JPH09311206A - 光線制御シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴーストの発生がなく、良好な視界制御性を
有する光線制御シートを低コストかつ簡易に製造する。 【解決手段】 表面が平滑で透明性を有するシート２表
面をダイシングソーで研削することにより、溝内部表面
４が磨りガラス状不透明の粗面である多数の平行な溝３
をシート２表面に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、視界（視野角度）
をある範囲に制御して可視方向に選択性を与える透過型
あるいは反射型の視野角制御部材、コンピューターのデ
ィスプレイ、計器パネルなどへの外光の映り込み防止部
材、ビデオプロジェクターやオーバーヘッドプロジェク
ターなどの透過型あるいは反射型スクリーンにコントラ
スト向上などを目的として使用される光線制御部材な
ど、として用いる光線制御シート及びその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光線制御性を有するシートとして
は、例えば特公昭４７−４３８４５号公報、特開平２−
９７９０４号公報、特公昭５８−４７６８１号公報、特
表平６−５０４６２７号公報の技術がある。

【０００３】特公昭４７−４３８４５号公報には、透明
及び黒色の円盤を交互に張り合わせて所望の厚さにした
後、積層方向に対して垂直方向に表層をスライスするこ
とにより光線制御性を有するシートを得るという技術が
開示されている。

【０００４】特開平２−９７９０４号公報では、金属板
表面の溝が二つの側壁及び平らな底を有し該側壁は相互
に包含された角度を形成している線状溝を作り、これを
第一型として電鋳法により第二型を作製してプラスチッ
クフィルムを成型して溝内部を吸光性にした光線制御フ
ィルムについて記載されている。

【０００５】さらに特公昭５８−４７６８１号公報、特
表平６−５０４６２７号公報には、外光に対して遮光効
果を発揮する光線制御シート（ルーバー）における二重
像、いわゆるゴースト現象の減少方法について記載され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特公昭４７−４３８４５号公報に示される技術は、所
望の厚さになるまで透明部分と黒色部分を交互に積層し
なくてはならず、生産性が悪く、コストが高くつくとい
った欠点がある。

【０００７】特開平２−９７９０４号公報に示される技
術は、第一型に作製した多数の線状溝から第二電鋳型を
取り外す為に溝側面に傾斜角をとる必要がある。さら
に、溝内部を磨りガラス状の粗面にした構造物を得よう
とする場合には、その溝壁面の傾斜角をより大きくする
必要がある。

【０００８】この溝壁面の傾斜角は、傾斜角が大きくな
る程光線制御シートの可視方向への光量が減少し、透視
物の視認性が低下するという欠点を生じさせる原因にな
る。

【０００９】また、第一型及び第二型等の型を作製して
所望の形状の光線制御フィルムを作製する場合、仕様の
変更つまり溝の深さ、幅、間隔を変える時にはもとの型
をその都度作製する必要があり非常な手間とコストがか
かる。

【００１０】さらに、このような光線制御シートではゴ
ースト像の発生を防止することができない。

【００１１】特公昭５８−４７６８１号公報、特表平６
−５０４６２７号公報には、透明部分と着色部分の間に
光散乱層などを設けてゴースト像を防止するという技術
が開示されている。この方法によればゴースト像を抑制
することはできるが、これらの層の積層には厚みの制御
など非常に高度な技術を必要とし、またこのような少な
くとも３種類の層を無数に積層する作業を繰り返した
後、得られたブロックを均一な厚みに平削りするという
極めて高度かつ煩雑な作業を必要とし、工程数、装置と
も大がかりなものになってしまい多大なコストがかか
る。

【００１２】本発明は、このような従来の問題点を解決
できる光線制御シート及びその製造方法を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】以下、本発明を図を用い
て説明する。

【００１４】本発明の光線制御シート１は、表面が平滑
で透明性を有するシート２表面に多数の平行な溝３を有
し、溝内部表面４が磨りガラス状不透明の粗面で、かつ
溝壁５の二面が角度を持たない、いわゆる平行となって
いるものである。

【００１５】また、必要に応じて溝内部６に光吸収性物
質あるいは光散乱性物質を含有するものである。

【００１６】本発明の光線制御シートの製造方法は、表
面が平滑で透明性を有するシート２表面をダイシングソ
ーで研削することにより、溝内部表面４が磨りガラス状
不透明の粗面である多数の平行な溝３をシート表面に形
成するものである。

【００１７】また、必要に応じて、溝３を形成した後
に、溝内部６に光吸収性物質あるいは光散乱性物質を充
填するものである。

【００１８】このような本発明によれば、光線制御シー
トの可視方向への光量の減少が少ない、つまり可視方向
への透過率が高く、溝内部の粗面性による光の散乱によ
りすぐれた光線制御性が得られるとともに、特に複雑な
構造や複雑な工程を経ることなくゴーストを抑制できる
という効果が奏されるものである。

【００１９】また、より顕著な光線制御性を得るために
着色化するときも溝内部表面４が凹凸性のために着色性
が良い上に着色材と溝との接着が良いものである。

【００２０】さらに、本発明の製造方法によれば、ダイ
シングソーを使用するために上記の構造が効率よく精密
に短時間で作製でき、また仕様の変更にもすぐ対応でき
る安価な光線制御シートが得られるものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光線制御シート１
について、透過型として使用する場合を例にとって説明
する。

【００２２】本発明で使用するシート２としては、表面
が平滑で透明性を有し、ある程度強度をもった研削しや
すいプラスチックシートやガラスシート等があげられ
る。

【００２３】プラスチックシートとしては、ポリメチル
メタクリレート及びその共重合体、ポリカーボネート、
ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリスチレン、アクリ
ロニトリルスチレン樹脂、エポキシ樹脂等のシートがあ
げられる。中でも、ポリメチルメタクリレート及びその
共重合体のシート、いわゆるアクリル板が透明性、加工
性の点において最も適当である。

【００２４】ガラスシートとしては、シリカガラス、ソ
ーダ石灰珪酸ガラス、ホウケイ酸ガラス等があげられ
る。

【００２５】これらシートの厚さとしては、多数の溝加
工を行ったときに通常使用する光線制御シートとして十
分な強度を失わない程度の厚さであれば良く、通常、
０．２ミリメートル〜３０ミリメートルのものが使用さ
れる。

【００２６】このようなシートを用いて光線制御シート
を製造する方法としては、上述した表面が平滑で透明性
を有するシート表面をダイシングソーで研削することに
より、溝内部表面が磨りガラス状不透明の粗面である多
数の平行な溝をシート表面に形成するものである。

【００２７】本発明の製造方法は、シリコンウエハー等
の切断用に用いられているダイシングソーを利用するこ
とに特徴がある。

【００２８】ダイシングソーを使用することにより多数
の平行な溝加工を高速研削でき、特に高価な金型を起こ
す必要が無く光線制御シートを安価に製造することがで
きる。また、ダイシングソーでは精密な溝深さ、溝間
隔、さらには溝幅もブレード幅により種々選択できる。
つまり光線制御シートの仕様、たとえば視野角度、透過
光量が自由に変えられる。ダイシングソーのブレードは
円盤状をしており、それが高速回転することにより研削
溝入れできるが、その回転ブレードをシートに対して斜
めにあてて研削溝加工することにより、図３に示すよう
に溝内部６の二壁面５は平行に保ったまま、溝３が透明
性シート面に対して一様に角度を持った光線制御シート
の製造も可能である。

【００２９】これは視野角度幅の中心を、透明性シート
面に対して自由に変えられるということである。

【００３０】本発明の光線制御シートの様に溝内部表面
４が粗面状で溝内の二壁面５が平行な溝３をもった構造
物は金型成形からは型抜きできず、ましてや図３に示す
ように溝内二壁面５が平行なままシート面に対して溝３
が角度を持っている場合にはさらに困難である。このよ
うな構造であっても、ダイシングソーによれば容易に作
製できるものである。

【００３１】また、本発明の特徴のひとつである二面の
溝壁５が平行であることも、ダイシングソーが非常に精
密であるために可能となるものである。即ち、本発明に
おいては溝内の二壁面５が平行つまり角度を持っていな
いことを特徴とするものである。光線制御シートにおい
ては、光線制御シートへの入射光が規制された出射側へ
遮られる割合が大きいほど出射方向の光量は減ずること
になる。したがって、光線制御シート上の正面から見た
シート全面積に対しての溝面積は、できる限り小さい方
がシート可視方向の透過率は高いことになる。つまり光
線制御シートに厚みがある以上、溝壁に角度がある場合
その透過率ロスが生じることになる。更に、そのロスは
シートの厚みが大きくなればなるほど大きくなる。

【００３２】以上のことから明らかなように、本発明の
ように溝壁二面５に角度を持たないことは光線制御性に
とって非常に効率のよいことになる。

【００３３】さらに、ダイシングソーはブレードを種々
選択することによりブレード中の砥石を種々変えること
ができ、この溝加工が研削によっておこなわれることか
ら溝内部表面４が磨りガラス状の粗面にできるものであ
る。

【００３４】このように、本発明では、溝内部表面４を
磨りガラス状の粗面とできるために、そこの部分に入射
する光の散乱により優れた光線制御性、ゴースト防止性
を同時にしかも容易に生じさせることができるものであ
る。

【００３５】また、その光線制御性をより顕著にする一
方法として、溝内部６に光吸光性物質を埋め込む方法が
ある。

【００３６】溝内に埋め込まれる光吸収性物質としては
何色を有していてもよく、染料、顔料の種類も問わな
い。

【００３７】好ましい光吸収性物質としてはカーボンブ
ラック、鉄黒、モリブデン赤、青化ブルー等の顔料、各
種染料があげられるが、なかでもカーボンブラック、ア
ニリンブラック等の黒色染顔料が特に好ましい。

【００３８】さらに、光線制御性をより顕著にする他の
方法として、溝内部に光散乱性物質を埋め込む方法があ
る。

【００３９】光散乱性物質としては酸化亜鉛、二酸化チ
タン、炭酸カルシウム、シリカ等の体質顔料、アルミ粉
などの金属粉などがあげられる。

【００４０】光吸収性物質、光散乱性物質は、通常溶剤
に溶解、もしくは分散させて用いるが、これにさらに樹
脂を加えて塗布することが好ましい。

【００４１】本発明においてこれら光吸収性物質、光散
乱性物質を溝内に埋め込む場合、溝内が磨りガラス状の
粗面になっているのでこれらの物質の塗布液の塗れ性が
良好な上に乾燥後のこれらの物質と溝との接着が良好と
なるものである。

【００４２】なお、本発明において「埋め込む」とは、
溝内部のすべてに充填するようなことを含むのみなら
ず、溝内部表面のみに付着するようなものも含む意味で
用いられる。すなわち、光吸収性物質等７の埋め込みは
図４に示すように溝内部すべてに充填するようにしても
良いが、図５に示すように溝内部表面にのみ付着するよ
うに埋め込んでも良好な光線制御が可能となるものであ
る。

【００４３】以上のような本発明の光線制御シートは、
透明部が若干半透明あるいは表面が艶消し状となってい
ても良く、また耐擦傷性ハードコート処理、反射防止処
理等を施しても良く、さらにはカバーフィルムを積層す
ることも可能である。

【００４４】本発明の光線制御シート１は、表面が実質
的に透明、つまり向こう側が透視できる程度に平滑かつ
透明なシート２表面に多数の平行な溝３を有し、かつ溝
内部表面４全体が磨りガラス状の粗面になっておりその
粗面に入射する光は散乱される。

【００４５】当然、溝加工をほどこさない部分は光が透
過するので、シート正面から見た場合に光線制御性を有
するシートになる。

【００４６】溝の深さと溝間隔の調節によってシート表
面に対して所望の方向に出入りする光線の方向を適当な
角度以内に制御することができる。

【００４７】以上は透過型の光線制御シートを例にとっ
て説明したが、反射型の光線制御シートについても同様
であり、光線制御シートの一方の面に白色樹脂層や金属
薄膜層などの光反射層などを設けることで反射型の光線
制御シートとすることができる。

【００４８】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
なお、本実施例において用いる「部」は特に示さない限
り重量部を示す。

【００４９】１．平滑、透明シートへの溝の形成 ［実施例１〜９］ソーダ石灰ケイ酸ガラス［厚さ２ｍｍ
×１５０ｍｍ×１００ｍｍ］（以下、シートＡとす
る）、注型法により製造されたアクリル板［厚さ２ｍｍ
×１５０ｍｍ×１００ｍｍ］（以下、シートＢとす
る）、さらに高密度に架橋されたアクリル板［厚さ２ｍ
ｍ×１５０ｍｍ×１００ｍｍ］（以下、シートＣとす
る）のシートをダイシングソーＤＡＤ５２１（ディスコ
社）により、表１に示した研削溝幅（＝ブレード幅）、
溝間隔（光透過部幅）、溝深さ、溝の本数（１シート当
たり）で研削加工を行った。なお、研削条件はブレード
回転数３０，０００ｒｐｍ、研削速度３００ｍｍ／ｓで
行った。研削加工後の状態も併せて表１に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】実施例１〜９とも多数の溝は平行で溝内部
表面が磨りガラス状の粗面で溝壁はシート表面に対して
垂直になっており、いずれもゴーストが生じず良好な光
線制御性を有していた。

【００５２】２．平滑、透明シート溝内の着色化 ［実施例１０、１１］平滑透明シートに研削溝が形成さ
れた実施例１で得られたサンプルを２枚準備し、以下に
あげる黒着色液１及び２を準備した。

【００５３】〈黒着色液１組成〉 ・アクリル酸／メタアクリル酸メチル／ ５部 メタアクリル酸２−ヒドロキシエチル 共重合体（共重合比（モル比）＝１／４／５） ・カーボンブラックＭＡ−１００ ５部 （三菱化学社） ・アンモニア水（試薬） ３部 ・水 ７７部 ・イソプロピルアルコール １０部

【００５４】〈黒着色液２組成〉 ・塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体 １４部 （共重合比（重量比）＝８６／１４） ・カーボンブラックラーベン５０００ ４部 （コロンビアカーボン） ・ＤＯＰ ２部 ・ＭＩＢＫ ４０部 ・トルエン ４０部

【００５５】これら黒着色液１及び２をそれぞれサンプ
ル上に塗布して溝内に埋め込み、表面部分の黒色液をワ
イピングクロスで拭き取ることにより溝内が黒色に着色
された光線制御シートを得た。

【００５６】黒着色液１及び２とも表面ワイピングで除
去しやすい液にもかかわらず、溝内が粗面の為に塗れや
すく、埋め込んだ後も溝に対して大変良好な接着性を示
した。これら黒着色液１及び２を溝に埋め込んだものは
より光線制御性が顕著に現れていた。

【００５７】また得られた光線制御シートは突起がなく
表面がほぼ平滑なために引っかかりが無く、傷がつきに
くい光線制御シートだった。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、本発明によると平滑で透
明性のシートで光線制御部分の溝内の二壁面が平行な為
に可視方向への光線量を得るのに無駄が無いので透明性
が良く、溝内が磨りガラス状の粗面な為に光散乱により
ゴーストが生じず、良好な光線制御性が得られると共
に、溝内に光吸収、光散乱性物質を埋め込む時も良好な
接着性が得られる光線制御フィルムが得られる。

【００５９】また、このような光線制御シートを得るた
めにはダイシングソーを利用することで達成可能とな
り、これを使用することによって、高速に研削できるこ
とから安価にかつ容易に製造できるとともに溝幅、溝間
隔、溝ピッチ等の仕様を自由に変えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光線制御シートを表す斜視図。

【図２】 本発明の光線制御シートの一実施例を表す部
分断面図。

【図３】 本発明の光線制御シートの他の実施例を表す
部分断面図。

【図４】 本発明の光線制御シートの他の実施例を表す
部分断面図。

【図５】 本発明の光線制御シートの他の実施例を表す
部分断面図。

【符号の説明】

１・・・光線制御シート ２・・・シート ３・・・溝 ４・・・溝内部表面 ５・・・溝壁面 ６・・・溝内部 ７・・・光吸収性物質等

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面が平滑で透明性を有するシート表面に
   多数の平行な溝を有し、溝内部表面が磨りガラス状不透
   明の粗面で、かつ溝の二壁面が平行であることを特徴と
   する光線制御シート。
2. 【請求項２】請求項１記載の溝内部に光吸収性物質を含
   有していることを特徴とする光線制御シート。
3. 【請求項３】請求項１記載の溝内部に光散乱性物質を含
   有していることを特徴とする光線制御シート。
4. 【請求項４】表面が平滑で透明性を有するシート表面を
   ダイシングソーで研削することにより、溝内部表面が磨
   りガラス状不透明の粗面である多数の平行な溝をシート
   表面に形成することを特徴とする光線制御シートの製造
   方法。
5. 【請求項５】溝を形成した後に、溝内部に光吸収性物質
   を充填する請求項４記載の光線制御シートの製造方法。
6. 【請求項６】溝を形成した後に、溝内部に光散乱性物質
   を充填する請求項４記載の光線制御シートの製造方法。