(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、基板上に形成されてなる光拡散層とを含む光拡散板であって、
光拡散層は、第１マトリックスおよび第１マトリックスとの屈折率差Δｎ１が０．０４≦Δｎ１≦０．２である第１光拡散材を含む第１光拡散層と、第２マトリックスおよび第２マトリックスとの屈折率差Δｎ２が０．００５≦Δｎ２＜０．０４である第２光拡散材を含む第２光拡散層とで構成され、
第１光拡散層における第１光拡散材の体積率が４０％未満であり、第２光拡散層における第２光拡散材の体積率が４０％以上であり、
光拡散層の層厚の合計が、硬化後の層厚で５〜２００μｍである光拡散板。
【請求項２】
基板と、基板上に形成されてなる光拡散層とを含む光拡散板であって、
光拡散層は、第１マトリックスおよび第１マトリックスとの屈折率差Δｎ１が０．０４≦Δｎ１≦０．２である第１光拡散材を含む第１光拡散層と、第２マトリックスおよび第２マトリックスとの屈折率差Δｎ２が０．００５≦Δｎ２＜０．０４である第２光拡散材を含む第２光拡散層とで構成され、
第１光拡散材および／または第２光拡散材が複数種類の光拡散材を含み、
第１光拡散層における第１光拡散材の体積率が３５％未満であり、第２光拡散層における第２光拡散材の体積率が３５％以上であり、
光拡散層の層厚の合計が、硬化後の層厚で５〜２００μｍである光拡散板。
【請求項３】
第２光拡散材として２種類の光拡散材を用いる場合、それぞれの光拡散材の屈折率の差が０．００５〜０．１である請求項２に記載の光拡散板。
【請求項４】
第１光拡散層における第１光拡散材の体積率が１０％以上４０％未満であり、第２光拡散層における第２光拡散材の体積率が４０％以上６０％以下である請求項１に記載の光拡散板。
【請求項５】
第１光拡散層の層厚が１〜１００μｍであり、第２光拡散層の層厚が１〜１００μｍである請求項１〜４のいずれかに記載の光拡散板。
【請求項６】
光拡散板の可視光透過率（ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（１９９７年））が８５％以上である請求項１〜５のいずれかに記載の光拡散板。
【請求項７】
基板が、ガラス板である請求項１〜６のいずれかに記載の光拡散板。
【請求項８】
第２光拡散層が第１光拡散層を介して基板上に形成される請求項１〜７のいずれかに記載の光拡散板。
【請求項９】
フレネルシートおよびレンチキュラーシートとともに請求項１〜８のいずれかに記載の光拡散板を含み、フレネルシート、レンチキュラーシートおよび光拡散板の順に、かつ該光拡散板の光拡散層側が前記レンチキュラーシート側に配置されている透過型スクリーン。
【請求項１０】
請求項９に記載の透過型スクリーンを用いた背面投射型プロジェクションテレビ。
【請求項１１】
基板と、基板上に形成された光拡散層とを含む光拡散板の製造方法であって、
第１マトリックス形成成分および第１マトリックス形成成分との屈折率差Δｎ１が０．０４≦Δｎ１≦０．２である第１光拡散材を含有し、かつ下記の［数１］に規定する第１光拡散材の液中体積率が４０％未満である第１光拡散層形成用塗布液を基板上に塗布し、
第２マトリックス形成成分および第２マトリックス形成成分との屈折率差Δｎ２が０．００５≦Δｎ２＜０．０４である第２光拡散材を含有し、かつ下記の［数１］に規定する第２光拡散材の液中体積率が４０％以上である第２光拡散層形成用塗布液を基板上に塗布することにより光拡散層を形成する光拡散板の製造方法。
【数１】
0004826582.tif 000009
【請求項１２】
基板と、基板上に形成された光拡散層とを含む光拡散板の製造方法であって、
第１マトリックス形成成分および第１マトリックス形成成分との屈折率差Δｎ１が０．０４≦Δｎ１≦０．２である第１光拡散材を含有し、かつ下記の［数２］に規定する第１光拡散材の液中体積率が３５％未満である第１光拡散層形成用塗布液を基板上に塗布し、
第２マトリックス形成成分および第２マトリックス形成成分との屈折率差Δｎ２が０．００５≦Δｎ２＜０．０４である第２光拡散材を含有し、かつ下記の［数２］に規定する第２光拡散材の液中体積率が３５％以上である第２光拡散層形成用塗布液を基板上に塗布し、
第１光拡散材および／または第２光拡散材が複数種類の光拡散材を含んでいる光拡散板の製造方法。
【数２】
0004826582.tif 000010
なお、［数２］におけるＡとは、第１光拡散材および／または第２光拡散材に含まれる光拡散材の種類を光拡散材ａ、光拡散材ｂ・・とした場合に、（塗布液中の光拡散材ａの質量含有率／光拡散材ａの比重）を意味し、［数２］におけるＢとは、（塗布液中の光拡散材ｂの質量含有率／光拡散材ｂの比重）を意味する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクションテレビおよびマイクロフィルムリーダ等に使用される透過型スクリーン、主としてそれに用いられる光拡散板とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクションテレビ（ＰＴＶ）、特に光学エンジン（プロジェクタ）１１からの投射光を表面鏡１２を介してスクリーン１３の背面側に投射して、拡大画像を透過させる方式の背面投射型（リア型）ＰＴＶ１０（図４参照）は、ホームシアターなどの大画面を安価に実現しうるものとして注目されている。上記スクリーン（透過型）１３は、図５に示すように、表面鏡からの拡散光を略平行光として出射するフレネルシート２、およびフレネルシート２からの略平行光を水平方向に拡げて出射するレンチキュラーシート３の少なくとも２枚のレンズシートから構成される。さらに、レンズの保護、低反射・アンチグレア、指紋除去などの機能を備えたプロテクター４を、レンチキュラーシート３の出射側に配置した構成も一般的である。３１は遮光層である。【０００３】
上記のようなＰＴＶ用スクリーンにおいて、水平の視野角（viewing  angle）は上記レンチキュラーシート３のレンズ作用により拡げるのに対し、垂直の視野角の拡大は光拡散材（light  diffusion  agent)による光拡散性（light  diffusion  property)を利用している。光拡散材としては、粒径１〜３０μｍ程度の微粒子を含む材料が使用されている。このような微粒子を含む材料としては、例えば、微粒子をプロテクター４中に練込んだ態様、または微粒子を含む拡散膜をプロテクター４に積層した態様がある。【０００４】
またＰＴＶにおいて、光学エンジンとして、液晶、ＤＭＤ（Digital  Micromirror  Device：商品名）などのマトリックス状の画素構造を用いるマイクロディスプレイ（ＭＤ）タイプの高精細プロジェクタが普及するに伴い、シンチレーション（scintillation）と称される投影画像内に視覚される不要なぎらつき（ちらつき）現象が顕著化している。ただし、このシンチレーションは、その原理、どの程度が許容されるのかといった点や定量的な評価方法についてまだ確立されていない。【０００５】
シンチレーション現象の課題を含むＭＤタイプのＰＴＶに使用しうる光拡散材料の提案がある。なかでも、解像度を低下させずに本来の高精細な画質を確保するために、２種以上の異なる種類の光拡散材料を組合わせることが提案されている。
例えば、フレネルシートおよび／またはレンチキュラーシートの基板に光拡散材を含ませ、かつ各レンズシートが２層の光拡散層(light  diffusion  layer)を有する場合には、光透過側から形状が均一な有機系材料からなる光拡散層、次いで、シリカなどの無機系材料からなる光拡散層の順にすることが提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１には、上記により、レンチキュラーシートの観察者にもっとも近い光拡散層を、不均一な鱗片形状であることが多い無機系材料からなる光拡散層（ハードコート）とすることにより、光拡散層の表面が適度に荒れ、ギラツキが生じない旨記載されている。その実施例として、透明な樹脂基板の片面に、シリカを濃度３０％で分散した紫外線硬化性アクリル系樹脂でハードコート層（層厚２０μｍ）を塗布形成し、基板の他面に、ＭＳ（アクリルースチレン共重合）架橋ビーズを濃度１０％で分散したアクリル系樹脂で有機層（層厚２０μｍ）を塗布形成し、有機層を粘着層としてレンチキュラーシートに積層した構成が示されている。【０００６】
無機系材料および有機系材料を組合わせる他例として、光透過方向に対して上記と逆に配置させる態様を提案するものもある（特許文献２参照）。この特許文献２には、高精細液晶パネルを用いたＰＴＶでは、ＣＲＴタイプのＰＴＶに比べて投影レンズの投射瞳径が小さいため、プロジェクターからの入射光の輝度が局所的に高くなるなどのホットスポット現象およびシンチレーション現象（投影画像面に視覚される不要なちらつき）が起きるのを防止するという課題が記載されている。そして、この課題を解決するために、平均５〜１５μｍの有機系微粒子を基材中に５〜２０ｗｔ％含む厚さ５００〜１０００μｍの第１光拡散シートと、平均粒径２〜１０μｍの無機系微粒子を基材中に１〜１０ｗｔ％含む厚さ５０〜５００（または５０００）μｍの第２光拡散シートとを備えた透過型スクリーンが開示されている。上記第１光拡散シートを観察者側に配置し、第２光拡散シートをプロジェクタ側に配置する態様が示されている（特許文献２の図２Ｂ参照）。【０００７】
さらに、特許文献２と同様にホットスポット現象およびシンチレーション現象の課題を解決し、明るく高解像度で、水平、垂直の両方向で広い視野角を持ち、コントラストに優れ、鮮明な画像が観察できる透過型スクリーンを、比較的低コストで提供するものとして、フレネルシートおよびレンチキュラーシートの少なくとも一方を、シート基板の厚さ方向で光拡散材の分散濃度が異なる２層以上の構造とした透過型スクリーンが提案されている（特許文献３参照）。この特許文献３には、光拡散層が多層構成であるため、光拡散基板全体として、あるいはレンズシートのレンズ特性に応じた光拡散特性を所望に制御する上で好適である旨記載され、具体的に、透明基板上に、２０μｍの層厚の２種の光拡散層を積層した構造および拡散材の材質として有機系同士または無機系および有機系の組合わせが開示されている。しかし、濃度分布として具体的に示されているのは、唯一、拡散材を３０％で含む層と１５％で含む層との組み合わせである。【０００８】
光拡散材の濃度分布の異なる多層光拡散層を含む上記と同様な目的の透過型スクリーンの他例としては、光拡散材を２０〜５０重量％含有する第１光拡散層（厚み５０〜２００μｍ）と、０．１〜１０．０重量％含有する第２光拡散層（厚み５００〜５０００μｍ）との２層を含む透過型スクリーンが開示されている（特許文献４参照）。この特許文献４に記載の光拡散材は、いずれの層でも重量平均粒子径１〜１２μｍの透光性微粒子であり、第１光拡散層に含まれる透光性微粒子は、基材（透光性プラスチック）との屈折率差Δｎが０．０７〜０．１７のものに限定され、第２光拡散層は層全体の曇価５０〜８５％で規定されている。第２光拡散層に含まれる透光性微粒子の上記Δｎについて、第１光拡散層よりも小さい０．０１〜０．１の値が例示されている。ここに開示される具体的な層構成は、Δｎの小さい光拡散材を少量（０．１〜１０重量％）含有する厚い基板（第２光拡散層）上に、Δｎが大きい光拡散材を多量（２０〜５０重量％）に含有する光拡散膜（第１光拡散層）が積層された構造である。【０００９】
光拡散層を積層する基板としてガラス板を用いることが提案されている（特許文献５参照）。【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１３１３２５号公報
【特許文献２】特開２００３−１３１３２６号公報
【特許文献３】特開２００２−２３６３１９号公報
【特許文献４】特開２０００−１８０９７３号公報
【特許文献５】特開２００２−３５７８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のような光拡散材を含む層（膜または基材）の厚みおよび光拡散材の量はスクリーン特性との関連性が高い。すなわち、光拡散層を厚くし、光拡散材を光透過方向に多重に存在させれば、視野角の拡大効果が充分得られる。また、光拡散層がある程度の層厚を有することにより該層の剛性も確保できる。一方、光拡散層が厚いと、結像面に厚みがでる（厚み方向での結像回数が多い）ため、本質的に解像度（resolution）は低下し、光透過方向における光拡散材量が多いほどピークゲイン（画面の輝度）は低下する。【００１２】
シンチレーションの定量的な評価方法は確立されていないが、ＭＤタイプのＰＴＶにおけるシンチレーションの顕著化は、投射光の指向性が強く、特定方向の輝度が高くなるため、スクリーン表面の微細凹凸あるいは拡散材によって散乱された光がぎらついて視覚されやすいためであると推測される。これは、ＭＤタイプのプロジェクタからのＲＧＢ光が合成光として直線的にレンチキュラーシートに入射することに起因していると推測される。よって、プロジェクタからのＲＧＢ光が各色光が別々の角度でレンチキュラーシート（レンズ）に入射するＣＲＴタイプのＰＴＶに対し、ＭＤタイプのＰＴＶは高コンラスト（高Ｓ／Ｎ比）で、高精細な画像が得られる一方、シンチレーションが起きやすいといえる。【００１３】
本発明は、ＰＴＶに用いられる透過型スクリーン、特にＭＤなどの光学エンジンを搭載する高精細なＰＴＶに好適に使用できる透過型スクリーンおよびそれに用いられる光拡散板を提供することを目的としている。特に本発明は、基板としてガラス板を用いた場合は、大型化にも対応できる高剛性の透過型スクリーンおよびそれに用いられる光拡散板を提供することを目的としている。より具体的には、高精細なＰＴＶに使用しても、光拡散層による視野角の拡大とピークゲインのいずれも満たすだけでなく、高解像度および高コントラストを確保し、しかもシンチレーションを低減することができ、耐擦傷性および耐候性などの耐久性にも優れる光拡散板とその製造方法、該拡散板を含む透過型スクリーンおよび該透過型スクリーンを用いた背面投射型プロジェクションテレビを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記のような課題に鑑みて光拡散材を含む透過型スクリーンを開発する上で、まず、光学エンジンが高度化し、光学エンジンの変更に伴いレンズシートのレンズ設計が変更される可能性、さらにスクリーンの大型化の可能性を考慮すれば、光拡散層を独立形態の拡散板とすることにより、レンズシートの種類にも制限を受けにくく有用性が高いといえる。
また透明基板上に光拡散層を積層した構造とすれば、高剛性の光拡散板が容易に得られる。本発明者は、そのような拡散板に、ＰＴＶに求められるスクリーン特性を満たす拡散性、特に高精細ＰＴＶにも好適な拡散性をもたせるべく検討した。なお、光拡散材を多量に含ませるか光拡散層を厚くして拡散性を強くすることにより、シンチレーションが抑制されることは公知であるが、ピークゲイン、解像度およびコントラストが低下する課題がある。このため、これら特性と拡散性（視野角拡大）とのバランスを取る必要がある。【００１５】
本発明者は、ヘイズあるいは視野角などのマクロな指標で表現される拡散性を強くしても、ピークゲインの低下に伴いシンチレーションが目立たなくなるだけであって、必ずしもシンチレーションの抑制効果が充分ではないことを知見した。シンチレーションの抑制効果も含めた良好な拡散性を得るものとして、光拡散材のある特性が重要であると思料した。特に、光透過層を形成するマトリックスと光拡散材との屈折率差（Δｎ）、すなわち光拡散材の拡散能力に着目して拡散性の均一化方法を検討し、基板上に積層する光拡散層を、Δｎが大きい光拡散材を低密度（低体積率）で含む層と、Δｎが小さい光拡散材を高密度（高体積率）で含む層との組合わせによる２層構造を着想した。このような積層構造をさらに検討し、上記Δｎについて、０．０４≦Δｎ１≦０．２を満たす光拡散材を体積率（volume  fraction)４０％未満の低密度で含む第１光拡散層と、０．００５≦Δｎ２＜０．０４を満たす光拡散材を体積率４０％以上の高密度で含む第２光拡散層との２層構造とすることにより、光拡散層全体の層厚を薄くでき、ピークゲインおよび解像度を確保できるとともに、上記特定層の組合わせにより、全体として拡散性を均一化でき、これによりシンチレーションを低減できることを見出した。
なお、拡散の均一性の評価手法としては、例えばＣＣＤカメラ型の輝度計で、画面全体を取り込んで、その輝度のばらつきを評価するなどが考えられる。
また、本明細書において、マトリックスと光拡散材との屈折率差（Δｎ）とは、マトリックスと光拡散材との屈折率の差の絶対値をいう。【００１６】
上記のような光拡散層では、Δｎが小さい、すなわち拡散能力が小さく、透過光にわずかな屈折を生じさせる光拡散材が高密度に充填されている第２光拡散層により、微小な拡散の回数を多くして拡散の均一化が図れる。さらに、Δｎが大きい、すなわち拡散能力の高い光拡散材を含む第１光拡散層により、第２光拡散層とはΔｎの違いによる異なる拡散をさせることができ、拡散を均一化し、シンチレーションを低減することができる。しかも、第２光拡散層においては、光拡散材が高密度であることで、層厚が薄くても拡散回数を確保することができる。また、第１光拡散層においては、Δｎが大きい光拡散材であれば、これを少量含有する薄膜でも視野角を拡大することができることから、全体として光拡散層の層厚を薄くでき、ピークゲインの低下、解像度およびコントラストを損なわずに、シンチレーションの低減化を達成することができる。上記光拡散層は、基板上に、第１光拡散層、第２光拡散層の順に積層されていることが好ましく、この態様において、第２光拡散層が透過光の入射側に配置されることが特に好ましい。
さらに、第２光拡散層中に光拡散材を複数種類含むことにより、さらにシンチレーションを防止できることを見出した。このような構造の拡散板が、上記特性を満たすものであることを確認し、以下のような本発明を完成するに至った。【００１７】
本発明に係る光拡散板は、基板と、基板上に形成された光拡散層とを含む光拡散板であって、光拡散層は、第１マトリックスおよび第１マトリックスとの屈折率差Δｎ１が０．０４≦Δｎ１≦０．２である第１光拡散材を含む第１光拡散層と、第２マトリックスおよび第２マトリックスとの屈折率差Δｎ２が０．００５≦Δｎ２＜０．０４である第２光拡散材を含む第２光拡散層との少なくとも２層からなり、第１光拡散層における第１光拡散材の体積率が４０％未満であり、かつ第２光拡散層における第２光拡散材の体積率が４０％以上であり、光拡散層の層厚が、合計で、硬化後の層厚で５〜２００μｍである光拡散板である。
また、本発明に係る光拡散板は、基板と、基板上に形成されてなる光拡散層とを含む光拡散板であって、光拡散層は、第１マトリックスおよび第１マトリックスとの屈折率差Δｎ１が０．０４≦Δｎ１≦０．２である第１光拡散材を含む第１光拡散層と、第２マトリックスおよび第２マトリックスとの屈折率差Δｎ２が０．００５≦Δｎ２＜０．０４である第２光拡散材を含む第２光拡散層との少なくとも２層からなり、第１光拡散材および／または第２光拡散材が複数種類の光拡散材を含み、第１光拡散層における第１光拡散材の体積率が３５％未満であり、第２光拡散層における第２光拡散材の体積率が３５％以上であり、光拡散層の層厚の合計が、硬化後の層厚で５〜２００μｍである光拡散板である。【００１８】
上記のようなΔｎおよび体積率で特定される２層構造の光拡散層は知られていない。
例えば特許文献１には、シリカ濃度３０％のハードコート層Ａ（２０μｍ）と、ＭＳ架橋ビーズ濃度１０％の有機層Ｂ(２０μｍ）とが、透明樹脂基板の両面に別々に積層された構造が示されている。しかし、この特許文献１では、各層について、Δｎおよび体積率をなんら開示していない。特許文献１では、微粒子の形状を利用することが特徴であり、また正面輝度（front  brightness）の低下を招くため、光拡散材の濃度を高くすることができない旨の記載があり、本発明とは根本的に異なる。
また特許文献２に開示される、有機系微粒子を５〜２０ｗｔ％含む第１光拡散シートと、無機系微粒子を１〜１０ｗｔ％含む第２光拡散シートとからなる２層構造が示されるが第１光拡散シートの厚みだけでも５００〜１０００μｍと厚いものである。
透明基板の片面上に、光拡散材を含む２層の光拡散層（各２０μｍ）を積層した構造を示す特許文献３も、各層についてのΔｎおよび体積率は具体的に開示されていない。無機系および有機系を組合わせた光拡散材の使用により、各層でのΔｎが異なる場合があっても、Δｎの小さい光拡散材を４０％超の体積率で高密度に含ませる態様、さらにはその必要性は示されていない。
また、特許文献３で示されているのは、光拡散材を含まない透明樹脂基板の一方の面に、光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）を２層以上積層し、透明樹脂基板の他の面がレンチキュラーレンズに面するように、粘着層を介して積層される構成である。この構成においては、レンチキュラーレンズと拡散層との距離が長いため、映像の解像度が低下する課題がある。
さらに、２層構造の各層についてΔｎを示す特許文献４の光拡散板では、Δｎの小さい光拡散材を低濃度（０．１〜１０重量％）で含む基板上に、Δｎの大きい拡散材を高濃度（２０〜５０重量％）で含む層を積層した形態であり、光拡散層全体として少なくとも５００μｍの厚みを有する。また各層におけるΔｎの大小と濃度の高低との関係は、Δｎの大きい光拡散材を低密度（低体積率）で含む層と、Δｎの小さい光拡散材を高密度（高体積率）で含む層との組合わせによる本発明と逆の組合わせである。【００１９】
本発明の好ましい態様において、第１光拡散層における第１光拡散材の体積率が１０％以上４０％未満であり、第２光拡散層における第２光拡散材の体積率が４０％以上６０％以下である。
上記基板は、好ましくはガラス板である。上記において、好ましくは第２光拡散層が第１光拡散層に接して、第１光拡散層を介して基板上に形成される。第２光拡散層は、好ましくは透過光の入射側に配置される。【００２０】
上記のような第１光拡散層および第２光拡散層は、塗膜として形成することができる。
具体的には、基板と、基板上に形成された光拡散層とを含む光拡散板の製造方法であって、第１マトリックス形成成分および第１マトリックス形成成分との屈折率差Δｎ１が０．０４≦Δｎ１≦０．２である第１光拡散材を含有し、かつ第１光拡散材の液中体積率が４０％未満である第１光拡散層形成用塗布液を基板上に塗布し、第２マトリックス形成成分および第２マトリックス形成成分との屈折率差Δｎ２が０．００５≦Δｎ２＜０．０４である第２光拡散材を含有し、かつ第２光拡散材の液中体積率が４０％以上である第２光拡散層形成用塗布液を基板上に塗布することにより光拡散層を形成する光拡散板の製造方法である。【００２１】
さらに本発明では、フレネルシートおよびレンチキュラーシートとともに上記の光拡散板を含み、フレネルシート、レンチキュラーシートおよび光拡散板の順に、かつ該光拡散板の光拡散層側が前記レンチキュラーシート側に配置された透過型スクリーンを提供する。
本発明に係る透過型スクリーンは、背面投射型プロジェクションテレビ用スクリーンとして好適である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る光拡散板は、ピークゲインを低下させることなく、良好な視野角（拡散性）が得られ、しかもシンチレーションを低減することができる。よって、特に光学エンジンからの投射光の高解像度および高コントラストを確保することが可能となる。
特にガラス板を基板とする光拡散板の態様では、耐擦傷性および耐候性などの耐久性に優れる。また、レンズシートの設計変更の影響を受けにくく、汎用性が高い。このような拡散板を含む本発明の透過型スクリーンは、背面投射型ＰＴＶ用スクリーン、特に高精細のＭＤタイプのＰＴＶ用スクリーンとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の拡散板を示す側断面図である。
【図２】本発明の透過型スクリーンの一態様例を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明の透過型スクリーンの他の態様例を模式的に示す斜視図である。
【図４】背面投射型プロジェクションテレビの説明図である。
【図５】従来の透過型スクリーンを模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…拡散板
２…フレネルシート（レンズシート）
３…レンチキュラーシート（レンズシート）
３１…遮光層
１０…透過型スクリーン
１００…基板
１０１…第１光拡散層（光拡散層）
１０２…第２光拡散層（光拡散層）
１１０…光拡散層
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を図を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明に係る光拡散板を模式的に示す側断面図である。図１中、光拡散板１は、基板１００と、その表面１００ａ上に形成された、マトリックス中に光拡散材が分散された光拡散層１１０を有する。なお、拡散層１１０は、基板１００の片面に形成されていてもよく、両面に形成されていてもよい。光拡散層１１０は、マトリックスとの屈折率差Δｎが互いに異なる光拡散材を含む少なくとも２層で構成される。具体的には、表面１００ａ上に、上記ΔｎとしてのΔｎ１が０．０４≦Δｎ１≦０．２である第１光拡散材を含む第１光拡散層１０１と、Δｎ２が０．００５≦Δｎ２＜０．０４である第２光拡散材を含む第２光拡散層１０２とからなる光拡散層を有する。図１中、矢印は、光拡散板１をＰＴＶ用透過スクリーンなどに適用した場合における光透過方向を示す。なお図１には、基板１００上に、第１光拡散層１０１、第２光拡散層１０２の順で光拡散層１１０が積層された好ましい層順序の態様を示すが、この第２光拡散層１０２と第１光拡散層１０１の順序が逆の態様、つまり第１光拡散層１０１が第２光拡散層１０２を介して積層されてもよい。【００２６】
なお、本明細書において、マトリックスとは、光拡散層の層そのものを形成する材料をいい、具体的には後述するマトリックス形成成分と、場合によってはマトリックス形成成分の硬化に必要な硬化剤から形成される層成分を意味する。また、マトリックスの屈折率とは、マトリックス形成成分から形成される層（硬化物）の屈折率を意味し、後述する光拡散層形成用塗布液中に含まれるマトリックス形成成分の屈折率とほぼ同一である。【００２７】
基板は、拡散板としての機能発揮のために透明基板であることが好ましく、具体的には、可視光透過率（ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（１９９７年））が８５％以上であることが好ましい。具体的には、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル−スチレン共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂などのポリオレフィン樹脂、などの透明樹脂材料からなる基板、またはガラス板などを使用することができる。これらのうちでも、ガラス板は高い透明性および表面平坦性に加え高剛性を有するため好ましい。特に、強化ガラスが衝撃などに対する耐性が高く破損を生じにくいためより好ましい。高剛性を有するガラス板であれば、ＰＴＶ用スクリーンの大型化（例えば、画面の大きさが４０インチ（１０１６ｍｍ）以上）にも容易に対応することができる。また、ガラス板は、耐擦傷性および耐候性などの耐久性にも優れ、気圧の変化および外部からの衝撃などに起因した反りを発生しにくい。よって、拡散板と組合せるレンズシートへの反りによる影響、例えばレンチキュラーシートとフレネルシートとが擦れて互いに削られるなどの不具合を回避することができる。【００２８】
図１に示す好ましい態様において、基板１００の表面１００ｂ（光拡散層１１０が形成されていない面）が拡散板１における観察面になるため、基板１００が平坦性が高いガラス板であれば、基板１００の表面１００ｂのうねりによる表示画像の画質低下を生じにくく、高級感のある画面を実現することができる。さらに光拡散層１１０は、後述するようにマトリックス形成成分および光拡散材を分散した光拡散層形成用塗布液（例えば、塗料またはインキ）の塗布などにより形成することができる。基板１００の表面１００ａ（光拡散層１１０が形成されている面）の平坦性が高いと、塗料の均一な塗付が容易となり、均一な厚みで光拡散層１１０を得ることができ、結果として不均一な層厚（膜ムラ）に起因するシンチレーションを抑制することができる。【００２９】
基板の厚さは、材質および画面の大きさなどによっても異なるが、ガラス板の場合には１．５〜４．５ｍｍであることが好ましい。基板は、表示画像のコントラストを向上させるために着色されていてもよい。この着色材は、基板が透明樹脂材料からなる場合、染料または顔料であることが好ましい。【００３０】
光拡散層１１０のマトリックスを構成するマトリックス形成成分は、層を形成した後に光拡散材の結合剤の働きをする。また、マトリックス形成成分は、層を形成した後に基板との接着性を有する材料であり、かつ透明であることが好ましい。
また、マトリックス形成成分は、塗布による層の形成を可能にする材料が好ましく、特に、熱、紫外線などにより硬化する架橋塗膜材料が好ましい。このようなマトリックス形成成分としては、例えばウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、アクリル−スチレン共重合樹脂、エポキシ系樹脂、オレフィン系樹脂、シリコーン系樹脂などの樹脂材料、あるいは金属アルコキシドの加水分解物から得られる架橋物、低融点ガラスなどの無機材料またはこれらの混合物などが挙げられる。【００３１】
マトリックス形成成分の屈折率は、有機材料で１．４２〜１．５９、無機材料で１．４５〜２．７であることが好ましい。なお、マトリックス形成成分の屈折率は、マトリックス形成成分から形成されるマトリックスの屈折率とほぼ同等である。第１光拡散層１０１中の第１のマトリックスを構成する第１のマトリックス形成成分の材料と、第２光拡散層１０２中の第２のマトリックスを形成する第２のマトリックス形成成分の材料とは、同一でも互いに異なっていてもよい。２つのマトリックス形成成分の材料は、同一であることが製造効率の点で好ましい。【００３２】
光拡散層１１０に含まれる光拡散材は、透明な、つまり可視光域において吸収がほとんどない微粒子であり、かつ微粒子径が数ミクロン程度の微粒子であれば、その材質は特に制限されない。光拡散材としては、例えば、シリカ、アルミナなどの透明な無機酸化物微粒子、ガラスビーズなどの無機系微粒子、あるいは透明なポリマービーズなどの有機系微粒子またはこれらの混合物が挙げられる。光拡散材は、粒子径が均一な微粒子が得やすいという理由で有機系微粒子が好ましい。有機系微粒子としては、ポリマービーズが例示される。ポリマービーズとしては、アクリル系、スチレン系、シリコーン系樹脂からなるものが挙げられ、特にアクリル（ＰＭＭＡ）樹脂微粒子、ＭＳ（アクリルースチレン共重合）樹脂微粒子などの架橋樹脂が耐薬品性の点で好ましい。また、ポリマービーズの形状は真球状であることが塗布膜中に均一に分散できる点で好ましい。
光拡散材の平均粒子径は１〜２０μｍ、特に５〜１０μｍであることが好ましい。１μｍ未満では光の屈折率に波長分散が生じやすく、２０μｍ超では面内の輝度分布が粗い膜になりやすいため好ましくない。また、光拡散材の屈折率は、その材料によって値は異なるが、本発明における屈折率差を満たすような値であれば特に限定されない。具体的には、光拡散材の屈折率が１．４２〜１．５９であることが好ましい。【００３３】
第１光拡散層１０１および第２光拡散層１０２にそれぞれに含まれる第１光拡散材および第２光拡散材の材料は、Δｎおよび後述する層中体積率を満たせば、同一でも異なっていてもよい。特に、第２光拡散層における高い体積率を満たすためには、少なくとも第２光拡散層の光拡散材は高密度充填を可能にする真球状のポリマービーズが好ましい。また、第１光拡散材および第２光拡散材ともに、真球状のポリマービーズであることが好ましい。【００３４】
第１光拡散層に含まれる第１光拡散材は、第１マトリックスとの屈折率差Δｎ１が０．０４≦Δｎ１≦０．２、好ましくは０．０５≦Δｎ１≦０．１となるものが選択される。
また、第２光拡散層に含まれる第２光拡散材は、第２マトリックスとの屈折率差Δｎ２が０．００５≦Δｎ２＜０．０４、好ましくは０．０１≦Δｎ２≦０．０３となるものが選択される。なお、マトリックスの屈折率は、光拡散剤の屈折率よりも低くてもよいし、高くてもよく特に限定されない。なお、本明細書における屈折率差とは、２種の屈折率の差の絶対値を意味する。第１光拡散層における屈折率差および第２光拡散層における屈折率差を上記範囲とすることで所望の拡散性（視野角）を得ることが可能となる。
第１光拡散材および／または第２光拡散材は、ともに、１種類のみならず、複数種類であってもよい。複数種類である場合、上記Δｎ１およびΔｎ２は、光拡散材の種類を光拡散材ａ、光拡散材ｂ・・とすると、下記の式のように計算される。
【数１】
0004826582.tif 000002
なお、［数１］におけるＡとは、（層中の光拡散材ａの質量含有率／光拡散材ａの比重）を意味し、［数１］におけるＢとは、（層中の光拡散材ｂの質量含有率／光拡散材ｂの比重）を意味する。
上記計算式から、光拡散材ａとマトリックスとの屈折率差を、第１光拡散層の場合はΔｎ１ａ・・、第２光拡散層の場合はΔｎ２ａ・・とすると、個々の光拡散材の屈折率は、必ずしも０．０４≦Δｎ１ａ≦０．２、０．００５≦Δｎ２ａ＜０．０４といった範囲中にある必要はなく、上記数１のような式で求めたΔｎ１およびΔｎ２を満たすような値であればよい。ただし、複数種類含まれる光拡散材とマトリックスとの屈折率の差は、含まれるすべての光拡散材で、第１拡散層で０．０１≦Δｎ１ａ≦０．２、第２拡散層で０．００５≦Δｎ１ｂ０．０８であることが好ましい。上記範囲を外れると、局所的に拡散の度合いが変化し、拡散に不均一が生じる可能性があるため好ましくない。
さらに、複数種類の光拡散材として２種類の光拡散材を用いる場合、それぞれの光拡散材の屈折率の差は、第１拡散層で０．０１〜０．３、第２拡散層で０．００５〜０．１であることが、拡散に不均一が生じさせない点で好ましい。
特に、第２光拡散層に複数種類の光拡散材を用いることで、より拡散の均一性が高まる点で好ましい。【００３５】
第１光拡散層における第１光拡散材の体積率（以下、層中体積率（第１）と略称することもある）は、４０％未満、好ましくは１０％以上４０％未満である。また、第２光拡散層における第２光拡散材の体積率（以下、層中体積率（第２）と略称することもある）は、４０％以上、好ましくは４０％以上６０％以下である。第１光拡散層における体積率および第２光拡散層における体積率を上記範囲とすることで、微小な拡散を多くさせることができ、結果的に拡散の均一化を図ることができる。【００３６】
なお各層の光拡散材の体積率（以下、層中体積率と略称することもある）は、層中の光拡散材の体積百分率を、層中の光拡散材の体積百分率およびマトリックスの体積百分率の合計値で割った値である。層中体積率は、ＳＥＭ等により光拡散層の断面図を観察することで求めることが可能であり、後述する塗布液中の光拡散材の体積率（液中体積率）とほぼ同一である。
なお、第１光拡散材および／または第２光拡散材が複数種類である場合、層中体積率は、各々の光拡散材の層中体積率の和で算出される。また、複数種類の場合、層中体積率（第１）は、３５％未満、好ましくは１０％以上３５％未満である。また、層中体積率（第２）は、３５％以上、好ましくは３５％以上６０％である。第１光拡散層における体積率および第２光拡散層における体積率を上記範囲とすることで、微小な拡散を多くさせることができ、結果的に拡散の均一化を図ることができる。また、光拡散材を複数用いることにより、体積率を若干低下させても、十分な光の均一化の効果が得られる。
また、第２光拡散材は複数種類の光拡散材を用い、第１光拡散材は１種類の光拡散材を用いることがさらに好ましい。第２光拡散材を複数種類とすることで、複数種類の拡散が組み合わさることにより、拡散の均一性が高まるという効果が得られる。
複数種類の光拡散材として２種類の光拡散材を用いる場合、（屈折率の高い光拡散材の層中体積率）＜（屈折率の低い光拡散材の層中体積率）であることが、拡散材の充填率を高め、拡散の均一性を維持できる点で好ましい。その場合、屈折率の高い光拡散材の層中体積率は１〜４０％であり、屈折率の低い光拡散材の層中体積率は６０〜９９％であることが好ましい。【００３７】
本発明に係る光拡散板１において、第１光拡散層および第２光拡散層の少なくとも２層からなる光拡散層の層厚の合計は、硬化後の層厚で５〜２００μｍであり、好ましくは１０〜１００μｍである。また、硬化後の層厚で、第１光拡散層の層厚は１〜１００μｍ、特に２〜５０μｍ、さらには２０〜３０μｍとなることが好ましく、第２光拡散層の層厚は１〜１００μｍ、特に２〜５０μｍ、さらには２０〜３０μｍとなることが好ましい。また、光拡散板の可視光透過率は、光源からの光をロスなく利用する点で、（ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（１９９７年））が８５％以上であることが好ましい。また、光拡散層において、光拡散材がマトリックス中に均一に分散していることが好ましい。【００３８】
本発明における光拡散層は、第１光拡散層および第２光拡散層の少なくとも２層からなるが、基板に対して第１光拡散層を介して第２光拡散層を形成してもよいし、逆に第２光拡散層を介して第１光拡散層を形成してもよい。ただし、基板に対して第１光拡散層を介して第２光拡散層を積層することが、シンチレーション低減の点で好ましい。また、本発明の光拡散板において、第１光拡散層および第２光拡散層以外の層を設けてもよい。例えば、埃の吸着を防止するための帯電防止層といった層である。【００３９】
上記のような層構成の光拡散板は、マトリックス形成成分や光拡散材を分散した光拡散層形成用塗布液（以下、塗布液と略称することもある）を、基板上に塗布することにより形成することができる。塗布は、各々の塗布液で別々に行うことが好ましい。【００４０】
塗布液は、通常、マトリックス形成成分や光拡散材を液中に分散した組成物であり、均一に分散していることが好ましい。塗布液はさらに必要に応じてマトリックス形成成分の硬化のための硬化剤を含む。塗布液中の硬化剤の含有量は、２０質量％以下、好ましくは１０質量％であることが、拡散板としての特性を損ねない点で好ましい。さらに塗布液は、本発明の目的を損なわない限り、他の成分を含んでいてもよい。他の成分は、例えば、基板との接着性を向上させるための成分である補強剤、分散剤、基材への濡れ性を高める界面活性剤、消泡剤、レベリング剤などが例示される。上記他の成分は、塗布液中に１０質量％以下であることが、拡散板としての特性を損ねない点で好ましい。塗布液に用いる溶媒は、材料に応じて、塗布に適した汎用の溶媒を適宜選択できる。【００４１】
塗布液中の光拡散材の体積率（以下、液中体積率と略称することもある）は、光拡散層の特性を考慮すれば下記に示すような体積率によって表すことが好ましい。【００４２】
【数２】
0004826582.tif 000003
なお、［数２］において、「塗布液中の光拡散材の質量含有率」とは、塗布液中のマトリックス形成成分、硬化剤および光拡散材の合計質量に対する光拡散材の質量含有率を意味し、「塗布液中のマトリックスの質量含有率」とは、塗布液中のマトリックス形成成分、硬化剤および光拡散材の合計質量に対するマトリックス形成成分および硬化剤の合計質量含有率を意味する。また、「光拡散材の比重」とは光拡散材そのものの比重を意味し、「マトリックスの比重」とは、マトリックス形成成分の比重および硬化剤の比重の質量加重平均を意味する。なお、光拡散材の比重は、有機材料で１．１〜１．３、無機材料で１．９〜５．５であることが好ましい。例えば、光拡散材がアクリル（ＰＭＭＡ）微粒子である場合には、比重は１．２である。また光拡散材がＭＳ樹脂である場合には、その構成単位ＰＭＭＡの比重（１．２）およびＰＳの比重（１．０６）と、各単位の共重合比から算出することができる。また、マトリックス形成成分の比重は、有機材料で１．１〜１．３、無機材料で１．９〜５．５であることが好ましい。例えば、マトリックス形成成分がウレタン系樹脂である場合には、比重は、１．１２〜１．２４であることが好ましい。硬化剤の比重は１．１〜１．２であることが好ましい。ガラス用接着補強剤の比重は０．９〜１．０であることが好ましい。
また、光拡散材が複数種類の場合、質量含有率は各々の光拡散材の質量含有率の和で計算される。また、光拡散材の比重は、光拡散材の種類を光拡散材ａ、光拡散材ｂ・・とすると、下記式のように計算される。
【数３】
0004826582.tif 000004
【００４３】
第１光拡散層を形成するための第１光拡散層形成用塗布液（以下、第１塗布液と略称することもある）中の光拡散材の体積率（以下、液中体積率（第１）と略称することもある）は１％以上４０％未満が好ましい。１％未満では光拡散材が少なすぎて第１拡散層の機能を果たせず、４０％以上では光拡散性が大きすぎて、正面輝度が低下するため好ましくない。第２光拡散層を形成するための第２光拡散層形成用塗布液（以下、第２塗布液と略称することもある）中の光拡散材の体積率（以下、液中体積率（第２）と略称することもある）は４０％以上６０％以下が好ましい。
４０％未満では光拡散材が少なすぎてシンチレーション低減が不十分のため好ましくなく、６０％超ではマトリックスの割合が少なすぎて基材との密着性が低下しやすくなるため好ましくない。マトリックス形成成分自体が液状である場合には、溶媒を用いることなくそのまま塗布液として使用することもできる。また、実質的な効果を発揮しうる充分な層厚を得るために、塗布液中の全固形分濃度を１０質量％以上とすることが好ましい。
また、第１光拡散材および／または第２光拡散材が複数種類である場合、液中体積率は、各光拡散材の質量含有率の和で算出される。また、複数種類の場合、液中体積率（第１）は、３５％未満、好ましくは１０％以上３５％未満である。また、液中体積率（第２）は、３５％以上、好ましくは３５％以上６０％以下である。液中体積率を上記範囲とすることで、微小な拡散を多くさせることができ、結果的に拡散の均一化を図ることができる。
光拡散材として複数種類の光拡散材を用いる場合、光拡散材の種類を光拡散材ａ、光拡散材ｂ・・とすると、下記の式のように計算される。
【数４】
0004826582.tif 000005
なお、数４におけるＡとは、（塗布液中の光拡散材ａの質量含有率／光拡散材ａの比重）を意味し、数４におけるＢとは、（塗布液中の光拡散材ｂの質量含有率／光拡散材ｂの比重）を意味する。
複数種類の光拡散材として２種類の光拡散材を用いる場合、（屈折率の高い光拡散材の液中体積率）＜（屈折率の低い光拡散材の液中体積率）であることが、光拡散材の充填率を高め、拡散の均一性を維持できる点で好ましい。その場合、屈折率の高い光拡散材の体積率は１〜４０％であり、屈折率の低い光拡散材の体積率は６０〜９９％であることが好ましい。【００４４】
第１塗布液に含まれる第１光拡散材は、第１マトリックス形成成分との屈折率差Δｎ１が０．０４≦Δｎ１≦０．２、好ましくは０．０５≦Δｎ１≦０．１となるものが選択される。また、第２塗布液に含まれる第２光拡散材は、第２マトリックス形成成分との屈折率差Δｎ２が０．００５≦Δｎ２＜０．０４、好ましくは０．０１≦Δｎ２≦０．０３となるものが選択される。なお、マトリックス形成成分の屈折率は、光拡散剤の屈折率よりも低くてもよいし、高くてもよく特に限定されない。第１光拡散層における屈折率差および第２光拡散層における屈折率差を上記範囲とすることで所望の拡散性（視野角）を得ることが可能となる。
第１光拡散材および第２光拡散材は、ともに、１種類のみならず、複数種類であってもよい。複数種類である場合、上記Δｎ１およびΔｎ２は、光拡散材の種類を光拡散材ａ、光拡散材ｂ・・とすると、下記の式のように計算される。
【数５】
0004826582.tif 000006
なお、数５におけるＡとは、（塗布液中の光拡散材ａの質量含有率／光拡散材ａの比重）を意味し、数５におけるＢとは、（塗布液中の光拡散材ｂの質量含有率／光拡散材ｂの比重）を意味する。
上記計算式から、光拡散材ａとマトリックスとの屈折率差を、第１光拡散層の場合はΔｎ１ａ・・、第２光拡散層の場合はΔｎ２ａ・・とすると、各々の光拡散材の屈折率は、必ずしも０．０４≦Δｎ１ａ≦０．２、０．００５≦Δｎ２ａ＜０．０４といった範囲中にある必要はなく、上記数５のような式で求めたΔｎ１およびΔｎ２を満たすような値であればよい。ただし、複数種類含まれる光拡散材とマトリックスとの屈折率の差は、第１拡散層で０．０１≦Δｎ１ａ≦０．３、第２拡散層で０．００５≦Δｎ１ｂ０．０８であることが好ましい。上記範囲を外れると、局所的に拡散の度合いが変化し、拡散に不均一が生じる可能性があるため、好ましくない。
さらに、複数種類の光拡散材として２種類の光拡散材を用いる場合、お互いの光拡散材の屈折率の差は、第１拡散層で０．０１〜０．３、第２拡散層で０．００５〜０．１であることが、拡散に不均一が生じさせない点で好ましい。【００４５】
基板がガラス板であると、樹脂板と比較した場合、塗布液を均質に塗布することができるため好ましい。
塗布液の塗付方法は、塗膜形成に使用されるバーコート、スピンコート、ディップコート、スクリーン印刷、ダイコートなどの公知の方法を、特に制限なく適用することができる。特にバーコートであることが好ましい。塗膜の硬化は、必要に応じて加熱または紫外線照射などをマトリックス材料に応じて適宜に選択し、適用することができる。加熱は、あまり高くない温度で行うことが好ましく、大気中において８０〜１５０℃の低温で、５〜６０分間の加熱が好ましい。なお、第１（第２）塗布液の塗布後、上記加熱条件で加熱後に第２（第１）塗布液を塗布することが好ましい。【００４６】
本発明に係る光拡散板は、本発明の目的を損なわない範囲であれば、上記基板および光拡散層に加え、他の膜や基板を含む構成であってもよい。例えば、外光の映り込みを防止するための低反射層あるいはアンチグレア処理が施されたフィルム（いずれも図示せず）を基材観察面に積層するか、あるいは基材観察面にアンチグレア処理を施してもよい。上記低反射性、アンチグレア性を付与するための材料もしくは方法は、公知の技術を適宜に適用することができる。【００４７】
本発明に係る透過型スクリーンは、上記のような光拡散板を含み、光拡散板の光拡散層がレンズシートの光出射側に配置される以外は、特に制限されない。図２は、本発明の透過型スクリーンの一態様における構成を模式的に示す斜視図である。図３は、別態様レンチキュラーシート３を含む透過型スクリーンの構成を模式的に示す斜視図である。
透過型スクリーン１０は、フレネルシート２、レンチキュラーシート３および拡散板１の順に配置され、拡散板１は、光拡散層１１０側がレンチキュラーシート３側に配置されている。なお、各図において、同一符号は、同一または相当部材を示し、その重複説明を省略する。【００４８】
各図中、矢印は、光学エンジン（図示せず）からの投射光の進行方向を示す。
フレネルシート２は、光学エンジンからの画像光を略平行光として出射し（観察者方向に向け）、画面全体を均一に明るくするためのレンズシートである。レンチキュラーシート３は、フレネルシート２からの略平行光を水平方向に屈折させる凸状のシリンドルカルレンズ群を水平方向に並列に配列したレンズシートであり、観察者の左右方向に画像光を屈折拡散させ、水平方向の視野角（観察領域）を拡げて出射する。【００４９】
各レンズシートの光透過面には、上記のレンズが形成されているが、これらレンズの形状は、光学エンジンによっても異なり、例えばＣＲＴタイプのＰＴＶに用いられる透過型スクリーンの場合には、図２に示すような両面にレンズが形成されたレンチキュラーシート３が用いられることが多い。また、投影レンズの投射瞳径が小さい液晶などの高精細ＭＤタイプのＰＴＶに用いられる透過型スクリーンの場合には、図３に示すような片面だけにレンズが形成されたレンチキュラーシート３が用いられることが多い。【００５０】
またレンチキュラーシート３の出射面には、コントラスト向上のために、画像光の通過しない非集光部領域に外光を吸収するストライプ状の遮光層３１が形成されていることが好ましい。上記レンズシートは、光学エンジンの種類などに応じて、広く公知のものから適宜のものを選択し、拡散板１と組合わせることができる。
上記のような透過型スクリーンは、背面投射型ＰＴＶ、特に投射光の指向性が高いＭＤなどの高精細ＰＴＶ用透過型スクリーンとして好適である。【００５１】
本発明の光拡散板は、第２光拡散層の屈折率差Δｎ２を小さい値とすることで、第２光拡散層中の微粒子濃度を高めることができ、かつ光の拡散を均一化することが可能である。さらに、第１光拡散層の屈折率差Δｎ１を大きい値とすることで、輝度の維持と視野角の拡大を両立することが可能となる。また第２光拡散層と異なる拡散をさせることで拡散を均一にさせることができ、シンチレーションを防止することができる。また、層中体積率を好ましい範囲とすることで、微小な拡散を多くさせることができ、結果的に拡散の均一化を図ることができる。
【実施例】
【００５２】
次に本発明を実施例および比較例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
＜塗布液Ａの調製＞
マトリックス形成成分としてウレタン樹脂溶液（二液硬化型スクリーンインキＭＡＢ０００、固形分４５質量％、樹脂の比重１．２、屈折率１．５５）を１００ｇ、上記ウレタン樹脂用の硬化剤（２１０硬化剤、比重１．１）を５ｇ、ガラス用接着補強剤（帝国インキ製造（株）製）を０．５ｇ、光拡散材としてアクリル樹脂微粒子（積水化成品工業（株）製：ＭＢＸ−８（架橋ＰＭＭＡの真球状微粒子）、比重１．２、平均粒子径８μｍ、屈折率１．４９）を１７．５ｇ混合、撹拌し、塗布液Ａを得た。塗布液Ａの液中体積率は２６％であり、固形分濃度は１４質量％であった。
＜塗布液Ｂの調製＞
光拡散材として、アクリル樹脂微粒子の代わりにＭＳ樹脂微粒子（積水化成品工業（株）製：ＳＭＸ−８Ｍ（ＰＭＭＡ／ＰＳの真球状微粒子）、比重１．１、平均粒子径８μｍ、屈折率１．５６）を４１ｇ用いた以外は、上記と同様にして塗布液Ｂを得た。塗布液Ｂの液中体積率は４７％であり、固形分濃度は２８質量％であった。
なお、液中体積率は［数２］を用いて算出した。［数２］で用いられるマトリックスの比重は、マトリックス形成成分であるウレタン樹脂および硬化剤の比重および含有率から質量加重平均して算出した。このようにして求めた実施例１におけるマトリックスの比重は１．１９であった。以下の例でも、上記計算により求めたマトリックスの比重を液中体積率の計算に用いた。【００５３】
＜光拡散層の形成＞
３０ｃｍ角のガラス板（無強化ガラス、厚み３ｍｍ、可視光透過率（ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（１９９７年））９１％）の表面に、塗布液Ａをバーコーター（Ｎｏ．２２）で塗布し、１５０℃の乾燥機で３０分大気中で乾燥して第１光拡散層を形成した。続いて、塗布液Ｂをバーコーター（Ｎｏ．２２）で塗布し、１５０℃の乾燥機で３０分大気中で乾燥して第２光拡散層を積層し、ガラス板の片面に光拡散層を形成し光拡散板を得た。上記光拡散板について、以下の評価を行った。層構成および評価結果を表１に、塗布液の組成を表２に示す。なお、得られた光拡散板のコントラストは良好である。
なお、層中体積率はＳＥＭ写真により各層の断面を観察することにより求める。また、層厚はマイクロメータにより求めた。【００５４】
＜評価＞
正面輝度（ピークゲイン）：光拡散層が形成された面を光源側にして、光拡散板をプロジェクター（（株）日立製作所製：ＰＪ−ＴＸ１０−Ｊ）によって一定の照度で照らした。
光源と反対側の面での輝度を分光輝度計（コニカミノルタホールディングス（株）製：ＣＳ−１０００Ａ）により測定した。１１００以上であることが実用上好ましい。【００５５】
拡散性（視野角）：上記正面輝度の測定条件において、分光輝度計の光拡散板に対する角度をずらしながら輝度を測定し、正面輝度の半分になる角度（α）を測定した。評価基準は以下のとおりである。○であることが実用上好ましい。
○：α≧１１°
△：９°≦α＜１１°
×：α＜９°【００５６】
シンチレーション：上記正面輝度の測定条件において、シンチレーションを目視で評価した。評価基準は以下のとおりである。
◎：シンチレーションは、鑑賞時全く気にならない。
○：シンチレーションは、鑑賞時気にならない。
△：シンチレーションが発生し、鑑賞時やや気になる。
×：シンチレーションが激しく、鑑賞し辛い。【００５７】
解像度：上記正面輝度の測定条件において、解像度を目視で評価した。評価基準は以下のとおりである。
○：解像度が高く、輪郭も明瞭である。
△：解像度がやや低く、輪郭が不明瞭である。
×：解像度が低く、画像がぼやけて見える。【００５８】
（実施例２）
実施例１において、塗布液ＡおよびＢの塗布順序を逆にした以外は、実施例１と同様にしてガラス板の片面に光拡散層を形成し、光拡散板を得た。上記光拡散板について、実施例１と同様の評価を行った。層構成および評価結果を表１に、塗布液の組成を表２に示す。なお、得られた光拡散板のコントラストは良好である。【００５９】
（比較例１）
＜塗布液の調製＞
塗布液Ａの光拡散材の量を、表２に示す量とした以外は、塗布液Ａの調製と同様にして、塗布液Ｃを調製した。塗布液Ｃにおける液中体積率は４４％であり、固形分濃度は２７質量％であった。また、塗布液Ｂの光拡散材の量を、表２に示す量とした以外は、塗布液Ｂの調製と同様にして、塗布液Ｄを調製した。塗布液Ｄにおける液中体積率は２７％であり、固形分濃度は１４質量％であった。
＜光拡散層の形成＞
実施例１の塗布液Ａの代わりに塗布液Ｃを、塗布液Ｂの代わりに塗布液Ｄを用いた以外は、実施例１と同様にして光拡散層を形成し、光拡散板を得た。上記光拡散板について、実施例１と同様の評価を行った。層構成および評価結果を表１に、塗布液の組成を表２に示す。【００６０】
（比較例２）
実施例１の塗布液Ａの代わりに塗布液Ｄを、塗布液Ｂの代わりに塗布液Ｃを用いた以外は、実施例２と同様にして光拡散層を形成し、光拡散板を得た。上記光拡散板について、実施例１と同様の評価を行った。層構成および評価結果を表１に、塗布液の組成を表２に示す。【００６１】
（比較例３）
塗布液Ａの光拡散材の量を、表２に示す量とした以外は、塗布液Ａの調製と同様にして、塗布液Ｅを調製した。塗布液Ｅの液中体積率は３３％であり、固形分濃度は１９質量％であった。
３０ｃｍ角のガラス板（無強化ガラス、厚み３ｍｍ、可視光透過率（ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（１９９７年））９１％）の表面に、塗布液Ｅをバーコーター（Ｎｏ．２２）で塗布し、１５０℃の乾燥機で３０分大気中で乾燥して光拡散層を形成し、光拡散板を得た。
上記光拡散板について、実施例１と同様の評価を行った。層構成および評価結果を表１に、塗布液の組成を表２に示す。【００６２】
（比較例４）
比較例３において、塗布液Ｅの代わりに塗布液Ｂを用いる以外は比較例３と同様にして、光拡散板を得た。上記光拡散板について、実施例１と同様の評価を行った。層構成および評価結果を表１に、塗布液の組成を表２に示す。【００６３】
（比較例５）
塗布液Ｂの光拡散材の使用量を８０ｇとした以外は、塗布液Ｂの調製と同様にして塗布液Ｆを得た。塗布液Ｆの液中体積率は６３％であった。
比較例３において、塗布液Ｅの代わりに塗布液Ｆを用いる以外は比較例３と同様にして、光拡散板を得た。上記光拡散板について、実施例１と同様の評価を行った。層構成および評価結果を表１に、塗布液の組成を表２に示す。【００６４】
（比較例６）
市販の光拡散材練込み板について、実施例１と同様に評価した。層構成および評価結果を表１に、塗布液の組成を表２に示す。
なお、形成された光拡散板は、どの例においても、可視光透過率が９０％以上である。
また、実施例１、２、後述する実施例３および比較例１〜５の光拡散板は、ＣＣＤ型の輝度計でばらつきを評価したところ、これらの例について拡散が均一である。また、形成された光拡散板は、どの例においても、耐擦傷性および耐候性などの耐久性に優れている。【００６５】
【表１】
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【００６６】
【表２】
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表中、＊１）二液硬化型スクリーンインキ
＊２）硬化剤（２１０硬化剤）
＊３）ガラス用接着補強剤（帝国インキ製造（株）製）【００６７】
（実施例３）
＜塗布液の調製＞
実施例１における塗布液Ａの光拡散材であるアクリル樹脂微粒子１７．５ｇの代わりに、スチレン樹脂微粒子（積水化成品工業（株）製：ＳＢＸ−４（架橋ポリスチレンの真球状微粒子）、比重１．０６、平均粒子径４μｍ、屈折率１．５９）１４．２ｇを用いた以外は実施例１と同様にして、塗布液Ａ２を調製した。塗布液Ａ２の液中体積率は２４％であり、固形分濃度は１２質量％であった。このときの、マトリックスと光拡散材との屈折率差Δｎは０．０４であった。
また、実施例１における塗布液Ｂの光拡散材であるＭＳ樹脂微粒子４１ｇの代わりに、アクリル樹脂微粒子（積水化成品工業（株）製：ＭＢＸ−８（架橋ＰＭＭＡの真球状微粒子）、比重１．２、平均粒子径８μｍ、屈折率１．４９）１４ｇおよびＭＳ樹脂微粒子（積水化成品工業（株）製：ＳＭＸ−８Ｍ（ＰＭＭＡ／ＰＳの真球状微粒子）、比重１．１、平均粒子径８μｍ、屈折率１．５６）２０ｇの２種類の微粒子を用いた以外は実施例１と同様にして、塗布液Ｂ２を調製した。このときの、マトリックスと光拡散材との屈折率差Δｎは、［数５］を用いて算出すると、０．０３であった。
塗布液Ｂ２の液中体積率は、［数４］を用いて算出すると、２つの微粒子合計で４１％であり、固形分濃度は２つの微粒子合計で２４質量％であった。
＜光拡散層の形成＞
実施例１における塗布液Ａの代わりに塗布液Ａ２、塗布液Ｂの代わりに塗布液Ｂ２を用いる以外は実施例１と同様にして、光拡散層を形成し、光拡散板を得た。第１光拡散層における第１光拡散材と第１マトリックスとの屈折率差Δｎ１は０．０４であり、第２光拡散層における第２光拡散材と第２マトリックスとの屈折率差Δｎ１は、［数１］を用いて算出すると、０．０３であった。
層中体積率は、ＳＥＭ写真により各層の断面を観察することにより求め、第１光拡散層は２４％、第２光拡散層は４１％であった。層厚は、マイクロメータの測定により、両方の層とも２５μｍであった。
この光拡散板について、実施例１と同様の評価を行った。その結果、正面輝度：１４００、視野角および解像度は各々○で、シンチレーションは◎であった。なお、得られた光拡散板のコントラストは良好である。
実施例１および２は、屈折率差および体積率が本発明の範囲に入っており、拡散性、シンチレーションおよび解像度が良好である。また、輝度も練込板と同等なレベルであり良好である。
特に実施例３は第２光拡散層に複数の光拡散材を用いているため、より拡散の均一性が高められる結果、拡散性、シンチレーションおよび解像度が良好となる。
これに対し、比較例１〜２は、第２拡散層の屈折率差および体積率が本発明の範囲になく、微小な拡散を多くすることができず、シンチレーションが悪化し好ましくない。また、マトリックスとの屈折率差の大きい微粒子が多く含まれるという理由で輝度が低く、好ましくない。
比較例３〜５は、拡散層を１層のみ設けた層であるが、シンチレーションの特性を満たすことができず、好ましくない。また、比較例６の練込板も光拡散層が２ｍｍと厚く、解像度が悪く好ましくない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明に係る光拡散板は、ＰＴＶ用透過型スクリーンの光拡散板、液晶表示パネルのバックライト用光拡散板などとして有用である。
なお、２００５年６月６日に出願された日本特許出願２００５−１６５９０８の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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