JP2006335028A - Production method of mold for duplicating light diffusion sheet, light diffusion sheet and production method of the same, and screen - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光拡散シート複製用金型の製造方法、光拡散シート及びその製造方法、並びにスクリーンに関するものである。 The present invention relates to a light diffusing sheet replication mold manufacturing method, a light diffusing sheet, a manufacturing method thereof, and a screen.
近年、会議等において発言者が資料を提示する方法としてオーバヘッドプロジェクタやスライドプロジェクタが広く用いられている。また、一般家庭においても液晶を用いたビデオプロジェクタや動画フィルムプロジェクタが普及しつつある。これらのプロジェクタの映写方法は光源から出力された光を、例えば透過形の液晶パネル等によって光変調して画像光を形成し、この画像光をレンズ等の光学系を通して出射してスクリーン上に映写するものである。 In recent years, overhead projectors and slide projectors have been widely used as methods for presenting materials by a speaker in a conference or the like. In general households, video projectors and moving picture film projectors using liquid crystals are becoming popular. In these projector projection methods, light output from a light source is modulated by, for example, a transmissive liquid crystal panel to form image light, and the image light is emitted through an optical system such as a lens and projected onto a screen. To do.
例えば、スクリーン上にカラー画像を形成することができるプロジェクタ装置は、光源から出射された光線を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に分離して所定の光路に収束させる照明光学系と、この照明光学系によって分離されたＲＧＢ各色の光束をそれぞれ光変調する液晶パネル（ライトバルブ）と、液晶パネルにより光変調されたＲＧＢ各色の光束を合成する光合成部とを備え、光合成部により合成したカラー画像を投射レンズによりスクリーンに拡大投影するようになっている。 For example, a projector device capable of forming a color image on a screen separates light rays emitted from a light source into red (R), green (G), and blue (B) colors and converges them on a predetermined optical path. An illumination optical system, a liquid crystal panel (light valve) that optically modulates the RGB light beams separated by the illumination optical system, and a light combining unit that combines the RGB light beams light-modulated by the liquid crystal panel, The color image synthesized by the light synthesizing unit is enlarged and projected on a screen by a projection lens.
また、最近では光源として狭帯域三原色光源を使用し、液晶パネルの代わりにグレーティング・ライト・バルブ（ＧＬＶ：Grating Light Valve）を用いてＲＧＢ各色の光束を空間変調するタイプのプロジェクタ装置も開発されている。 Recently, a projector device has been developed that uses a narrow-band three-primary-color light source as a light source, and spatially modulates the luminous flux of each RGB color using a grating light valve (GLV) instead of a liquid crystal panel. Yes.
上述したプロジェクタ装置においては、投影像を見るためにプロジェクタ用スクリーンが用いられる。このプロジェクタ用スクリーンには大別して、スクリーンの表側から投影光を照射して当該投影光のスクリーンでの反射光を見るフロントプロジェクタ用スクリーンと、スクリーンの裏側から投影光を照射してスクリーンを透過した光をスクリーンの表側から見るリアプロジェクタ用スクリーンとがある。いずれの方式のスクリーンにおいても視認性の良好な広視野角のスクリーンであることが要求される。 In the projector apparatus described above, a projector screen is used to view a projected image. This projector screen is roughly divided into a front projector screen for irradiating projection light from the front side of the screen and viewing the reflected light on the screen, and a projection light from the back side of the screen for transmission through the screen. There is a rear projector screen for viewing light from the front side of the screen. Any type of screen is required to have a wide viewing angle with good visibility.
そのため、いずれの方式においても一般にスクリーン表面に光を散乱させる光拡散シートが設けられており、この光拡散シートにより画像光が均一にしかも画面の有効領域全体へ拡散射出されるようになる。 For this reason, a light diffusing sheet that scatters light is generally provided on the screen surface in any of the methods, and image light is diffused and emitted to the entire effective area of the screen by the light diffusing sheet.
この光拡散シートの製法としては、従来からコヒーレント光束を粗面に照射した際に生成されるスペックルパターンを感光性樹脂に形成する方法（例えば、特許文献１，２参照。）、マスクを作成し感光性樹脂に焼き付ける方法、あるいは金属、樹脂などの金型母材表面を直接機械加工により切削して微小な凹凸を形成した金型とし、この金型から紫外線硬化樹脂などを用いて形状転写する方法などがあった。 As a method for producing this light diffusion sheet, conventionally, a speckle pattern generated when a rough surface is irradiated with a coherent light beam is formed on a photosensitive resin (for example, see Patent Documents 1 and 2), and a mask is prepared. A method of baking onto a photosensitive resin, or a metal mold made of metal, resin, etc., by directly machining the surface of the mold base to form minute irregularities, and transferring the shape from this mold using an ultraviolet curable resin. There was a way to do it.
また、樹脂粒子を樹脂バインダーに分散させたものを透明基板に塗布することにより製造する方法、あるいはサンドブラスト加工により金型母材表面に凹凸を形成した金型を作製し、この金型から紫外線硬化樹脂などを用いて形状転写する方法などがあった（例えば、特許文献３参照。）。 Also, a method in which resin particles are dispersed in a resin binder is applied to a transparent substrate, or a mold in which irregularities are formed on the surface of a mold base material by sandblasting, and UV curing is performed from this mold. There has been a method of shape transfer using a resin or the like (see, for example, Patent Document 3).
ところで、光拡散シートには、光の出射光が目的の範囲内に収まるようにする特性、すなわち拡散角が縦方向と横方向で異なることが求められる場合がある。この光拡散シートを製造するために、これまでスペックル干渉光やマスク形状を感光性樹脂に転写する方法がとられていた。 By the way, the light diffusing sheet may be required to have characteristics that allow the emitted light of light to fall within a target range, that is, the diffusion angle is different between the vertical direction and the horizontal direction. In order to manufacture this light diffusion sheet, a method of transferring speckle interference light or a mask shape to a photosensitive resin has been used so far.
しかしながら、スペックル干渉光やマスク形状を感光性樹脂に焼き付ける方法においては、複数の光拡散シートを作成したい場合、その感光性樹脂を元にした複製用の金型を作成することとなるが、感光性樹脂の露光が１ｍ２当たり数時間〜数日と多大な露光時間を要していた。また、露光後の工程として感光性樹脂の樹脂による複製作成、導電化処理、電鋳等の工程が必要となり、光拡散シート用金型製造の時間とコストが多大にかかっていた。 However, in the method of baking speckle interference light and the mask shape on the photosensitive resin, if you want to create a plurality of light diffusion sheets, you will create a replication mold based on the photosensitive resin, The exposure of the photosensitive resin required a long exposure time of several hours to several days per 1 m 2 . Further, as a post-exposure process, a process of making a photosensitive resin replica with a resin, conducting treatment, electroforming, and the like are required, and the time and cost of manufacturing a light diffusion sheet mold are very large.
また、金型母材の表面を機械的に切削して製造する方法においては、その切削精度がまだ確立されておらず、切削途中での工具の破損、多大な切削時間、加工設備が大きくなってしまう等が問題であった。 In addition, in the method of mechanically cutting the surface of the mold base material, the cutting accuracy has not been established yet, the tool breaks during the cutting, enormous cutting time, and processing equipment becomes large. It was a problem.
一方、サンドブラスト加工により作製した金型から光拡散シートを製造する方法によれば金型製造の時間やコストはかからないが、この方法により製造された金型は平面形状であるため、この金型を使用して連続的に透明基板等に塗布することはできなかった。 On the other hand, according to the method for producing a light diffusion sheet from a die produced by sandblasting, it does not take time and cost for producing the die, but the die produced by this method has a planar shape. It could not be used and applied continuously to a transparent substrate or the like.
また、スペックル干渉光やマスク形状を感光性樹脂に焼き付ける方法、機械的な切削による方法によりロール形状の金型母材に加工する場合、円周方向で不連続な部分が出てしまうという問題があった。 In addition, when processing into a roll-shaped die base material by a method of baking speckle interference light or a mask shape on a photosensitive resin or a method by mechanical cutting, there is a problem that a discontinuous portion appears in the circumferential direction. was there.
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、光透過時あるいは反射時に、縦方向と横方向とで異なる拡散角を持つ、あるいは縦横方向で拡散特性に異方性を持つ光拡散シートを安価に製造可能ならしめる光拡散シート複製用金型の製造方法、光拡散シートの製造方法を提供するものであり、その方法により製造された不連続線、すなわちシームレスな長尺の光拡散シート、並びにその光拡散シートを用いたスクリーンを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and has different diffusion angles in the vertical and horizontal directions during light transmission or reflection, or anisotropy in diffusion characteristics in the vertical and horizontal directions. A light diffusion sheet replication mold manufacturing method and a light diffusion sheet manufacturing method that make it possible to manufacture a light diffusion sheet at low cost, and a discontinuous line manufactured by that method, that is, a seamless long length An object of the present invention is to provide a light diffusion sheet and a screen using the light diffusion sheet.
発明者らは、これまでのサンドブラスト加工を用いた光拡散シート複製用金型の作成手法では、平面形状の金型母材に対して研削材をブラストしていた点に問題があることに着目した。すなわち、これによりロール形状のシームレスな光拡散シート用複製金型、それを使用したシームレスな長尺の光拡散シートは作製できなかった。そこで、サンドブラスト加工において円筒形状の金型母材ロール表面への研削材を吹き付ける方法について鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。 The inventors noticed that the conventional method of creating a light diffusing sheet duplication mold using sandblasting had a problem in that the abrasive was blasted against a planar mold base material. did. That is, it was not possible to produce a roll-shaped seamless light diffusion sheet replication mold and a seamless long light diffusion sheet using the same. Therefore, the present invention was accomplished by intensively studying a method of spraying an abrasive on the surface of a cylindrical die base material roll in sandblasting.
すなわち、前記課題を解決するために提供する本発明は、光拡散シートを複製するのに用いられる金型の製造方法において、円筒形状の金型母材ロール表面にブラストガンから研削材を吹き付けて前記金型母材ロール表面に凹凸を形成するサンドブラスト加工を行うことよりなり、前記金型母材ロール表面における研削材の吹き付け角度が、該金型母材ロールの回転軸に対してすべて９０°未満となるようにしたことを特徴とする光拡散シート複製用金型の製造方法である（請求項１）。 That is, the present invention provided in order to solve the above-mentioned problems is a method of manufacturing a mold used to duplicate a light diffusing sheet, in which an abrasive is sprayed from a blast gun onto the surface of a cylindrical mold base material roll. Sand blasting is performed to form irregularities on the surface of the mold base material roll, and the spraying angle of the abrasive on the surface of the mold base material roll is 90 ° with respect to the rotational axis of the mold base material roll. It is a manufacturing method of the light-diffusion sheet replication metal mold | die characterized by becoming less than (Claim 1).
ここで、前記ブラストガンを、該ブラストガンからの研削材射出軸と前記金型母材ロールの回転軸とが同一平面内となるように配置し、前記両軸のなす角を０〜６０°としてサンドブラスト加工を行うことが好ましい。 Here, the blast gun is arranged so that the abrasive injection axis from the blast gun and the rotation axis of the mold base roll are in the same plane, and the angle formed by both the axes is 0 to 60 °. It is preferable to perform sandblasting.
また、前記課題を解決するために提供する本発明は、光拡散シートを複製するのに用いられる金型の製造方法において、円筒形状の金型母材ロール表面にブラストガンから研削材を吹き付けて前記金型母材ロール表面に凹凸を形成するサンドブラスト加工を行うことよりなり、前記金型母材ロール表面における対する研削材の吹き付け角度が、該金型母材ロールの回転軸と直交する外周接線に対してすべて９０°未満となるようにしたことを特徴とする光拡散シート複製用金型の製造方法である（請求項３）。 Further, the present invention provided to solve the above problems is a method of manufacturing a mold used for duplicating a light diffusing sheet, in which abrasive material is sprayed from a blast gun onto the surface of a cylindrical mold base material roll. The outer peripheral tangent line is formed by performing sandblasting to form irregularities on the surface of the mold base material roll, and the spray angle of the abrasive on the surface of the mold base material roll is orthogonal to the rotation axis of the mold base material roll The light diffusing sheet duplication mold manufacturing method is characterized in that all are less than 90 ° (claim 3).
ここで、前記ブラストガンを、該ブラストガンからの研削材射出軸と前記金型母材ロールの回転軸と直交する外周接線とが同一平面内となるように配置し、前記研削材射出軸と前記接線とのなす角を０〜６０°としてサンドブラスト加工を行うことが好ましい。 Here, the blast gun is arranged so that an abrasive injection axis from the blast gun and an outer peripheral tangent perpendicular to the rotation axis of the mold base roll are in the same plane, and the abrasive injection axis Sand blasting is preferably performed with an angle between the tangent and 0 to 60 °.
また、前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載の光拡散シート複製用金型の製造方法により製造された金型を直接または間接に用いて光拡散シートを複製することを特徴とする光拡散シートの製造方法である（請求項５）。 Moreover, this invention provided in order to solve the said subject uses the metal mold | die manufactured by the manufacturing method of the light diffusion sheet replication metal mold | die as described in any one of Claims 1-4 directly or indirectly. A method for producing a light diffusing sheet, wherein the light diffusing sheet is duplicated (Claim 5).
また、前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載の光拡散シート複製用金型の製造方法により製造された金型のサンドブラスト処理表面の凹凸形状が転写されたシームレスの光拡散面を備えることを特徴とする光拡散シートである（請求項６）。 In addition, the present invention provided to solve the above-described problems is a concavo-convex shape of a sandblasted surface of a mold manufactured by the method for manufacturing a mold for duplicating a light diffusing sheet according to any one of claims 1 to 4. A light diffusing sheet comprising a seamless light diffusing surface to which is transferred (claim 6).
また、前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載の光拡散シート複製用金型の製造方法により製造された金型のサンドブラスト処理表面の凹凸形状が転写されたシームレスの光拡散面を備える光拡散シートと、該光拡散シートの光拡散面とは反対面側に設けられた反射層とを備えたことを特徴とするスクリーンである（請求項７）。 In addition, the present invention provided to solve the above-described problems is a concavo-convex shape of a sandblasted surface of a mold manufactured by the method for manufacturing a mold for replicating a light diffusion sheet according to any one of claims 1 to 4. A screen comprising: a light diffusing sheet having a seamless light diffusing surface onto which the light is transferred; and a reflective layer provided on the surface opposite to the light diffusing surface of the light diffusing sheet. 7).
また、前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項１〜４のいずれか一に記載の光拡散シート複製用金型の製造方法により製造された金型のサンドブラスト処理表面の凹凸形状が転写されたシームレスの光拡散面を有する光拡散シートを備え、該光拡散シートは、前記光拡散面とは反対面側からの投射光を透過して該光拡散面から拡散して放射するものであることを特徴とするスクリーンである（請求項８）。 In addition, the present invention provided to solve the above-described problems is a concavo-convex shape of a sandblasted surface of a mold manufactured by the method for manufacturing a mold for duplicating a light diffusing sheet according to any one of claims 1 to 4. A light diffusing sheet having a seamless light diffusing surface to which light is transferred, and the light diffusing sheet transmits and emits the projection light from the side opposite to the light diffusing surface and diffuses from the light diffusing surface. It is a screen characterized by the above-mentioned (Claim 8).
本発明によれば、円筒形状の金型母材ロール表面にサンドブラスト加工により縦横方向に形状の異なる凹凸を簡便に、精度良く形成することが可能となり、１回のサンドブラスト加工での光拡散シートを複製することのできる金型を作製することができる。
また、本発明によれば、その光拡散シート複製用金型を用いて、光透過時あるいは反射時に、縦方向と横方向とで拡散角の異なる、あるいは縦横方向に拡散特性に異方性のある光拡散シートを簡便に精度良くシームレスの長尺形状で製造できる。
さらに、その光拡散シートを用いることにより、スクリーンのどの場所においても放出される光が目的の視野内に指向せしめるように制御されるため、高く均一な輝度やゲインを得ることができ、視認性のよいスクリーンを提供することができる。
According to the present invention, it is possible to easily and accurately form irregularities having different shapes in the vertical and horizontal directions by sandblasting on the surface of a cylindrical mold base material roll, and a light diffusion sheet in one sandblasting process can be formed. A mold that can be duplicated can be produced.
Further, according to the present invention, the light diffusion sheet duplication mold can be used to make the diffusion angle different in the vertical direction and the horizontal direction during light transmission or reflection, or to make the diffusion characteristics anisotropic in the vertical and horizontal directions. A certain light diffusing sheet can be easily manufactured in a seamless long shape with high accuracy.
Furthermore, by using the light diffusing sheet, the light emitted from any part of the screen is controlled so as to be directed into the target visual field, so that high and uniform brightness and gain can be obtained, and visibility is improved. Can provide a good screen.
以下に、本発明に係る光拡散シートの製造方法について説明する。
光拡散シートの製造方法は、光拡散シート複製用金型の製造工程と該金型による光拡散シートの複製工程とからなる。
Below, the manufacturing method of the light-diffusion sheet which concerns on this invention is demonstrated.
The manufacturing method of the light diffusion sheet includes a manufacturing process of a light diffusion sheet replication mold and a replication process of the light diffusion sheet using the mold.
（１）光拡散シート複製用金型の製造工程
図１は、光拡散シートを複製するのに用いられる金型を製造する実施形態を示しており、サンドブラスト加工により円筒形状の金型母材ロール１の表面を加工し、光拡散シート複製用金型を製造している。
(1) Manufacturing Process of Light Diffusion Sheet Duplication Mold FIG. 1 shows an embodiment for producing a mold used to duplicate a light diffusion sheet, and a cylindrical mold base material roll by sandblasting The surface of 1 is processed and the light-diffusion sheet replication metal mold | die is manufactured.
サンドブラスト加工は、サンドブラスト装置（図示せず）のブラストガン２から研削材３を射出させて、金型母材ロール１の表面に吹き付け、研削材３が金型母材ロール１の表面に衝突することにより、該金型母材ロール１の表面に凹凸が形成される加工である。 In the sandblasting, the abrasive 3 is injected from a blast gun 2 of a sandblasting device (not shown) and sprayed onto the surface of the mold base roll 1, and the abrasive 3 collides with the surface of the mold base roll 1. This is a process in which irregularities are formed on the surface of the mold base material roll 1.
サンドブラスト装置は、ブラストガン２から研削材３を空気、窒素などの加圧ガスで射出させて、ステージに置かれた被加工材の表面に吹き付けて、その表面加工を行う装置である。本発明では、ステージ上に金型母材ロール１を配置し、以下に示す所定の条件でサンドブラスト加工を行う。 The sand blasting device is a device that performs surface processing by injecting an abrasive 3 from a blast gun 2 with a pressurized gas such as air or nitrogen, and spraying it on the surface of a workpiece placed on a stage. In this invention, the metal mold | die base material roll 1 is arrange | positioned on a stage, and sandblasting is performed on the predetermined conditions shown below.
研削材３は、樹脂、ガラス、金属、セラミックなどからなる球形あるいは多角形などの角のある粒子が好ましく、とくに角のある粒子が好ましい。例えば、ガラスビーズ、ジルコニア粒子、スチールグリッド、アルミナ粒子、シリカ粒子などが挙げられる。
また、研削材３の平均粒径は、１〜１０００μｍが好ましく、５〜６００μｍがより好ましい。さらに５〜５０μｍとするとなお好ましい。
The abrasive 3 is preferably a rounded or polygonal particle made of resin, glass, metal, ceramic or the like, and is particularly preferably a cornered particle. Examples thereof include glass beads, zirconia particles, steel grids, alumina particles, silica particles, and the like.
Moreover, 1-1000 micrometers is preferable and, as for the average particle diameter of the abrasives 3, 5-600 micrometers is more preferable. Furthermore, it is still more preferable to set it as 5-50 micrometers.
研削材３の粒子１個の重さは、０．００２〜８ｍｇが好ましい。 The weight of one particle of the abrasive 3 is preferably 0.002 to 8 mg.
金型母材ロール１は、サンドブラスト加工を行うのに適した材料からなるロールである。この材料は樹脂あるいは金属、例えば、アルミニウム、銅、スチールなどがよい。金型母材ロール１の長さは光拡散シートの幅に対応できる長さであれば良い。 The mold base material roll 1 is a roll made of a material suitable for sandblasting. This material is preferably a resin or metal, such as aluminum, copper, or steel. The length of the mold base material roll 1 may be a length that can correspond to the width of the light diffusion sheet.
研削材３の吹き付け条件としては、図１において、金型母材ロール１表面における研削材３の吹き付け角度（角度β１〜β２）が金型母材ロールの回転軸Ａに対してすべて９０°未満とする。詳しくは、ブラストガン２を、ブラストガン２からの研削材射出軸Ｌと金型母材ロール１の回転軸Ａとが同一平面内となるように配置し、前記両軸（研削材射出軸Ｌと回転軸Ａ）のなす角を０〜６０°とするとよく、０〜２０°とするとなおよい。さらに、０〜１０°とすることがより好ましい。 As for the spraying condition of the abrasive 3, in FIG. 1, the spraying angles (angles β 1 to β 2 ) of the abrasive 3 on the surface of the die base material roll 1 are all 90 with respect to the rotation axis A of the die base material roll. Less than °. Specifically, the blast gun 2 is arranged so that the abrasive injection axis L from the blast gun 2 and the rotation axis A of the die base roll 1 are in the same plane, and both the axes (the abrasive injection axis L And the rotation axis A) is preferably 0 to 60 °, and more preferably 0 to 20 °. Furthermore, it is more preferable to set it as 0-10 degree.
金型母材ロール１に衝突した研削材３は、そのエネルギーを失いながら金型母材ロール１の表面を切削、あるいは変形させた後に金型母材ロール１の上方へある角度をもって飛散するが、上記吹き付け条件とすることにより、研削材３は金型母材ロール１にある角度をもって衝突するため、その衝突によって生じた変形形状はロール長手方向（Ｘ軸方向）とロール円周方向（Ｒ軸方向）とで異なる。例えば、図１の条件では、Ｘ軸方向の変形形状（くぼみ）の方がＲ軸方向のそれよりも長くなる。言いかえれば、Ｘ軸方向の表面粗さの方がＲ軸方向の表面粗さよりもピッチが長くなる。このピッチなどの表面粗さのパラメータは金型母材ロール１、研削材３、サンドブラスト加工条件（研削材３の吹き付け条件など）の各パラメータにより調整することが可能である。例えば、粒径の大きい研削材を用いた場合はＸ，Ｒ軸方向共に大きなピッチの粗さが実現でき、より密度の大きい研削材を使用すれば溝の深い形状を実現することができる。 The abrasive 3 that collides with the mold base roll 1 is scattered at a certain angle above the mold base roll 1 after cutting or deforming the surface of the mold base roll 1 while losing its energy. Since the abrasive 3 collides with the die base material roll 1 at an angle by setting the above-mentioned spraying conditions, the deformed shape caused by the collision is the roll longitudinal direction (X-axis direction) and the roll circumferential direction (R Axial direction). For example, under the conditions shown in FIG. 1, the deformed shape (indentation) in the X-axis direction is longer than that in the R-axis direction. In other words, the surface roughness in the X-axis direction has a longer pitch than the surface roughness in the R-axis direction. The parameters of the surface roughness such as the pitch can be adjusted by each parameter of the die base material roll 1, the abrasive 3, and the sandblasting conditions (such as the spraying conditions of the abrasive 3). For example, when an abrasive having a large particle size is used, a large pitch roughness can be realized in both the X and R axis directions, and a deep groove can be realized by using an abrasive having a higher density.
また、上記吹き付け条件により製造した光拡散シート複製用金型を使用することにより、光拡散シートを縦方向と横方向とで拡散角の異なる、あるいは縦横方向に拡散特性に異方性のあるものとすることができる。例えば、図１の研削材３の吹き付け条件では、反射光または透過光の拡散角はＸ方向に狭く、Ｒ方向に広くなり、拡散特性としてＸ方向のＸ１側に輝度ピークが軸ずれしたものとなる。 In addition, by using the light diffusion sheet replication mold manufactured under the above-mentioned spraying conditions, the light diffusion sheet has different diffusion angles in the vertical and horizontal directions, or has anisotropic diffusion characteristics in the vertical and horizontal directions. It can be. For example, the blowing conditions of the grinding member 3 of FIG. 1, which is the diffusion angle of the reflected light or transmitted light narrow in the X direction, widens in the direction R, the luminance peak was shifted axis X 1 side of the X-direction as diffusion properties It becomes.
あるいは、反射光または透過光の拡散角はＸ方向に狭く、Ｒ方向に広くなり、更に入射角０°で拡散面に照射した光の前記拡散面からの拡散光輝度の角度依存性を測定した時に最大輝度軸が光拡散シート主面の法線方向に対してＸ１側に傾いており、該最大輝度軸に対して前記輝度分布が非対称なものとなる。 Alternatively, the diffusion angle of reflected light or transmitted light is narrow in the X direction, wide in the R direction, and the angular dependence of the diffused light brightness from the diffusion surface of light irradiated to the diffusion surface at an incident angle of 0 ° was measured. sometimes and maximum luminance axis inclined to X 1 side with respect to the normal direction of the light diffusing sheet main surface, the luminance distribution with respect to said maximum luminance axis is asymmetrical ones.
また、ブラストガン２を金型母材ロール１に対して寝かせるほど、すなわち角度θを小さくするほど、後述する光拡散シートの拡散角の縦横比率を大きくすることができ、拡散特性の異方性の効果も大きい。 Further, as the blast gun 2 is laid on the mold base material roll 1, that is, as the angle θ is decreased, the aspect ratio of the diffusion angle of the light diffusion sheet described later can be increased, and the anisotropy of the diffusion characteristics can be increased. The effect is great.
なお、研削材３は金型母材ロール１に対して角度θ１を中心として角度幅αをもってブラストガン２から射出される。言いかえると研削材３は金型母材に角度β１〜β２の範囲内で入射し衝突する。角度幅αは通常、１０°程度である。
金型母材ロール１のより小さい領域を加工する場合には角度幅αをより小さくするか、あるいはブラストガン２と金型母材ロール１との距離Ｌを小さくすればよい。より広い領域を加工するためには、ブラストガン２を移動、または金型母材ロール１をなめらかに回転させながらサンドブラスト加工を行えばよい。
The abrasive 3 is injected from the blast gun 2 with an angle width α around the angle θ 1 with respect to the mold base roll 1. In other words, the abrasive material 3 enters and collides with the mold base material within the range of angles β 1 to β 2 . The angular width α is usually about 10 °.
When processing a smaller region of the die base material roll 1, the angle width α may be made smaller, or the distance L between the blast gun 2 and the die base material roll 1 may be made smaller. In order to process a wider area, sandblasting may be performed while moving the blast gun 2 or rotating the mold base material roll 1 smoothly.
本発明では、ブラストガン２から研削材３を出射しながら、ブラストガン２を金型母材ロール１上でスキャンさせて、なおかつ金型母材ロール１を回転させながらサンドブラスト加工を行う。
図２に、ブラストガン２のスキャンと金型母材ロール１の動作例を示す。ブラストガン２から研削材３を出射しながら、ブラストガン２を金型母材ロール１上をＸ軸方向に一定速度、あるいは一定ピッチで移動させ、同時に金型母材ロール１を一定速度で回転させるとよい。このとき、研削材３の衝突領域が金型母材ロール１の端面に到達すると、ブラストガン２のスキャン方向（Ｘ軸方向）を反転させサンドブラスト加工を連続して行い、金型母材ロール１の表面全面に所望の凹凸を形成することができる。
In the present invention, sandblasting is performed while the blast gun 2 is scanned on the mold base material roll 1 while the abrasive 3 is emitted from the blast gun 2 and the mold base material roll 1 is rotated.
FIG. 2 shows an example of scanning of the blast gun 2 and the operation of the mold base material roll 1. While emitting the abrasive 3 from the blast gun 2, the blast gun 2 is moved on the mold base material roll 1 at a constant speed or a constant pitch in the X-axis direction, and at the same time, the mold base material roll 1 is rotated at a constant speed. It is good to let them. At this time, when the collision region of the abrasive material 3 reaches the end surface of the die base material roll 1, the blast gun 2 is reversed in the scanning direction (X-axis direction), and sandblasting is continuously performed. Desired irregularities can be formed on the entire surface of the substrate.
Ｘ軸方向の移動ピッチは、隣接する研削材３の衝突領域がある程度重なり、金型母材ロール１表面全体として一様な凹凸形状を有するように調整すれことが好ましい。また、研削材３の衝突領域にマスクをかけ、その衝突領域の中心領域だけ金型母材ロール１に衝突するようにしてもよい。 The movement pitch in the X-axis direction is preferably adjusted so that the collision regions of adjacent abrasives 3 overlap to some extent and the entire surface of the die base material roll 1 has a uniform uneven shape. Further, a mask may be applied to the collision area of the abrasive 3 so that only the center area of the collision area collides with the mold base material roll 1.
なお、研削材３の吹き付け条件として、図１のように金型母材ロール１表面とブラストガン２とのなす角度θ１を一定でスキャンしてもよいが、金型母材ロール１の位置により該角度θ１を変化させてもよい。 As the spraying condition of the abrasive 3, the angle θ 1 formed between the surface of the mold base material roll 1 and the blast gun 2 may be scanned as shown in FIG. 1, but the position of the mold base material roll 1 may be scanned. it may be changed the angle theta 1 by.
また、研削材３の吹き付け条件のその他の例としては、図３において、金型母材ロール１表面における研削材３の吹き付け角度（角度β３〜β４）が金型母材ロール１の回転軸Ａと直交する外周接線Ｔに対してすべて９０°未満とする。詳しくは、ブラストガン２を、ブラストガン２からの研削材射出軸Ｌと金型母材ロール１の外周接線Ｔとが同一平面内となるように配置し、研削材射出軸Ｌと外周接線Ｔのなす角を０〜６０°とするとよく、０〜２０°とするとなおよい。さらに、０〜１０°とすることがより好ましい。 In addition, as another example of the spraying condition of the abrasive 3, in FIG. 3, the spray angle (angle β 3 to β 4 ) of the abrasive 3 on the surface of the die base material roll 1 is the rotation of the die base material roll 1. All are less than 90 ° with respect to the outer peripheral tangent line T perpendicular to the axis A. Specifically, the blast gun 2 is arranged so that the abrasive injection axis L from the blast gun 2 and the outer peripheral tangent T of the die base roll 1 are in the same plane, and the abrasive injection axis L and the outer peripheral tangent T are arranged. Is preferably 0 to 60 °, and more preferably 0 to 20 °. Furthermore, it is more preferable to set it as 0-10 degree.
この条件による金型母材ロール１の変形形状は、図１の条件の場合のものとはロール長手方向（Ｘ軸方向）とロール円周方向（Ｒ軸方向）とで逆の関係となる。例えば、Ｒ軸方向の変形形状（くぼみ）の方がＸ軸方向のそれよりも長くなる。言いかえれば、Ｒ軸方向の表面粗さの方がＸ軸方向の表面粗さよりもピッチが長くなる。 The deformed shape of the die base material roll 1 under these conditions is opposite in the roll longitudinal direction (X-axis direction) and the roll circumferential direction (R-axis direction) from that in the condition of FIG. For example, the deformed shape (indentation) in the R-axis direction is longer than that in the X-axis direction. In other words, the surface roughness in the R-axis direction has a longer pitch than the surface roughness in the X-axis direction.
また、図３の条件により製造した光拡散シート複製用金型を使用することにより、光拡散シートを縦方向と横方向とで拡散角の異なるものとすることができ、例えば、反射光または透過光の拡散角はＸ方向に広く、Ｒ方向に狭くなる。 Further, by using the light diffusing sheet replication mold manufactured under the conditions shown in FIG. 3, the light diffusing sheet can have different diffusion angles in the vertical direction and the horizontal direction, for example, reflected light or transmitted light. The light diffusion angle is wide in the X direction and narrow in the R direction.
（２）光拡散シートの複製工程
上記光拡散シート複製用金型の製造工程で作製された光拡散シート複製用金型の表面には所定の凹凸形状を有する微細彫刻面が形成されている。この微細彫刻面を利用して光拡散シートを製造すればよい。なお、該光拡散シート複製用金型を直接または間接に用いて、この微細彫刻面から光拡散シートを製造する方法であれば、どのような製造方法にも本発明の適用が可能である。
(2) Light Diffusion Sheet Replication Step A fine engraving surface having a predetermined concavo-convex shape is formed on the surface of the light diffusion sheet replication mold produced in the light diffusion sheet replication mold manufacturing step. What is necessary is just to manufacture a light-diffusion sheet using this fine engraving surface. Note that the present invention can be applied to any manufacturing method as long as the light diffusion sheet is manufactured from the fine engraving surface using the light diffusion sheet replication mold directly or indirectly.
例えば、光拡散シート複製用金型を直接に用いる方法としては、この金型をロール回転させながらプレス加工することにより熱成形のプラスチックフィルムに型押しするなどして光拡散シートを製造する方法が挙げられる。あるいは、金型上に紫外線硬化型樹脂を塗布、透明支持体を被せ紫外線照射して硬化し、金型から離型することで所望の光拡散シートを得ることができる。また、このような金型上への樹脂の塗布・硬化の処理を該金型をロール回転させながら透明支持体上で繰り返し行い、樹脂硬化層を積層させた光拡散シートを作製してもよい。なお、前記金型からの成形材離型性を向上させるために、金型表面に予めニッケル蒸着やフッ素系材料、シリコーン系材料コーティングなどの離型処理を施しておくことが望ましい。 For example, as a method of directly using a light diffusing sheet replication mold, there is a method of manufacturing a light diffusing sheet by embossing a thermoformed plastic film by pressing while rotating the mold. Can be mentioned. Alternatively, a desired light diffusing sheet can be obtained by applying an ultraviolet curable resin on the mold, covering the transparent support, curing by ultraviolet irradiation, and releasing from the mold. In addition, the resin coating / curing process on the mold may be repeated on the transparent support while rotating the mold to produce a light diffusion sheet in which the cured resin layer is laminated. . In order to improve the releasability of the molding material from the mold, it is desirable that the mold surface is previously subjected to a mold release process such as nickel vapor deposition, fluorine-based material, or silicone-based material coating.
光拡散シート複製用金型を間接に用いる方法としては、上記光拡散シート複製用金型の製造工程で作製された光拡散シート複製用金型をマスターとし、電鋳型を取ることで同一金型を複製し、この複製した金型を用いて上記光拡散シート複製用金型を直接に用いる方法と同様に光拡散シートを製造する方法が挙げられる。また、反転形状電鋳型を一度取った後に無アルカリガラスなどの紫外線領域に吸収の少ない透明材質で転写複製した型を作成してもよい。この透明な型を用いることにより、光拡散シートを紫外線硬化樹脂で複製する際に型側から紫外線を照射して樹脂硬化させることが可能になる。 As a method of indirectly using the light diffusion sheet replication mold, the light diffusion sheet replication mold produced in the manufacturing process of the light diffusion sheet replication mold is used as a master, and the same mold is obtained by taking an electroforming mold. And a method for producing a light diffusing sheet in the same manner as the method for directly using the above-mentioned mold for replicating a light diffusing sheet using the duplicated mold. Alternatively, a mold in which an inverted shape electroforming mold is once taken and transferred and duplicated with a transparent material with little absorption in an ultraviolet region such as non-alkali glass may be formed. By using this transparent mold, it is possible to cure the resin by irradiating ultraviolet rays from the mold side when replicating the light diffusion sheet with an ultraviolet curable resin.
ここで使用する紫外線硬化型樹脂は、光学的透明性を有するものが好ましい。例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、シリコーン樹脂等各種の樹脂が用いればよいが、特に限定されるものではない。また、紫外線による硬化樹脂の劣化を抑制するために紫外線吸収剤を微量添加したり、着色が必要となる用途においては、光吸収剤を添加する事も可能である。 The ultraviolet curable resin used here is preferably one having optical transparency. For example, various resins such as acrylic resin, polyester resin, polyvinyl chloride, polyurethane, and silicone resin may be used, but are not particularly limited. In addition, in order to suppress the deterioration of the cured resin due to ultraviolet rays, a small amount of an ultraviolet absorber may be added, or a light absorber may be added in applications that require coloring.
また、光拡散シートを構成する材料として、この他に屈折率を調整するために微粒子を含んだ熱成型性プラスチックや放射線硬化型樹脂を用いることもでき、添加される微粒子は、Ti、Zr、Al、Ce、Sn、La、In、Y、Sb、等の酸化物、または、In- Sn等の合金酸化物が挙げられる。なお、光触媒を抑える目的でTi酸化物にAl、Zr等の酸化物が適当量含有されたとしても、本発明の効果を妨げるものではない。 In addition to this, as a material constituting the light diffusion sheet, thermoforming plastics or radiation curable resins containing fine particles can be used to adjust the refractive index, and the added fine particles are Ti, Zr, Examples thereof include oxides such as Al, Ce, Sn, La, In, Y, and Sb, and alloy oxides such as In—Sn. In addition, even if an appropriate amount of oxide such as Al or Zr is contained in the Ti oxide for the purpose of suppressing the photocatalyst, the effect of the present invention is not hindered.
また、微粒子の比表面積は55〜85 m2/gが好ましく、75〜85
m2/gであることがより好ましい。比表面積がこの範囲にあると、微粒子の分散処理により、光学膜用材料中における微粒子の粒度で100nm以下に抑えることが可能となり、ヘイズの非常に小さな光学膜を得ることが可能である。
The specific surface area of the fine particles is preferably 55 to 85 m 2 / g, 75 to 85
More preferably m 2 / g. When the specific surface area is in this range, it is possible to suppress the particle size of the fine particles in the optical film material to 100 nm or less by the dispersion treatment of the fine particles, and an optical film having a very small haze can be obtained.
上記微粒子を分散させる分散剤は、その含有量が微粒子に対し3.2〜9.6×1011mol/m2であるが、これより含有量が少ないと光拡散シートに十分な分散性を得ることができない。逆に、含有量が多いと、塗膜中における分散剤体積比率が上昇するために、膜屈折率が低下して屈折率の調整範囲が狭くなることから設計が困難となる。 The dispersant for dispersing the fine particles has a content of 3.2 to 9.6 × 10 11 mol / m 2 with respect to the fine particles, but if the content is less than this, sufficient dispersibility cannot be obtained in the light diffusion sheet. . On the contrary, if the content is large, the volume ratio of the dispersant in the coating film increases, so that the film refractive index is lowered and the refractive index adjustment range is narrowed, which makes designing difficult.
上記の分散剤に含まれる親水基の極性官能基の量は、10-3〜10-１mol/gである。官能基がこれより少ない、あるいは多い場合には、微粒子の分散に対する効果が発現せず、分散性低下などにつながる。 The amount of the polar functional group of the hydrophilic group contained in the dispersant is 10 −3 to 10 −1 mol / g. When the functional group is smaller or larger than this, the effect on the dispersion of the fine particles is not exhibited, leading to a decrease in dispersibility.
極性官能基として、以下に示すような官能基でも凝集状態にならないため、有用である。
・-SO3M、-OSO3M、-COOM、P=O(OM)2（ここで、式中Mは、水素原子あるいは、リチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属である。）、3級アミン、4級アンモニウム塩
・R1(R2)(R3)NHX（ここで、式中R1、R2、R3は、水素原子あるいは炭化水素基であり、Ｘ-は塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン元素イオンあるいは無機・有機イオンである。）
・-OH、-SH、-CN、エポキシ基等
極性官能基の導入部位は特に規定はない。これら分散剤は、1種単独で用いられることが可能であるが、2種以上を併用することも可能である。
As the polar functional group, the following functional groups are useful because they are not in an aggregated state.
-SO 3 M, -OSO 3 M, -COOM, P = O (OM) 2 (where M is a hydrogen atom or an alkali metal such as lithium, potassium, sodium, etc.), tertiary Amine, quaternary ammonium salt R1 (R2) (R3) NHX (wherein R 1 , R 2 , R 3 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups, X − is chlorine, bromine, iodine, etc.) Halogen element ion or inorganic / organic ion.)
-There are no particular restrictions on the introduction site of polar functional groups such as -OH, -SH, -CN, and epoxy groups. These dispersants can be used alone or in combination of two or more.
また、塗膜における本発明の分散剤は、総量で上記強磁性粉末１００重量部に対して、２０〜６０重量部が好ましく、３８〜５５重量部がより好ましい。極性官能基の導入部位は特に規定はない。 The total amount of the dispersant of the present invention in the coating film is preferably 20 to 60 parts by weight, more preferably 38 to 55 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ferromagnetic powder. The introduction site of the polar functional group is not particularly defined.
また、分散剤親油基の重量平均分子量は１１０〜３０００が好ましい。分子量がこの範囲よりも低いと、有機溶媒に対して十分に溶解しないなどの弊害が生じる。逆に高すぎる場合には光学膜に十分な分散性を得ることができない。なお、分散剤の分子量の測定はゲルパーミエーションクロマトグラフ（GPC）法により行えばよい。
上記分散剤には、結合剤と硬化反応を起こすための官能基を有していてもよい。また、本発明の分散剤以外の結合剤を含む場合には結合基を多く有する多官能ポリマー、またはモノマーが好ましい。
Further, the weight average molecular weight of the dispersant lipophilic group is preferably 110 to 3000. When the molecular weight is lower than this range, there are problems such as insufficient dissolution in organic solvents. Conversely, when it is too high, sufficient dispersibility cannot be obtained in the optical film. The molecular weight of the dispersant may be measured by a gel permeation chromatograph (GPC) method.
The dispersant may have a functional group for causing a curing reaction with the binder. In addition, when a binder other than the dispersant of the present invention is included, a polyfunctional polymer or monomer having many linking groups is preferable.
また、光拡散シートの膜厚を調整するために有機溶媒で希釈する事も可能であり、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール等のアルコール系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、エチレングリコールアセテート等のエステル系溶媒等が用いられる。これら有機溶媒は必ずしも１００％純粋である必要はなく、異性体、未反応物、分解物、酸化物、水分等の不純成分が２０％以下であれば含まれていてもかまわない。また、低い表面エネルギーをもつ支持体上に塗布するためには、より低い表面張力をもつ溶媒を選択することが望ましく、例えばメチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール等が挙げられる。 It is also possible to dilute with an organic solvent in order to adjust the film thickness of the light diffusion sheet, for example, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methanol, ethanol, propanol, butanol, isobutyl alcohol. And alcohol solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, ethyl lactate, and ethylene glycol acetate. These organic solvents do not necessarily need to be 100% pure, and may contain impurities such as isomers, unreacted products, decomposed products, oxides, and moisture if they are 20% or less. Moreover, in order to apply | coat on the support body with low surface energy, it is desirable to select the solvent with lower surface tension, for example, methyl isobutyl ketone, methanol, ethanol etc. are mentioned.
分散剤と硬化反応する結合剤は、熱硬化性樹脂、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂、電子線（ＥＢ）硬化型樹脂等があげられる。熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化型樹脂、ＥＢ硬化型樹脂の例としてはポリスチレン樹脂、スチレン共重合体、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリアミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。その他の環状（芳香族、複素環式、脂環式等）基を有するポリマーでもよい。また、炭素鎖中にフッ素、シラノール基の入った樹脂でも構わない。 Examples of the binder that undergoes a curing reaction with the dispersant include a thermosetting resin, an ultraviolet (UV) curable resin, and an electron beam (EB) curable resin. Examples of thermosetting resin, UV curable resin, EB curable resin are polystyrene resin, styrene copolymer, polycarbonate, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, urea resin, melamine resin, polyamine resin, urea Examples include formaldehyde resin. Polymers having other cyclic (aromatic, heterocyclic, alicyclic, etc.) groups may also be used. Further, a resin containing fluorine or silanol group in the carbon chain may be used.
上記樹脂を硬化反応させる方法は放射線または熱いずれでもよいが、紫外線照射により樹脂の硬化反応を行う場合には、重合開始剤の存在下で行うことが好ましい。ラジカル重合開始剤としては、例えば、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ系開始剤；ベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオクトエート等のパーオキシド系開始剤が挙げられる。これらの開始剤の使用量は、重合性単量体合計１００重量部あたり０．２〜１０重量部、より好ましくは０．５〜５重量部とする。 The method for curing the resin may be either radiation or heat. However, when the resin curing reaction is performed by ultraviolet irradiation, it is preferably performed in the presence of a polymerization initiator. Examples of radical polymerization initiators include azo initiators such as 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile); benzoyl peroxide, lauryl peroxide And peroxide initiators such as t-butyl peroctoate. The amount of these initiators used is 0.2 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the total polymerizable monomers.
透明支持体は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリオレフィン（ＰＯ）等のポリマーにより構成された透明フィルム、ガラス板、アクリル板、メタクリルスチレン板、ポリカーボネート板、およびフッ素樹脂等所望の光学特性を満足するものであればよい。光学特性として、上記透明支持体を構成する材料の屈折率は１．３〜１．６、ヘイズは８％以下、透過率は８０％以上が好ましい。また、透明支持体にアンチグレア機能をもたせてもよい。 The transparent support is, for example, a transparent film composed of a polymer such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyolefin (PO), glass plate, acrylic plate, methacrylstyrene plate. As long as it satisfies the desired optical properties, such as a polycarbonate plate and a fluororesin. As optical characteristics, the material constituting the transparent support preferably has a refractive index of 1.3 to 1.6, a haze of 8% or less, and a transmittance of 80% or more. The transparent support may have an antiglare function.
本発明の光拡散シートは、上記方法で作製された金型のサンドブラスト処理表面の凹凸形状が転写されたシームレスの光拡散面を備えるものであり、縦方向と横方向とで異なる拡散特性を有する。 The light diffusing sheet of the present invention has a seamless light diffusing surface to which the uneven shape of the sandblasted surface of the mold produced by the above method is transferred, and has different diffusion characteristics in the vertical direction and the horizontal direction. .
本発明に係るスクリーンの実施の形態として、反射型スクリーンについて説明する。
図４は、本発明に係る反射型スクリーンの構成を示す断面図である。
反射型スクリーン１００は、前述した本発明の光拡散シート１０と、反射シート２０とが粘着剤を介して貼り合わされてなる構成である。
A reflective screen will be described as an embodiment of the screen according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the reflective screen according to the present invention.
The reflective screen 100 has a configuration in which the above-described light diffusion sheet 10 of the present invention and the reflective sheet 20 are bonded together with an adhesive.
反射シート２０は、画像光であるプロジェクタ光に対応する複数の特定波長領域の光に対して反射特性を有し、この複数の特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して吸収特性を有する。ここで、特定波長領域として、プロジェクタ光源で画像光として使用されるＲＧＢ三原色の各色の光の波長領域を含むことが好ましい。 The reflection sheet 20 has reflection characteristics with respect to light in a plurality of specific wavelength regions corresponding to projector light that is image light, and has absorption characteristics with respect to light in the visible wavelength region excluding the plurality of specific wavelength regions. . Here, the specific wavelength region preferably includes a wavelength region of light of each of the three primary colors RGB used as image light by the projector light source.
図５に、反射シート２０の構成として、金属酸化物膜２２Ｄと透過性を有する光吸収薄膜２２Ｍからなる光学多層膜２２と、反射層２１とを備えた例を示す。 FIG. 5 shows an example in which the reflective sheet 20 includes an optical multilayer film 22 composed of a metal oxide film 22 </ b> D and a light-absorbing thin film 22 </ b> M having transparency, and a reflective layer 21.
ここで、反射層２１は基板２１Ｂに金属膜２１Ｍが形成され、光学多層膜２２の透過光を反射するものである。 Here, the reflective layer 21 has a metal film 21M formed on the substrate 21B and reflects the light transmitted through the optical multilayer film 22.
基板２１Ｂは、反射シート２０の支持体となるものであり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリオレフィン（ＰＯ）等の可撓性を有するポリマーが挙げられる。 The substrate 21B serves as a support for the reflective sheet 20, and can be made of polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyolefin (PO), or the like. Examples thereof include a polymer having flexibility.
金属膜２１Ｍは、可視光を高い反射率で反射する金属材料であればよい。例えば、Ａｌ，Ａｕ又はＡｇからなり、膜厚５０ｎｍ以上が好ましい。基板２１Ｂ上への金属膜２１Ｍの形成方法としては、蒸着、めっき、塗布などいずれの方法によってもよい。
また、反射層２１として、図５の基板２１Ｂに金属膜２１Ｍが形成されたものに代えて、金属膜２１Ｍと同じ材料からなる金属基板を使用してもよい。
The metal film 21M may be any metal material that reflects visible light with high reflectivity. For example, it is made of Al, Au, or Ag, and a film thickness of 50 nm or more is preferable. As a method for forming the metal film 21M on the substrate 21B, any method such as vapor deposition, plating, and coating may be used.
Further, as the reflective layer 21, a metal substrate made of the same material as that of the metal film 21M may be used instead of the metal film 21M formed on the substrate 21B of FIG.
光学多層膜２２は、金属酸化物膜２２Ｄと透過性を有する光吸収薄膜２２Ｍからなる少なくとも２層以上の選択反射特性をもつ膜である。この場合、金属酸化物膜２２Ｄと透過性を有する光吸収薄膜２２Ｍとが交互に積層された構造でもよく、複数種類の金属酸化物膜２２Ｄが連続して積層された構造であってもよい。 The optical multilayer film 22 is a film having selective reflection characteristics of at least two layers including a metal oxide film 22D and a light-absorbing thin film 22M having transparency. In this case, the metal oxide film 22D and the light-absorbing thin film 22M having transparency may be alternately stacked, or a structure in which a plurality of types of metal oxide films 22D are continuously stacked may be used.
金属酸化物膜２２Ｄは、少なくとも可視波長領域で透明な材料からなり、例えばＮｂ２Ｏ５（五酸化ニオブ）、ＴｉＯ２（二酸化チタン）、Ｔａ２Ｏ５（五酸化タンタル）、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）又はＳｉＯ２（二酸化シリコン）などの透明な誘電体膜、あるいはＩｎ２Ｏ３（酸化インジウム）、ＳｎＯ２（酸化錫）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２化合物（ＩＴＯ）、またはこれらのいずれかに金属がドープされた材料（例えば、ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＯ：Ｇａなど）からなる透明な導電膜が用いられる。なお、金属酸化物膜２２Ｄの屈折率が大きいほど三原色波長領域の各色光の波長領域における反射ピークの半値幅が大きくなり、屈折率が小さいほど当該半値幅が小さくなる傾向を有することから、必要とされる選択反射特性に応じて金属酸化物材料を適宜選択すればよい。 The metal oxide film 22D is made of a material that is transparent at least in the visible wavelength region. For example, Nb 2 O 5 (niobium pentoxide), TiO 2 (titanium dioxide), Ta 2 O 5 (tantalum pentoxide), Al 2 O 3 Transparent dielectric film such as (aluminum oxide) or SiO 2 (silicon dioxide), or In 2 O 3 (indium oxide), SnO 2 (tin oxide), ZnO (zinc oxide), In 2 O 3 —SnO 2 compound A transparent conductive film made of (ITO) or a material in which any of these is doped with metal (for example, ZnO: Al, ZnO: Ga) is used. In addition, it is necessary because the half-value width of the reflection peak in the wavelength region of each color light in the three primary color wavelength regions increases as the refractive index of the metal oxide film 22D increases, and the half-value width tends to decrease as the refractive index decreases. A metal oxide material may be appropriately selected according to the selective reflection characteristic.
透過性を有する光吸収薄膜２２Ｍは、屈折率１以上、吸収係数０．５以上の材料により、好ましくは５〜２０ｎｍの膜厚に形成された薄膜である。このような材料としては、例えば、Ｎｂ，Ｎｂ系合金，Ｃ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｇｅ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ｔｉ，ＴｉＮ，ＴｉＮｘＷｙ，Ｍｎ，Ｒｕ又はＰｂＴｅ等が挙げられる。このような光学多層膜２２の各膜は、例えばスパッタリング法などのドライプロセスにより成膜すればよい。 The light-absorbing thin film 22M having transparency is a thin film formed with a material having a refractive index of 1 or more and an absorption coefficient of 0.5 or more, preferably in a thickness of 5 to 20 nm. Examples of such materials include Nb, Nb-based alloys, C, Cr, Fe, Ge, Ni, Pd, Pt, Rh, Ti, TiN, TiN x W y , Mn, Ru, and PbTe. Each film of the optical multilayer film 22 may be formed by a dry process such as sputtering.
光学多層膜２２の各膜厚は、例えば赤色、緑色及び青色の各色の波長領域の光からなる三原色波長域光に対して、例えば反射率が５０％以上の高反射特性を有するとともに、この三原色波長域光以外の波長域の光に対しては、例えば吸収率が８０％以上の高吸収特性を有するように設計されている。ここで、光学多層膜２２の各膜厚は、その各膜の厚さをｄ、その各膜の屈折率をｎ、この光学多層膜に入射する光の波長をλとすると、各膜の光学的厚さｎｄが入射光の波長λに対して次式（１）を満足するように設計されるとよい。
ｎｄ＝λ（α±１／４） ・・・（１）
（ただし、αは自然数である。）
Each film thickness of the optical multilayer film 22 has, for example, high reflectivity with a reflectance of 50% or more with respect to light in the three primary color wavelength regions including light in the wavelength regions of red, green, and blue, and the three primary colors. For light in a wavelength region other than the wavelength region, it is designed to have a high absorption characteristic with an absorptivity of 80% or more, for example. Here, each film thickness of the optical multilayer film 22 is such that the thickness of each film is d, the refractive index of each film is n, and the wavelength of light incident on the optical multilayer film is λ. The target thickness nd is preferably designed so as to satisfy the following expression (1) with respect to the wavelength λ of the incident light.
nd = λ (α ± 1/4) (1)
(However, α is a natural number.)
例えば、金属膜２１ＭをＡｌ膜（膜厚５０ｎｍ）とし、光学多層膜２２をＮｂ２Ｏ５／Ｎｂ／Ｎｂ２Ｏ５（各膜厚：５６０ｎｍ／１９ｎｍ／５５０ｎｍ（Ａｌ膜側））の３層構造とすることで、プロジェクタ光（上記レーザー発振器を用いたプロジェクタ光源からの光）について、三原色波長域光に対しては５０％以上の高い反射率を有し、三原色波長域の前後の波長域光（迷光）に対しては８０％以上の高い吸収率を有する反射シート２０とすることができる。 For example, the metal film 21M is an Al film (film thickness 50 nm), and the optical multilayer film 22 is three layers of Nb 2 O 5 / Nb / Nb 2 O 5 (each film thickness: 560 nm / 19 nm / 550 nm (Al film side)). With the structure, the projector light (light from the projector light source using the laser oscillator) has a high reflectance of 50% or more for the light of the three primary colors, and the wavelength range before and after the three primary colors wavelength range. With respect to light (stray light), the reflection sheet 20 having a high absorption rate of 80% or more can be obtained.
あるいは、外光がハロゲンランプの光のような場合には、吸収特性を有する波長領域を、予定光源の赤色成分の輝線ピークの波長と緑色成分の輝線ピークの波長との間、及び緑色成分の輝線ピークの波長と青色成分の輝線ピークの波長との間に配置するように光学多層膜２２を設計することが好ましい。 Alternatively, in the case where the external light is light of a halogen lamp, the wavelength region having an absorption characteristic is set between the wavelength of the bright line peak of the red component and the wavelength of the green line of the planned light source, and the wavelength of the green component. It is preferable to design the optical multilayer film 22 so as to be disposed between the wavelength of the emission line peak and the wavelength of the emission line peak of the blue component.
例えば、金属膜２１ＭをＡｌ膜（膜厚１００ｎｍ）とし、光学多層膜２２をＮｂ２Ｏ５／Ｎｂ／Ｎｂ２Ｏ５（各膜厚：３３０ｎｍ／３ｎｍ／４５０ｎｍ（Ａｌ膜側））の３層構造とすることで、光源（例えばＵＨＰランプ）の輝線スペクトルのうち、波長４４０ｎｍの輝線ピークと５５０ｎｍの輝線ピークとの間、及び５５０ｎｍの輝線ピークと６１０ｎｍの輝線ピークとの間に、より詳しくは波長５７０ｎｍと６００ｎｍとの間、５００ｎｍと５３０ｎｍとの間に、反射シート２０の吸収特性を有する波長領域（吸収ピーク）がくるようにすることができる。 For example, the metal film 21M is an Al film (film thickness 100 nm), and the optical multilayer film 22 is three layers of Nb 2 O 5 / Nb / Nb 2 O 5 (each film thickness: 330 nm / 3 nm / 450 nm (Al film side)). With the structure, in the emission line spectrum of the light source (for example, UHP lamp), between the emission line peak at a wavelength of 440 nm and the emission line peak at 550 nm, and between the emission line peak at 550 nm and the emission line peak at 610 nm, The wavelength region (absorption peak) having the absorption characteristics of the reflection sheet 20 can be between the wavelengths 570 nm and 600 nm and between 500 nm and 530 nm.
図６に、反射シート２０のその他の構成として、基板２１Ｂ上にプロジェクタ光の波長領域のうち、ＲＧＢ三原色の各色の光の波長領域の光に対して反射特性を有し、前記波長領域以外の光に対しては透過特性を有する光学多層膜２３と、基板２１Ｂの裏面に光吸収層２４とを備えた例を示す。ここで、基板２１Ｂは図５で示した基板と同じものでよい。 In FIG. 6, as another configuration of the reflection sheet 20, the substrate 21 </ b> B has reflection characteristics with respect to light in the wavelength regions of light of the three primary colors of RGB among the wavelength regions of projector light. An example in which an optical multilayer film 23 having light transmission characteristics and a light absorption layer 24 on the back surface of the substrate 21B is shown. Here, the substrate 21B may be the same as the substrate shown in FIG.
光学多層膜２３は、屈折率の異なる複数種類の光学膜が積層されたものであり、例えば高屈折率膜２３Ｈと該高屈折率膜２３Ｈより低い屈折率を有する低屈折率膜２３Ｌとを交互に積層した選択反射特性を有する膜である。 The optical multilayer film 23 is formed by laminating a plurality of types of optical films having different refractive indexes. For example, the high refractive index film 23H and the low refractive index film 23L having a lower refractive index than the high refractive index film 23H are alternately arranged. It is a film having selective reflection characteristics laminated on.
高屈折率膜２３Ｈ、低屈折率膜２３Ｌは、それぞれスパッタリング法などのドライプロセス、あるいはスピンコート、ディップコートなどのウェットプロセスのいずれの方法によっても形成することができる。 The high refractive index film 23H and the low refractive index film 23L can be formed by any method of a dry process such as sputtering, or a wet process such as spin coating or dip coating.
ドライプロセスにより形成する場合には、高屈折率膜２３Ｈの構成材料は、屈折率が２．０〜２．６程度のものであれば種々のものを用いることができる。同様に、低屈折率膜２３Ｌの構成材料は、屈折率が１．３〜１．５程度のもので種々のものを用いることができる。例えば、高屈折率膜２３Ｈは、ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ5又はＴａ２Ｏ５からなり、低屈折率膜２３Ｌは、ＳｉＯ２又はＭｇＦ２からなるとすればよい。 In the case of forming by a dry process, various materials can be used as the constituent material of the high refractive index film 23H as long as the refractive index is about 2.0 to 2.6. Similarly, the constituent material of the low refractive index film 23L has a refractive index of about 1.3 to 1.5, and various materials can be used. For example, the high refractive index film 23H may be made of TiO 2 , Nb 2 O 5 or Ta 2 O 5 , and the low refractive index film 23L may be made of SiO 2 or MgF 2 .
ドライプロセスにより形成する場合、光学多層膜２３の各膜厚は、マトリクス法に基づいたシミュレーションにより光学薄膜が特定波長帯の光に対して高反射特性を有し、少なくとも該波長域光以外の可視波長域光に対しては高透過特性を有するように膜厚設計するとよい。ここでいうマトリクス法に基づいたシミュレーションとは、特開２００３−２７０７２５号公報に示されている手法であり、複数の異なる材料で構成され各層の境界で多重反射が生じる多層光学薄膜系に角度θ０で光が入射した場合、用いる光源の種類及び波長と、各層の光学膜厚（屈折率と幾何学的膜厚との積）に依存して位相が揃い、反射光速は可干渉性を示す場合が生じ、互いに干渉しあうようになる原理に基づいた方程式を利用してシミュレーションを行い、所望の特性を有する光学膜の膜厚設計を行うものである。 When formed by a dry process, the thickness of each optical multilayer film 23 is such that the optical thin film has high reflection characteristics with respect to light in a specific wavelength band by simulation based on the matrix method, and at least visible light other than the wavelength band light is visible. The film thickness may be designed so as to have high transmission characteristics for light in the wavelength band. The simulation based on the matrix method here is a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-270725, and an angle θ is applied to a multilayer optical thin film system that is composed of a plurality of different materials and causes multiple reflection at the boundary of each layer. When light is incident at 0 , the phase is aligned depending on the type and wavelength of the light source to be used and the optical film thickness (product of refractive index and geometric film thickness) of each layer, and the reflected light velocity shows coherence. A simulation is performed using an equation based on a principle that causes cases to interfere with each other, and a film thickness of an optical film having desired characteristics is designed.
本発明においては、特定の波長領域として、プロジェクタ光源で画像光として使用されるＲＧＢ三原色の各色の光の波長領域を選択して、マトリクス法に基づいたシミュレーションによりこれらの波長領域の光のみを反射させるとともにこれらの波長領域以外の波長領域の光を透過させるように膜厚設計すればよい。このような厚みの高屈折率膜２３Ｈ及び低屈折率膜２３Ｌを重ね合わせることにより三原色波長帯域フィルターとして良好に機能する光学多層膜２３を確実に実現することができる。 In the present invention, as the specific wavelength region, the wavelength region of each of the RGB three primary colors used as image light by the projector light source is selected, and only light in these wavelength regions is reflected by a simulation based on the matrix method. The film thickness may be designed so as to transmit light in a wavelength region other than these wavelength regions. By superposing the high-refractive index film 23H and the low-refractive index film 23L having such a thickness, the optical multilayer film 23 that functions well as a three primary color wavelength band filter can be reliably realized.
また、ドライプロセスにより形成される光学多層膜２３を構成する光学膜の層数は、特に限定されるものではなく、所望の層数とすることができるが、光入射側及びその反対側の最外層が高屈折率膜２３Ｈとされる奇数層により構成されることが好ましい。 Further, the number of layers of the optical film constituting the optical multilayer film 23 formed by the dry process is not particularly limited and can be set to a desired number of layers. It is preferable that the outer layer is composed of an odd-numbered layer that is a high refractive index film 23H.
ウェットプロセスにより光学多層膜２３を形成する場合には、高屈折率膜用溶剤系塗料を塗布・硬化して得られる高屈折率膜２３Ｈと、該高屈折率膜２３Ｈよりも低屈折率の光学膜となる低屈折率膜用溶剤系塗料を塗布・硬化して得られる低屈折率膜２３Ｌとを交互に積層した奇数層とするとよい。また、それぞれの光学膜は、加熱や紫外線照射などにより付与されるエネルギーを吸収して硬化反応を起こす樹脂を含む塗料を塗布して形成するとよい。例えば、高屈折率膜２３Ｈは、熱硬化型樹脂ＪＳＲ製オプスター（ＪＮ７１０２、屈折率１．６８）により形成され、低屈折率膜２３Ｌは熱硬化型樹脂ＪＳＲ製オプスター（ＪＮ７２１５、屈折率１．４１）により形成されるとよい。これにより光学多層膜２３は可撓性を有する。
ここで、高屈折率膜２３Ｈは、上記熱硬化型樹脂に限定されるものではなく、１．６〜２．１程度の屈折率が確保できる溶剤系塗料であればよい。また、低屈折率用膜１３Ｌは、上記熱硬化型樹脂に限定されるものではなく、１．３〜１．５９程度の屈折率が確保できる溶剤系塗料であればよい。なお、高屈折率膜２３Ｈと低屈折率膜２３Ｌとの屈折率の差が大きいほど、積層数が少なくすることができる。
When the optical multilayer film 23 is formed by a wet process, a high refractive index film 23H obtained by applying and curing a solvent-based paint for a high refractive index film, and an optical having a lower refractive index than the high refractive index film 23H. It is preferable to use an odd layer in which low-refractive-index films 23L obtained by applying and curing a solvent-based paint for a low-refractive-index film to be a film are alternately laminated. Each optical film may be formed by applying a paint containing a resin that absorbs energy applied by heating, ultraviolet irradiation, or the like and causes a curing reaction. For example, the high refractive index film 23H is formed of a thermosetting resin JSR Opster (JN7102, refractive index 1.68), and the low refractive index film 23L is a thermosetting resin JSR Opster (JN7215, refractive index 1.41). ). Thereby, the optical multilayer film 23 has flexibility.
Here, the high refractive index film 23 </ b> H is not limited to the thermosetting resin, and may be a solvent-based paint that can secure a refractive index of about 1.6 to 2.1. The low refractive index film 13L is not limited to the thermosetting resin, and may be a solvent-based paint that can secure a refractive index of about 1.3 to 1.59. Note that the larger the difference in refractive index between the high refractive index film 23H and the low refractive index film 23L, the smaller the number of layers.
ウェットプロセスにより形成する場合、光学多層膜２３の各膜厚は、例えば赤色、緑色及び青色の各色の波長領域の光からなる三原色波長域光に対して、例えば反射率が５０％以上の高反射特性を有するとともに、この三原色波長域光以外の波長域の光に対しては、例えば透過率が８０％以上の高透過特性を有するように設計されている。ここで、光学多層膜２３の各膜厚は、上式（１）を満足するように設計されるとよい。 When formed by a wet process, each film thickness of the optical multilayer film 23 is, for example, highly reflective with, for example, a reflectance of 50% or more with respect to light in the three primary color wavelength regions composed of light in the wavelength regions of red, green, and blue. In addition to having the characteristics, it is designed to have a high transmission characteristic of, for example, a transmittance of 80% or more with respect to light in a wavelength band other than the three primary color wavelength band lights. Here, each film thickness of the optical multilayer film 23 is preferably designed to satisfy the above formula (1).
例えば、高屈折率膜２３Ｈ（屈折率１．６８）の膜厚を１０２３ｎｍ、低屈折率膜２３Ｌ（屈折率１．４１）の膜厚を７８０ｎｍとし、高屈折率膜２３Ｈ、低屈折率膜２３Ｌが交互に９層ずつ積層され、その積層されたものの上に高屈折率膜２３Ｈが積層された１９層構造の光学多層膜２３とすることで、プロジェクタ光（上記レーザー発振器を用いたプロジェクタ光源からの光）について、三原色波長域光に対しては８０％以上の高い反射率を有し、三原色波長域の前後の波長域光（迷光）に対しては反射率が２０％以下の高い透過特性を有する膜とすることができる。 For example, the film thickness of the high refractive index film 23H (refractive index 1.68) is 1023 nm, the film thickness of the low refractive index film 23L (refractive index 1.41) is 780 nm, the high refractive index film 23H, and the low refractive index film 23L. Nine layers are alternately stacked, and an optical multilayer film 23 having a 19-layer structure in which a high-refractive index film 23H is stacked on the stacked layers is used as projector light (from a projector light source using the laser oscillator described above). The light has a high reflectance of 80% or more for the light of the three primary colors, and has a high transmittance of 20% or less for the wavelength light (stray light) before and after the three primary wavelengths. It can be set as the film | membrane which has.
光吸収層２４は、基板２１Ｂの裏面に黒色の塗料を塗布して形成された黒色塗装膜、あるいは黒色フィルムが貼りつけられたものであり、光を吸収する機能を有する。これにより、光学多層膜２３を透過した光を光吸収層２４が吸収し、透過光の反射を防ぐことができ、反射シート２０は、より確実に三原色波長域光のみを反射光として得ることが可能となる。また、基板２１Ｂに黒色塗料等を含有させて基板２１Ｂの色を黒色とすることにより、基板２１Ｂ自体が吸収層として機能させてもよい。 The light absorption layer 24 is formed by applying a black paint film or a black film formed by applying a black paint on the back surface of the substrate 21B, and has a function of absorbing light. As a result, the light absorption layer 24 absorbs the light transmitted through the optical multilayer film 23 and can prevent reflection of the transmitted light, and the reflection sheet 20 can more reliably obtain only the light of the three primary color wavelength regions as the reflected light. It becomes possible. Further, the substrate 21B itself may function as an absorption layer by adding black paint or the like to the substrate 21B to make the color of the substrate 21B black.
なお、反射シート２０のその他の構成として、基板２１Ｂの両面それぞれに上記と同じ構成の光学多層膜２３が形成され、そのうち一方の光学多層膜２３の最外層表面に吸収層１４が形成された構成としてもよい。 As another configuration of the reflection sheet 20, the optical multilayer film 23 having the same configuration as described above is formed on both surfaces of the substrate 21 </ b> B, and the absorption layer 14 is formed on the outermost surface of one of the optical multilayer films 23. It is good.
以上のいずれの構成の反射シート２０においても、プロジェクタ光源から投射される光に対応した、特定の波長領域（三原色波長領域）の光を光反射率で反射し、その特定波長領域以外の光（外光）を吸収することが可能である。 In the reflection sheet 20 having any configuration described above, light in a specific wavelength region (three primary color wavelength regions) corresponding to light projected from the projector light source is reflected by the light reflectance, and light other than the specific wavelength region ( External light) can be absorbed.
なお、ここでは反射層として波長選択型の反射層である光学多層膜２２及び光学多層膜２３の例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射層は映像光を反射できるものであればよい。例えばアルミニウムや銀などの可視光の広い波長範囲に渡って反射率の高い材料を使用した反射層が挙げられる。 Here, the examples of the optical multilayer film 22 and the optical multilayer film 23, which are wavelength selective reflection layers, are shown as the reflection layer, but the present invention is not limited to this, and the reflection layer reflects image light. Anything is possible. For example, a reflective layer using a material having a high reflectance over a wide wavelength range of visible light such as aluminum or silver can be given.
上記反射型スクリーン１００によって、スクリーンのどの場所においても放出される光が目的の視野内に指向せしめるように制御されるため、高く均一な輝度やゲインを得ることができ、視認性のよいスクリーンを提供することができる。
また、該スクリーンへの入射光の表面散乱を抑制し、プロジェクタからの特定波長の光を反射し、外光などのそれ以外の波長領域の入射光を透過・吸収する選択反射が可能となり、反射型スクリーン１００上の映像の黒レベルを下げて高コントラストを達成するものであり、部屋が明るい状態でもコントラストの高い映像を表示することが可能となる。例えば、グレーティング・ライト・バルブ（ＧＬＶ）を用いた回折格子型プロジェクタのようなＲＧＢ光源からの光を投射した場合にスクリーン１００上で広視野角で、かつコントラストが高く、外光の映り込みのない良好な映像が鑑賞できるようになる。
The reflective screen 100 is controlled so that light emitted from any part of the screen is directed into a target field of view, so that a high and uniform brightness and gain can be obtained, and a screen with good visibility can be obtained. Can be provided.
In addition, it suppresses surface scattering of incident light on the screen, reflects light of a specific wavelength from the projector, and allows selective reflection that transmits and absorbs incident light in other wavelength regions such as external light. A high contrast is achieved by lowering the black level of the image on the mold screen 100, and an image with a high contrast can be displayed even in a bright room. For example, when light from an RGB light source such as a diffraction grating type projector using a grating light valve (GLV) is projected, the screen 100 has a wide viewing angle, high contrast, and reflection of external light. There will be no good video.
すなわち、反射型スクリーン１００に入射する光は、光拡散シート１０を透過し、反射シート２０に到達し、当該反射シート２０にて入射光に含まれる外光成分は吸収され、映像に関わる特定波長領域の光のみ選択的に反射され、その反射光は光拡散シート１０の表面にて拡散され視野角の広い画像光として視聴者に供される。したがって、上記反射光である画像光への外光の影響を高いレベルで排除することができ、従来にない高コントラスト化が可能となる。 That is, the light incident on the reflective screen 100 is transmitted through the light diffusion sheet 10 and reaches the reflective sheet 20, and the external light component included in the incident light is absorbed by the reflective sheet 20, and a specific wavelength related to the image. Only the light in the region is selectively reflected, and the reflected light is diffused on the surface of the light diffusion sheet 10 and provided to the viewer as image light having a wide viewing angle. Therefore, the influence of external light on the image light that is the reflected light can be eliminated at a high level, and an unprecedented high contrast can be achieved.
次に、本発明のスクリーンの他の実施の形態として、透過型スクリーンについて説明する。
図７は、本発明に係る透過型スクリーンの構成を示す断面図である。本発明の透過型スクリーンは、前述の本発明の光拡散シートを備え、該光拡散シートは、前記光拡散面とは反対面側からの投射光を透過して該光拡散面から拡散して放射するものである。例えば図７に示すように、支持体６０上に光拡散シート５０を備えた構成からなる。
Next, a transmission screen will be described as another embodiment of the screen of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a transmission screen according to the present invention. The transmission screen of the present invention includes the light diffusion sheet of the present invention described above, and the light diffusion sheet transmits the projection light from the side opposite to the light diffusion surface and diffuses from the light diffusion surface. It radiates. For example, as shown in FIG. 7, the light diffusion sheet 50 is provided on the support 60.
支持体６０は、透過型スクリーンの支持体となるものであり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリオレフィン（ＰＯ）等のポリマーにより構成することができる。なお、透過型スクリーンとして用いる場合には、表示装置に設置した場合に自立する必要があるため、支持体６０としては０．２ｍｍ以上の厚さで剛性のある透明基材であることが望ましい。 The support 60 is a support for a transmission screen. For example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethersulfone (PES), polyolefin (PO). It can comprise with polymers, such as. When used as a transmissive screen, it is necessary to be self-supporting when installed in a display device. Therefore, the support 60 is preferably a rigid transparent substrate with a thickness of 0.2 mm or more.
光拡散シート５０は、上記光拡散シートの製造方法により得られるものであり、支持体５０を透過した光を散乱して散乱光を得るものである。視聴者はこの散乱反射光を観察することで自然な画像を視認することができるようになる。 The light diffusing sheet 50 is obtained by the above method for producing a light diffusing sheet, and scatters light transmitted through the support 50 to obtain scattered light. The viewer can visually recognize a natural image by observing the scattered reflected light.
例えば、本発明に係る透過型スクリーンと、最大輝度方向が面直方向で拡散特性が最大輝度軸に対して対称な従来の光拡散シートを用いた透過型スクリーンとを左右に並べて配置し、画像光を背面から投影してスクリーン正面付近から観察すると、従来の透過型スクリーンを用いた表示装置では画面の上側が明るく下側が暗いのに対し、本発明の透過型スクリーンを用いた表示装置は画面全面の輝度が高く明るい映像を得ることができる。 For example, a transmissive screen according to the present invention and a transmissive screen using a conventional light diffusion sheet in which the maximum luminance direction is a perpendicular direction and the diffusion characteristic is symmetric with respect to the maximum luminance axis are arranged side by side, When the light is projected from the back and observed from near the front of the screen, the display device using the conventional transmissive screen is brighter on the upper side of the screen and darker on the lower side, whereas the display device using the transmissive screen of the present invention has the screen. Bright images with high overall brightness can be obtained.
この光拡散シート５０における表面形状をスクリーンの位置ごとに調整することにより拡散特性を調整し、視聴者から見たスクリーン全体の輝度分布を均一にするとよい。そのためには、例えば、輝度ピークの軸ずれが、当該スクリーンの中央部方向とするとよい。すなわち、スクリーン全体の拡散特性について見た場合、スクリーンの上下左右すべての周辺部における拡散特性として透過光の輝度のピークがスクリーン中央部の方向に傾くような特徴を有しており、スクリーン中央部から周辺部にずれるほどその傾きが連続的に変化して大きくなる傾向とすればよい。 By adjusting the surface shape of the light diffusion sheet 50 for each position of the screen, the diffusion characteristics are adjusted, and the luminance distribution of the entire screen viewed from the viewer is preferably made uniform. For this purpose, for example, the axis deviation of the luminance peak may be in the direction of the center of the screen. In other words, when the diffusion characteristics of the entire screen are viewed, the brightness peak of the transmitted light is inclined toward the center of the screen as the diffusion characteristics in all the upper, lower, left and right peripheral portions of the screen. The inclination may continuously change and become larger as the position shifts from the center to the periphery.
上記本発明に係る透過型スクリーン２００は、例えば、ＰＥＴフィルムからなる支持体６０の一方の表面に上記光拡散シート５０を貼り付けることによって作製される。 The transmissive screen 200 according to the present invention is produced, for example, by sticking the light diffusion sheet 50 to one surface of a support 60 made of a PET film.
また、本発明の光拡散シートの適用範囲としては投射型表示装置に限られるものではなく、視野角を制御する必要のある表示装置、照明装置など多様な分野に応用される事が可能である。例えば、光源の配置位置に制限があり背正面に光源を配置出来ない場合、本発明により作成した光拡散シートを用いることで望みの方向に集光することが可能となる。その他、照明装置に適用した場合、部屋の隅に本発明により作成した光拡散シートを備え付けた照明を設置することで、部屋の中央を明るくする事ができ、照明効果を得ることができる。 In addition, the application range of the light diffusion sheet of the present invention is not limited to the projection display device, and can be applied to various fields such as a display device and a lighting device that need to control the viewing angle. . For example, when there is a limitation on the arrangement position of the light source and the light source cannot be arranged on the back surface, the light can be condensed in the desired direction by using the light diffusion sheet prepared according to the present invention. In addition, when it is applied to a lighting device, the center of the room can be brightened by installing the lighting provided with the light diffusion sheet prepared according to the present invention at the corner of the room, and the lighting effect can be obtained.
本発明の実施例を以下に説明する。なお、以下に示すものは例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below. In addition, what is shown below is an illustration and this invention is not limited to this.
（実施例１）
以下の条件で光拡散シート複製用金型を作製した。
（１）金型母材ロール：アルミロール（Ｘ２０００ｍｍ×φ８０ｍｍ）
（２）サンドブラスト条件
・サンドブラスト装置（不二製作所製、型名：ＳＧＦ−４（Ａ））
・研削材：アルミナ（番手＃１８０、平均粒径：７６μｍ）
・ブラストガンと金型母材との距離：１００ｍｍ
・ブラストガンと金型母材との角度：１２°
・圧縮空気圧：０．５ＭＰａ
・金型母材表面への研削材吹き付け状態：図１の状態
・ブラストガンスキャン条件：図２の状態でＸ方向に１．５ｍ／ｓｅｃでスキャンした。
・金型母材ロール回転速度：図２の状態で６０ｒ.ｐ.ｍ.で回転させた。
Example 1
A light diffusion sheet replication mold was produced under the following conditions.
(1) Mold base material roll: Aluminum roll (X2000mm × φ80mm)
(2) Sandblasting conditions and sandblasting equipment (Fuji Seisakusho, model name: SGF-4 (A))
・ Grinding material: Alumina (count # 180, average particle size: 76 μm)
・ Distance between blast gun and mold base material: 100mm
・ Angle between blast gun and mold base: 12 °
・ Compressed air pressure: 0.5 MPa
-State of spraying abrasive on the mold base surface: the state of Fig. 1-Blast gun scanning condition: Scanned in the X direction at 1.5 m / sec in the state of Fig. 2.
-Mold base material roll rotation speed: It was rotated at 60 rpm in the state of FIG.
得られた金型表面状態を図８に示す。Ｘ軸方向とＲ軸方向とでその表面の凹凸形状が異なっており、Ｘ軸方向の変形形状（くぼみ）の方がＲ軸方向のそれよりも長くなっている状態が観察された。また、金型表面は、ロール円周方向において継ぎ目などが見えることなく加工されていた。
つぎに、この金型の表面粗さを測定した結果を図９に示す。Ｘ軸方向の表面粗さのピッチＰｘの方がＲ軸方向の表面粗さのピッチＰＲよりも長くなっていた。また、平均凹凸間隔Ｓｍとして、Ｘ軸方向ではＳ＝０．１４、Ｒ軸方向でＳ＝０．０８となっていた。
The obtained mold surface state is shown in FIG. The uneven shape of the surface was different in the X-axis direction and the R-axis direction, and a state where the deformed shape (indentation) in the X-axis direction was longer than that in the R-axis direction was observed. Further, the mold surface was processed without visible seams or the like in the roll circumferential direction.
Next, the result of measuring the surface roughness of this mold is shown in FIG. Towards the X-axis direction of the surface roughness of the pitch Px was longer than the pitch P R of the surface roughness of the R-axis direction. Further, the average unevenness interval Sm was S = 0.14 in the X-axis direction and S = 0.08 in the R-axis direction.
（実施例２）
つぎに、透明樹脂（東亞合成（株）製 紫外線硬化樹脂 ＵＶＸ−４１０８）を使用して、実施例１の金型で紫外線硬化し、光拡散シートを作製した。
得られた光拡散シートに対して、裏面から平行光を入射し透過させ、おもて面からの出射光の拡散角を測定した。その結果を図１０に示す。
光拡散シートは横方向（Ｘ軸方向）と縦方向（Ｒ軸方向）とで異なった拡散角を示し、輝度半値幅としてＸ軸方向では１８°、Ｙ軸方向では４５°となっていた。
(Example 2)
Next, using a transparent resin (UV-curable resin UVX-4108 manufactured by Toagosei Co., Ltd.), the resin was UV-cured with the mold of Example 1 to prepare a light diffusion sheet.
Parallel light was incident from the back surface and transmitted through the obtained light diffusion sheet, and the diffusion angle of the light emitted from the front surface was measured. The result is shown in FIG.
The light diffusion sheet exhibited different diffusion angles in the horizontal direction (X-axis direction) and the vertical direction (R-axis direction), and the luminance half-value width was 18 ° in the X-axis direction and 45 ° in the Y-axis direction.
（実施例３）
つぎに、以下の光学膜用塗料Ｈ，光学膜用塗料Ｌを使用して反射型スクリーンを製造した。
（１）光学膜用塗料Ｈ
・微粒子：ＴｉＯ2微粒子
（石原産業社製、平均粒径約２０ｎｍ、屈折率２．４８） １００重量部（2.02 wt%）
・分散剤：SO3Na基含有分子
（重量平均分子量：１０００、ＳＯ３Ｎａ基濃度：２×１０−３ ｍｏｌ／ｇ）
２０重量部(0.40 wt%)
・結合剤：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの混合物
（日本化薬社製ＵＶ硬化性樹脂、商品名ＤＰＨＡ） ３０重量部(0.61 wt%)
・有機溶媒：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ） ４８００重量部(96.97 wt%)
まず微粒子、分散剤、有機溶媒を所定量混合し、ペイントシェーカーで分散処理を行いＴｉＯ２微粒子分散液を得た。ついで、該分散液に結合剤を添加し、攪拌機にて攪拌処理を行い、塗料Ｈとした。
（２）光学膜用塗料Ｌ
・末端カルボキシル基をもつパーフルオロブテニルビニルエーテルの重合体
（旭硝子社製、商品名サイトップ）
(Example 3)
Next, a reflective screen was manufactured using the following optical film paint H and optical film paint L.
(1) Optical film paint H
Fine particles: TiO 2 fine particles (Ishihara Sangyo Co., Ltd., average particle size of about 20 nm, refractive index of 2.48) 100 parts by weight (2.02 wt%)
Dispersant: SO 3 Na group-containing molecule (weight average molecular weight: 1000, SO 3 Na group concentration: 2 × 10 −3 mol / g)
20 parts by weight (0.40 wt%)
-Binder: Mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate (Nippon Kayaku Co., Ltd., UV curable resin, trade name DPHA) 30 parts by weight (0.61 wt%)
Organic solvent: methyl isobutyl ketone (MIBK) 4800 parts by weight (96.97 wt%)
First, a predetermined amount of fine particles, a dispersant, and an organic solvent were mixed and dispersed with a paint shaker to obtain a TiO 2 fine particle dispersion. Next, a binder was added to the dispersion, and the mixture was stirred with a stirrer to obtain paint H.
(2) Optical film paint L
・ Polyfluorobutenyl vinyl ether polymer with terminal carboxyl group (product name: Cytop, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
（３）反射型スクリーンの製造方法
（ｓ１１）透明支持体の両面に塗料Ｈをディッピング方式で塗布する。
（ｓ１２）塗料Ｈの塗膜を８０℃で乾燥後、紫外線（ＵＶ）硬化（１０００ｍＪ／ｃｍ2）させ、片面当たり膜厚７８０ｎｍ、屈折率１．９４の光学膜Ｈを形成する。
（ｓ１３）ついで、その高屈折率の光学膜Ｈ上に塗料Ｌをディッピング方式で塗布する。
（ｓ１４）塗料Ｌの塗膜を９０℃で乾燥させ、膜厚１２４０ｎｍ、屈折率１．３４の光学膜Ｌを形成する。
（ｓ１５）光学膜Ｌ上にステップｓ１１と同一条件で塗料Ｈを塗布する。
（ｓ１６）塗料Ｈの塗膜をステップｓ１２と同一条件で膜形成し、片面当たり膜厚７８０ｎｍ、屈折率１．９４の光学膜Ｈを形成する。これにより透明支持体上に片面当り光学膜Ｈ／光学膜Ｌ／光学膜Ｈの３層、計６層の光学多層膜を得た。
（ｓ１７）上記光学多層膜の一方の表面に粘着層を介して実施例２の光拡散シートを貼り合わせる。
（ｓ１８）上記光学多層膜の他方の表面に黒色塗料をスプレー法により塗布し、黒色光吸収層とし、反射型スクリーンとした。
(3) Manufacturing method of reflective screen (s11) The coating material H is applied by dipping on both surfaces of the transparent support.
(S12) The coating film of paint H is dried at 80 ° C. and then cured by ultraviolet (UV) (1000 mJ / cm 2 ) to form an optical film H having a film thickness of 780 nm and a refractive index of 1.94 per side.
(S13) Next, the coating material L is applied on the optical film H having a high refractive index by a dipping method.
(S14) The coating film of the paint L is dried at 90 ° C. to form an optical film L having a thickness of 1240 nm and a refractive index of 1.34.
(S15) The coating material H is applied on the optical film L under the same conditions as in step s11.
(S16) A coating film of paint H is formed under the same conditions as in step s12 to form an optical film H with a film thickness of 780 nm and a refractive index of 1.94 per side. As a result, a total of six optical multilayer films were obtained on the transparent support, with three layers of optical film H / optical film L / optical film H per side.
(S17) The light diffusion sheet of Example 2 is bonded to one surface of the optical multilayer film via an adhesive layer.
(S18) A black paint was applied to the other surface of the optical multilayer film by a spray method to form a black light absorbing layer, thereby obtaining a reflective screen.
得られた反射型スクリーンに対して、画像光を投影して、スクリーン正面付近から観察したところ、特定の場所で均一で高い輝度の画像を見ることができ、反射画像光が特定の視野内に指向せしめるように制御されていることが確認された。 When image light is projected onto the obtained reflective screen and observed from near the front of the screen, a uniform and high-brightness image can be seen at a specific location, and the reflected image light is within a specific field of view. It was confirmed that it was controlled to point.
１…金型母材、２…ブラストガン、３…研削材、１０，５０…光拡散シート、２０…反射シート、２１Ｂ…基板、２１Ｍ…金属膜、２２，２３…光学多層膜、２２Ｄ…誘電体膜、２２Ｍ…光吸収薄膜、２３Ｈ…高屈折率膜、２３Ｌ…低屈折率膜、２４…光吸収層、１００…反射型スクリーン、２００…透過型スクリーン、Ａ…回転軸、Ｌ…研削材射出軸、Ｔ…外周接線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mold base material, 2 ... Blast gun, 3 ... Grinding material, 10, 50 ... Light diffusion sheet, 20 ... Reflection sheet, 21B ... Substrate, 21M ... Metal film, 22, 23 ... Optical multilayer film, 22D ... Dielectric Body film, 22M: Light absorption thin film, 23H: High refractive index film, 23L ... Low refractive index film, 24 ... Light absorption layer, 100 ... Reflective screen, 200 ... Transmission screen, A ... Rotating shaft, L ... Grinding material Injection axis, T ... peripheral tangent
Claims (8)
円筒形状の金型母材ロール表面にブラストガンから研削材を吹き付けて前記金型母材ロール表面に凹凸を形成するサンドブラスト加工を行うことよりなり、
前記金型母材ロール表面における研削材の吹き付け角度が、該金型母材ロールの回転軸に対してすべて９０°未満となるようにしたことを特徴とする光拡散シート複製用金型の製造方法。 In the manufacturing method of the mold used to replicate the light diffusion sheet,
It consists of performing a sandblasting process to form irregularities on the surface of the mold base material roll by spraying an abrasive from a blast gun on the surface of the cylindrical base metal roll,
Manufacturing of light-diffusion sheet duplication mold characterized in that the spraying angle of the abrasive on the surface of the mold base material roll is less than 90 ° with respect to the rotational axis of the mold base material roll. Method.
円筒形状の金型母材ロール表面にブラストガンから研削材を吹き付けて前記金型母材ロール表面に凹凸を形成するサンドブラスト加工を行うことよりなり、
前記金型母材ロール表面における研削材の吹き付け角度が、該金型母材ロールの回転軸と直交する外周接線に対してすべて９０°未満となるようにしたことを特徴とする光拡散シート複製用金型の製造方法。 In the manufacturing method of the mold used to replicate the light diffusion sheet,
It consists of performing a sandblasting process to form irregularities on the surface of the mold base material roll by spraying an abrasive from a blast gun on the surface of the cylindrical base metal roll,
The light diffusing sheet duplication is characterized in that the spraying angle of the abrasive on the surface of the mold base roll is less than 90 ° with respect to the outer tangent perpendicular to the rotation axis of the mold base roll. Mold manufacturing method.
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