JP4631366B2 - Light control film laminate and projection screen using the same - Google Patents
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Description
本発明は、光制御膜積層体及びそれを用いたプロジェクション用スクリーンに関するものである。 The present invention relates to a light control film laminate and a projection screen using the same.
プロジェクションディスプレイは、背面投射型表示装置とも呼ばれるもので、その例を図1に基づいて説明する。この図に示すように、プロジェクションディスプレイ1は、光源ユニット3からの光を、画像表示ユニット4、さらに投射レンズ5を通してミラー6に当て、そこで反射させてスクリーン7に背面から画像を投影するものである。画像表示ユニット4には、液晶パネルや陰極線管(CRT)などが用いられる。また、画像表示ユニットからの画像を直接スクリーンに投射する方式もある。
The projection display is also called a rear projection display device, and an example thereof will be described with reference to FIG. As shown in this figure, the projection display 1 projects light from the
このようなプロジェクションディスプレイのスクリーン7には通常、フレネルレンズとレンチキュラーレンズを組み合わせたものが用いられている。フレネルレンズは、光源からの又はミラーからの光を平行光に変え、かつレンチキュラーレンズにほぼ垂直に入射させる機能を有しており、一方レンチキュラーレンズは、フレネルレンズから入射した光を制御して散乱させる機能を有している。
As a
プロジェクション用スクリーンのレンチキュラーレンズやフレネルレンズの材料としては、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの透明な熱可塑性樹脂を使用することができ、なかでもアクリル樹脂が、透明性、硬度、耐久性、加工適性などを生かして多く用いられている。また、レンチキュラーレンズには、上記の熱可塑性樹脂に、シリカ、アルミナ、粘土、ガラス、ビーズなどの光拡散性物質を混合して、光拡散性を付与したものが広範に用いられている。 Transparent thermoplastic resin such as acrylic resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, polycarbonate resin can be used as the material of lenticular lens and Fresnel lens of projection screen. Among them, acrylic resin is transparent, It is often used taking advantage of its hardness, durability, and processability. In addition, lenticular lenses are widely used in which light diffusibility is imparted by mixing light diffusive substances such as silica, alumina, clay, glass, and beads with the above thermoplastic resin.
プロジェクション用スクリーンにおいては、光拡散性能と光線透過性能の両方が重要である。従来のプロジェクション用スクリーンは、光拡散性に優れるものの、全光線透過率が低いので、スクリーン画面が暗くなるという問題点を有する。スクリーン画面を明るくするために、全光線透過率を上げようとすると、光拡散性を犠牲にすることになり、スクリーン画面の解像度が低下してしまうことから、光拡散性能と光線透過性能の両方を同時に満足させることは難しかった。また、従来のプロジェクション用スクリーンは、フレネルレンズとレンチキュラーレンズのピッチに起因するモアレ模様が画面に発生しやすいという問題点も有していた。さらに、視認性の良好な画像を与える角度範囲が狭く、大型の高画質を目的としたテレビ用のスクリーンとしては満足のいくものでなかった。 In a projection screen, both light diffusion performance and light transmission performance are important. Although the conventional projection screen is excellent in light diffusibility, it has a problem that the screen screen becomes dark because the total light transmittance is low. If you try to increase the total light transmittance in order to brighten the screen screen, the light diffusivity is sacrificed and the resolution of the screen screen decreases. It was difficult to satisfy at the same time. Further, the conventional projection screen has a problem that a moire pattern due to the pitch of the Fresnel lens and the lenticular lens is likely to occur on the screen. Furthermore, the angle range that gives an image with good visibility is narrow, and it is not satisfactory as a TV screen for large-sized high image quality.
これらの問題点を改善するために、曇価に角度依存性のある光制御膜をプロジェクション用スクリーンに適用することが、いくつか提案されている。例えば、特許第 2838295号公報(特許文献1)には、屈折率に差がある少なくとも2種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを有する組成物に2方向以上から光を照射することにより硬化してなる曇価に角度依存性のある光制御膜を、プロジェクション用スクリーンに適用することが記載されており、また特開平 4-77728号公報(特許文献2)には、屈折率に差がある少なくとも2種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを有する組成物に光を照射することにより硬化してなる曇価に角度依存性のある光制御膜を複数枚積層して、プロジェクション用スクリーンに適用することが記載されている。 In order to improve these problems, several proposals have been made to apply a light control film having an angle dependency on the haze to a projection screen. For example, in Japanese Patent No. 2838295 (Patent Document 1), a composition having at least two kinds of photopolymerizable monomers or oligomers having different refractive indexes is cured by irradiating light from two or more directions. JP-A-4-77728 (Patent Document 2) describes that a light control film having an angle dependency on the haze value is applied to a projection screen. Stacking a plurality of light control films that are angle-dependent on the haze value formed by irradiating light to a composition having two types of photopolymerizable monomers or oligomers, and applying it to a projection screen Is described.
また、屈折率に差がある少なくとも2種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを含有する組成物を膜状とし、そこに特定方向から光を照射して硬化させ、曇価に角度依存性のある光制御膜を作製する方法及びそのための組成物は、例えば、特公平 7-58361号公報(特許文献3)、特許第 2691543号公報(特許文献4)、特許第 2702521号公報(特許文献5)、特許第 2782200号公報(特許文献6)、特許第 2782250号公報(特許文献7)、特許第 2822065号公報(特許文献8)、特許第 3211381号公報(特許文献9)などに記載されている。 Further, a composition containing at least two kinds of photopolymerizable monomers or oligomers having a difference in refractive index is formed into a film and cured by irradiating light from a specific direction, and the haze value is angle-dependent. For example, Japanese Patent Publication No. 7-58361 (Patent Document 3), Japanese Patent No. 2691543 (Patent Document 4), Japanese Patent No. 2702521 (Patent Document 5) Patent No. 2782200 (Patent Literature 6), Patent No. 2782250 (Patent Literature 7), Patent No. 2822065 (Patent Literature 8), Patent No. 3211381 (Patent Literature 9), etc. .
これらの文献で提案される光制御膜をプロジェクション用スクリーンに適用すれば、高い全光線透過率を保ちながら、明るい画像が得られるようになる。しかしながら、大型のテレビ用として、広い角度範囲にわたって画質の高い画像を与えるという面では、必ずしも十分に満足できる状態に至っていない。 If the light control film proposed in these documents is applied to a projection screen, a bright image can be obtained while maintaining a high total light transmittance. However, it has not yet been fully satisfactory in terms of providing high-quality images over a wide angle range for large televisions.
本発明者は、現在の主流であるフレネルレンズとレンチキュラーレンズを組み合わせたスクリーン及び上記文献で提案されている光制御膜を用いたスクリーンにおける問題点に鑑み、鋭意検討した結果、本発明に至ったものである。したがって本発明の目的は、プロジェクション用スクリーンに適用したときに、広い角度範囲にわたって明るく高画質の画像を与えうる光制御膜を提供することにある。 As a result of intensive investigations in view of the problems in the current mainstream screens using a combination of Fresnel lenses and lenticular lenses and the screens using light control films proposed in the above documents, the present inventors have reached the present invention. Is. Accordingly, an object of the present invention is to provide a light control film that can provide a bright and high-quality image over a wide angle range when applied to a projection screen.
そこで本発明によれば、曇価に角度依存性があり、その表面に対して0〜180°の角度で光を入射させたときに、60%以上の曇価を示す光散乱角度域が30°以上である光制御膜を3枚以上積層してなる光制御膜積層体であって、光制御膜のうち2枚は、光散乱角度域が法線方向に対して偏った向きにあり、光散乱角度域の方向が互いにほぼ平行で、光散乱角度域が法線方向を中心に互いに逆向きとなるように、かつ光散乱角度域の一部が互いに重なる状態で積層されており、さらに別の1枚は、光散乱角度域の中心が法線方向にほぼ一致しており、先の2枚の光制御膜に対して光散乱角度域の方向がほぼ平行になるように積層されていることを特徴とする光制御膜積層体が提供される。 Therefore, according to the present invention, the haze value has an angle dependency, and when the light is incident on the surface at an angle of 0 to 180 °, the light scattering angle region showing a haze value of 60% or more is 30. It is a light control film laminate formed by laminating three or more light control films that are at least °, and two of the light control films are in a direction in which the light scattering angle region is biased with respect to the normal direction, The direction of the light scattering angle range is substantially parallel to each other, the light scattering angle range is opposite to each other around the normal direction, and a part of the light scattering angle range is stacked so as to overlap each other. The other sheet is laminated so that the center of the light scattering angle region is substantially coincident with the normal direction and the direction of the light scattering angle region is substantially parallel to the previous two light control films. A light control film laminate is provided.
この積層体において、光制御膜は、屈折率に差がある少なくとも2種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを含有する組成物に光を照射して硬化させたものであることができる。また、この積層体において、光散乱角度域が法線方向に対して偏った向きにある2枚の光制御膜は、光散乱角度域が互いに5°以上重なっているのが有効であり、また光散乱角度域が法線方向を中心に互いに対象になっているのも有効である。そして、この積層体は、プロジェクション用スクリーンに好適に適用される。 In this laminated body, the light control film can be obtained by irradiating light to a composition containing at least two kinds of photopolymerizable monomers or oligomers having different refractive indexes. Further, in this laminate, it is effective that the two light control films whose light scattering angle regions are biased with respect to the normal direction overlap each other by 5 ° or more. It is also effective that the light scattering angle regions are mutually targeted around the normal direction. And this laminated body is applied suitably for the screen for projection.
なお、本明細書で「ほぼ平行」とか「ほぼ一致」とかというときの「ほぼ」は、そこに記載の配置(平行又は一致)を中心に、±10°程度までは許容されることを意味する。 In this specification, “substantially” in the case of “substantially parallel” or “substantially coincide” means that up to about ± 10 ° is allowed around the arrangement (parallel or coincidence) described therein. To do.
本発明の光制御膜積層体をプロジェクション用スクリーンに適用することにより、広い角度範囲にわたって明るく高画質の画像を得ることができる。 By applying the light control film laminate of the present invention to a projection screen, a bright and high-quality image can be obtained over a wide angle range.
以下、本発明を詳細に説明する。本発明では、曇価に角度依存性があり、30°以上の角度範囲にわたって60%以上の曇価を示す光制御膜、すなわち、光散乱角度域の広い光制御膜を3枚以上積層して、光制御膜積層体とする。ここでいう曇価とは、 JIS K 7105 に従い、積分球式光線透過率測定装置(例えば、スガ試験機株式会社製のヘーズメーター HGM-2DP型測定装置等)を用いて、光制御膜の全光線透過率及び拡散透過率を測定し、下式により求められる値である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present invention, three or more light control films having a haze value that is angle-dependent and exhibiting a haze value of 60% or more over an angle range of 30 ° or more, that is, a light control film having a wide light scattering angle range are laminated. The light control film laminate is used. The haze here refers to the entire light control film using an integrating sphere type light transmittance measuring device (for example, a haze meter HGM-2DP type measuring device manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) according to JIS K 7105. The light transmittance and diffuse transmittance are measured, and the values are obtained by the following formula.
また、光制御膜における曇価の角度依存性は、次のようにして測定される。すなわち、図2に示す如く、光制御膜の試験片8への入射光の角度θを0〜180°の間で変化させて、それぞれの角度毎に上記の曇価を測定し、60%以上の曇価を示す角度範囲を光散乱角度域とする。ここで、角度θは、試験片8の面と平行な方向を0°とし、試験片8の法線方向を90°とする値であり、試験片8の回転は、曇価の角度依存性が最大となる方向に行う。図中にあるAとBは、左の図(試験片8に垂直方向から光を入射する場合:θ=90°)と右の図(試験片8に斜め方向から光を入射する場合)とで、試験片8の対応する部分がわかるように付した符号である。 Further, the angle dependency of the haze value in the light control film is measured as follows. That is, as shown in FIG. 2, the angle θ of the incident light to the test piece 8 of the light control film is changed between 0 to 180 °, and the above-described haze value is measured for each angle, and 60% or more An angle range indicating the haze value of the light is defined as a light scattering angle region. Here, the angle θ is a value in which the direction parallel to the surface of the test piece 8 is 0 ° and the normal direction of the test piece 8 is 90 °, and the rotation of the test piece 8 depends on the angle dependency of the haze value. In the direction that maximizes. A and B in the figure are the left figure (when light enters the test piece 8 from the vertical direction: θ = 90 °) and the right figure (when light enters the test piece 8 from an oblique direction) Thus, the reference numerals are attached so that the corresponding portions of the test piece 8 can be seen.
本発明では、このようにして求められる60%以上の曇価を示す光散乱角度域が30°以上にわたる光制御膜を用いる。好ましくは、この光散乱角度域が40°以上、とりわけ45°以上の光制御膜が用いられる。この光散乱角度域があまり大きくても、視野角は広がるが、正面輝度が低下するので、通常は100°以内である。 In the present invention, a light control film having a light scattering angle range of 30 ° or more showing a haze value of 60% or more thus obtained is used. Preferably, a light control film having a light scattering angle region of 40 ° or more, particularly 45 ° or more is used. Even if this light scattering angle region is too large, the viewing angle is widened, but the front luminance is lowered, so it is usually within 100 °.
かかる光制御膜は、例えば、前記特許文献3〜9に記載されているように、屈折率に差がある少なくとも2種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを含有する組成物を膜状に形成し、そこに特定方向から光を照射して硬化させることにより、製造できる。光制御膜の製造に用いられる光重合可能なモノマー又はオリゴマーは、分子内に、アクリロイル基〔CH2=CHCO-〕、メタクリロイル基〔CH2=C(CH3)CO-〕、ビニル基〔CH2=CH- 〕、アリル基〔CH2=CHCH2-〕などの重合可能な基を少なくとも1個有する化合物である。
For example, as described in
モノマーとしては例えば、テトラヒドロフルフリルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、フェニルカルビトールアクリレート、ノニルフェノキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、ω−ヒドロキシヘキサノイルオキシエチルアクリレート、アクリロイルオキシエチルサクシネート、アクリロイルオキシエチルフタレート、トリブロモフェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリレートや、これらの単官能性アクリレートに対応するメタクリレート、さらには、N−ビニルピロリドン、トリアリルイソシアヌレート、ジエチレングリコールジアリルカーボネート、ジアリリデンペンタエリスリトールなどが挙げられる。 Examples of the monomer include tetrahydrofurfuryl acrylate, ethyl carbitol acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, phenyl carbitol acrylate, nonylphenoxyethyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, and ω-hydroxyhexanoyloxyethyl acrylate. , Acryloyloxyethyl succinate, acryloyloxyethyl phthalate, tribromophenoxyethyl acrylate, isobornyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl acrylate, and their monofunctionality Methacrylate corresponding to acrylate, N-vinylpyrrolidone, triallyl isocyanurate DOO, diethylene glycol diallyl carbonate, such as di-arylidene pentaerythritol.
また、オリゴマーとしては例えば、ポリエステルアクリレート、ポリオールポリアクリレート、変性ポリオールポリアクリレート、イソシアヌル酸骨格のポリアクリレート、メラミンアクリレート、ヒダントイン骨格のポリアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートなどの多官能アクリレートや、これらのアクリレートに対応するメタクリレートなどが挙げられる。 In addition, as the oligomer, for example, polyfunctional acrylates such as polyester acrylate, polyol polyacrylate, modified polyol polyacrylate, isocyanuric acid skeleton polyacrylate, melamine acrylate, hydantoin skeleton polyacrylate, polybutadiene acrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate, The methacrylate etc. corresponding to these acrylates are mentioned.
これらの光重合可能なモノマー又はオリゴマーは、少なくとも2種類の混合物からなる組成物として用いられる。この際、屈折率に差があるものを選択する。屈折率に差がある少なくとも2種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを混合した組成物に所定方向から光を照射して硬化させることで、光を散乱する領域、すなわち光散乱角度域が形成される。この組成物は、それを構成する複数の化合物相互の溶解性とそれぞれの屈折率差によって、曇価の角度依存性を発現するものであり、相溶性があまり良くない組合せで屈折率差が大きく、かつ反応速度が異なる場合に、光の散乱する度合い、すなわち曇価が大きくなる。この屈折率差は、0.01以上、とりわけ0.04以上であるのが好ましい。 These photopolymerizable monomers or oligomers are used as a composition comprising at least two kinds of mixtures. At this time, one having a difference in refractive index is selected. An area that scatters light, that is, a light scattering angle area, is formed by irradiating and curing light from a predetermined direction on a composition in which at least two kinds of photopolymerizable monomers or oligomers having different refractive indexes are mixed. The This composition expresses the angle dependency of the haze value due to the mutual solubility of each of a plurality of composing compounds and the difference in the respective refractive indexes. When the reaction rate is different, the degree of light scattering, that is, the haze value increases. This refractive index difference is preferably 0.01 or more, particularly 0.04 or more.
この組成物には通常、硬化性を向上させるために光重合開始剤が混合されて、光重合に供される。光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどが挙げられる。 In order to improve curability, this composition is usually mixed with a photopolymerization initiator and subjected to photopolymerization. Examples of the photopolymerization initiator include benzophenone, benzyl, Michler's ketone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, diethoxyacetophenone, benzyldimethyl ketal, and 2-hydroxy-2-methyl. Examples include propiophenone and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone.
このような、屈折率に差がある少なくとも2種類のモノマー又はオリゴマーを含有する光硬化性樹脂組成物を基板上に塗布するか、又はセル中に封入して膜状とし、棒状光源より光を照射しながら徐々に硬化させることで、入射光を選択的な角度域で散乱し、他の角度域では透過する光制御膜が得られる。硬化に用いる光は、この組成物を硬化させるものであればどのような波長を有していてもよく、例えば、可視光、紫外線などがよく用いられる。紫外線は、水銀ランプやメタルハライドランプなどから発せられるが、棒状のランプを用いた場合には、その照射条件を調節することにより、生成した光硬化膜が光源の長軸と短軸方向に対して異方性を示し、光源の長軸方向を軸として回転させた場合にのみ、特定角度の光を散乱するようになる。 Such a photocurable resin composition containing at least two types of monomers or oligomers having a difference in refractive index is coated on a substrate or enclosed in a cell to form a film, and light is emitted from a rod-shaped light source. By gradually curing while irradiating, it is possible to obtain a light control film that scatters incident light in a selective angle region and transmits it in other angle regions. The light used for curing may have any wavelength as long as it cures the composition, and for example, visible light, ultraviolet light, and the like are often used. Ultraviolet rays are emitted from mercury lamps, metal halide lamps, etc. When a rod-shaped lamp is used, the generated photocured film can be adjusted with respect to the major axis and minor axis direction of the light source by adjusting the irradiation conditions. Anisotropy is exhibited, and light of a specific angle is scattered only when the light source is rotated about the major axis direction of the light source.
すなわち、生成した光硬化膜は、屈折率の異なる樹脂が相分離して、特定の方向に回折格子状の層構造を形成しており、特定の角度から入射した光は、Bragg の回折条件に準じた原理にて散乱するものと考えられる。散乱の度合い及び選択的に散乱する入射光の角度は、使用する組成物及び照射条件によって調節することができ、特に硬化時に、膜状組成物試料面に対する照射光の入射角度を変えることによって、硬化したシートに入射する光がシートから出射する際に散乱又は直進透過するシート膜面との角度域が制御できる。 In other words, the photocured film produced has a phase difference between resins having different refractive indexes to form a diffraction grating layer structure in a specific direction, and light incident from a specific angle is subject to Bragg diffraction conditions. It is considered that the light is scattered on the same principle. The degree of scattering and the angle of selectively scattered incident light can be adjusted depending on the composition used and the irradiation conditions, and in particular, by changing the incident angle of the irradiated light on the film-like composition sample surface during curing, When the light incident on the cured sheet exits from the sheet, the angle range with respect to the sheet film surface through which the light is scattered or straightly transmitted can be controlled.
光硬化の際、光の照射方向を中心に光散乱角度域が発現する。例えば、光硬化性樹脂組成物から形成された膜面にほぼ垂直に光を照射すれば、当該垂直方向、すなわち法線方向を中心に、光散乱角度域が発現するし、法線方向に対して所定角度傾いた斜め方向から光を照射すれば、その傾いた方向を中心に、光散乱角度域が発現する。 At the time of photocuring, a light scattering angle region is developed around the light irradiation direction. For example, if light is irradiated almost perpendicularly to the film surface formed from the photocurable resin composition, a light scattering angle region appears around the normal direction, that is, the normal direction, and the normal direction is If light is irradiated from an oblique direction inclined at a predetermined angle, a light scattering angle region is developed around the inclined direction.
光硬化性樹脂組成物膜に対して垂直方向から光を照射する場合の例を、図3に基づいて説明する。図3の(A)は、光硬化性樹脂組成物膜に対して垂直方向から光を照射する場合に採用しうる装置の一例を模式的に示す側面図であり、同(B)は、その装置の斜視図である。この装置は、白抜き矢印方向に移動するコンベア10と、その上方に配置され、コンベアの幅方向にわたってスリット13が形成された遮光板12と、さらにその上方に所定距離隔てて配置された棒状の光源ランプ15とで構成されている。スリット13は、光源ランプ15の長さ方向と一致するように形成されている。そして、光硬化性樹脂組成物膜が形成された基板20をコンベア10上に載置し、一定速度で移動させながら、光源ランプ15からの光を遮光板12のスリット13を介して樹脂組成物膜に照射すれば、組成物膜には垂直方向の光が中心となってあたるので、垂直方向(法線方向)に屈折率の異なる相が交互に形成され、その方向を中心に光散乱角度域が発現することになる。スリット13の幅や棒状の光源ランプ15から光硬化性樹脂膜までの距離、光硬化性樹脂膜の厚さ、照射光量、照射光の波長などを制御することにより、曇価が大きくなる角度範囲、すなわち光散乱角度域の大小が制御できる。
An example in the case of irradiating light from the perpendicular direction to the photocurable resin composition film will be described with reference to FIG. (A) of FIG. 3 is a side view schematically showing an example of an apparatus that can be used when light is irradiated from the vertical direction to the photocurable resin composition film. It is a perspective view of an apparatus. This apparatus includes a
次に、光硬化性樹脂組成物膜に対して斜め方向から光を照射する場合の例を、図4に基づいて説明する。図4の(A)は、光硬化性樹脂組成物膜に対して斜め方向から光を照射する場合に採用しうる装置の一例を模式的に示す側面図であり、同(B)は、その装置の斜視図である。この装置は、白抜き矢印方向に移動するコンベア10と、その上方で所定位置を覆う遮光板12と、さらにその上方に所定距離隔てて配置された棒状の光源ランプ15とで構成されている。この例における遮光板12は、その端部が光源ランプ15の直下からコンベア10の進行方向側へ少しはみ出している。そして、光硬化性樹脂組成物膜が形成された基板20をコンベア10上に載置し、一定速度で移動させながら、光源ランプ15からの光を遮光板12側に向けて照射すれば、所定の角度αをもった光が中心となって組成物膜にあたるので、この光の入射方向に屈折率の異なる相が交互に形成され、その方向を中心に光散乱角度域が発現することになる。光照射角度αを変化させることにより、光散乱角度域の中心値を変化させることができ、また、光源ランプ15から光硬化性樹脂膜までの距離や光硬化性樹脂膜の厚さ、照射光量、照射光の波長などを制御することにより、曇価が大きくなる角度範囲、すなわち光散乱角度域の大小が制御できる。
Next, the example in the case of irradiating light from the diagonal direction with respect to a photocurable resin composition film | membrane is demonstrated based on FIG. (A) of FIG. 4 is a side view schematically showing an example of an apparatus that can be adopted when irradiating light from an oblique direction to the photocurable resin composition film. It is a perspective view of an apparatus. This apparatus comprises a
本発明においては、以上説明したような方法によって得られ、かつ60%以上の曇価を示す光散乱角度域が30°以上である光制御膜を3枚以上積層して、光制御膜積層体とする。ここで、光制御膜のうち2枚は、光散乱角度域が法線方向に対して偏った向きにあり、この2枚の光制御膜を、光散乱角度域の方向が互いにほぼ平行で、光散乱角度域が法線方向を中心に互いに逆向きとなるように積層して、積層状態での光散乱角度域が1枚のときよりも広がるようにする。こうすることで、得られる光制御膜積層体をプロジェクション用スクリーンに適用したときに、左右又は上下方向の良視認領域、すなわち視野角を広げることができる。また、この2枚の光制御膜は、光散乱角度域の一部が互いに重なる状態にあり、これにより、得られる光制御膜積層体をプロジェクション用スクリーンに適用したときに、スクリーン正面で明るい画像を得ることができる。 In the present invention, the light control film laminate is obtained by laminating three or more light control films obtained by the method as described above and having a light scattering angle range of 30 ° or more showing a haze value of 60% or more. And Here, two of the light control films are in a direction in which the light scattering angle region is deviated from the normal direction, and the two light control films are substantially parallel to each other in the direction of the light scattering angle region. Lamination is performed so that the light scattering angle regions are opposite to each other about the normal direction, so that the light scattering angle region in the laminated state is wider than when one sheet is used. By doing so, when the obtained light control film laminate is applied to a projection screen, a good visual recognition area in the left-right or vertical direction, that is, a viewing angle can be expanded. Further, the two light control films are in a state in which a part of the light scattering angle region overlaps each other, so that when the obtained light control film stack is applied to a projection screen, a bright image is displayed in front of the screen. Can be obtained.
さらに、光制御膜の別の1枚は、光散乱角度域の中心が法線方向にほぼ一致しており、この光制御膜を、先の2枚の光制御膜に対して光散乱角度域の方向がほぼ平行になるように積層する。こうすることで、得られる光制御膜積層体をプロジェクション用スクリーンに適用したときに、スクリーン正面でより明るい画像を得ることができる。 Furthermore, another one of the light control films has the center of the light scattering angle region substantially coincided with the normal direction, and this light control film is separated from the previous two light control films by the light scattering angle region. The layers are laminated so that the directions are substantially parallel. In this way, when the obtained light control film laminate is applied to a projection screen, a brighter image can be obtained in front of the screen.
光制御膜を積層する方法としては、別々に作製した光制御膜を、粘着剤等の媒体を介して接着してもよいし、媒体を介さずに重ねてもよい。また、作製した光制御膜そのものを基材として、その上に前記光硬化性樹脂組成物を塗布して硬化させ、もう一層の光制御膜を形成することによっても、光制御膜を積層することができる。 As a method of laminating the light control film, separately prepared light control films may be bonded through a medium such as an adhesive, or may be stacked without using a medium. In addition, the light control film can be laminated by applying the photocurable resin composition on the produced light control film itself as a base material and curing it to form another light control film. Can do.
前記3枚の光制御膜を積層して本発明の光制御膜積層体を得る例を、図5に基づいて説明する。この例では、第一の光制御膜21が、法線方向からやや右側に偏った向きに角度βの範囲で60%以上の曇価を示すものとする。一方、第二の光制御膜22は、法線方向からやや左側に偏った向きに角度βの範囲で60%以上の曇価を示すものとする。これらの角度βが光散乱角度域に相当する。そして、この光散乱角度域が延在する方向を、「光散乱角度域の方向」とする。第二の光制御膜22は、第一の光制御膜21の向きを逆にした状態(この図では左右を反転させた状態)に相当する。これら2枚の光制御膜21,22をこの向きのまま積層すれば、それぞれの光散乱角度域βよりも広い角度γの範囲で60%以上の曇価を示すものとなる。
An example of obtaining the light control film laminate of the present invention by laminating the three light control films will be described with reference to FIG. In this example, it is assumed that the first
また、第三の光制御膜23は、法線方向を中心に角度δの範囲で60%以上の曇価を示すものとする。すなわち、その光散乱角度域δの二等分線が法線方向にある。そして、先の2枚の光制御膜21,22からなる積層体に対し、さらにこの第三の光制御膜23を、光散乱角度域β及びγの方向が互いに平行になるように積層することで、本発明の光制御膜積層体が構成される。
The third
このとき、第一の光制御膜21の光散乱角度域と第二の光制御膜22の光散乱角度域βとが、互いに5°以上の重なりを有していると、得られる光制御膜積層体をプロジェクション用スクリーンに適用したときに、スクリーン正面でさらに明るい画像を得ることができ、有利である。一方で、2枚の光散乱角度域が重なる角度をあまり大きくすると、視野角拡大効果を犠牲にすることになるので、重ねる前の光制御膜における光散乱角度域の広がり具合にもよるが、2枚重ねたときに光散乱角度域の重ならない領域が合計で40°以上、さらには50°以上存在するようにするのが好ましい。
At this time, when the light scattering angle region of the first
また、第一の光制御膜21の光散乱角度域と第二の光制御膜22の光散乱角度域とが、法線方向を中心に互いに対称であると、得られる光制御膜積層体をプロジェクション用スクリーンに適用したときに、スクリーンの右側と左側又は上側と下側で視認特性が同一となり、有利である。
Further, when the light scattering angle region of the first
なお、図5では、第一の光制御膜21と第二の光制御膜22の上に、第三の光制御膜23を積層する場合を例に説明したが、それらの積層順序は任意であり、例えば、第一の光制御膜21と第二の光制御膜22の下に第三の光制御膜23を積層してもよいし、第一の光制御膜21と第二の光制御膜22の間に第三の光制御膜23を挿入してもよい。また、図5では、2枚の光制御膜21,22が同じ種類のもので、光散乱角度域も同じであることを前提に説明したが、異なる種類で光散乱角度域も異なるものを用いてもよい。
In addition, in FIG. 5, although the case where the 3rd
さらに、図5では、3枚の光制御膜を積層する場合を例に説明したが、4枚以上積層することも可能である。例えば、図5に示した如き、3枚の光制御膜21,22,23を積層した状態で、さらに第四の、又はそれより多くの光制御膜を積層する場合は、第四の、又はそれ以降の光制御膜は、その光散乱角度域の方向が、例えば、光制御膜21,22,23の光散乱角度域の方向とほぼ同じになるように積層してもよいし、ほぼ直交するように積層してもよい。この場合の積層順序も任意に選ぶことができる。また、第四の、又はそれ以降の光制御膜も、上記3枚の光制御膜21,22,23同様、60%以上の曇価を示す光散乱角度域が30°以上、とりわけ40°以上、さらには45°以上であるのが、一層好ましい。
Furthermore, although the case where three light control films are stacked is described as an example in FIG. 5, four or more light control films can be stacked. For example, when four or more light control films are stacked in a state where three
以上のような多層積層構成とすることで、本発明の光制御膜積層体は、プロジェクション用スクリーンに適用したときに、画像表示ユニットから入射してくる光軸を、視認者側(つまりスクリーンに対して垂直な方向)へ曲げることができる最大入射角度を広くすることが可能となり、その結果として、視認者側ではスクリーン全体が一様に明るく見える領域、すなわち高感度領域が大幅に広がる効果をもたらす。 By adopting the multi-layer structure as described above, the light control film laminate of the present invention has the optical axis incident from the image display unit when applied to a projection screen, the viewer side (that is, the screen). It is possible to widen the maximum incident angle that can be bent in a direction perpendicular to the vertical direction. As a result, the viewer can see that the entire screen appears bright and uniform, that is, the high sensitivity area is greatly expanded. Bring.
プロジェクション用スクリーンは、上記の光制御膜積層体を透明ガラスや透明プラスチック等の透明基材表面に被着させるか、あるいは複数の基材の間に介挿させた積層体として形成することができる。また、磨りガラスや、フィラー添加量が比較的少なく、光拡散性を低下させて全光線透過率を高めた光拡散板に、上記の光制御膜積層体を積層して用いることにより、光拡散性に優れ、かつ全光線透過率の高いプロジェクション用スクリーンとして用いることもできる。光制御膜を形成させる際に用いる基板を、そのまま、上記した透明又は光拡散性の基材とすることもできる。 The projection screen can be formed as a laminate in which the light control film laminate is attached to the surface of a transparent substrate such as transparent glass or transparent plastic, or is interposed between a plurality of substrates. . In addition, light diffusion by using the above light control film laminate on a polished glass or a light diffusing plate with a relatively small amount of filler added and reduced light diffusibility to increase total light transmittance. It can also be used as a projection screen having excellent properties and high total light transmittance. The substrate used when forming the light control film can be used as the transparent or light diffusing substrate as it is.
光制御膜積層体は、光制御膜を複数枚積層した状態の平板で用いてもよいし、最外層をレンチキュラーレンズ形状にしてもよい。レンズ曲面を形成する方法としては、レンズ曲面を有する基材に上記の光制御膜積層体を積層する方法のほか、レンズ曲面を有する光制御膜を形成する方法がある。後者の方法を採用する場合、例えば、レンズ曲面を有する鋳型を使用して、そこに光硬化性樹脂組成物を塗布し、さらに光照射して、硬化物にレンズ曲面をもたせることができる。 The light control film laminate may be used as a flat plate in which a plurality of light control films are laminated, or the outermost layer may have a lenticular lens shape. As a method of forming a lens curved surface, there is a method of forming a light control film having a lens curved surface in addition to a method of laminating the above light control film laminate on a substrate having a lens curved surface. When the latter method is employed, for example, a mold having a lens curved surface is used, and a photocurable resin composition is applied thereto and further irradiated with light to give the cured product a lens curved surface.
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。例中、含有量ないし使用量を表す部は、重量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited by these examples. In the examples, the part representing the content or amount used is based on weight.
参考例1
平均分子量約2,000 のポリプロピレングリコールとトルエンジイソシアネートと2−ヒドロキシエチルアクリレートとの反応によって得たポリエーテルウレタンアクリレート(屈折率 1.481)50部に対して、トリブロモフェノキシエチルアクリレート(屈折率 1.567)50部及びベンジルジメチルケタール3部を添加した光硬化性樹脂組成物を、ガラス板上に約220μm の厚さで塗布した。その塗膜の上方120cmの位置に、80W/cmの棒状高圧水銀ランプを、その照射面に波長313nmの紫外線を選択的に透過する干渉フィルターを設置して固定し、塗膜全面に光が垂直にあたるようにスリットをつけた遮光板を介して、0.7m/分の速度で塗膜付きガラス板を横方向へ移動させつつ光照射し(図3参照)、光制御膜(1)を得た。60%以上の曇価を示す光散乱角度域は、67〜113°の範囲(46°幅の領域)であった。
Reference example 1
Tribromophenoxyethyl acrylate (refractive index 1) with respect to 50 parts of polyether urethane acrylate (refractive index 1.481) obtained by the reaction of polypropylene glycol having an average molecular weight of about 2,000, toluene diisocyanate and 2-hydroxyethyl acrylate. .567) A photocurable resin composition to which 50 parts and 3 parts of benzyldimethyl ketal were added was applied on a glass plate to a thickness of about 220 μm. An 80 W / cm rod-shaped high-pressure mercury lamp is placed at a position 120 cm above the coating, and an interference filter that selectively transmits ultraviolet light with a wavelength of 313 nm is installed on the irradiation surface, and light is perpendicular to the entire coating. The light control film (1) is obtained by moving the glass plate with the coating film laterally at a speed of 0.7 m / min through a light-shielding plate with slits so as to hit (see FIG. 3). It was. The light scattering angle region showing a haze value of 60% or more was in the range of 67 to 113 ° (region of 46 ° width).
参考例2
樹脂組成物塗膜への高圧水銀ランプの光が塗膜の法線方向から15°の角度で照射されるようにした以外は、参考例1と同様に操作して、光制御膜(2)を得た。60%以上の曇価を示す光散乱角度域は、80〜130°の範囲(50°幅の領域)であった。
Reference example 2
The light control film (2) was operated in the same manner as in Reference Example 1 except that the light of the high-pressure mercury lamp on the resin composition coating film was irradiated at an angle of 15 ° from the normal direction of the coating film. Got. The light scattering angle region showing a haze value of 60% or more was in the range of 80 to 130 ° (region of 50 ° width).
参考例3
参考例2で作製した光制御膜(2)を2枚用い、1枚はガラス板に付いたままとし、その光制御膜側(ガラス板と反対側)に別の1枚をガラス板から剥がした状態で、光散乱角度域が法線方向を中心に互いに逆向きとなるように積層して、二層構成の光制御膜積層体(3)を得た。
Reference example 3
Using two light control films (2) prepared in Reference Example 2, one sheet is left attached to the glass plate, and another sheet is peeled off from the glass plate on the light control film side (the side opposite to the glass plate). In such a state, the light control film was laminated so that the light scattering angle regions were opposite to each other with the normal direction as the center to obtain a two-layer light control film laminate (3).
実施例1
参考例3で作製した二層構成の光制御膜積層体(3)の上に、参考例1で作製した光制御膜(1)を、ガラス板から剥がした状態で、光散乱角度域が同じ方向となるよう積層し、三層構成の光制御膜積層体(4)を得た。この光制御膜積層体(4)がガラス板に付いた状態のものを、そのままスクリーンとした。この際、その光散乱角度域の方向が横(水平)方向となるように配置した。
Example 1
On the light control film laminate (3) having a two-layer structure prepared in Reference Example 3, the light control film (1) prepared in Reference Example 1 is peeled off from the glass plate and has the same light scattering angle range. The light control film laminate (4) having a three-layer structure was obtained by laminating in the direction. The light control film laminate (4) attached to the glass plate was used as a screen. At this time, the light scattering angle region was arranged in a horizontal (horizontal) direction.
比較例1
参考例2で作製した光制御膜(2)を、ガラス板上に形成された状態で、その光散乱角度域の方向が横(水平)方向となるようにして、スクリーンとした。
Comparative Example 1
The light control film (2) produced in Reference Example 2 was formed on a glass plate, so that the direction of the light scattering angle region was the horizontal (horizontal) direction to obtain a screen.
比較例2
参考例3で作製した二層構成の光制御膜積層体(3)を、ガラス板上に形成された状態で、その光散乱角度域の方向が横(水平)方向となるようにして、スクリーンとした。
Comparative Example 2
The light control film laminate (3) having a two-layer structure produced in Reference Example 3 is formed on a glass plate, and its light scattering angle region is set in the horizontal (horizontal) direction so that the screen It was.
評価法及び評価結果
上記実施例1並びに比較例1〜2のスクリーンにつき、ゴニオフォトメータ〔(株)村上色彩技術研究所製のGP−230型)を用いて、スクリーンへの入射角度が40〜140°、スクリーンからの出射角度が30〜150°の範囲の光散乱強度を測定した。次に、幅1mのスクリーンの中央50cm後方(裏側)に設置されたプロジェクターから映像が投射され、かつスクリーンの1m前方(表側)で中央から右に0m、0.2m、0.4m及び1.0m離れた各点に観察者がいることを想定して、上記測定結果に基づいて、スクリーン上の水平方向の各点から観察者に向けて出射される光の強度を計算した。横軸にスクリーン上の水平方向の各点を取り、縦軸にその点から観察者に向けて出射される光の強度を取ってプロットし、グラフを図6に示した。また、このグラフの形状から、画像の均一性を以下の基準で評価し、表1に示した。
Evaluation Method and Evaluation Results With respect to the screens of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, a goniophotometer (GP-230 manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) was used, and the incident angle on the screen was 40 to 40. The light scattering intensity was measured in the range of 140 ° and the exit angle from the screen of 30 to 150 °. Next, an image is projected from a projector installed 50 cm behind (back side) of the center of the screen having a width of 1 m, and 0 m, 0.2 m, 0.4 m, and 1.m from the center to the right 1 m forward (front side) of the screen. Based on the above measurement results, the intensity of light emitted toward the observer from each point in the horizontal direction on the screen was calculated on the assumption that there was an observer at each
〈画像の均一性の判定基準〉
○:良好。
△:不均一だが、画像の識別は可能。
×:かなり不均一であり、画像が識別しにくい。
<Judgment criteria for image uniformity>
○: Good.
Δ: Although not uniform, the image can be identified.
X: It is quite non-uniform and the image is difficult to identify.
図6に示されるように、実施例4のスクリーンは、各グラフのプロットが比較的平坦で、かつグラフ同士の形状が似ている、すなわち、観察者が様々な点にいるときでも画面の明るさが均一に近い。一方、比較例1や比較例2のスクリーンは、各グラフのプロットの凹凸が大きく、かつグラフ同士の形状が似ていない、すなわち画面の均一性が低いうえに観察位置によって画像の見え方がかなり異なっている。 As shown in FIG. 6, in the screen of Example 4, the plot of each graph is relatively flat and the shapes of the graphs are similar, that is, the brightness of the screen even when the observer is at various points. Is almost uniform. On the other hand, the screens of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 have large irregularities in the plots of the respective graphs, and the shapes of the graphs are not similar, that is, the uniformity of the screen is low and the appearance of the image is considerably different depending on the observation position. Is different.
1……プロジェクションディスプレイ、
3……光源ユニット、
4……画像表示ユニット、
5……投射レンズ、
6……ミラー、
7……スクリーン、
8……曇価を測定する試験片、
10……コンベア、
12……遮光板、
13……遮光板に設けられたスリット、
15……棒状の光源ランプ、
20……光硬化性樹脂組成物膜が形成された基板、
21,22,23……光制御膜。
1 …… Projection display,
3 …… Light source unit,
4 …… Image display unit,
5. Projection lens
6 …… Mirror,
7 …… Screen,
8: Test piece for measuring haze value,
10 …… Conveyor,
12 …… Shading plate,
13... Slit provided on the light shielding plate,
15 …… A rod-shaped light source lamp,
20... A substrate on which a photocurable resin composition film is formed,
21, 22, 23: Light control film.
Claims (4)
光制御膜のうち2枚は、光散乱角度域が法線方向に対して偏った向きにあり、光散乱角度域の方向が互いにほぼ平行で、光散乱角度域が法線方向を中心に互いに逆向きとなるように、かつ光散乱角度域の一部が互いに重なる状態で積層されており、
さらに別の1枚は、光散乱角度域の中心が法線方向にほぼ一致しており、先の2枚の光制御膜に対して光散乱角度域の方向がほぼ平行になるように積層されていることを特徴とする光制御膜積層体からなるプロジェクション用スクリーン。 Light control film whose haze value is angle-dependent and has a light scattering angle region of 30 ° or more showing a haze value of 60% or more when light is incident on the surface at an angle of 0 to 180 ° A projection screen comprising a light control film laminate comprising three or more laminated layers,
Two of the light control films have a light scattering angle region that is biased with respect to the normal direction, the light scattering angle regions are substantially parallel to each other, and the light scattering angle region is centered on the normal direction. Laminated so that the light scattering angle region overlaps each other so as to be in the opposite direction,
Furthermore, another sheet is laminated so that the center of the light scattering angle region substantially coincides with the normal direction, and the direction of the light scattering angle region is substantially parallel to the previous two light control films. A projection screen comprising a light control film laminate.
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