JP2001311806A

JP2001311806A - 光拡散性シート、その製造方法および透過型スクリーン

Info

Publication number: JP2001311806A
Application number: JP2000128301A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Murayama; 義明村山; Makoto Matsumoto; 誠松本
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2001-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】異方拡散性に優れた光拡散シート、モアレ現
象の発現がなく、十分に広い異方拡散性を有する透過型
スクリ−ンを提供する。【解決手段】シリコーン系ゴム球状粒子の表面に樹脂
層が形成され、略回転楕円形状を有する体積平均粒子径
１〜８μｍの被覆拡散粒子が、略一軸方向に揃った状態
で前記シリコーン系ゴム球状粒子の屈折率と屈折率差が
０．０６以上である屈折率を有する透光性樹脂中に０．
０１〜１００ｇ／ｍ^２の濃度で含有されている光拡散性
シートおよびこれを用いた透過型スクリーン。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明用カバー、グ
レージング、導光板、看板等や、プロジェクションテレ
ビやマイクロフィルムリーダーなどのスクリーンとして
好適に使用される光拡散性シートおよびこれを拡散層と
して使用した透過型スクリーンに関する。さらに詳しく
は、拡散粒子の透光性樹脂への分散性に優れるととも
に、光透過性および光拡散性に優れた光拡散シートおよ
びその製造方法、並びに、モアレ現象の発生がなく、十
分に広い異方拡散性を有する透過型スクリーンに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光拡散性シートとしては、メタク
リル樹脂やポリカーボネート樹脂等に無機系や有機系の
光拡散材を分散含有されたシートが一般的に使用されて
おり、照明器具のカバー、看板、導光板、グレージン
グ、プロジェクションテレビ用のスクリーン等に広く使
用されている。

【０００３】光拡散材としては、光拡散性シートや透過
型スクリーンの光拡散性が高く、かつ全光線透過率の高
い光利用効率に優れること、色温度が適性であること、
さらにランプイメージ、ＣＲＴ、液晶プロジェクターな
どの光源イメージが透けて観察されるシースルー、部分
的に帯状の明るい部分が観察されるホットバンドなどの
ないことが要求されている。

【０００４】このような光拡散材としては、例えば、特
開昭６０−４６５０３号公報に記載のようなシリカ、白
雲母、アルミナ、炭酸カルシウムおよびガラスビーズな
どの無機系光拡散材や、特開昭６１−４７６２号公報に
記載ののようなアクリル系樹脂、スチレン系樹脂などか
らなる樹脂ビーズ等が使用されている。

【０００５】また、光透過性と光拡散性とのバランスを
とることを目的として、特開平１−１７２８０１号公報
に記載のような透明性樹脂に０．３〜１０μｍのポリシ
ロキサン結合をなす固体状の球状シリコーン樹脂からな
る光拡散材を分散させた光拡散板、特開平２−１９４０
５８号公報に記載のような透明合成樹脂に１〜６μｍの
シリコーン樹脂微粒子と無機透明粉末を分散させた光拡
散性合成樹脂、特開平３−２０７７４３号公報に記載の
ようなメタクリル樹脂と０．５〜２０μｍのポリメチル
シルセスキオキサンからなる樹脂成形体、特開平５−３
９４０１号公報に記載のようなメタクリル樹脂とフェニ
ル基を有する球状のシリコーン樹脂からなる光拡散性樹
脂組成物、特開平６−１０７８８１号公報に記載のよう
なメタクリル樹脂とメタクリル樹脂架橋重合体微粒子と
１〜２０μｍのシリコーン微粒子からなる光拡散性樹
脂、特開平６−１９２５５６号公報に記載のようなポリ
カーボネート樹脂とポリメチルシルセスオキサンからな
る光拡散性樹脂組成物、特開平７−２０７１０１号公報
に記載のようなメチルメタクリレートを主体とした重合
体に液状のポリシロキサンを分散した光拡散性樹脂組成
物、特開平１０−８７９４１号公報に記載のようなアク
リル系樹脂とシリコーンゴム粉末からなる光拡散性樹脂
組成物等のように、シリコーン系の光拡散材を使用した
光拡散性シートや組成物が種々提案されている。

【０００６】しかし、特開昭６０−４６５０３号公報に
記載のようなガラスビーズ等の無機系光拡散材や、特開
平１−１７２８０１号公報等に記載のような硬度の高い
シリコーン樹脂からなる光拡散材を含有した光拡散性シ
ートにおいては、基材となる透明性樹脂の強度が低下す
るという問題点があった。特に、高い解像度が要求され
る透過型スクリーンの光拡散層として使用する場合に
は、その厚みがおよそ１．５ｍｍ以下と薄く、光拡散層
の厚みが薄くなればなるほど広い視野角を得るためには
光拡散材の添加量を増加させる必要があるが、このよう
な光拡散層は、その厚みが薄く多量の光拡散材を含有し
ているために、その製造が非常に困難であるとともに、
運搬時、組立時の取扱い性に劣るとともに、設置後にお
いても外部からの衝撃などによって割れなどが発生し易
いという問題点を有している。

【０００７】さらに、特開平１０−８７４９４１号公報
等に記載のようなゴム質のシリコーン系光拡散材を使用
することにより、光拡散シートの衝撃強度の低下や外観
不良の発生はある程度抑制されるものの、このようなゴ
ム状の光拡散材を使用する場合にはゴム状粒子の凝集が
著しく、基材樹脂への分散性に劣るという問題を有して
いた。

【０００８】一方、背面投写型プロジェクションテレビ
においては、投写された画像を観察側の広い角度範囲で
明るく観察することが要求されており、特に水平方向に
広く拡散し、垂直方向にはそれより狭い範囲ではあるが
適度に拡散するようにした視野範囲に異方性のある透過
型スクリーンが用いられている。

【０００９】このような透過型スクリーンとしては、シ
ートの片面または両面に垂直方向に延びたレンチキュラ
ーレンズを並設するとともに、シート中に更に光拡散材
を含有させ、レンチキュラーレンズにより光を水平方向
には広く拡散し、光拡散材により垂直方向にもある程度
光拡散させるようにしたレンチキュラーレンズシートが
一般的に用いられている。

【００１０】近年、透過型スクリーンと組み合わせて用
いられる投写像源としては、ＣＲＴに代わって、ＬＣＤ
やＤＭＤといったマトリックス状の画素構造を用いて表
示を行うデバイスを用いたプロジェクターが普及してき
ている。このようなプロジェクターは、その構造上、Ｃ
ＲＴプロジェクターのように地磁気の影響を受けること
がなく、静止画を観察することの多いパソコンなどのコ
ンピューターの表示装置のための画像光源としては極め
て好ましい。

【００１１】このようなＬＣＤやＤＭＤをプロジェクタ
ーとして用いる透過型スクリーンにおいては、比較的近
接した位置から観察するパソコンモニターのような１４
〜４０インチ程度の比較的小さい面積のものにも使用さ
れるため、投写画素とレンチキュラーレンズとの周期的
構造どうしの干渉によって発生するモアレ現象を解消す
ることが要求される。

【００１２】このようなモアレ現象に関して、特にＬＣ
ＤやＤＭＤを用いたプロジェクター用のスクリーンに限
らず、背面投写型プロジェクションテレビなどで使用さ
れている透過型スクリーンとして、特開昭６２−２３６
２８６号公報、特開平３−１６８６３０号公報、特公平
７−１１７８１８号公報では、投写画素とレンチキュラ
ーレンズとのピッチ比を最適化させることでモアレ現象
を解消する方法が提案されており、特開平２−１２３３
４２号公報、特開平２−２１２８８０号公報では、投写
画素に対してレンチキュラーレンズを傾斜させることに
よってモアレ現象を解消させることが提案されている。

【００１３】しかしながら、レンチキュラーレンズの周
期的構造と投写画素ピッチとによって発生するモアレ現
象は、両者のピッチを最適化することによってある程度
は解消させることができるものの、ＸＧＡクラスやＳＸ
ＧＡクラス以上の高画素数の場合や１４〜４０インチ程
度の比較的小さい画面に投影する場合には、透過型スク
リーンに投写された画像を構成する画素のピッチが非常
に小さくなるため、モアレ現象を解消させるためにはレ
ンチキュラーレンズのピッチを０．１ｍｍ以下程度に非
常に細かくすることが必要となる。しかし、このように
細かいレンチキュラーレンズを形成するためには、レン
ズ金型の製造が極めて困難となったり、金型の寿命が短
くなったり、レンズ形状を精確に転写することができな
いなどの問題点を有している。

【００１４】そこで、このようなレンチキュラーレンズ
を形成せずに、前述したような光拡散材を分散させた拡
散シートを用いた透過型スクリーンも提案されている
が、上記のようなモアレ現象の発生は抑止できるもの
の、前述のような光拡散性シートと同様の問題点を有し
ているとともに、光拡散材として球状のものを使用して
いるために十分に広い視野角を確保することは困難であ
った。

【００１５】このような問題点を解決する目的で、特開
昭５９−１７６７３４号公報や米国特許４９８３０１６
号公報には、繊維状あるいは棒状の光拡散材を透光性樹
脂中に略同一方向に配列させ、レンチキュラーレンズと
同様の異方拡散性を付与することが提案されている。し
かし、このように繊維状あるいは棒状の光拡散材を透光
性樹脂中に分散させたものでは、光拡散材の配列方向を
一方向に揃えることは困難であり、ある程度の異方拡散
性は付与できるものの、十分な異方拡散性を付与するこ
とはできなかった。また、特開平２−１９９４４４号公
報には透明シリコーン樹脂粒子を含有したシートを延伸
によって粒子を棒状に変形させ略同一方向に配列させる
ことが提案されているが、前述したようにシリコーン樹
脂粒子の凝集により異方拡散性などの所望の光学特性を
付与することができず、実用化のレベルには至っていな
いものであった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、拡
散粒子の透光性樹脂への分散性に優れ、異方拡散性に優
れた光拡散シートを提供するとともに、液晶プロジェク
ターなどと組み合わせて使用される透過型スクリーンに
おいて、モアレ現象の発現がなく、十分に広い異方拡散
性を有する透過型スクリ−ンを提供することを目的とす
るものである。

【００１７】

【課題を解決させるための手段】本発明者等は、このよ
うな状況に鑑み、光拡散性シートとして特定の光拡散材
を特定量含有させることによって、拡散粒子の分散性、
光拡散性シートの光拡散性を向上させることができると
ともに、透過型スクリーンの光拡散層として使用した場
合にも、十分に広い異方拡散性を確保できることを見出
し、本発明に到達したものである。

【００１８】すなわち、本発明の光拡散性シートは、シ
リコーン系ゴム球状粒子の表面に樹脂層が形成され、略
回転楕円形状を有する被覆拡散粒子が、略一軸方向に揃
った状態で前記シリコーン系ゴム球状粒子の屈折率と屈
折率差が０．０６以上である屈折率を有する透光性樹脂
中に０．０１〜１００ｇ／ｍ^２の濃度で含有されている
ことを特徴とするものである。また、本発明の透過型ス
クリーンは、上記のような光拡散性シートを光拡散層と
して用いたことを特徴とするものである。さらに、本発
明の光拡散シートの製造方法は、シリコーン系ゴム球状
粒子の表面に樹脂層が形成さた体積平均粒径１〜８μｍ
の球状拡散粒子を、前記シリコーン系ゴム球状粒子の屈
折率と屈折率差が０．０６以上である屈折率を有する透
光性樹脂中に含有するプラスチックシートを、透光性樹
脂のガラス転移温度以上で、透光性樹脂の弾性率が球状
拡散粒子の弾性率より大きい温度領域で少なくとも一軸
方向に延伸することを特徴とするものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照にしながら、本
発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の光拡散
性シート１を示したもので、図２は本発明の光拡散シー
ト１中に含有される被覆拡散粒子２を示したものであ
る。図中、３は光拡散性シート１の基材を構成する透光
性樹脂であり、４は被覆拡散粒子２を構成するシリコー
ン系ゴム球状粒子４、５はシリコーン系ゴム球状粒子４
の表面に形成された樹脂層である。

【００２０】本発明において、使用される球状被覆粒子
２としては、シリコーン系ゴム球状粒子４の表面が樹脂
層５で被覆されたコア−シェル構造であり、樹脂層５と
してポリオルガノシルセスキオキサン樹脂からなるもの
が好ましい。また、シリコーン系ゴム球状粒子４と樹脂
層５の体積比率は、シリコーン系ゴム球状粒子４の特性
を充分発揮させるため、シリコーン系ゴム球状粒子４の
体積比が５０％以上となるようにすることが好ましい。

【００２１】球状被覆粒子２のコアを構成するシリコー
ン系ゴム球状粒子４は、光拡散性シート１としての衝撃
強度をより向上させるのため、その硬さがＪＩＳＡ硬
さで６０未満であることが好ましい。本発明において
は、シリコーン系ゴム球状粒子４の硬さが６０未満と比
較的柔軟なものであっても、ポリオルガノシルセスキオ
キサン樹脂からなる樹脂層５がその表面に形成されてい
るため、透光性樹脂への分散性に優れた球状被覆粒子２
が得られる。

【００２２】本発明で使用されるシリコーン系ゴム球状
粒子は分子構造式中に一般式（４）で示される線状オル
ガノポリシロキサンブロックを有するゴム弾性をもつ球
状のシリコーン硬化物からなるものなどが挙げられる。

【００２３】

【化１】なお、上記一般式（４）において、Ｒ^１はメチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基、フェ
ニル基、トリル基などのアリール基、ビニル基、アリル
基などのアルケニル基、β−フェニルエチル基、β−フ
ェニルプロピル基などのアラルキル基、クロロメチル
基、３，３，３−トリフルオロプロピル基などの１価ハ
ロゲン化炭化水素基、さらにはエポキシ基、アミノ基、
メルカプト基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基など
の反応性基含有の有機基から選択される１種または２種
以上の炭素数１〜２０の１価の有機基から選択される基
で、その90モル％以上がメチル基であることが好ましい
ものであり、ａは５未満では線状オルガノポリシロキサ
ンの特徴が十分に出ないため、内部応力低下および潤滑
性向上の効果が十分に得られなくなるし、ａの最大値は
特に定めるものではないが、実際に５０００より大きい
とシリコーン系ゴム微粒子の製造が困難となるために、
ａは５〜５０００、好ましくは１０〜１０００の数であ
る。

【００２４】このシリコーン系ゴム球状粒子４の表面に
被覆される樹脂層としては、次の一般式（５）で示され
るポリオルガノシルセスキオキサン樹脂などが挙げられ
る。

【００２５】

【化２】なお、上記一般式（５）において、この式中のＲ^２がメ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキ
ル基、フェニル、トリル基などのアリール基、ビニル
基、アリル基などのアルケニル基、β−フェニルエチル
基、β−フェニルプロピル基のようなアラルキル基、ク
ロロメチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基な
どの１価ハロゲン化炭化水素基、さらにはエポキシ基、
アミノ基、メルカプト基、アクリロキシ基、メタクリロ
キシ基などの反応性基を有する有機基から選択される１
種または２種以上からなる炭素数１〜２０より成る１価
の有機基であるオルガノシルセスキオキサン単位を構成
単位とする樹脂状の重合物である。なお、このＲ^２はそ
の５０モル％以上がメチル基であることが好ましいが、
他の基が含有されていると、本発明のシリコーン微粒子
の基材との相溶性、潤滑特性などがさらに改良されるこ
とが期待され、また上記したＲ^２ＳｉＯ_Ｓ／２単位の他
にその被覆性を損なわない範囲で少量のＲ^２ _２ＳｉＯ
_２／２単位、Ｒ^２ _３ＳｉＯ_１／２単位、ＳｉＯ_２単位が
含有されていてもよい。このような球状被覆粒子２は、
例えば特開平７−１９６８１５号公報に記載されている
ような方法によって製造することができる。

【００２６】本発明において、球状被覆粒子２の体積平
均粒子径は１〜８μｍであることが好ましく、より好ま
しくは１．５〜７μｍ、さらに好ましくは２〜６μｍの
範囲である。これは、球状被覆粒子２の体積平均粒子径
が１μｍより小さい場合には、散乱により透過光が黄色
く着色したりシースルーが発生しやすくなり、逆に８μ
ｍより大きい場合には光拡散性が低下するとともに、所
要の光拡散性を得ようとすると必要な添加量が多くなり
過ぎて光拡散性シート１の製造が困難になったり、衝撃
強度が低下したりするためである。

【００２７】光拡散性シート１においては、球状被覆粒
子２を構成するシリコーン系ゴム球状粒子４と透光性樹
脂３との屈折率差Δｎが０．０６以上であり、好ましく
は０．０６５以上である。これは、屈折率差Δｎが０．
０６より小さい場合には、光拡散性の低下により視野角
が狭くなり、所要の光拡散性を得ようとすると必要な添
加量が多くなり過ぎて、全光線透過率が低下したり、光
拡散性シート１の製造が困難になったり、衝撃強度が低
下したりするためである。

【００２８】球状被覆粒子２は、透光性樹脂３中に０．
０１〜１００ｇ／ｍ^２の範囲の含有量で分散される。こ
の球状被覆粒子２の含有量は、目的とする光拡散性を発
現させるためにこの範囲内で適宜添加量は決定される
が、含有量が０．０１ｇ／ｍ^２未満であると、光拡散性
が弱くなり十分な拡散性を得ることができなくなる傾向
にあり、逆に１００ｇ／ｍ^２超えると、光拡散性が強く
なり過ぎて、全光線透過率が低下したり、光拡散性シー
ト１の製造が困難になったり、衝撃強度が低下したりす
るためである。

【００２９】また、本発明においては、光拡散性シート
１のコントラストを向上させる目的で、球状被覆粒子２
とともに、透光性樹脂３中にカーボンブラックやネオジ
ウム化合物等のような顔料や染料等の光吸収剤を適宜選
択して添加することができる。使用する光吸収剤の光吸
収特性は特に限定されないが、目的に応じて波長別選択
吸収性を持たせてもよい。

【００３０】本発明に使用される透光性樹脂３として
は、透明性の樹脂であれば特に限定されるものではない
が、例えば、メタクリル系樹脂、スチレン系樹脂、メタ
クリレートとスチレンとの共重合体（ＭＳ樹脂）、ポリ
カーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂等が挙げられる。中
でも高い透明性を有するメタクリル系樹脂が好ましい。
また、高い衝撃強度が要求される用途に使用する場合に
は、耐衝撃性メタクリル系樹脂も好ましく用いることが
できる。本発明においては、光拡散性シート１の厚みは
特に限定されないが、透過型スクリーンのように高い解
像度を要求される用途に使用する場合は、３ｍｍ以下と
することが好ましい。

【００３１】次に、本発明の光拡散性シート１の製造方
法について説明する。図３に、本発明の光拡散性シート
１の製造工程の一例を示した。まず、所定の配合割合で
球状被覆粒子２、透光性樹脂３および必要に応じて各種
添加剤を混合した原料をホッパー１３から押出機１４に
供給し、押出機１４内でスクリュー１５によって加熱混
練されながらダイス１６へ供給される。次いで、樹脂シ
ートとしてダイス１６から吐出されニップロールＲ１と
Ｒ２によってニップされ所定の厚さとされた後、ロール
Ｒ３から補助ロール１７を経て引取ロール１８によって
引取られ光拡散性シート１が製造される。

【００３２】ここで、ロールＲ３の回転速度をニップロ
ールＲ１およびＲ２よりも速くすることによって、ダイ
ス１６から吐出された樹脂シートの延伸を行う。ニップ
ロールＲ１、Ｒ２とロールＲ３の回転速度差は、ダイス
１６から吐出される樹脂シートの粘度、目的とする光拡
散性シート１の厚さ等に応じて所望の延伸倍率となるよ
うに適宜設定される。この延伸倍率は１．２〜７倍とす
ることが好ましく、より好ましくは１．５〜５倍の範囲
である。また、延伸時の樹脂温度は、透光性樹脂３の種
類に応じて設定されるが、球状被覆粒子２の弾性率より
も透光性樹脂３の弾性率が高くなるような温度領域に設
定され、例えば、１１０〜１９０℃程度の範囲とするこ
とが好ましく、より好ましくは１２０〜１７０℃の範囲
である。このような温度領域で球状被覆粒子２を含有し
た樹脂シートを延伸することによって、球状被覆粒子２
が透光性樹脂３の延伸変形に追随してラクビーボール状
の一軸回転楕円形状に変形される。なお、本発明におい
ては、延伸を容易に行うためにニップロールＲ１、Ｒ２
とロールＲ３との間に補助加熱ゾーンあるいは冷却ゾー
ンを設けてもよい。

【００３３】本発明においては、光拡散性シート１は、
幅方向（ＴＤ方向）に一軸延伸してもよいし、必要に応
じて２軸延伸を行ってもよい。また、キャスト法等によ
って無延伸シートを製造した後に、一軸または二軸延伸
を行って球状被覆粒子２を変形させてもよい。

【００３４】本発明の光拡散性シート１は、上記のよう
な製造方法によって、図１に示したように略回転楕円形
状の被覆拡散粒子２が略一軸方向に揃った状態で均一に
分散されている。この被覆拡散粒子２は、その長軸の長
さが１．５〜２０μｍ、短軸の長さが０．５〜１０μｍ
であることが十分な異方拡散性を付与する観点から好ま
しい。より好ましくは、その長軸の長さが３〜１５μ
ｍ、短軸の長さが１〜７μｍの範囲である。なお、略一
軸方向に揃った状態で被覆拡散粒子２が分散されている
とは、略回転楕円形状の被覆拡散粒子２の長軸が略同じ
方向に揃って分散されていることをいう。

【００３５】また、被覆拡散粒子２は、その長軸方向断
面における長軸の長さ（Ｌ１）と短軸の長さ（Ｌ２）と
の比（Ｌ１／Ｌ２）が１．２〜３の範囲であることが好
ましく、さらに好ましくは２〜２．５の範囲である。こ
れは、Ｌ１／Ｌ２が１．２未満であると十分な異方拡散
性を付与することができない傾向にあり、逆に３を超え
ると非常に高い延伸倍率での延伸が必要となり光拡散性
シート１の製造が困難となる傾向にあるためである。

【００３６】また、被覆拡散粒子２の短軸方向の断面形
状は、その長軸の長さ（Ｌ３）と短軸の長さ（Ｌ４）と
の比（Ｌ３／Ｌ４）が１．１以下であることが好まし
く、より好ましくは１．０５以下の範囲である。これ
は、Ｌ３／Ｌ４が１．１を超えると、被覆拡散粒子２の
扁平化によって十分な異方拡散性を付与することができ
ない傾向にあるためである。

【００３７】本発明の拡散シート１は、上記のような略
回転楕円形状の被覆拡散粒子２が略一軸方向に揃った状
態で均一に分散されているため、水平方向の拡散半値幅
（αＨ）と垂直方向の拡散半値幅（αＶ）の差（αＨ−
αＶ）が１０度以上となり、この光拡散性シート１をプ
ロジェクションテレビの透過型スクリーンの光拡散層と
して使用した場合に、レンチキュラーレンズを使用する
ことなく十分な異方拡散性が得られる。なお、αＨ−α
Ｖは１２度以上であることがより好ましい。また、αＨ
−αＶが大きくなりすぎると透過型スクリーンとしての
ゲインが低下する傾向にあり２０度以下の範囲とするこ
とが好ましい。

【００３８】本発明の光拡散性シート１は、その少なく
とも一方の表面にレンチキュラレンズ、フレネルレン
ズ、プリズムなどのレンズを形成してレンズシートとす
ることもできる。このように、光拡散性シート１の少な
くとも一方の表面にレンズ形状を付与することによっ
て、光拡散性シート１に分散されている被覆拡散粒子２
では得られない配光特性を光拡散性シート１に付与する
ことができたり、被覆拡散粒子２による光拡散特性を部
分的にあるいは全体的に補強することができる。付与さ
れるレンズ形状としてはレンチキュラーレンズ、サーキ
ュラーフレネルレンズ、リニアフレネルレンズ、プリズ
ムなどが好適な例として挙げられるが、これに限定され
るものではなく他の種々のレンズ形状を付与してもよ
い。また、一方の表面にレンチキュラーレンズ、他方の
表面にフレネルレンズを形成するなど、目的に応じて種
々のレンズを組み合わせることもできる。このようなレ
ンズ形状の付与は、プレス成形や紫外線などの活性エネ
ルギー線硬化性組成物を用いた光硬化による賦型など公
知の技術を用いて行なうことができる。

【００３９】上記のように光拡散シート１の表面にレン
ズを形成してレンズシートとする場合、光拡散性シート
１の方向はレンズシート付与する異方拡散性により適宜
決定される。例えば、光拡散性シート１にフレネルレン
ズを形成してフレネルレンズシートとし、光拡散性シー
ト１によってレンチキュラーレンズと同様の水平方向の
拡散性が大きい異方拡散性を付与しようとする場合に
は、略回転楕円形状の被覆拡散粒子２の配向方向（略一
軸方向に揃った被覆拡散粒子２の長軸の方向）が垂直方
向となるように配置すればよい。また、光拡散性シート
１にレンチキュラーレンズを形成してレンチキュラーレ
ンズシートとし、光拡散性シート１によって垂直方向の
拡散性を付与しようとする場合には、略回転楕円形状の
被覆拡散粒子２の配向方向（略一軸方向に揃った被覆拡
散粒子２の長軸の方向）が水平方向となるように配置す
ればよい。

【００４０】次に、前述のような光拡散性シート１を光
拡散層として使用した本発明の透過型スクリーンについ
て、図４〜６を参照して説明する。なお、図４〜６に示
した実施形態では、略回転楕円形状の被覆拡散粒子２の
配向方向（略一軸方向に揃った被覆拡散粒子２の長軸の
方向）が垂直方向となるように光拡散性シート１を配置
し、レンチキュラーレンズと同様の水平方向の拡散性が
大きい異方拡散性を付与するものである。

【００４１】図４は、光拡散性シート１が最も光源側に
光拡散層１として配置され、順次観察側に向けて偏光フ
ィルム７、透光性プラスチックシート８、反射防止層９
が積層一体化されて構成された透過型スクリーン１０で
ある。光拡散性シート１、偏光フィルム７、透光性プラ
スチックシート８、反射防止層９は、透明な接着層６を
介して積層一体化されている。このような構成による透
過型スクリーン１０は、観察側表面に反射防止層９を形
成することにより外光の写り込みを軽減し観察しやすい
画像を得ることができる。

【００４２】図５は、予め透光性プラスチックシート８
と光拡散性シート（光拡散層）１が積層一体化されてお
り、この一体化されたシートの光拡散層１側を光源側に
配置し、順次観察側に向けて偏光フィルム７、反射防止
層９が積層されて構成された透過型スクリーン１１であ
る。透光性プラスチックシート８と光拡散性シート１の
積層一体化は、加熱プレス成形、共押出し法、透明な接
着層を用いた接着などの公知の方法を用いて行うことが
できる。透光性プラスチックシート８、偏光フィルム
７、反射防止層９は、透明な接着層６を介して積層一体
化されている。

【００４３】このような構成による透過型スクリーン１
０、１１は、偏光フィルム７により外光が約１／２にカ
ットされコントラストの高い画像を得ることができると
ともに、反射防止層９により外光の写り込みを軽減し観
察しやすい画像を得ることができる。また、偏光フィル
ム７よりも光源側に光拡散性層１を配置することによっ
ても、画像のコントラストが高めるられている。従っ
て、透過型スクリーン１０、１１の構成に代えて、光拡
散層１を透光性プラスチックシート８の偏光フィルム７
側に配置することもできる。使用される偏光フィルム７
は、市販されているヨウ素系、染料系などの通常の偏光
フィルムが使用可能であるが、画像のコントラストをよ
り高めるためには、偏光度が９６％以上である偏光フィ
ルムを使用することが好まし。また、偏光フィルム７の
透過偏光軸は、液晶プロジェクターのように光源からの
投写光が偏光光の場合には、投写光の偏光軸の方向と一
致する方向で使用することが好ましい。このように偏光
フィルム７を設置することによって、表示性能を損なう
ことなく外光の影響によるコントラストの低下を効果的
に防止することができる。

【００４４】反射防止層９は、偏光フィルム７の表面に
無機薄膜のドライコーティング、有機薄膜のウエットコ
ーティングを施したり、トリアセチルセルロースフィル
ムやポリエチレンテレフタレートフィルムなどの透明フ
ィルムに予め反射防止膜が形成された反射防止フィルム
を透明な接着層６を介して接着することによって形成す
ることができる。本発明においては、反射防止膜に代え
て防眩機能を有する被覆層を形成することによっても同
等の機能を果たすことができる。このように反射防止層
９を形成した場合、透過型スクリーンとしての正反射率
が３％以下であることが好ましく、さらに好ましくは
２．５％以下である。また、このような反射防止層９に
代えて、あるいは併用して耐擦傷性を付与するハードコ
ート層や帯電防止機能を付与する帯電防止層を形成する
こともできる。

【００４５】透光性プラスチックシート８は、透過型ス
クリーンの機械的強度を高めて取扱を容易にするととも
に、その信頼性を高めるために使用されるものであり、
光拡散性シート１を構成する透光性樹脂３と同様の樹脂
からなるシートを使用することができる。なお、この透
光性プラスチックシート８に光拡散シート１を積層一体
化する場合には、一体化したシートの反りや剥離などの
発生を防止するためには、透光性プラスチックシート８
を構成する樹脂と透光性樹脂３とを同一にすることが好
ましい。また、画像のコントラストを高めるために、透
光性プラスチックシート８中に光吸収剤などを添加し、
透光性プラスチックシート８に光吸収性を付与すること
もできる。この場合、各波長別の光吸収特性は、フラッ
ト状（ＮＤフィルター様）の吸収特性でも良いし、また
は、映像源からの投写光の波長以外の波長を選択的に吸
収するような、選択的吸収剤を使用してもよい。

【００４６】各層を積層一体化するために使用される透
明な接着層６は被着体双方に密着性があって、無色もし
くは有色透明であれば、特に限定されるものではなく、
例えば、感圧型接着剤、水系接着剤、ＵＶ型接着剤など
を使用することができる。

【００４７】図６は、図４あるいは図５に示した透過型
スクリーン１０、１１から偏光フィルム７を除いた構成
からなる透過型スクリーン１２を示したものである。こ
の透過型スクリーン１２においては、透光性プラスチッ
クシート８中にコントラストを高めるための光吸収剤を
添加したものが使用される。この場合、各波長別の光吸
収特性は、フラット状（ＮＤフィルター様）の吸収特性
でもよいし、映像源からの投写光の波長以外の波長を選
択的に吸収するような、選択的吸収剤を使用してもよ
い。使用されれる透光性プラスチックシート８として
は、その全光線透過率が４０〜７０％の範囲であること
が好ましく、さらに好ましくは４５〜６５％の範囲であ
る。これは、全光線透過率が７０％を超える場合には、
画像のコントラストが低下する傾向にあり、逆に４５％
未満の場合にはスクリーンゲインが低下して、画像が暗
くなる傾向にあるためである。

【００４８】なお、本発明の透過型スクリーンにおいて
は、光源側の表面あるは観察側の表面にリニアフレネル
レンズやサーキュラーフレネルレンズを形成したり、フ
レネルレンズシートを配置することによって、水平方向
における集光特性を付与することができ、斜め方向から
映像を観察した場合でも画面全体の輝度分布を均一化さ
せることもできる。

【００４９】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。なお、以下の実施例および比較例で得られた透過
型スクリーンの評価方法は次の通りとした。

【００５０】全光線透過率（Ｔｔ）及びヘーズ(Ｈａｚ
ｅ) 村上色彩技術研究所社製ヘーズメーターＨＲ−１００を
用いて測定した。スクリーンゲイン（Ｇｏ）試料をシャープ社製液晶プロジェクターＸＶＥ−５００
によって一定照度で照らし、反対側の面の輝度の比をト
プコン社製の色彩輝度計ＢＭ−７により測定した。照度
と輝度の比をスクリーンゲイン（Ｇｏ）とした。

【００５１】αＨ値上記測定より得られたスクリーンゲイン（Ｇｏ）の１／
２のゲインが得られる水平方向の拡散視野角をαＨとし
た。αＶ値上記測定より得られたスクリーンゲイン（Ｇｏ）の１／
２のゲインが得られる垂直方向の拡散視野角をαＶとし
た。

【００５２】実施例１メタクリル樹脂（三菱レイヨン社製アクリペットＶＨ＃
００１、屈折率１．４９）中に、光拡散材としてシリコ
ーン系ゴム球状粒子の表面にポリオルガノシルセスキオ
キサン樹脂からなる樹脂層が形成された球状被覆粒子
（信越化学工業社製ＫＭＰ６００、体積平均粒子径５μ
ｍ、シリコーン系ゴム球状粒子の屈折率１．４０、ＪＩ
ＳＡ硬さ３０、ポリオルガノシルセスキオキサン樹脂
の屈折率１．４２）を２重量％添加し、ヘンシェルミキ
サーを用いて混合した。この混合物を図３に示した製造
装置を用い、ニップロールＲ１、Ｒ２とロールＲ３間の
樹脂温度が１５０℃となるようにし、樹脂シートの延伸
倍率が１．９倍となるようにニップロールＲ１、Ｒ２と
ロールＲ３の回転速度を調整して、被覆拡散粒子の添加
量が１７．４ｇ／ｍ^２、厚さ０．７３ｍｍの光拡散性シ
ートを製造した。

【００５３】得られた光拡散性シートは、表１に示した
断面形状（１００個の被覆拡散粒子の平均値）の被覆拡
散粒子が略一軸方向に揃った状態で均一に分散してい
た。また、レオメーター（レオメトリックス社製ＲＤＡ
−ＩＩ）を用いて、角周波数０．５ｒａｄ／ｓにてメタ
クリル樹脂および被覆拡散粒子の貯蔵弾性率を測定した
ところ、それぞれ２０７４７１０ｄｙｎ／ｃｍ^２、３０
４９８ｄｙｎ／ｃｍ^２であり、メタクリル樹脂の貯蔵弾
性率が高いものであった。

【００５４】さらに、得られた光拡散性シートの全光線
透過率、ヘイズ値、スクリーンゲイン（Ｇo）、水平方
向の拡散半値角（αＨ）および垂直方向の拡散半値角
（αＶ）を測定し、その結果を表２に示した。

【００５５】実施例２延伸倍率を３．６倍とした以外は、実施例１と同様の方
法で被覆拡散粒子の添加量が１３．１ｇ／ｍ^２、厚さ
０．５５ｍｍの光拡散性シートを製造した。また、得ら
れた光拡散性シートの全光線透過率、ヘイズ値、スクリ
ーンゲイン（Ｇo）、水平方向の拡散半値角（αＨ）お
よび垂直方向の拡散半値角（αＶ）を測定し、その結果
を表２に示した。

【００５６】実施例３延伸倍率を１．４倍とした以外は、実施例１と同様の方
法で被覆拡散粒子の添加量が２２．８ｇ／ｍ^２、厚さ
０．９６ｍｍの光拡散性シートを製造した。また、得ら
れた光拡散性シートの全光線透過率、ヘイズ値、スクリ
ーンゲイン（Ｇo）、水平方向の拡散半値角（αＨ）お
よび垂直方向の拡散半値角（αＶ）を測定し、その結果
を表２に示した。実施例１および２と比較すると異方拡
散性は低いものであった。

【００５７】比較例１メタクリル樹脂（三菱レイヨン社製アクリペットＶＨ＃
００１、屈折率１．４９）中に、光拡散材としてシリコ
ーン系ゴム球状粒子（東レ・ダウ・コーニング社製トレ
フィルＥ−５００、体積平均粒子径３μｍ、シリコーン
系ゴム球状粒子の屈折率１．４０、ＪＩＳＡ硬さ３
０）を２重量％添加し、実施例１と同様にして光拡散性
シートを製造したが、シリコーン系ゴム球状粒子の凝集
が著しくメタクリル樹脂への分散が困難であったため、
得られた光拡散性シート中に多くの凝集物が存在し、良
好な外観の光拡散性シートは得られなかった。

【００５８】比較例２吐出した樹脂シート延伸しなかった以外は、実施例１と
同様の方法で被覆拡散粒子の添加量が２３．８ｇ／
ｍ^２、厚さ１．００ｍｍの光拡散性シートを製造した。
また、得られた光拡散性シートの全光線透過率、ヘイズ
値、スクリーンゲイン（Ｇo）、水平方向の拡散半値角
（αＨ）および垂直方向の拡散半値角（αＶ）を測定
し、その結果を表２に示した。実施例のものと比較する
と異方拡散性は極めて低いものであった。

【００５９】

【表１】

【表２】実施例４反射防止層としてＴＡＣフィルムの一方の面に反射防止
膜、他方の面に接着層を形成した反射防止フィルム（日
本油脂社製リアルック２２０１）を、接着層を介して厚
み４ｍｍの透明なメタクリル樹脂板（三菱レイヨン社製
アクリライト＃００１）の一方の面にラミネート法によ
り積層した。次いで、透明メタクリル樹脂板の反射防止
フィルムを積層した面の反対側の面に、偏光フィルム
（ポラテクノ社製ＫＮ１８２４２Ｔ、偏光度９９．９９
％、光線透過率４２％）を偏光透過軸が液晶プロジェク
ターの透過軸と一致するように接着層を介してラミネー
ト法により積層した。さらに、この積層体の偏光フィル
ム上に実施例１で得られた光拡散性シートを略回転楕円
形状の被覆拡散粒子の配向方向が垂直方向となるように
接着層を介してラミネートして積層一体化し、図４に示
した構成の透過型スクリーンを得た。

【００６０】得られた透過型スクリーンのスクリーンゲ
イン（Ｇo）、水平方向の拡散半値角（αＨ）、垂直方
向の拡散半値角（αＶ）を測定し、その結果を表３に示
した。また、得られた透過型スクリーンは、モアレ現象
の発現がなく、コントラストの非常に高いものであっ
た。

【００６１】実施例５厚み４ｍｍの透明なメタクリル樹脂板（三菱レイヨン社
製、商品名アクリライト＃００１）と、実施例２で得ら
れた光拡散性シートを加熱プレス法を用いて積層一体化
した。一方、実施例４で使用したものと同一の反射防止
フィルムおよび偏光フィルムを接着層を介してラミネー
ト法により積層一体化した。両方の積層シートを光拡散
層と反射防止層が外側に位置し、光拡散性シートの略回
転楕円形状の被覆拡散粒子の配向方向が垂直方向となる
ようにし、偏光フィルムの偏光透過軸が液晶プロジェク
ターの透過軸と一致するように接着層を介してラミネー
ト法により積層一体化し、図５に示した構成の透過型ス
クリーンを得た。

【００６２】得られた透過型スクリーンのスクリーンゲ
イン（Ｇo）、水平方向の拡散半値角（αＨ）、垂直方
向の拡散半値角（αＶ）を測定し、その結果を表３に示
した。また、得られた透過型スクリーンは、モアレ現象
の発現がなく、コントラストの非常に高いものであっ
た。

【００６３】実施例６厚み４ｍｍ、全光線透過率７９％の光吸収剤含有着色メ
タクリル樹脂板（三菱レイヨン社製、商品名アクリライ
ト＃０９９）を使用した以外は、実施例５と同様にし
て、図５に示した構成の透過型スクリーンを製造した。
得られた透過型スクリーンのスクリーンゲイン（Ｇ
o）、水平方向の拡散半値角（αＨ）、垂直方向の拡散
半値角（αＶ）を測定し、その結果を表３に示した。ま
た、得られた透過型スクリーンは、モアレ現象の発現が
なく、コントラストの非常に高いものであった。

【００６４】実施例７厚み４ｍｍ、全光線透過率６４％の光吸収剤含有着色メ
タクリル樹脂板（三菱レイヨン社製、商品名アクリライ
ト＃０９７）と、実施例２で得られた光拡散性シートを
接着層を介してラミネート法にて積層一体化した。次い
で、次いで、着色メタクリル樹脂板の光拡散性シートを
積層した面の反対側の面に、実施例４と同様の反射防止
フィルムを接着層を介してラミネート法により積層一体
化し、光拡散性シートの略回転楕円形状の被覆拡散粒子
の配向方向が垂直方向となるように配置し、図６に示し
た構成の透過型スクリーンを得た。

【００６５】得られた透過型スクリーンのスクリーンゲ
イン（Ｇo）、水平方向の拡散半値角（αＨ）、垂直方
向の拡散半値角（αＶ）を測定し、その結果を表３に示
した。また、得られた透過型スクリーンは、モアレ現象
の発現がなく、コントラストの非常に高いものであっ
た。

【００６６】

【表３】

【００６７】

【発明の効果】本発明は、拡散粒子の透光性樹脂への分
散性に優れるとともに、異方拡散性に優れた光拡散シー
トを提供するとともに、液晶プロジェクターなどと組み
合わせて使用される透過型スクリーンにおいて、モアレ
現象の発現がなく、十分に広い異方拡散性を有する透過
型スクリ−ンを提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光拡散性シートを示す模式的部分断面
斜視図である。

【図２】本発明の球状被覆粒子を示す模式的断面図であ
る。

【図３】本発明の光拡散性シートの製造工程を示す模式
図である。

【図４】本発明の透過型スクリーンの実施形態の構成を
示す模式的部分断面図である。

【図５】本発明の透過型スクリーンの実施形態の構成を
示す模式的部分断面図である。

【図６】本発明の透過型スクリーンの実施形態の構成を
示す模式的部分断面図である。

【符号の説明】

１光拡散性シート２光拡散材３透光性樹脂４シリコーン系ゴム球状粒子５樹脂層６接着層７偏光層８透光性プラスチックシート９反射防止層１０、１１、１２透過型スクリーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリコーン系ゴム球状粒子の表面に樹脂
層が形成され、略回転楕円形状を有する被覆拡散粒子
が、略一軸方向に揃った状態で前記シリコーン系ゴム球
状粒子の屈折率と屈折率差が０．０６以上である屈折率
を有する透光性樹脂中に０．０１〜１００ｇ／ｍ^２の濃
度で含有されていることを特徴とする光拡散性シート。
【請求項２】被覆拡散粒子の長軸の長さが１．５〜２
０μｍ、短軸の長さが０．５〜１０μｍであることを特
徴とする請求項１記載の光拡散性シート。
【請求項３】シリコーン系ゴム球状粒子の表面に形成
された樹脂層が、ポリオルガノシルセスキオキサン系樹
脂であることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記
載の光拡散性シート。
【請求項４】シリコーン系ゴム球状粒子のＪＩＳＡ
硬さが６０未満であることを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載の光拡散性シート。
【請求項５】透光性樹脂中に光吸収剤が含有されてい
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光
拡散性シート。
【請求項６】被覆拡散粒子が、その長軸方向断面にお
ける長軸の長さ（Ｌ１）と短軸の長さ（Ｌ２）とが次の
式（１）の関係を満足することを特徴とする請求項１〜
５のいずれかに記載の光拡散性シート。【数１】
【請求項７】被覆拡散粒子が、その短軸方向断面にお
ける長軸の長さ（Ｌ３）と短軸の長さ（Ｌ４）とが次の
式（２）の関係を満足することを特徴とする請求項１〜
６のいずれかに記載の光拡散性シート。【数２】
【請求項８】水平方向の拡散半値角（αＨ）と垂直方
向の拡散半値角（αＶ）とが次の式（３）の関係を満足
することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の
光拡散シート。【数３】
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の光拡散
性シートを光拡散層として用いたことを特徴とする透過
型スクリーン。
【請求項１０】前記光拡散層が透光性プラスチックシ
ートの少なくとも一方の表面に積層一体化されているこ
とを特徴とする請求項９記載の透過型スクリーン。
【請求項１１】少なくとも一方の表面に前記光拡散層
が積層一体化された透光性プラスチックシートに、反射
防止層、偏光層、帯電防止層、防眩層、ハードコート層
の少なくとも一つの層が形成されていることを特徴とす
る請求項１０記載の透過型スクリーン。
【請求項１２】前記光拡散層が最も光源側に配置され
ることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の
透過型スクリーン。
【請求項１３】光源側から順に、前記光拡散層、偏光
層、透光性プラスチックシート、反射防止層が積層一体
化されていることを特徴とする請求項１２に記載の透過
型スクリーン。
【請求項１４】光源側から順に、前記光拡散層、透光
性プラスチックシート、偏光層、反射防止層が積層一体
化されていることを特徴とする請求項１２記載の透過型
スクリーン。
【請求項１５】前記透光性プラスチックシートが光吸
収性を有することを特徴とする請求項１０〜１４のいず
れかに記載の透過型スクリーン。
【請求項１６】偏光層の偏光透過軸の方向が、光源か
ら投写される投写光の偏光軸の方向と一致していること
を特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載の透過
型スクリーン。
【請求項１７】シリコーン系ゴム球状粒子の表面に樹
脂層が形成さた体積平均粒径１〜８μｍの球状拡散粒子
を、前記シリコーン系ゴム球状粒子の屈折率と屈折率差
が０．０６以上である屈折率を有する透光性樹脂中に含
有するプラスチックシートを、透光性樹脂のガラス転移
温度以上で、透光性樹脂の弾性率が球状拡散粒子の弾性
率より大きい温度領域で少なくとも一軸方向に延伸する
ことを特徴とする光拡散シートの製造方法。