JP5011870B2 - Rear projection screen - Google Patents
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- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
Description
本発明は、背面投射型スクリーンに関するものである。 The present invention relates to a rear projection screen.
背面投射型ディスプレイの例を図１に基づいて説明する。この図に示すように、背面投射型ディスプレイ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射するものである。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。
An example of a rear projection display will be described with reference to FIG. As shown in this figure, the
このような背面投射型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が、一般に画面が暗いという問題を有している。また、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易いという問題も有している。
As the
これらの問題を解消するため、曇価に角度依存性がある光制御膜（例えば特許文献１〜８参照）を、背面投射型スクリーンに適用することが、いくつか提案されている（例えば特許文献９〜１５参照）。また、その際、光散乱角度域が広い光制御膜を用いたり、複数枚の光制御膜を積層したりして、視野角を広げることも提案されている。
In order to solve these problems, several proposals have been made to apply a light control film (for example, see
上記の如く光制御膜を背面投射型スクリーンに適用すれば、明るく、モアレ模様の発生もない画面が得られるようになり、視野角も広げられるが、画面の明るさの均一性が必ずしも十分でないという問題がある。また、法線方向から大きく離れた角度で入射する光を十分に散乱させることが難しいため、投射距離（光源からスクリーンまでの距離）が短いと、画面の周辺部の明るさが低下し易くなる。そのため、特に大型ディスプレイに適用する場合には、光の入射角度を法線方向に近づけるべく、投射距離を長くする必要があり、ディスプレイの奥行きが大きくなるという問題がある。 If the light control film is applied to the rear projection screen as described above, a bright screen with no moiré pattern can be obtained and the viewing angle can be widened, but the uniformity of the screen brightness is not always sufficient. There is a problem. In addition, since it is difficult to sufficiently scatter light incident at an angle far away from the normal direction, if the projection distance (distance from the light source to the screen) is short, the brightness of the periphery of the screen tends to decrease. . For this reason, particularly when applied to a large display, it is necessary to increase the projection distance in order to bring the incident angle of light closer to the normal direction, resulting in an increase in the depth of the display.
そこで、本発明の目的は、画面の明るさとその均一性に優れ、視野角も広く、しかも奥行きの小さい大型ディスプレイを実現できる背面投射型スクリーンを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rear projection screen that can realize a large display having excellent brightness and uniformity of the screen, a wide viewing angle, and a small depth.
本発明者らは、鋭意検討の結果、光制御膜からなる所定の光散乱特性を有する光散乱フィルムの背面側に、フレネルレンズを配置することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by arranging a Fresnel lens on the back side of a light scattering film having a predetermined light scattering characteristic composed of a light control film. It came to be completed.
すなわち、本発明は、光散乱フィルムと、その背面側に配置されたフレネルレンズとからなる背面投射型スクリーンであって、該光散乱フィルムは、曇価に角度依存性がある光制御膜からなり、法線方向から光を入射させたときの出射光分布において、強度の最大値の半分以上の強度を示す出射角度範囲が、法線方向を含んで６０°以上にわたることを特徴とする背面投射型スクリーンを提供するものである。 That is, the present invention is a rear projection screen comprising a light scattering film and a Fresnel lens disposed on the back side of the light scattering film, and the light scattering film comprises a light control film having an angle dependency on the haze. The rear projection is characterized in that in the outgoing light distribution when light is incident from the normal direction, the outgoing angle range showing the intensity of half or more of the maximum intensity value extends over 60 ° including the normal direction. A mold screen is provided.
本発明の背面投射型スクリーンによれば、画面が均一で明るく、広視野角で奥行きの小さい大型ディプレイを容易に得ることができる。 According to the rear projection screen of the present invention, a large display with a uniform and bright screen, a wide viewing angle and a small depth can be easily obtained.
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の背面投射型スクリーンは、光散乱フィルムの背面側（光源側、裏側）に、フレネルレンズが配置されてなるものである。フレネルレンズを光散乱フィルムの背面側に配置することにより、法線方向から大きく離れた角度で入射する光でも、フレネルレンズにより法線方向に曲げて、光散乱フィルムに入射させることができるので、投射距離を長くする必要がなく、ディスプレイの奥行きを小さくすることができる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The rear projection type screen of the present invention is one in which a Fresnel lens is arranged on the back side (light source side, back side) of the light scattering film. By arranging the Fresnel lens on the back side of the light scattering film, even light incident at an angle greatly away from the normal direction can be bent in the normal direction by the Fresnel lens and incident on the light scattering film. There is no need to increase the projection distance, and the depth of the display can be reduced.
フレネルレンズは、通常のレンズから光が直進する部分を取り去り、光が屈析する傾斜面のみを同心円状、あるいは平行に並べた平板状のレンズであり、従来の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背面投射型スクリーンの他、投光器、カメラのフラッシュ等にも用いられている。 A Fresnel lens is a flat lens that removes the part where light travels straight from a normal lens, and concentrically or parallels only the inclined surfaces where the light bends, and combines a conventional Fresnel lens and a lenticular lens. In addition to rear projection screens, it is also used for projectors, camera flashes, and the like.
そして、本発明では、上記光散乱フィルムとして、法線方向から光を入射させたときの出射光分布において、強度の最大値の半分以上の強度を示す出射角度範囲が、換言すれば出射光ピークの半値幅が、法線方向を含んで６０°以上、好ましくは法線方向を中心に６０°以上にわたるものを用いる。このような所定の光散乱特性を有する光散乱フィルムを用いることにより、フレネルレンズから出射する法線方向からの入射光を、法線方向を含む広い角度範囲に均一に散乱透過させることができるので、スクリーンの真正面を含む広い角度範囲で、明るく均一な画面を観視でき、大型のディスプレイ用のスクリーンとして特に有利である。なお、上記出射角度範囲は、法線方向を中心に６０°以上にわたるのが好ましい。また、上記出射角度範囲は、あまり広いと画面全体が暗くなり易いので、１２０°以下であるのが好ましい。 In the present invention, as the light scattering film, in the outgoing light distribution when the light is incident from the normal direction, the outgoing angle range showing the intensity of half or more of the maximum value of the intensity is, in other words, the outgoing light peak. The half-value width of is 60 ° or more including the normal direction, preferably 60 ° or more centering on the normal direction. By using a light scattering film having such a predetermined light scattering characteristic, incident light from the normal direction emitted from the Fresnel lens can be uniformly scattered and transmitted over a wide angle range including the normal direction. It is possible to view a bright and uniform screen in a wide angle range including directly in front of the screen, which is particularly advantageous as a screen for a large display. In addition, it is preferable that the said output angle range covers 60 degrees or more centering on a normal line direction. Further, if the emission angle range is too wide, the entire screen tends to be dark, and is preferably 120 ° or less.
また、上記光散乱フィルムとしては、法線方向を中心に４０°、さらには法線方向を中心に６０°の角度範囲にある任意の方向から光を入射させたときの出射光分布において、強度の最大値の半分以上の強度を示す出射角度範囲が、法線方向を含んで６０°以上にわたるものが好ましい。このように、法線方向のみならず、法線方向から最大±２０°、さらには法線方向から最大±３０°ずれた入射光でも、法線方向を含む広い角度範囲に均一に散乱透過させることができる光散乱フィルムを用いることにより、スクリーンの真正面を含む広い角度範囲で、明るく均一な画面を観視できるのみならず、従来の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背面投射型スクリーンのように、フレネルレンズからの出射光が厳密に法線方向に一致する必要はないので、フレネルレンズの加工に高い精度は要求されず、また厳密な位置合わせも要求されず、通常のフレネルレンズやリニアフレネルレンズ等を用いて、容易にスクリーンを構成することができる。 Further, as the light scattering film, the intensity of the emitted light distribution when light is incident from an arbitrary direction within an angle range of 40 ° centered on the normal direction and further 60 ° centered on the normal direction. It is preferable that the emission angle range showing an intensity of half or more of the maximum value of the above extends over 60 ° including the normal direction. In this way, not only the normal direction but also incident light shifted by a maximum of ± 20 ° from the normal direction and further by a maximum of ± 30 ° from the normal direction is uniformly scattered and transmitted over a wide angle range including the normal direction. By using a light-scattering film that can be viewed, a bright and uniform screen can be viewed over a wide range of angles including directly in front of the screen, as well as a rear projection screen combining conventional Fresnel lenses and lenticular lenses Because the light emitted from the Fresnel lens does not have to be exactly in the normal direction, high accuracy is not required for processing the Fresnel lens, and no precise alignment is required. A screen can be easily configured using a lens or the like.
上記の光散乱フィルムは、曇価に角度依存性がある光制御膜から構成される。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曇価を測定すると、特定の角度範囲では入射光が散乱して高い曇価を示し、それ以外の角度範囲では入射光が基本的に直進透過して低い曇価を示す。そして、この高い曇価を示す角度範囲を、本明細書では光散乱角度域と呼ぶこととする。 Said light-scattering film is comprised from the light control film | membrane which has an angle dependency in a haze. The angle dependency of the haze value in the light control film is measured as follows. That is, as shown in FIG. 2, when 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 haze value is measured for each angle, Incident light is scattered to exhibit a high haze value, and in other angle ranges, the incident light basically passes straight and exhibits a low haze value. And the angle range which shows this high fog value shall be called a light scattering angle area | region in this specification.
なお、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。 Note that 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 has an angle dependency of the haze value. Perform in the maximum direction. 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.
また、曇価は、積分球式光線透過率測定装置を用いて、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。 The haze value is a value obtained by the following equation by measuring the total light transmittance and diffuse transmittance of the light control film using an integrating sphere light transmittance measuring device.
このような光制御膜は、屈折率に差がある少なくとも２種類の光重合可能な化合物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、好適に製造できる。光制御膜の製造に用いられる光重合可能な化合物は、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り、各種モノマーないしオリゴマーが使用できる。 Such a light control film is formed by forming a composition containing at least two kinds of photopolymerizable compounds having a difference in refractive index into a film shape, and then irradiating light from a specific direction to be cured, It can manufacture suitably. The photopolymerizable compound used for the production of the light control film includes an acryloyl group (CH 2 = CHCO-), a methacryloyl group (CH 2 = C (CH 3 ) CO-), a vinyl group (CH 2 = CH—], a compound having at least one polymerizable group such as an allyl group [CH 2 = CHCH 2 —], and various monomers or oligomers can be used.
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、２，４，６−トリブロモフェニルアクリレート、２，４，６−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, 2,4,6-tribromophenyl acrylate, 2,4,6-tribromophenoxyethyl acrylate, isobornyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, 2, 2,3,3-tetrafluoropropyl acrylate and methacrylates corresponding to these monofunctional acrylates Furthermore, N- vinylpyrrolidone, triallyl isocyanurate, 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や、これらの多官能性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。 Examples of the oligomer include polyester acrylate, polyol polyacrylate, modified polyol polyacrylate, isocyanuric acid skeleton polyacrylate, melamine acrylate, hydantoin skeleton polyacrylate, polybutadiene acrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate, and their polyfunctionality. And methacrylates corresponding to acrylates.
これらの光重合可能な化合物は、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化合物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 compounds are used as a composition comprising at least two kinds of mixtures. At this time, one having a difference in refractive index is selected. A region in which light is scattered, that is, a light scattering angle region, is formed by irradiating light from a predetermined direction and curing the composition in which at least two kinds of photopolymerizable compounds having different refractive indexes are mixed. 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 respective refractive index differences, and the refractive index difference is large due to a combination with poor compatibility. 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種類の化合物を含有する光硬化性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。ここで光の強さ、照射角度、照射時間などを適宜選択することで、入射光が選択的な角度域で散乱し、他の角度域では直進透過する、すなわち曇価に角度依存性がある光制御膜が得られる。 Such a photocurable composition containing at least two kinds of compounds having a difference in refractive index is applied on a substrate or enclosed in a cell to form a film, and irradiated with light from a rod-shaped light source Cure gradually. Here, by appropriately selecting the light intensity, irradiation angle, irradiation time, etc., the incident light is scattered in a selective angle region and transmitted straight in other angle regions, that is, the haze value has an angle dependency. A light control film is obtained.
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。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、硬化した膜に入射する光が膜から出射する際に散乱又は直進透過する膜面との角度域が制御できる。 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. 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 film exits from the film, the angle range with respect to the 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 composition, a light scattering angle region appears around the normal direction, that is, the normal direction, and the normal direction is When light is irradiated from an oblique direction inclined by a predetermined angle, a light scattering angle region is developed around the inclined direction.
光硬化性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を介して光硬化性組成物膜に照射すれば、該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から光硬化性組成物膜までの距離、光硬化性組成物膜の厚さ、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広狭が制御できる。
An example in the case of irradiating light from the perpendicular direction to the photocurable composition film will be described with reference to FIG. FIG. 3A 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 composition film, and FIG. FIG. This apparatus includes a
次に、光硬化性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光硬化性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から光硬化性組成物膜までの距離や光硬化性組成物膜の厚さ、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広狭が制御できる。
Next, the example in the case of irradiating light with respect to a photocurable composition film | membrane from an oblique direction is demonstrated based on FIG. FIG. 4A is a side view schematically showing an example of an apparatus that can be used when light is applied to the photocurable composition film from an oblique direction, and FIG. FIG. This apparatus comprises a
こうして得られる光制御膜は、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域が３０°以上にわたるものであるのが好ましい。そして、こうして得られる光制御膜を、１枚単独で又は複数枚積層して、光散乱フィルムとして用いる。その際、得られる光散乱フィルムが、前記所定の光散乱特性を示すように、すなわち、法線方向から光を入射させたときの出射光分布において、強度の最大値の半分以上の強度を示す出射角度範囲が、法線方向を含んで６０°以上にわたるようにするためには、通常、該出射角度範囲が光制御膜の光散乱角度域とよく一致し、また、該出射角度範囲を与える入射光の角度範囲が光制御膜の光散乱角度域とよく一致することから、光制御膜を１枚単独で用いる場合は、その光散乱角度域が、法線方向を含み、６０°以上にわたるものを用いればよく、光制御膜を複数枚積層して用いる場合は、その積層体としての光散乱角度域が、法線方向を含み、６０°以上にわたるものを用いればよい。 The light control film thus obtained preferably has a light scattering angle region having a haze of 60% or more over 30 ° or more. And the light control film | membrane obtained in this way is used as a light-scattering film individually or in a laminated form. At that time, the obtained light scattering film exhibits the predetermined light scattering characteristics, that is, the intensity of light emitted from the normal direction is half or more than the maximum intensity in the distribution of emitted light. In order for the emission angle range to be 60 ° or more including the normal direction, the emission angle range usually coincides well with the light scattering angle range of the light control film, and the emission angle range is given. Since the angle range of incident light is in good agreement with the light scattering angle region of the light control film, when only one light control film is used, the light scattering angle region includes the normal direction and covers 60 ° or more. In the case where a plurality of light control films are stacked and used, the light scattering angle region as the stacked body may include the normal direction and extend over 60 ° or more.
光制御膜を複数枚積層して光散乱フィルムを構成する場合、複数枚の光制御膜のうち２枚は、光散乱角度域が延在する方向が互いにほぼ直交するように積層されていてもよく、これにより、スクリーンの左右方向（水平方向）及び上下方向（鉛直方向）の両方向の視野角を確保することができる。一方、得られる光散乱フィルムが、前記所定の光散乱特性を示すようにするには、複数枚の光制御膜のうち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、光散乱角度域が延在する方向が互いにほぼ平行で、かつ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されているのが好ましい。ここで、該２枚の光制御膜は、光散乱角度域が互いに重なりを有しているのが好ましく、この重なった領域が法線方向を含んでいるのがより好ましい。また、該２枚の光制御膜に対して、光散乱角度域の中心が法線方向にほぼ一致してしるさらに別の１枚の光制御膜が、光散乱角度域が延在する方向がほぼ平行になるように積層されているのが好ましい。なお、本明細書において、「ほぼ直交」とか「ほぼ平行」とか「ほぼ一致」とかいうときの「ほぼ」は、そこに記載の配置（直交、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。 When a light scattering film is formed by laminating a plurality of light control films, two of the light control films may be laminated so that the direction in which the light scattering angle region extends is substantially orthogonal to each other. In this way, it is possible to secure viewing angles in both the horizontal direction (horizontal direction) and the vertical direction (vertical direction) of the screen. On the other hand, in order for the obtained light scattering film to exhibit the predetermined light scattering characteristic, two of the plurality of light control films are in a direction in which the light scattering angle region is biased with respect to the normal direction. Preferably, the light scattering angle regions are stacked so that the directions in which the light scattering angle regions extend are substantially parallel to each other, and the light scattering angle regions are opposite to each other about the normal direction. Here, it is preferable that the two light control films have overlapping light scattering angle regions, and it is more preferable that the overlapping regions include the normal direction. Further, with respect to the two light control films, another light control film in which the center of the light scattering angle region substantially coincides with the normal direction is a direction in which the light scattering angle region extends. Are preferably laminated so as to be substantially parallel. In this specification, “substantially” when “substantially orthogonal”, “substantially parallel” or “substantially coincide” means up to about ± 10 ° centering on the arrangement (orthogonal, parallel or coincident) described therein. Means allowed.
上記の如く、複数枚の光制御膜を、光散乱角度域が延在する方向が互いにほぼ平行になるように積層して、光散乱フィルムを得る例を、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。そして、これらの角度βが光散乱角度域に相当し、紙面に垂直な方向に延在している。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。
As described above, an example in which a light scattering film is obtained by laminating a plurality of light control films so that the direction in which the light scattering angle region extends is substantially parallel to each other 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し、この角度δが光散乱角度域に相当し、紙面に垂直な方向に延在している。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が、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、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領域をあまり大きくすると、積層体としての光散乱角度域が狭くなり、ひいては光散乱フィルムの前記出射角度範囲が６０°に満たないことになって、視野角や明るさの均一性を損ねるので、２枚重ねたときに光散乱角度域の重なる領域及び重ならない領域が合計で６０°以上存在するように、光制御膜を選択するのがよい。
At this time, when the light scattering angle region β 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、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
こうして得られる光散乱フィルムは、その背面側にフレネルレンズが配置され、背面投射型スクリーンとして用いられるが、その際、界面での多重反射防止のため、フレネルレンズの溝を外側にして、光散乱フィルムに密着貼合し、これを用いるのが好ましい。 The light scattering film thus obtained has a Fresnel lens on the back side and is used as a rear projection type screen. At that time, in order to prevent multiple reflection at the interface, the Fresnel lens groove is on the outside and the light scattering film is used. It is preferable to adhere and bond to a film and use it.
本発明の背面投射型スクリーンは、光散乱フィルムとフレネルレンズの貼合一体品を、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たり、複数の基材の間に介挿させたりして、構成することもできる。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、上記のスクリーン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背面投射型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 rear projection type screen of the present invention is such that a light-scattering film and a Fresnel lens laminated integrated product are attached to a transparent substrate surface such as transparent glass or transparent plastic, or inserted between a plurality of substrates. And can also be configured. In addition, it is excellent in light diffusibility by using the above-mentioned screen laminated on a light diffusing plate with a relatively small amount of frosted glass and filler added and reduced light diffusivity and increased total light transmittance, And it can also be used as a rear projection screen with 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.
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３，０００のポリプロピレングリコールと、該ポリプロピレングリコール２モルあたり、０．３モルのトルエンジイソシアネート、２．７モルのヘキサメチレンジイソシアネート及び２モルの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１．４６０）４０部に対して、２，４，６−トリブロモフェニルアクリレート（屈折率１．６以上）３０部、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（屈折率１．５２６）３０部及び２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン１．５部を添加混合した光硬化性組成物を、フィルム状の透明ポリエチレンテレフタレート基材（以下、ＰＥＴ基材という）上に約２２０μｍの厚さで塗布した。その塗膜の上方８０ｃｍの位置に、３１３ｎｍの紫外線を選択的に透過する干渉フィルターをつけた８０Ｗ／ｃｍの棒状高圧水銀ランプを固定し、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、１ｍ／分の速度で塗膜付きＰＥＴ基材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。この光制御膜（１）について、積分球式光線透過率測定装置〔ガードナー社のヘイズガードプラス４７２５〕を用い、入射光の角度を膜面に対し０〜１８０°の間で変化させて、曇価を測定した結果、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域は、６６〜１１４°の範囲（中心９０°、幅４８°）であった。
Reference example 1
Polypropylene glycol having an average molecular weight of about 3,000 and a poly (polyethylene glycol) obtained by reacting 0.3 mol of toluene diisocyanate, 2.7 mol of hexamethylene diisocyanate and 2 mol of 2-hydroxyethyl acrylate per 2 mol of the polypropylene glycol. 40 parts of ether urethane acrylate (refractive index 1.460), 30 parts of 2,4,6-tribromophenyl acrylate (refractive index 1.6 or more), 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate (refractive index 1) .526) About 30 parts of 2-hydroxy-2-methylpropiophenone and 1.5 parts of photocurable composition were mixed on a film-like transparent polyethylene terephthalate base material (hereinafter referred to as PET base material). It was applied with a thickness of 220 μm. An 80 W / cm rod-shaped high-pressure mercury lamp with an interference filter that selectively transmits 313 nm ultraviolet light was fixed at a position 80 cm above the coating film, and a slit was formed so that the light was perpendicular to the entire coating film surface. Light was irradiated through the light shielding plate while moving the coated PET substrate in the lateral direction at a speed of 1 m / min (see FIG. 3) to obtain a light control film (1). About this light control film | membrane (1), the angle of incident light is changed between 0-180 degrees with respect to a film surface using an integrating sphere type light transmittance measuring device [Haze guard plus 4725 of a Gardner company], and it is cloudy As a result of measuring the value, the light scattering angle region showing a haze value of 60% or more was in the range of 66 to 114 ° (center 90 °, width 48 °).
参考例２
高圧水銀ランプの光が塗膜の法線方向から２５°の角度で照射されるようにした（図４参照）以外は、参考例１と同様に操作して、光制御膜（２）を得た。この光制御膜（２）について、参考例１と同様に曇価を測定した結果、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域は、８０〜１３０°の範囲（中心１０５°、幅５０°）であった。
Reference example 2
A light control film (2) is obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the light of the high-pressure mercury lamp is irradiated at an angle of 25 ° from the normal direction of the coating film (see FIG. 4). It was. As a result of measuring the haze of this light control film (2) in the same manner as in Reference Example 1, the light scattering angle region showing a haze of 60% or more is in the range of 80 to 130 ° (center 105 °, width 50 °). )Met.
参考例３
参考例１で得た光制御膜（１）２枚と参考例２で得た光制御膜（２）２枚を用い、まず１枚の光制御膜（１）〔以下、この光制御膜（１）を基準の光制御膜（１）という〕の上に、２枚の光制御膜（２）を、基準の光制御膜（１）に対して光散乱角度域が延在する方向が平行となるように、かつ２枚の光制御膜（２）の光散乱角度域が互いに法線方向を中心に逆向きとなるように積層し、さらにその上に、別の１枚の光制御膜（１）を、基準の光制御膜（１）に対して光散乱角度域が延在する方向が直交するように積層して、光散乱フィルムを得た。この光散乱フィルムを、基準の光制御膜（１）側が入射光側となるように、かつ基準の光制御膜（１）の光散乱角度域が延在する方向が鉛直方向となるように配置し、ゴニオフォトメーター（変角光度計；日本電色株式会社のＧＣ５０００Ｌ）を用いて、入射光の角度をフィルム面に対し水平方向に５０〜１３０°の間で変化させて、出射光の強度をフィルム面に対し水平方向に３０〜１５０°の範囲で測定した。入射角度が５０°、６０°、７０°、８０°、９０°、１００°、１１０°、１２０°及び１３０°の場合において、横軸に出射角度を取り、縦軸に出射光の強度を取ってプロットし、各グラフを表１に示すと共に、強度の最大値の半分以上の強度を示す角度範囲とその幅を表１に示した。
Reference example 3
Using two light control films (1) obtained in Reference Example 1 and two light control films (2) obtained in Reference Example 2, first, one light control film (1) [hereinafter, this light control film ( 1) is referred to as a reference light control film (1)], and two light control films (2) are parallel to the reference light control film (1) in the direction in which the light scattering angle region extends. And so that the light scattering angle regions of the two light control films (2) are opposite to each other about the normal direction, and another light control film is further formed thereon. (1) was laminated so that the direction in which the light scattering angle region extends was orthogonal to the reference light control film (1) to obtain a light scattering film. This light scattering film is arranged so that the reference light control film (1) side is the incident light side, and the direction in which the light scattering angle region of the reference light control film (1) extends is the vertical direction. Then, using a goniophotometer (angle-changing photometer; Nippon Denshoku Co., Ltd. GC5000L), the angle of the incident light is changed between 50 and 130 ° in the horizontal direction with respect to the film surface, and the intensity of the emitted light Was measured in the range of 30 to 150 ° in the horizontal direction with respect to the film surface. When the incident angle is 50 °, 60 °, 70 °, 80 °, 90 °, 100 °, 110 °, 120 ° and 130 °, the horizontal axis represents the outgoing angle and the vertical axis represents the intensity of the emitted light. Each graph is shown in Table 1, and the angle range indicating the intensity of half or more of the maximum intensity and the width thereof are shown in Table 1.
実施例１
参考例３で得た光散乱フィルムを、基準の光制御膜（１）側で、フレネルレンズと貼合し、スクリーンを作製した。このスクリーンを、フレネルレンズ側が背面側（光源側）となるように、かつ基準の光制御膜（１）の光散乱角度域が延在する方向が鉛直方向となるように、リアプロジェクションテレビ（ソニー株式会社のＫＤＦ４２ＨＤ９００；４２インチ）に装着し（スクリーン取り替え）、画面の明るさを目視で評価した。画面中心からの距離１．８ｍで、正面、右斜め２０°、上斜め２０°それぞれの方向から観察した結果、いずれも場合も画面全体が明るく観察された。
Example 1
The light scattering film obtained in Reference Example 3 was bonded to a Fresnel lens on the reference light control film (1) side to produce a screen. The rear projection television (Sony) is designed so that the Fresnel lens side is the back side (light source side) and the direction in which the light scattering angle region of the reference light control film (1) extends is the vertical direction. It was mounted on a KDF42HD900 (42 inch) (screen replacement) and the brightness of the screen was visually evaluated. The distance from the center of the screen was 1.8 m, and as a result of observing from the front direction, 20 ° diagonally to the right, and 20 ° diagonally upward, the entire screen was observed brightly in both cases.
比較例１
参考例３で得た光散乱フィルム（１）を、フレネルレンズと貼合することなく、そのままスクリーンとして用いて、実施例１と同様に評価した。画面中心からの距離１．８ｍで、正面、右斜め２０°、上斜め２０°それぞれの方向から観察した結果、正面からの場合は左右の両端が、右斜めからの場合は左側半分が、上斜めからの場合は下側半分が、それぞれ暗く観察され、全体として画面の明るさの均一性は不十分であった。
Comparative Example 1
The light scattering film (1) obtained in Reference Example 3 was used as it was as a screen without being bonded to a Fresnel lens, and evaluated in the same manner as in Example 1. As a result of observing from the front, 20 ° diagonally to the right, and 20 ° diagonally from the front at a distance of 1.8m from the center of the screen, both the left and right ends when viewed from the front, and the left half when viewed from the right, In the case of oblique viewing, the lower half was observed dark, and the brightness of the screen as a whole was insufficient.
１……背面投射型ディスプレイ、
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……光硬化性組成物膜が形成された基板、
２１，２２，２３……光制御膜。
1 …… Rear 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 composition film is formed,
21, 22, 23: Light control film.
Claims (5)
該光散乱フィルムは、曇価に角度依存性がある光制御膜からなり、法線方向から光を入射させたときの出射光分布において、強度の最大値の半分以上の強度を示す出射角度範囲が、法線方向を含んで６０°以上にわたることを特徴とする背面投射型スクリーン。 A rear projection screen comprising a light scattering film and a Fresnel lens disposed on the back side of the light scattering film,
The light scattering film is composed of a light control film having an angle dependency on the haze value, and in the outgoing light distribution when light is incident from the normal direction, the outgoing angle range showing an intensity that is more than half of the maximum intensity value. Is a rear projection screen characterized in that it extends over 60 ° including the normal direction.
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