(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曇価に角度依存性がなく、その表面に対して０〜１８０°の角度で光を入射させたときに、いずれも６０％以上の曇価を示す第１の光制御膜と、曇価に角度依存性があり、その表面に対して０〜１８０°の角度で光を入射させたときに、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域が６０°以上である第２の光制御膜とを積層してなることを特徴とする光制御膜積層体。
【請求項２】
第２の光制御膜が、曇価に角度依存性があり、その表面に対して０〜１８０°の角度で光を入射させたときに、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域が３０°以上である単層膜を２枚以上積層したものである請求項１記載の光制御膜積層体。
【請求項３】
前記単層膜のうち２枚は、光散乱角度域が、光出射面の法線方向に対して偏った向きにあり、光散乱角度域の方向が互いにほぼ平行で、光散乱角度域が光出射面の法線方向を中心に互いに逆向きとなるように、かつ光散乱角度域の一部が互いに重なる状態で積層されている請求項２記載の光制御膜積層体。
【請求項４】
前記単層膜のうち２枚は、光散乱角度域が互いに５°以上の重なりを有している請求項２又は３記載の光制御膜積層体。
【請求項５】
前記単層膜のうち２枚の光散乱角度域が、光出射面の法線方向を中心に互いに対称である請求項２〜４のいずれかに記載の光制御膜積層体。
【請求項６】
第１の光制御膜及び第２の光制御膜は、単独重合して得られる単独重合体の屈折率に差がある少なくとも２種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを含有する組成物に光を照射して硬化させたものである請求項１〜５のいずれかに記載の光制御膜積層体。
【請求項７】
第１の光制御膜が光入射側となるように配置した請求項１〜６のいずれかに記載の光制御膜積層体を有することを特徴とするプロジェクション用スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光制御膜積層体及びそれを用いたプロジェクション用スクリーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクションディスプレイは、背面投射型表示装置とも呼ばれるもので、その例を図１に基づいて説明する。この図に示すように、プロジェクションディスプレイ１は、光源ユニット３からの光を、画像表示ユニット４、さらに投射レンズ５を通してミラー６に当て、そこで反射させてスクリーン７に背面から画像を投影するものである。画像表示ユニット４には、液晶パネルや陰極線管（ＣＲＴ）などが用いられる。また、画像表示ユニットからの画像を直接スクリーンに投射する方式もある。
【０００３】
このようなプロジェクションディスプレイのスクリーン７には通常、フレネルレンズとレンチキュラーレンズとを組み合わせたものが用いられている。フレネルレンズは、光源からの又はミラーからの光を平行光に変え、かつレンチキュラーレンズにほぼ垂直に入射させる機能を有しており、一方レンチキュラーレンズは、フレネルレンズから入射した光を制御して散乱させる機能を有している。
【０００４】
プロジェクション用スクリーンのレンチキュラーレンズやフレネルレンズの材料としては、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの透明な熱可塑性樹脂が使用され、なかでもアクリル樹脂が、透明性、硬度、耐久性、加工適性などから多く用いられている。また、レンチキュラーレンズには、上記の熱可塑性樹脂に、シリカ、アルミナ、粘土、ガラス、ビーズなどの光拡散性物質を混合して、光拡散性を付与したものが広範に用いられている。
【０００５】
プロジェクション用スクリーンにおいては、光拡散性能と光線透過性能の両方が重要である。従来のプロジェクション用スクリーンは、光拡散性に優れるものの、全光線透過率が低く、スクリーン画面が暗くなるという問題点を有する。スクリーン画面を明るくするために、全光線透過率を上げようとすると、光拡散性を犠牲にすることになり、スクリーン画面の解像度が低下してしまう。このように、光拡散性能と光線透過性能の両方を同時に満足させることは難しかった。また、従来のプロジェクション用スクリーンは、フレネルレンズとレンチキュラーレンズのピッチに起因するモアレ模様が画面に発生しやすいという問題点も有していた。さらに、視認性の良好な画像を与える角度範囲が狭く、大型の高画質を目的としたテレビ用のスクリーンとしては満足のいくものではなかった。
【０００６】
これらの問題点を改善するために、曇価に角度依存性のある光制御膜をプロジェクション用スクリーンに適用することが、これまでにもいくつか提案されている。例えば、特許文献１には、屈折率に差がある少なくとも２種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを有する組成物に平行光を照射することにより硬化してなる曇価に角度依存性のない光制御膜を、プロジェクション用スクリーンに適用することが提案されている。また特許文献２には、屈折率に差がある少なくとも２種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを有する組成物に光を照射することにより硬化してなる曇価に角度依存性のある光制御膜を複数枚積層して、プロジェクション用スクリーンに適用することが提案されている。さらに、特許文献３には、屈折率に差がある少なくとも２種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを有する組成物に光を照射することにより硬化させた、曇価に角度依存性のある光制御膜を３枚以上積層してなる光制御膜積層体であって、うち２枚は光散乱角度域が法線方向に対して偏った向きにあり、光散乱角度域の方向が互いにほぼ平行で、光散乱角度域が法線方向を中心に互いに逆向きとなるように、かつ光散乱角度域の一部が互いに重なる状態で積層し、さらに別の１枚は、光散乱角度域の中心が法線方向にほぼ一致して、先の２枚の光制御膜に対して光散乱角度域の方向がほぼ平行になるように積層して、プロジェクション用スクリーンに適用することが提案されている。
【０００７】
また、屈折率に差がある少なくとも２種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを含有する組成物を膜状とし、そこに特定方向から光を照射して硬化させ、曇価に角度依存性のある光制御膜を作製する方法及びそのための組成物は、例えば、特許文献４や特許文献５において提案されている。
【特許文献１】特開平４−７７７２７号公報
【特許文献２】特開平４−７７７２８号公報
【特許文献３】特開２００６−８４７６９号公報
【特許文献４】特開昭６４−４０９０６号公報
【特許文献５】特開平０２−６７５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これらの文献で提案される光制御膜をプロジェクション用スクリーンに適用すると、高い全光線透過率を保ちながら、明るい画像が得られるようにはなるが、大型のテレビ用として、広い角度範囲にわたって画質の高い画像を与えるという面では、必ずしも十分に満足できる状態に至っていない。例えば、スクリーンの水平方向、垂直方向ともに広い視認性（視野角）を有するためには、曇価に角度依存性を示す光制御膜のみで構成した場合、水平方向に広い角度範囲にわたって画像を与えうるために３枚、さらに垂直方向に広い角度範囲にわたって画像を与えるためにさらに１枚積層する必要があり、合計で少なくとも４枚の光制御膜を積層する必要がある（特許文献２、３）。また、曇価に角度依存性のない光制御膜で構成した場合、十分に広い視認性（視野角）は未だ得られていない。
【０００９】
本発明は、現在の主流であるフレネルレンズとレンチキュラーレンズを組み合わせたスクリーン及び前記文献で提案されている光制御膜を用いたスクリーンにおける問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、プロジェクション用スクリーンに適用したときに、広い角度範囲にわたって明るく高画質の画像を与えうる光制御膜積層体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明に係る光制御膜積層体では、曇価に角度依存性がなく、その表面に対して０〜１８０°の角度で光を入射させたときに、いずれも６０％以上の曇価を示す第１の光制御膜と、曇価に角度依存性があり、その表面に対して０〜１８０°の角度で光を入射させたときに、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域が６０°以上である第２の光制御膜とを積層した構成とした。
【００１１】
この積層体において、第２の光制御膜として、曇価に角度依存性があり、その表面に対して０〜１８０°の角度で光を入射させたときに、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域が３０°以上である単層膜を２枚以上積層したものを使用できる。前記単層膜のうち２枚は、光散乱角度域が、光出射面の法線方向に対して偏った向きにあり、光散乱角度域の方向が互いにほぼ平行で、光散乱角度域が光出射面の法線方向を中心に互いに逆向きとなるように、かつ光散乱角度域の一部が互いに重なる状態で積層されているのが好ましい。また前記単層膜のうち２枚は、光散乱角度域が互いに５°以上の重なりを有しているのが好ましい。さらに、前記単層膜のうち２枚の光散乱角度域が、光出射面の法線方向を中心に互いに対称であるのが好ましい。
【００１２】
第１の光制御膜及び第２の光制御膜としては、単独重合して得られる単独重合体の屈折率に差がある少なくとも２種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを含有する組成物に光を照射して硬化させたものが好ましい。
【００１３】
そして、この積層体は、第１の光制御膜が光入射側となるように配置することによってプロジェクション用スクリーンに好適に適用される。
【００１４】
なお、本明細書で「ほぼ平行」とか「ほぼ一致」とかというときの「ほぼ」は、そこに記載の配置（平行又は一致）を中心に、±１０°程度までは許容されることを意味する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光制御膜積層体をプロジェクション用スクリーンに適用することにより、広い角度範囲にわたって明るく高画質の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る光制御膜積層体についてさらに詳述する。本発明では、曇価に角度依存性がなく、その表面に対して０〜１８０°の角度で光を入射させたときに、いずれも６０％以上の曇価を示す第１の光制御膜と、曇価に角度依存性があり、その表面に対して０〜１８０°の角度で光を入射させたときに、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域が６０°以上である第２の光制御膜とを積層して光制御膜積層体とする。ここでいう曇価とは、JIS K 7105に従い、積分球式光線透過率測定装置（例えば、スガ試験機株式会社製のヘーズメーター HGM-2DP型測定装置等）を用いて、光制御膜の全光線透過率及び拡散透過率を測定し、下式により求められる値である。
【００１７】
【数１】
0004886672.tif 000002
【００１８】
また、光制御膜における曇価の角度依存性は、次のようにして測定される。すなわち、図２に示すように、光制御膜の試験片８への光の入射角度θを０〜１８０°の間で変化させて、それぞれの角度毎に上記の曇価を測定し、６０％以上の曇価を示す角度範囲を光散乱角度域とする。ここで、角度θは、試験片８の光入射面と入射光とのなす角度であって、試験片８の回転は、曇価の角度依存性が最大となる方向に行う。図中に示すＡとＢは、図２（ａ）（試験片８に垂直方向から光を入射する場合：θ＝９０°）と図２（ｂ）（試験片８に斜め方向から光を入射する場合）とで、試験片８の対応する部分がわかるように付した符号である。
【００１９】
本発明の光制御膜積層体では、このようにして求められる曇価が、角度θが０〜１８０°の範囲全域で６０％以上である、曇価に角度依存性のない第１の光制御膜と、角度θが０〜１８０°の範囲で６０％以上の曇価を示す光散乱角度域が６０°以上である、曇価に角度依存性のある第２の光制御膜とを積層してなることが大きな特徴である。このような光制御膜を積層構成とすることで、本発明の光制御膜積層体は、プロジェクション用スクリーンに適用したときに、画像表示ユニットから入射してくる光軸を、視認者側（つまりスクリーンに対して垂直な方向）へ曲げることができる最大入射角度を広くすることが可能となり、その結果として、視認者側ではスクリーン全体が一様に明るく見える領域、すなわち高感度領域が大幅に広がる効果をもたらす。
【００２０】
第１の光制御膜及び第２の光制御膜は、単独重合して得られる単独重合体の屈折率に差がある少なくとも２種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを含有する組成物を膜状に形成し、そこに特定方向から光を照射して硬化させることにより製造できる。第１の光制御膜及び第２の光制御膜の製造に用いられる光重合可能なモノマー又はオリゴマーは、分子内に、アクリロイル基〔CH2=CHCO-〕、メタクリロイル基〔CH2=C(CH3)CO-〕、ビニル基〔CH2=CH- 〕、アリル基〔CH2=CHCH2-〕などの重合可能な基を少なくとも１個有する化合物である。
【００２１】
光重合可能なモノマーとしては、例えば、テトラヒドロフルフリルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、フェニルカルビトールアクリレート、ノニルフェノキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、ω−ヒドロキシヘキサノイルオキシエチルアクリレート、アクリロイルオキシエチルサクシネート、アクリロイルオキシエチルフタレート、イソボルニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルアクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアクリレート、フェニルカルビトールアクリレート、ノニルフェノキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２，４，６−トリブロムフェノキシエチルアクリレート、２，４，６−トリブロムフェニルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−アクリロイルモルフォリン、２−フェニルフェニルアクリレート、ｐ−クミルフェニルアクリレート、ジフェニルメチルアクリレート、３−フェノキシフェニルアクリレートこれらのアクリレートに対応するメタクリレートモノマーなどの分子内に１つの重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物が挙げられる。
【００２２】
また、例えば、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、水添ジシクロペンタジエニルジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジアクリレート、トリスアクリロキシイソシアヌレート、多官能のエポキシアクリレート、多官能のウレタンアクリレート、これらのアクリレートに対応するメタクリレート、例えば、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ジビニルベンゼン、トリアリルイソシアヌレート等の分子内に複数の重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物も挙げられる。
【００２３】
光重合可能なオリゴマーとしては、例えば、ポリエステルアクリレート、ポリオールポリアクリレート、変性ポリオールポリアクリレート、イソシアヌル酸骨格のポリアクリレート、メラミンアクリレート、ヒダントイン骨格のポリアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートなどの多官能アクリレートや、これらのアクリレートに対応するメタクリレートなどが挙げられる。ウレタンアクリレートオリゴマーとしては、ポリイソシアネートとポリオールと２−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートの付加反応によって生成するものが例示される。ここで、ポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどが挙げられる。またポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールなどが挙げられる。
【００２４】
これらの光重合可能なモノマー又はオリゴマーは、少なくとも２種類の混合物からなる組成物として用いられる。ここで、使用するモノマー又はオリゴマーは、単独重合して得られる単独重合体の屈折率に差があるものを選択する。屈折率に差がある少なくとも２種類の光重合可能なモノマー又はオリゴマーを混合した組成物に所定方向から光を照射して硬化させることで、光を散乱する領域、すなわち光散乱角度域が形成される。この組成物は、それを構成する複数の化合物相互の溶解性とそれぞれの屈折率差によって、曇価の角度依存性を発現するものであり、相溶性があまり良くない組合せで屈折率差が大きく、かつ反応速度が異なる場合に、光の散乱する度合い、すなわち曇価が大きくなる。この屈折率差は、０.０１以上、とりわけ０.０４以上であるのが好ましい。
【００２５】
上記の組成物には通常、硬化性を向上させるために光重合開始剤が混合されて、光重合に供される。光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどが挙げられる。
【００２６】
生成した光硬化膜は、屈折率の異なる樹脂が相分離して、特定の方向に回折格子状の層構造を形成しており、特定の角度から入射した光は、Bragg の回折条件に準じた原理にて散乱するものと考えられる。散乱の度合い及び選択的に散乱する入射光の角度は、使用する組成物及び照射条件によって調節することができ、特に硬化時に、膜状組成物試料面に対する照射光の入射角度を変えることによって、硬化したシートに入射する光がシートから出射する際に散乱又は直進透過するシート膜面との角度域が制御できる。
【００２７】
光硬化の際、光の照射方向を中心に光散乱角度域が発現する。例えば、光硬化性樹脂組成物の膜面にほぼ垂直に光を照射すれば、当該垂直方向、すなわち法線方向を中心に、光散乱角度域が発現する。また、法線方向に対して所定角度傾いた斜め方向から光を照射すれば、その傾いた方向を中心に、光散乱角度域が発現する。
【００２８】
硬化に用いる光は、前述の組成物を硬化させるものであればどのような波長を有していてもよく、例えば、可視光、紫外線などがよく用いられる。紫外線は、水銀ランプやメタルハライドランプなどから発せられるが、棒状のランプを用いた場合には、その照射条件を調節することにより、生成した光硬化膜が光源の長軸と短軸方向に対して異方性を示し、光源の長軸方向を軸として回転させた場合にのみ、特定角度の光を散乱するようになる。
【００２９】
曇価に角度依存性がなく、光入射角度が０〜１８０°の間でいずれも６０％以上の曇価を示す第１の光制御膜は、屈折率に差がある少なくとも２種類のモノマー又はオリゴマーを含有する前述の光硬化性樹脂組成物を基板上に塗布するか、又はセル中に封入して膜状とした後、点状光源又は点状光源からフレネルレンズを介して得られる平行光を照射することにより作製される。
【００３０】
曇価に角度依存性のない第１の光制御膜の製造例を、図３に基づいて説明する。図３は、光硬化性樹脂組成物膜に対して多方向から光を照射する場合に採用しうる装置の一例を模式的に示す斜視図である。この装置は、矢印方向に移動するコンベア１０と、コンベア１０の上方に、コンベア１０の移動方向と略垂直方向に配置された棒状の光源ランプ１５と、コンベア１０と光源ランプ１５との間に、コンベア１０の移動方向と平行に且つコンベア１０の移動方向と垂直方向に所定間隔で並列に設置された複数枚の薄板状の遮光板１４とを備える。そして、光硬化性樹脂組成物膜が表面に形成された基板２０をコンベア１０上に載置し、一定速度で移動させながら、光源ランプ１５からの光を樹脂組成物膜に照射する。
【００３１】
このとき、光源ランプ１５から出射した光は、コンベア１０の移動方向と平行に設置された複数枚の遮光板１４によって、コンベア１０の移動方向と垂直方向に複数個に区分される。区分された光は、その区分内においてあたかも点状光源のような作用を奏する。これにより、樹脂組成物膜には種々の方向から光が照射され、種々の方向に屈折率の異なる相が交互に形成され、曇価に角度依存性のない第１の光制御膜が作製される。
【００３２】
一方、曇価に角度依存性のある第２の光制御膜は、第１の光制御膜と同様に、前述の光硬化性樹脂組成物を基板上に塗布するか、又はセル中に封入して膜状とした後、棒状光源から光を照射しながら徐々に硬化させることにより作製できる。
【００３３】
光散乱角度域の中心が光入射面の法線方向とほぼ一致する、曇価に角度依存性のある第２の光制御膜の製造例を図４に基づいて説明する。同図（Ａ）は、光硬化性樹脂組成物膜に対して垂直方向から光を照射する場合に採用しうる装置の一例を模式的に示す側面図であり、同図（Ｂ）は、その装置の斜視図である。この装置は、白抜き矢印方向に移動するコンベア１０と、コンベア１０の上方に離隔対向して配置された、コンベア１０の移動方向に対して垂直方向に細長いスリット１３が形成された遮光板１２と、スリット１３の上方に所定距離隔てて、スリット１３の長手方向と略平行に配置された棒状の光源ランプ１５とを備える。そして、光硬化性樹脂組成物膜が表面に形成された基板２０をコンベア１０上に載置し、一定速度で移動させながら、光源ランプ１５からの光を遮光板１２のスリット１３を介して樹脂組成物膜に照射する。すると、樹脂組成物膜には垂直方向の光が中心となって照射されるので、垂直方向（法線方向）に屈折率の異なる相が交互に形成され、その方向を中心に光散乱角度域が発現することになる。スリット１３の幅や棒状の光源ランプ１５から光硬化性樹脂膜までの距離、光硬化性樹脂膜の厚さ、照射光量、照射光の波長などを制御することにより、曇価が大きくなる角度範囲、すなわち光散乱角度域の大小が制御できる。
【００３４】
次に、光散乱角度域の中心が光入射面の法線方向に対して偏った向きにある、曇価に角度依存性のある第２の光制御膜の製造例を図５に基づいて説明する。同図（Ａ）は、光硬化性樹脂組成物膜に対して斜め方向から光を照射する場合に採用しうる装置の一例を模式的に示す側面図であり、同図（Ｂ）は、その装置の斜視図である。この装置は、白抜き矢印方向に移動するコンベア１０と、コンベア１０の移動方向上流側に離隔対向して配置された遮光板１２と、さらに遮光板１２の上方に所定距離隔てて配置された棒状の光源ランプ１５とを備える。この例における遮光板１２は、その端部が光源ランプ１５の直下からコンベア１０の移動方向側へ少しはみ出している。そして、光硬化性樹脂組成物膜が表面に形成された基板２０をコンベア１０上に載置し、一定速度で移動させながら、光源ランプ１５からの光を遮光板１２側に向けて照射する。すると、樹脂組成物膜表面の法線に対して角度αをもった光が中心となって樹脂組成物膜に照射するので、この光の入射方向に屈折率の異なる相が交互に形成され、その方向を中心に光散乱角度域が発現することになる。光照射角度αを変化させることにより、光散乱角度域の中心値を変化させることができ、また、光源ランプ１５から光硬化性樹脂膜までの距離や光硬化性樹脂膜の厚さ、照射光量、照射光の波長などを制御することにより、曇価が大きくなる角度範囲、すなわち光散乱角度域の大小が制御できる。
【００３５】
本発明で使用する第２の光制御膜は、単層膜であってもよいし、積層膜であってもよい。第２の光制御膜として積層膜を用いる場合、その表面に対して０〜１８０°の角度で光を入射させたときに、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域が３０°以上である単層膜を２枚以上積層したものが好ましい。ここで、単層膜のうち２枚は、光散乱角度域が光出射面の法線方向に対して偏った向きにあり、この２枚の単層膜を、光散乱角度域の方向が互いにほぼ平行で、光散乱角度域が光出射面の法線方向を中心に互いに逆向きとなるように積層して、積層状態での光散乱角度域が１枚のときよりも広がるようにするのがよい。こうすることで、得られる光制御膜積層体をプロジェクション用スクリーンに適用したときに、左右又は上下方向の良視認領域、すなわち視野角を広げることができる。
【００３６】
また、この２枚の単層膜の光散乱角度域が、互いに一部重なるようにすると共に、光出射面の法線方向を中心に対称となるようにすることのよって、得られる光制御膜積層体をプロジェクション用スクリーンに適用したときに、スクリーン正面で明るい画像を得ることができる。前記２枚の単層膜の光散乱角度域のより好ましい重なりは５°以上である。
【００３７】
本発明においては、以上説明したような方法によって得られる、曇価に角度依存性がない第１の光制御膜と、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域が６０°以上である第２の光制御膜とを積層して光制御膜積層体とする。第１の光制御膜と第２の光制御膜を積層する方法としては、別々に作製した光制御膜を、粘着剤等の媒体を介して接着してもよいし、媒体を介さずに重ねてもよい。また、作製した光制御膜そのものを基材として、その上に前記光硬化性樹脂組成物を塗布し硬化させて、もう一層の光制御膜を形成し、２つの光制御膜を積層構造としてもよい。
【００３８】
１枚の第１の光制御膜と、２枚の単層膜が積層された第２の光制御膜とを積層して本発明の光制御膜積層体を得る例を、図６に基づいて説明する。この例では、単層膜２２ａが、光出射面の法線方向からやや右側に偏った向きに角度βの範囲で６０％以上の曇価を示すものとする。一方、単層膜２２ｂは、光出射面の法線方向からやや左側に偏った向きに角度βの範囲で６０％以上の曇価を示すものとする。これらの角度βが光散乱角度域に相当する。そして、この光散乱角度域が延在する方向を、「光散乱角度域の方向」とする。単層膜２２ｂは、単層膜２２ａの向きを逆にした状態（この図では左右を反転させた状態）に相当する。これら２枚の単層膜２２ａ，２２ｂをこの向きのまま積層して第２の光制御膜２２とする。第２の光制御膜２２は、それぞれの光散乱角度域βよりも広い角度γの範囲で６０％以上の曇価を示すものとなる。
【００３９】
一方、第１の光制御膜２１は、法線方向を中心にいずれの入射角度範囲でも６０％以上の曇価を示すものとし、第１の光制御膜２１の光出射側に第２の光制御膜２２が積層される。なお、第１の光制御膜２１と第２の光制御膜２２の積層順序を逆にして、第１の光制御膜２１の光入射側に第２の光制御膜２２を積層すると、スクリーンの右側と左側で視認特性が異なることになり好ましくない。
【００４０】
このとき、単層膜２２ａの光散乱角度域と単層膜２２ｂの光散乱角度域βとが、互いに５°以上の重なりを有していると、得られる光制御膜積層体をプロジェクション用スクリーンに適用したときに、スクリーン正面でさらに明るい画像を得ることができ、有利である。一方で、２枚の単層膜２２ａ，２２ｂの光散乱角度域が重なる角度をあまり大きくすると、視野角拡大効果を犠牲にすることになるので、重ねる前の単層膜における光散乱角度域の広がり具合にもよるが、２枚重ねたときに光散乱角度域の重ならない領域が合計で４０°以上、さらには５０°以上存在するようにするのが好ましい。
【００４１】
また、単層膜２２ａの光散乱角度域と単層膜２２ｂの光散乱角度域とが、光出射面の法線方向を中心に互いに対称であると、得られる光制御膜積層体をプロジェクション用スクリーンに適用したときに、スクリーンの右側と左側又は上側と下側で視認特性が同一となり、有利である。
【００４２】
なお、図６では、２枚の単層膜２２ａ，２２ｂが同じ種類のもので、光散乱角度域も同じであることを前提に説明したが、異なる種類で光散乱角度域も異なるものを用いてももちろん構わない。
【００４３】
さらに、図６では、第２の光制御膜２２として２枚の単層膜２２ａ，２２ｂを積層したものを例に説明したが、３枚以上単層膜を積層したものを第２の光制御膜２２として用いても構わない。例えば、図６に示した如き、２枚の単層膜２２ａ，２２ｂを積層した状態で、さらに多くの単層膜を積層する場合、積層する単層膜は、その光散乱角度域の方向が、例えば、単層膜２２ａ，２２ｂの光散乱角度域の方向とほぼ同じになるように積層してもよいし、ほぼ直交するように積層してもよい。この場合の積層順序は任意に選ぶことができる。
【００４４】
以上のような多層積層構成とすることで、本発明の光制御膜積層体は、プロジェクション用スクリーンに適用したときに、画像表示ユニットから入射してくる光軸を、視認者側（つまりスクリーンに対して垂直な方向）へ曲げることができる最大入射角度を広くすることが可能となり、その結果として、視認者側ではスクリーン全体が一様に明るく見える領域、すなわち高感度領域が大幅に広がる効果をもたらす。
【００４５】
一般に、使用する光源の強度は一定であるため、視野角を広げすぎると相対的に暗くなる一方、視野角が狭いと視認性の問題が生じる。よって、スクリーンの法線を９０°とすると、水平方向への視野角は５０°〜１３０°、好ましくは４５°〜１３５°、より好ましく４０°〜１４０°であればよく、垂直方向への視野角は７０°〜１１０°、好ましくは６５°〜１１５°、より好ましくは６０°〜１２０°であればよい。さらに出射角度による強度が不連続であったり、凸凹が急峻であるとスジムラの原因となるため好ましくない。
【００４６】
プロジェクション用スクリーンは、上記の光制御膜積層体を透明ガラスや透明プラスチック等の透明基材表面に被着させるか、あるいは複数の基材の間に介挿させた積層体として形成することができる。また、磨りガラスや、フィラー添加量が比較的少なく、光拡散性を低下させて全光線透過率を高めた光拡散板に、上記の光制御膜積層体を積層して用いることにより、光拡散性に優れ、かつ全光線透過率の高いプロジェクション用スクリーンとして用いることもできる。光制御膜を形成させる際に用いる基板を、そのまま、上記した透明又は光拡散性の基材とすることもできる。
【００４７】
光制御膜積層体は、光制御膜を複数枚積層した状態の平板で用いてもよいし、最外層をレンチキュラーレンズ形状にしてもよい。レンズ曲面を形成する方法としては、レンズ曲面を有する基材に上記の光制御膜積層体を積層する方法のほか、レンズ曲面を有する光制御膜を形成する方法がある。後者の方法を採用する場合、例えば、レンズ曲面を有する鋳型を使用して、そこに光硬化性樹脂組成物を塗布し、さらに光照射して、硬化物にレンズ曲面をもたせることができる。さらにフレネルレンズとの積層構成としてもよい。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。例中、含有量ないし使用量を表す部は、重量基準である。
【００４９】
（単層膜Ａの作製）
平均分子量約３，０００のポリプロピレングリコールと、該ポリプロピレングリコール２モルあたり、０．３モルのトルエンジイソシアネート、２．７モルのヘキサメチレンジイソシアネート及び２モルの２−ヒドロキシエチルアクリレートとの反応によって得たポリエーテルウレタンアクリレート（屈折率１．４６０）４０部に対して、２，４，６−トリブロモフェニルアクリレート（屈折率１．６以上）３０部、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（屈折率１．５２６）３０部及び２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン１．５部を添加混合した光硬化性組成物を混合した光硬化性化合物をガラス板上に２４０μｍの厚さで塗布した。
得られた膜状組成物に、図３に示す装置を用いて紫外線を照射した。具体的には、コンベア１０上に膜状組成物を塗布したガラス板２０を載せ、矢印方向に一定のコンベア速度（１．０ｍ／分）で移動させた。得られた単層膜Ａはいずれの入射角度範囲においても高い曇価を示した。なお、ランプ光源１５と膜状組成物との距離は８０ｃｍ、遮光板１４と膜状組成物との距離は４０ｃｍである。ランプ光源１５は８０Ｗ／ｃｍの棒状水銀ランプである。また、遮光板１４は、ガラス板２０の移動方向の照射開始角度が−１．５°、照射終了角度が＋２５°となるように、移動方向に対して垂直方向に間隔（Ｄｓ）１ｃｍで、移動方向に平行に配置されている。１枚の遮光板１４の大きさは、２０ｃｍ（長さ）×５０ｃｍ（高さ）×０．１ｃｍ（厚さ）である。
【００５０】
（単層膜Ｂの作製）
平均分子量約３，０００のポリプロピレングリコールと、該ポリプロピレングリコール２モルあたり、０．３モルのトルエンジイソシアネート、２．７モルのヘキサメチレンジイソシアネート及び２モルの２−ヒドロキシエチルアクリレートとの反応によって得たポリエーテルウレタンアクリレート（屈折率１．４６０）４０部に対して、２，４，６−トリブロモフェニルアクリレート（屈折率１．６以上）３０部、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（屈折率１．５２６）３０部及び２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン１．５部を添加混合した光硬化性組成物を添加した光硬化性樹脂組成物を、ガラス板上に２４０μｍの厚さで塗布した。
得られた膜状組成物に、図４に示す装置を用いて紫外線を照射した。ここで、図４の装置は、ガラス基板２０の上方１２０ｃｍの位置に、８０Ｗ／ｃｍのランプ光源（棒状高圧水銀ランプ）１５が設置され、ランプ光源１５には、波長３１３ｎｍの紫外線を選択的に透過する干渉フィルター（不図示）が取り付けられている。そして、ランプ光源１５からの光が膜状組成物にほぼ垂直にあたるようにスリット１３が形成された遮光板１２が、コンベア１０の上方に離隔対向するように設けられている。ランプ光源１５からの光は、遮光板１２のスリット１３によって、膜状組成物の法線方向から１５°の角度で照射される。コンベア１０の移動速度は０．７ｍ／分である。得られた単層膜Ｂは、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域は５０°（８０〜１３０°の範囲）であった。
【００５１】
（単層膜Ｃの作製）
紫外線吸収剤としての２−（３−Ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル−５−クロロベンゾトリアゾール（住友化学社製「スミソルブ３００」）を光硬化性組成物に０．２０％添加した以外は単層膜Ｂの作製と同様に操作して、単層膜Ｃを作製した。６０％以上の曇価を示す光散乱角度域は、７２°（５５〜１２７°の範囲）であっ
た。
【００５２】
（単層膜Ｄの作製）
平均分子量約３，０００のポリプロピレングリコールと、該ポリプロピレングリコール２モルあたり、０．３モルのトルエンジイソシアネート、２．７モルのヘキサメチレンジイソシアネート及び２モルの２−ヒドロキシエチルアクリレートとの反応によって得たポリエーテルウレタンアクリレート（屈折率１．４６０）４０部に対して、２，４，６−トリブロモフェニルアクリレート（屈折率１．６以上）３０部、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（屈折率１．５２６）３０部及び２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン１．５部を添加混合した光硬化性組成物を、ガラス板上に約２２０μｍの厚さで塗布した。
得られた膜状組成物に、図４に示す装置を用いて紫外線を照射した。ここで、ガラス基板２０とランプ光源１５との距離は８０ｃｍであり、ランプ光源１５として８０Ｗ／ｃｍの棒状高圧水銀ランプを用い、コンベア１０の移動速度は１．０ｍ／分である。得られた単層膜Ｄは、６０％以上の曇価を示す光散乱角度域は３２°（７４〜１０６°の範囲、中心：９０°）であった。
【００５３】
実施例１
前記作製した単層膜Ｂを２枚用い、１枚はガラス板に付いたままとし、その光制御膜側（ガラス板と反対側）に別の１枚をガラス板から剥がした状態で、光散乱角度域が法線方向を中心に互いに逆向きとなるように積層して、二層構成の第２の光制御膜を作製した。
この第２の光制御膜の上に、第１の光制御膜としての単層膜Ａを、ガラス板から剥がした状態で、コンベアの流れ方向が同じ方向となるよう積層し光制御膜積層体を作製した。この光制御膜積層体がガラス板に付いた状態のものを、そのままスクリーンとした。この際、そのコンベアの流れ方向が横（水平）方向となるように配置した。
【００５４】
実施例２
第２の光制御膜としての単層膜Ｃの上に、第１の光制御膜としての単層膜Ａを、ガラス板から剥がした状態で、コンベアの流れ方向が同じ方向となるよう積層し、光制御膜積層体を作製した。この光制御膜積層体がガラス板に付いた状態のものを、コンベアの流れ方向が横（水平）方向となるように配置してスクリーンとした。
【００５５】
比較例１
前記作製した単層膜Ｂを２枚用い、１枚はガラス板に付いたままとし、その光制御膜側（ガラス板と反対側）に別の１枚をガラス板から剥がした状態で、光散乱角度域が法線方向を中心に互いに逆向きとなるように積層して、二層構成の光制御膜積層体を作製した。この光制御膜積層体がガラス板上に付いた状態のものを、コンベアの流れ方向が横（水平）方向となるように配置してスクリーンとした。
【００５６】
比較例２
単層体Ａを、ガラス板上に形成された状態で、その光散乱角度域の方向が横（水平）方向となるように配置してスクリーンとした。
【００５７】
比較例３
前記作製した単層膜Ｂを２枚用い、１枚はガラス板に付いたままとし、その光制御膜側（ガラス板と反対側）に別の１枚をガラス板から剥がした状態で、光散乱角度域が法線方向を中心に互いに逆向きとなるように積層し、さらにその上に、単層膜Ｄをガラス板から剥がした状態で、コンベアの流れ方向が同じ方向となるよう積層して光制御膜積層体とした。この光制御膜積層体がガラス板に付いた状態のものを、コンベアの流れ方向が横（水平）方向となるように配置してスクリーンとした。
【００５８】
（評価法及び評価結果）
上記実施例１及び実施例２並びに比較例１〜３のスクリーンにつき、ゴニオフォトメータ（（株）日本電色のＧＣ−５０００ＬＴ型）を用いて、スクリーンへの入射角度が±０°のときの出射角度が３０〜１５０°の範囲の光散乱相対強度をガラス板を光出射側として測定した。測定結果を図６〜図９に示す。また、水平方向及び垂直方向の視野角特性並びに出射均一性を下記基準で評価し表１に示す。
【００５９】
（視野角の判断基準）
「○」：水平方向への視野角が５０°〜１３０°であり、垂直方向への視野角が７０°          〜１１０°である。
「×」：上記以外の視野角を有する（画面視認性が低い）
【００６０】
（出射均一性）
「○」：良好
「×」：スクリーン上に明暗が生じる。
【００６１】
【表１】
0004886672.tif 000003
【００６２】
図７、図８から明らかなように、実施例１、２のスクリーンは、出射均一性が比較的なだらかで、視野角も十分に得られていた。一方、比較例１〜３のスクリーンは、図９〜図１１から示すように、水平又は垂直の視野角特性が不十分であった。
0004886672.tif 000004
【００６３】
（プロジェクションディスプレイでの実装評価）
５０型プロジェクションディスプレイ（「ＫＤＳ−５０Ａ２５００」ソニー社製）のフレネルレンズ及びレンチキュラーレンズに換えて、実施例１のスクリーンを装着し、映像を投影した結果、映像は鮮明で明るく、また水平方向、垂直方向とも良好な視野角特性を示した。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に係る光制御積層体は、プロジェクション用スクリーンに好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】プロジェクションディスプレイの例を概略的に示す縦断面図である。
【図２】曇価の角度依存性の測定方法を説明するための図である。
【図３】光硬化性樹脂組成物塗膜に対して多方向から光を照射する場合の装置の例を示す斜視図である。
【図４】光硬化性樹脂組成物塗膜に対して垂直方向から光を照射する場合の装置の例を示す側面図（Ａ）と斜視図（Ｂ）である。
【図５】光硬化性樹脂組成物塗膜に対して斜め方向から光を照射する場合の装置の例を示す側面図（Ａ）と斜視図（Ｂ）である。
【図６】光制御膜３枚を積層して本発明の光制御膜積層体を得る場合の例を模式的に説明する縦断面図である。
【図７】実施例１のスクリーンの出射散乱特性を示したゴニオフォトメータのグラフである。
【図８】実施例２のスクリーンの出射散乱特性を示したゴニオフォトメータのグラフである。
【図９】比較例１のスクリーンの出射散乱特性を示したゴニオフォトメータのグラフである。
【図１０】比較例２のスクリーンの出射散乱特性を示したゴニオフォトメータのグラフである。
【図１１】比較例３のスクリーンの出射散乱特性を示したゴニオフォトメータのグラフである。
【符号の説明】
【００６６】
１    プロジェクションディスプレイ
３    光源ユニット
４    画像表示ユニット
５    投射レンズ
６    ミラー
７    スクリーン
８    曇価を測定する試験片
２１    第１の光制御膜
２２    第２の光制御膜
２２ａ  単層膜
２２ｂ  単層膜
【図１】
0004886672.tif 000005
【図２】
0004886672.tif 000006
【図３】
0004886672.tif 000007
【図４】
0004886672.tif 000008
【図５】
0004886672.tif 000009
【図６】
0004886672.tif 000010
【図７】
0004886672.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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