(57)【要約】【課題】縦横方向で光拡散特性に異方性を持ち、かつ耐傷付き性に優れ、金型からの引き剥がし時、保管時、取り扱い時にも表面にダメージを受けない光拡散フィルムを提供し、該光拡散フィルムを用いたスクリーンを提供する。【解決手段】透光性支持体１１と、透光性支持体１１上に設けられた表面に凹凸を有する透光性樹脂層１２とからなり、拡散角に異方性のある光拡散フィルム１０において、前記光拡散フィルム１０の動的粘弾性から求められる損失正接ｔａｎδの極大値が０℃以上、６０℃以下の温度範囲内にあることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性支持体と、該透光性支持体上に設けられた表面に凹凸を有する透光性樹脂層とからなり、拡散角に異方性のある光拡散フィルムにおいて、
前記光拡散フィルムの動的粘弾性から求められる損失正接ｔａｎδの極大値が０℃以上、６０℃以下の温度範囲内にあることを特徴とする光拡散フィルム。
【請求項２】
前記透光性樹脂層の凹凸は、金型表面の凹凸形状が転写されて形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の光拡散フィルム。
【請求項３】
前記金型表面の凹凸は、研削材の吹き付け角度がすべて９０°未満であるようにサンドブラスト処理されて形成されたものであることを特徴とする請求項２に記載の光拡散フィルム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一に記載の光拡散フィルムと、該光拡散フィルムの透光性樹脂層が形成された面とは反対面側に設けられた反射層とを備えたことを特徴とするスクリーン。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一に記載の光拡散フィルムを備え、該光拡散フィルムは、前記透光性樹脂層が形成された面とは反対面側からの投射光を透過して該透光性樹脂層から拡散して放射するものであることを特徴とするスクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロントプロジェクタ用スクリーン、リアプロジェクタ用スクリーン、液晶ディスプレイ用バックライト等に用いられる光拡散フィルム、及び光拡散フィルムを用いたスクリーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、会議等において発言者が資料を提示する方法としてオーバヘッドプロジェクタやスライドプロジェクタが広く用いられている。また、一般家庭においても液晶を用いたビデオプロジェクタや動画フィルムプロジェクタが普及しつつある。これらのプロジェクタの映写方法は光源から出力された光を、例えば透過形の液晶パネル等によって光変調して画像光を形成し、この画像光をレンズ等の光学系を通して出射してスクリーン上に映写するものである。
【０００３】
上述したプロジェクタ装置においては、投影像を見るためにプロジェクタ用スクリーンが用いられる。このプロジェクタ用スクリーンには大別して、スクリーンの表側から投影光を照射して当該投影光のスクリーンでの反射光を見るフロントプロジェクタ用スクリーンと、スクリーンの裏側から投影光を照射してスクリーンを透過した光をスクリーンの表側から見るリアプロジェクタ用スクリーンとがある。いずれの方式のスクリーンにおいても視認性の良好な広視野角のスクリーンであることが要求される。
そのため、いずれの方式においても一般にスクリーン表面に光を散乱させる光拡散フィルムが設けられており、この光拡散フィルムにより画像光が均一にしかも画面の有効領域全体へ拡散射出されるようになる。
【０００４】
光拡散フィルムとしては、大別すると等方性拡散シートと異方性拡散シートが知られているが、入射光量は一定であるため、必要な方向にのみ光を拡散する事で輝度を向上する事が可能な異方性拡散シートが注目されている。特に映写スクリーンとして使用される場合には、垂直方向の視野より水平方向の視野が重要であるため水平方向に強い拡散能を有する異方性拡散シートの開発が進められている。
【０００５】
この異方性光拡散フィルムの製法としては、従来からコヒーレント光束を粗面に照射した際に生成されるスペックルパターンを感光性樹脂に形成する方法（例えば、特許文献１，２参照。）、マスクを作成し感光性樹脂に焼き付ける方法、あるいは金属、樹脂などの金型母材表面を直接機械加工により切削して微小な凹凸を形成した金型とし、この金型から紫外線硬化樹脂などを用いて形状転写する方法などがあった。
【０００６】
また、樹脂粒子ビーズを樹脂バインダーに分散させたものを透明基板に塗布することにより製造する方法、あるいは切削加工により金型母材表面に凹凸を形成した金型を作製し、この金型から紫外線硬化樹脂などを用いて形状転写する方法などがあった（例えば、特許文献３参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５３−５１７５５号公報
【特許文献２】特開２００１−１００６２１号公報
【特許文献３】特開２０００−２８４１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の異方性光拡散フィルムでは表面が傷付きやすく、そのために光拡散能が失われ、画像欠陥の原因となっていた。樹脂粒子ビーズを樹脂バインダーに分散させたものにおいては、該ビーズに軟質のものを用いることによって耐傷付き性を向上させる方法が提示されている（例えば、特開２０００−２７５４１０号公報参照。）が、この方法によっても傷付きによるビーズ脱落が発生していた。また、この場合には異方性を賦与するために異方性形状を有するビーズを用いて塗工しても、ビーズの配向が不十分であり十分な光拡散異方性が得られないという欠点もあった。
また、異方性光拡散フィルムは、その保管時や取り扱い時にも表面がダメージを受けて、画像欠陥が発生するときもあった。
【０００９】
さらに、金型表面の凹凸形状を転写して異方性光拡散フィルムを作製する際には、樹脂硬化後の金型引き剥がし時に当該樹脂がダメージを受けて、画像欠陥が発生することもあった。
【００１０】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、縦横方向で光拡散特性に異方性を持ち、かつ耐傷付き性に優れ、金型からの引き剥がし時、保管時、取り扱い時にも表面にダメージを受けない光拡散フィルムを提供し、該光拡散フィルムを用いたスクリーンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために提供する本発明は、透光性支持体と、該透光性支持体上に設けられた表面に凹凸を有する透光性樹脂層とからなり、拡散角に異方性のある光拡散フィルムにおいて、前記光拡散フィルムの動的粘弾性から求められる損失正接ｔａｎδの極大値が０℃以上、６０℃以下の温度範囲内にあることを特徴とする光拡散フィルムである（請求項１）。
【００１２】
ここで、前記透光性樹脂層の凹凸は、金型表面の凹凸形状が転写されて形成されたものであることが好ましい。さらに、前記金型表面の凹凸は、研削材の吹き付け角度がすべて９０°未満であるようにサンドブラスト処理されて形成されたものであることが好適である。
【００１３】
前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載の光拡散フィルムと、該光拡散フィルムの透光性樹脂層が形成された面とは反対面側に設けられた反射層とを備えたことを特徴とするスクリーンである（請求項４）。
【００１４】
前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載の光拡散フィルムを備え、該光拡散フィルムは、前記透光性樹脂層が形成された面とは反対面側からの投射光を透過して該透光性樹脂層から拡散して放射するものであることを特徴とするスクリーンである（請求項５）。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光拡散フィルムによれば、縦横方向で光拡散特性に異方性を持ち、かつ耐傷付き性に優れ、金型からの引き剥がし時、保管時、取り扱い時にも表面のダメージを防ぐことができる。
また本発明のスクリーンによれば、画像欠陥のない、適切に光拡散された映像を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る光拡散フィルムの実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る光拡散フィルムの構成を示す断面図である。
図１に示すように、光拡散フィルム１０は、透光性支持体１１と、透光性支持体１１上に設けられた表面に凹凸を有する透光性樹脂層１２とからなり、拡散角に異方性のあるものである。また、光拡散フィルム１０の動的粘弾性から求められる損失正接ｔａｎδの極大値が０℃以上、６０℃以下の温度範囲内にあることを特徴とする。
【００１７】
透光性支持体１１には、特に限定はなく、例えばポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、トリアセチルセルロース、ポリプロピレン等ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル樹脂のシートやフィルムが好ましい。透光性支持体１１の厚みとして、２０μｍから３００μｍが好ましい。これより薄いと強度が不足し、これより厚いと製造取り扱い性が悪化する。透光性支持体１１は透光性樹脂層１２との接着性を改良するため、表面に易接着層を設けてもよく、あるいはコロナ放電処理、プラズマ処理を行っても良い。
【００１８】
透光性樹脂層１２は、その表面形状が、拡散角に異方性を示すように円形、矩形あるいは多角形等による凹凸状態によって制御された光学膜である。また、表面の凹凸は、金型に形成された微細な凹凸形状を光学材料表面に転写させることにより形成すればよく、例えば、このような金型をプレス加工により熱成形のプラスチックフィルムに型押しするなどして形成すればよい。
あるいは、この金型へ放射線硬化樹脂を塗布硬化して脱型することで所望の凹凸を有する透光性樹脂層を得ることができる。
【００１９】
ここで使用する樹脂材料は、透光性でかつ所定の動的粘弾性を有するものであれば特に限定はないが、着色、ヘイズにより透過光の色相、透過光量が変化することは好ましくない。製造の容易性の点から紫外線、電子線、熱により硬化できる樹脂が好ましく、最も好ましくは紫外線で硬化できるものである。例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリオールアクリレート、ポリエーテルアクリレート、メラミンアクリレート等のアクリレート系樹脂を用いることができる。
また、透光性樹脂層１２には、必要に応じて光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、酸化防止剤等を適宜用いることができる。
【００２０】
透光性樹脂層１２の厚みとしては特に限定はないが、２０μｍ以上、２００μｍ以下が好ましい。これより薄いと表面形状の欠落が生じやすく、これより厚いとフィルムのワレが生じやすく取り扱い性が低下する。
また、透光性樹脂層１２形成のための硬化エネルギー源としては、電子線、紫外線、可視光線、ガンマ線などがあるが、生産設備の点から紫外線が好ましい。さらに、紫外線源としては特に限定はなく、高圧水銀灯ランプ、メタルハライドランプ等が適宜用いられる。積算照射量は用いる樹脂の硬化、及び樹脂と透光性支持体１１への密着が十分に行われ、かつ樹脂、透光性支持体１１の黄変がおきない程度の積算照射量を適宜選択できる。照射の雰囲気としては樹脂硬化の具合に応じて適宜選択でき、空気中もしくは窒素、アルゴン等の不活性雰囲気中で行うことができる。
【００２１】
ここで、損失正接ｔａｎδは、光拡散フィルムについて引っ張りモードで粘弾性測定を行いながら、一定ひずみ・一定周波数のもと、温度を連続的に上昇させて測定される動的粘弾性から求められるものである。測定結果としては温度と損失正接ｔａｎδとの関係が得られ、損失正接ｔａｎδの極大を示す温度は、材料の硬化に関する指標となる。
【００２２】
なお、透光性支持体１１が粘弾性を有する場合、得られる値は透光性支持体１１に由来する損失正接ｔａｎδの極大値と、透光性樹脂層１２に由来する損失正接ｔａｎδの極大値とが両方現れる。この場合には、まず透光性支持体１１単独で動的粘弾性測定を行い、透光性支持体１１由来の損失正接ｔａｎδの極大値を求めておき、つぎに光拡散フィルム１０で得られた損失正接ｔａｎδの極大値のうち、透光性支持体１１由来の損失正接ｔａｎδの極大値を除外することにより、透光性樹脂層１２の損失正接ｔａｎδの極大値を得ることができる。
【００２３】
また、光拡散フィルム１０は、光学素子として用いられるため、光源からの光を効率よく利用する必要があり、高い透過率を有すること好ましく、全光透過率は８０％以上であることが好ましい。
【００２４】
以上の構成により、光拡散フィルム１０において、縦横方向で光拡散特性に異方性を持ち、かつ耐傷付き性に優れ、金型からの引き剥がし時、保管時、取り扱い時にも表面のダメージを防ぐことが可能になる。
【００２５】
つぎに、本発明の光拡散フィルムの製造方法について説明する。
本発明に係る光拡散フィルムの製造方法は、透光性支持体１１上に、表面に所定の凹凸形状を有する微細彫刻面が形成された透光性樹脂層複製用金型を用いて、該金型表面の凹凸形状を転写させて表面に凹凸を有する透光性樹脂層を形成して、光拡散フィルム１０とすることを特徴とする。
【００２６】
ここで、この金型の微細彫刻面から透光性樹脂層を製造する方法であれば、どのような製造方法にも本発明の適用が可能である。
例えば、この金型をプレス加工により熱成形のプラスチックフィルムに型押しするなどして透光性樹脂層を形成すればよい。
あるいは、この金型へ紫外線硬化樹脂を塗布硬化して脱型することで所望の透光性樹脂層を得ることができる。
【００２７】
以下、透光性樹脂層を構成する光学膜用材料として紫外線硬化樹脂を用いる場合を例にとり、図１に示した光拡散フィルム１０を製造する手順を説明する。
（Ｓ１１）表面に所定の凹凸形状を有する微細彫刻面が形成された透光性樹脂層複製用金型の該微細彫刻面に透光性樹脂材料を流し込む。なお、金型の四辺はシール材が貼り付けられ、透光性樹脂材料が漏れないようになっている。
（Ｓ１２）前記金型の透光性樹脂材料の塗膜の上にフィルム状で透光性支持体１１を載せる。
（Ｓ１３）透光性支持体１１側から紫外線を照射し、透光性樹脂材料を硬化させ、透光性樹脂層１２を形成する。
（Ｓ１４）透光性樹脂層１２から金型を外し、透光性樹脂層１２／透光性支持体１１からなる光拡散フィルム１０を得る。
【００２８】
なお、透光性樹脂材料は、作製した光拡散フィルム１０の動的粘弾性から求められる損失正接ｔａｎδの極大値が０℃以上、６０℃以下の温度範囲内になるように、上記で示した透光性樹脂材料の中から適宜選択すればよい。
【００２９】
ここで、光拡散フィルム１０の拡散角を設定するためには、透光性樹脂層複製用金型の微細彫刻面の凹凸形状やサイズ、あるいは透光性樹脂層１２の屈折率を調整すればよい。
【００３０】
ここで使用する透光性樹脂層複製用金型は、例えば以下に示すようなサンドブラスト加工による方法で製造すればよい。
図２は、光拡散フィルムを複製するのに用いられる金型を製造する様子を示しており、サンドブラスト加工により金型母材１の表面を加工し、透光性樹脂層複製用金型を製造する。この時金型母材の形状は平版に限定されるものではなく、ロール状やコンベア状など連続成膜に適した形状でも良い。
【００３１】
サンドブラスト加工は、サンドブラスト装置（図示せず）のブラストガン２から加圧空気で研削材３を射出させて、金型母材１の表面に吹き付け、研削材３が金型母材１の表面に衝突することにより、該金型母材１の表面に凹凸が形成される加工である。
【００３２】
研削材３としては粒径５μm〜５０μmの多角形状セラミックスを用いるが、これに限定されるものではなく、平均粒径が１〜１０００μｍで樹脂、ガラス、金属、セラミックなどからなる球形あるいは多角形などの角のある粒子が好ましい。例えば、ガラスビーズ、ジルコニア粒子、スチールグリッド、アルミナ粒子、シリカ粒子などが挙げられる。
【００３３】
金型母材１は、サンドブラスト加工を行うのに適した材料からなるシートである。この材料は樹脂あるいは金属、例えば、アルミニウム、銅、スチールなどがよく、とくにアルミニウムが好適である。また、金型母材１は、バッチ式製造であればスクリーンに適用される光拡散フィルムの大きさに１枚で対応できるサイズとすればよく、連続製造であれば光拡散フィルムの幅に対応できるサイズであれば良い。
【００３４】
また、金型母材１の主面に対して研削材３の吹き付け角度（俯角）がすべて９０°未満となるようにすると良く、本発明では１０°にて吹き付けを行う事で吹き付け方向とそれに直角な方向の溝のピッチを変えることができる。これは研削材３が金型母材１に角度をもって衝突するため、その衝突によって生じた変形形状は横方向（Ｘ軸方向）と縦方向（Ｙ軸方向）とで異なるためである。このピッチなどの表面粗さパラメータはサンドブラスト条件を変更することで調整することができ、粒径の大きい研削材を用いた場合はＸ，Ｙ軸方向共に大きなピッチの粗さが実現でき、より密度の大きい研削材を使用すれば溝の深い形状を実現することができる。
【００３５】
上記吹き付け条件により製造した透光性樹脂層複製用金型を使用することにより、透光性樹脂層１２を縦方向と横方向とで拡散角の異なる、あるいは縦横方向に拡散特性に異方性のあるものとすることができる。例えば、図２の研削材３の吹き付け条件では、反射光または透過光の拡散角はＸ方向に狭く、Ｙ方向に広くなる。
また、ブラストガン２を金型母材１に対して寝かせるほど、すなわち角度θを小さくするほど、後述する光拡散フィルムの拡散角の縦横比率を大きくすることができ、拡散特性の異方性の効果も大きい。
【００３６】
なお、研削材３は金型母材１に対して角度θを中心として角度幅αをもってブラストガン２から射出される。言いかえると研削材３は金型母材に角度β１〜β２の範囲内で入射し衝突する。角度幅αは通常、１０°程度である。
【００３７】
金型母材１のより小さい領域を加工する場合には角度幅αをより小さくするか、あるいはブラストガン２と金型母材１との距離Ｌを小さくすればよい。より広い領域を加工するためには、ブラストガン２または金型母材１をなめらかに移動させながらサンドブラスト加工を行えばよく、本発明では、ブラストガン２を金型母材１上で縦横にスキャンさせて、金型母材１の主面全面に対してサンドブラスト加工を行うとよい。
【００３８】
ブラストガン２のスキャン例を図３に示す。ブラストガン２から研削材３を出射しながら、ブラストガン２を金型母材１上のＹ軸の一方向に一定速度で移動させ、研削材３の衝突領域が金型母材１の端面付近に到達すると、一定ピッチでＸ軸方向に移動させ、今度はＹ軸の逆方向にブラストガン２を一定速度で移動させる。以降、研削材３の衝突領域が金型母材１の端面付近に到達するたびにブラストガン２を一定ピッチでＸ軸方向に移動させた後、Ｙ軸方向の移動を反転させてサンドブラスト加工を連続して行い、金型母材１の表面全面に所望の凹凸を形成する。
【００３９】
Ｘ軸方向の移動ピッチは、隣接する研削材３の衝突領域がある程度重なり、金型母材１表面全体として一様な凹凸形状を有するように調整すれことが好ましい。また、研削材３の衝突領域にマスクをかけ、その衝突領域の中心領域だけ金型母材１に衝突するようにしてもよい。
【００４０】
なお、スキャン方法に関して、金型母材１は固定で、ブラストガン２を移動させるようにしてもよく、あるいは金型母材１を載せたステージをＸ軸方向に移動させ、ブラストガン２をＹ軸方向に移動するようにしてもよい。
【００４１】
上記サンドブラスト加工により、金型母材１の表面に凹凸形状の微細彫刻面が形成される。この凹凸形状が最終製品である透光性樹脂層１２の表面形状の原型となり、この微細彫刻面を利用して透光性樹脂層１２を形成すればよい。
【００４２】
なお本発明では、上記微細彫刻面から透光性樹脂層１２を形成する方法であれば、どのような製造方法にも本発明の適用が可能である。例えば、微細彫刻面が形成された基板を用いて該微細彫刻面が転写された電鋳金型を製造し、次いで該電鋳金型を用いて直接または間接に透光性樹脂層１２を形成する方法でよい。
【００４３】
以上は透光性樹脂層複製用金型の製造工程としてサンドブラストの例を挙げたが、製造方法はこれに限定されるものではなく、コヒーレント光束を粗面に照射した際に生成されるスペックルパターンを感光性樹脂に形成し型を形成する方法、マスクを作成し感光性樹脂に焼き付ける方法、あるいは金属、樹脂などの金型母材表面を直接機械加工により切削して微小な凹凸を形成する方法など、表面に微細な凹凸を形成する事が出来る工程であれば良い。
【００４４】
つぎに、本発明に係るスクリーンの構成について説明する。
図４に本発明のスクリーンの第１の実施の形態の構成を示す断面図を示す。
スクリーン１００は、反射シート５０と、光拡散フィルム１０とを有する構成の反射型のスクリーンである。光拡散フィルム１０は反射シート５０上に直接形成してもよいし、あるいは反射シート５０と貼り合わせてもよい。
【００４５】
反射シート５０は、画像光であるプロジェクタ光に対応する複数の特定波長領域の光に対して反射特性を有し、この複数の特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して吸収特性を有する。ここで、特定波長領域として、プロジェクタ光源で画像光として使用されるＲＧＢ三原色の各色の光の波長領域を含むことが好ましい。
【００４６】
図５に、反射シート５０の構成として、誘電体膜５２Ｄと透過性を有する光吸収薄膜５２Ｍからなる光学多層膜５２と、反射層５１とを備えた例を示す。
【００４７】
ここで、反射層５１は基板５１Ｂに金属膜５１Ｍが形成され、光学多層膜５２の透過光を反射するものである。
【００４８】
基板５１Ｂは、反射シート５０の支持体となるものであり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリオレフィン（ＰＯ）等の可撓性を有するポリマーが挙げられる。
【００４９】
金属膜５１Ｍは、可視光を高い反射率で反射する金属材料であればよい。例えば、Ａｌ，Ａｕ又はＡｇからなり、膜厚５０ｎｍ以上が好ましい。基板５１Ｂ上への金属膜５１Ｍの形成方法としては、蒸着、めっき、塗布などいずれの方法によってもよい。
また、反射層５１として、図５の基板５１Ｂに金属膜５１Ｍが形成されたものに代えて、金属膜５１Ｍと同じ材料からなる金属基板を使用してもよい。
【００５０】
光学多層膜５２は、誘電体膜５２Ｄと透過性を有する光吸収薄膜５２Ｍからなる少なくとも２層以上の選択反射特性をもつ膜である。この場合、誘電体膜５２Ｄと透過性を有する光吸収薄膜５２Ｍとが交互に積層された構造でもよく、複数種類の誘電体膜５２Ｄが連続して積層された構造であってもよい。
【００５１】
誘電体膜５２Ｄは、少なくとも可視波長領域で透明な材料からなり、例えばＮｂ２Ｏ５，ＴｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５，Ａｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２が用いられる。なお、誘電体膜５２Ｄの屈折率が大きいほど三原色波長領域の各色光の波長領域における反射ピークの半値幅が大きくなり、屈折率が小さいほど当該半値幅が小さくなる傾向を有することから、必要とされる選択反射特性に応じて誘電体材料を適宜選択すればよい。
【００５２】
透過性を有する光吸収薄膜５２Ｍは、屈折率１以上、吸収係数０．５以上の材料により、好ましくは５〜２０ｎｍの膜厚に形成された薄膜である。このような材料としては、例えば、Ｎｂ，Ｎｂ系合金，Ｃ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｇｅ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ｔｉ，ＴｉＮ，ＴｉＮｘＷｙ，Ｍｎ，Ｒｕ又はＰｂＴｅ等が挙げられる。このような光学多層膜５２の各膜は、例えばスパッタリング法などのドライプロセスにより成膜すればよい。
【００５３】
光学多層膜５２の各膜厚は、例えば赤色、緑色及び青色の各色の波長領域の光からなる三原色波長域光に対して、例えば反射率が５０％以上の高反射特性を有するとともに、この三原色波長域光以外の波長域の光に対しては、例えば吸収率が８０％以上の高吸収特性を有するように設計されている。ここで、光学多層膜５２の各膜厚は、その各膜の厚さをｄ、その各膜の屈折率をｎ、この光学多層膜に入射する光の波長をλとすると、各膜の光学的厚さｎｄが入射光の波長λに対して次式（１）を満足するように設計されるとよい。
ｎｄ＝λ（α±１／４）  ・・・（１）
（ただし、αは自然数である。）
【００５４】
例えば、金属膜５１ＭをＡｌ膜（膜厚５０ｎｍ）とし、光学多層膜５２をＮｂ２Ｏ５／Ｎｂ／Ｎｂ２Ｏ５（各膜厚：５６０ｎｍ／１９ｎｍ／５５０ｎｍ（Ａｌ膜側））の３層構造とすることで、プロジェクタ光（上記レーザー発振器を用いたプロジェクタ光源からの光）について、三原色波長域光に対しては５０％以上の高い反射率を有し、三原色波長域の前後の波長域光（迷光）に対しては８０％以上の高い吸収率を有する反射シート５０とすることができる。
【００５５】
図６に、反射シート５０のその他の構成として、基板５１Ｂ上にプロジェクタ光の波長領域のうち、ＲＧＢ三原色の各色の光の波長領域の光に対して反射特性を有し、前記波長領域以外の光に対しては透過特性を有する光学多層膜５３と、基板５１Ｂの裏面に光吸収層５４とを備えた例を示す。ここで、基板５１Ｂは図５で示した基板と同じものでよい。
【００５６】
光学多層膜５３は、高屈折率膜５３Ｈと該高屈折率膜５３Ｈより低い屈折率を有する低屈折率膜５３Ｌとを交互に積層した選択反射特性を有する膜である。
【００５７】
高屈折率膜５３Ｈ、低屈折率膜５３Ｌは、それぞれスパッタリング法などのドライプロセス、あるいはスピンコート、ディップコートなどのウェットプロセスのいずれの方法によっても形成することができる。
【００５８】
ドライプロセスにより形成する場合には、高屈折率膜５３Ｈの構成材料は、屈折率が２．０〜２．６程度のものであれば種々のものを用いることができる。同様に、低屈折率膜５３Ｌの構成材料は、屈折率が１．３〜１．５程度のもので種々のものを用いることができる。例えば、高屈折率膜５３Ｈは、ＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ5又はＴａ２Ｏ５からなり、低屈折率膜５３Ｌは、ＳｉＯ２又はＭｇＦ２からなるとすればよい。
【００５９】
ドライプロセスにより形成する場合、光学多層膜５３の各膜厚は、マトリクス法に基づいたシミュレーションにより光学薄膜が特定波長帯の光に対して高反射特性を有し、少なくとも該波長域光以外の可視波長域光に対しては高透過特性を有するように膜厚設計するとよい。ここでいうマトリクス法に基づいたシミュレーションとは、特開２００３−２７０７２５号公報に示されている手法であり、複数の異なる材料で構成され各層の境界で多重反射が生じる多層光学薄膜系に角度θ０で光が入射した場合、用いる光源の種類及び波長と、各層の光学膜厚（屈折率と幾何学的膜厚との積）に依存して位相が揃い、反射光速は可干渉性を示す場合が生じ、互いに干渉しあうようになる原理に基づいた方程式を利用してシミュレーションを行い、所望の特性を有する光学膜の膜厚設計を行うものである。
【００６０】
本発明においては、特定の波長領域として、プロジェクタ光源で画像光として使用されるＲＧＢ三原色の各色の光の波長領域を選択して、マトリクス法に基づいたシミュレーションによりこれらの波長領域の光のみを反射させるとともにこれらの波長領域以外の波長領域の光を透過させるように膜厚設計すればよい。このような厚みの高屈折率膜５３Ｈ及び低屈折率膜５３Ｌを重ね合わせることにより三原色波長帯域フィルターとして良好に機能する光学多層膜５３を確実に実現することができる。
【００６１】
また、ドライプロセスにより形成される光学多層膜５３を構成する光学膜の層数は、特に限定されるものではなく、所望の層数とすることができるが、光入射側及びその反対側の最外層が高屈折率膜５３Ｈとされる奇数層により構成されることが好ましい。
【００６２】
ウェットプロセスにより光学多層膜５３を形成する場合には、高屈折率膜用溶剤系塗料を塗布・硬化して得られる高屈折率膜５３Ｈと、該高屈折率膜５３Ｈよりも低屈折率の光学膜となる低屈折率膜用溶剤系塗料を塗布・硬化して得られる低屈折率膜５３Ｌとを交互に積層した奇数層とするとよい。また、それぞれの光学膜は、加熱や紫外線照射などにより付与されるエネルギーを吸収して硬化反応を起こす樹脂を含む塗料を塗布して形成するとよい。例えば、高屈折率膜５３Ｈは、熱硬化型樹脂ＪＳＲ製オプスター（ＪＮ７１０２、屈折率１．６８）により形成され、低屈折率膜５３Ｌは熱硬化型樹脂ＪＳＲ製オプスター（ＪＮ７２１５、屈折率１．４１）により形成されるとよい。これにより光学多層膜５３は可撓性を有する。
【００６３】
ここで、高屈折率膜５３Ｈは、上記熱硬化型樹脂に限定されるものではなく、１．６〜２．１程度の屈折率が確保できる溶剤系塗料、例えば上記光拡散フィルムで示した高屈折率の光学膜用材料であればよい。また、低屈折率用膜１３Ｌは、上記熱硬化型樹脂に限定されるものではなく、１．３〜１．５９程度の屈折率が確保できる溶剤系塗料、例えば上記光拡散フィルムで示した低屈折率の光学膜用材料であればよい。なお、高屈折率膜５３Ｈと低屈折率膜５３Ｌとの屈折率の差が大きいほど、積層数が少なくすることができる。
【００６４】
ウェットプロセスにより形成する場合、光学多層膜５３の各膜厚は、例えば赤色、緑色及び青色の各色の波長領域の光からなる三原色波長域光に対して、例えば反射率が５０％以上の高反射特性を有するとともに、この三原色波長域光以外の波長域の光に対しては、例えば透過率が８０％以上の高透過特性を有するように設計されている。ここで、光学多層膜５３の各膜厚は、上式（１）を満足するように設計されるとよい。
【００６５】
例えば、高屈折率膜５３Ｈ（屈折率１．６８）の膜厚を１０２３ｎｍ、低屈折率膜５３Ｌ（屈折率１．４１）の膜厚を７８０ｎｍとし、高屈折率膜５３Ｈ、低屈折率膜５３Ｌが交互に９層ずつ積層され、その積層されたものの上に高屈折率膜５３Ｈが積層された１９層構造の光学多層膜５３とすることで、プロジェクタ光（上記レーザー発振器を用いたプロジェクタ光源からの光）について、三原色波長域光に対しては８０％以上の高い反射率を有し、三原色波長域の前後の波長域光（迷光）に対しては反射率が２０％以下の高い透過特性を有する膜とすることができる。
【００６６】
吸収層５４は、基板５１Ｂの裏面に黒色の塗料を塗布して形成された黒色塗装膜、あるいは黒色フィルムが貼りつけられたものであり、光を吸収する機能を有する。これにより、光学多層層５３を透過した光を吸収層５４が吸収し、透過光の反射を防ぐことができ、反射シート５０は、より確実に三原色波長域光のみを反射光として得ることが可能となる。また、基板５１Ｂに黒色塗料等を含有させて基板５１Ｂの色を黒色とすることにより、基板５１Ｂ自体が吸収層として機能させてもよい。
【００６７】
以上のいずれの構成の反射シート５０においても、プロジェクタ光源から投射される光に対応した、特定の波長領域（三原色波長領域）の光を光反射率で反射し、その特定波長領域以外の光（外光）を吸収することが可能である。
【００６８】
スクリーン１００は、反射シート５０を備えることにより三原色波長域の光を反射するため、観察者は、このスクリーンに映写された画像の反射画像を観視することになり、すなわち、反射型スクリーンに映写された画像の反射光のみを見ることになる。しかし、スクリーンでの反射光が反射スペキュラー成分のみである場合には、良好な画像を視認することが難しく、視野が限られる等、観察者にとって不利となり、自然な画像を視認することができない。
【００６９】
そこで、スクリーン１００では光拡散フィルム１０を備えることにより、該スクリーン１００からの散乱反射光を観視できるように構成されている。すなわち、反射シート５０上に光拡散フィルム１０を設けた構成とすることにより、光拡散フィルム１０を通過して入射してきた光は、反射シート５０において特定波長領域の光が選択的に反射されるが、このとき、該反射光は光拡散フィルム１０を通過する際に拡散され、反射スペキュラー成分以外の散乱反射光を得ることができる。そして、反射型スクリーン１００からの反射光としては、反射スペキュラー成分と散乱反射光とが存在することになるため、観察者は反射スペキュラー成分以外にも散乱反射光を観察することが可能となり、視野特性が大幅に改善される。その結果、観察者は自然な画像を視認することが可能になる。
【００７０】
また、スクリーン１００は、光拡散フィルムとして本発明の光拡散フィルム１０を使用しているため、金型からの引き剥がし時、保管時、取り扱い時に表面にダメージを受けることが防止されており、正常な反射画像を見ることができる。さらに、画像光を投影して、スクリーン正面付近から観察すると、特定の場所で均一で高い輝度の画像を見ることができ、反射画像光が特定の視野内に指向せしめるように制御されていることが確認できる。
【００７１】
なお、ここでは反射シート５０として波長選択型の反射層を有するものを示したが、これに限定されるものではなく、例えばアルミニウムや銀などの可視光の広い波長範囲に渡って反射率の高い材料を使用した反射層としてもよく、映像光を反射出来るものであれば良い。
【００７２】
つぎに、図７に本発明のスクリーンの第２の実施の形態の構成を示す断面図を示す。
図７に示すように、スクリーン２００は、支持体６０上に光拡散フィルム１０を備えた構成からなる透過型のスクリーンである。
【００７３】
支持体６０は、スクリーン２００の支持体となるものであり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリオレフィン（ＰＯ）等のポリマーにより構成することができる。
【００７４】
スクリーン２００は、支持体６０の光拡散フィルム１０が設けられた面とは反対面側から投射光を受けて、支持体６０を透過させ、光拡散フィルム１０から散乱させて放射する。視聴者はこの散乱反射光を観察することで自然な画像を視認することができるようになる。
【００７５】
ここで、スクリーン２００は、光拡散フィルムとして本発明の光拡散フィルム１０を使用しているため、金型からの引き剥がし時、保管時、取り扱い時に表面にダメージを受けることが防止されており、正常な透過画像を見ることができる。
【００７６】
上記本発明に係るスクリーン２００は、例えば、ＰＥＴフィルムからなる支持体６０の一方の表面に上記光拡散フィルム１０を貼り付けることによって作製される。
【００７７】
なお、スクリーン２００のバリエーションとして、上記支持体６０上に透光性樹脂層１２を形成した構成であってもよい。
【００７８】
また、上記スクリーン１００、２００のいずれにおいても、光拡散フィルム１０における表面形状をスクリーンの位置ごとに調整することにより拡散特性を調整し、視聴者から見たスクリーン全体の輝度分布を均一にするとよい。そのためには、例えば、輝度ピークの軸ずれが、当該スクリーンの中央部方向とするとよい。すなわち、スクリーン全体の拡散特性について見た場合、スクリーンの上下左右すべての周辺部における拡散特性として透過光の輝度のピークがスクリーン中央部の方向に傾くような特徴を有しており、スクリーン中央部から周辺部にずれるほどその傾きが連続的に変化して大きくなる傾向とすればよい。
【００７９】
また、本発明の光拡散フィルムの適用範囲としては、上記に示した投射型表示装置に限られるものではなく、液晶ディスプレイ用バックライトのような視野角を制御する必要のある表示装置、照明装置など多様な分野に応用されることが可能である。
【実施例】
【００８０】
本発明の実施例を以下に説明する。なお、以下に示すものは例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８１】
（実施例１）
以下の条件で光拡散シートを作製した。
（１）透光性樹脂層複製用金型：
以下の条件で透光性樹脂層複製用金型をサンドブラスト法により作製した。
（ａ）金型母材：アルミ板
（ｂ）サンドブラスト条件
・サンドブラスト装置（不二製作所製）
・研削材：アルミナ（番手＃１８０、平均粒径：７６μｍ）
・ブラストガンと金型母材との距離：５０ｍｍ
・ブラストガンと金型母材との角度：９°
・圧縮空気圧：０．６ＭＰａ
・金型母材表面への研削材吹き付け状態：図２の状態
・ブラストガンスキャン条件：図３の状態でＸ方向、Ｙ方向にピッチ５ｍｍでスキャンした。
なお、得られた金型表面は縦方向と横方向とでその表面の凹凸形状が異なっていた。表面形状パラメータとして、触針式形状測定機ＥＴ４０００Ａ（小坂研究所社製）を用いてＳｍ（凹凸の平均間隔）について測定したところ、平均凹凸間隔Ｓｍとして、Ｘ軸方向ではＳ＝０．１３、Ｙ軸方向でＳ＝０．０７となっていた。
（２）透光性支持体：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（日本マグファン製Ａ４３００、厚み１００μｍ）
（３）透光性樹脂層の樹脂材料Ａ：紫外線硬化型アクリル系樹脂
【００８２】
（光拡散フィルム作製手順）
（Ｓ２１）透光性樹脂層複製用金型の微細彫刻面に樹脂材料Ａを塗布する。
（Ｓ２２）前記金型の樹脂材料Ａ塗膜の上にＰＥＴフィルムを気泡が入らないように被覆した。このとき、樹脂塗膜の厚みが５０μｍとなるように、ゴムローラで圧力を調節しながら加圧した。
（Ｓ２３）ＰＥＴフィルム側から樹脂が重合硬化するのに十分な量の紫外線として積算照射量１０００ｍＪ／ｃｍ２を照射し、樹脂材料Ａを硬化させた。
（Ｓ２４）室温にて透光性樹脂層から金型を外し、透光性樹脂層／ＰＥＴフィルムからなる光拡散フィルムを得た。
【００８３】
（実施例２〜５）
実施例１において、樹脂材料としてそれぞれガラス転移温度の異なる紫外線硬化型アクリル系樹脂（樹脂材料Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）を用い、それ以外は実施例１と同じ条件で光拡散フィルムを作製した。
【００８４】
（実施例６）
実施例２において、サンドブラスト条件としてブラストガンと金型母材との角度を変えて透光性樹脂層複製用金型を作製し、それ以外は実施例２と同じ条件で光拡散フィルムを作製した。
【００８５】
（比較例１〜３）
実施例１において、樹脂材料としてそれぞれガラス転移温度の異なる紫外線硬化型アクリル系樹脂（樹脂材料Ｆ，Ｇ，Ｈ）を用い、それ以外は実施例１と同じ条件で光拡散フィルムを作製した。
【００８６】
（比較例４）
透光性樹脂層をつぎの条件で形成した。なお、透光性支持体は実施例１と同じものを使用した。
（１）樹脂材料Ｉ：以下の組成物を混合して得た。
・スチレンビーズ
（積水化成品工業製、スチレンビーズＳＢＸ６、粒子径６μｍ）        ７ｗｔ％
・紫外線硬化型アクリル系樹脂（実施例２で使用の構成材料Ｂ）        ９３ｗｔ％
【００８７】
（光拡散フィルム作製手順）
（Ｓ３１）透光性支持体上に樹脂材料Ｉを均一に塗布する。
（Ｓ３２）金型を使わずに紫外線を積算照射量１５００ｍＪ／ｃｍ２を照射し、樹脂材料Ｉを硬化させ、透光性樹脂層（ビーズ層）／ＰＥＴフィルムからなる光拡散フィルムを得た。
【００８８】
このように作製した光拡散フィルムについて、つぎの評価を行った。
（ｉ）損失正接ｔａｎδの極大温度
光拡散フィルムを５ｍｍ×５０ｍｍのサンプルに切り出し、アイティー計測制御（株）製ＤＶＡ２２０を用いて、光拡散フィルムサンプルについて引っ張りモードで一定ひずみ・周波数５Ｈｚのもと、昇温速度２℃毎分で−５０℃から２００℃まで粘弾性を測定することにより、引っ張り動的粘弾性を求めた。ついで、この動的粘弾性から温度と損失正接ｔａｎδとの関係を算出し、損失正接ｔａｎδが極大値を示す温度（損失正接ｔａｎδの極大温度）を求めた。
なお、透光性支持体であるＰＥＴフィルムのみの測定も行ったところ、損失正接ｔａｎδの極大温度は１１５℃であり、光拡散フィルムに認められる損失正接ｔａｎδの極大温度１１５℃は透光性支持体に由来するものであることが分かった。
【００８９】
（ii）成膜時の金型剥離性
光拡散フィルム作製手順のうち、ステップＳ２４の金型から剥離させたときの光拡散フィルムの状態を目視評価した。
【００９０】
（iii）鉛筆硬度
耐傷付き性の評価として、室温にて光拡散フィルムの透光性樹脂層側の鉛筆硬度測定をＪＩＳ５６００−５−４に記載の方法で実施した。
【００９１】
（iv）荷重試験
６０℃にて、光拡散フィルムの透光性樹脂層側の面上にガラス平板を置き、その上から１０００ｇ/ｃｍ２の加重を加えて７２時間保持した後、室温に戻して光拡散フィルム表面を目視観察した。評価として、加重跡が目視で確認できるものをＮＧ（不良）とし、加重跡が確認できないものをＯＫ（良好）とした。
【００９２】
（v）折り曲げ試験
光拡散フィルムの取り扱い時に、透光性樹脂層が急角度で折り曲げられることに対応する試験をつぎのように行った。すなわち、室温にて直径１ｍｍの鉄棒に光拡散フィルムのＰＥＴフィルム面（透光性樹脂層形成面とは反対面）を接し、光拡散フィルム−棒−光拡散フィルムの角度が３０°となるように２０回折り曲げた後、光拡散フィルムの表面状態を目視観察した。評価として、折り曲げ跡があるものをＮＧ（不良）とし、跡が残らないものをＯＫ（良好）とした。
【００９３】
評価結果を表１に示す。
その結果、本発明に係る光拡散フィルムは、拡散角度の異方性を持ちつつ（後述）、成膜時の金型剥離性、鉛筆硬度、荷重試験、折り曲げ試験で良好な結果が得られることが分かった。すなわち、動的粘弾性から求められる損失正接ｔａｎδの極大温度が本発明の範囲（０℃以上、６０℃以下）にあることで、透光性樹脂層が適度な強度と柔軟性を持った状態にあり、透光性樹脂層の強度が影響する鉛筆試験、荷重試験と、やわらかさが影響する折り曲げ試験、金型離型性とを同時に満足するものとすることができる。ここで、損失正接ｔａｎδの極大温度が本発明の温度範囲よりも低いと、透光性樹脂層が柔軟すぎるため金型に固着しやすく、また荷重試験での変形、あるいは鉛筆硬度の低下をもたらす。一方、損失正接ｔａｎδの極大温度が本発明の温度範囲よりも高いと透光性樹脂層は硬くもろくなるため、金型離型時あるいは折り曲げ試験での膜割れが生じる。また、もろいために鉛筆硬度も低下する。
【００９４】
【表１】
2006071898.tif 000003
【００９５】
（実施例Ａ〜Ｆ、比較例ａ〜ｄ）
つぎに、実施例１〜６、比較例１〜４の光拡散フィルムを用いて、それぞれの光拡散フィルムのＰＥＴフィルム面（透光性樹脂層形成面とは反対面）にアルミ蒸着により反射層を設けて、１００インチ４：３サイズの反射型のスクリーンを作製した。
【００９６】
このように作製したスクリーンについて、つぎの評価を行った。
（イ）拡散角
それぞれのスクリーンにおける、反射光の輝度分布の状態から求めた。すなわち、測定に当たって、スクリーンから２ｍ離れた位置に光出力２０００ＡＮＳＩルーメンの液晶プロジェクタ（ＳＯＮＹ製ＶＰＬ-ＣＸ５）を対向配置して白画面を投影し、プロジェクタの投影レンズ位置を０度とし、スクリーンの光拡散フィルムを中心とした半径２ｍの円弧上で輝度計（トプコン社製ＢＭ−９）を走査させて輝度測定を行った。ここで輝度が最大輝度の半分になった時（半値幅）の角度を拡散角として、スクリーン垂直方向及び水平方向の拡散角を求めた。
【００９７】
（ロ）スクリーンゲイン・スクリーン輝度分布
スクリーンを貼り付けた面から水平方向２ｍ離れた位置に光出力２０００ＡＮＳＩルーメンの液晶プロジェクター（ＳＯＮＹ製ＶＰＬ-ＣＸ５）を正面から対向させて配置して白画面を投影し、輝度計（トプコン社製ＢＭ−９）にてスクリーン中央部の輝度Ｓの測定を行った。さらに標準白板を同一位置に置いたときの輝度Ｗの測定を行い、輝度Ｓと輝度Ｗの比（Ｓ/Ｗ）を求め、スクリーンゲインとした。また、面内のスクリーン輝度分布を目視評価した。
【００９８】
評価結果を表２に示す。
実施例Ａ〜Ｆにおいて、拡散角の異方性が付与されていることが確認された。
また、実施例Ａ〜Ｅでは、水平/垂直の拡散角が適切に制御されることにより、スクリーンゲインが高くすなわち明るく、かつ面内の輝度分布の良好なスクリーンが得られることがわかった。さらに実施例Ｆでは、スクリーンゲインが高く反射光の水平方向の指向性の強いスクリーンが得られることがわかった。
【００９９】
【表２】
2006071898.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係る光拡散フィルムの構成を示す断面図である。
【図２】本発明で使用する透光性樹脂層複製用金型の製造方法における金型母材に対するサンドブラスト加工の状態を示す概略図である。
【図３】本発明で試用する透光性樹脂層複製用金型の製造方法におけるブラストガンのスキャン状態を示す概略図である。
【図４】本発明に係るスクリーンの第１の実施の形態における構成を示す断面図である。
【図５】反射シート５０の光学膜構成（１）を示す断面図である。
【図６】反射シート５０の光学膜構成（２）を示す断面図である。
【図７】本発明に係るスクリーンの第２の実施の形態における構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１…金型母材、２…ブラストガン、３…研削材、１０…光拡散フィルム、１１…透光性支持体、１２…透光性樹脂層、５０…反射シート、５１Ｂ…基板、５１Ｍ…金属膜、５２，５３…光学多層膜、５２Ｄ…誘電体膜、５２Ｍ…光吸収薄膜、５３Ｈ…高屈折率膜、５３Ｌ…低屈折率膜、５４…吸収層、１００，２００…スクリーン
【図１】
2006071898.tif 000005
【図２】
2006071898.tif 000006
【図３】
2006071898.tif 000007
【図４】
2006071898.tif 000008
【図５】
2006071898.tif 000009
【図６】
2006071898.tif 000010
【図７】
2006071898.tif 000011