CN112005137A - 投影屏用光学层叠体和使用该光学层叠体的投影屏 - Google Patents

投影屏用光学层叠体和使用该光学层叠体的投影屏 Download PDF

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岸敦史
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Abstract

本发明提供可实现不损害室内景观的投影屏、能够以妥当的成本制造、且可实现兼顾了优异的对比度与优异的视角特性的投影图像的投影屏用光学层叠体。本发明的实施方式的投影屏用光学层叠体具有偏振片、高雾度层和相位差层。投影屏用光学层叠体中，高雾度层的雾度为90％以上，且全光线透射率为80％以上；相位差层的面内相位差Re(550)为100nm～200nm。

Description

投影屏用光学层叠体和使用该光学层叠体的投影屏
技术领域
本发明涉及投影屏用光学层叠体和使用该光学层叠体的投影屏。
背景技术
基于投影仪的投影图像一般比基于图像显示装置所显示的图像暗，因此容易受到外部光线的影响，需要使房间变暗等投影环境的调节。当然，期望即使在明亮的环境下也可以鲜明地显示投影图像的投影仪。从这样的观点出发，研究了使用偏振光作为从投影仪出射的光且将偏振元件(偏振板)用于投影该投影仪的图像的屏的技术(例如专利文献1～5)。然而，专利文献1～3的技术存在屏变黑且室内景观受损的问题。专利文献3～5的技术使用胆甾醇液晶材料，但存在如下的问题：这样的材料非常昂贵，且制造工艺复杂导致在实用上难以允许，此外难以兼顾对比度与视角特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平05-134214号公报
专利文献2：日本特开平06-138429号公报
专利文献3：日本特开2004-198649号公报
专利文献4：日本特开2009-223012号公报
专利文献5：日本特开2017-015897号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明为了解决上述以往的课题而成，其目的在于提供可实现不损害室内景观的投影屏、能够以妥当的成本制造、且可实现兼顾了优异的对比度与优异的视角特性的投影图像的投影屏用光学层叠体。
用于解决课题的技术手段
本发明的实施方式的投影屏用光学层叠体具有偏振片、高雾度层和相位差层。该高雾度层的雾度为90％以上，且全光线透射率为80％以上；该相位差层的面内相位差Re(550)为100nm～200nm。
在1个实施方式中，上述偏振片为吸收型偏振片。在该实施方式中，上述投影屏用光学层叠体优选朝着观察侧依次具有上述高雾度层、上述吸收型偏振片和上述相位差层。在该实施方式中，上述投影屏用光学层叠体可在上述高雾度层的与上述吸收型偏振片相反一侧还具有反射层。
在1个实施方式中，上述偏振片为反射型偏振片。在该实施方式中，上述投影屏用光学层叠体优选朝着观察侧依次具有上述反射型偏振片、上述高雾度层和上述相位差层。在该实施方式中，上述投影屏用光学层叠体可在上述反射型偏振片的与上述高雾度层相反一侧还具有光吸收层。
在1个实施方式中，上述高雾度层具有基体和分散在该基体中的光扩散性微粒，在该基体与该光扩散性微粒的界面或其附近形成有折射率实质上连续变化的折射率调制区域。在1个实施方式中，上述基体包含树脂成分和超微粒子成分，上述折射率调制区域通过上述基体中的上述超微粒子成分的分散浓度的实质上的梯度而形成。
在1个实施方式中，上述投影屏用光学层叠体将光学层叠体自身用作投影屏。
根据本发明的另一方面，可提供投影屏。该投影屏在屏主体的投影面侧贴合有上述的投影屏用光学层叠体。
发明效果
根据本发明的实施方式，通过组合采用兼顾高雾度和高光线透射率的高雾度层与特定的相位差层，可以得到可实现不损害室内景观的投影屏、能够以妥当的成本制造、且可实现兼顾了优异的对比度与优异的视角特性的投影图像的投影屏用光学层叠体。
附图说明
图1为本发明的1个实施方式的投影屏用光学层叠体的示意截面图。
图2为本发明的另一个实施方式的投影屏用光学层叠体的示意截面图。
图3为本发明的又一个实施方式的投影屏用光学层叠体的示意截面图。
图4为本发明的又一个实施方式的投影屏用光学层叠体的示意截面图。
图5为本发明的又一个实施方式的投影屏用光学层叠体的示意截面图。
图6为本发明的实施方式的投影屏用光学层叠体中可使用的反射型偏振片的一例的示意立体图。
图7为用于说明实施例和比较例中的亮度测定的从上方观察亮度测定体系的示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限定于这些实施方式。
A.投影屏用光学层叠体的整体构成
本发明的实施方式的投影屏用光学层叠体具有偏振片、高雾度层和相位差层。偏振片可以是吸收型偏振片，也可以是反射型偏振片。以下说明具体的构成的代表例。
图1为本发明的1个实施方式的投影屏用光学层叠体的示意截面图；图2为本发明的另一个实施方式的投影屏用光学层叠体的示意截面图；图3为本发明的又一个实施方式的投影屏用光学层叠体的示意截面图。它们是采用了吸收型偏振片作为偏振片的实施方式。图1的投影屏用光学层叠体100朝着观察侧依次具有高雾度层20、吸收型偏振片10A和相位差层30。图2的投影屏用光学层叠体101朝着观察侧依次具有吸收型偏振片10A、高雾度层20和相位差层30。图3的投影屏用光学层叠体102朝着观察侧依次具有吸收型偏振片10A、相位差层30和高雾度层20。在任一图示例中，均在高雾度层20的与观察侧相反一侧设置有基材层40。如后所述，这是由于高雾度层20是在基材(可成为基材层40)上涂布而形成的。根据目的和投影屏的所期望的特性等，基材层40可以配置在高雾度层20的观察侧，也可以省略。例如，通过将高雾度层从高雾度层20与基材的层叠体转印到吸收型偏振片10A或相位差层30，可省略基材层40。此外，在任一图示例中，作为与观察侧相反一侧的最外层，均设置有反射层50。根据目的和投影屏的所期望的特性等，反射层50可以省略。另外，在吸收型偏振片10A的单侧或双侧，可以根据需要而设置有保护膜(未图示)。
图4为本发明的又一个实施方式的投影屏用光学层叠体的示意截面图；图5为本发明的又一个实施方式的投影屏用光学层叠体的示意截面图。它们是采用了反射型偏振片作为偏振片的实施方式。图4的投影屏用光学层叠体103朝着观察侧依次具有反射型偏振片10R、高雾度层20和相位差层30。图5的投影屏用光学层叠体104朝着观察侧依次具有反射型偏振片10R、相位差层30和高雾度层20。在任一图示例中，均与图1～图3的情况同样地，在高雾度层20的与观察侧相反一侧设置有基材层40。与图1～图3的情况同样地，基材层40可以配置在高雾度层20的观察侧，也可以省略。此外，在任一图示例中，作为与观察侧相反一侧的最外层，均设置有光吸收层60。根据目的和投影屏的所期望的特性等，光吸收层60可以省略。
本发明的实施方式中，高雾度层20的雾度为90％以上，且全光线透射率为80％以上。关于高雾度层的具体的构成，在后述的D项中进行说明。通过采用D项所述的构成，可以兼顾高的雾度和高的全光线透射率，与之伴随地可以降低偏振消除度和背散射率。因此，高雾度层20优选偏振消除度为0.20％以下，和/或背散射率为0.70％以下。通过在投影屏用光学层叠体中设置具有这样的特性的高雾度层，从而在投影屏中可得到特有的以下的优点：(1)雾度极高，因此即使使用吸收型偏振片也可以抑制屏幕变黑，其结果是可以维持室内景观良好；(2)由于高雾度因而光扩散性能高，因此可以扩大视角，其结果是也能够对应于短焦点投影仪；(3)偏振消除度低，因此即使使用反射型偏振片也可以维持高的对比度；(4)背散射率低，因此尽管为高雾度也可以防止投影图像的白浊。
本发明的实施方式中，相位差层30的面内相位差Re(550)为100nm～200nm。通过设置这样的相位差层，可对投影屏用光学层叠体赋予圆偏振功能或椭圆偏振功能。其结果是，通过使用偏振光作为从投影仪出射的光(即，通过在投影仪的出射侧设置偏振板)，即使在明亮的环境下也可以实现高对比度的投影仪投影图像。此外，通过对投影屏用光学层叠体赋予圆偏振功能或椭圆偏振功能，不需要对投影仪中设置的偏振板的偏振片的吸收轴方向与投影屏用光学层叠体的偏振片的吸收轴方向或反射轴方向进行精密的角度调节。例如，投影仪的偏振板和投影屏用光学层叠体中可以实现完全的圆偏振的情况下，这些角度调节本身变得不需要。
B.吸收型偏振片
吸收型偏振片(以下有时简称为偏振片)10A代表性地为二色性物质(例如碘)吸附取向的树脂膜。例如，形成吸收型偏振片的树脂膜可以是单层的树脂膜，也可以是两层以上的层叠体。
作为由单层的树脂膜构成的吸收型偏振片的具体例，可举出对聚乙烯醇(PVA)系膜、部分缩甲醛化PVA系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜实施了利用碘、二色性染料等二色性物质的染色处理和拉伸处理的产物、PVA的脱水处理物、聚氯乙烯的脱氯化氢处理物等多烯系取向膜等。从光学特性优异的方面出发，优选使用利用碘将PVA系膜染色并单轴拉伸而得到的偏振片。
上述基于碘的染色例如通过将PVA系膜浸渍在碘水溶液中而进行。上述单轴拉伸的拉伸倍率优选为3～7倍。拉伸可在染色处理后进行，也可以边染色边进行。另外，还可以在拉伸后进行染色。根据需要，对PVA系膜实施溶胀处理、交联处理、清洗处理、干燥处理等。例如，通过在染色前将PVA系膜浸渍在水中进行水洗，不仅可以清洗PVA系膜表面的污垢、抗粘连剂，而且可以使PVA系膜溶胀从而防止染色不均等。
作为使用层叠体所得到的吸收型偏振片的具体例，可举出使用树脂基材与层叠于该树脂基材的PVA系树脂层(PVA系树脂膜)的层叠体、或者树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA系树脂层的层叠体而得到的偏振片。使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA系树脂层的层叠体而得到的偏振片例如可通过如下方法制作：将PVA系树脂溶液涂布于树脂基材，使其干燥而在树脂基材上形成PVA系树脂层，从而得到树脂基材与PVA系树脂层的层叠体；将该层叠体拉伸并染色而将PVA系树脂层制成偏振片。在本实施方式中，拉伸代表性地包含使层叠体浸渍在硼酸水溶液中而进行拉伸。进而，根据需要，拉伸可进一步包含在硼酸水溶液中的拉伸之前将层叠体在高温(例如95℃以上)下进行空中拉伸。得到的树脂基材/偏振片的层叠体可以直接使用(即，可以将树脂基材作为偏振片的保护层)，也可以从树脂基材/偏振片的层叠体中剥离树脂基材，根据目的在该剥离面层叠任意适当的保护层从而使用。这样的偏振片的制造方法的详情例如记载在日本特开2012-73580号公报中。就该公报而言，将其全部记载作为参考援引至本说明书中。
吸收型偏振片优选在波长380nm～780nm中的任意波长显示出吸收二色性。吸收型偏振片的单体透射率优选为42.0％～46.0％，更优选为42.5％～45.0％。吸收型偏振片的偏振度优选为97.0％以上，更优选为99.0％以上，进一步优选为99.9％以上。
吸收型偏振片的厚度例如可为1μm～80μm。
C.反射型偏振片
反射型偏振片10R具有透过特定的偏振状态(偏振方向)的偏振光并反射其以外的偏振状态的光的功能。反射型偏振片可以是线偏振分离型，也可以是圆偏振分离型。以下，作为一个例子，对于线偏振分离型的反射型偏振片进行简单说明。需要说明的是，作为圆偏振分离型的反射型偏振片，例如可举出将胆甾醇液晶固定化而得的膜与λ/4板的层叠体。
图6是反射型偏振片的一例的示意立体图。反射型偏振片是使具有双折射性的层A与实质上不具有双折射性的层B交替层叠而得的多层层叠体。例如，这样的多层层叠体的层的总数可为50～1000。图示例中，A层的x轴方向的折射率nx比y轴方向的折射率ny大，B层的x轴方向的折射率nx与y轴方向的折射率ny实质上相同。因此，A层与B层的折射率差在x轴方向上大，在y轴方向上实质上为零。其结果是，x轴方向成为反射轴，y轴方向成为透射轴。A层与B层在x轴方向的折射率差优选为0.2～0.3。需要说明的是，x轴方向对应于反射型偏振片的制造方法中反射型偏振片的拉伸方向。另外，反射型偏振片可以像图示例那样包含反射层R作为最外层。
上述A层优选由通过拉伸而表现出双折射性的材料构成。作为这样的材料的代表例，可举出萘二甲酸聚酯(例如聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯及丙烯酸系树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)。优选聚萘二甲酸乙二醇酯。上述B层优选由即使进行拉伸实质上也不表现出双折射性的材料构成。作为这样的材料的代表例，可举出萘二甲酸与对苯二甲酸的共聚酯。
作为反射型偏振片，例如可使用日本特表平9-507308号公报中记载的反射型偏振片。另外，反射型偏振片可以直接使用市售品，也可以对市售品进行2次加工(例如拉伸)而使用。作为市售品，例如可举出3M公司制的商品名DBEF、3M公司制的商品名APF。
D.高雾度层
高雾度层20的雾度如上所述地为90％以上，优选为92％以上，更优选为94％以上，进一步优选为96％以上。雾度的上限理想地为100％，例如可为99.9％。如果雾度为该范围，则即使使用吸收型偏振片也可以抑制屏幕变黑，其结果是，可以维持室内景观良好。此外，可以扩大视角，其结果是，也能够对应于短焦点投影仪。
高雾度层的全光线透射率如上所述地为80％以上，优选为84％以上，更优选为86％以上，进一步优选为88％以上。全光线透射率的上限例如可为95％。本发明的实施方式所使用的高雾度层可以兼顾这样高的全光线透射率和如上所述的非常高的雾度。其结果是，可以维持室内景观良好，并且实现高对比度的投影图像。
高雾度层的偏振消除度如上所述地优选为0.20％以下，更优选为0.15％以下，进一步优选为0.10％以下。偏振消除度的下限例如可为0.01％。如果偏振消除度为这样的范围，则即使使用反射型偏振片也可以维持高对比度。
高雾度层的背散射率如上所述地优选为0.70％以下，更优选为0.50％以下，进一步优选为0.30％以下。背散射率的下限例如可为0.02％。如果背散射率为这样的范围，则尽管为高雾度也可以防止投影图像的白浊。
高雾度层的光扩散半值角优选为50°～150°(单侧25°～75°)，更优选为60°～140°(单侧30°～70°)，进一步优选为70°～120°(单侧35°～60°)。若光扩散半值角过小，则有时斜向的视角变窄。若光扩散半值角过大，则有时背散射变大。
高雾度层的厚度优选为4μm～20μm，更优选为4μm～15μm，进一步优选为4μm～11μm。如果为这样非常薄的厚度，则即使弯曲也不会破裂，其结果是能够以卷状保存光学层叠体。因此，这样的非常薄的高雾度层可极其适宜地用于贴合于通常以卷状收纳的投影屏的光学层叠体。此外，如后所述，高雾度层可通过涂敷而形成，因此生产性格外优异，且与其它的光学构件的贴合的作业效率也极高。
上述高雾度层代表性地具有基体和分散在该基体中的光扩散性微粒，在该基体与该光扩散性微粒的界面或其附近形成有折射率实质上连续变化的折射率调制区域。通过设为这样的构成，可以实现可全部满足上述那样的特性的高雾度层。优选上述基体包含树脂成分和超微粒子成分，上述折射率调制区域通过上述基体中的上述超微粒子成分的分散浓度的实质上的梯度而形成。
基体的树脂成分优选由有机化合物构成，更优选由电离射线固化型树脂构成。作为电离射线，例如可举出紫外线、可见光、红外线、电子射线。优选为紫外线，因此，树脂成分特别优选由紫外线固化型树脂构成。上述树脂成分可以在上述电离射线固化型树脂以外包含另外的树脂成分。另外的树脂成分可以是电离射线固化型树脂，可以是热固化性树脂，也可以是热塑性树脂。使用另外的树脂成分的情况下，其种类、配合量以良好地形成上述折射率调制区域的方式进行调节。树脂成分代表性地满足下述式(1)：
|nP-nA|＜|nP-nB|···(1)
式(1)中，nA表示基体的树脂成分的折射率，nB表示基体的超微粒子成分的折射率，nP表示光扩散性微粒的折射率。此外，树脂成分也可满足下述式(2)：
|nP-nA|＜|nA-nB|···(2)
树脂成分的折射率优选为1.40～1.60。
基体的超微粒子成分优选由无机化合物构成。作为优选的无机化合物，例如可举出金属氧化物、金属氟化物。作为金属氧化物的具体例，可举出氧化锆(Zirconia)、氧化铝、氧化钛、氧化硅。作为金属氟化物的具体例，可举出氟化镁、氟化钙。这些金属氧化物和金属氟化物的光的吸收少，且具有有机化合物难以表现出的折射率，因此通过超微粒子成分的重量浓度随着从与光扩散性微粒的界面远离而相对升高，可以大幅调制折射率。通过增大光扩散性微粒与基体的折射率差，即使为薄膜也可以实现强扩散，且由于形成折射率调制区域，因此防止背散射的效果也大。超微粒子成分也可满足上述式(1)和(2)。
超微粒子成分的平均1次粒径优选为1nm～100nm，更优选为1nm～50nm。超微粒子成分也可以2次凝聚，该情况下的平均粒径(凝聚体的平均粒径)优选为10nm～100nm，更优选为10nm～80nm。通过像这样使用平均粒径比光的波长小的超微粒子成分，从而不在超微粒子成分与树脂成分之间产生几何光学反射、折射、散射，可以得到光学上均匀的基体。
光扩散性微粒由与上述基体的树脂成分同系的化合物构成。例如，在构成基体的树脂成分的电离射线固化型树脂为丙烯酸酯系树脂的情况下，光扩散性微粒优选也由丙烯酸酯系树脂构成。光扩散性微粒的平均粒径优选为1.0μm～5.0μm，更优选为1.0μm～4.0μm。光扩散性微粒也可满足上述式(1)和(2)。
高雾度层20可通过包含以下工序的方法形成：将使基体的树脂成分或其前体、超微粒子成分和光扩散性微粒溶解或分散在挥发性溶剂中而得的涂敷液涂布于基材的工序；使涂布于该基材的涂敷液干燥的工序；以及根据需要使上述前体聚合的工序。作为基材的具体例，可举出三乙酰纤维素(TAC)膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚丙烯(PP)膜、尼龙膜、丙烯酸类膜、内酯改性丙烯酸类膜等。
基材与高雾度层的层叠体可以直接使用。该情况下，基材可成为投影屏用光学层叠体中的基材层40。或者，也可以将高雾度层从基材与高雾度层的层叠体转印到吸收型偏振片、反射型偏振片或相位差层。该情况下，可省略投影屏用光学层叠体中的基材层。
关于高雾度层的详情，例如作为光扩散元件或光扩散膜而记载于日本特开2012-088692号公报、日本特开2012-083741号公报、日本特开2012-083742号公报和日本特开2012-083744号公报中。将这些公报作为参考而援引至本说明书中。
E.相位差层
相位差层30的面内相位差Re(550)如上所述为100nm～200nm，优选为120nm～180nm，更优选为130nm～160nm。
相位差层优选显示出nx＞ny≥nz的折射率特性。因此，相位差层具有慢轴。吸收型偏振片10A的吸收轴或反射型偏振片10R的反射轴与相位差层30的慢轴所成的角度优选为38°～52°，更优选为42°～48°，进一步优选为约45°。需要说明的是，本说明书中提及角度时，该角度包括相对于基准方向顺时针的角度和逆时针的角度二者。另外，本说明书中，“ny＝nz”不仅包括ny与nz完全相等的情况，也包括实质上相等的情况。因此，在不损害本发明的效果的范围内，可存在ny＜nz的情况。
相位差层的Nz系数优选为0.9～2.5，更优选为0.9～1.5，进一步优选为0.9～1.3。Nz系数可通过Nz＝Rth/Re而求出。本说明书中，“Re(λ)”为23℃下利用波长λnm的光测定的面内相位差。例如，“Re(550)”为23℃下利用波长550nm的光测定的面内相位差。将层(膜)的厚度设为d(nm)时，Re(λ)通过式Re(λ)＝(nx-ny)×d求出。“Rth(λ)”为23℃下利用波长λnm的光测定的厚度方向的相位差。例如，“Rth(550)”为23℃下利用波长550nm的光测定的厚度方向的相位差。将层(膜)的厚度设为d(nm)时，Rth(λ)通过式Rth(λ)＝(nx-nz)×d求出。“nx”是面内的折射率成为最大的方向(即慢轴方向)的折射率，“ny”是在面内与慢轴正交的方向(即快轴方向)的折射率，“nz”是厚度方向的折射率。
相位差层可以显示出相位差值相应于测定光的波长而变大的逆波长色散特性，可以显示出相位差值相应于测定光的波长而变小的正的波长色散特性，也可以显示出相位差值几乎不根据测定光的波长而变化的平坦的波长色散特性。相位差层显示出逆波长色散特性的情况下，Re(450)/Re(550)优选为0.85以上且小于1.00，更优选为0.95以上且小于1.00；Re(550)/Re(650)优选为0.90以上且小于1.00，更优选为0.95以上且小于1.00。相位差层显示出正的波长色散特性或平坦的波长色散特性的情况下，Re(450)/Re(550)优选为1.00～1.15，更优选为1.00～1.07；Re(550)/Re(650)优选为1.00～1.10，更优选为1.00～1.05。
相位差层的厚度能够以可得到上述所期望的面内相位差的方式设定。相位差层的厚度优选为20μm～100μm，更优选为30μm～70μm。
相位差层能够由可实现上述特性的任意适当的树脂膜构成。作为形成相位差层的树脂，例如可举出聚芳酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚芳基醚酮、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚乙烯醇、聚富马酸酯、聚醚砜、聚砜、降冰片烯树脂、聚碳酸酯树脂、纤维素树脂和聚氨酯。这些树脂可以单独使用，也可以组合使用。相位差层可通过将由这些树脂形成的膜在相应于树脂的种类和上述所期望的特性的条件下进行拉伸而得到。
F.其他
反射层和光吸收层各自可采用本领域中公知的构成，因此省略详细的说明。
G.投影屏
上述A项～F项中记载的投影屏用光学层叠体可将光学层叠体本身用作投影屏。或者，可将该投影屏用光学层叠体贴合于投影屏主体的投影面侧。该情况下，投影屏用光学层叠体以相位差层30(例如图1、图2或图4的实施方式)或高雾度层20(例如图3或图5的实施方式)成为观察侧的方式贴合于投影屏主体的投影面侧。像这样，投影屏也可包含在本发明的实施方式中。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不受这些实施例限定。实施例中的评价方法如下所述。另外，只要没有特别说明，则实施例中的“份”和“％”为重量基准。
(1)雾度
在透明基材上形成与实施例中使用的高雾度层和比较例中使用的对应于高雾度层的层相同的层，从而制作层叠体。对于该层叠体，通过JIS K 7136中规定的方法使用日本电色公司制、商品名“NDH5000”进行测定。
(2)全光线透过率
与雾度测定同样地进行，通过JIS K 7136中规定的方法使用日本电色公司制、商品名“NDH5000”进行测定。
(3)亮度
以如图7所示的测定体系进行测定。具体而言，如下所述。使用实施例和比较例中制作的屏。使用TOP ONE公司制“epico PJ214A”作为投影仪，进行调节而以投影尺寸150mm×200mm将图像投影于屏。在屏的投影面的极角0°方向(屏的法线方向)的距离约1m的位置设置亮度计(Konica Minolta公司制“LS-150”：测定角1°、测定区域φ14.4mm)。此外，在作为出射非偏振光的光源装置的LED本底光(大光电机公司制“LZD-92288NW”)的出射部贴合圆偏振板，制作出射左圆偏振光的圆偏振光照明装置。一边用该圆偏振光照明装置照射屏幕，一边用投影仪投影包含白显示部和黑显示部的图像。用亮度计分别测定投影图像的白显示部和黑显示部的亮度(白亮度和黑亮度)。
(4)对比度
由上述亮度测定中得到的白亮度和黑亮度通过下式算出对比度。
对比度＝白亮度/黑亮度
(5)视角
上述(3)的亮度测定体系中，在屏的投影面的极角+90°～-90°的范围中每次间隔5°地测定投影图像的白亮度，以正面(极角0°)的亮度作为基准，将亮度成为50％为止的范围作为视角(半值角)。
(6)外观
对实施例和比较例中得到的贴合了光学层叠体的屏的外观通过目视进行评价。
<实施例1>
1-1.包含吸收型偏振片的偏振板
利用辊拉伸机将厚度30μm的聚乙烯醇(PVA)系树脂膜(可乐丽制，产品名“PE3000”)的长条卷以在长度方向成为5.9倍的方式沿长度方向进行单轴拉伸，同时实施溶胀、染色、交联、清洗处理，最后实施干燥处理，由此制作厚度12μm的偏振片(单体透射率45.1％)。具体而言如下所述：在溶胀处理中，一边用20℃的纯水进行处理，一边拉伸为2.2倍。接着，在染色处理中，一边在以得到的偏振片的单体透射率成为45.0％的方式调节了碘浓度的碘与碘化钾的重量比为1∶7的30℃的水溶液中进行处理，一边拉伸为1.4倍。进而，在交联处理中，采用2阶段的交联处理，在第1阶段的交联处理中，一边在40℃的溶解了硼酸和碘化钾的水溶液中进行处理，一边拉伸为1.2倍。第1阶段的交联处理的水溶液的硼酸含量设为5.0重量％，碘化钾含量设为3.0重量％。在第2阶段的交联处理中，一边在65℃的溶解了硼酸和碘化钾的水溶液中进行处理，一边拉伸为1.6倍。第2阶段的交联处理的水溶液的硼酸含量设为4.3重量％，碘化钾含量设为5.0重量％。另外，在清洗处理中，用20℃的碘化钾水溶液进行处理。清洗处理的水溶液的碘化钾含量设为2.6重量％。最后，在干燥处理中，在70℃下干燥5分钟而得到偏振片。在得到的偏振片的两侧贴合保护膜(TAC膜、厚度25μm)而得到偏振板。
1-2.高雾度层
在含有62％的作为超微粒子成分的氧化锆纳米粒子(平均1次粒径10nm，平均粒径60nm，折射率2.19)的硬涂层用树脂(JSR公司制，商品名“Opstar KZ6661”(含有MEK/MIBK))100份中，添加作为树脂成分的前体的季戊四醇三丙烯酸酯(大阪有机化学工业公司制，商品名“BISCOAT#300”，折射率1.52)的50％甲乙酮(MEK)溶液11份、光聚合引发剂(BASFJAPAN公司制，商品名“Irgacure 907”)0.5份、流平剂(DIC公司制、商品名“RS721”)0.5份和作为光扩散性微粒的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微粒(积水化成品工业公司制、商品名“XX-131AA”、平均粒径2.5μm、折射率1.49)15份。使用搅拌机(浅田铁工株式会社制，商品名“DESPA”)将该混合物搅拌30分钟而进行分散处理，制备均匀地分散有上述各成分的涂敷液。该涂敷液的固体成分浓度为55％。使用棒涂机将该涂敷液涂敷在由TAC膜(富士FILM公司制，商品名“FUJITAC”、厚度40μm)形成的基材上，在100℃下干燥1分钟后，照射累积光量300mJ的紫外线，得到基材/高雾度层的层叠体。需要说明的是，通过调节高雾度层的厚度，从而调节雾度和全光线透射率。将高雾度层的雾度和全光线透射率示于表1。
1-3.相位差层
在具备搅拌装置的反应容器中，使2，2-双(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷27.0kg和四丁基氯化铵0.8kg溶解于氢氧化钠溶液250L。对该溶液一边搅拌一边一次性加入使对苯二甲酰氯13.5kg和间苯二甲酰氯6.30kg溶于300L的甲苯而得的溶液，在室温下搅拌90分钟，制成缩聚溶液。其后，将上述缩聚溶液静置分离从而将包含聚丙烯酸酯的甲苯溶液分离。接着，将上述分离液用乙酸水清洗、进而用离子交换水清洗后，投入到甲醇中而使聚丙烯酸酯析出。将析出的聚丙烯酸酯过滤，在减压下使其干燥，由此得到白色的聚丙烯酸酯34.1kg(收率92％)。
将得到的聚丙烯酸酯在80℃下真空干燥5小时后，使用具备单轴挤出机(Isuzu化工机公司制，螺杆直径25mm，料缸设定温度：220℃)、T型模头(宽度200mm，设定温度：220℃)、冷却辊(设定温度：120～130℃)及卷取机的制膜装置，制作厚度120μm的聚丙烯酸酯树脂膜。使用实验拉伸机(Bruckner公司制，KARO IV)以拉伸温度138℃、拉伸倍率2.5倍将得到的树脂膜进行纵向单轴拉伸，得到相位差膜。得到的相位差膜的厚度为50μm，面内相位差Re(550)为147nm，Re(450)/Re(550)为0.98，Re(550)/Re(650)为0.99。
1-4.投影屏用光学层叠体和投影屏的制作
将上述得到的偏振板、基材(成为基材层)/高雾度层的层叠体、和相位差膜(成为相位差层)、以及通常的反射板贴合，得到具有图1的构成的光学层叠体。将得到的光学层叠体贴合于市售的投影屏。将该屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<实施例2>
变更高雾度层的厚度，使雾度和全光线透射率如表1所示，除此以外，与实施例1同样地进行，得到具有图1的构成的光学层叠体。将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<实施例3>
变更高雾度层的厚度，使雾度和全光线透射率如表1所示，除此以外，与实施例1同样地进行，得到具有图1的构成的光学层叠体。将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<实施例4>
变更偏振板、基材/高雾度层的层叠体和相位差膜的层叠顺序，除此以外，与实施例1同样地进行，得到具有图2的构成的光学层叠体。将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<实施例5>
变更偏振板、基材/高雾度层的层叠体和相位差膜的层叠顺序，除此以外，与实施例1同样地进行，得到具有图3的构成的光学层叠体。将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<实施例6>
代替偏振板而使用反射型偏振片(3M公司制“APF”)，并且代替反射板而使用光吸收膜(黑色氯乙烯片)，除此以外，与实施例1同样地进行，得到具有图4的构成的光学层叠体。将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<实施例7>
变更反射型偏振片、基材/高雾度层的层叠体和相位差膜的层叠顺序，除此以外，与实施例6同样地进行，得到具有图5的构成的光学层叠体。将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<比较例1>
未使用基材/高雾度层的层叠体，除此以外，与实施例1同样地进行，得到具有与图1对应的构成的光学层叠体。将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<比较例2>
代替基材/高雾度层的层叠体而使用市售的投影仪用屏膜(DIAMIC公司制“MRPS-W100A”)，除此以外，与实施例1同样地进行，得到具有与图1对应的构成的光学层叠体。将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<比较例3>
代替基材/高雾度层的层叠体而使用市售的投影仪用屏膜(1st Screen公司制“RSF-115n”)，除此以外，与实施例1同样地进行，得到具有与图1对应的构成的光学层叠体。将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<比较例4>
代替基材/高雾度层的层叠体而使用市售的投影仪用屏原料(Elite Screen公司制“Wraith Veil”)，除此以外，与实施例1同样地进行，得到具有与图1对应的构成的光学层叠体。将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<比较例5>
代替基材/高雾度层的层叠体而使用市售的投影仪用屏膜(DIAMIC公司制“MRPS-T100A”)，除此以外，与实施例1同样地进行，得到具有与图1对应的构成的光学层叠体。将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<比较例6>
代替基材/高雾度层的层叠体而使用带有光扩散粘合剂层的丙烯酸类膜，除此以外，与实施例1同样地进行，得到具有与图1对应的构成的光学层叠体。需要说明的是，带有光扩散粘合剂层的丙烯酸类膜如下进行制作。
将丙烯酸丁酯74.9份、丙烯酸苄酯20份、丙烯酸5份、丙烯酸4-羟基丁酯0.1份、作为聚合引发剂的2，2’-偶氮二异丁腈0.1份与乙酸乙酯100份一起投入(单体浓度50％)到具备搅拌翼、温度计、氮气导入管、冷却器的四口烧瓶中，一边缓慢搅拌，一边导入氮气进行氮置换，之后将烧瓶内的液温保持在55℃附近进行聚合反应8小时，制备重均分子量(Mw)204万、Mw/Mn＝3.2的丙烯酸系聚合物的溶液。对于得到的丙烯酸系聚合物溶液的固体成分100份，配合异氰酸酯交联剂(日本聚氨酯工业公司制的Coronate L，三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯的加合物)0.45份和过氧化苯甲酰(日本油脂公司制，Nyper BMT)0.1份、硅烷偶联剂(信越化学工业(株)制的KBM403)0.1份、作为光扩散性微粒的硅酮树脂微粒(MomentivePerformance Materials Japan公司制Tospearl 130，体积平均粒径3μm)9份，制备光扩散粘合剂的涂敷液(固体成分11％)。将该涂敷液涂敷于丙烯酸类膜(厚度40μm、面内相位差Re(550)＝0nm)并干燥，从而得到带有光扩散粘合剂层的丙烯酸类膜。光扩散粘合剂层以雾度成为52.7％的方式调节了厚度。
将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<比较例7>
以雾度成为73.8％的方式变更光扩散粘合剂层的厚度，除此以外，与比较例6同样的进行，得到具有与图1对应的构成的光学层叠体。将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
<比较例8>
代替基材/高雾度层的层叠体而使用市售的投影仪用屏膜(DIAMIC公司制“MRPS-W100A”)，除此以外，与实施例6同样地进行，得到具有与图4对应的构成的光学层叠体。将使用了得到的光学层叠体的屏供于上述(3)～(6)的评价。将结果示于表1。
[表1]
Figure BDA0002728746550000191
由表1可以看出，本发明的实施例的光学层叠体可以实现白亮度、对比度和视角优异的投影图像，且可以实现外观优异的屏。
产业上的可利用性
本发明的实施方式的光学层叠体即使在明亮的环境下也可以鲜明地显示基于投影仪的投影图像，且可以维持室内景观，因此用途的拓展受到期待。
附图标记说明
10A：吸收型偏振片；
10R：反射型偏振片；
20：高雾度层；
30：相位差层；
40：基材层；
50：反射层；
60：光吸收层；
100：投影屏用光学层叠体；
101：投影屏用光学层叠体；
102：投影屏用光学层叠体；
103：投影屏用光学层叠体；
104：投影屏用光学层叠体。

Claims (11)

1.一种投影屏用光学层叠体，其具有偏振片、高雾度层和相位差层，
该高雾度层的雾度为90％以上，且全光线透射率为80％以上，
该相位差层的面内相位差Re(550)为100nm～200nm。
2.根据权利要求1所述的投影屏用光学层叠体，其中，所述偏振片为吸收型偏振片。
3.根据权利要求2所述的投影屏用光学层叠体，其中，朝着观察侧依次具有所述高雾度层、所述吸收型偏振片和所述相位差层。
4.根据权利要求3所述的投影屏用光学层叠体，其中，在所述高雾度层的与所述吸收型偏振片相反一侧还具有反射层。
5.根据权利要求1所述的投影屏用光学层叠体，其中，所述偏振片为反射型偏振片。
6.根据权利要求5所述的投影屏用光学层叠体，其中，朝着观察侧依次具有所述反射型偏振片、所述高雾度层和所述相位差层。
7.根据权利要求6所述的投影屏用光学层叠体，其中，在所述反射型偏振片的与所述高雾度层相反一侧还具有光吸收层。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的投影屏用光学层叠体，其中，所述高雾度层具有基体和分散在该基体中的光扩散性微粒，在该基体与该光扩散性微粒的界面或其附近形成有折射率实质上连续变化的折射率调制区域。
9.根据权利要求8所述的投影屏用光学层叠体，其中，所述基体包含树脂成分和超微粒子成分，所述折射率调制区域通过所述基体中的所述超微粒子成分的分散浓度的实质上的梯度而形成。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的投影屏用光学层叠体，其用作投影屏。
11.一种投影屏，其在屏主体的投影面侧贴合有权利要求1至9中任一项所述的投影屏用光学层叠体。
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