(57)【要約】【課題】全光線透過率に優れた光拡散スクリーンを提供する。【解決手段】光透過性基板（１）の上に所定の間隔で並列し形成された遮光部（４）と、遮光部（４）の上に積層された略断面三角形状で第１の屈折率を有する立体透明部（３）と、遮光部（４）と立体透明部（３）との２層構造で形成される立体遮光層（２）を覆うように第１の屈折率よりも高い第２の屈折率を有する高屈折率透光樹脂層（５）とを設けることで、立体遮光層の頂点付近での画像光の吸収量を減少させて全光線透過率を上げる。【選択図】図１
2009063848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射された画像光を集光し拡散して透過させる光透過型の光拡散スクリーンにおいて、
光透過性基板の上に所定の間隔で並列し形成された遮光部と、
前記遮光部の上に積層された略断面三角形状で第１の屈折率を有する立体透光部と、
前記遮光部と前記立体透光部との２層構造で形成される立体遮光層を覆うように前記第１の屈折率よりも高い第２の屈折率を有する高屈折率透光樹脂層と
を備えた光拡散スクリーン。
【請求項２】
入射された画像光を集光し拡散して透過させる光透過型の光拡散スクリーンにおいて、
光透過性基板上に所定の間隔で並列し形成された遮光部と、
前記遮光部の上に積層された略断面三角形状で第１の屈折率を有する立体透光部と、
前記遮光部と前記立体透光部との２層構造で形成される立体遮光層を覆うように第３の屈折率を有する低屈折率透光樹脂を所定の厚みで塗布して形成される低屈折率透光樹脂層と、
前記低屈折率透光樹脂層を覆って第２の屈折率を有する高屈折率透光樹脂を塗布して形成される高屈折率透光樹脂層と
を備えた光拡散スクリーン。
【請求項３】
前記第３の屈折率は、前記第１の屈折率より高く、前記第２の屈折率よりも低いことを特徴とする
請求項２に記載の光拡散スクリーン。
【請求項４】
前記立体透光部の先端形状がレンズ形状であることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の光拡散スクリーン。
【請求項５】
入射された光線を集光し拡散して透過させる光透過型の光拡散スクリーンを製造するに際し、
略断面三角形状の立体透光部を形成し、
前記立体透光部の下部に光を吸収する遮光部を形成し、
前記立体透光部よりも高い屈折率を有する高屈折率透光樹脂を前記立体透光部と前記遮光部を覆って塗布して硬化させる
光拡散スクリーンの製造方法。
【請求項６】
前記立体透光部と前記遮光部を形成する工程では、
転写金型上に第１の屈折率を持つ立体透光部形成樹脂を塗布し硬化した後、前記転写金型で硬化している前記立体透光部形成樹脂の上面に遮光部形成樹脂を塗布し前記転写金型に光透過性基板を押し付けて硬化させ、前記転写金型を離型する
請求項５に記載の光拡散スクリーンの製造方法。
【請求項７】
前記立体透光部を形成する工程では、
転写金型上に第１の屈折率を持つ立体透光部形成樹脂を塗布した後に、前記転写金型の山部端面にスキージを接触させて擦って余分な立体透光部形成樹脂を掻き取った後に、前記立体透光部形成樹脂を硬化する
請求項６に記載の光拡散スクリーンの製造方法。
【請求項８】
前記遮光部と前記立体透光部との２層構造で形成される立体遮光層の上に高屈折率透光樹脂を塗布する前に、前記立体透光部よりも高い屈折率を有する低屈折率透光樹脂を立体遮光層と隣接する立体遮光層の間の開口部に塗布して硬化させる
請求項５記載の光拡散スクリーンの製造方法。
【請求項９】
光透過型スクリーンを備えた背面投射型ディスプレイ装置であって、
前記光拡散スクリーンとして請求項１または請求項２に記載の光拡散スクリーンを用いることを特徴とする
背面投射型ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は背面投射型ディスプレイ装置の光拡散スクリーン技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大画面ディスプレイへの需要が高まっており、この中でも手軽に大画面表示が可能な背面投射型ディスプレイ装置が期待されている。
図７は一般的な背面投射型ディスプレイ装置を示す。
【０００３】
背面投射型ディスプレイ装置２５は、ＣＲＴ・液晶・マイクロミラーデバイスなどを画像源２７として用い、透過型スクリーン２９の背面から画像光２６を投射したディスプレイである。画像源２７から出射された画像光２６を、背面ミラー２８で反射させて透過型スクリーン２９の背面に導く構成となっている。
【０００４】
背面投射型ディスプレイ装置２５の輝度は、画像源２７から発せられる画像光の光量と、画像源２７内に設置されたマイクロミラーデバイスを含む光学レンズ群や、背面ミラー２８、透過型スクリーン２９など、光学系部材を通過するときに、各光学系部材を構成する材料の光の吸収や散乱による損失を受けた後の光量との比で求まる全光線透過率によって決定される。特に、透過型スクリーン２９は、光学系部材の最終段に位置しているため、入射画像の忠実な再現と広い光拡散と高透過率とにより、観察者に対し広い視野角で明るく、高画質な画像を提供するデバイスとして重要である。
【０００５】
透過型スクリーン２９を図８に示す。
透過型スクリーン２９は、フレネルレンズ３１と光拡散スクリーン３２により構成されている。背面ミラー２８で反射されて透過型スクリーン２９に入射する画像光２６は、透過型スクリーン２９に到達した時、透過型スクリーン２９に対して角度を持って入射するため、フレネルレンズ３１を透過させることで、光拡散スクリーン３２に対して垂直に入射させることができる。光拡散スクリーン３２は、光透過性基板１と立体遮光層２とで構成されており、入射した画像光２６を、光を拡散させる構造を持つレンズ３０によって左右方向に拡散させて、背面投射型ディスプレイ装置２５の視野角を向上させる役割を持つ。
【０００６】
このようにして、画像源２７より投射された画像光２６が拡大されて透過型スクリーン２９に投影される。しかし、実際には、光拡散スクリーン３２の画像光出射面１２より外光３３が入射し、光拡散スクリーン表面で乱反射するため、背面投射型ディスプレイ装置２５のコントラストを著しく低下させてしまう。
【０００７】
このため光拡散スクリーン３２には、光を拡散させる役割を持つと同時に光拡散スクリーン３２の画像光出射面１２より入射する外光３３を吸収するために立体遮光層２を設けることで、高視野角、高コントラストのディスプレイとなっている。
【０００８】
特許文献１には図９に示す光拡散スクリーン３２が記載されている。
これは、光透過性基板１の上に、底辺が光透過性基板側にある略三角形の断面形状をした黒色の立体遮光層２が形成されており、立体遮光層２の露出した辺に、画像光２６の反射部１０を設けている。
【０００９】
この構造により、光拡散スクリーン３２に入射した画像光２６は、遮光層開口部６を直接通過するか、反射部１０で反射されて光拡散スクリーン３２から出射される。また、光拡散スクリーン３２に入射した外光３３の場合は、立体遮光層２に吸収されるため、乱反射を、大幅に低減できる。
【００１０】
また特許文献２には、図１０に示すように光拡散スクリーン３２の画像光入射面にプリズムレンズ３５を用いることで、光拡散スクリーンを透過した画像光を分散させているものが記載されている。この立体遮光層２は、高屈折率透明樹脂２３より低い屈折率を有する低屈折率透明樹脂２４中に、黒色の光吸収粒子３４が分散されている。黒色の光吸収粒子３４は球形状をしており、立体遮光層２の中で疎に分散されているため、反射部１０の表面に光吸収粒子３４が露出する確率は、非常に低くなっている。光拡散スクリーン３２に入射した画像光２６が立体遮光層２の反射部１０に到達すると、スネルの法則により画像光２６は全反射して画像光開口部６より出射される。したがって、光拡散スクリーンに入射した画像光は反射部でほとんど吸収されずに画像光出射面１２から放出される。
【００１１】
また、あらゆる角度から見ても違和感のない透過型スクリーンを得るために図１１に示す光拡散スクリーン３２がある。
これは、遮光層開口部６の付近の低屈折率透明樹脂層８と高屈折率透明樹脂層５の境界部に凹レンズ部９が形成されている。光拡散スクリーン３２の画像光入射面１１に入射した画像光２６が遮光層開口部６に直接入射した場合は、凹レンズ部９の拡散作用により、一旦集光された後に拡散して光拡散スクリーン３２から出射される。
【００１２】
光拡散スクリーン３２に入射した画像光２６が反射部１０に入射した場合は、立体遮光層２が画像光２６の入射角に対して臨界角以上となる傾斜を持っていると、低屈折率透明樹脂層８と高屈折率透明樹脂層５の境界でスネルの法則により反射する。反射した画像光２６は、凹レンズ部９により一旦集光した後に拡散され、画像光出射面１２から放出される。
【００１３】
図９の光拡散スクリーン３２の観察角度における光量を図１２（ａ）に、図１１の光拡散スクリーン３２の観察角度における光量を図１２（ｂ）に示す。
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）と比べると特定の観察角度への画像光の集中が大幅に改善されている。したがって、画像光の観察角度による明暗部分の差を補うことができ、あらゆる角度から見ても違和感のない透過型スクリーンを得ることができる。
【特許文献１】実開昭５６−１３４０３１号公報
【特許文献２】特開２００４−１１０００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図１０に示した従来の構成では、立体遮光層２の頂点付近が完全に鋭角になっていることが望ましいが、実際には立体遮光層の転写金型の精度、および立体遮光層２の形成樹脂の転写精度などにより、直径５μｍ程度の半円形に丸まってしまう。図１３（ａ）に図１０に示した従来の構成の立体遮光層の頂点付近の拡大図を示す。臨界角以下で立体遮光層に入射した画像光は、全反射されずに立体遮光層２内に侵入する。立体遮光層２内に入射した画像光２６は、低屈折率透明樹脂２４内を通過し、光吸収粒子３４に吸収されてしまう。このために、透過型スクリーンの画像光透過率が低下してしまう問題がある。
【００１５】
図１１に示した従来の構成では、図１０の従来の構成と同様に、立体遮光層２の先端が丸みを帯び、画像光が吸収されてしまう。図１３（ｂ）に、図１１に示した従来の構成の立体遮光層の頂点付近の拡大図を示す。また、図１１に示した従来の構成の反射部において画像光の反射が十分に行われるためには、低屈折率透明樹脂膜の膜厚を、エバネッセント波の吸収が起こらないように、可視光の波長以上に十分に厚くしなければならない。しかし、十分な膜厚を得るには、複数回の低屈折率透明樹脂８の塗布工程が必要となり、工程が複雑になる問題がある。
【００１６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、立体遮光層の頂点付近に入射した画像光が、反射されずに立体遮光層に吸収される量を低減し、さらに、反射部の低屈折率透明樹脂膜が、画像光の全反射を起こす膜厚以下であっても背面投射型ディスプレイの輝度を向上することができる光拡散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】
【００１７】
本発明の請求項１記載の光拡散スクリーンは、入射された画像光を集光し拡散して透過させる光透過型の光拡散スクリーンにおいて、光透過性基板の上に所定の間隔で並列し形成された遮光部と、前記遮光部の上に積層された略断面三角形状で第１の屈折率を有する立体透光部と、前記遮光部と前記立体透光部との２層構造で形成される立体遮光層を覆うように前記第１の屈折率よりも高い第２の屈折率を有する高屈折率透光樹脂層とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項２記載の光拡散スクリーンは、入射された画像光を集光し拡散して透過させる光透過型の光拡散スクリーンにおいて、光透過性基板上に所定の間隔で並列し形成された遮光部と、前記遮光部の上に積層された略断面三角形状で第１の屈折率を有する立体透光部と、前記遮光部と前記立体透光部との２層構造で形成される立体遮光層を覆うように第３の屈折率を有する低屈折率透光樹脂を所定の厚みで塗布して形成される低屈折率透光樹脂層と、前記低屈折率透光樹脂層を覆って第２の屈折率を有する高屈折率透光樹脂を塗布して形成される高屈折率透光樹脂層とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、前記第３の屈折率は、前記第１の屈折率より高く、前記第２の屈折率よりも低いことを特徴とする。
また、前記立体透光部の先端形状がレンズ形状であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の光拡散スクリーンの製造方法は、入射された光線を集光し拡散して透過させる光透過型の光拡散スクリーンを製造するに際し、略断面三角形状の立体透光部を形成し、前記立体透光部の下部に光を吸収する遮光部を形成し、前記立体透光部よりも高い屈折率を有する高屈折率透光樹脂を前記立体透光部と前記遮光部を覆って塗布して硬化させることを特徴とする。
【００２１】
また、前記立体透光部と前記遮光部を形成する工程では、転写金型上に第１の屈折率を持つ立体透光部形成樹脂を塗布し硬化した後、前記転写金型で硬化している前記立体透光部形成樹脂の上面に遮光部形成樹脂を塗布し前記転写金型に光透過性基板を押し付けて硬化させ、前記転写金型を離型することを特徴とする。
【００２２】
また、前記立体透光部を形成する工程では、転写金型上に第１の屈折率を持つ立体透光部形成樹脂を塗布した後に、前記転写金型の山部端面にスキージを接触させて擦って余分な立体透光部形成樹脂を掻き取った後に、前記立体透光部形成樹脂を硬化することを特徴とする。
【００２３】
また、前記遮光部と前記立体透光部との２層構造で形成される立体遮光層の上に高屈折率透光樹脂を塗布する前に、前記立体透光部よりも高い屈折率を有する低屈折率透光樹脂を立体遮光層と隣接する立体遮光層の間の開口部に塗布して硬化させることを特徴とする。
【００２４】
本発明の背面投射型ディスプレイ装置は、光透過型スクリーンを備えた背面投射型ディスプレイ装置であって、前記光拡散スクリーンとして請求項１または請求項２に記載の光拡散スクリーンを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の光拡散スクリーンによれば、立体遮光層が２層構造となっており、立体遮光層の基板側に配置される遮光部のみが光を透過せず、立体遮光層の遮光部以外の部分が、光を透過する立体透光部であるため、立体遮光層の頂点付近に入射した画像光が、立体透光部に入射した時点で屈折され、立体透光部を通過して、遮光層開口部に到達する。このため、立体透光部の頂上部が曲率を持つことにより、吸収されていた画像光が透過できるようになるために、透過型スクリーンの透過光量を向上させることができる。
【００２６】
また、立体遮光層が２層構造となっており、立体遮光層の遮光部以外の部分が、低屈折率材料で構成された立体透光部であるため、低屈折率光透過樹脂膜の膜厚が、可視光の波長以下であっても、立体透光部で画像光がほとんど吸収されず、反射部で全反射が起こる。このため、低屈折率光透過樹脂の塗布工程を複数回行う必要がなく、製造工程を簡略化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明の光拡散スクリーンの各実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図４は本発明の実施の形態１を示す。
【００２８】
図１は、図７と図８において透過型スクリーン２９に用いる光拡散スクリーン３２の断面構造図を示したものである。
この光拡散スクリーン３２は、光透過性基板１の上に所定の間隔で立体遮光層２が構成されている。
【００２９】
立体遮光層２は、立体透光部としての立体透明部３と遮光部４により形成されている。遮光部４は光透過性基板１の上に所定の間隔で並列し形成されている。立体透明部３は遮光部４の上に積層された略断面三角形状で第１の屈折率を有している。立体透明部３は、入射する画像光２６に対して反射臨界角以上の角度を持ち、画像光２６を反射させることで隣接する立体遮光層２の間の開口部６へ導く。遮光部４は外光３３の乱反射を抑制する黒色で、立体透明部３と光透過性基板１の間に形成されている。
【００３０】
立体遮光層２と開口部６を覆うように、光透過性基板１の上の立体遮光層２以外の部分は、第１の屈折率よりも高い第２の屈折率を有する高屈折率の透光性樹脂である高屈折率透光樹脂層として透明樹脂を塗布した高屈折率透明樹脂層５が形成されている。
【００３１】
光拡散スクリーン３２の立体遮光層２の頂点７付近での画像光の光路を図２に示す。
この頂点７付近に入射した画像光２６は、全反射されずに立体透明部３に入る。このときに、立体透明部３と高屈折率透明樹脂層５の間に屈折率に差があることと、立体透明部３の先端がレンズ形状であるため、画像光２６の光路が曲げられる。
【００３２】
すると、画像光２６は、画像光２６ａで示すように立体透明部３を通過した後、高屈折率透明樹脂層５を通り開口部６より出射される。
本実施の形態では、図３に示すように、ストライプ状に立体遮光層２が並び、立体遮光層２の断面が、略三角形状をしており、立体遮光層のピッチ１３が９０μｍ、立体遮光層２の底部幅１４が６０μｍ、立体遮光層２の高さ１５が９０μｍとなる形状の立体遮光層を形成し、立体遮光層の下部に厚さ５μｍ、開口部６の幅１６が３０μｍの遮光部４を形成し、光拡散スクリーンを構成した。
【００３３】
図４（ａ）〜（ｆ）は上記の光拡散スクリーンの製造工程を示す。
先ず、図４（ａ）では、よく洗浄された立体遮光層転写金型１７に、立体透光部形成樹脂としての立体透明部形成樹脂１８として低屈折率の透明紫外線硬化樹脂を塗布する。本実施の形態では低屈折率の透明紫外線硬化樹脂１８として、米国Epoxy Technology社  登録商標：Epo-Tek  品名：ＯＧ１３４（屈折率１．４５）を用い、立体遮光層転写金型上に滴下塗布を行った後、真空脱泡にて、混入した気泡を抜いた。
【００３４】
次に図４（ｂ）では、スキージ１９によって立体遮光層転写金型１７の表面を擦ることで、立体遮光層転写金型表面の余分な透明紫外線硬化樹脂を掻き取った。このとき、スキージ１９を、立体遮光層転写金型１７の溝部２１と完全に平行になるようにして、立体遮光層転写金型１７の表面を擦ると、スキージ１９の先端が立体遮光層転写金型１７の溝部２１の際奥部まで食い込み、立体遮光層転写金型１７の溝部２１に充填された透明紫外線硬化樹脂をほとんど掻き取ってしまうため、スキージ１９が立体遮光層転写金型１７の溝部２１とは平行にならないように配置し、立体遮光層転写金型１７の山部２０に常に接触する部分ができる様にする。すると、スキージ１９が立体遮光層転写金型１７の溝部２１に食い込むように撓み、立体遮光層転写金型１７の溝部２１に充填された透明紫外線硬化樹脂を、上部のみを部分的に掻き取ることができた。次に透明紫外線硬化樹脂を硬化させるために、立体遮光層転写金型１７に紫外線を当てた。
【００３５】
次に図４（ｃ）では、硬化した立体透明部形成樹脂１８の上から遮光部形成樹脂２２を塗布した。本実施の形態では、遮光部形成樹脂２２として、カーボンブラックを５ｗｔ％混合した型成型用の２液混合ウレタン樹脂溶液を用いた。カーボンブラックには、三菱樹脂株式会社製の印刷に用いられる微小粒子状のカーボンブラックを用いた。
【００３６】
図４（ｄ）では、遮光部形成樹脂２２を塗布した立体遮光層転写金型１７に、遮光部形成樹脂２２が硬化する前に光透過性基板１を押し付けた。２液混合ウレタン樹脂溶液の場合、２種類の溶液を混合させて数１０分で反応硬化するため、２種類の溶液を混合後、すばやく立体遮光層転写金型１７上に塗布して、光透過性基板１を押し当て、光透過性基板１の上部より加圧する必要がある。十分な硬化時間の後、立体遮光層転写金型１７を取り除くと、図４（ｅ）のように、光透過性基板１の上に並列してストライプ状に、遮光部４と立体透明部３が形成される。
【００３７】
この図４（ｅ）の表面に、高屈折率透明樹脂２３として、高屈折率の透明紫外線硬化樹脂を塗布した。今回は、高屈折率の透明紫外線硬化樹脂に、英国ＮＯＲＬＡＮＤ社  品番：ＮＯＡ８１（屈折率１．５６）を用いた。塗布した紫外線硬化樹脂を真空脱泡した後、紫外線を照射することで硬化させた。最後に不要な端部を切り落とし、図４（ｆ）に示すように、光透過性基板１の上に立体遮光層２と高屈折率透明樹脂２３が形成された光拡散スクリーン２９が完成する。
【００３８】
完成した光拡散スクリーン２９の立体遮光層２は、光透過性基板１の側が黒色の遮光部となっており、画像光入射面の側は低屈折率の透明樹脂で出来た立体透明部となっている。今後、これを実施の形態１の光拡散スクリーンと呼ぶ。
【００３９】
（比較例１）
実施の形態１の光拡散スクリーン比較するための試料として、立体透明層を形成せずに、光吸収粒子を疎に混合したエポキシ樹脂溶液のみを使用して、立体遮光層を形成した試料を作製した。この作製方法を図１４を用いて説明する。
【００４０】
先ず、図１４（ａ）では、立体遮光層転写金型１７に、遮光部形成樹脂２２として光吸収粒子３４を５ｗｔ％混合した型成型用の２液混合エポキシ樹脂溶液３６を塗布した。光吸収粒子３４には、直径５μｍの黒色球状アクリル粒子を使用した。２液混合エポキシ樹脂３６には、型成型用の屈折率が１．４９である透明エポキシ樹脂を用いた。
【００４１】
図１４（ｂ）では、立体遮光層転写金型１７を光透過性基板１に押し付けた状態で遮光部形成樹脂２２を硬化させる。
立体遮光層転写金型１７を取り除くと、図１４（ｃ）のように、遮光部形成樹脂２２でできた立体遮光層が形成された光透過性基板１ができる。
【００４２】
この表面に、高屈折率透明樹脂２３として高屈折率の透明紫外線硬化樹脂である、英国ＮＯＲＬＡＮＤ社  品番：ＮＯＡ８１（屈折率１．５６）を塗布した。塗布した紫外線硬化樹脂を真空脱泡した後、紫外線を照射することで硬化させた。最後に不要な端部を切り落とし、図１４（ｄ）に示すように、光透過性基板１の上に立体遮光層２と高屈折率透明樹脂２３が形成された光拡散スクリーン２９が完成する。なお、この図１４（ｄ）の光拡散スクリーン２９を、今後、比較例１の光拡散スクリーンと呼ぶ。
【００４３】
この２種類の透過型スクリーンを、全光線透過率の測定を行い評価した。実施の形態１の光拡散スクリーンと、比較例１の光拡散スクリーンについて、濁度計（日本電色工業社製  ＮＤＨ２０００）を用いて全光線透過率の測定を行い評価した。濁度計は、正面から試料に対して垂直に入射した光量を１００％としたときに、どのくらいの光線が試料の裏面に透過するかを測定する装置である。この測定の結果、実施の形態１の光拡散スクリーンの全光線透過率５０．４％と、比較例１の光拡散スクリーンの全光線透過率４６．３％を比較すると、４％以上全光線透過率の向上が見られる。これは、実施の形態１の光拡散スクリーンは、立体遮光層頂点付近での光の吸収が減少している事と、比較例１の光拡散スクリーンの反射部に、部分的に光吸収粒子が露出している場所があり、そこで、画像光が吸収されているためである。
【００４４】
実施の形態１の光拡散スクリーンを用いて図８に示した透過型スクリーン２９を作製し、図７に示したの背面投射型ディスプレイ２５に取り付けたところ、明るく、良好な背面投射型ディスプレイが得られた。
【００４５】
以上のように本発明の実施の形態１の光拡散スクリーンによれば、立体遮光層が立体透明部と遮光部の２層構造としたため、全光線透過率が向上し、背面投射型ディスプレイを明るくする効果がある。
【００４６】
（実施の形態２）
図５と図６は本発明の実施の形態２を示す。
図５は、図７と図８において透過型スクリーン２９に用いる光拡散スクリーン３２の断面構造図を示したものである。
【００４７】
基本構造は実施の形態１と同じであるが、立体遮光層２上に、低屈折率透明樹脂層が形成されており、開口部６に凹レンズ部９が形成されているところに違いがある。
図６（ａ）〜（ｃ）は図５の光拡散スクリーンの製造工程を示す。
【００４８】
図６（ａ）は実施の形態１の図４（ａ）〜（ｄ）を経て作成された図４（ｅ）と同じであって、光透過性基板１の上に並列してストライプ状に、遮光部形成樹脂２１と立体透明部形成樹脂１８が形成された立体遮光層２を有している。
【００４９】
この図６（ａ）の基板に、低屈折率透光樹脂層としての低屈折率透明樹脂層２４として、低屈折率透光樹脂である低屈折率透明樹脂２４ａを上からスプレー法にて薄く均一に塗布する。この低屈折率透明樹脂には紫外線硬化透明樹脂である、米国Epoxy Technology社  登録商標：Epo-Tek  品名：ＯＧ１４６（硬化後屈折率１．５１）を用いた。スプレー塗布後は、表面張力により開口部６に凹レンズ部９が形成される。この状態で、紫外線を照射して硬化させることで、図６（ｂ）の形状を得た。
【００５０】
この上から高屈折率透明樹脂２３として、高屈折率紫外線硬化樹脂ＮＯＡ−８１を塗布し、真空脱泡後に、紫外線照射を行うことで高屈折率透明樹脂２３を硬化させて図６（ｃ）の形状を得た。
【００５１】
完成した図５の光拡散スクリーンは、開口部６に凹レンズ部９が形成されており、立体透明部３の屈折率αと、低屈折率透明樹脂２４の屈折率βと、高屈折率透明樹脂層５の屈折率γが、α＜β＜γの関係になっている。
【００５２】
α＝１．４５  ＜  β＝１．５１  ＜  γ＝１．５６
図５の光拡散スクリーンは、反射部１０にて画像光を全反射させる必要があるので、高屈折率透明樹脂２３の屈折率γが、低屈折率透明樹脂２４の屈折率βより大きい必要がある。高屈折率材料と低屈折率材料の境界で光が全反射を起こすとき、すべての光が高屈折率材料と低屈折率材料の境界で反射するわけではなく、実際にはエバネッセント波と呼ばれる低屈折率材料への光の染み出しが、波長程度の深さで発生することが知られている。したがって、図５の光拡散スクリーンの低屈折率透明樹脂層８は、可視光の最大波長と同じである０．８μｍ以上の膜厚がなければ、反射部１０に入射したすべての画像光を、全反射させることができない。
【００５３】
しかし、低屈折率透明樹脂２２を一回スプレー塗布した場合、今回の立体遮光層の構成では、反射部の低屈折率透明樹脂層２２の膜厚を０．３μｍにしか、塗布することができず、０．８μｍ以上厚くしようとする場合、４回の低屈折率透明樹脂のスプレーによる全面塗布が必要であった。
【００５４】
仮に図５の光拡散スクリーンにおいて、低屈折率透明樹脂層の膜厚が０．３μｍで、立体透明部３の屈折率αと、低屈折率透明樹脂層２４の屈折率βの関係が、α＞βであった場合、反射部１０から染み出したエバネッセント波は全反射されずに、遮光部に吸収されてしまう。しかしながら、立体透明部３の屈折率αと低屈折率透明樹脂層８の屈折率βの関係が、α≦βである場合、立体透明部３も低屈折率透明樹脂層とみなすことができるので、低屈折率透明樹脂層８に染み出したエバネッセント波も全反射されるようになる。したがって、立体透明部３の屈折率αは、低屈折率透明樹脂層２４の屈折率βと比較して、同じか、小さい必要がある。本実施の形態では、低屈折率透明樹脂のスプレー塗布を１回のみとし、低屈折率透明樹脂層の反射部での厚みを０．３μｍとした。なお、この図５の光拡散スクリーンを、今後、実施の形態２の光拡散スクリーンと呼ぶ。
【００５５】
（比較例２）（比較例３）
図５の光拡散スクリーンの比較例として、図１１の光拡散スクリーンを作製した。作製方法は、図５の光拡散スクリーンの作製方法から、立体透明部の形成工程を省き、立体遮光層が、黒色の遮光部形成樹脂のみで形成されるように作製した。遮光部形成樹脂は、図５の光拡散スクリーンの遮光部の形成で用いた、カーボンブラックを５ｗｔ％混合した型成型用の２液混合ウレタン樹脂である。低屈折率透明樹脂層の反射部での膜厚は、４回のスプレーによる全面塗布を行い０．８μｍとしたものと、１回のスプレーによる全面塗布を行い０．３μｍとしたものとの２種類を作製した。なお、今後、図１１の光拡散スクリーンの構造で、低屈折率透明樹脂層の反射部の膜厚が、０．８μｍとしたものを比較例２の光拡散スクリーン、低屈折率透明樹脂層の反射部の膜厚が、０．３μｍとしたものを比較例３の光拡散スクリーンと呼ぶ。この計３種類の透過型スクリーンを、全光線透過率の測定を行い評価した。
【００５６】
実施の形態２の光拡散スクリーンと、比較例２の光拡散スクリーンと、比較例３の光拡散スクリーンについて、濁度計（日本電色工業社製  ＮＤＨ２０００）を用いて全光線透過率の測定を行い評価した。この測定の結果、
実施の形態２の光拡散スクリーンの全光線透過率４８．６％，
比較例２の光拡散スクリーンの全光線透過率４６．０％，
比較例３の光拡散スクリーンの全光線透過率３５．２％，
であった。比較例２の全光線透過率と、比較例３の光拡散スクリーンを比較した場合、全光線透過率に１０％程度の差がある。これは、反射部での画像光の反射量が、比較例２では少ないために起こる。したがって、従来構造では、低屈折率透明樹脂層の反射部の膜厚が、０．８μｍ以上必要であることがわかる。
【００５７】
実施の形態２の光拡散スクリーンと、比較例２の光拡散スクリーンを比較した場合、実施の形態２は、低屈折率透明樹脂層の反射部の膜厚が０．３μｍであるにもかかわらず、比較例２の光拡散スクリーンより、２．５％全光線透過率が向上している。実施の形態２の光拡散スクリーンでは、立体遮光層の反射部が立体透明部となっているため、エバネッセント波が立体遮光層へ吸収される量が減少し、反射部で十分な画像光の全反射を得られることと、立体遮光層頂点付近での光の吸収がないことにより、比較例３よりも全光線透過率が向上している。
【００５８】
実施の形態２の光拡散スクリーンを用いて図８の透過型スクリーン２９を作製し、図７の背面投射型ディスプレイ２５に取り付けたところ、明るく、良好な背面投射型ディスプレイが得られた。
【００５９】
以上のように、本発明の実施の形態２の光拡散スクリーンによれば、立体遮光層が立体透明部と遮光部の２層構造としたため、全光線透過率が向上し、背面投射型ディスプレイを明るくする効果がある。また、本発明の実施の形態２の光拡散スクリーンによれば、立体遮光層が立体透明部と遮光部の２層構造としたため、低屈折率透明樹脂の塗布工程を、一回にすることができ、製造工程を簡略化する効果がある。
【００６０】
なお、実施の形態１の光拡散スクリーンと実施の形態２の光拡散スクリーンでは、実施の形態１の光拡散スクリーンのほうが、全光線透過率がよいが、これは、実施の形態２の光拡散スクリーンの凹レンズ部９にて一部画像光の散乱が起こり、遮光部に吸収されるためであり、全光線透過率が低下したものの特定の観察角度への画像光の集中が大幅に改善されているため、良好な光拡散スクリーンとなっている。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明にかかる光拡散スクリーンは、高光透過率を有し、背面投射型ディスプレイ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態１の光拡散スクリーンの拡大断面図
【図２】同実施の形態１の立体遮光層の頂点付近の画像光路を説明するための図
【図３】同実施の形態の光拡散スクリーンの概略斜視図
【図４】同実施の形態の光拡散スクリーンの製造工程図
【図５】本発明の実施の形態２の光拡散スクリーンの拡大断面図
【図６】同実施の形態の光拡散スクリーンの製造工程図
【図７】一般的な背面投射型ディスプレイの断面図
【図８】一般的な透過型スクリーンの拡大断面図
【図９】特許文献１に記載された光拡散スクリーンの拡大断面図
【図１０】特許文献２に記載された光拡散スクリーンの拡大断面図
【図１１】あらゆる角度から見ても違和感のない透過型スクリーンに使用される光拡散スクリーンの拡大断面図
【図１２】光拡散スクリーンの観察角度における光量を示す図
【図１３】光拡散スクリーンの立体遮光層頂点付近の画像光路の説明図
【図１４】比較例１の光拡散スクリーンの製造工程図
【符号の説明】
【００６３】
１    光透過性基板
２    立体遮光層
３    立体透明部（立体透光部）
４    遮光部
５    高屈折率透明樹脂層（高屈折率透光樹脂層）
６    立体遮光層２の間の開口部
７    立体遮光層２の頂点付近
９    開口部６に凹レンズ部
１７    立体遮光層転写金型
１８    立体透明部形成樹脂（立体透光部形成樹脂）
１９    スキージ
２０    立体遮光層転写金型１７の山部
２１    立体遮光層転写金型１７の溝部
２２    遮光部形成樹脂
２３    高屈折率透明樹脂
２４    低屈折率透明樹脂層（低屈折率透光樹脂層）
２４ａ    低屈折率透明樹脂（低屈折率透光樹脂）
２６    入射する画像光
２６ａ    立体透明部３で曲げられた画像光
２９    透過型スクリーン
３２    光拡散スクリーン
３３    外光
３４    光吸収粒子
３６    ２液混合エポキシ樹脂溶液
α    立体透明部３の屈折率
β    低屈折率透明樹脂２４の屈折率
γ    高屈折率透明樹脂層５の屈折率
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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