KR20080012340A - 광확산판과 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20080012340A
KR20080012340A KR1020077028306A KR20077028306A KR20080012340A KR 20080012340 A KR20080012340 A KR 20080012340A KR 1020077028306 A KR1020077028306 A KR 1020077028306A KR 20077028306 A KR20077028306 A KR 20077028306A KR 20080012340 A KR20080012340 A KR 20080012340A
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KR1020077028306A
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히사오 이노쿠마
도시히코 히구치
아키라 미츠이
Original Assignee
아사히 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

PTV 에 사용되는 투과형 스크린, 특히 MD 등의 광학 엔진을 탑재하는 고정세 PTV 에 바람직하게 사용할 수 있고, 대형화에도 대응할 수 있는 고강성의 투과형 스크린 및 그것에 사용되는 확산판을 제공한다.
기판과, 기판상에 형성된 광확산층을 포함하는 광확산판으로서, 광확산층은, 제 1 매트릭스 및 제 1 매트릭스와의 굴절률차 Δn1 이 0.04
Figure 112007087252038-PCT00067
Δn1
Figure 112007087252038-PCT00068
0.2 인 제 1 광확산재를 함유하는 제 1 광확산층과, 제 2 매트릭스 및 제 2 매트릭스와의 굴절률차 Δn2 가 0.005
Figure 112007087252038-PCT00069
Δn2 < 0.04 인 제 2 광확산재를 함유하는 제 2 광확산층의 적어도 2 층으로 이루어지고, 제 1 광확산층에 있어서의 제 1 광확산재의 체적률이 40% 미만이고, 제 2 광확산층에 있어서의 제 2 광확산재의 체적률이 40% 이상이며, 광확산층의 층 두께가 합계로, 경화 후의 층 두께로 5∼200㎛ 인 광확산판.
광학산층, 굴절률차, 매트릭스, 체적률, 광학산판

Description

광확산판과 그 제조 방법{LIGHT DIFFUSION PLATE AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
기술분야
본 발명은, 프로젝션 TV 및 마이크로 필름 리더 등에 사용되는 투과형 스크린, 주로 그것에 사용되는 광확산판과 그 제조 방법에 관한 것이다.
배경기술
프로젝션 TV (PTV), 특히 광학 엔진 (프로젝터)(11) 으로부터의 투사광을 표면 거울 (12) 을 통하여 스크린 (13) 의 배면측에 투사하여, 확대 화상을 투과시키는 방식의 배면 투사형 (리어형) PTV (10)(도 4 참조) 는, 홈 씨어터 등의 대(大)화면을 저렴하게 실현할 수 있는 것으로서 주목받고 있다. 상기 스크린 (투과형)(13) 은, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 표면 거울로부터의 확산광을 대략 평행광으로서 출사하는 프레넬 시트 (2), 및 프레넬 시트 (2) 로부터의 대략 평행광을 수평 방향으로 확장하여 출사하는 렌티큘러 시트 (3) 의 적어도 2 장의 렌즈 시트로 구성된다. 또한, 렌즈의 보호, 저반사·안티글레어, 지문 제거 등의 기능을 구비한 프로텍터 (4) 를, 렌티큘러 시트 (3) 의 출사측에 배치한 구성도 일반적이다. 31 은 차광층이다.
상기와 같은 PTV 용 스크린에 있어서, 수평의 시야각 (viewing angle) 은 상기 렌티큘러 시트 (3) 의 렌즈 작용에 의해 확장하는 데 반해, 수직의 시야각의 확 대는 광확산재 (light diffusion agent) 에 의한 광확산성 (light diffusion property) 을 이용하고 있다. 광확산재로서는, 입경 1∼30㎛ 정도의 미립자를 함유하는 재료가 사용되고 있다. 이러한 미립자를 함유하는 재료로서는, 예를 들어, 미립자를 프로텍터 (4) 중에 혼련해 넣은 양태, 또는 미립자를 함유하는 확산막을 프로텍터 (4) 에 적층한 양태가 있다.
또한 PTV 에 있어서, 광학 엔진으로서, 액정, DMD (Digital Micromirror Device: 상품명) 등의 매트릭스 형상의 화소 구조를 이용하는 마이크로 디스플레이 (MD) 타입의 고정세 프로젝터가 보급됨에 따라, 신틸레이션 (scintillation) 이라고 칭해지는 투영 화상 내에 시각 (視覺) 되는 불필요한 반짝임 (깜박임) 현상이 현저화되어 있다. 단, 이 신틸레이션은 그 원리, 어느 정도가 허용되는가 하는 점이나 정량적인 평가 방법에 대하여 아직 확립되어 있지 않다.
신틸레이션 현상의 과제를 포함하는 MD 타입의 PTV 에 사용할 수 있는 광확산 재료의 제안이 있다. 그 중에서도, 해상도를 저하시키지 않고 본래의 고정세 화질을 확보하기 위해서, 2 종 이상의 상이한 종류의 광확산 재료를 조합하는 것이 제안되어 있다.
예를 들어, 프레넬 시트 및/또는 렌티큘러 시트의 기판에 광확산재를 함유시키고, 또한 각 렌즈 시트가 2 층의 광확산층 (light diffusion layer) 을 갖는 경우에는, 광투과측으로부터 형상이 균일한 유기계 재료로 이루어지는 광확산층, 이어서, 실리카 등의 무기계 재료로 이루어지는 광확산층의 순서로 하는 것이 제안되어 있다 (특허 문헌 1 참조). 이 특허 문헌 1 에는, 상기에 의해, 렌티큘러 시 트의 관찰자에 대해 가장 가까운 광확산층을, 불균일한 비늘 조각 형상인 경우가 많은 무기계 재료로 이루어지는 광확산층 (하드 코트) 으로 함으로써, 광확산층의 표면이 적당히 거침, 반짝임이 발생하지 않는다는 취지가 기재되어 있다. 그 실시예로서, 투명한 수지 기판의 편면에, 실리카를 농도 30% 로 분산시킨 자외선 경화성 아크릴계 수지로 하드 코트층 (층 두께 20㎛) 을 도포 형성하고, 기판의 다른 면에, MS (아크릴-스티렌 공중합) 가교 비드를 농도 10% 로 분산시킨 아크릴계 수지로 유기층 (층 두께 20㎛) 을 도포 형성하고, 유기층을 점착층으로 하여 렌티큘러 시트에 적층한 구성이 나타나 있다.
무기계 재료 및 유기계 재료를 조합하는 다른 예로서, 광투과 방향에 대하여 상기와 반대로 배치시키는 양태를 제안하는 것도 있다 (특허 문헌 2 참조). 이 특허 문헌 2 에는, 고정세 액정 패널을 이용한 PTV 에서는, CRT 타입의 PTV 에 비해 투영 렌즈의 투사 동경 (瞳徑) 이 작기 때문에, 프로젝터로부터의 입사광의 휘도가 국소적으로 높아지는 등의 핫 스팟 현상 및 신틸레이션 현상 (투영 화상면에 시각되는 불필요한 깜박임) 이 일어나는 것을 방지한다는 과제가 기재되어 있다. 그리고, 이 과제를 해결하기 위해서, 평균 5∼15㎛ 의 유기계 미립자를 기재 중에 5∼20wt% 함유하는 두께 500∼1000㎛ 의 제 1 광확산 시트와, 평균 입경 2∼10㎛ 의 무기계 미립자를 기재 중에 1∼10wt% 함유하는 두께 50∼500 (또는 5000) ㎛ 의 제 2 광확산 시트를 구비한 투과형 스크린이 개시되어 있다. 상기 제 1 광확산 시트를 관찰자측에 배치하고, 제 2 광확산 시트를 프로젝터측에 배치하는 양태가 나타나 있다 (특허 문헌 2 의 도 2b 참조).
또한, 특허 문헌 2 와 마찬가지로 핫 스팟 현상 및 신틸레이션 현상의 과제를 해결하여, 밝고 고해상도이며, 수평, 수직의 양 방향에서 넓은 시야각을 갖고, 콘트라스트가 우수하고, 선명한 화상을 관찰할 수 있는 투과형 스크린을 비교적 저비용으로 제공하는 것으로서, 프레넬 시트 및 렌티큘러 시트의 적어도 일방을, 시트 기판의 두께 방향에서 광확산재의 분산 농도가 상이한 2 층 이상의 구조로 한 투과형 스크린이 제안되어 있다 (특허 문헌 3 참조). 이 특허 문헌 3 에는, 광확산층이 다층 구성이기 때문에, 광확산 기판 전체적으로, 혹은 렌즈 시트의 렌즈 특성에 따른 광확산 특성을 원하는 대로 제어하는 데 있어서 바람직하다는 취지가 기재되고, 구체적으로, 투명 기판상에 20㎛ 의 층 두께의 2 종의 광확산층을 적층한 구조 및 확산재의 재질로서 유기계끼리 또는 무기계 및 유기계의 조합이 개시되어 있다. 그러나, 농도 분포로서 구체적으로 나타나 있는 것은, 유일하게 확산재를 30% 로 함유하는 층과 15% 로 함유하는 층의 조합이다.
광확산재의 농도 분포가 상이한 다층 광확산층을 포함하는 상기와 동일한 목적의 투과형 스크린의 다른 예로서는, 광확산재를 20∼50 중량% 함유하는 제 1 광확산층 (두께 50∼200㎛) 과, 0.1∼10.0 중량% 함유하는 제 2 광확산층 (두께 500∼5000㎛) 의 2 층을 포함하는 투과형 스크린이 개시되어 있다 (특허 문헌 4 참조). 이 특허 문헌 4 에 기재된 광확산재는, 어느 층에서도 중량 평균 입자경 1∼12㎛ 의 투광성 미립자이며, 제 1 광확산층에 함유되는 투광성 미립자는, 기재 (투광성 플라스틱) 와의 굴절률차 Δn 이 0.07∼0.17 인 것에 한정되고, 제 2 광확산층은 층 전체의 헤이즈 값 (曇價) 50∼85% 로 규정되어 있다. 제 2 광확산층 에 함유되는 투광성 미립자의 상기 Δn 에 대하여, 제 1 광확산층보다 작은 0.01∼0.1 의 값이 예시되어 있다. 여기에 개시되는 구체적인 층 구성은, Δn 이 작은 광확산재를 소량 (0.1∼10 중량%) 함유하는 두꺼운 기판 (제 2 광확산층) 상에, Δn 이 큰 광확산재를 다량 (20∼50 중량%) 으로 함유하는 광확산막 (제 1 광확산층) 이 적층된 구조이다.
광확산층을 적층하는 기판으로서 유리판을 이용하는 것이 제안되어 있다 (특허 문헌 5 참조).
특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 제2003-131325호
특허 문헌 2: 일본 공개특허공보 제2003-131326호
특허 문헌 3: 일본 공개특허공보 제2002-236319호
특허 문헌 4: 일본 공개특허공보 제2000-180973호
특허 문헌 5: 일본 공개특허공보 제2002-357868호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
상기와 같은 광확산재를 함유하는 층 (막 또는 기재) 의 두께 및 광확산재의 양은 스크린 특성과의 관련성이 높다. 즉, 광확산층을 두껍게 하여 광확산재를 광투과 방향에 다중으로 존재시키면, 시야각의 확대 효과를 충분히 얻을 수 있다. 또한, 광확산층이 어느 정도의 층 두께를 가짐으로써 그 층의 강성도 확보할 수 있다. 한편, 광확산층이 두꺼우면, 결상면에 두께가 나오기 (두께 방향에서의 결상 횟수가 많기) 때문에, 본질적으로 해상도 (resolution) 는 저하되고, 광투과 방향에 있어서의 광확산재량이 많을수록 피크 이득 (화면의 휘도) 은 저하된다.
신틸레이션의 정량적인 평가 방법은 확립되어 있지 않지만, MD 타입의 PTV 에 있어서의 신틸레이션의 현저화는, 투사광의 지향성이 강하고 특정 방향의 휘도가 높아지기 때문에, 스크린 표면의 미세 요철 혹은 확산재에 의해 산란된 광이 반짝여 시각되기 쉽기 때문이라고 추측된다. 이것은, MD 타입의 프로젝터로부터의 RGB 광이 합성광으로서 직선적으로 렌티큘러 시트에 입사하는 것에서 기인하고 있다고 추측된다. 따라서, 프로젝터로부터의 RGB 광이 각 색광이 다른 각도로 렌티큘러 시트 (렌즈) 에 입사하는 CRT 타입의 PTV 에 대하여, MD 타입의 PTV 는 고콘트라스트 (고 S/N 비) 이며 고정세 화상을 얻을 수 있는 한편, 신틸레이션이 일어나기 쉽다고 할 수 있다.
본 발명은, PTV 에 사용되는 투과형 스크린, 특히 MD 등의 광학 엔진을 탑재하는 고정세 PTV 에 바람직하게 사용할 수 있는 투과형 스크린 및 그것에 사용되는 광확산판을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 특히 본 발명은, 기판으로서 유리판을 이용했을 경우에는, 대형화에도 대응할 수 있는 고강성의 투과형 스크린 및 그것에 사용되는 광확산판을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 보다 구체적으로는, 고정세 PTV 에 사용해도, 광확산층에 의한 시야각의 확대와 피크 이득을 모두 만족할 뿐만 아니라, 고해상도 및 고콘트라스트를 확보하고, 게다가 신틸레이션을 저감시킬 수 있고, 내찰상성 및 내후성 등의 내구성도 우수한 광확산판과 그 제조 방법, 그 확산판을 포함하는 투과형 스크린 및 그 투과형 스크린을 이용한 배면 투사형 프로젝션 TV 를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기와 같은 과제를 감안하여 광확산재를 함유하는 투과형 스크린을 개발하는 데 있어서, 우선, 광학 엔진이 고도화되고, 광학 엔진의 변경에 수반하여 렌즈시트의 렌즈 설계가 변경될 가능성, 또한 스크린의 대형화 가능성을 고려하면, 광확산층을 독립 형태의 확산판으로 함으로써, 렌즈 시트의 종류에도 거의 제한을 받지 않아 유용성이 높다고 할 수 있다.
또한 투명 기판상에 광확산층을 적층한 구조로 하면, 고강성의 광확산판을 용이하게 얻을 수 있다. 본 발명자는, 그러한 확산판에, PTV 에 요구되는 스크린 특성을 만족하는 확산성, 특히 고정세 PTV 에도 바람직한 확산성을 갖게 하기 위하여 검토하였다. 또한, 광확산재를 다량으로 함유시키거나 광확산층을 두껍게 하여 확산성을 강하게 함으로써, 신틸레이션이 억제되는 것은 공지되어 있지만, 피크 이득, 해상도 및 콘트라스트가 저하되는 과제가 있다. 이 때문에, 이들 특성과 확산성 (시야각 확대) 의 균형을 취할 필요가 있다.
본 발명자는, 헤이즈 혹은 시야각 등의 매크로한 지표로 표현되는 확산성을 강하게 해도, 피크 이득의 저하에 수반하여 신틸레이션이 눈에 띄지 않게 될 뿐, 반드시 신틸레이션의 억제 효과가 충분하지는 않다는 것을 알게 되었다. 신틸레이션의 억제 효과도 포함한 양호한 확산성을 얻는 것으로서, 광확산재가 가지고 있는 특성이 중요하다고 생각하였다. 특히, 광투과층을 형성하는 매트릭스와 광확산재의 굴절률차 (Δn), 즉 광확산재의 확산 능력에 주목하여 확산성의 균일화 방법을 검토하고, 기판상에 적층하는 광확산층을, Δn 이 큰 광확산재를 저밀도 (저체적률) 로 함유하는 층과, Δn 이 작은 광확산재를 고밀도 (고체적률) 로 함유하는 층의 조합에 의한 2 층 구조로 착상하였다. 이러한 적층 구조를 추가로 검토하여, 상기 Δn 에 대하여, 0.04
Figure 112007087252038-PCT00001
Δn1
Figure 112007087252038-PCT00002
0.2 를 만족하는 광확산재를 체적률 (volume fraction) 40% 미만의 저밀도로 함유하는 제 1 광확산층과, 0.005
Figure 112007087252038-PCT00003
Δn2 < 0.04 를 만족하는 광확산재를 체적률 40% 이상의 고밀도로 함유하는 제 2 광확산층의 2 층 구조로 함으로써, 광확산층 전체의 층 두께를 얇게 할 수 있고, 피크 이득 및 해상도를 확보할 수 있음과 함께, 상기 특정 층의 조합에 의해 전체적으로 확산성을 균일화할 수 있고, 이로써 신틸레이션을 저감시킬 수 있음을 알아내었다.
또한, 확산의 균일성의 평가 수법으로서는, 예를 들어 CCD 카메라형의 휘도계로, 화면 전체를 취입하고, 그 휘도의 편차를 평가하는 것 등이 고려된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 매트릭스와 광확산재의 굴절률차 (Δn) 란, 매트릭스와 광확산재의 굴절률의 차의 절대치를 말한다.
상기와 같은 광확산층에서는, Δn 이 작은, 즉 확산 능력이 작고, 투과광에 약간의 굴절을 발생시키는 광확산재가 고밀도로 충전되어 있는 제 2 광확산층에 의해, 미소한 확산 횟수를 많게 하여 확산의 균일화가 도모된다. 또한, Δn 이 큰, 즉 확산 능력의 높은 광확산재를 함유하는 제 1 광확산층에 의해, 제 2 광확산층과는 Δn 의 차에 의한 상이한 확산을 시킬 수 있어, 확산을 균일화하여, 신틸레이션을 저감시킬 수 있다. 게다가, 제 2 광확산층에 있어서는, 광확산재가 고 밀도이므로, 층 두께가 얇아도 확산 횟수를 확보할 수 있다. 또한, 제 1 광확산층에 있어서는, Δn 이 큰 광확산재이면, 이것을 소량 함유하는 박막이라도 시야각을 확대할 수 있는 점에서, 전체적으로 광확산층의 층 두께를 얇게 할 수 있어, 피크 이득의 저하, 해상도 및 콘트라스트를 해치지 않고, 신틸레이션의 저감화를 달성할 수 있다. 상기 광확산층은, 기판상에 제 1 광확산층, 제 2 광확산층의 순서로 적층되어 있는 것이 바람직하고, 이 양태에 있어서, 제 2 광확산층이 투과광의 입사측에 배치되는 것이 특히 바람직하다.
또한, 제 2 광확산층 중에 광확산재를 복수 종류 함유함으로써, 더욱 신틸레이션을 방지할 수 있음을 알아내었다. 이러한 구조의 확산판이 상기 특성을 만족하는 것임을 확인하고, 이하와 같은 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명에 관련되는 광확산판은, 기판과, 기판상에 형성된 광확산층을 포함하는 광확산판으로서, 광확산층은, 제 1 매트릭스 및 제 1 매트릭스와의 굴절률차 Δn1 이 0.04
Figure 112007087252038-PCT00004
Δn1
Figure 112007087252038-PCT00005
0.2 인 제 1 광확산재를 함유하는 제 1 광확산층과, 제 2 매트릭스 및 제 2 매트릭스와의 굴절률차 Δn2 가 0.005
Figure 112007087252038-PCT00006
Δn2 < 0.04 인 제 2 광확산재를 함유하는 제 2 광확산층의 적어도 2 층으로 이루어지고, 제 1 광확산층에 있어서의 제 1 광확산재의 체적률이 40% 미만이며, 또한 제 2 광확산층에 있어서의 제 2 광확산재의 체적률이 40% 이상이며, 광확산층의 층 두께가 합계로, 경화 후의 층 두께로 5∼200㎛ 인 광확산판이다.
또한, 본 발명에 관련되는 광확산판은, 기판과, 기판상에 형성되어 이루어지 는 광확산층을 포함하는 광확산판으로서, 광확산층은, 제 1 매트릭스 및 제 1 매트릭스와의 굴절률차 Δn1 이 0.04
Figure 112007087252038-PCT00007
Δn1
Figure 112007087252038-PCT00008
0.2 인 제 1 광확산재를 함유하는 제 1 광확산층과, 제 2 매트릭스 및 제 2 매트릭스와의 굴절률차 Δn2 가 0.005
Figure 112007087252038-PCT00009
Δn2 < 0.04 인 제 2 광확산재를 함유하는 제 2 광확산층의 적어도 2 층으로 이루어지고, 제 1 광확산재 및/또는 제 2 광확산재가 복수 종류의 광확산재를 함유하고, 제 1 광확산층에 있어서의 제 1 광확산재의 체적률이 35% 미만이며, 제 2 광확산층에 있어서의 제 2 광확산재의 체적률이 35% 이상이며, 광확산층의 층 두께의 합계가, 경화 후의 층 두께로 5∼200㎛ 인 광확산판이다.
상기와 같은 Δn 및 체적률로 특정되는 2 층 구조의 광확산층은 알려져 있지 않다.
예를 들어, 특허 문헌 1 에는, 실리카 농도 30% 의 하드 코트층 A (20㎛) 와, MS 가교 비드 농도 10% 의 유기층 B (20㎛) 가, 투명 수지 기판의 양면에 따로 따로 적층된 구조가 나타나 있다. 그러나, 이 특허 문헌 1 에서는, 각 층에 대하여, Δn 및 체적률을 전혀 개시하고 있지 않다. 특허 문헌 1 에서는, 미립자의 형상을 이용하는 것이 특징이며, 또한 정면 휘도 (front brightness) 의 저하를 초래하기 때문에, 광확산재의 농도를 높게 할 수 없다는 취지의 기재가 있어, 본 발명과는 근본적으로 상이하다.
또한 특허 문헌 2 에 개시되는, 유기계 미립자를 5∼20wt% 함유하는 제 1 광확산 시트와, 무기계 미립자를 1∼10wt% 함유하는 제 2 광확산 시트로 이루어지는 2 층 구조가 나타나 있지만, 제 1 광확산 시트의 두께만으로도 500∼1000㎛ 로 두꺼운 것이다.
투명 기판의 편면 상에, 광확산재를 함유하는 2 층의 광확산층 (각 20㎛) 을 적층한 구조를 나타내는 특허 문헌 3 도, 각 층에 대한 Δn 및 체적률은 구체적으로 개시되어 있지 않다. 무기계 및 유기계를 조합한 광확산재의 사용에 의해, 각 층에서의 Δn 이 상이한 경우가 있어도, Δn 이 작은 광확산재를 40% 초과의 체적률로 고밀도로 함유시키는 양태, 나아가서는 그 필요성은 나타나 있지 않다.
또한, 특허 문헌 3 에 나타나 있는 것은, 광확산재를 함유하지 않는 투명 수지 기판의 일방의 면에, 광확산재를 함유하는 수지층 (광확산층) 을 2 층 이상 적층하고, 투명 수지 기판의 다른 면이 렌티큘러 렌즈에 면하도록, 점착층을 개재하여 적층되는 구성이다. 이 구성에 있어서는, 렌티큘러 렌즈와 확산층의 거리가 길기 때문에, 영상의 해상도가 저하되는 과제가 있다.
또한, 2 층 구조의 각 층에 대하여 Δn 을 나타내는 특허 문헌 4 의 광확산판에서는, Δn 이 작은 광확산재를 저농도 (0.1∼10 중량%) 로 함유하는 기판상에, Δn 이 큰 확산재를 고농도 (20∼50 중량%) 로 함유하는 층을 적층한 형태로서, 광확산층 전체적으로 적어도 500㎛ 의 두께를 갖는다. 또한 각 층에 있어서의 Δn 의 대소와 농도의 고저의 관계는, Δn 이 큰 광확산재를 저밀도 (저체적률) 로 함유하는 층과, Δn 이 작은 광확산재를 고밀도 (고체적률) 로 함유하는 층의 조합에 의한 본 발명과 반대의 조합이다.
본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 제 1 광확산층에 있어서의 제 1 광확산 재의 체적률이 10% 이상 40% 미만이며, 제 2 광확산층에 있어서의 제 2 광확산재의 체적률이 40% 이상 60% 이하이다.
상기 기판은, 바람직하게는 유리판이다. 상기에 있어서, 바람직하게는 제 2 광확산층이 제 1 광확산층에 접하고, 제 1 광확산층을 개재하여 기판상에 형성된다. 제 2 광확산층은, 바람직하게는 투과광의 입사측에 배치된다.
상기와 같은 제 1 광확산층 및 제 2 광확산층은 도막 (塗膜) 으로서 형성할 수 있다.
구체적으로는, 기판과, 기판상에 형성된 광확산층을 포함하는 광확산판의 제조 방법으로서, 제 1 매트릭스 형성 성분 및 제 1 매트릭스 형성 성분과의 굴절률차 Δn1 이 0.04
Figure 112007087252038-PCT00010
Δn1
Figure 112007087252038-PCT00011
0.2 인 제 1 광확산재를 함유하고, 또한 제 1 광확산재의 액 중 체적률이 40% 미만인 제 1 광확산층 형성용 도포액을 기판상에 도포하고, 제 2 매트릭스 형성 성분 및 제 2 매트릭스 형성 성분과의 굴절률차 Δn2 가 0.005
Figure 112007087252038-PCT00012
Δn2 < 0.04 인 제 2 광확산재를 함유하고, 또한 제 2 광확산재의 액 중 체적률이 40% 이상인 제 2 광확산층 형성용 도포액을 기판상에 도포함으로써 광확산층을 형성하는 광확산판의 제조 방법이다.
또한 본 발명에서는, 프레넬 시트 및 렌티큘러 시트와 함께 상기의 광확산판을 포함하고, 프레넬 시트, 렌티큘러 시트 및 광확산판의 순서로, 또한 그 광확산판의 광확산층측이 상기 렌티큘러 시트측에 배치된 투과형 스크린을 제공한다.
본 발명에 관련되는 투과형 스크린은, 배면 투사형 프로젝션 TV 용 스크린으 로서 바람직하다.
발명의 효과
본 발명에 관련되는 광확산판은, 피크 이득을 저하시키지 않고, 양호한 시야각 (확산성) 을 얻을 수 있으며, 게다가 신틸레이션을 저감시킬 수 있다. 따라서, 특히 광학 엔진으로부터의 투사광의 고해상도 및 고콘트라스트를 확보하는 것이 가능해진다.
특히 유리판을 기판으로 하는 광확산판의 양태에서는, 내찰상성 및 내후성 등의 내구성이 우수하다. 또한, 렌즈 시트의 설계 변경의 영향을 받기 어려워, 범용성이 높다. 이러한 확산판을 포함하는 본 발명의 투과형 스크린은, 배면 투사형 PTV 용 스크린, 특히 고정세 MD 타입의 PTV 용 스크린으로서 바람직하다.
도면의 간단한 설명
도 1 은, 본 발명의 확산판을 나타내는 측단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 투과형 스크린의 일 양태예를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 본 발명의 투과형 스크린의 다른 양태예를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 배면 투사형 프로젝션 TV 의 설명도이다.
도 5 는, 종래의 투과형 스크린을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
부호의 설명
1: 확산판 2: 프레넬 시트 (렌즈 시트)
3: 렌티큘러 시트 (렌즈 시트) 31: 차광층
10: 투과형 스크린 100: 기판
101: 제 1 광확산층 (광확산층) 102: 제 2 광확산층 (광확산층)
110: 광확산층
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명을 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 도 1 은, 본 발명에 관련되는 광확산판을 모식적으로 나타내는 측단면도이다. 도 1 중, 광확산판 (1) 은, 기판 (100) 과, 그 표면 (100a) 상에 형성된, 매트릭스 중에 광확산재가 분산된 광확산층 (110) 을 갖는다. 또한, 광확산층 (110) 은, 기판 (100) 의 편면에 형성되고 있어도 되고, 양면에 형성되어 있어도 된다. 광확산층 (110) 은, 매트릭스와의 굴절률차 (Δn) 가 서로 상이한 광확산재를 함유하는 적어도 2 층으로 구성된다. 구체적으로는, 표면 (100a) 상에, 상기 Δn 으로서의 Δn1 이 0.04
Figure 112007087252038-PCT00013
Δn1
Figure 112007087252038-PCT00014
0.2 인 제 1 광확산재를 함유하는 제 1 광확산층 (101) 과, Δn2 가 0.005
Figure 112007087252038-PCT00015
Δn2 < 0.04 인 제 2 광확산재를 함유하는 제 2 광확산층 (102) 으로 이루어지는 광확산층을 갖는다. 도 1 중, 화살표는, 광확산판 (1) 을 PTV 용 투과 스크린 등에 적용했을 경우에 있어서의 광투과 방향을 나타낸다. 또한 도 1 에는, 기판 (100) 상에, 제 1 광확산층 (101), 제 2 광확산층 (102) 의 순서로 광확산층 (110) 이 적층된 바람직한 층 순서의 양태를 나타내지만, 이 제 2 광확산층 (102) 과 제 1 광확산층 (101) 의 순서가 반대인 양태, 즉 제 1 광 확산층 (101) 이 제 2 광확산층 (102) 을 개재하여 적층되어도 된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 매트릭스란, 광확산층의 층 자체를 형성하는 재료를 말하고, 구체적으로는 후술하는 매트릭스 형성 성분과, 경우에 따라서는 매트릭스 형성 성분의 경화에 필요한 경화제로 형성되는 층 성분을 의미한다. 또한, 매트릭스의 굴절률이란, 매트릭스 형성 성분으로 형성되는 층 (경화물) 의 굴절률을 의미하고, 후술하는 광확산층 형성용 도포액 중에 함유되는 매트릭스 형성 성분의 굴절률과 거의 동일하다.
기판은, 확산판으로서의 기능 발휘를 위하여 투명 기판인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 가시광 투과율 (JIS K7361-1 (1997년)) 이 85% 이상인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴-스티렌 공중합 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지 등의 폴리올레핀 수지 등의 투명 수지 재료로 이루어지는 기판, 또는 유리판 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 유리판은 높은 투명성 및 표면 평탄성에 더하여 고강성을 갖기 때문에 바람직하다. 특히, 강화 유리가 충격 등에 대한 내성이 높아 파손을 발생시키기 어렵기 때문에 더욱 바람직하다. 고강성을 갖는 유리판이면, PTV 용 스크린의 대형화 (예를 들어, 화면의 크기가 40 인치 (1016㎜) 이상) 에도 용이하게 대응할 수 있다. 또한, 유리판은, 내찰상성 및 내후성 등의 내구성도 우수하여, 기압의 변화 및 외부로부터의 충격 등에서 기인한 휨을 발생시키기 어렵다. 따라서, 확산판과 조합하는 렌즈 시트에 대한 휨에 의한 영향, 예를 들어 렌티큘러 시트와 프레넬 시트가 마찰되어 서로 깎이는 등의 문제를 회피할 수 있다.
도 1 에 나타낸 바람직한 양태에 있어서, 기판 (100) 의 표면 (100b)(광확산층 (110) 이 형성되어 있지 않은 면) 이 광확산판 (1) 에 있어서의 관찰면이 되기 때문에, 기판 (100) 이, 평탄성이 높은 유리판이면, 기판 (100) 의 표면 (100b) 의 물결에 의한 표시 화상의 화질 저하를 발생시키기 어려워, 고급감이 있는 화면을 실현할 수 있다. 또한 광확산층 (110) 은, 후술하는 바와 같이 매트릭스 형성 성분 및 광확산재를 분산시킨 광확산층 형성용 도포액 (예를 들어, 도료 또는 잉크) 의 도포 등에 의해 형성할 수 있다. 기판 (100) 의 표면 (100a) (광확산층 (110) 이 형성되어 있는 면) 의 평탄성이 높으면, 도료의 균일한 도포가 용이해지고, 균일한 두께로 광확산층 (110) 을 얻을 수 있어, 결과적으로 불균일한 층 두께 (막 편차) 에서 기인하는 신틸레이션을 억제할 수 있다.
기판의 두께는, 재질 및 화면의 크기 등에 따라서도 달라지지만, 유리판의 경우에는 1.5∼4.5㎜ 인 것이 바람직하다. 기판은, 표시 화상의 콘트라스트를 향상시키기 위하여 착색되어 있어도 된다. 이 착색재는, 기판이 투명 수지 재료로 이루어지는 경우, 염료 또는 안료인 것이 바람직하다.
광확산층 (110) 의 매트릭스를 구성하는 매트릭스 형성 성분은, 층을 형성한 후에 광확산재의 결합제의 기능을 한다. 또한, 매트릭스 형성 성분은, 층을 형성한 후에 기판과의 접착성을 갖는 재료이고, 또한 투명한 것이 바람직하다.
또한, 매트릭스 형성 성분은, 도포에 의한 층의 형성을 가능하게 하는 재료가 바람직하며, 특히 열, 자외선 등에 의해 경화되는 가교 도막 재료가 바람직하다. 이러한 매트릭스 형성 성분으로서는, 예를 들어 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리메틸펜텐계 수지, 아크릴-스티렌 공중합 수지, 에폭시계 수지, 올레핀계 수지, 실리콘계 수지 등의 수지 재료, 혹은 금속 알콕시드의 가수 분해물로부터 얻어지는 가교물, 저융점 유리 등의 무기 재료 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
매트릭스 형성 성분의 굴절률은, 유기 재료에서 1.42∼1.59, 무기 재료에서 1.45∼2.7 인 것이 바람직하다. 또한, 매트릭스 형성 성분의 굴절률은, 매트릭스 형성 성분으로 형성되는 매트릭스의 굴절률과 거의 동등하다. 제 1 광확산층 (101) 중의 제 1 매트릭스를 구성하는 제 1 매트릭스 형성 성분의 재료와, 제 2 광확산층 (102) 중의 제 2 매트릭스를 형성하는 제 2 매트릭스 형성 성분의 재료는, 동일해도 되고 서로 상이해도 된다. 2 개의 매트릭스 형성 성분의 재료는, 동일한 것이 제조 효율의 면에서 바람직하다.
광확산층 (110) 에 함유되는 광확산재는, 투명한, 즉 가시광역에서 흡수가 거의 없는 미립자이며, 또한 미립자 직경이 수 미크론 정도의 미립자이면, 그 재질은 특별히 제한되지 않는다. 광확산재로서는, 예를 들어, 실리카, 알루미나 등의 투명한 무기 산화물 미립자, 유리 비드 등의 무기계 미립자, 혹은 투명한 폴리머 비드 등의 유기계 미립자 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 광확산재는, 입자경이 균일한 미립자가 얻어지기 쉽다는 이유에서 유기계 미립자가 바람직하다. 유기계 미립자로서는, 폴리머 비드가 예시된다. 폴리머 비드로서는, 아크릴계, 스티렌계, 실리콘계 수지로 이루어지는 것을 들 수 있고, 특히 아크릴 (PMMA) 수지 미립자, MS (아크릴-스티렌 공중합) 수지 미립자 등의 가교 수지가 내약품성 의 면에서 바람직하다. 또한, 폴리머 비드의 형상은 진구형인 것이 도포막 중에 균일하게 분산할 수 있는 점에서 바람직하다.
광확산재의 평균 입자경은 1∼20㎛, 특히 5∼10㎛ 인 것이 바람직하다. 1㎛ 미만에서는 광의 굴절률에 파장 분산이 생기기 쉽고, 20㎛ 초과에서는 면내의 휘도 분포가 성긴 막이 되기 쉽기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 광확산재의 굴절률은, 그 재료에 따라 값은 달라지는데, 본 발명에 있어서의 굴절률차를 만족하는 값이면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 광확산재의 굴절률이 1.42∼1.59 인 것이 바람직하다.
제 1 광확산층 (101) 및 제 2 광확산층 (102) 에 각각 함유되는 제 1 광확산재 및 제 2 광확산재의 재료는, Δn 및 후술하는 층 중 체적률을 만족하면, 동일해도되고 상이해도 된다. 특히, 제 2 광확산층에 있어서의 높은 체적률을 만족하기 위해서는, 적어도 제 2 광확산층의 광확산재는 고밀도 충전을 가능하게 하는 진구형 폴리머 비드가 바람직하다. 또한, 제 1 광확산재 및 제 2 광확산재 모두, 진구형 폴리머 비드인 것이 바람직하다.
제 1 광확산층에 함유되는 제 1 광확산재는, 제 1 매트릭스와의 굴절률차 Δn1 이 0.04
Figure 112007087252038-PCT00016
Δn1
Figure 112007087252038-PCT00017
0.2, 바람직하게는 0.05
Figure 112007087252038-PCT00018
Δn1
Figure 112007087252038-PCT00019
0.1 이 되는 것이 선택된다.
또한, 제 2 광확산층에 함유되는 제 2 광확산재는, 제 2 매트릭스와의 굴절률차 Δn2 가 0.005
Figure 112007087252038-PCT00020
Δn2 < 0.04, 바람직하게는 0.01
Figure 112007087252038-PCT00021
Δn2
Figure 112007087252038-PCT00022
0.03 이 되는 것 이 선택된다. 또한, 매트릭스의 굴절률은, 광확산제의 굴절률보다 낮아도 되고, 높아도 되어 특별히 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에 있어서의 굴절률차란, 2 종의 굴절률의 차의 절대치를 의미한다. 제 1 광확산층에 있어서의 굴절률차 및 제 2 광확산층에 있어서의 굴절률차를 상기 범위로 함으로써 원하는 확산성 (시야각) 을 얻는 것이 가능해진다.
제 1 광확산재 및/또는 제 2 광확산재는 모두, 1 종류뿐만 아니라, 복수 종류이어도 된다. 복수 종류인 경우, 상기 Δn1 및 Δn2 는, 광확산재의 종류를 광확산재 a, 광확산재 b, ‥ 로 하면, 하기의 식과 같이 계산된다.
Figure 112007087252038-PCT00023
또한, [수학식 1] 에 있어서의 A 란, (층 중의 광확산재 a 의 질량 함유율/광확산재 a 의 비중) 을 의미하고, [수학식 1] 에 있어서의 B 란, (층 중의 광확산재 b 의 질량 함유율/광확산재 b 의 비중) 을 의미한다.
상기 계산식으로부터, 광확산재 a 와 매트릭스의 굴절률차를, 제 1 광확산층의 경우는 Δn1a, ‥, 제 2 광확산층의 경우는 Δn2a, ‥ 로 하면, 개개의 광확산재의 굴절률은, 반드시 0.04
Figure 112007087252038-PCT00024
Δn1a
Figure 112007087252038-PCT00025
0.2, 0.005
Figure 112007087252038-PCT00026
Δn2a < 0.04 의 범위 중에 있을 필요는 없고, 상기 수학식 1 과 같은 식으로 구한 Δn1 및 Δn2 를 만족하는 값 이면 된다. 단, 복수 종류 함유되는 광확산재와 매트릭스의 굴절률의 차는, 함유되는 모든 광확산재에서, 제 1 확산층에서 0.01
Figure 112007087252038-PCT00027
Δn1a
Figure 112007087252038-PCT00028
0.2, 제 2 확산층에서 0.005
Figure 112007087252038-PCT00029
Δn1b
Figure 112007087252038-PCT00030
0.08 인 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나면, 국소적으로 확산의 정도가 변화하여, 확산에 불균일이 생길 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 복수 종류의 광확산재로서 2 종류의 광확산재를 이용하는 경우, 각각의 광확산재의 굴절률의 차는, 제 1 확산층에서 0.01∼0.3, 제 2 확산층에서 0.005∼0.1 인 것이, 확산에 불균일을 발생시키지 않는 점에서 바람직하다.
특히, 제 2 광확산층에 복수 종류의 광확산재를 이용함으로써, 보다 확산의 균일성이 높아지는 점에서 바람직하다.
제 1 광확산층에 있어서의 제 1 광확산재의 체적률 (이하, 층 중 (제 1) 체적률이라 약칭하는 경우도 있음) 은, 40% 미만, 바람직하게는 10% 이상 40% 미만이다. 또한, 제 2 광확산층에 있어서의 제 2 광확산재의 체적률 (이하, 층 중 (제 2) 체적률이라 약칭하는 경우도 있음) 은, 40% 이상, 바람직하게는 40% 이상 60% 이하이다. 제 1 광확산층에 있어서의 체적률 및 제 2 광확산층에 있어서의 체적률을 상기 범위로 함으로써, 미소한 확산을 많이 시킬 수 있어, 결과적으로 확산의 균일화를 도모할 수 있다.
또한 각 층의 광확산재의 체적률 (이하, 층 중 체적률이라 약칭하는 경우도 있음) 은, 층 중의 광확산재의 체적 백분율을, 층 중의 광확산재의 체적 백분율 및 매트릭스의 체적 백분율의 합계치로 나눈 값이다. 층 중 체적률은, SEM 등에 의해 광확산층의 단면도를 관찰함으로써 구하는 것이 가능하고, 후술하는 도포액 중의 광확산재의 체적률 (액 중 체적률) 과 거의 동일하다.
또한, 제 1 광확산재 및/또는 제 2 광확산재가 복수 종류인 경우, 층 중 체적률은, 각각의 광확산재의 층 중 체적률의 합으로 산출된다. 또한, 복수 종류의 경우, 층 중 (제 1) 체적률은, 35% 미만, 바람직하게는 10% 이상 35% 미만이다. 또한, 층 중 (제 2) 체적률은, 35% 이상, 바람직하게는 35% 이상 60% 이하이다. 제 1 광확산층에 있어서의 체적률 및 제 2 광확산층에 있어서의 체적률을 상기 범위로 함으로써, 미소한 확산을 많이 시킬 수 있어, 결과적으로 확산의 균일화를 도모할 수 있다. 또한, 광확산재를 복수 이용함으로써, 체적률을 약간 저하시켜도, 충분한 광의 균일화 효과가 얻어진다.
또한, 제 2 광확산재는 복수 종류의 광확산재를 이용하고, 제 1 광확산재는 1 종류의 광확산재를 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 제 2 광확산재를 복수 종류로 함으로써, 복수 종류의 확산이 조합됨으로써, 확산의 균일성이 높아진다는 효과가 얻어진다.
복수 종류의 광확산재로서 2 종류의 광확산재를 이용하는 경우, (굴절률이 높은 광확산재의 층 중 체적률) < (굴절률이 낮은 광확산재의 층 중 체적률) 인 것이, 확산재의 충전율을 높이고, 확산의 균일성을 유지할 수 있는 점에서 바람직하다. 그 경우, 굴절률이 높은 광확산재의 층 중 체적률은 1∼40% 이며, 굴절률이 낮은 광확산재의 층 중 체적률은 60∼99% 인 것이 바람직하다.
본 발명에 관련되는 광확산판 (1) 에 있어서, 제 1 광확산층 및 제 2 광확산층의 적어도 2 층으로 이루어지는 광확산층의 층 두께의 합계는, 경화 후의 층 두께로 5∼200㎛ 이며, 바람직하게는 10∼100㎛ 이다. 또한, 경화 후의 층 두께로, 제 1 광확산층의 층 두께는 1∼100㎛, 특히 2∼50㎛, 또한 20∼30㎛ 가 되는 것이 바람직하고, 제 2 광확산층의 층 두께는 1∼100㎛, 특히 2∼50㎛, 나아가서는 20∼30㎛ 가 되는 것이 바람직하다. 또한, 광확산판의 가시광 투과율은, 광원으로부터의 광을 손실 없이 이용하는 점에서, (JIS K7361-1 (1997년)) 이 85% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 광확산층에 있어서, 광확산재가 매트릭스 중에 균일하게 분산되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 광확산층은, 제 1 광확산층 및 제 2 광확산층의 적어도 2 층으로 이루어지는데, 기판에 대하여 제 1 광확산층을 개재하여 제 2 광확산층을 형성해도 되고, 반대로 제 2 광확산층을 개재하여 제 1 광확산층을 형성해도 된다. 단, 기판에 대하여 제 1 광확산층을 개재하여 제 2 광확산층을 적층하는 것이, 신틸레이션 저감의 면에서 바람직하다. 또한, 본 발명의 광확산판에 있어서, 제 1 광확산층 및 제 2 광확산층 이외의 층을 형성해도 된다. 예를 들어, 먼지의 흡착을 방지하기 위한 대전 방지층과 같은 층이다.
상기와 같은 층 구성의 광확산판은, 매트릭스 형성 성분이나 광확산재를 분산시킨 광확산층 형성용 도포액 (이하, 도포액이라 약칭하는 경우도 있음) 을 기판상에 도포함으로써 형성할 수 있다. 도포는, 각각의 도포액으로 따로 따로 실시하는 것이 바람직하다.
도포액은 통상, 매트릭스 형성 성분이나 광확산재를 액 중에 분산시킨 조성물이며, 균일하게 분산되어 있는 것이 바람직하다. 도포액은 추가로 필요에 따라 매트릭스 형성 성분의 경화를 위한 경화제를 함유한다. 도포액 중의 경화제의 함유량은, 20 질량% 이하, 바람직하게는 10 질량% 인 것이, 확산판으로서의 특성을 해치지 않는 점에서 바람직하다. 또한 도포액은, 본 발명의 목적을 해치지 않는 한, 다른 성분을 함유하고 있어도 된다. 그 밖의 성분은, 예를 들어, 기판과의 접착성을 향상시키기 위한 성분인 보강제, 분산제, 기재에 대한 젖음성을 높이는 계면 활성제, 소포제, 레벨링제 등이 예시된다. 상기 다른 성분은, 도포액 중에 10 질량% 이하인 것이, 확산판으로서의 특성을 해치지 않는 점에서 바람직하다. 도포액에 이용하는 용매는, 재료에 따라, 도포에 적절한 범용의 용매를 적절히 선택할 수 있다.
도포액 중의 광확산재의 체적률 (이하, 액 중 체적률이라 약칭하는 경우도 있음) 은, 광확산층의 특성을 고려하면 하기에 나타내는 바와 같은 체적률에 의해 나타내는 것이 바람직하다.
Figure 112007087252038-PCT00031
또한, [수학식 2] 에 있어서, 「도포액 중의 광확산재의 질량 함유율」이란, 도포액 중의 매트릭스 형성 성분, 경화제 및 광확산재의 합계 질량에 대한 광확산재의 질량 함유율을 의미하고, 「도포액 중의 매트릭스의 질량 함유율」이란, 도포액 중의 매트릭스 형성 성분, 경화제 및 광확산재의 합계 질량에 대한 매트릭스 형성 성분 및 경화제의 합계 질량 함유율을 의미한다. 또한, 「광확산재의 비중」이란 광확산재 자체의 비중을 의미하고, 「매트릭스의 비중」이란, 매트릭스 형성 성분의 비중 및 경화제의 비중의 질량 가중 평균을 의미한다. 또한, 광확산재의 비중은, 유기 재료에서 1.1∼1.3, 무기 재료에서 1.9∼5.5 인 것이 바람직하다. 예를 들어, 광확산재가 아크릴 (PMMA) 미립자인 경우에는, 비중은 1.2 이다. 또한 광확산재가 MS 수지인 경우에는, 그 구성 단위 PMMA 의 비중 (1.2) 및 PS 의 비중 (1.06) 과, 각 단위의 공중합비로부터 산출할 수 있다. 또한, 매트릭스 형성 성분의 비중은, 유기 재료에서 1.1∼1.3, 무기 재료에서 1.9∼5.5 인 것이 바람직하다. 예를 들어, 매트릭스 형성 성분이 우레탄계 수지인 경우에는, 비중은 1.12∼1.24 인 것이 바람직하다. 경화제의 비중은 1.1∼1.2 인 것이 바람직하다. 유리용 접착 보강제의 비중은 0.9∼1.0 인 것이 바람직하다.
또한, 광확산재가 복수 종류인 경우, 질량 함유율은 각각의 광확산재의 질량 함유율의 합으로 계산된다. 또한, 광확산재의 비중은, 광확산재의 종류를 광확산재 a, 광확산재 b, ‥ 로 하면, 하기 식과 같이 계산된다.
Figure 112007087252038-PCT00032
제 1 광확산층을 형성하기 위한 제 1 광확산층 형성용 도포액 (이하, 제 1 도포액이라 약칭하는 경우도 있음) 중의 광확산재의 체적률 (이하, 액 중 (제 1) 체적률이라 약칭하는 경우도 있음) 은 1% 이상 40% 미만이 바람직하다. 1% 미만에서는 광확산재가 너무 적어 제 1 확산층의 기능을 다하지 못하고, 40% 이상에서는 광확산성이 너무 커, 정면 휘도가 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 제 2 광확산층을 형성하기 위한 제 2 광확산층 형성용 도포액 (이하, 제 2 도포액이라 약칭하는 경우도 있음) 중의 광확산재의 체적률 (이하, 액 중 (제 2) 체적률이라 약칭하는 경우도 있음) 은 40% 이상 60% 이하가 바람직하다.
40% 미만에서는 광확산재가 너무 적어 신틸레이션 저감이 불충분하기 때문에 바람직하지 않고, 60% 초과에서는 매트릭스의 비율이 너무 적어 기재와의 밀착성이 저하되기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 매트릭스 형성 성분 자체가 액상 인 경우에는, 용매를 이용하지 않고 그대로 도포액으로서 사용할 수도 있다. 또한, 실질적인 효과를 발휘할 수 있는 충분한 층 두께를 얻기 위하여, 도포액 중의 전체 고형분 농도를 10 질량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 광확산재 및/또는 제 2 광확산재가 복수 종류인 경우, 액 중 체적률은, 각 광확산재의 질량 함유율의 합으로 산출된다. 또한, 복수 종류인 경 우, 액 중 (제 1) 체적률은, 35% 미만, 바람직하게는 10% 이상 35% 미만이다. 또한, 액 중 (제 2) 체적률은, 35% 이상, 바람직하게는 35% 이상 60% 이하이다. 액 중 체적률을 상기 범위로 함으로써, 미소한 확산을 많이 시킬 수 있어, 결과적으로 확산의 균일화를 도모할 수 있다.
광확산재로서 복수 종류의 광확산재를 이용하는 경우, 광확산재의 종류를 광확산재 a, 광확산재 b, ‥ 로 하면, 하기의 식과 같이 계산된다.
Figure 112007087252038-PCT00033
또한, 수학식 4 에 있어서의 A 란, (도포액 중의 광확산재 a 의 질량 함유율/광확산재 a 의 비중) 을 의미하고, 수학식 4 에 있어서의 B 란, (도포액 중의 광확산재 b 의 질량 함유율/광확산재 b 의 비중) 을 의미한다.
복수 종류의 광확산재로서 2 종류의 광확산재를 이용하는 경우, (굴절률이 높은 광확산재의 액 중 체적률) < (굴절률이 낮은 광확산재의 액 중 체적률) 인 것이, 광확산재의 충전율을 높이고, 확산의 균일성을 유지할 수 있는 점에서 바람직하다. 그 경우, 굴절률이 높은 광확산재의 체적률은 1∼40% 이며, 굴절률이 낮은 광확산재의 체적률은 60∼99% 인 것이 바람직하다.
제 1 도포액에 함유되는 제 1 광확산재는, 제 1 매트릭스 형성 성분과의 굴 절률차 Δn1 이 0.04
Figure 112007087252038-PCT00034
Δn1
Figure 112007087252038-PCT00035
0.2, 바람직하게는 0.05
Figure 112007087252038-PCT00036
Δn1
Figure 112007087252038-PCT00037
0.1 이 되는 것이 선택된다. 또한, 제 2 도포액에 함유되는 제 2 광확산재는, 제 2 매트릭스 형성 성분과의 굴절률차 Δn2 가 0.005
Figure 112007087252038-PCT00038
Δn2 < 0.04, 바람직하게는 0.01
Figure 112007087252038-PCT00039
Δn2
Figure 112007087252038-PCT00040
0.03 이 되는 것이 선택된다. 또한, 매트릭스 형성 성분의 굴절률은, 광확산제의 굴절률보다 낮아도 되고, 높아도 되어 특별히 한정되지 않는다. 제 1 광확산층에 있어서의 굴절률차 및 제 2 광확산층에 있어서의 굴절률차를 상기 범위로 함으로써 원하는 확산성 (시야각) 을 얻는 것이 가능해진다.
제 1 광확산재 및 제 2 광확산재는 모두, 1 종류뿐만 아니라, 복수 종류이어도 된다. 복수 종류인 경우, 상기 Δn1 및 Δn2 는, 광확산재의 종류를 광확산재 a, 광확산재 b, ‥ 로 하면, 하기의 식과 같이 계산된다.
Figure 112007087252038-PCT00041
또한, [수학식 5] 에 있어서의 A 란, (도포액 중의 광확산재 a 의 질량 함유율/광확산재 a 의 비중) 을 의미하고, 수학식 5 에 있어서의 B 란, (도포액 중의 광확산재 b 의 질량 함유율/광확산재 b 의 비중) 을 의미한다.
상기 계산식으로부터, 광확산재 a 와 매트릭스의 굴절률차를, 제 1 광확산층의 경우는 Δn1a, ‥, 제 2 광확산층의 경우는 Δn2a, ‥ 로 하면, 각각의 광확산재 의 굴절률은, 반드시 0.04
Figure 112007087252038-PCT00042
Δn1a
Figure 112007087252038-PCT00043
0.2, 0.005
Figure 112007087252038-PCT00044
Δn2a < 0.04 의 범위 중에 있을 필요는 없고, 상기 수학식 5 와 같은 식으로 구한 Δn1 및 Δn2 를 만족하는 값이면 된다. 단, 복수 종류 함유되는 광확산재와 매트릭스의 굴절률의 차는, 제 1 확산층에서 0.01
Figure 112007087252038-PCT00045
Δn1a
Figure 112007087252038-PCT00046
0.3, 제 2 확산층에서 0.005
Figure 112007087252038-PCT00047
Δn1b
Figure 112007087252038-PCT00048
0.08 인 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나면, 국소적으로 확산의 정도가 변화하여, 확산에 불균일이 생길 가능성이 있기 때문에, 바람직하지 않다.
또한, 복수 종류의 광확산재로서 2 종류의 광확산재를 이용하는 경우, 서로의 광확산재의 굴절률의 차는, 제 1 확산층에서 0.01∼0.3, 제 2 확산층에서 0.005∼0.1 인 것이, 확산에 불균일을 발생시키지 않는 점에서 바람직하다.
기판이 유리판이면, 수지판과 비교했을 경우, 도포액을 균질하게 도포할 수 있기 때문에 바람직하다.
도포액의 도포 방법은, 도막 형성에 사용되는 바 코트, 스핀 코트, 딥 코트, 스크린 인쇄, 다이 코트 등의 공지된 방법을, 특별히 제한 없이 적용할 수 있다. 특히 바 코트인 것이 바람직하다. 도막의 경화는, 필요에 따라 가열 또는 자외선 조사 등을 매트릭스 재료에 따라 적절히 선택하여, 적용할 수 있다. 가열은 너무 높지 않은 온도에서 실시하는 것이 바람직하며, 대기 중에 있어서 80∼150℃ 의 저온에서 5∼60 분간의 가열이 바람직하다. 또한, 제 1 (제 2) 도포액의 도포 후, 상기 가열 조건으로 가열 후에 제 2 (제 1) 도포액을 도포하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관련되는 광확산판은, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위이면, 상기 기판 및 광확산층에 더하여, 다른 막이나 기판을 포함하는 구성이어도 된다. 예를 들어, 외광의 반사를 방지하기 위한 저반사층 혹은 안티글레어 처리가 실시된 필름 (모두 도시 생략) 을 기재 관찰면에 적층하거나, 혹은 기재 관찰면에 안티글레어 처리를 실시해도 된다. 상기 저반사성, 안티글레어성을 부여하기 위한 재료 혹은 방법은 공지된 기술을 적절히 적용할 수 있다.
본 발명에 관련되는 투과형 스크린은, 상기와 같은 광확산판을 포함하고, 광확산판의 광확산층이 렌즈 시트의 광출사측에 배치되는 것 이외에는, 특별히 제한되지 않는다. 도 2 는, 본 발명의 투과형 스크린의 일 양태에 있어서의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 3 은, 다른 양태 렌티큘러 시트 (3) 를 포함하는 투과형 스크린의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
투과형 스크린 (10) 은, 프레넬 시트 (2), 렌티큘러 시트 (3) 및 확산판 (1) 의 순서로 배치되고, 확산판 (1) 은, 광확산층 (110) 측이 렌티큘러 시트 (3) 측에 배치되어 있다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일 부호는, 동일 또는 상당 부재를 나타내며, 그 중복 설명을 생략한다.
각 도면 중, 화살표는, 광학 엔진 (도시 생략) 으로부터의 투사광의 진행 방향을 나타낸다.
프레넬 시트 (2) 는, 광학 엔진으로부터의 화상광을 대략 평행광으로서 출사 하여 (관찰자 방향을 향하여), 화면 전체를 균일하게 밝게 하기 위한 렌즈 시트이다. 렌티큘러 시트 (3) 는, 프레넬 시트 (2) 로부터의 대략 평행광을 수평 방 향으로 굴절시키는 볼록 형상의 원통의 렌즈군을 수평 방향으로 병렬하게 배열한 렌즈 시트이며, 관찰자의 좌우 방향으로 화상광을 굴절 확산시켜, 수평 방향의 시야각 (관찰 영역) 을 확장하여 출사한다.
각 렌즈 시트의 광투과면에는, 상기의 렌즈가 형성되어 있지만, 이들 렌즈의 형상은 광학 엔진에 따라 달라지며, 예를 들어 CRT 타입의 PTV 에 사용되는 투과형 스크린의 경우에는, 도 2 에 나타내는 바와 같은 양면에 렌즈가 형성된 렌티큘러 시트 (3) 가 사용되는 경우가 많다. 또한, 투영 렌즈의 투사 동경이 작은 액정 등의 고정세 MD 타입의 PTV 에 사용되는 투과형 스크린의 경우에는, 도 3 에 나타내는 바와 같은 편면에만 렌즈가 형성된 렌티큘러 시트 (3) 가 사용되는 경우가 많다.
또한 렌티큘러 시트 (3) 의 출사면에는, 콘트라스트 향상을 위하여, 화상광이 통과하지 않는 비집광부 영역에 외광을 흡수하는 스트라이프 형상의 차광층 (31) 이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 렌즈 시트는, 광학 엔진의 종류 등에 따라, 널리 공지된 것에서 적절한 것을 선택하여, 확산판 (1) 과 조합할 수 있다.
상기와 같은 투과형 스크린은, 배면 투사형 PTV, 특히 투사광의 지향성이 높은 MD 등의 고정세 PTV 용 투과형 스크린으로서 바람직하다.
본 발명의 광확산판은, 제 2 광확산층의 굴절률차 Δn2 를 작은 값으로 함으로써, 제 2 광확산층 중의 미립자 농도를 높일 수 있고, 또한 광의 확산을 균일화 하는 것이 가능하다. 또한, 제 1 광확산층의 굴절률차 Δn1 을 큰 값으로 함으로써, 휘도의 유지와 시야각의 확대를 양립하는 것이 가능해진다. 또한 제 2 광확산층과 상이한 확산을 시킴으로써 확산을 균일하게 시킬 수 있어, 신틸레이션을 방지할 수 있다. 또한, 층 중 체적률을 바람직한 범위로 함으로써, 미소한 확산을 많이 시킬 수 있어, 결과적으로 확산의 균일화를 도모할 수 있다.
실시예
다음에 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
<도포액 A 의 제조>
매트릭스 형성 성분으로서 우레탄 수지 용액 (2 액 경화형 스크린 잉크 MAB000, 고형분 45 질량%, 수지의 비중 1.2, 굴절률 1.55) 을 100g, 상기 우레탄 수지용 경화제 (210 경화제, 비중 1.1) 를 5g, 유리용 접착 보강제 (테이코쿠 잉크 제조(주) 제조) 를 0.5g, 광확산재로서 아크릴 수지 미립자 (세키스이 화성품 공업(주) 제조: MBX-8 (가교 PMMA 의 진구형 미립자), 비중 1.2, 평균 입자경 8㎛, 굴절률 1.49) 를 17.5g 혼합, 교반하여, 도포액 A 를 얻었다. 도포액 A 의 액 중 체적률은 26% 이며, 고형분 농도는 14 질량% 이었다.
<도포액 B 의 제조>
광확산재로서, 아크릴 수지 미립자 대신에 MS 수지 미립자 (세키스이 화성품 공업(주) 제조: SMX-8M (PMMA/PS 의 진구형 미립자), 비중 1.1, 평균 입자경 8㎛, 굴절률 1.56) 를 41g 이용한 것 이외에는, 상기와 동일하게 하여 도포액 B 를 얻었다. 도포액 B 의 액 중 체적률은 47% 이며, 고형분 농도는 28 질량% 이었다.
또한, 액 중 체적률은 [수학식 2] 를 이용하여 산출하였다. [수학식 2] 에서 사용되는 매트릭스의 비중은, 매트릭스 형성 성분인 우레탄 수지 및 경화제의 비중 및 함유율로부터 질량 가중 평균하여 산출하였다. 이와 같이 하여 구한 실시예 1 에 있어서의 매트릭스의 비중은 1.19 이었다. 이하의 예에서도, 상기 계산에 의해 구한 매트릭스의 비중을 액 중 체적률의 계산에 이용하였다.
<광확산층의 형성>
가로 세로 30㎝ 의 유리판 (무강화 유리, 두께 3㎜, 가시광 투과율 (JIS K7361-1 (1997년)) 91%) 의 표면에, 도포액 A 를 바 코터 (No. 22) 로 도포하고, 150℃ 의 건조기로 30 분 대기 중에서 건조시켜 제 1 광확산층을 형성하였다. 계속해서, 도포액 B 를 바 코터 (No. 22) 로 도포하고, 150℃ 의 건조기로 30 분 대기 중에서 건조시켜 제 2 광확산층을 적층하고, 유리판의 편면에 광확산층을 형성하여 광확산판을 얻었다. 상기 광확산판에 대하여, 이하의 평가를 실시하였다. 층 구성 및 평가 결과를 표 1 에, 도포액의 조성을 표 2 에 나타낸다. 또한, 얻어진 광확산판의 콘트라스트는 양호하다.
또한, 층 중 체적률은 SEM 사진에 의해 각 층의 단면을 관찰함으로써 구한다. 또한, 층 두께는 마이크로 미터에 의해 구하였다.
<평가>
정면 휘도 (피크 이득): 광확산층이 형성된 면을 광원측으로 하고, 광확산판을 프로젝터 ((주)히타치 제작소 제조: PJ-TX10-J) 에 의해 일정한 조도로 비추었다. 광원과 반대측인 면에서의 휘도를 분광 휘도계 (코니카 미놀타 홀딩스(주) 제조: CS-1000A) 에 의해 측정하였다. 1100 이상인 것이 실용상 바람직하다.
확산성 (시야각): 상기 정면 휘도의 측정 조건에 있어서, 분광 휘도계의 광확산판에 대한 각도를 어긋나게 하면서 휘도를 측정하고, 정면 휘도의 절반이 되는 각도 (α) 를 측정하였다. 평가 기준은 이하와 같다. ○ 인 것이 실용상 바람직하다.
○: α
Figure 112007087252038-PCT00049
11˚
△: 9˚
Figure 112007087252038-PCT00050
α < 11˚
×: α < 9˚
신틸레이션: 상기 정면 휘도의 측정 조건에 있어서, 신틸레이션을 육안으로 평가하였다. 평가 기준은 이하와 같다.
◎: 신틸레이션은, 감상시에 전혀 신경이 쓰이지 않는다.
○: 신틸레이션은, 감상시에 신경이 쓰이지 않는다.
△: 신틸레이션이 발생하여, 감상시 약간 신경이 쓰인다.
×: 신틸레이션이 심하여, 감상하기 어렵다.
해상도: 상기 정면 휘도의 측정 조건에 있어서, 해상도를 육안으로 평가하였다. 평가 기준은 이하와 같다.
○: 해상도가 높고, 윤곽도 명료하다.
△: 해상도가 약간 낮고, 윤곽이 불명료하다.
×: 해상도가 낮고, 화상이 희미하게 보인다.
(실시예 2)
실시예 1 에 있어서, 도포액 A 및 B 의 도포 순서를 반대로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 유리판의 편면에 광확산층을 형성하여, 광확산판을 얻었다. 상기 광확산판에 대하여, 실시예 1 과 동일한 평가를 실시하였다. 층 구성 및 평가 결과를 표 1 에, 도포액의 조성을 표 2 에 나타낸다. 또한, 얻어진 광확산판의 콘트라스트는 양호하다.
(비교예 1)
<도포액의 조제>
도포액 A 의 광확산재의 양을 표 2 에 나타내는 양으로 한 것 이외에는, 도포액 A 의 제조와 동일하게 하여, 도포액 C 를 제조하였다. 도포액 C 에 있어서의 액 중 체적률은 44% 이며, 고형분 농도는 27 질량% 이었다. 또한, 도포액 B 의 광확산재의 양을 표 2 에 나타내는 양으로 한 것 이외에는, 도포액 B 의 제조와 동일하게 하여, 도포액 D 를 제조하였다. 도포액 D 에 있어서의 액 중 체적률은 27% 이며, 고형분 농도는 14 질량% 이었다.
<광확산층의 형성>
실시예 1 의 도포액 A 대신에 도포액 C 를, 도포액 B 대신에 도포액 D 를 이용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광확산층을 형성하여, 광확산판을 얻었다. 상기 광확산판에 대하여, 실시예 1 과 동일한 평가를 실시하였다. 층 구성 및 평가 결과를 표 1 에, 도포액의 조성을 표 2 에 나타낸다.
(비교예 2)
실시예 1 의 도포액 A 대신에 도포액 D 를, 도포액 B 대신에 도포액 C 를 이용한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 하여 광확산층을 형성하여, 광확산판을 얻었다. 상기 광확산판에 대하여, 실시예 1 과 동일한 평가를 실시하였다. 층 구성 및 평가 결과를 표 1 에, 도포액의 조성을 표 2 에 나타낸다.
(비교예 3)
도포액 A 의 광확산재의 양을 표 2 에 나타내는 양으로 한 것 이외에는, 도포액 A 의 조제와 동일하게 하여, 도포액 E 를 조제하였다. 도포액 E 의 액 중 체적률은 33% 이며, 고형분 농도는 19 질량% 이었다.
가로 세로 30㎝ 의 유리판 (무강화 유리, 두께 3㎜, 가시광 투과율 (JIS K7361-1 (1997년)) 91%) 의 표면에, 도포액 E 를 바 코터 (No. 22) 로 도포하고, 150℃ 의 건조기로 30 분 대기 중에서 건조시켜 광확산층을 형성하여, 광확산판을 얻었다.
상기 광확산판에 대하여, 실시예 1 과 동일한 평가를 실시하였다. 층 구성 및 평가 결과를 표 1 에, 도포액의 조성을 표 2 에 나타낸다.
(비교예 4)
비교예 3 에 있어서, 도포액 E 대신에 도포액 B 를 이용하는 것 이외에는 비교예 3 과 동일하게 하여, 광확산판을 얻었다. 상기 광확산판에 대하여, 실시예 1 과 동일한 평가를 실시하였다. 층 구성 및 평가 결과를 표 1 에, 도포액 의 조성을 표 2 에 나타낸다.
(비교예 5)
도포액 B 의 광확산재의 사용량을 80g 으로 한 것 이외에는, 도포액 B 의 조제와 동일하게 하여 도포액 F 를 얻었다. 도포액 F 의 액 중 체적률은 63% 이었다.
비교예 3 에 있어서, 도포액 E 대신에 도포액 F 를 이용하는 것 이외에는 비교예 3 과 동일하게 하여, 광확산판을 얻었다. 상기 광확산판에 대하여, 실시예 1 과 동일한 평가를 실시하였다. 층 구성 및 평가 결과를 표 1 에, 도포액의 조성을 표 2 에 나타낸다.
(비교예 6)
시판되는 광확산재 혼련판에 대하여, 실시예 1 과 동일하게 평가하였다. 층 구성 및 평가 결과를 표 1 에, 도포액의 조성을 표 2 에 나타낸다.
또한, 형성된 광확산판은, 어느 예에 있어서도, 가시광 투과율이 90% 이상이다.
또한, 실시예 1, 2, 후술하는 실시예 3 및 비교예 1∼5 의 광확산판은, CCD 형 휘도계로 편차를 평가한 결과, 이들 예에 대하여 확산이 균일하다. 또한, 형성된 광확산판은, 어느 예에 있어서도, 내찰상성 및 내후성 등의 내구성이 우수하다.
Figure 112007087252038-PCT00051
*1) Δn: 매트릭스와 미립자의 굴절률차 (절대치)
*2) 층 중의 매트릭스에 대한 광확산재의 체적률
*3) 광확산재 미립자 혼련형 확산판 (시판품, 판 두께 2㎜)
*4) 막 얼룩이 심하여 전체 항목 평가 불가
Figure 112007087252038-PCT00052
표 중, *1) 2 액 경화형 스크린 잉크
*2) 경화제 (210 경화제)
*3) 유리용 접착 보강제 (테이코쿠 잉크 제조(주) 제조)
(실시예 3)
<도포액의 조제>
실시예 1 에 있어서의 도포액 A 의 광확산재인 아크릴 수지 미립자 17.5g 대신에, 스티렌 수지 미립자 (세키스이 화성품 공업(주) 제조: SBX-4 (가교 폴리스티렌의 진구형 미립자), 비중 1.06, 평균 입자경 4㎛, 굴절률 1.59) 14.2g 을 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 도포액 A2 를 조제하였다. 도포액 A2 의 액 중 체적률은 24% 이며, 고형분 농도는 12 질량% 이었다. 이 때의, 매트릭스와 광확산재의 굴절률차 (Δn) 는 0.04 이었다.
또한, 실시예 1 에 있어서의 도포액 B 의 광확산재인 MS 수지 미립자 41g 대신에, 아크릴 수지 미립자 (세키스이 화성품 공업(주) 제조: MBX-8 (가교 PMMA 의 진구형 미립자), 비중 1.2, 평균 입자경 8㎛, 굴절률 1.49) 14g 및 MS 수지 미립자 (세키스이 화성품 공업(주) 제조: SMX-8M (PMMA/PS 의 진구형 미립자), 비중 1.1, 평균 입자경 8㎛, 굴절률 1.56) 20g 의 2 종류의 미립자를 이용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 도포액 B2 를 조제하였다. 이 때의, 매트릭스와 광확산재의 굴절률차 Δn 은 [수학식 5] 를 이용하여 산출하면, 0.03 이었다.
도포액 B2 의 액 중 체적률은 [수학식 4] 를 이용해 산출하면, 2 개의 미립자 합계로 41% 이며, 고형분 농도는 2 개의 미립자 합계로 24 질량% 이었다.
<광확산층의 형성>
실시예 1 에 있어서의 도포액 A 대신에 도포액 A2, 도포액 B 대신에 도포액 B2 를 이용하는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 광확산층을 형성하여, 광확산판을 얻었다. 제 1 광확산층에 있어서의 제 1 광확산재와 제 1 매트릭스와의 굴절률차 Δn1 는 0.04 이며, 제 2 광확산층에 있어서의 제 2 광확산재와 제 2 매트릭스의 굴절률차 Δn2 는 [수학식 1] 을 이용하여 산출하면, 0.03 이었다.
층 중 체적률은, SEM 사진에 의해 각 층의 단면을 관찰함으로써 구하며, 제 1 광확산층은 24%, 제 2 광확산층은 41% 이었다. 층 두께는 마이크로 미터의 측정에 의해, 양방의 층 모두 25㎛ 이었다.
이 광확산층에 대하여, 실시예 1 과 동일한 평가를 실시하였다. 그 결과, 정면 휘도: 1400, 시야각 및 해상도는 각각 ○ 이고, 신틸레이션은 ◎ 이었다. 또한, 얻어진 광확산판의 콘트라스트는 양호하다.
실시예 1 및 2 는, 굴절률차 및 체적률이 본 발명의 범위에 들어가 있어, 확산성, 신틸레이션 및 해상도가 양호하다. 또한, 휘도도 혼련판과 동등한 레벨로서 양호하다.
특히 실시예 3 은 제 2 광확산층에 복수의 광확산재를 이용하고 있기 때문에, 보다 확산의 균일성을 높일 수 있는 결과, 확산성, 신틸레이션 및 해상도가 양호해진다.
이에 비해, 비교예 1∼2 는, 제 2 확산층의 굴절률차 및 체적률이 본 발명의 범위에 없고, 미소한 확산을 많이 할 수 없어, 신틸레이션이 악화되어 바람직하지 않다. 또한, 매트릭스와의 굴절률차가 큰 미립자가 많이 함유된다는 이유로 휘도가 낮아, 바람직하지 않다.
비교예 3∼5 는, 확산층을 1 층만 형성한 층이지만, 신틸레이션의 특성을 만족하지 못하여, 바람직하지 않다. 또한, 비교예 6 의 혼련판도 광확산층이 2㎜ 로 두껍고, 해상도가 나빠 바람직하지 않다.
산업상이용가능성
본 발명에 관련되는 광확산판은, PTV 용 투과형 스크린의 광확산판, 액정 표시 패널의 백라이트용 광확산판 등으로서 유용하다.
또한, 2005년 6월 6일에 출원된 일본 특허출원 제2005-165908호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하고, 본 발명의 명세서의 개시로서 도입한다.

Claims (12)

  1. 기판과, 상기 기판상에 형성되어 이루어지는 광확산층을 포함하는 광확산판으로서,
    상기 광확산층은, 제 1 매트릭스 및 상기 제 1 매트릭스와의 굴절률차 Δn1 이 0.04
    Figure 112007087252038-PCT00053
    Δn1
    Figure 112007087252038-PCT00054
    0.2 인 제 1 광확산재를 함유하는 제 1 광확산층과, 제 2 매트릭스 및 상기 제 2 매트릭스와의 굴절률차 Δn2 가 0.005
    Figure 112007087252038-PCT00055
    Δn2 < 0.04 인 제 2 광확산재를 함유하는 제 2 광확산층의 적어도 2 층으로 이루어지고,
    상기 제 1 광확산층에 있어서의 상기 제 1 광확산재의 체적률이 40% 미만이며, 상기 제 2 광확산층에 있어서의 상기 제 2 광확산재의 체적률이 40% 이상이며,
    상기 광확산층의 층 두께의 합계가, 경화 후의 층 두께로 5∼200㎛ 인, 광확산판.
  2. 기판과, 상기 기판상에 형성되어 이루어지는 광확산층을 포함하는 광확산판으로서,
    상기 광확산층은, 제 1 매트릭스 및 상기 제 1 매트릭스와의 굴절률차 Δn1 이 0.04
    Figure 112007087252038-PCT00056
    Δn1
    Figure 112007087252038-PCT00057
    0.2 인 제 1 광확산재를 함유하는 제 1 광확산층과, 제 2 매트릭스 및 상기 제 2 매트릭스와의 굴절률차 Δn2 가 0.005
    Figure 112007087252038-PCT00058
    Δn2 < 0.04 인 제 2 광확산재를 함유하는 제 2 광확산층의 적어도 2 층으로 이루어지고,
    상기 제 1 광확산재 및/또는 상기 제 2 광확산재가 복수 종류의 광확산재를 함유하고,
    상기 제 1 광확산층에 있어서의 상기 제 1 광확산재의 체적률이 35% 미만이며, 상기 제 2 광확산층에 있어서의 상기 제 2 광확산재의 체적률이 35% 이상이며,
    상기 광확산층의 층 두께의 합계가, 경화 후의 층 두께로 5∼200㎛ 인, 광확산판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 광확산재로서 2 종류의 광확산재를 이용하는 경우, 각각의 광확산재의 굴절률의 차가 0.005∼0.1 인, 광확산판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광확산층에 있어서의 상기 제 1 광확산재의 체적률이 10% 이상 40% 미만이며, 상기 제 2 광확산층에 있어서의 상기 제 2 광확산재의 체적률이 40% 이상 60% 이하인, 광확산판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 광확산층의 층 두께가 1∼100㎛ 이며, 상기 제 2 광확산층의 층 두께가 1∼100㎛ 인, 광확산판.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광확산판의 가시광 투과율 (JIS K7361-1 (1997년)) 이 85% 이상인, 광확산판.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판이 유리판인, 광확산판.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 광확산층이 상기 제 1 광확산층을 개재하여 기판상에 형성되는, 광확산판.
  9. 프레넬 시트 및 렌티큘러 시트와 함께 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 광확산판을 포함하고, 상기 프레넬 시트, 상기 렌티큘러 시트 및 상기 광확산판의 순서로, 또한 상기 광확산판의 광확산층측이 상기 렌티큘러 시트측에 배치되어 있는, 투과형 스크린.
  10. 제 9 항에 기재된 투과형 스크린을 이용한, 배면 투사형 프로젝션 TV.
  11. 기판과, 상기 기판상에 형성된 광확산층을 포함하는 광확산판의 제조 방법으 로서,
    제 1 매트릭스 형성 성분 및 상기 제 1 매트릭스 형성 성분과의 굴절률차 Δn1 이 0.04
    Figure 112007087252038-PCT00059
    Δn1
    Figure 112007087252038-PCT00060
    0.2 인 제 1 광확산재를 함유하고, 또한 하기의 [수학식 1] 에 규정하는 상기 제 1 광확산재의 액 중 체적률이 40% 미만인 제 1 광확산층 형성용 도포액을 기판상에 도포하고,
    제 2 매트릭스 형성 성분 및 상기 제 2 매트릭스 형성 성분과의 굴절률차 Δn2 가 0.005
    Figure 112007087252038-PCT00061
    Δn2 < 0.04 인 제 2 광확산재를 함유하고, 또한 하기의 [수학식 1] 에 규정하는 상기 제 2 광확산재의 액 중 체적률이 40% 이상인 제 2 광확산층 형성용 도포액을 기판상에 도포함으로써 광확산층을 형성하는, 광확산판의 제조 방법.
    [수학식 1]
    Figure 112007087252038-PCT00062
  12. 기판과, 상기 기판상에 형성된 광확산층을 포함하는 광확산판의 제조 방법으로서,
    제 1 매트릭스 형성 성분 및 상기 제 1 매트릭스 형성 성분과의 굴절률차 Δn1 이 0.04
    Figure 112007087252038-PCT00063
    Δn1
    Figure 112007087252038-PCT00064
    0.2 인 제 1 광확산재를 함유하고, 또한 하기의 [수학식 2] 에 규정하는 상기 제 1 광확산재의 액 중 체적률이 35% 미만인 제 1 광확산층 형성용 도포액을 기판상에 도포하고,
    제 2 매트릭스 형성 성분 및 상기 제 2 매트릭스 형성 성분과의 굴절률차 Δn2 가 0.005
    Figure 112007087252038-PCT00065
    Δn2 < 0.04 인 제 2 광확산재를 함유하고, 또한 하기의 [수학식 2] 에 규정하는 상기 제 2 광확산재의 액 중 체적률이 35% 이상인 제 2 광확산층 형성용 도포액을 기판상에 도포하고,
    상기 제 1 광확산재 및/또는 상기 제 2 광확산재가 복수 종류의 광확산재를 함유하고 있는, 광확산판의 제조 방법.
    [수학식 2]
    Figure 112007087252038-PCT00066
    또한, [수학식 2] 에 있어서의 A 란, 상기 제 1 광확산재 및/또는 상기 제 2 광확산재에 함유되는 광확산재의 종류를 광확산재 a, 광확산재 b, ‥ 로 했을 경우에, (도포액 중의 광확산재 a 의 질량 함유율/광확산재 a 의 비중) 을 의미하고, [수학식 2] 에 있어서의 B 란, (도포액 중의 광확산재 b 의 질량 함유율/광확산재 b 의 비중) 을 의미한다.
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