(57)【要約】【課題】  外光による光散乱を抑制低減し、コントラストの低下を招くことが少ないアンチグレアシート及びその製造方法を提供する。【解決手段】  基板３上に複数の微粒子２が所定間隔を有して分散され、前記複数の微粒子２が塗膜で覆われたアンチグレアシート１０において、複数の微粒子２の屈折率は、前記塗膜の屈折率と同一であり、かつ前記塗膜の厚さは、複数の微粒子２の平均直径の３０〜８０％である。【選択図】      図１
2006267412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の微粒子が所定間隔を有して分散され、前記複数の微粒子が塗膜で覆われたアンチグレアシートにおいて、
前記微粒子の屈折率は、前記塗膜の屈折率と同一であり、かつ前記塗膜の厚さは、前記複数の微粒子の平均直径の３０〜８０％であることを特徴とするアンチグレアシート。
【請求項２】
基板上に複数の微粒子が所定間隔を有して分散され、前記複数の微粒子が塗膜で覆われたアンチグレアシートの製造方法において、
水中で水酸基を含まない第１紫外線硬化樹脂に硬化剤を混合して懸濁液を生成した後、紫外線を照射することにより、前記第1紫外線硬化樹脂を硬化させる工程と、
硬化させた前記第1紫外線硬化樹脂を前記水中から取り出して乾燥して前記複数の微粒子を作製する工程と、
少なくとも第２紫外線硬化樹脂に硬化剤を混合した後、所定の割合で前記複数の微粒子を添加して微粒子含有紫外線硬化樹脂を作製する工程と、
前記微粒子含有紫外線硬化樹脂を前記基板上に塗工した後、２〜１０秒以内に前記紫外線を照射する工程と、
を備えたことを特徴とするアンチグレアシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型プロジェクションＴＶ向けのスクリーン（以下、透過型プロジェクションスクリーンと称する）の観察者側表面に形成されるアンチグレアシート及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透過型プロジェクションＴＶ向けのスクリーン（以下、単に、透過型プロジェクションスクリーンともいう）は、一般に、フレネルレンズシートとレンチキュラーシートとの組み合わせにより構成される。
スクリーンの寿命、解像度、コントラストを高めるため観察者側の最外面すなわち、スクリーン最外面にあたるレンチキュラーシートのレンチキュラーレンズ形成面の反対側の平坦面に、スクリーン保護のためのハードコート層を形成することが一般的である。
【０００３】
また、スクリーンに対し前面板を設ける場合もあり、この場合には、前面板の観察者側表面がスクリーン最外面となるため、この表面にスクリーン保護のためのハードコート層を形成する必要がある。
このように、スクリーンの観察者側表面にはハードコート層が形成され，そのハードコート層の機能としては、スクリーンを保護するための十分な強度が要求されると同時に、外部からの光を散乱させ画面への映り込みを減少させる防眩機能、埃等の付着による汚れを防止するための帯電防止機能などの諸機能が求められている。
【０００４】
一般に帯電防止機能を付与するためには帯電防止剤を添加する手法がとられている。また、防眩機能を付与するためには、ハードコート塗工液中に光拡散性微粒子を混合しハードコート層表面に凹凸を形成させる手法（アンチグレア：ＡＧ）が採用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
ここで用いられる光拡散微粒子についても、無機物を使用した物から、有機物を使用した物まで各種存在している（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２０１０５号公報
【特許文献２】特開２００３−６６２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、光拡散性微粒子を塗工厚の薄いハードコート層に多量に添加して、アンチグレアシートを構成すると、光拡散微粒子表面で光散乱が起きるため、特に斜め方向からスクリーンを観察する際、スクリーン全体が白く見えてしまい、画面のコントラストが低下してしまうという問題があった。
【０００７】
コントラストは、画面上で視覚される表示映像の「明輝度／暗輝度」で示されるが、上記のように、スクリーン表面で外光（日光や室内照明光）による光散乱が生じると、明輝度が高くなると共に、暗輝度も高くなるため、全体としてのコントラストは、低下する。特に、プロジェクタからの投射映像光が出射するスクリーン正面より斜めから観察した場合に、投射映像光に比較して上記光散乱の占めるウエイトが高くなるので、斜め方向でのコントラスト低下が顕著となる。原因としては、原理的には解明されておらず、実験的に現象が確認されているに過ぎないが、この現象は、特に室内の照明輝度が低い場合に顕著であり、窓近くに設置されたり，夕日が射し込む部屋におかれた、透過型プロジェクションＴＶを視覚する場合に一層顕著であるという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題を解決して、外光による光散乱を抑制低減し、コントラストの低下を招くことが少ないアンチグレアシート及びその製造方法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】
【０００９】
本願発明における第1の発明は、基板上に複数の微粒子が所定間隔を有して分散され、前記複数の微粒子が塗膜で覆われたアンチグレアシートにおいて、前記複数の微粒子の屈折率は、前記塗膜の屈折率と同一であり、かつ前記塗膜の厚さは、前記複数の微粒子の平均直径の３０〜８０％であることを特徴とするアンチグレアシートを提供する。
第２の発明は、基板上に複数の微粒子が所定間隔を有して分散され、前記複数の微粒子が塗膜で覆われたアンチグレアシートの製造方法において、水中で水酸基を含まない第１紫外線硬化樹脂に硬化剤を混合して懸濁液を生成した後、紫外線を照射することにより、前記第1紫外線硬化樹脂を硬化させる工程と、硬化させた前記第1紫外線硬化樹脂を前記水中から取り出して乾燥して前記複数の微粒子を作製する工程と、少なくとも第２紫外線硬化樹脂に硬化剤を混合した後、所定の割合で前記複数の微粒子を添加して微粒子含有紫外線硬化樹脂を作製する工程と、前記微粒子含有紫外線硬化樹脂を前記基板上に塗工した後、２〜１０秒以内に前記紫外線を照射する工程と、を備えたことを特徴とするアンチグレアシートの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によれば、前記複数の微粒子の屈折率は、前記塗膜の屈折率と同一であり、かつ前記塗膜の厚さは、前記複数の微粒子の平均直径の３０〜８０％であるので、外光による光散乱を抑制低減し、コントラストの低下を招くことが少ないアンチグレアシートを提供できるという効果がある。水中で水酸基を含まない第１紫外線硬化樹脂に硬化剤を混合して懸濁液を生成した後、紫外線を照射することにより、前記第1紫外線硬化樹脂を硬化させる工程と、硬化させた前記第1紫外線硬化樹脂を前記水中から取り出して乾燥して前記複数の微粒子を作製する工程と、少なくとも第２紫外線硬化樹脂に硬化剤を混合した後、所定の割合で前記複数の微粒子を添加して微粒子含有紫外線硬化樹脂を作製する工程と、前記微粒子含有紫外線硬化樹脂を前記基板上に塗工した後、２〜１０秒以内に前記紫外線を照射する工程と、を備えているので、前記複数の微粒子の形状を球状にすることができ、生産性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して説明する。
なお、本実施の形態は、透過型プロジェクションスクリーン用前面板に設けるアンチグレアシート及びその製造方法について説明するが、スクリーン最外面にあたるレンチキュラーシートのレンチキュラーレンズ形成面の反対側平坦面に設けるアンチグレアシートについても同様である。
【００１２】
図１は、本発明のアンチグレアシートの実施の形態を示す構成図である。図１の（Ａ）は平面図を、図１の（Ｂ）は、図１の（Ａ）に示すＭ−Ｍ断面図である。
同図に示すように、本実施の形態のアンチグレアシート１０は、透明な基板３上に形成されており、微粒子２が分散され、この微粒子２が塗膜１で覆われた構成を有している。塗膜１の表面は、微粒子２の形状に合わせて凹凸になっている。
ここで、塗膜１と球状の微粒子２は同一の屈折率を有している。
【００１３】
まず、塗膜１について説明する。
塗膜（バインダー）１としては、（メタ）アクリル酸エステルからなる紫外線硬化樹脂を主成分に使用すると好適である。ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートのような、一つの分子中に４つ以上６つ以下の（メタ）アクリル官能基を持つ（メタ）アクリル酸エステルが適している。
【００１４】
官能基が３つ以下の場合、官能基間の分子鎖を炭素原子２個以下とすると、樹脂硬化後の硬度が必要とするレベルにはなるが、硬化後の樹脂が剛直となり脆く使用に耐えなくなる欠点が生じる。官能基が７つ以上の場合、分子中の官能基数が増加し、硬化作用が増す効果はあるが、少しの温度変化などで樹脂粘度が変化し樹脂の取り扱いが不安定となり、塗工中の微妙な温度変化により、塗工膜厚が大きく変動する欠点が顕著となる。
すなわち、４から６の官能基数を有する紫外線硬化樹脂を主成分として使用することが好ましい。
さらには主成分以外には、適宜単量体同士を混合しても良く、４から６の官能基数以外の官能基数を有する紫外線硬化樹脂を混合しても良い。
【００１５】
次に、球状の微粒子２の作製方法及びそれを用いたアンチグレアシートの作製方法について、図２を参照して説明する。
図２は、本発明のアンチグレアシートの実施の形態を製造するための工程図である。
上述のように、微粒子２は塗膜１と同じ屈折率を有している。
微粒子２作製の要点は、紫外線硬化樹脂を懸濁重合法により硬化させた物を使用することである。懸濁重合法は、一般的に水溶液中に非水溶性材料を懸濁させて存在させることで、均一な粒子径の重合物を作製しようとする樹脂製造方法であり、塩化ビニル樹脂の重合に良く用いられている。
【００１６】
懸濁状態とは、水溶液中に非水溶性の物質が存在するためには、非水溶性物質ができるだけその表面積を少なくすることで安定に存在する物理現象である。物質において最も表面積が少ない状態は球である。水溶液中の懸濁状態では、球状の粒子状物質（微粒子）が存在する。
【００１７】
図２のステップＳ１に示すように、まず、水に対する溶解度の少ない紫外線硬化樹脂にラジカル反応を行わせるための硬化剤を十分混合する。
【００１８】
次に、ステップＳ２に示すように、紫外線硬化樹脂と硬化剤の混合物を水中に投下し、水を乱流状態に攪拌する。
【００１９】
次に、ステップＳ３に示すように、水の乱流状態により紫外線硬化樹脂が懸濁状態とされ、その後層流状態で攪拌することにより、一定な粒度分布を有する懸濁液を得る。すなわち、水中に紫外線硬化樹脂の微粒子が懸濁状態で浮遊する。
ここで、この粒度分布を決定する要因には、乱流状態での層内での上下方向の水の流れ量と時間あたりの攪拌回数がある。上下方向の水の流れ量と、時間あたりの攪拌回数を増加させると、より細かな粒度を有する微粒子２を得ることができる。この攪拌状態を変えることで、さまざまな粒度分布（平均粒子径を変化させたり、標準偏差値を変化させたりすることができる）の微粒子を得ることができる。
【００２０】
次に、ステップＳ４に示すように、この攪拌状態を保ち、懸濁液に所望量の紫外線を照射することにより、紫外線硬化樹脂を水中で硬化し、所望の粒度分布を有する球状硬化樹脂（微粒子２）を得る。
このとき紫外線の代わりに、水溶液を加熱することでも硬化させることができる。水溶液の加熱の場合、温度として１００℃程度が必要なため，沸騰により懸濁系が変化しないように気を付ける必要がある。
【００２１】
水に対する溶解度の少ない紫外線硬化樹脂は、その構造中に水酸基のない物が望ましい。例えば、グリセリンとアクリル酸とをエステル化させて得られるグリセリンアクリル酸エステルにおいて、グリセリン中の水酸基が１つ残り、他の２つの水酸基がエステル化されている状態でさえ、水溶性の性質を示すため、上記懸濁重合を行おうとするときに、良好な球状懸濁物質が得られないので、硬化しても硬化物が球状とならない結果となる。このような状況を避けるために、エステル化物中には水酸基を有していないものを使用することが望ましい。
【００２２】
紫外線硬化樹脂中に添加する紫外線硬化剤（重合開始剤）についても同様であり、重合開始剤中に水酸基が存在すると、重合開始剤は、水中での懸濁中に水中に拡散してしまい、紫外線を照射し硬化させようとしたときに紫外線硬化樹脂が硬化しなくなってしまう。
【００２３】
次に、ステップＳ５として、水中に球状硬化樹脂（微粒子２）が生じた後、水をろ過する。
【００２４】
次に、ステップＳ６として、取り出した球状硬化樹脂（微粒子２）を乾燥して、所望の微粒子２を得る。微粒子２の平均粒径（直径Ｄ）は、１０〜３０μｍ±２μｍの範囲にある。
ここで、乾燥は、９０℃以下での乾燥が望ましい。温度はこのように低めとする代わりに、風を送ることで、空気攪拌を促進させた乾燥法を使用することが望ましい。１００℃を超えた温度で乾燥させると、微粒子２を構成する紫外線硬化樹脂はアフターキュアーと呼ばれる後硬化現象が出て、微粒子２にひびが入ってしまったり、割れてしまうことがあリ、好ましくない。
以上、微粒子２の作製について説明した。
【００２５】
次に、微粒子２を含んだ塗料の作成について、説明する。
硬化後、塗膜１を構成することになる塗料としては、基本的に微粒子２を構成する材料と同様の配合組成の紫外線硬化樹脂を使用することが望ましい。その理由は、このようにして作製された塗料は、硬化後、微粒子２と同様な屈折率を有することとなり、アンチグレア層（以下、単にＡＧ層ともいう）を形成したときに、塗料中の粒子により光を反射することがなくなる効果が生じ、特に斜めからの視認に対しての微粒子２からの乱反射を防ぐことができるからである。
【００２６】
塗料の材料としては、主成分が硬化前の紫外線硬化樹脂であり、後で添加する微粒子２のバインダーの役目を果たす。紫外線硬化樹脂としては、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートのような一つの分子中に４つ以上６つ以下の（メタ）アクリル官能基を持つ（メタ）アクリル酸エステルを用いることにより、塗工後の硬化により、自動的にＡＧ層がハードコート層となる効果を有する。
【００２７】
ステップＳ７として、紫外線硬化樹脂に硬化剤、レベリング剤、分散剤などを添加し、最後に攪拌しながら微粒子２を所定の割合で加え更に良く攪拌することで、微粒子２を含む紫外線硬化樹脂の塗料を得る。
ここで、微粒子２を、塗料主成分を攪拌した状態で添加することにより、微粒子が偏在することなく、効率良く良好に分散させることができる。
【００２８】
また、塗料として用いるのに効果的な紫外線硬化樹脂は、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートである。この樹脂は６官能基でありながら、０．０５Ｐａ・ｓと低粘度であるために、次に行う塗工後に良好なバインダーとして作用し、微粒子２を塗工表面に展開でき、微粒子２の形状を均一な厚さで被覆し、所望の凸凹形状を得ることができる。
【００２９】
次に、ステップＳ８として、紫外線硬化樹脂の塗料を基板３上に所定の厚さで塗工する。
基板３としては、透明なポリカーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、易接着処理をしたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、アモルファスポリオレフィンフィルムが用いられる。フィルムの厚さは定番厚さであり、５０μｍ、７５μｍ、１００μｍ、１３５μｍ、１５０μｍから適宜選択する。
塗工には、一般的な、ロールコート法、カーテンコート法、グラビアコート法、ダイコート法を用いることができる。
【００３０】
次に、ステップＳ９として、塗工後の所定時間経過後、紫外線硬化樹脂の塗料に紫外線を照射して硬化させる。塗料は塗膜１となる。
なお、塗工後、塗料を硬化させるまでの時間は管理すべき項目である。
塗料は、その動粘度特性により、塗工直後は粒子状物質が塗料中に隠蔽されてしまっているために、所望の表面凸凹形状を得ることができない。ロールコートなどを用いたときの一般的な塗工粘度は、０．１〜１Ｐａ・ｓであるために、塗工後２秒以上放置した後に紫外線を照射させると、微粒子２の表面を塗料が均一な厚さで覆うことができ、添加した微粒子２に応じた表面の凸凹形状を得ることができるようになる。２秒以下であると放置時間に応じて微粒子の頂点付近と、側面付近との塗膜厚さが変化し均一な塗膜が形成できなくなってしまう。一方、塗工後、１０秒を越えるような長い間放置してから硬化させると、塗膜表面の凸凹形状はよりきっちりと形成されるが、生産効率が悪くなってしまう欠点を生じるので、塗工後硬化させるまでの時間は２秒〜１０秒以内が好ましい。
【００３１】
以上、ステップＳ１０として、微粒子２の表面を塗膜１で覆った、表面に凹凸形状を有するアンチグレアシート１０が得られる。
【００３２】
なお、その他の塗料添加剤について説明すると、前記の塗料に着色剤が分散混合されていてもよい。着色剤の効果としては、アンチグレアシート１０の観察者側表面を着色した構成とすることにより、微粒子２との相乗効果にて、余分な外部光のみを吸収し、コントラストを向上した透過型プロジェクションスクリーンを得ることができる。
【００３３】
分散混合される着色剤としては、アゾ系染料、アントラキノン系染料、キノフタロン系染料、メチン系染料、縮合多環系染料、反応染料、カ−ボンブラック、無機顔料であるチタンホワイト、チタンイエロー、酸化鉄系（赤、黄茶）、群青、コバルトブルー、酸化クロムグリーン、スピネルグリーン、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、有機顔料であるアニリンブラック、フタロシアニン系、ペリレン系、ピロール系の単体あるいは混合体から選択される。塗料に分散混合する着色剤の添加量としては、紫外線硬化性樹脂に対して０．０１〜１．０％重量部が好ましい。
【００３４】
なお、図３に示すように、塗工後の塗膜１の厚さｔについても最適値が存在する。
図３は、本発明に係るアンチグレアシートのアンチグレア性の寿命と品質に対する塗膜厚さと微粒子径との比率の関係を示すグラフ図である。縦軸は、アンチグレア性の寿命と品質を表し、上に行くに従い長寿命、高品質であることを示す。横軸はアンチグレアシート１０を構成する塗膜１の厚さｔと微粒子２の直径Dの比率を示す。
【００３５】
同図に示すように、アンチグレア性の寿命と品質は、塗膜の厚さｔと、塗料中に混合させる微粒子２の直径Ｄとに関わりがある。微粒子２の平均粒径（直径Ｄ）に対し、８０％以下３０％以上の塗膜厚さｔが好適である。微粒子２の直径Ｄの８０％を越える厚さｔで塗膜１が形成されると、塗膜１上の凸凹量が減少し、良好な外光反射性を得ることができなくなってしまう。一方、微粒子２の直径Ｄの３０％以下の厚さｔで、塗膜１が形成されると、塗膜１上に微粒子２の直径Ｄ以上の突起が形成され、アンチグレアシート１０を掃除する場合、アンチグレアシート１０表面の拭き掃除による、微粒子２上への剪断力で，微粒子２が剥がれてしまう確率が増加し、アンチグレアシート１０の寿命が減少する欠点が生じる。
ここで、塗膜厚さｔは一般的に、５〜３５μｍの範囲が好ましい。
【００３６】
なお、このようにして作製するアンチグレアシート１０は、その断面構造を観察すると、図１に示すように、断面の凸凹形状は同一材料、同一屈折率であるので、均一に見える特徴があるが、仔細に観察すると、樹脂の重合環境が異なるために、断面の複屈折分布を観察すると、微粒子２と塗膜１の複屈折変化から、内部構造が２層となっていることが分かる。また層の境界上は，微少なクラックが入っており，これからも２層であることが分かる。このように顕微鏡によって仔細に観察しないと、構造内容が分からないほど均一であるために，良好な外光反射性を得ることができる特徴が生じる。
【００３７】
以上説明したように、本発明によれば、外光による光散乱を抑制低減し、コントラストの低下を招くことが少ないアンチグレアシート及びその製造方法を提供できる。
【実施例】
【００３８】
平均粒径１０μｍ、平均粒径の標準偏差が２μｍのトリメチロールプロパントリアクリレート微粒子を懸濁重合法を用いて作成した。トリメチロールプロパントリアクリレート重合微粒子１０重量部および光重合開始剤５重量部、トリメチロールプロパントリアクリレートを５０重量部含有する紫外線硬化型のアクリル系樹脂１００重量部をシクロヘキサンとイソプロピルアルコール混合溶媒中で固形分３５重量％となる様にし高速撹拌後、それを膜厚７５μｍのポリカーボネートフィルムの片面に、ロールコート法にて塗布し、溶剤を蒸発させて厚さは５μｍの表面が凸凹となるように塗工した。それを高圧水銀ランプにて８０Ｗ／ｃｍ2の光を照射して硬化させ、実施例のアンチグレアシートを得た。
【００３９】
得られたアンチグレアシートは、透過型プロジェクションスクリーン用前面板である。これを日本ビクター株式会社製の５２インチＤ−ＩＬＡセットに、フレネルレンズシート、レンチキュラーシートと共に装着し、コントラスト、外光反射率を測定した。
コントラスト及び外光反射率の角度依存性はアンチグレア層を形成しない物に比べ少なく、スクリーン正面から、左右４５°までの測定角においてコントラストの角度依存性は確認されず、外光反射率も４％以下であって、スクリーンに反射される室内の蛍光灯の輪郭が確認されない様な良好な状態であった。
【００４０】
また、アンチグレアシート（層）表面は、鉛筆硬度でも２Ｈを確保することができ、スクリーンの拭き掃除にもスクリーン表面が傷つくことはなかった。
このように、観察者側表面にハードコート材料と同一材料の微粒子を用いたアンチグレア層を形成したので、外光による光散乱が低減し、コントラストの低下を招くことが少ない構成の透過型プロジェクションスクリーンを得ることができる。
【００４１】
以上、プロジェクションスクリーンに用いた例について説明をしたが、本構成のアンチグレア層は外光の反射防止に効果があり、この効果を生じさせるのは、プラズマ発光を用いたプラズマ型フラットディスプレー、液晶の屈折率変化により光線透過率を変化させて表示する液晶型フラットディスプレー、有機ＥＬ発光材料を用いた発光型フラットディスプレー、フィールドエミッションを用いた発光ディスプレーの表面パネルの観察者側に設置することでも好適に用いることが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のアンチグレアシートの実施の形態を示す部分断面構成図である。
【図２】本発明のアンチグレアシートの実施の形態を製造するための工程図である。
【図３】本発明に係るアンチグレアシートのアンチグレア性の寿命と品質に対する塗膜厚さと微粒子径との比率の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    塗膜
２    微粒子
３    基板
１０    アンチグレアシート
【図１】
2006267412.tif 000003
【図２】
2006267412.tif 000004
【図３】
2006267412.tif 000005