TWI270692B - Transmitting screen-use light diffusing member - Google Patents

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1270692 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關用於使用於透過型投影電視等之透過型 螢幕之光擴散構件，以及使用該光擴散構件之光學構件以 及透過型螢幕。 【先前技術】 B 透過型投影電視是將來自CRT、液晶投影機、DLP等 光源之影像擴大投影於透過型螢幕上之顯示裝置。此種顯 示裝置爲了降低目視螢幕時之眩眼，在螢幕表面設有用於 擴散射出光之光擴散板等。另外，在螢幕表面設有反射防 止膜以減輕因爲外光照射螢幕表面而導致的投影影像之識 別性惡化。此種光擴散板與反射防止膜是例如特開平1 1 -295 8 1 8號公報或特開平7-28 1 69號公報所揭示，在構成該 等光擴散板等之樹脂中使其含有有機塡料等之透明性微粒 φ 而製成。此外，由於透明性微粒突出於樹脂表面並將光擴 散板表面形成爲凹凸狀，而開發出兼具反射防止效果者。 可是，爲了保護螢幕表面，在上述光擴散板表面設置 保護層（也稱硬塗層），則光擴散板表面之凹凸形狀消失， 有無法獲得反射防止效果之問題。 另一面，若形成具有達成反射防止效果之程度的保護 層時，則非將光擴散板表面之凹凸程度，即將保護層之厚 度設成比透明微粒之粒徑爲薄不可，有無法獲得充分之表 面保護效果之問題。 -5- (2) 1270692 【發明內容】 ' 本發明人等發現在光擴散板上塗敷硬塗層時，藉由調 .節基材中所含微粒之粒徑與含量，以及形成硬塗層之樹脂 厚度，即可控制硬塗層之表面硬度與表面光亮度，而實現 一邊保持反射防止效果一邊具有充分的表面保護效果之光 擴散構件。本發明即根據此種發現而完成者。 | 因此，本發明之目的在提供一種一邊保持反射防止效 果，一邊兼具優異之表面保護效果之供使用於透過型螢幕 之光擴散構件。 而本發明之透過型螢幕用光擴散構件是在至少由一層 以上所構成之基材表面設有硬塗層之透過型螢幕用光擴散 構件，其特徵爲上述基材含有微粒，上述硬塗層之表面光 亮度在入射角60°/反射角60°之測定條件下，將光亮標準板 之表面光亮度設定爲100時，爲60至80。另外，理想之形 φ 態是，上述硬塗層之表面硬度依JIS K5600-5-4之標準的鉛 筆硬度試驗中爲大於或等於3H。由於設有具備上述之表面 硬度之硬塗層於觀看者側（最表面），因此可以邊保持反射 防止效果，邊實現充分之表面保護效果。 【實施方式】 以下，說明本發明之光擴散構件。 本發明之光擴散構件如圖所示，具有在含有微粒2之 基材1表面設有硬塗層3之構造，且硬塗層是設置於觀看 -6- (3) 1270692 者例之最前面。在此，所謂觀看者側之最前面意指將該光 擴散構件組合於透過型螢幕時，位於觀看透過光邊之最表 . 面者。 、 本發明之光擴散構件之設置於基材上之硬塗層之表面 光亮度在入射角60°/反射角60°之條件下爲60至80。在此， 表面光亮度是指利用依據JIS K5 6 00-4-7的標準之折射率爲 1.5 67之玻璃板做爲標準光亮板而以標準光亮板之表面光 Φ 亮度爲1 00時之相對値者。只要構成本發明之光擴散構件 之硬塗層之表面光亮度爲6 0至8 0，做爲透過型螢幕之用即 可獲得優異之反射防止效果。若表面光亮度不超過60，在 硬塗層表面之光擴散顯著，因此霧度値（haze value)上升， _ 做爲螢幕之光線透過率即降低。另方面，如超過80，則硬 塗層表面之光的正反射成爲主導，因此螢幕上會發生外光 之照射。此外，表面光亮度可以利用一般的光亮度計（例 如，韓地光亮計：光澤計 IG-3 3 0，三和硏磨）來測定。硬 φ 塗層要具備如上所述之表面硬度與表面光亮度必須包含於 基材中之微粒之粒徑與含量，以及形成硬塗層之樹脂之厚 度位於下面所述之範圍內。 硬塗層3之理想厚度爲3至15 μιη。若硬塗層之厚度在 此範圍，即不管何種基材之材質，可以使硬塗層之表面硬 度在依據JIS Κ5 600-5 -4之鉛筆硬度試驗中成爲大於或等於 3 Η。硬塗層之厚度若少於3 μιη，則影響到下面的基材材質 之硬度，而無法實現充分之表面硬度，並無法得到防止螢 幕之劃痕之效果。另方面，若超過1 5 μιη，則硬塗層之厚 (4) 1270692 度變得太厚，由基材表面之微粒所形成之凹凸形狀無法透 寫（frace)到硬塗層表面，結果是無法期待防止反射之效果 、 。硬塗層之厚度以5至10 μηι爲理想。 、 另外，包含於基材1之微粒2之平均粒徑以5至15 μηι爲 理想。若小於5 μιη，則在設置硬塗層時，硬塗層表面變成 過於平滑而無法得到防止反射之效果。另一方面，若微粒 之平均粒徑超過1 5 μιη時，硬塗層表面變粗而降低反射防 φ 止之效果。 此外，上述微粒宜含有相對於基材之1 0至20重量％ 。若超過20重量％。若超過20重量％，則由微粒所導至 之光擴散效果過大，做爲透過型螢幕之霧度値（haze value) .增加，無法獲得充分的透過率。另一方面，若小於1 0重 量％，則光擴散效果不充分，而且硬塗層之表面光亮度會 超過8 0。 本發明中之基材可以用透明樹脂膜，透明樹脂板，透 φ 明樹脂片或透明玻璃。可適用之透明樹脂膜有：三醋酸纖 維素（TAC)樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)膜、二乙醯 基纖維素膜、醋酸丁酸嫘縈纖維素膜、聚酯硕膜、聚丙烯 系樹脂膜、聚氨酯系樹脂膜、聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚硕 膜、聚醚膜、聚甲基戊烯薄膜、聚醚酮、偏丙烯腈等。基 材厚度通常爲0.025mm至2mm左右。 包含於本發明所使用之基材1的微粒2以塑膠珠（plastic beads)等之有機塡料爲理想，尤其是以透明度高，並與後 面所述之硬塗層之折射率差爲0.05左右者爲理想。 1270692 • ， (5) 塑膠珠是由三聚氰胺珠（折射率1·57)、丙烯酸珠（折射 率1.49)、聚碳酸酯珠、聚乙烯珠、聚苯乙烯珠（16〇)、聚 • 氯乙燦珠等或丙烯酸苯乙烯珠等之共聚物樹脂等構成的珠 、 子最適合。由該等共聚物樹脂所形成之珠可以依各單體之 含有率變更其折射率。其中尤其以丙烯酸珠，或甲基丙烯 酸一聚苯乙烯共聚物（MS)珠爲佳。塑膠珠之粒徑是使用上 述之5至1 5 μπι者。 φ 在本發明中，雖然可以如圖1所示，設置一層硬塗層3 做爲基材，但是也可以如圖2所示，設成基材la與基材lb 之雙層構造。包含於基材la之微粒之含量雖然必須在上述 之範圍內，但是包含於基材lb之微粒之含量以比基材la中 .之微粒含量爲少爲宜。藉由減少基材1 b中之微粒含量，在 組合後述之水平方向視野角擴大構件等之光學構件時，其 接合面平滑，因此可以提升光擴散構件4與光學構件之密 接性。 φ 構成本發明之光擴散構件之硬塗層可以使用可由紫外 線、電子束硬化之樹脂，即在電離輻射線硬化型樹脂，在 電離輻射線硬化型樹脂中混合熱塑性樹脂與溶劑者，以及 熱硬化型樹脂，其中尤其以電離輻射線硬化型樹脂爲理想 〇 電離輻射線硬化型樹脂組成物之被膜形成成分可以使 用含有比較多量之丙烯酸系之官能團者，例如比較低分子 *之聚酯樹脂、聚醚樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、尿烷 樹脂、醇酸樹脂、螺旋縮醛樹脂、聚丁二烯樹脂、聚硫代 -9 - (6) 1270692 聚烯樹脂、多價乙醇等多功能化合物之偏丙烯酸樹脂等之 低聚物（Oligomer)或預聚體（Prepolymer)、以及做爲反應性 ^ 稀釋劑之甲基（偏）丙烯酸、乙基己基（偏）丙烯酸、苯乙烯 、甲基苯乙燒、N-乙燃基吼略院嗣等之單功能單體 (monomer) ’例如，聚羥甲基丙烷丙烯酸酯、己二醇（偏）丙 烯酸酯、三丙二醇二（偏）丙烯酸酯、二甘醇二（偏）丙烯酸 酯、季戊四醇三（偏）丙烯酸酯、二季茂四醇己（偏）丙烯酸 | 酯、1，6 -己二醇二（偏）丙烯酸酯、新戊二醇二（偏）丙烯酸 酯等者。 要以上述電離輻射線硬化型樹脂組成物做爲紫外線硬 化型樹脂組成物可以在其中混合苯乙酮類、苯酮類、米希 勒苯醯苯甲酸酯、α -氨肟酯、一硫化四甲基秋蘭姆、硫 雜蒽酮類，做爲光聚合引發劑，或混合η-丁胺、三乙胺、 聚-η-丁基磷化氫等做爲光敏劑使用。尤其在本發明中，以 胺基甲酸丙烯酸酯做爲低聚物（Oligomer)，而以二季戊四 φ 醇六（偏）丙烯酸酯爲單體（Monomer)爲理想。 電離輻射線硬化型樹脂組成物之硬化方法可以利用一 般的硬化方法，亦即利用電子束或紫外線之照射進行硬化 〇 例如，電子束硬化時，是利用由高壓產生電路（Lock-Croft-Walton)型、Van de Graff型、共振變壓型、絕緣磁 心變壓器型、直線型、Dynamitron型、高頻型等之各電子 束加速機所射出之具有50至lOOOKeV，較佳爲1〇〇至300 KeV之能量之電子束等；在紫外線硬化時，是利用由超高 -10- (7) 1270692 壓水銀燈、筒壓水銀燈、低壓水銀燈、碳弧燈、氣弧燈、 金屬鹵化物等之光線所發出之紫外線等。 - 構成本發明之光擴散構件的硬塗層是藉由旋轉塗敷、 、 壓模塗敷法、浸塗法、印刷塗敷法、湊塗法、輥塗法、凹 車昆塗敷法等方法在基材之表面塗敷，利用上述方法可以使 塗敷液硬化而形成。 其次’要針對使用本發明之光擴散構件之透過型螢幕 φ 加以說明。 本發明之光擴散構件4如圖3所示可以與水平方向視野 角擴大構件8組合使用。本發明中，光擴散構件是配置於 光透過方向之最前面。圖3之光學構件9是在光透過型向之 . 最前面裝設光擴散構件4所構成。水平方向視野角擴大構 件8通常具有在透鏡基材上設有透鏡6之構造。如圖3所示 ，在本發明中，是將透明樹脂部6與光吸收部（遮光部5之 界面做爲反射面者組合起來以彰顯透鏡功能，在透鏡基材 φ 7上面設置此種透明樹脂部與光吸收部可以做爲水平方向 視野角擴大構件8。本發明藉由組合水平方向視野角擴大 構件8與光擴散構件4對螢幕沒有外光之照射，因此可以實 現識別性優異，對比（contrast)良好而且具有清晰感之影像 〇 另外，本發明中，也可以如圖4所示，將光擴散構件 與柱面透鏡構件1 1組合起來構成光學構件。柱面透鏡構件 1 1是設置於透鏡構件1 〇之一側表面，另一側表面設有光吸 收部（遮光部）1 2。組合柱面透鏡構件與光吸收部之水平方 -11 - (8) 1270692 向視野角擴大構件也可以如圖5所示使用雙凸透鏡構件1 3 〇 - 另外，使用上述光擴散構件之光學構件也可以透過黏 、 接層（未圖示）黏接光擴散構件與透鏡構件，或如圖6至8所 示，以光擴散構件與水平方向視野角擴大構件或透件不黏 接之狀態組合。 本發明之透過型螢幕，如圖9至11所示，是具有上述 φ 光學構件與菲涅爾透鏡構件1 4所組合之構造者。在本發明 中由於在透過型螢幕之最表面（觀察者側）配置設有表面硬 _ 度3 Η以上之硬塗層之光擴散構件4，因此可以實現外光等 不致照射螢幕，且螢幕表面不容易受傷之透過型螢幕。 [實施例] 以下利用實施例更詳細地說明本發明，惟本發明並不 侷限於該等實施例。 φ 使用MS(甲基丙烯酸一苯乙烯共聚物）樹脂（折射率 1 · 5 3 )做爲使用於光擴散構件之基材的樹脂。添加於基材中 之微粒是使用M S珠（折射率1 · 4 9，平均粒徑1 〇 μ m )，相對 於基材之微粒添加量爲1 5重量°/〇。利用溶融擠出機將該 等混合物擠出成型而製作光擴散構件之基材。 然後，在該基材表面以浸塗法塗敷以胺基甲酸酯丙稀 酸酯爲主成分之紫外線硬化性樹脂組成物，並照射紫外線 使樹脂組成物硬化於基材上以形成硬塗層而得光擴散構件 。硬塗層之厚度在以浸塗法形成硬層時，藉由調節將基材 -12- 1270692 ， Ο) 由塗液層拉上來之速度來進行調節。利用相同方法製作變 更硬塗層厚度之光擴散構件。硬塗層之各膜厚度如表1所 - 示。 、 其次，針對所製得之光擴散構件，利用表面光亮計（ 韓地光亮計（Gloss Checker)IG-330 :三和硏磨製），在入射 角60°/反射角60°之測定條件下，測定設有硬塗層之側面之 表面光亮度。 φ 另外，針對光擴散構件設有硬塗層之側面進行依據 JIS K5600-5-4之方法之鉛筆劃痕試驗。 此外，再將雙凸透鏡片與菲涅爾透鏡片組合，並將製 得之光擴散構件組合於該雙凸透鏡側以製得透過型螢幕。 /而且對製得之螢幕之畫質進行官能評估。另外，對製得之 透過型螢幕投入影像之狀態下，對螢幕表面（光擴散構件 側）照射外光，並針對螢幕表面照射外光進行評估。 評估基準如下z Φ 1. 畫質評估 〇：螢幕上圖像明亮，圖像之輪廓清楚分明 △:螢幕上圖像稍白，圖像之輪廓稍爲模糊 X :螢幕上圖像發白，圖像之輪廓模糊不清 2. 對螢幕表面之外光照射評估 〇：照射微弱，圖像之識別性良好 △:照射可見，但圖像之識別性普通 X :照射很強，圖像之識別性差 測定結果與評估結果如表1所示。 -13- 1270692 (ίο) [表l]

硬塗層膜厚 表面光亮度 表面硬度 畫質 照射 實 施 例 1 3 62 3H Δ 〇 實 施 例 2 5 66 3H 〇 〇 實 施 例 3 10 71 3H 〇 〇 實 施 例 4 15 79 4H 〇 Δ 比 較 例 1 0 26 Η X 〇 比 較 例 2 1.5 47 2Η X 〇 比 較 例 3 20 89 4Η 〇 X 比 較 例 4 30 1 10 4Η 〇 X

【圖式簡單說明】 圖1表示本發明之光擴散構件之剖面模式圖。 圖2表示本發明另一形之光擴散構件之剖面模式圖。 圖3爲表示利用本發明之光擴散構件之光學構件之一 % 例的模式剖面圖。 圖4爲表示利用本發明之光擴散構件之光學構件之一 例的模式剖面圖。 匱I 5爲表示利用本發明之光擴散構件之光學構件之一 例的模式剖面圖。 圖6爲表示利用本發明之光擴散構件之光學構件之一 例之t吴式剖面圖。 圖7爲表示利用本發明之光擴散構件之光學構件之一 例之模式剖面圖。 -14- (11) 1270692 圖8爲表示利用本發明之光擴散構件之光學構件之一 例之模式剖面圖。 ^ 圖9爲表示本發明之透過型螢幕之一例之模式剖面圖 ^ 〇 圖10爲表示本發明之透過型螢幕之一例之模式剖面圖 〇 θπ爲表不本發明之透過型螢幕之一例之模式剖面圖 【主要元件符號說明】 1 基材 2 微粒 3 硬塗層 la、 lb 基材 4 光擴散構件 5 光吸收部 6 透鏡 7 透鏡基材 8 水平方向視野角擴大構件 9 光學構件 10 透鏡基材 11 柱面透鏡構件 12 光吸收部 13 雙凸透鏡構件 -15- 1270692

Claims (1)

1270692 十、申請專利範圍

第94 1 07542號專利申請案 . 中文申請專利範圍修正本 民國95年8月8曰修正 1 · 一種光擴散構件，係在至少一層以上所構成之基 材表面設有硬塗層者，其特徵爲：上述基材含有微粒，在 φ 入射角60°/反射角60°之測定條件下，將光亮標準板之表面 光亮度設定爲100時，上述硬塗層之表面光亮度爲60至80 〇 2.如申請專利範圍第1項之光擴散構件，其中上述硬 塗層之表面硬度在依據JIS K5600-5-4之標準所做之鉛筆硬 度試驗中是大於或等於3H。 3 ·如申請專利範圍第1項之光擴散構件，其中上述硬 塗層被設置於觀察者之最前面。 • 4 ·如申請專利範圍第1或2項之光擴散構件，上述硬 塗層之厚度爲3至15 μπα。 5 ·如申請專利範圍第1或2項之光擴散構件，其中上 述微粒之平均粒徑爲5至15 μηι。 6. 如申請專利範圍第1或2項之光擴散構件，其中上 述微粒在上述基材中含有10至20重量％。 7. 如申請專利範圍第1或2項之光擴散構件，其中上 述硬塗層係由電離輻射硬化性樹脂所形成。 8. 如申請專利範圍第1或2項之光擴散構件，其中上 ,1270692 述微粒係由丙烯酸-苯乙烯共聚樹脂所形成。 9 · 一種透過型螢幕用光學構件，爲組合申請專利範 ^ 圍第1項所記載之光擴散構件與水平方向視野角擴大構件 ^ 之光學構件，其特徵爲··上述光擴散構件係配置於光透過 方向之最前面。 1 0 · —種透過型螢幕用光學構件，爲組合申請專利範 圍第1項所記載之光擴散構件與透鏡構件之光學構件，其 ® # ® S :上述光擴散構件係配置於光透過方向之最前面。 1 1 ·如申請專利範圍第1 〇項之透過型螢幕用光學構件 . ψ i述透鏡構件係包含雙凸透鏡構件而構成。 1 2 ·〜種透過型螢幕，係由申請專利範圍第9至1 1項 * Φίί ~項所記載之光學構件與菲湼爾（Fresnel)透鏡構件組 合而成。

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