光扩散层为41%。层厚用千分尺测定,2层均为25μm。
对该光扩散板进行与实施例1同样的评价。结果是,正面亮度:1400,视角和分辨率均为○,闪烁为◎。另外,所得光扩散板的对比度良好。
实施例1和2,折射率差及体积率在本发明的范围内,扩散性、闪烁及分辨率良好。此外,亮度也良好,与掺合板同等水平。
特别是,实施例3由于使用多种光扩散材料,因此扩散的均匀性得到进一步提高,从而扩散性、闪烁及分辨率更佳。
与此相反,比较例1~2的第2光扩散层的折射率差和体积率不在本发明的范围内,无法增加微小的扩散,闪烁恶化,不理想。而且,因为含有过多与基料的折射率差大的微粒,因此亮度低,不理想。
比较例3~5的扩散层仅由1层构成,不能满足闪烁的特性,不理想。而比较例6的掺合板的光扩散层厚达2mm,分辨率差,不理想。
产业上利用的可能性
本发明的光扩散板非常适合用作PTV用透射型屏幕的光扩散板、液晶显示板的背光源用光扩散板等。
在此,引用2005年6月6日提出申请的日本专利申请2005-165908的说明书、权利要求书、附图及摘要的全部内容作为本发明的说明书的揭示。
Claims (12)
1.光扩散板,它是包含基板和形成于基板上的光扩散层的光扩散板,其特征在于,光扩散层至少由两层构成,该两层为第1光扩散层和第2光扩散层,该第1光扩散层包含第1基料及与第1基料的折射率差Δn1为0.04≤Δn1≤0.2的第1光扩散材料,该第2光扩散层包含第2基料及与第2基料的折射率差Δn2为0.005≤Δn2<0.04的第2光扩散材料,第1光扩散层中的第1光扩散材料的体积率不足40%,第2光扩散层中的第2光扩散材料的体积率为40%以上,光扩散层的总层厚以固化后的层厚计为5~200μm。
2.光扩散板,它是包含基板和形成于基板上的光扩散层的光扩散板,其特征在于,光扩散层至少由两层构成,该两层为第1光扩散层和第2光扩散层,该第1光扩散层包含第1基料及与第1基料的折射率差Δn1为0.04≤Δn1≤0.2的第1光扩散材料,该第2光扩散层包含第2基料及与第2基料的折射率差Δn2为0.005≤Δn2<0.04的第2光扩散材料,第1光扩散材料和/或第2光扩散材料包含多种光扩散材料,第1光扩散层中的第1光扩散材料的体积率不足35%,第2光扩散层中的第2光扩散材料的体积率为35%以上,光扩散层的总层厚以固化后的层厚计为5~200μm。
3.如权利要求2所述的光扩散板,其特征在于,第2光扩散材料使用两种光扩散材料时,各光扩散材料的折射率之差为0.005~0.1。
4.如权利要求1所述的光扩散板,其特征在于,第1光扩散层中的第1光扩散材料的体积率为10%以上且不足40%,第2光扩散层中的第2光扩散材料的体积率为40%以上且60%以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的光扩散板,其特征在于,第1光扩散层的层厚为1~100μm,第2光扩散层的层厚为1~100μm。
6.如权利要求1~5中任一项所述的光扩散板,其特征在于,光扩散板的可见光透射率(JIS K7361-1(1997年))为85%以上。
7.如权利要求1~6中任一项所述的光扩散板,其特征在于,基板为玻璃板。
8.如权利要求1~7中任一项所述的光扩散板,其特征在于,第2光扩散层介以第1光扩散层形成于基板上。
9.透射型屏幕,其特征在于,包含菲涅耳透镜片及双凸透镜片和权利要求1~8中任一项所述的光扩散板,按菲涅耳透镜片、双凸透镜片、光扩散板的顺序配置,并且该光扩散板的光扩散层侧被配置在上述双凸透镜片侧。
10.背投型投影电视,其特征在于,使用了权利要求9所述的透射型屏幕。
12.光扩散板的制造方法,它是包含基板和形成于基板上的光扩散层的光扩散板的制造方法,其特征在于,在基板上涂布第1光扩散层形成用涂布液,该第1光扩散层形成用涂布液含有第1基料形成成分和与第1基料形成成分的折射率差Δn1为0.04≤Δn1≤0.2的第1光扩散材料,并且下述式2所规定的第1光扩散材料的液中体积率不足35%,在基板上涂布第2光扩散层形成用涂布液,该第2光扩散层形成用涂布液含有第2基料形成成分和与第2基料形成成分的折射率差Δn2为0.005≤Δn2<0.04的第2光扩散材料,并且下述式2所规定的第2光扩散材料的液中体积率为35%以上,第1光扩散材料和/或第2光扩散材料包含多种光扩散材料,
式2
在第1光扩散材料和/或第2光扩散材料所包含的光扩散材料的种类以光扩散材料a、光扩散材料b…表示时,式2中的A表示(涂布液中的光扩散材料a的质量含有率/光扩散材料a的比重),式2中的B表示(涂布液中的光扩散材料b的质量含有率/光扩散材料b的比重)。
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