WO2006090784A1 - 光拡散部材、透過型スクリーン、背面投射型表示装置、および光吸収部形成用樹脂組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a light diffusing member having a light absorbing portion capable of absorbing stray light and the like, a transmissive screen having such a light diffusing member, and a rear projection display having such a transmissive screen.
- a light-absorbing part-forming resin composition used for forming a device and a light-absorbing part.
- the present invention relates to a rear projection type display device and a resin composition for forming a light absorption part capable of suppressing the occurrence of poor capri.
- a large-screen display device such as a rear projection display device is required to have a wider viewing angle than a small display device in which a plurality of people often view images projected on a screen.
- a projection television which is a rear projection display device, has a transmission screen that projects video light emitted from a light source.
- This transmissive screen generally has a Fresnel lens sheet, which is a lens member for deflecting image light projected from a light source to parallel light or substantially parallel light (hereinafter referred to as substantially parallel light) to the viewer side, A light diffusing member for diffusing the substantially parallel light to widen the viewing angle.
- a cylindrical lens force extending in one direction parallel to the sheet surface of the light diffusing member for example, a vertical direction when incorporated in a display device
- the other direction substantially orthogonal to the one direction.
- a refraction type lenticular lens member is known that is arranged in parallel (for example, in the left-right direction when incorporated in a display device).
- a diffusing portion base portion in which a plurality of grooves extending along one direction parallel to the sheet surface of the light diffusing member are formed along the other direction substantially orthogonal to the one direction;
- a total reflection type lenticular lens member having a light absorption part filled with a low refractive index material containing black colored particles.
- the diffusion base is located between the grooves and has a substantially trapezoidal cross section. A unit lens unit, and at least a part of the incident light is totally reflected at the interface between the unit lens unit and the light absorption unit so that the transmitted light is diffused. Yes.
- the total reflection type lenticular lens member includes a unit lens portion (lens element) having a substantially trapezoidal cross section, and each unit.
- the light diffusing unit includes a light absorbing unit having a substantially wedge-shaped horizontal cross section located between the lens units.
- the upper bottom side of each unit lens part forms the exit side surface of the light diffusion part, and the light diffusion part has a pattern (BS pattern) that looks like a black stripe from the exit side to absorb stray light or external light. Is formed.
- the light absorbing portion forms the black portion of the black stripe pattern.
- the light orthogonal to the sheet surface of the light diffusing member is The light is transmitted as it is and then exits from the exit surface. In other areas, the light that directly intersects the sheet surface of the light diffusing member is totally reflected at the interface between the unit lens part and the light absorption part, and the And the light is refracted at the interface with the medium layer provided on the upper base.
- the light absorption part is formed of an ultraviolet ray curable resin composition containing black colored particles, the light absorption part functions as a BS pattern.
- the contrast of the image displayed on the transmission screen can be improved.
- FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a total reflection type lenticular lens member
- FIG. 8 is a process diagram illustrating an example of a manufacturing method thereof.
- the total reflection type lenticular lens member 101 includes a base material 102, a light diffusion portion 103, an adhesive layer 104, and a support plate 105.
- the light diffusing unit 103 includes a diffusing unit base 103a formed with a plurality of substantially V-shaped grooves 106 tapering toward the base material side, and colored particles in the grooves 106 of the diffusing unit base 103a. And a light absorbing part 103b filled with the ultraviolet curable resin composition to be contained.
- the unit lens portion 108 described above is formed by the portion corresponding to the light absorbing portion 103b, 103b of the diffusing portion base 103a.
- the total reflection type lenticular lens member 101 has a substantially trapezoidal concave portion for forming a substantially V-shaped groove, while rotating a die roll 111 formed on the peripheral surface. UV curable resin for forming a diffusion base between the mold roll 111 and the base material 112 supplied to the mold roll 111 Composition 113 is provided.
- the UV lamp 114 irradiates ultraviolet rays to form a diffusion portion base 103a having a groove from the ultraviolet curable resin composition 113, and the intermediate member 115 having the diffusion portion base 103a and the substrate 112 is formed. can get.
- the intermediate member 115 is peeled off from the mold roll 111 and filled with an ultraviolet curable resin composition 116 containing colored particles in the groove.
- the UV curable resin composition 116 is irradiated with ultraviolet rays by a UV lamp 117 to form a light absorbing portion 103b, and a light diffusing portion 103 having a diffusing portion base portion 103a and a light absorbing portion 103b is obtained.
- the support plate 105 is bonded onto the light diffusion portion 103 via an adhesive, and the light diffusion member 101 is obtained.
- the filling of the ultraviolet curable resin composition 116 into the groove of the intermediate member 115 peeled off from the mold roll 111 is performed using a doctor 118 on the upper base 109 of the unit lens unit 108. This is done by rolling the fat composition into the groove.
- the UV curable resin composition on the upper base 109 of the unit lens unit 108 is spread in the groove using a doctor 118.
- it contains colored particles that have passed through the gap between the light-absorbing portion 103b and 103b (the upper base 109 of the unit lens portion 108) and the doctor 118.
- the soot 110 may remain on the light transmission part and so-called “capri” may be generated.
- a transmission type screen is constituted by a lenticular lens member in which capri is generated
- the colored particles remaining on the upper base 109 of the unit lens unit 108 impede the transmission of light. It is recognized as “muscle unevenness” in which the width of the upper base 109 of the part 108 looks uneven. Therefore, the lenticular lens member in which the capri is generated has a problem that the capri defect that causes the unevenness of the stripe is caused, and the product yield of the lenticular lens member is lowered.
- the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a first object thereof is to provide a light diffusing member in which stripe unevenness is not conspicuous.
- a second object of the present invention is to provide a transmissive screen in which unevenness is not noticeable.
- a third object of the present invention is to provide a rear projection display device in which stripe unevenness is not noticeable.
- a fourth object of the present invention is to provide a light-absorbing part-forming resin composition that can suppress poor capri that causes muscle irregularity.
- a light diffusing member according to the present invention that achieves the first object is a light diffusing member that totally reflects and diffuses at least part of transmitted light, and includes a plurality of grooves that taper toward an incident side.
- a diffusion portion base formed on the emission side; and a light absorption portion formed in a groove of the diffusion portion base and made of a radiation curable resin composition containing colored particles.
- a light diffusing part is provided, and the average particle size of the colored particles is from 3.5 ⁇ m to 20 ⁇ m.
- a radiation curable resin composition containing the colored particles is used.
- the colored particles are unlikely to pass through the gap between the doctor and the light diffusion part, and the generation of capri can be minimized.
- this light diffusing member is used as a constituent member of a transmissive screen, streak unevenness can be significantly reduced.
- it can be preferably used in a rear projection type display device using a single light source that clearly displays still images and characters.
- the ratio of colored particles having a particle size of 3.0 m or less contained in the radiation curable resin composition to the radiation curable resin composition is 7.0. It is preferable that it is below wt%. According to such a light diffusing member according to the present invention, when the radiation curable resin composition containing the colored particles is scraped off with a doctor, the colored particles easily pass through the gap between the doctor and the light diffusing portion. Small wear with a particle size of 3.0 m or less Since the content ratio of the color particles is 7.0% by weight or less of the total weight of the entire composition, the generation of capri can be remarkably reduced.
- the colored particles are preferably acrylic cross-linked fine particles or urethane cross-linked fine particles containing carbon black.
- the radiation curable resin composition may be any radiation curable resin composition.
- Viscosity at ° C is preferably in the range of 500 mPa's to 100, OOOmPa's
- the light diffusing member according to the present invention preferably further comprises a base material provided on the incident side of the light diffusing portion.
- the light diffusing member according to the present invention preferably further includes a support plate bonded to the light diffusing portion.
- a transmission screen according to the present invention that achieves the second object described above is characterized in that it includes any of the light diffusing members according to the present invention described above.
- the light diffusing member capable of remarkably suppressing the occurrence of capri is used as a constituent member, so that unevenness in stripes can be reduced, and particularly static. It can be preferably used in a rear projection display device that uses a single light source with clear image and character display.
- the transmission screen according to the present invention may further include a refractive Fresnel lens member disposed to face the base of the light diffusing member.
- the transmissive screen according to the present invention includes a total reflection type Fresnel lens member disposed to face the base of the light diffusion member, or a total reflection type Fresnel lens member bonded to the base. Furthermore, you may have.
- the rear projection display device that achieves the third object described above is characterized in that it includes a transmission screen of any deviation according to the present invention described above.
- the transmission screen having the light diffusing member as a constituent member capable of remarkably suppressing the occurrence of capri is provided, In particular, it is suitable for use with a single light source with a clear still image and character display.
- the resin composition for forming a light absorbing portion according to the present invention that achieves the fourth object is applied on a sheet-like member having a plurality of grooves formed, and is scraped off by a doctor.
- the ratio of colored particles having a particle size of 3.0 m or less in the entire composition is preferably 7.0 wt% or less. According to such a resin composition for forming a light absorbing portion according to the present invention, since the content ratio of the colored particles having a small particle diameter is reduced, the colored particles remove the gap between the doctor and the sheet-like member. The generation of capri on the difficult sheet-like member can be minimized.
- the colored particles are preferably acrylic crosslinked fine particles or urethane crosslinked fine particles containing carbon black.
- the viscosity of the resin composition for forming a light absorption part according to the present invention is within a range of 500 mPa ⁇ s to 100, OOOmPa ⁇ s at 25 ° C! /.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a light diffusing member according to the present invention.
- FIG. 2 is a perspective view showing a light diffusing portion and a base material of the light diffusing member shown in FIG.
- FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the light diffusing member.
- FIG. 4 is a schematic perspective view showing a transmission screen using the light diffusing member shown in FIG. 1, which is an embodiment of the transmission screen according to the present invention.
- FIG. 5 is a schematic perspective view showing a modification of the transmission screen shown in FIG.
- FIG. 6 is a block diagram showing a rear projection display device using the transmission screen shown in FIG. 4, which is an embodiment of the rear projection display device according to the present invention.
- FIG. 7 is a block diagram showing a rear projection display device using the transmission screen shown in FIG. 5, which is a modification of the rear projection display device shown in FIG.
- FIG. 8 is a process diagram showing an example of a method for producing a total reflection type lenticular lens member (light diffusion member).
- FIG. 9 is a perspective view for explaining a capri defect.
- FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an example of a total reflection type lenticular lens member.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a light diffusing member according to the present invention
- FIG. 2 is a perspective view showing a light diffusing portion and a substrate of the light diffusing member.
- the light diffusing member 10 of the present embodiment includes a base material 11, and a light diffusing portion 12 provided on the base material 11 for diffusing at least a part of incident light of the base material side by total reflection. Is provided.
- a support plate 14 is laminated on the light diffusion portion 12 via an adhesive layer 13.
- the light diffusing portion 12 has a groove 15 extending in one direction parallel to the sheet surface of the light diffusing member 10 (for example, the vertical (vertical) direction when incorporated in a display device).
- the groove 15 has a substantially V-shaped cross section that tapers toward the substrate 11 side.
- the light absorbing portion 12b is made of a radiation curable resin composition containing the colored particles 26.
- the feature of the present invention is that the average particle size of the colored particles 26 is 3.5 m or more and 20 m or less. In the drawings other than FIG. 1, colored particles are omitted.
- the diffusing portion base 12a of the light diffusing portion 12 of the present invention having such a structural force has a substantially trapezoidal shape in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the groove 15 as shown in Figs. In the present application, it is referred to as “unit lens portion 17”).
- unit lens portion 17 In this light diffusion part 12, The upper base 18 of the unit lens portion 17 of the shape becomes the surface on the emission side (light emission side), and the light absorption portion 12b becomes the BS pattern 23.
- the light directly intersecting the sheet surface of the light diffusing part 12 is totally reflected at the interface between the unit lens part 17 and the light absorbing part 12b, and the upper base 18 of the unit lens part 17 and its The light is refracted and emitted at the interface with the adhesive layer 13 provided on the upper base 18.
- the light absorbing portion 12b is formed of a radiation curable resin composition containing the colored particles 26, the light absorbing portion 12b functions as the BS pattern 23, and becomes a transmissive screen. The effect is that the contrast of the projected image can be improved.
- each component of the light-diffusion member of this invention is demonstrated in detail.
- the base material 11 is a film-like or sheet-like transparent member, and for example, a polyethylene terephthalate film or a polycarbonate film is used.
- the light diffusing portion 12 is a member provided on the substrate 11, and as shown in FIG. 1, a diffusing portion base 12a formed by juxtaposing a plurality of grooves tapering toward the incident side on the emission side. And a low-refractive-index light-absorbing part 12b made of a low-refractive-index radiation-curable resin composition containing the colored particles 26 filled in the grooves 15.
- the diffusing portion base 12a of the light diffusing portion 12 is made of a resin composition having a high refractive index.
- the diffusing portion base 12a includes a unit lens portion 17 that is disposed between the light absorbing portions 12b and 12b and has a substantially trapezoidal cross section. As shown in FIG. 2, the unit lens portion 17 extends in parallel with the longitudinal direction of the light absorbing portion 12b, and a plurality of unit lens portions 17 are arranged in parallel along a direction orthogonal to the longitudinal direction. .
- the slope forming the contour of the wedge-shaped light absorbing portion 12b is a first slope 21 that forms an interface between the low refractive index light absorbing portion 12b and the high refractive index unit lens portion 17. And a second slope 22.
- These inclined surfaces 21 and 22 function as a light guide that totally reflects light that has reached the inclined surfaces 21 and 22 among the substantially parallel light deflected by, for example, a Fresnel lens member (see FIGS. 4 and 5).
- the light absorbing portion 12b has a low refractive index containing colored particles 26. It absorbs stray light that has entered the light diffusing member 10 or stray light generated in the light diffusing member 10, and absorbs external light that has entered the light diffusing member 10. Acts to improve contrast.
- the wedge-shaped light absorbing section 12b and the substantially trapezoidal unit lens section 17 constituting the light diffusing section 12 tend to be formed at a fine pitch so as to correspond to a recent single light source. Therefore, as a material for forming the unit lens portion 17, a radiation curable resin composition that can be formed at a fine pitch is used.
- a radiation curable resin composition in which a radiation curable monomer and a photopolymerization initiator are appropriately blended as a reactive diluent with a radiation curable prepolymer is preferably used.
- the radiation curable prepolymer urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, or epoxy (meth) acrylate is preferably used.
- the radiation curable resin composition forming the unit lens portion 17 is selected to have a higher refractive index than the radiation curable resin composition forming the light absorbing portion 12b.
- an epoxy acrylate type radiation curable resin composition having a refractive index of 1.56 is preferably used.
- the light absorbing portion 12b is formed of a radiation curable resin composition containing the colored particles 26.
- the radiation curable resin composition forming the light absorbing portion 12b is selected to have a refractive index (for example, 1.49) adjusted to be lower than that of the resin composition forming the unit lens portion 17. .
- a radiation curable rosin composition undergoes a polymerization reaction by irradiation with ionizing radiation such as ultraviolet rays and electron beams, and its constituent components include photopolymerizable prepolymers (oligomers) and light.
- a polymerizable diluent (monomer) and a photopolymerization initiator are the main components, and if necessary, a sensitizer, a color pigment, a filler, etc. for promoting the polymerization reaction can be added as additives.
- the irradiation device for curing the radiation curable resin composition include an air-cooled or water-cooled high-pressure mercury lamp, a metal nitride lamp, and an electron beam irradiation device.
- Examples of the photopolymerizable prepolymer include urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, and butadiene (meth) acrylate.
- Examples of the photopolymerizable diluent include N-vinylpyrrole as a monofunctional monomer.
- Buton monomers such as redone, N-birucaprolatatone, butyl imidazole, butyl pyridine, styrene, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, butoxetyl (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate , Methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, methoxy dipropylene glycol (meth) acrylate, paracumyl phenoloxyl (meth) acrylate, nourphenoxy polyethylene glycol (meth) ate , Tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl methacrylate, N, N dimethyl (meth) acrylate (Meth) acrylic acid ester monomers such as
- Ethylene glycol di (meth) acrylate is also a polyfunctional monomer.
- Photopolymerization initiators include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl 1-phenylpropane 1-on, 2, 2 dimethoxy 1,2 diphenylethane 1-on, 2, 4, 6 trimethyl.
- the photopolymerizable diluent and the photopolymerization initiator can be used alone or in combination of two or more.
- a photopolymerizable component comprising urethane acrylate, epoxy acrylate, tripropylene glycol dialate and methoxytriethylene glycol acrylate (for details, see Photopolymerizable prepolymers and photopolymerizable diluents) are arbitrarily blended and used in consideration of the refractive index, viscosity, film properties, and the like.
- the photopolymerization initiator include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, phenylbis (2,4,6 trimethylbenzoyl) -phosphine oxide, and the like.
- the photopolymerizable component and the photopolymerization initiator are preferably blended in a ratio of 100: 0.5 to LOO: 10 from the viewpoint of curability and cost.
- silicone, antifoaming agent, leveling agent, solvent and the like may be added.
- the colored particles 26 are included in the radiation curable resin composition constituting the light absorbing portion 12b, and act to absorb stray light and external light.
- the colored particles 26 light-absorbing colored particles such as carbon black are preferably used.
- the colored particles 26 are not limited to these, and selectively absorb specific wavelengths in accordance with the characteristics of image light.
- Colored particles may be used. Specific examples include organic fine particles colored with metal salts such as carbon black, graphite and black iron oxide, dyes, pigments, colored glass beads, and the like.
- colored organic fine particles are preferably used in terms of cost, quality, availability, etc. More specifically, acrylic cross-linked fine particles containing carbon black and urethane cross-links containing carbon black are used. Fine particles are preferably used.
- Such colored particles 26 are usually contained in the radiation curable resin composition in the range of 3 wt% to 30 wt%. The setting of the optimum value within this range is determined in consideration of the relationship between the viscosity described later and the required concentration.
- colored particles 26 having an average particle diameter of 3.5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less are used.
- the radiation curable resin composition containing the colored particles 26 is diffused from the upper base 18 of the diffusion base 12a.
- the colored particles 26 pass through the gap between the doctor and the upper base 18 of the diffuser base 12a 1 to minimize the occurrence of capri. Can do.
- the upper limit of the average particle diameter of the colored particles 26 is not particularly limited, but usually 20 / zm or less so that the colored particles 26 are filled in every corner of the groove 15 constituting the light absorbing portion 12b. More preferably, it is 10 m or less. However, when the light diffusing part 12 is fine pitched and the width of the bottom part of the triangle of the light absorbing part 12 b is shortened, the upper limit of the average particle diameter of the colored particles 26 is 1Z2 of the base length. The following is preferable.
- the colored particles 26 have a particle size of 3.0 ⁇ m or less contained in the radiation-curable resin composition, and the ratio of the colored particles 26, the radiation-curable resin composition and the photopolymerization initiator It is preferable that the content is 7.0% by weight or less with respect to the total composition constituting the light absorbing portion 12b that also has an isotropic force.
- the radiation curable resin composition containing the colored particles 26 is scraped off using a doctor into the groove 15 of the diffusion base 12a, the upper base 18a of the diffusion base 12a is also diffused. Part base 12a Particle size that is relatively easy to slip through the gap between the upper base 18 The generation of capri can be significantly reduced.
- the lower limit of the proportion of colored particles having a particle size of 3.0 m or less with respect to the total composition constituting the light absorbing portion 12 is not particularly limited, and may be not included at all if it is 7.0% by weight or less. Good.
- the average particle size and the particle size of the colored particles are expressed as the particle size of the primary particles.
- Primary particles are particles that cannot be separated any further by chemical or physical methods and are different from aggregated secondary particles.
- the volume average diameter measured using a laser diffraction Z scattering type particle size distribution meter (model name: LA-910) manufactured by HORIBA, Ltd. was defined as the average particle diameter.
- the viscosity of the radiation-curable resin composition containing such colored particles 26 is preferably in the range of 500 mPa's to 100, OOOmPa's at 25 ° C. Since the viscosity is within this range, the light absorbing portion 12b can be formed by easily filling the groove 15 constituting the light absorbing portion 12b with the resin composition. If the viscosity at 25 ° C is less than 500 mPa ⁇ s, the viscosity may be too low to fill the upper part of the groove (valley) 15, and the colored particle-containing composition may be sprinkled with a doctor. There is a problem in that the resin composition bank accumulated in front of the doctor becomes unstable and the control of the composition supply amount becomes difficult.
- the viscosity at 25 ° C exceeds 100, OOOmPa's, the viscosity becomes so high that the lower part of the groove (valley part) 15 (the tapered part) may not be sufficiently filled.
- the fluidity of the colored particle-containing composition itself is deteriorated, there is a problem that stable production of the colored particle-containing composition is difficult.
- a more preferable range is a viscosity at 25 ° C ⁇ OOOmPa's or more and 15000mPa's or less, and the filling into the groove 15 can be made easier.
- the viscosity was measured based on the rotational viscosity meter method of J IS K-5400. Specifically, using a BL-type viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd., No. 4 rotor, measured the reading value of the viscometer after 12 minutes at 25 ° C, and measured the viscometer. The value obtained by multiplying the value by the conversion multiplier (500 in this condition) was taken as the viscosity.
- the adhesive layer 13 is formed by applying a resin composition for forming an adhesive layer on the light diffusion portion 12 and acts to adhere the light diffusion portion 12 and the support plate 14.
- a resin composition constituting the adhesive layer 13 various resin compositions can be used, and specifically, a radiation curable resin composition is preferably used. Mention may be made of a rosin composition with a prepolymer as the rate.
- the adhesive layer 13 may contain a colorant. The adhesive layer containing the colorant can make the capri inconspicuous and reduce streak unevenness even when, for example, slight capri is generated.
- As the colorant carbon black, black pigment, black dye, or the like is preferably used.
- the support plate 14 is a plate-like member having rigidity provided on the adhesive layer 13 and is preferably provided to support the light diffusion portion 12.
- an acrylic resin board having a thickness range of 0.5 to 5.
- Om m an MS (metatalyl styrene copolymer) resin board, a polycarbonate resin board, or the like. it can.
- the support plate 14 may contain a colorant! / ⁇ .
- the colorant the same colorant as that contained in the adhesive layer 13 described above can be used.
- the concentration of the colorant to be contained in the adhesive layer 13 and the support can be improved.
- the concentration of the colorant contained in the plate 14 is arbitrarily adjusted from that viewpoint.
- the force described above for the main configuration of the light diffusing member 10 of the present invention may be further added with the following configuration.
- the light diffusing member 10 of the present embodiment can contain a light diffusing material for controlling light diffusibility.
- a light diffusing material can be contained in one or more of the unit lens portion 17, the adhesive layer 13, and the support plate 14.
- the light diffusing material that can be contained is a styrene resin fine particle, a silicone resin fine particle, an acrylic resin fine particle, an MS resin or the like as long as it is a light diffusing material such as a light diffusing fine particle generally used for optical sheets.
- Organic fine particles such as fat (metatalyl styrene copolymer resin) fine particles, barium sulfate fine particles, glass fine particles, aluminum hydroxide fine particles, calcium carbonate fine particles, silica (silicon dioxide) fine particles, titanium oxide fine particles, glass
- inorganic fine particles such as beads, and one or more of these can be contained in the resin.
- an antireflection layer, a low reflection layer, a hard coat layer, an electrification are formed on the viewer side (outgoing side) surface of the light diffusing member 10 of the present embodiment, that is, the viewer side surface of the support plate 14.
- Prevention layer, anti-glare One or more functional layers such as a layer, a contamination prevention layer, a polarizing filter layer, and an electromagnetic wave shielding layer may be provided as necessary. Further, the surface roughness on the viewer side of the support plate 14 may be adjusted to provide an antireflection function or an antiglare function.
- the support plate 14 provided with such a functional layer or functional surface acts as a front plate positioned on the foreground on the viewer side of the projection television.
- the light-diffusing member of the present embodiment may be provided with a concavo-convex shape on the light source side surface, that is, the light source side surface of the substrate 11.
- An example of the uneven shape is an optical element 24 as shown in FIG.
- This optical element 24 has a mountain-shaped outline provided on the light source side surface of the substrate 11, and the incident light incident from the light source side (that is, the incident side) of the substrate 11 by this optical element 24.
- the light is refracted.
- This refracted light passes through the unit lens portion 17 through a different optical path from the parallel light traveling along the direction orthogonal to the sheet surface of the light diffusing member 10, and a part of the light is totally reflected by the total reflection surface.
- the light exits from the exit surface.
- the light diffusing member 10 shown in FIG. 3 has a wider viewing angle because the angular distribution of the emitted light emitted to the observer side (emitting side) is wider than when the optical element 24 is not provided. It is preferably used as a constituent member of a screen. Such an optical element 24 is not limited to the one shown in FIG. 3, and a conventionally known element that exhibits the same effect can be applied.
- the colored particles 26 having an average particle diameter of 3.5 / zm or more are used as the colored particles 26, the colored particles When the radiation curable resin composition containing 26 is scraped by the doctor from the upper base 18 of the diffusion base 12a into the groove 15 of the diffusion base 12a, the colored particles 26 are placed on the doctor and the diffusion base 12a.
- the occurrence of capri that is difficult to pass through the gap between the bottom 18 can be minimized.
- it can be preferably used in the rear projection display device 60 that uses a single light source that clearly displays still images and characters.
- the colored particles 26 are sheet-like members (for example, diffusion parts) that support the resin composition for forming a light absorbing part. Through the gap between the base 1 2a) and the doctor that scrapes off the resin composition for forming the light absorbing portion. It can be remarkably suppressed. As a result, the occurrence of capri on the sheet-like member can be significantly reduced.
- FIG. 8 is a process diagram showing an example of the method for manufacturing the light diffusing member of the present embodiment described above.
- the base material 112 is fed into the mold roll 111 while rotating the mold roll 111 in which the shaping shape of the groove 15 is formed on the peripheral surface.
- the radiation curable resin composition for forming the unit lens part 113 is supplied from the supply device 123 between the mold roll 111 and the base material 112 that travels along the peripheral surface of the mold roll 111.
- ultraviolet rays are irradiated from a radiation source, for example, a UV lamp 114, and the radiation curable resin composition 113 is cured to form the unit lens portion 17.
- the cured radiation curable resin composition 113 is peeled off from the mold roll 111.
- an intermediate member 115 having the diffusing portion base 12a including the unit lens portion 17 and the base material 112 that supports the diffusing portion base 12a is obtained.
- the radiation curable resin composition 116 containing the colored particles 26 is supplied from the supply device 124 onto the intermediate member 115, and the radiation curable resin composition 116 containing the colored particles 26 is further supplied to the intermediate member 115.
- the groove 15 formed between the unit lens portions 17 and 17 is filled.
- ultraviolet rays are irradiated from a radiation source, for example, a UV lamp 117, and the radiation curable resin composition 116 is cured to form the light absorbing portion 12b.
- filling of the groove 15 of the intermediate member 115 with the radiation-curable resin composition 116 including the colored particles 26 is performed by using the doctor 118 to groove the resin composition on the upper base 18 of the unit lens portion 17. It is done by rolling down into 15. In this manner, a sheet-like light diffusing portion 12 having the diffusing portion base portion 12a and the light absorbing portion 12b is formed on the substrate 112. Further, although not shown in FIG. 8, a support plate 14 is further bonded to the light diffusing portion 12 via an adhesive layer 13, and cut into a predetermined size to obtain the light diffusing member 10 of the present embodiment. Manufactured.
- reference numeral 119 in FIG. 8 denotes a film-like or sheet-like substrate wound up in a roll shape.
- Reference numeral 120 denotes a roll-up roll for pressing the radiation curable resin composition 113 for forming the unit lens portion against the mold roll surface.
- Reference numeral 121 denotes a peeling roll for peeling the intermediate member 115 having the cured unit lens portion.
- Symbol 122 is doctor 118 This is a backup roll for efficiently removing excess rosin composition.
- FIGS. 4 and 5 are schematic perspective views showing two embodiments of a transmission screen according to the present invention.
- Each of the transmission screens 40 and 50 shown in FIGS. 4 and 5 has the light diffusing member 10 in the present embodiment described above.
- the transmission screens 40 and 550 have Fresnel lens members 30 and 31 for deflecting light from a single light source in a direction substantially orthogonal to the sheet surface of the transmission screens 40 and 50 on the image light source side.
- a light diffusing member 10 for adjusting the viewing angle by diffusing the deflected substantially parallel light on the observer side (outgoing side).
- the transmissive screen 40 shown in FIG. 4 includes a refraction type circular type Fresnel lens member 30 having a Fresnel center on the sheet surface, and a plurality of grooves tapered toward the incident side.
- a light diffusing member 10 having a sheet-like light diffusing portion 12 made of 12b.
- the transmission screen 50 shown in FIG. 5 emits an all reflection type circular type Fresnel lens member 31 that does not have a Fresnel center on the sheet surface, and a plurality of grooves that taper toward the incident side.
- a diffusion base 12a formed side by side and a light absorption part 12b formed in the groove 15 of the diffusion base 12a, and comprising a radiation curable resin composition containing colored particles 26
- a light diffusing member 10 having a sheet-like light diffusing portion 12 composed of a light absorbing portion 12b.
- the Fresnel lens member 31 and the light diffusing member 10 are bonded together via an adhesive layer 32.
- the Fresnel lens member 31 when the total reflection type circular type Fresnel lens member 31 is used, the Fresnel lens member 31 is not bonded to the light diffusing member 10 (without an adhesive layer), and the substrate 11 of the light diffusing member 10 is not bonded.
- the Fresnel lens member 31 may be arranged in the opposite direction!
- the Fresnel lens members 30, 31 used in the transmission screens 40, 50 are preferably formed at a fine pitch in response to the recent trend of using a single light source.
- a radiation curable rosin composition can be preferably used.
- Such Fresnel lens members 30, 31 can be formed as follows, for example. First, the radiation curable resin composition is cast into a Fresnel lens shaping mold, and a base film is placed on the cast radiation curable resin composition. Next, the radiation curable resin composition is hardened by irradiating the substrate film with radiation (for example, ultraviolet rays or electron beams). Thereafter, the radiation curable resin composition cured from the shaping mold can be peeled off to obtain a sheet-like Fresnel lens member.
- radiation for example, ultraviolet rays or electron beams
- transmissive screens 40 and 50 since the light diffusing member 10 described above is provided, streak unevenness can be reduced, and still images and character display are particularly clear. It can be preferably used in a rear projection display device using a single light source.
- FIG. 6 and FIG. 7 are schematic configuration diagrams showing two embodiments of the rear projection display devices 60a and 60b according to the present invention.
- a rear projection image display device 60a shown in FIG. 6 includes a transmissive screen 40 having a circular Fresnel lens member 30 with the Fresnel center in the sheet surface, that is, the transmissive screen 40 shown in FIG. 4 described above.
- the rear projection display device 60b shown in FIG. 7 has a transmission screen 31 having a total reflection type circular Fresnel lens with the Fresnel center outside the sheet surface, that is, the transmission type shown in FIG. It has a screen 50.
- the rear projection display devices 60a and 60b are provided with the transmissive screens 40 and 50 having the light diffusing member 10 as a constituent member in a window portion on the front side, and a relatively thin casing 6
- the light sources 62a and 62b are arranged at the bottom of la, 6 lb, and mirrors 63a and 63b that reflect the light from the light sources 62a and 62b toward the transmissive screens 40 and 50 are arranged on the inner surfaces of the rear walls of the casings 61a and 61b. It is in place.
- the light sources 62a and 62b at this time are single-tube single light sources using LCD (Liquid Crystal Display), DLP (Digital Light Processing), or the like. According to such rear projection display devices 60a and 60b, the light diffusion member 10 described above is used as a constituent member. As a result, a clear image without appearance defects can be projected on the transmissive screens 40 and 50.
- a shaping roll capable of forming a groove 15 having a pitch of 70 ⁇ m, an opening width of 28 ⁇ m and a depth of 120 ⁇ m was prepared.
- a PET film having a thickness of 188 ⁇ m was fed between the shaping roll and the roll.
- the epoxy acrylate UV-curable resin composition is supplied between the shaping roll and the PET film by using a feeding device, and the pressing between the shaping roll and the roll-up roll is performed.
- the resin composition was bonded onto a PET film by pressure. Thereafter, the ultraviolet ray curable resin composition was cured by irradiating the PET film side force ultraviolet ray, and a diffusion part base including a unit lens portion was formed by the cured ultraviolet ray curable resin composition.
- the intermediate member composed of the cured ultraviolet curable resin composition and the PET film was peeled off from the forming roll force. Thereafter, a colored particle-containing ultraviolet curable resin composition having the composition described below was also supplied onto the intermediate member with a supply device. In addition, the resin composition supplied on the intermediate member was scraped off using a doctor, and the resin composition was filled in a substantially V-shaped groove formed in the intermediate member. Thereafter, the UV curable resin composition was cured by irradiating ultraviolet rays from the PET film side, and a light absorbing portion was formed by the cured UV curable resin composition. As described above, a light diffusing portion comprising a diffusing portion base and a light absorbing portion and supported by a base material was obtained.
- an ultraviolet curable resin composition for forming an adhesive layer was applied on the light diffusion part, and a support plate was placed on the ultraviolet ray curable resin composition. Then, the light diffusing member of Example 1 was produced by irradiating the support plate with ultraviolet rays and bonding the support plate and the light diffusing portion through an adhesive layer having a thickness of 70 m.
- the support plate is a 2 mm thick molded resin composition made of MS (methacryl-styrene) resin by an extrusion molding method, and has an average particle diameter of about 10 m made of MS-based resin. A resin composition containing about 1 to 2% by weight of a light diffusing material was used. Furthermore, the produced support plate A hard coat layer made of acrylic resin having an antistatic function and having a thickness of about 10 ⁇ m was applied to the surface on the viewer side (outgoing side).
- MS methacryl-styrene
- the photopolymerizable component ... urethane Atari rate (33.6 wt 0/0), epoxy Atari rate (14.4 wt 0/0), tripropylene glycol di Atari rate (28 wt 0/0) and methoxy triethylene Chile glycol Atari rate (4 weight 0/0)
- Colored particle ⁇ ⁇ 'Acrylic crosslinked fine particle containing carbon black (manufactured by Ganz Chemical Co., Ltd., average particle size 6. ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 16 wt%, 3. O / z m or less is 0.27 wt%)
- a light diffusing member of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the colored particles in the colored particle-containing ultraviolet curable resin composition of Example 1 were changed as follows.
- the photopolymerizable component and photopolymerization initiator are the same as those described in Example 1.
- Colored particles ⁇ ⁇ Acrylic crosslinked fine particles containing carbon black (manufactured by Ganz Kasei Co., Ltd., average particle size 4. O ⁇ m, 16 wt%, the proportion of 3.0 m or less is 4.7 wt%)
- a light diffusing member of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the colored particles in the colored particle-containing ultraviolet curable resin composition of Example 1 were changed as follows.
- the photopolymerizable component and photopolymerization initiator are the same as those described in Example 1.
- Colored particles C ... urethane crosslinked fine particles containing carbon black (manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd., average particle size 5.3 / ⁇ ⁇ , 16% by weight, 3. O / z m or less is 1.79% by weight)
- the colored particles in the ultraviolet curable resin composition containing colored particles of Example 1 are as follows.
- a light diffusing member of Example 3 was produced in the same manner as Example 1 except for the change.
- the photopolymerizable component and photopolymerization initiator are the same as those described in Example 1.
- Colored particles D ' ⁇ ' Acrylic crosslinked fine particles containing carbon black (Nippon Shokubai Co., Ltd., average particle size 3.3 / ⁇ ⁇ , 16% by weight, ratio of 3.0m or less is 7.95% by weight)
Abstract
本発明は、筋ムラの無い光拡散部材を提供する。本発明による光拡散部材は、透過光の少なくとも一部を全反射させて拡散させる光拡散部材である。光拡散部材は、入射側に向けて先細る複数の溝を出射側に並設して形成された拡散部基部と、前記拡散部基部の溝内に形成された光吸収部であって着色粒子を含有する放射線硬化型樹脂組成物からなる光吸収部と、を有する光拡散部を備えている。前記着色粒子は、平均粒子径が３．５μｍ以上２０μｍ以下である。
Description
明 細 書
光拡散部材、透過型スクリーン、背面投射型表示装置、および光吸収部 形成用樹脂組成物
技術分野
[0001] 本発明は、迷光等を吸収し得る光吸収部を備えた光拡散部材、このような光拡散 部材を備えた透過型スクリーン、このような透過型スクリーンを備えた背面投射型表 示装置、および光吸収部の形成に用いられる光吸収部形成用榭脂組成物に係り、と りわけ、筋ムラが目立たない光拡散部材、筋ムラが目立たない透過型スクリーン、筋 ムラが目立たない背面投射型表示装置、およびカプリ不良の発生を抑制することが できる光吸収部形成用榭脂組成物に関する。
背景技術
[0002] 背面投射型表示装置等の大画面の表示装置は、スクリーンに映し出される映像を 複数人で見る場合が多ぐ小型の表示装置に比べて広い視野角が求められる。例え ば、背面投射型表示装置であるプロジェクシヨンテレビジョンは、光源から発せられた 映像光を投影する透過型スクリーンを有している。この透過型スクリーンは、一般に、 光源から投射される映像光を観察者側へ平行光または略平行光 (以下、これらを略 平行光という）に偏向させるためのレンズ部材であるフレネルレンズシートと、その略 平行光を拡散させて視野角を広くするための光拡散部材と、を有している。
[0003] ところで、上記光拡散部材として、光拡散部材のシート面に平行な一方向（例えば 、表示装置に組み込んだ際における上下方向）に延びるシリンドリカルレンズ力 前 記一方向に略直交する他方向（例えば、表示装置に組み込んだ際における左右方 向）に並設されてなる屈折タイプのレンチキュラーレンズ部材が知られている。また、 他の光拡散部材として、光拡散部材のシート面に平行な一方向に沿って延びる溝が 前記一方向に略直交する他方向に沿って複数形成された拡散部基部と、前記溝内 に黒色系の着色粒子を含有する低屈折率材料を充填されてなる光吸収部と、を有し た全反射タイプのレンチキュラーレンズ部材も知られて ヽる。全反射タイプのレンチキ ユラ一レンズ部材において、拡散部基部は、溝間に位置し略台形形状の断面を有す
る単位レンズ部を有しており、単位レンズ部と光吸収部との界面にお!ヽて入射光の少 なくとも一部が全反射されることによって透過光が拡散されるようになっている。
[0004] 例えば、特開 2004— 4148号公報に記載されているように、上記全反射タイプのレ ンチキユラ一レンズ部材は、略台形形状の断面を有する単位レンズ部（レンズ要素） と、各単位レンズ部間に位置する水平断面が略楔形の光吸収部とを有した光拡散部 を備えている。各単位レンズ部の上底側が光拡散部の出射側面をなし、また、光拡 散部には出射側からブラックストライプ状に見える、迷光や外光等を吸収するための パターン (BSパターン）が形成されている。そして、光吸収部は、ブラックストライプパ ターンのブラック部分をなして 、る。
[0005] 光拡散部材のシート面に直交する方向に沿った視野にお!、て単位レンズ部の上底 と下底が平面視で重なる領域では、光拡散部材のシート面に直交する光はそのまま 透過して出射面から出射するが、それ以外の領域では、光拡散部材のシート面に直 交する光は単位レンズ部と光吸収部との界面で全反射し、単位レンズ部の上底とそ の上底上に設けられた媒質層との界面で屈折して出射する。また、この全反射タイプ のレンチキュラーレンズ部材においては、光吸収部が黒色系の着色粒子を含む紫外 線硬化型榭脂組成物で形成されて ヽるので、その光吸収部は BSパターンとして機 能し、透過型スクリーンに映し出される映像のコントラストを向上させることができる。
[0006] 図 10は全反射タイプのレンチキュラーレンズ部材の一例を示す概略断面図であり、 図 8はその製造方法の一例を示す工程図である。全反射タイプのレンチキュラーレン ズ部材 101は、図 10に示すように、基材 102と光拡散部 103と接着層 104と支持板 1 05とを有している。また、光拡散部 103は、基材側に向力つて先細る略 V字形状の多 数の溝 106を形成された拡散部基部 103aと、拡散部基部 103aの溝 106内に、着色 粒子を含有する紫外線硬化型榭脂組成物が充填されてなる光吸収部 103bと、を有 している。このうち拡散部基部 103aの光吸収部間 103b, 103bに相当する部分によ つて、上述した単位レンズ部 108が形成される。この全反射タイプのレンチキュラーレ ンズ部材 101は、図 8に示すように、略 V字形状の溝を形成するための略台形形状 の凹部が周面に形成された型ロール 111を回転させながら、型ロール 111とその型 ロール 111に供給される基材 112との間に拡散部基部形成用の紫外線硬化型榭脂
組成物 113が供給される。その後、 UVランプ 114で紫外線を照射して紫外線硬化 型榭脂組成物 113から溝を有した拡散部基部 103aが形成されて、拡散部基部 103 aと基材 112とを有した中間部材 115が得られる。その後、中間部材 115が型ロール 111から剥がされ、溝に着色粒子を含む紫外線硬化型榭脂組成物 116が充填され る。次に、 UVランプ 117で紫外線を紫外線硬化型榭脂組成物 116に照射して光吸 収部 103bを形成し、拡散部基部 103aと光吸収部 103bとを有する光拡散部 103が 得られる。その後の図示しない工程において、光拡散部 103上に接着剤を介して支 持板 105が貼り合わせられ、光拡散部材 101が得られる。この製造方法において、 型ロール 111から剥がされた中間部材 115の溝内への紫外線硬化型榭脂組成物 11 6の充填は、ドクター 118を用いて単位レンズ部 108の上底 109上にある榭脂組成物 を溝内へ搔き落とすことにより行われている。
[0007] し力しながら、上述した全反射タイプのレンチキュラーレンズ部材には、単位レンズ 部の上底である BSパターン間の光透過部に、カプリ不良を起因とする筋ムラが観察 されることがある。具体的には、図 8に示す全反射タイプのレンチキュラーレンズ部材 の製造工程において、ドクター 118を用いて単位レンズ部 108の上底 109上にある 紫外線硬化型榭脂組成物を溝内に搔き落とす際に、図 9に示すように、光吸収部 10 3b, 103b間の光透過部上（単位レンズ部 108の上底 109)とドクター 118との間の隙 間をすり抜けた着色粒子を含む榭脂 110が光透過部上に残って所謂「カプリ」が生じ ることがある。
[0008] カプリが生じたレンチキュラーレンズ部材で透過型スクリーンを構成した場合、単位 レンズ部 108の上底 109に残る着色粒子が光の透過を妨げるので、観察者には、 B Sパターンをなす単位レンズ部 108の上底 109の幅が不均一に見える「筋ムラ」と認 識される。そのため、カプリが発生したレンチキュラーレンズ部材は、筋ムラを引き起 こすカプリ不良となり、レンチキュラーレンズ部材の製品歩留まりを低下させるという問 題がある。
[0009] 特に近年の背面投射型表示装置では、デジタル化、高精細化、コンパクト化の要 求につれ、 LCD(Liquid Crystal Display)や DLP(Digital Light Processing)を用いた 単管方式の光源（以下、本願では「単光源」という。）が使用されてきている。こうした
単光源を用いた背面投射型表示装置は、その特徴である画素表示により、静止画や 文字表示がより一層鮮明になるという利点がある反面、従来はさほど目立たなかった 上記の筋ムラがより目立つようになるという問題がある。
発明の開示
[0010] 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第 1の目的は、筋 ムラが目立たない光拡散部材を提供することにある。また、本発明の第 2の目的は、 筋ムラが目立たない透過型スクリーンを提供することにある。また、本発明の第 3の目 的は、筋ムラが目立たない背面投射型表示装置を提供することにある。また、本発明 の第 4の目的は、筋ムラの原因となるカプリ不良を抑制することができる光吸収部形 成用榭脂組成物を提供することにある。
[0011] 上記第 1の目的を達成する本発明による光拡散部材は、透過光の少なくとも一部を 全反射させて拡散させる光拡散部材であって、入射側に向けて先細る複数の溝を出 射側に形成された拡散部基部と、前記拡散部基部の溝内に形成された光吸収部で あって着色粒子を含有する放射線硬化型榭脂組成物からなる光吸収部と、を有する 光拡散部を備え、前記着色粒子の平均粒子径は 3. 5 μ m以上 20 μ m以下であるこ とを特徴とする。
[0012] このような本発明による光拡散部材によれば、着色粒子として平均粒子径が 3. 5 μ m以上の着色粒子を用いたので、その着色粒子を含有する放射線硬化型榭脂組成 物をドクターで搔き落とす際に、着色粒子がドクターと光拡散部との間の隙間を抜け 難く、カプリの発生を極力少なくすることができる。その結果、この光拡散部材を透過 型スクリーンの構成部材とした場合、筋ムラを格段に低減することができる。特に、静 止画や文字表示が鮮明な単光源使用の背面投射型表示装置において好ましく用い ることがでさる。
[0013] 本発明による光拡散部材において、前記放射線硬化型榭脂組成物に対する、当 該放射線硬化型榭脂組成物に含まれる粒子径 3. 0 m以下の着色粒子の割合は、 7. 0重量％以下であることが好ましい。このような本発明による光拡散部材によれば 、着色粒子を含有する放射線硬化型榭脂組成物をドクターで搔き落とす際に、着色 粒子がドクターと光拡散部との間の隙間を抜け易い粒子径 3. 0 m以下の小さな着
色粒子の含有割合を全組成物の総重量の 7. 0重量％以下としたので、カプリの発生 を格段に少なくすることができる。
[0014] また、本発明による光拡散部材にお 、て、前記着色粒子は、カーボンブラックを含 有したアクリル架橋微粒子またはウレタン架橋微粒子であることが好ましい。
[0015] さらに、本発明による光拡散部材において、前記放射線硬化型榭脂組成物の 25
°Cでの粘度が 500mPa' s以上 100, OOOmPa' s以下の範囲内にあることが好ましい
[0016] さらに、本発明による光拡散部材は、前記光拡散部の入射側に設けられた基材を さらに備えることが好ましい。
[0017] さらに、本発明による光拡散部材は、前記光拡散部に貼り合わされた支持板をさら に備えることが好ましい。
[0018] また、上記第 2の目的を達成する本発明による透過型スクリーンは、上述した本発 明〖こよる ヽずれかの光拡散部材を備えたことを特徴とする。
[0019] このような本発明による透過型スクリーンによれば、カプリの発生を格段に抑制する ことができる上記光拡散部材を構成部材としたので、筋ムラを低減することができ、特 に静止画や文字表示が鮮明な単光源使用の背面投射型表示装置において好ましく 用!/、ることができる。
[0020] 本発明による透過型スクリーンは、前記光拡散部材の前記基材に対向して配置さ れた屈折型のフレネルレンズ部材をさらに備えていてもよい。あるいは、本発明による 透過型スクリーンは、前記光拡散部材の前記基材に対向して配置された全反射型の フレネルレンズ部材、または、前記基材に接合された全反射型のフレネルレンズ部材 をさらに備えていていもよい。
[0021] また、上記第 3の目的を達成する本発明による背面投射型表示装置は、上述した 本発明〖こよる 、ずれかの透過型スクリーンを備えたことを特徴とする。
[0022] このような本発明による背面投射型表示装置によれば、カプリの発生を格段に抑制 することができる上記光拡散部材を構成部材とした透過型スクリーンを備えているの で、筋ムラを低減することができ、特に静止画や文字表示が鮮明な単光源使用ととも に用いることに適している。
[0023] また、上記第 4の目的を達成する本発明による光吸収部形成用榭脂組成物は、複 数の溝が形成されたシート状部材上に塗工され、ドクターで搔き取られることによって 前記溝内に充填されて光吸収部を形成する放射線硬化型榭脂組成物であって、平 均粒子径が 3. 5 μ m以上 20 μ m以下である着色粒子を含有することを特徴とする。
[0024] このような本発明による光吸収部形成用榭脂組成物によれば、平均粒子径が 3. 5 μ m以上である着色粒子を用いるので、ドクターとシート状部材との間の隙間を抜け 難ぐシート状部材上でのカプリの発生を極力少なくすることができる。
[0025] 本発明による光吸収部形成用榭脂組成物において、全組成物中における粒子径 3 . 0 m以下の着色粒子の割合は 7. 0重量％以下であることが好ましい。このような 本発明による光吸収部形成用榭脂組成物によれば、粒子径の小さな着色粒子の含 有割合を小さくしたので、その着色粒子がドクターとシート状部材との間の隙間を抜 け難ぐシート状部材上でのカプリの発生を極力少なくすることができる。
[0026] また、本発明による光吸収部形成用榭脂組成物にぉ 、て、前記着色粒子は、カー ボンブラックを含有したアクリル架橋微粒子またはウレタン架橋微粒子であることは好 ましい。
[0027] さらに、本発明による光吸収部形成用榭脂組成物において、 25°Cでの粘度が 500 mPa · s以上 100, OOOmPa · s以下の範囲内にあることが好まし!/、。
図面の簡単な説明
[0028] [図 1]図 1は、本発明による光拡散部材の一実施の形態を示す模式断面図である。
[図 2]図 2は、図 1に示す光拡散部材の光拡散部および基材を示す斜視図である。
[図 3]図 3は、光拡散部材の一変形例を示す模式断面図である。
[図 4]図 4は、本発明による透過型スクリーンの一実施の形態であって、図 1に示す光 拡散部材を用いた透過型スクリーンを示す概略斜視図である。
[図 5]図 5は、図 4に示す透過型スクリーンの一変形例を示す概略斜視図である。
[図 6]図 6は、本発明による背面投射型表示装置の一実施の形態であって、図 4に示 す透過型スクリーンを用いた背面投射型表示装置を示す構成図である。
[図 7]図 7は、図 6に示す背面投射型表示装置の一変形例であって、図 5に示す透過 型スクリーンを用いた背面投射型表示装置を示す構成図である。
[図 8]図 8は、全反射タイプのレンチキュラーレンズ部材 (光拡散部材)の製造方法の 一例を示す工程図である。
[図 9]図 9は、カプリ不良を説明するための斜視図である。
[図 10]図 10は、全反射タイプのレンチキュラーレンズ部材の一例を示す模式断面図 である。
発明を実施するための形態
[0029] 以下、本発明による光拡散部材、透過型スクリーン、背面投射型表示装置、および 光吸収部形成用榭脂組成物の一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。 なお、本発明の技術的範囲は以下の実施の形態に限定解釈されるものではない。
[0030] (光拡散部材）
図 1は、本発明による光拡散部材の一実施の形態を示す模式断面図であり、図 2は 、光拡散部材の光拡散部および基材を示す斜視図である。
[0031] 本実施の形態の光拡散部材 10は、基材 11と、基材 11上に設けられてその基材側 力もの入射光の少なくとも一部を全反射により拡散させる光拡散部 12と、を備えてい る。本実施の形態においては、図 1に示すように、光拡散部 12上に接着層 13を介し て支持板 14が積層されている。図 2に示すように、光拡散部 12は、光拡散部材 10の シート面に平行な一方向（例えば、表示装置に組み込んだ際における上下 (垂直)方 向）に延びる溝 15が前記一方向に略直交する他方向（例えば、表示装置に組み込 んだ際における左右 (水平)方向）に沿って複数形成された拡散部基部 12aと、前記 溝 15内に形成された光吸収部 12bと、を有している。図 2に示すように、本実施の形 態において、溝 15は、基材 11側に向けて先細る略 V字形状の断面を有している。ま た、光吸収部 12bは、着色粒子 26を含有する放射線硬化型榭脂組成物からなって いる。そして、本発明の特徴とするところは、着色粒子 26の平均粒子径が 3. 5 m 以上 20 m以下であることにある。なお、図 1以外の図面においては、着色粒子を省 略している。
[0032] こうした構成力もなる本発明の光拡散部 12の拡散部基部 12aは、図 1および図 2に 示すように、溝 15の長手方向に直交する断面にお 、て略台形形状の部分 (本願に おいては「単位レンズ部 17」という）を含んでいる。この光拡散部 12において、略台
形の単位レンズ部 17の上底 18が出射側（出光側）の面となり、光吸収部 12bが BSパ ターン 23となる。光拡散部 12のシート面に直交する方向から見て、単位レンズ部 17 の上底 18と下底 19とが重なる領域 Aでは、光拡散部 12のシート面に直交する光は そのまま透過して出射する力 それ以外の領域 Bでは、光拡散部 12のシート面に直 交する光は単位レンズ部 17と光吸収部 12bとの界面で全反射し、単位レンズ部 17の 上底 18とその上底 18上に設けられた接着層 13との界面で屈折して出射する。この 光拡散部材 10においては、光吸収部 12bが着色粒子 26を含む放射線硬化型榭脂 組成物で形成されているので、その光吸収部 12bが BSパターン 23として機能し、透 過型スクリーンに映し出される映像のコントラストを向上させることができるという効果 力 Sある。以下、本発明の光拡散部材の各構成要素について詳しく説明する。
[0033] (基材）
基材 11は、フィルム状またはシート状の透明部材であり、例えばポリエチレンテレフ タレートフィルムやポリカーボネートフィルム等が用いられる。
[0034] (光拡散部）
光拡散部 12は、基材 11上に設けられる部材であり、図 1に示すように、入射側に向 けて先細る複数の溝を出射側に並設して形成された拡散部基部 12aと、溝 15内に 充填された着色粒子 26を含有する低屈折率の放射線硬化型榭脂組成物からなる低 屈折率の光吸収部 12bと、を有している。
[0035] この光拡散部 12の拡散部基部 12aは高屈折率の榭脂組成物で形成されて 、る。
拡散部基部 12aは、光吸収部 12b, 12b間に配置され、略台形形状の断面を有する 単位レンズ部 17を含んでいる。図 2に示すように、単位レンズ部 17は光吸収部 12b の長手方向と平行に延びており、また、その長手方向と直交する方向に沿って複数 の単位レンズ部 17が並設されている。
[0036] 図 1に示すように、楔形の光吸収部 12bの輪郭を形成する斜面が、低屈折率の光 吸収部 12bと高屈折率の単位レンズ部 17との界面をなす第 1斜面 21と第 2斜面 22と で構成されている。これらの斜面 21, 22は、例えばフレネルレンズ部材（図 4および 図 5を参照）で偏向された略平行光のうち、斜面 21, 22に到達した光を全反射させる ライトガイドとして機能する。また、光吸収部 12bは、着色粒子 26を含有する低屈折
率の放射線硬化型榭脂組成物で構成され、光拡散部材 10に入った迷光または光拡 散部材 10内で生じた迷光を吸収すると共に、光拡散部材 10に入った外光を吸収し てコントラストを向上させるように作用する。
[0037] 光拡散部 12を構成する楔形の光吸収部 12bと略台形の単位レンズ部 17は、近年 の単光源に対応するようにファインピッチで形成される傾向がある。そのため、単位レ ンズ部 17の形成材料としては、ファインピッチでの形成が可能な放射線硬化型榭脂 組成物が用いられる。具体的には、放射線硬化型プレボリマーに、適宜、反応性希 釈剤として放射線硬化型モノマーおよび光重合開始剤を配合した放射線硬化型榭 脂組成物が好ましく用いられる。放射線硬化型プレボリマーとしては、ウレタン (メタ） アタリレート、ポリエステル (メタ）アタリレート、または、エポキシ (メタ）アタリレート、が 好ましく用いられる。なお、単位レンズ部 17を形成する放射線硬化型榭脂組成物は 、光吸収部 12bを構成する放射線硬化型榭脂組成物に比べて高 ヽ屈折率のものが 選定される。例えば屈折率 1. 56のエポキシアタリレート系の放射線硬化型榭脂組成 物が好ましく用いられる。
[0038] 光吸収部 12bは、着色粒子 26を含有する放射線硬化型榭脂組成物で形成される 。この光吸収部 12bを形成する放射線硬化型榭脂組成物は、単位レンズ部 17を構 成する榭脂組成物に比べて低い屈折率 (例えば 1. 49)に調整されたものが選定さ れる。
[0039] 放射線硬化型榭脂組成物は、紫外線や電子線等の電離放射線を照射すること〖こ より重合反応するものであり、その構成成分としては、光重合性プレボリマー (オリゴ マー）と光重合性希釈剤 (モノマー）と光重合開始剤とを主成分とし、必要に応じて、 重合反応を促進するための増感剤、着色顔料、充填剤等を添加剤として配合するこ ともできる。なお、放射線硬化型榭脂組成物を硬化させるための照射装置としては、 空冷または水冷型の高圧水銀ランプ、メタルノヽライドランプ、電子ビーム照射装置等 を挙げることができる。
[0040] 光重合性プレボリマーとしては、ウレタン (メタ）アタリレート、ポリエステル (メタ）アタリ レート、エポキシ (メタ）アタリレート、およびブタジエン (メタ）アタリレート等を挙げること ができる。光重合性希釈剤としては、例えば、単官能モノマーとして、 N—ビニルピロ
リドン、 N ビ-ルカプロラタトン、ビュルイミダゾール、ビュルピリジン、スチレン等の ビュルモノマー、ラウリル (メタ）アタリレート、ステアリル (メタ）アタリレート、ブトキシェ チル (メタ）アタリレート、エトキシジエチレングリコール (メタ）アタリレート、メトキシトリエ チレングリコール (メタ）アタリレート、メトキシポリエチレングリコール (メタ）アタリレート、 メトキシジプロピレングリコール (メタ）アタリレート、パラクミルフエノキシェチル (メタ）ァ タリレート、ノユルフェノキシポリエチレングリコール (メタ）アタリレート、テトラヒドロフル フリル (メタ）アタリレート、イソボル-ル (メタ）アタリレート、シクロへキシル (メタ）アタリ レート、ベンジルメタタリレート、 N, N ジメチル (メタ）アクリルアミド、 N, N ジメチ ルァミノプロピル (メタ）アタリレート、アタリロイルモルホリン等の（メタ）アクリル酸エステ ルモノマー、（メタ)アクリルアミド誘導体が挙げられ、また、多官能モノマーとして、ェ チレングリコールジ (メタ）アタリレート、ジエチレングリコールジ (メタ）アタリレート、トリ エチレングリコールジ (メタ）アタリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アタリレート、 トリプロピレングリコールジ (メタ）アタリレート、ポリテトラメチレングリコールジ (メタ）ァク リレート、 1, 4 ブタンジオールジ（メタ）アタリレート、 1, 6 へキサンジオールジ (メ タ）アタリレート、 1, 9ーノナンジオールジ (メタ）アタリレート、 3—メチルー 1, 5 ペン タンジオールジ (メタ）アタリレート、ネオペンチルグリコールジ (メタ）アタリレート、ジメ チロールートリシクロデカンジ（メタ）アタリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグ リコールジ (メタ）アタリレート、ビスフエノール Aポリプロポキシジオールジ（メタ）アタリ レート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アタリレート、エトキシ化トリメチロールプロパン トリ（メタ）アタリレート、プロボキシィ匕トリメチロールプロパントリ（メタ）アタリレート、ペン タエリスリトールトリ（メタ）アタリレ—ト、グリセリルトリ（メタ）アタリレート、プロポキシ化グ リセリルトリ（メタ）アタリレート、トリス（2—ヒドロキシェチル)イソシァヌレートトリアタリレ ート、ペンタエリスリトールテトラ (メタ）アタリレ一ト、ジトリメチロールプロパンテトラ (メタ )アタリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アタリレート、ジペンタエリスリトール へキサ (メタ)アタリレ―ト等が挙げられる。また、光重合開始剤としては、 1ーヒドロキ シシクロへキシルフェニルケトン、 2 -ヒドロキシ - 2—メチル 1—フエニルプロパン 1 オン、 2, 2 ジメトキシ 1, 2 ジフエニルェタン 1 オン、 2, 4, 6 トリメ チルベンゾィルジフエ-ルフォスフィンオキサイド、フエ-ルビス（2, 4, 6 トリメチル
ベンゾィル） フォスフィンオキサイド等が挙げられる。これらの光重合性プレボリマー
、光重合性希釈剤および光重合開始剤は、それぞれ、単独であるいは 2種以上を組 み合わせて用いることができる。
[0041] 具体的には、後述の実施例で説明するように、ウレタンアタリレート、エポキシアタリ レート、トリプロピレングリコールジアタリレートおよびメトキシトリエチレングリコールァク リレートからなる光重合性成分 (詳しくは、光重合性プレボリマーおよび光重合性希 釈剤）が、上記屈折率、粘度、あるいは膜物性等を考慮して任意に配合されて用いら れる。また、光重合開始剤としては、 1—ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、フエ 二ルビス（2, 4, 6 トリメチルベンゾィル）—フォスフィンオキサイド等が挙げられ、放 射線硬化型榭脂組成物を硬化させるための照射装置および放射線硬化型榭脂組 成物の硬化性から任意に選択される。光重合性成分と光重合開始剤とは、硬化性お よびコストの観点から、 100 : 0. 5〜： LOO : 10の割合で配合されることが好ましい。な お、添加剤として、シリコーン、消泡剤、レべリング剤および溶剤等を添加してもよい。
[0042] 着色粒子 26は、光吸収部 12bを構成する放射線硬化型榭脂組成物中に含まれ、 迷光や外光を吸収するように作用する。
[0043] 着色粒子 26としては、カーボンブラック等の光吸収性の着色粒子が好ましく用いら れるが、これらに限定されるものではなぐ映像光の特性に合わせて特定の波長を選 択的に吸収する着色粒子を使用してもよい。具体的には、カーボンブラック、グラファ イト、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等で着色した有機微粒子や着色したガラ スビーズ等を挙げることができる。特に、着色した有機微粒子が、コスト面、品質面、 入手の容易さ等の観点力も好ましく用いられ、より具体的には、カーボンブラックを含 有したアクリル架橋微粒子や、カーボンブラックを含有したウレタン架橋微粒子等が 好ましく用いられる。こうした着色粒子 26は、通常、上記の放射線硬化型榭脂組成物 中に 3重量％以上 30重量％以下の範囲で含まれる。この範囲内での最適値の設定 は、後述する粘度や求める濃度の関係を考慮して決定される。
[0044] 本発明にお 、ては、平均粒子径が 3. 5 μ m以上 20 μ m以下の着色粒子 26が用 いられる。平均粒子径が 3. 5 /z m以上の着色粒子 26を用いることによって、着色粒 子 26を含有する放射線硬化型榭脂組成物を拡散部基部 12aの上底 18上から拡散
部基部 12aの溝 15内にドクターを用 、て搔き落とす際、着色粒子 26がドクターと拡 散部基部 12aの上底 18との間の隙間を抜け 1 、カプリの発生を極力少なくすること ができる。
[0045] 一方、着色粒子の平均粒子径が 3. 5 m未満の場合には、図 9に示すように、光 吸収部 103b, 103b間の光透過部上（単位レンズ部 108の上底 109)とドクター 118 との間の隙間をすり抜けた着色粒子を含有する榭脂 110が光透過部上に残って所 謂「カプリ」が生じることがある。
[0046] なお、着色粒子 26の平均粒子径の上限は特に限定されないが、通常は、光吸収 部 12bを構成する溝 15の隅々に着色粒子 26が充填されるように、 20 /z m以下、より 好ましくは 10 m以下である。但し、光拡散部 12がファインピッチ化し、光吸収部 12 bの三角形の底辺部分の幅が短くなつた場合には、着色粒子 26の平均粒子径の上 限は、その底辺の長さの 1Z2以下であることが好ましい。
[0047] 着色粒子 26は、放射線硬化型榭脂組成物に含まれる粒子径 3. 0 μ m以下のもの の割合が、前記の着色粒子 26、放射線硬化型榭脂組成物および光重合開始剤等 力もなる光吸収部 12bを構成する全組成物に対して 7. 0重量％以下であることが好 ましい。この場合、着色粒子 26を含有する放射線硬化型榭脂組成物を拡散部基部 1 2aの上底 18上力も拡散部基部 12aの溝 15内にドクターを用いて搔き落とす際にドク ターと拡散部基部 12aの上底 18との間の隙間を比較的すり抜け易い粒子径 3. Ο μ m以下の小さな着色粒子 26の量が限られているので、視認され得る筋ムラを引き起 こす程度のカプリの発生を格段に低減することができる。
[0048] 粒子径 3. 0 μ m以下の着色粒子 26の重量の、着色粒子 26と放射線硬化型榭脂 組成物の総重量に対する割合が 7. 0%を超える場合には、ドクターと拡散部基部 12 aの上底 18との間の隙間をすり抜ける着色粒子が多くなるので、筋ムラを引き起こす 程度のカプリが発生することがある。なお、着色粒子の粒子径を 3. 0 mで規定した のは、 3. 0 m以下の着色粒子の割合が筋ムラを引き起こす程度のカプリの発生に 大きく影響するということを本件発明者が見出したことに基づいている。なお、光吸収 部 12をなす総組成物に対する粒子径 3. 0 m以下の着色粒子の割合の下限は特 に限定されず、 7. 0重量％以下であれば例えば全く含まれていなくてもよい。
[0049] なお、本願にお!ヽて、着色粒子の平均粒子径ぉよび粒子径は、一次粒子の粒子 径として表される。一次粒子は、化学的な方法や物理的な方法ではそれ以上分離で きない粒子のことであり、凝集した二次粒子とは異なる。また、本願においては、堀場 製作所株式会社製のレーザー回折 Z散乱方式粒度分布計 (型名： LA— 910)を用 Vヽて測定した体積平均径を平均粒子径とした。
[0050] このような着色粒子 26を含有した放射線硬化型榭脂組成物の粘度は、 25°Cにお いて 500mPa' s以上 100, OOOmPa' s以下の範囲内にあることが好ましい。粘度を この範囲内とすること〖こより、光吸収部 12bを構成する溝 15に榭脂組成物を容易に 充填して光吸収部 12bを形成することができる。 25°Cでの粘度が 500mPa · s未満で は、粘度が低くなりすぎて溝 (谷部） 15の上部まで十分に充填されないことがあり、ま た、ドクターで着色粒子含有組成物を搔き取る際に、ドクターの手前に溜まる榭脂組 成物のバンクが不安定になって組成物供給量等の制御が難しくなるという難点があ る。一方、 25°Cでの粘度が 100, OOOmPa' sを超えると、粘度が高くなりすぎて溝（ 谷部） 15の下部（先細る側の部位)まで十分に充填されないことがある。また、着色粒 子含有組成物そのものの流動性が悪くなることから、当該着色粒子含有組成物の安 定した製造が難しくなるという問題もある。
[0051] より好ましい範囲としては、 25°Cでの粘度力 ^OOOmPa' s以上 15000mPa' s以下 であり、溝 15への充填をより容易とすることができる。なお、本願において、粘度は、 J IS K-5400の回転粘度計法に基づいて測定した。具体的には、株式会社東京計 器製の BL型粘度計、 No. 4ロータを使用し、 25°Cで 12rpm、 1分後の粘度計の指 示値を測定し、測定した粘度計指示値に換算乗数 (本条件では 500)を乗じた値を 粘度とした。
[0052] (接着層）
接着層 13は、接着層形成用榭脂組成物を光拡散部 12上に塗布等することにより 形成され、光拡散部 12と支持板 14とを接着するように作用する。接着層 13を構成す る榭脂組成物としては、各種の榭脂組成物を用いることができ、具体的には、放射線 硬化型榭脂組成物が好ましく用いられ、例えば、ウレタン (メタ)アタリレートをプレポリ マーとした榭脂組成物を挙げることができる。
[0053] 接着層 13には着色剤を含有させてもよい。着色剤を含有した接着層は、例えば僅 かにカプリが発生した場合であっても、そのカプリを目立たなくすることができ、筋ムラ を低減することができる。着色剤としては、カーボンブラック、黒色系顔料または黒色 系染料等が好ましく用いられる。
[0054] (支持板）
支持板 14は、接着層 13上に設けられる剛性を有する板状部材であり、上記の光拡 散部 12を支持するために好ましく設けられる。支持板 14には、通常、 0. 5〜5. Om mの厚さ範囲のアクリル榭脂板、 MS (メタタリルースチレン共重合)榭脂板、ポリカー ボネート榭脂板等を好ましく用いることができる。
[0055] 支持板 14は、着色剤を含有したものであってもよ!/ヽ。着色剤は、上述した接着層 1 3に含有させる着色剤と同じものを用いることができる。支持板 14に着色剤を含有さ せる場合には、この支持板 14と上記接着層 13との両方でコントラストを向上させるこ とができればよいので、接着層 13に含有させる着色剤の濃度と支持板 14に含有さ せる着色剤の濃度は、その観点から任意に調整される。
[0056] (他の構成）
以上、本発明の光拡散部材 10の主要な構成について説明した力 本発明の光拡 散部材は、以下のような構成をさらに付加したものであってもよい。
[0057] 本実施の形態の光拡散部材 10に、光拡散性をコントロールする光拡散材を含有さ せることができる。具体的には、単位レンズ部 17、接着層 13および支持板 14のうち の 1または 2以上の中に光拡散材を含有させることができる。含有させることができる 光拡散材としては、一般的に光学シートに用いられる光拡散性微粒子等の光拡散材 であればよぐスチレン榭脂微粒子、シリコーン榭脂微粒子、アクリル榭脂微粒子、 M S榭脂 (メタタリルースチレン共重合榭脂)微粒子等の有機系微粒子、硫酸バリウム微 粒子、ガラス微粒子、水酸ィ匕アルミニウム微粒子、炭酸カルシウム微粒子、シリカ（二 酸化珪素)微粒子、酸化チタン微粒子、ガラスビーズ等の無機系微粒子等が挙げら れ、これらの 1種または 2種以上を榭脂中に含有させることができる。
[0058] また、本実施の形態の光拡散部材 10の観察者側（出射側）の面、すなわち支持板 14の観察者側の面に、反射防止層、低反射層、ハードコート層、帯電防止層、防眩
層、汚染防止層、偏光フィルタ層、および電磁波シールド層等の機能層を必要に応 じて 1層または 2層以上設けてもよい。また、支持板 14の観察者側の面の表面粗さを 調整して、反射防止機能や防眩機能を持たせてもよい。こうした機能層または機能表 面が設けられた支持板 14は、プロジェクシヨンテレビジョンの観察者側の最前面に位 置する前面板として作用する。
[0059] さらに、本実施の形態の光拡散部材の光源側の面、すなわち基材 11の光源側の 面に、凹凸形状が設けられたものであってもよい。その凹凸形状としては、例えば図 3に示すような、光学要素 24を挙げることができる。この光学要素 24は、基材 11の光 源側の面に設けられた山型の輪郭を有しており、この光学要素 24により、基材 11の 光源側 (すなわち入射側)から入射した入射光が屈折する。この屈折光は、光拡散部 材 10のシート面に直交する方向に沿って進む平行光と異なる光路をとつて単位レン ズ部 17を通過し、その一部は全反射面で全反射して出射面から出射する。そのため 、図 3に示す光拡散部材 10は、光学要素 24を有さない場合に比べて、観察者側（出 射側）に出光する出射光の角度分布が広がるので、視野角の広い透過型スクリーン の構成部材として好ましく用いられる。なお、こうした光学要素 24は、図 3に示す態様 のものに限られず、同様の作用効果を奏する従来公知のものを適用することができる
[0060] 以上説明したように、本実施の形態による光拡散部材 10によれば、着色粒子 26と して平均粒子径が 3. 5 /z m以上の着色粒子 26を用いたので、その着色粒子 26を含 有する放射線硬化型榭脂組成物をドクターで拡散部基部 12aの上底 18から拡散部 基部 12aの溝 15内へ搔き落とす際に、着色粒子 26がドクターと拡散部基部 12aの上 底 18との間の隙間を抜け難ぐカプリの発生を極力少なくすることができる。その結果 、この光拡散部材 10を透過型スクリーン 40の構成部材とした場合、筋ムラを格段に 低減することができる。特に、静止画や文字表示が鮮明な単光源使用の背面投射型 表示装置 60にお 、て好ましく用いることができる。
[0061] また、本実施の形態による光吸収部形成用榭脂組成物によれば、着色粒子 26が、 当該光吸収部形成用榭脂組成物を支持するシート状の部材 (例えば、拡散部基部 1 2a)と、当該光吸収部形成用榭脂組成物を搔き取るドクターとの間の隙間を抜けてし
まうことを格段に抑制することができる。これにより、シート状部材上でのカプリの発生 を格段に低減することができる。
[0062] <光拡散部材の製造方法 >
次に、上述した本実施の形態の光拡散部材 10の製造方法について説明する。図 8 は、上述した本実施の形態の光拡散部材の製造方法の一例を示す工程図である。
[0063] まず、溝 15の賦形形状が周面に形成された型ロール 111を回転させながら型ロー ル 111に基材 112が送り込まれる。同時に、単位レンズ部形成用の放射線硬化型榭 脂組成物 113力 型ロール 111とその型ロール 111の周面に沿って進む基材 112と の間に供給装置 123から供給される。その後、放射線源、例えば UVランプ 114から 紫外線が照射され、放射線硬化型榭脂組成物 113が硬化して単位レンズ部 17が形 成される。その後、硬化した放射線硬化型榭脂組成物 113が、型ロール 111から引 き剥がされる。これにより、単位レンズ部 17を含む拡散部基部 12aと、拡散部基部 12 aを支持する基材 112と、を有する中間部材 115が得られる。その後、着色粒子 26を 含む放射線硬化型榭脂組成物 116が、供給装置 124から中間部材 115上に供給さ れ、さらに、当該着色粒子 26を含む放射線硬化型榭脂組成物 116が中間部材 115 の単位レンズ部 17, 17間に形成された溝 15内に充填される。次に、放射線源、例え ば UVランプ 117から紫外線が照射され、放射線硬化型榭脂組成物 116が硬化して 光吸収部 12bが形成される。このとき、中間部材 115の溝 15への着色粒子 26を含む 放射線硬化型榭脂組成物 116の充填は、ドクター 118を用い、単位レンズ部 17の上 底 18上にある榭脂組成物を溝 15内へ搔き落とすことにより行われる。このようにして 拡散部基部 12aと光吸収部 12bとを有したシート状の光拡散部 12が基材 112上に 形成される。また、図 8中には示さないが、さらに、光拡散部 12上に接着層 13を介し て支持板 14を貼り合わせ、所定の大きさに切断して本実施の形態の光拡散部材 10 が製造される。
[0064] ここで、図 8中の符号 119はロール状に巻き上げられたフィルム状またはシート状の 基材である。符号 120は単位レンズ部形成用の放射線硬化型榭脂組成物 113を型 ロール面に押しつけるための-ップロールである。符号 121は硬化した単位レンズ部 を備えた中間部材 115を剥離するための剥離ロールである。符号 122はドクター 118
で余分な榭脂組成物を効率よく除去するためのバックアップロールである。
[0065] <透過型スクリーン >
図 4および図 5は、本発明による透過型スクリーンの二つの実施の形態を示す概略 斜視図である。図 4および図 5に示す透過型スクリーン 40, 50は、いずれも上述した 本実施の形態における光拡散部材 10を有している。具体的には、透過型スクリーン 40, 550は、単光源からの光を透過型スクリーン 40, 50のシート面に略直交する方 向に偏向するためのフレネルレンズ部材 30, 31を映像光源側に備え、さらに、偏向 された略平行光を拡散させて視野角を調整するための光拡散部材 10を観察者側（ 出射側）に備えている。
[0066] より詳細には、図 4に示す透過型スクリーン 40は、フレネル中心をシート面に有する 屈折タイプのサーキユラ一型フレネルレンズ部材 30と、入射側に向けて先細る複数 の溝を出射側に並設して形成された拡散部基部 12aと拡散部基部 12aの溝 15内に 形成された光吸収部 12bであって着色粒子 26を含有する放射線硬化型榭脂組成物 力もなる光吸収部 12bとからなるシート状の光拡散部 12を有した光拡散部材 10と、 を備えている。
[0067] また、図 5に示す透過型スクリーン 50は、フレネル中心をシート面に有さない全反 射タイプのサーキユラ一型フレネルレンズ部材 31と、入射側に向けて先細る複数の 溝を出射側に並設して形成された拡散部基部 12aと拡散部基部 12aの溝 15内に形 成された光吸収部 12bであって着色粒子 26を含有する放射線硬化型榭脂組成物か らなる光吸収部 12bとからなるシート状の光拡散部 12を有した光拡散部材 10と、を 備えている。図 5に示す透過型スクリーン 50においては、フレネルレンズ部材 31と光 拡散部材 10とが接着層 32を介して貼り合わされている。ただし、全反射タイプのサ ーキユラ一型フレネルレンズ部材 31を用いる場合、フレネルレンズ部材 31を光拡散 部材 10に接着することなく (接着層を介することなく）、光拡散部材 10の基材 11に対 向するようにしてフレネルレンズ部材 31を配置するようにしてもよ!、。
[0068] 透過型スクリーン 40, 50に用いられるフレネルレンズ部材 30, 31は、近年の単光 源を用いる傾向に対応してファインピッチで形成されて 、ることが好ましぐその形成 材料としては、上記の光拡散部材 10と同様の放射線硬化型榭脂組成物、具体的に
はウレタン (メタ）アタリレート、ポリエステル (メタ）アタリレートある 、はエポキシ (メタ）ァ タリレート等の放射線硬化型プレボリマーに、適宜、反応性希釈剤として放射線硬化 型モノマーおよび光重合開始剤を配合した放射線硬化型榭脂組成物が好ましく用 いられ得る。
[0069] このようなフレネルレンズ部材 30, 31は、例えば以下のようにして形成され得る。ま ず、上記放射線硬化型榭脂組成物をフレネルレンズの賦形型にキャストし、キャストさ れた放射線硬化型榭脂組成物上に基材フィルムを載置する。次に、基材フィルム越 しに放射線 (例えば紫外線や電子線等)を照射して放射線硬化型榭脂組成物を硬 化させる。その後、賦形型から硬化した放射線硬化型榭脂組成物を剥がしてシート 状のフレネルレンズ部材が得られ得る。
[0070] このような本実施の形態による透過型スクリーン 40, 50によれば、上述した光拡散 部材 10を備えているので、筋ムラを低減することができ、特に静止画や文字表示が 鮮明な単光源使用の背面投射型表示装置において好ましく用いられ得る。
[0071] <背面投射型表示装置 >
図 6および図 7は、本発明による背面投射型表示装置 60a, 60bの二つの実施の形 態を示す概略構成図である。図 6に示す背面投射型映像表示装置 60aは、フレネル 中心がシート面内にあるサーキユラ一フレネルレンズ部材 30を有した透過型スクリー ン 40、すなわち、上述した図 4に示す透過型スクリーン 40を備えている。一方、図 7 に示す背面投射型表示装置 60bは、フレネル中心がシート面外にある全反射型のサ ーキユラ一フレネルレンズを有した透過型スクリーン 31、すなわち、上述した図 5に示 す透過型スクリーン 50を備えて 、る。
[0072] 背面投射型表示装置 60a, 60bは、上述した光拡散部材 10を構成部材とした透過 型スクリーン 40, 50を前面側の窓部に備えたものであり、比較的薄型の筐体 6 la, 6 lbの底部に光源 62a, 62bが配置され、筐体 61a, 61bの後部壁内面には光源 62a , 62bからの光を透過型スクリーン 40, 50に向かって反射させるミラー 63a, 63bが配 置されている。このときの光源 62a, 62bは、 LCD(Liquid Crystal Display)や DLP(Di gital Light Processing)等を用いた単管方式の単光源である。このような背面投射型 表示装置 60a, 60bによれば、上述した光拡散部材 10が構成部材として使用されて
いるので、透過型スクリーン 40, 50上に外観欠陥の無い鮮明な映像を映し出すこと ができる。
実施例
[0073] 以下に実施例と比較例とを挙げて、本発明を更に詳しく説明する。
[0074] (実施例 1)
ピッチが 70 μ mで開口幅が 28 μ mで深さが 120 μ mの溝 15を形成し得る賦形型 ロールを準備した。この賦形型ロールと-ップロールとの間に厚さ 188 μ mの PETフ イルムを送り込んだ。この PETフィルムの送り込みに合わせ、エポキシアタリレート系 紫外線硬化型榭脂組成物を賦形型ロールと PETフィルムとの間に供給装置力ゝら供 給し、賦形型ロールおよび-ップロール間の押圧力により、当該榭脂組成物を PET フィルム上に貼り合わせた。その後、その PETフィルム側力 紫外線を照射して紫外 線硬化型榭脂組成物を硬化させ、硬化した紫外線硬化型榭脂組成物によって単位 レンズ部を含む拡散部基部を形成した。
[0075] 次に、硬化した紫外線硬化型榭脂組成物と PETフィルムとからなる中間部材を賦 形型ロール力 剥がした。その後、以下に記載した組成の着色粒子含有紫外線硬化 型榭脂組成物を供給装置力も中間部材上に供給した。また、ドクターを用いて中間 部材上に供給された榭脂組成物を搔き取り、当該榭脂組成物を中間部材に形成さ れた略 V字形状の溝内に充填した。その後、 PETフィルム側カゝら紫外線を照射して 紫外線硬化型榭脂組成物を硬化させ、硬化した紫外線硬化型榭脂組成物によって 光吸収部を形成した。以上のようにして、拡散部基部と光吸収部とからなり、基材に 支持された光拡散部を得た。
[0076] さらに、光拡散部上に、接着層形成用の紫外線硬化榭脂組成物を塗布し、当該紫 外線硬化榭脂組成物上に支持板を載置した。その後、支持板上から紫外線を照射 して、厚さ 70 mの接着層を介し、支持板と光拡散部とを貼り合わせて実施例 1の光 拡散部材を作製した。
[0077] 支持板は、 MS (メタクリル—スチレン)榭脂からなる榭脂組成物を押出成形法により 成形した厚さ 2mmのものであり、 MS系榭脂からなる平均粒子径が約 10 mの光拡 散材を約 1〜2重量％含む樹脂組成物を用いて作製した。さらに、作製された支持板
の観察者側（出射側）になる側の面には、帯電防止機能を有したアクリル系榭脂から なる厚さが約 10 μ mのハードコート層を塗布形成した。
[0078] <着色粒子含有紫外線硬化型榭脂組成物 A>；
光重合性成分…ウレタンアタリレート（33. 6重量0 /0)、エポキシアタリレート（14. 4 重量0 /0)、トリプロピレングリコールジアタリレート（28重量0 /0)およびメトキシトリエチレ ングリコールアタリレート（4重量0 /0)
光重合開始剤…ィルガキュア一 184 (4. 0重量％)
着色粒子 Α· · 'カーボンブラック含有アクリル架橋微粒子 (ガンツ化成株式会社製 、平均粒子径 6. Ί μ τα^ 16重量％、 3. O /z m以下の割合は 0. 27重量％)
25。Cでの粘度- · -9000mPa . s
[0079] (実施例 2)
実施例 1の着色粒子含有紫外線硬化型榭脂組成物中の着色粒子を以下のよう〖こ 変更した他は実施例 1と同様にして、実施例 2の光拡散部材を作製した。
[0080] <着色粒子含有紫外線硬化型榭脂組成物 B >；
光重合性成分と光重合開始剤は実施例 1に記載のものと同じ
着色粒子 Β· · ·カーボンブラック含有アクリル架橋微粒子 (ガンツ化成株式会社製、 平均粒子径 4. O ^ m, 16重量％、 3. 0 m以下の割合は 4. 7重量％)
25。Cでの粘度- · -9000mPa . s
[0081] (実施例 3)
実施例 1の着色粒子含有紫外線硬化型榭脂組成物中の着色粒子を以下のよう〖こ 変更した他は実施例 1と同様にして、実施例 3の光拡散部材を作製した。
[0082] <着色粒子含有紫外線硬化型榭脂組成物 C >；
光重合性成分と光重合開始剤は実施例 1に記載のものと同じ
着色粒子 C…カーボンブラック含有ウレタン架橋微粒子 (根上工業株式会社製、 平均粒子径 5. 3 /ζ πι、 16重量％、 3. O /z m以下の割合は 1. 79重量％)
25。Cでの粘度- · - 1 lOOOmPa . s
[0083] (比較例 1)
実施例 1の着色粒子含有紫外線硬化型榭脂組成物中の着色粒子を以下のよう〖こ
変更した他は実施例 1と同様にして、実施例 3の光拡散部材を作製した。
[0084] <着色粒子含有紫外線硬化型榭脂組成物 D >；
光重合性成分と光重合開始剤は実施例 1に記載のものと同じ
着色粒子 D' · 'カーボンブラック含有アクリル架橋微粒子（日本触媒株式会社製、 平均粒子径 3. 3 /ζ πι、 16重量％、 3. 0 m以下の割合は 7. 95重量％)
25。Cでの粘度- · - 14000mPa . s
[0085] (評価）
実施例 1〜3および比較例 1の各光拡散部材の作製工程において、賦形型ロール カゝら剥がした中間部材上に、着色粒子含有紫外線硬化型榭脂組成物を供給装置か ら供給すると共に、ドクターで余分な榭脂組成物を搔き落として榭脂組成物を略 V字 形状の溝（ピッチが 70 μ mで開口幅が 28 μ mで深さが 120 μ m)に充填した際の、 カプリの発生の有無について観察した。カプリが発生しないものを〇とし、カプリが発 生したものを Xとして評価し、表 1に示した。
[0086] [表 1]
Claims
[1] 透過光の少なくとも一部を全反射させて拡散させる光拡散部材であって、
入射側に向けて先細る複数の溝を出射側に形成された拡散部基部と、前記拡散 部基部の溝内に形成された光吸収部であって着色粒子を含有する放射線硬化型榭 脂組成物からなる光吸収部と、を有する光拡散部を備え、
前記着色粒子の平均粒子径は 3. 5 μ m以上 20 μ m以下である
ことを特徴とする光拡散部材。
[2] 前記放射線硬化型榭脂組成物に対する、当該放射線硬化型榭脂組成物に含まれ る粒子径 3. 0 m以下の着色粒子の割合は、 7. 0重量％以下である
ことを特徴とする請求項 1に記載の光拡散部材。
[3] 前記着色粒子は、カーボンブラックを含有したアクリル架橋微粒子またはウレタン架 橋微粒子である
ことを特徴とする請求項 1に記載の光拡散部材。
[4] 前記放射線硬化型榭脂組成物の 25°Cでの粘度が 500mPa' s以上 100, OOOmP a' s以下の範囲内にある
ことを特徴とする請求項 1に記載の光拡散部材。
[5] 前記光拡散部の入射側に設けられた基材をさらに備えた
ことを特徴とする請求項 1に記載の光拡散部材。
[6] 前記光拡散部に貼り合わされた支持板をさらに備えた
ことを特徴とする請求項 1に記載の光拡散部材。
[7] 請求項 1に記載の光拡散部材を備えた
ことを特徴とする透過型スクリーン。
[8] 前記放射線硬化型榭脂組成物に対する、当該放射線硬化型榭脂組成物に含まれ る粒子径 3. 0 m以下の着色粒子の割合は、 7. 0重量％以下である
ことを特徴とする請求項 7に記載の透過型スクリーン。
[9] 前記着色粒子は、カーボンブラックを含有したアクリル架橋微粒子またはウレタン架 橋微粒子である
ことを特徴とする請求項 7に記載の透過型スクリーン。
[10] 前記放射線硬化型榭脂組成物の 25°Cでの粘度が 500mPa' s以上 100, OOOmP a' s以下の範囲内にある
ことを特徴とする請求項 7に記載の透過型スクリーン。
[11] 前記光拡散部材は、前記光拡散部の入射側に設けられた基材をさらに有する ことを特徴とする請求項 7に記載の透過型スクリーン。
[12] 前記光拡散部材の前記基材に対向して配置された屈折型のフレネルレンズ部材を さらに備えた
こと特徴とする請求項 11に記載の透過型スクリーン。
[13] 前記光拡散部材の前記基材に対向して配置された、あるいは、前記基材に接合さ れた全反射型のフレネルレンズ部材をさらに備えた
ことを特徴とする請求項 11に記載の透過型スクリーン。
[14] 光拡散部材は、前記光拡散部に貼り合わされた支持板をさらに有する
ことを特徴とする請求項 7に記載の透過型スクリーン。
[15] 請求項 7に記載の透過型スクリーンを備えた
ことを特徴とする背面投射型表示装置。
[16] 複数の溝が形成されたシート状部材上に塗工され、ドクターで搔き取られることによ つて前記溝内に充填されて光吸収部を形成する放射線硬化型榭脂組成物であって 平均粒子径が 3. 5 μ m以上 20 μ m以下である着色粒子を含有する
ことを特徴とする光吸収部形成用榭脂組成物。
[17] 含有された粒子径が 3. 0 μ m以下の着色粒子の全組成物に対する割合は 7. 0重 量％以下である
ことを特徴とする請求項 16に記載の光吸収部形成用榭脂組成物。
[18] 前記着色粒子は、カーボンブラックを含有したアクリル架橋微粒子またはウレタン架 橋微粒子である
ことを特徴とする請求項 16に記載の光吸収部形成用榭脂組成物。
[19] 25°Cでの粘度が 500mPa' s以上 100, OOOmPa' s以下の範囲内にある
ことを特徴とする請求項 16に記載の光吸収部形成用榭脂組成物。
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