JP2005025142A - 光拡散シート、その製造方法及びスクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】 構成材料の選定が容易であり、簡便に製造できる拡散角に異方性をもつ光拡散シートとその製造方法を提供し、さらにその光拡散シートを適用したスクリーンを提供する。
【解決手段】 透明樹脂となる結合剤とガラスファイバー１２とを含む塗料を被塗布体上に、塗布面に対して平行で一方向のせん断応力を作用させながら塗布して、透明樹脂層１１中に一定の面方向に配向したガラスファイバー１２が分散されてなる光拡散シート１０を製造する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、拡散角に異方性を持つ光拡散シートとその製造方法、及びその光拡散シートを適用したフロントプロジェクタ並びにリアプロジェクタ用のスクリーンに関するものである。

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ーやスライドプロジェクター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ーや動画フィルムプロジェクターが普及しつつある。これらのプロジェクター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。

例えば、スクリーン上にカラー画像を形成することができるプロジェクター装置は、光源から出射された光線を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に分離して所定の光路に収束させる照明光学系と、この照明光学系によって分離されたＲＧＢ各色の光束をそれぞれ光変調する液晶パネル（ライトバルブ）と、液晶パネルにより光変調されたＲＧＢ各色の光束を合成する光合成部とを備え、光合成部により合成したカラー画像を投射レンズによりスクリーンに拡大投影するようになっている。

また、最近では光源として狭帯域三原色光源を使用し、液晶パネルの代わりにグレーティング・ライト・バルブ（ＧＬＶ：Grating Light Valve）を用いてＲＧＢ各色の光束を空間変調するタイプのプロジェクター装置も開発されている。

上述したプロジェクター装置においては、投影像を見るためにプロジェクター用スクリーンが用いられる。このプロジェクター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層が設けられているが、光を等方的に拡散させるため、視野角が広くなる反面、光の利用効率が低く、スクリーン画面全体が暗くなり、室内の照明を落とす必要があった。

一方、互いの屈折率差が０．００１以上となる、結晶性樹脂からなる連続相と非結晶樹脂からなる細長い分散相粒子とで構成し、分散相粒子の長軸方向をフィルムの一定方向に配向させた異方性光散乱フィルムが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この文献には、分散相粒子の平均アスペクト比が１以上、好ましくは５〜５００であり、短軸の平均長さが０．１〜１０μｍである異方性光散乱フィルムが液晶表示装置などの照明装置を均一発光させるのに有用であることが記載されている。さらに、押出し成形時にドローしながら成膜する方法や冷却したフィルムを一軸延伸する方法などにより、連続相を構成する樹脂中に分散相を構成する成分が分散して配向された異方性光散乱フィルムを製造している。

特開２００１−１５９７０４号公報（段落００９６〜０１３５、図２）

しかしながら、上記技術では目的の特性を得るために屈折率の差、非相溶性または難溶性の関係、ガラス転移温度または融点の関係などから２種類の樹脂の諸条件を最適化する必要があり、その選定が困難であった。
また、分散相粒子に配向性をもたせるために、２種類の樹脂を融点以上に加熱して溶融させた状態での押出成形時にドローしながら成膜するか、あるいは一旦フィルムを形成した後に一軸延伸する必要があり、その製造は困難であった。

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、構成材料の選定が容易であり、簡便に製造できる拡散角に異方性をもつ光拡散シートとその製造方法を提供し、さらにその光拡散シートを適用したスクリーンを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために提供する請求項１の発明に係る光拡散シートは、透明樹脂中にガラスファイバーが分散されてなる光拡散シートであって、前記ガラスファイバーは、一定の面方向に配向されていることを特徴とする。
前記課題を解決するために提供する請求項２の発明に係る光拡散シートは、請求項１の発明において、前記ガラスファイバーの平均アスペクト比が３〜１０であることを特徴とする。

請求項１，２の発明により、ガラスファイバーを光が透過する際にその曲率に応じて拡散されるため、ガラスファイバーの長軸が配向されている方向の拡散角は狭く、その長軸の配向されている方向とは垂直方向の拡散角は広い、光拡散の異方性をもった光拡散シートを得ることが可能となる。また、製造上の透明樹脂層とガラスファイバーとの相互間の影響を考慮する必要がないため、構成材料の選定が容易となる。
なお、ガラスファイバーのファイバー径は１０〜１８μｍであることが好ましく、ガラスファイバーの光拡散シート中の含有量は３０〜７０ｖｏｌ％であることが好ましい。

前記課題を解決するために提供する請求項３の発明に係る光拡散シートの製造方法は、透明樹脂中に、一定の面方向に配向したガラスファイバーが分散されてなる光拡散シートの製造方法であって、透明樹脂となる結合剤とガラスファイバーとを含む塗料を用い、塗布面に対して平行に一定方向のせん断応力を作用させながら被塗布体上に塗布する工程を備えてなることを特徴とする。
前記課題を解決するために提供する請求項４の発明に係る光拡散シートの製造方法は、請求項３の発明において、前記塗布方法が、ブレードコート法、ロールコート法、ダイコート法、押し出しコート法のいずれか一の方法であることを特徴とする。

請求項３，４の発明により、塗布して成膜するだけの簡便な方法で、ガラスファイバーの一部の長軸が塗布により受ける応力の作用する方向に配向されるため、拡散角に異方性を有する光拡散シートを形成することが可能となる。

前記課題を解決するために提供する請求項５の発明に係るスクリーンは、画像光の照射により画像を表示するスクリーンにおいて、透明樹脂中にガラスファイバーが分散されてなり、前記ガラスファイバーは、前記スクリーン画面の縦方向に配向されている光拡散シートを備えたことを特徴とする。

請求項５の発明により、ガラスファイバーを光が透過する際にその曲率に応じて拡散されるため、スクリーン垂直方向の拡散角は狭く、スクリーン水平方向の拡散角は広い、画像光を視聴者のいる方向にだけ振り向けることができるスクリーンを提供することが可能となる。

本発明の効果として、請求項１，２の発明によれば、ガラスファイバーが配向されている方向の拡散角は狭く、その配向されている方向とは垂直方向の拡散角は広い、光拡散の異方性をもった光拡散シートが得られる。
請求項３，４の発明によれば、塗布して成膜するだけの簡便な方法で、拡散角に異方性を有する光拡散シートを形成できる。
請求項５の発明によれば、スクリーン垂直方向の拡散角は狭く、スクリーン水平方向の拡散角は広い、画像光を視聴者のいる方向にだけ振り向けることができるスクリーンを提供することが可能となる。

以下に、本発明に係る光拡散シートの実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る光拡散シートの一実施の形態における構成を示す概略図である。
光拡散シート１０は、ベースとなる透明樹脂層１１の中にガラスファイバー１２が分散されてなり、ガラスファイバー１２の長軸が一定の面方向、すなわち透明樹脂層１１の主面と平行な一方向（図中Ｘ方向）に配向された構成となっている。ここで、光拡散シート１０の膜厚は、２０〜２００μｍであることが好ましい。

透明樹脂層１１は、透明な光学膜であればよく、屈折率・硬化タイプ・硬度・透明度などの特性から適用する樹脂を適宜選択すればよい。例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン共重合体、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリアミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。その他の環状（芳香族、複素環式、脂環式等）基を有するポリマーでもよい。また、炭素鎖中にフッ素、シラノール基の入った樹脂でも構わない。

ガラスファイバー１２は無機物の針状粒子であり、カットタイプ、ミルドタイプのいずれのガラスファイバーを使用してもよい。また、材質としてはＳｉＯ_２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、などを使用すればよい。これにより、ガラスファイバー１２の屈折率は１．５２〜１．５５となる。

ガラスファイバー１２のファイバー径は、１０〜１８μｍであることが好ましい。また、カット長さは３０〜１８０μｍであることが好ましい。

ガラスファイバー１２の平均アスペクト比は、ガラスファイバー１２のカット長さとファイバー径との比（カット長さ／ファイバー径）の平均であり、通常１以上であればよいが、スクリーンの光拡散層を前提とする場合には３〜１０であることが好ましい。平均アスペクト比が３より小であるとガラスファイバー１２の長軸を一方向に揃えることが困難となり光拡散の異方性が得られなくなり、１０より大であると結合剤に分散したときの塗料粘度が高くなりすぎることから光拡散シート１０における充填率が確保できず、十分な拡散角が得られなくなるためである。なお、平均アスペクト比が３〜９であればより好ましい。

ガラスファイバー１２の光拡散シート１０における含有量は、３０〜７０ｖｏｌ％とすることが好ましい。後述するスクリーンとして横６０°以上の大きな拡散角を確保するためには５０ｖｏｌ％以上であることがより好ましい。

ガラスファイバー１２の光拡散シート１０における配向度は、必ずしも１００％である必要はなく、後述する塗布方法により一定の割合でガラスファイバー１２の長軸方向がそろっていればよい。

透明樹脂層１１を構成する樹脂とガラスファイバー１２との間では光拡散シート１０を形成する上で、従来のように非相溶性または難溶性の関係、ガラス転移温度または融点の関係を考慮する必要がない。ただし、透明樹脂層１１を構成する樹脂の屈折率とガラスファイバー１２の屈折率は異なっていなければならない。両者の屈折率差は、０．０１以上とすることが好ましい。

以上の構成により、光拡散シート１０を透過する光は、透明樹脂１１を透過する際にはそのまま透過し、ガラスファイバー１２を透過する際にその曲率に応じて拡散される。そのため、ガラスファイバー１２の長軸が配向されている方向（図中Ｘ軸方向）の拡散角は狭く、その長軸の配向されている方向とは垂直方向（図中Ｙ軸方向）の拡散角は広い、光拡散の異方性をもった光拡散シート１０となる。

なお、垂直・水平方向の拡散角には、ガラスファイバー１２の粒子サイズ（カット長さ、ファイバー径）、平均アスペクト比、充填率、配向度及び光拡散シート１０の膜厚が影響するため、使用目的に応じて上記範囲内で適宜設定すればよい。

ここで、上記光拡散シート１０を形成するための塗料について説明する。
塗料は、エネルギーを吸収して硬化反応を起こすタイプあるいは溶剤乾燥タイプの結合剤と、ガラスファイバーとを含有するものであり、結合剤中にガラスファイバーが均一に分散された状態となっている。また、必要に応じて有機溶媒や分散剤を含んでいてもよい。

結合剤は、例えば熱硬化性樹脂、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂、電子線（ＥＢ）硬化型樹脂等のオリゴマーがあげられる。熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化型樹脂、ＥＢ硬化型樹脂の例としてはアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン共重合体、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリアミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。その他の環状（芳香族、複素環式、脂環式等）基を有するポリマーでもよい。また、炭素鎖中にフッ素、シラノール基の入った樹脂でも構わない。

上記樹脂を硬化反応させる方法は放射線または熱いずれでもよいが、紫外線照射により樹脂の硬化反応を行う場合には、重合開始剤の存在下で行うことが好ましい。ラジカル重合開始剤としては、例えば、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ系開始剤；ベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオクトエート等のパーオキシド系開始剤が挙げられる。
また、ガラスファイバーは光拡散シート１０の構成物として前述したものを適量使用すればよい。

有機溶媒は、必要に応じて添加すればよく、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール等のアルコール系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、エチレングリコールアセテート等のエステル系溶媒等を用いる。これら有機溶媒は必ずしも１００％純粋である必要はなく、異性体、未反応物、分解物、酸化物、水分等の不純成分が２０％以下であれば含まれていてもかまわない。

上記塗料の製造に当たっては、混練工程、分散工程及びこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程によって行われる。本発明において使用する結合剤、ガラスファイバーなど全ての原料は何れの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を２つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。分散及び混練には、アジター、ペイントシェーカー等の従来公知の装置を用いればよい。

光拡散シート１０の製造にあたっては、まず被塗布体上に上記塗料を塗布面に対して平行で一方向のせん断応力を作用させながら塗布し、塗料に紫外線を照射するなどして硬化させ、所定膜厚の光拡散シート１０を形成すればよい。

塗布方法は、塗布面に対して平行で一方向のせん断応力を作用させながら塗布する方法であればよく、例えば、ドクターブレード、ナイフ、バーなどを用いて塗布するブレードコート法、ダイレクトロールコート、リバースロールコート、トランスファロールコートなどのロールコート法、ダイコート法、押し出しコート法などいずれの方法でもよい。これにより、ガラスファイバー１２の一部は、塗布された塗料中を分散された状態のまま、その長軸が上記応力の作用する方向に配向され、ついでそのままの状態で成膜されることにより図１で示したような配向性をもった光拡散シート１０となる。

なお、被塗布体が、例えば支持体上に光反射層が形成されたものであれば光拡散シート１０がそのままの状態で光拡散層として機能する反射スクリーンとなる。また、ロール形状の被塗布体上に光拡散シート１０を形成した後に剥離させて、光拡散シート１０単体のものとしてもよい。

つぎに、本発明に係るスクリーンの実施の形態を説明する。
図２は、本発明に係るスクリーンの一実施の形態における構成を示す断面図である。
スクリーン１００は、支持体１０１上に、光学多層膜１０２と、光吸収層１０３と、上述した光拡散シート１０である光拡散層１０４とが設けられた構成である。

支持体１０１は透明であり、透明フィルム、ガラス板、アクリル板、メタクリルスチレン板、ポリカーボネート板、レンズ等の所望の光学特性を満足するものであればよい。光学特性として、上記支持体１０１を構成する材料の屈折率は１．３〜１．７、ヘイズは８％以下、透過率は８０％以上が好ましい。また、支持体１０１にアンチグレア機能をもたせてもよい。

光学多層膜１０２は、高屈折率の光学膜と低屈折率の光学膜とが交互に積層された構成である。詳しくは、支持体１０１上から、まず高屈折率の光学膜が設けられ、ついで低屈折率の光学膜が設けられ、以降交互に設けられ、最後に高屈折率の光学膜が設けられた構成であり、２ｎ＋１層（ｎは１以上の整数である。）からなる積層膜となっている。

高屈折率の光学膜は、支持体１０１、または低屈折率の光学膜の上に後述する光学膜用材料Ａを塗布した後に硬化反応により形成される屈折率１．７０〜２．１０の学膜である。この光学膜には屈折率を調整するために微粒子が含まれている。また、高屈折率の光学膜の膜厚は、８０ｎｍ〜１５μｍ、より好ましくは６００〜１０００ｎｍとする。

低屈折率の光学膜は、高屈折率の光学膜の上に後述する光学膜用材料Ｂを塗布した後に硬化反応により形成される屈折率１．３０〜１．６９の光学膜である。光学膜１２Ｌの屈折率は光学膜用材料Ｂに含まれる樹脂の種類、場合によっては微粒子の種類及び添加量などにより決まる。低屈折率の光学膜の膜厚は、８０ｎｍ〜１５μｍ、より好ましくは６００〜１０００ｎｍとする。

光学多層膜１０２は、以上の構成により、赤色、緑色、青色の三波長帯の光に対して高反射特性を有し、少なくともこれらの波長領域以外の可視波長域の光に対しては高透過特性を有するようになる。

光吸収層１０３は、光学多層膜１０２を透過した光を吸収させるためのもので、光学多層膜１０２の最外層表面に黒色の樹脂フィルムを貼り付けた態様、あるいは、黒色塗料を塗布して形成した態様であればよい。

光拡散層１０４は、上述した光拡散シート１０であり、ガラスファイバー１２がスクリーン１００の画面の縦（垂直）方向に配向されている構成となっている。また、例えば、光学多層膜１０２の上に直接塗布により光拡散シート１０を形成してもよいし、すでにそのような形状となった光拡散シート１０を貼り合わせてもよい。

以上の構成により、光学多層膜１０２で選択的に反射された画像光は光拡散層１０４を透過して射出される際に拡散するが、スクリーン１００の画面の縦（垂直）方向の拡散角は狭く、スクリーン１００の横（水平）方向の拡散角は広くなっており、画像光を視聴者のいる方向にだけ振り向けることができるため、視聴者から見るとスクリーン画面全体が明るくなり、明るい室内での観賞が可能となる。

ここで、光学多層膜１０２を構成する光学膜それぞれを形成するための塗料である光学膜用材料Ａ及びＢについて説明する。

（１）光学膜用材料Ａ
光学膜用材料Ａは、微粒子と、有機溶媒と、エネルギーを吸収して硬化反応を起こす結合剤と、親油基および親水基からなる分散剤とを含有する。

微粒子は、成膜された後の光学膜の屈折率を調整するために添加される高屈折率材料の微粒子であり、Ti、Zr、Al、Ce、Sn、La、In、Y、Sb、等の酸化物、または、In- Sn等の合金酸化物が挙げられる。なお、微粒子の比表面積は55〜85 m²/gが好ましく、75〜85 m²/gであることがより好ましい。

有機溶媒は、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール等のアルコール系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、エチレングリコールアセテート等のエステル系溶媒等が用いられる。これら有機溶媒は必ずしも１００％純粋である必要はなく、異性体、未反応物、分解物、酸化物、水分等の不純成分が２０％以下であれば含まれていてもかまわない。また、低い表面エネルギーをもつ支持体や光学膜上に塗布するためには、より低い表面張力をもつ溶媒を選択することが望ましく、例えばメチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール等が挙げられる。

結合剤は、熱硬化性樹脂、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂、電子線（ＥＢ）硬化型樹脂等があげられる。熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化型樹脂、ＥＢ硬化型樹脂の例としてはポリスチレン樹脂、スチレン共重合体、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリアミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。その他の環状（芳香族、複素環式、脂環式等）基を有するポリマーでもよい。また、炭素鎖中にフッ素、シラノール基の入った樹脂でも構わない。

分散剤は、親油基と親水基とからなり、微粒子の分散性を向上させる。分散剤の親油基の重量平均分子量は１１０〜３０００であり、分散剤に含まれる親水基の極性官能基の量は、10^-3〜10^-１mol/gである。

光学膜用材料Ａは塗布された後、放射線または熱によって硬化反応が促進され高屈折率の第１の光学膜となる。

（２）光学膜用材料Ｂ
光学膜用材料Ｂは、有機溶媒と、結合剤とを含有するものである。結合剤は有機溶媒に溶解されており、必要に応じてその中に微粒子が添加され分散されていてもよい。

結合剤は、紫外線などの放射線、熱からのエネルギーにより硬化反応を起こす官能基を分子内に有する樹脂であり、フッ素系樹脂などが好適である。

微粒子は、成膜された後の光学膜の屈折率を調整するために必要に応じて添加される低屈折率材料の微粒子であり、SiO₂、MgF₂、あるいは中空微粒子、フッ素系樹脂からなる微粒子が挙げられる。また、Ti、Zr、Al、Ce、Sn、La、In、Y、Sb、等の酸化物、または、In- Sn等の合金酸化物が添加されていてもよい。

有機溶媒は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール等のアルコール系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、エチレングリコールアセテート等のエステル系溶媒、含フッ素溶媒としては、パーフルオロベンゼン、ペンタフルオロベンゼン、１，３−ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン、１，４−ビス（トリフルオロメチル）ベンゼンなどの含フッ素芳香族炭化水素類、パーフルオロトリブチルアミン、パーフルオロトリプロピルアミンなどの含フッ素アルキルアミン類、パーフルオロヘキサン、パーフルオロオクタン、パーフルオロデカン、パーフルオロドデカン、パーフルオロ−２，７−ジメチルオクタン、１，３−ジクロロ−１，１，２，２，３−ペンタフルオロプロパン、１Ｈ−１，１−ジクロロパーフルオロプロパン、１Ｈ−１，３−ジクロロパーフルオロプロパン、１Ｈ−パーフルオロブタン、２Ｈ，３Ｈ−パーフルオロペンタン、３Ｈ，４Ｈ−パーフルオロ−２−メチルペンタン、２Ｈ，３Ｈ−パーフルオロ−２−メチルペンタン、パーフルオロ−１，２−ジメチルヘキサン、パーフルオロ−１，３−ジメチルヘキサン、１Ｈ−パーフルオロヘキサン、１Ｈ，１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロヘキサン、１Ｈ，１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクタン、１Ｈ−パーフルオロオクタン、１Ｈ−パーフルオロデカン、１Ｈ，１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデカンなどの含フッ素脂肪族炭化水素類、パーフルオロデカリン、パーフルオロシクロヘキサン、パーフルオロ−１，３，５−トリメチルシクロヘキサンなどの含フッ素脂環族炭化水素類、パーフルオロ−２−ブチルテトラヒドロフラン、フッ素含有低分子量ポリエーテルなどの含フッ素エーテル類を単独または混合して用いることが可能である。例えば、光学膜用材料Ａに用いられる有機溶媒をメチルイソブチルケトンとし、光学膜用材料Ｂに用いられる有機溶媒を含フッ素アルコール（C₆F₁₃C₂H₄OH）とパーフルオロブチルアミンとの混合溶媒（９５：５）とする。

光学膜用材料Ｂは塗布された後、硬化反応により第１の光学膜よりも低屈折率の第２の光学膜となる。

つぎに、本発明に係るスクリーン１００の製造方法について以下に説明する。
（ｓ１）支持体１０１としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用意し、当該支持体１０１を光学膜用材料Ａで満たされた槽に浸漬し、引き上げるディッピング方式により支持体１０１の両面に所定量の光学膜用材料Ａを塗布する。
（ｓ２）光学膜用材料Ａの塗膜を乾燥後、紫外線を照射して光学膜用材料Ａを硬化させ、所定膜厚の第１の光学膜を形成する。
（ｓ３）ついで、第１の光学膜が形成された支持体１０１を光学膜用材料Ｂで満たされた槽に浸漬し、引き上げるディッピング方式により支持体１０１の両面にある第１の光学膜上に所定量の光学膜用材料Ｂを塗布する。
（ｓ４）光学膜用材料Ｂの塗膜を乾燥後、光学膜用材料Ｂを熱硬化させ、所定膜厚の第２の光学膜を形成する。これにより、第１の光学膜と第２の光学膜との積層構成となる。
（ｓ５）ついで、第１の光学膜と第２の光学膜とが積層された支持体１０１を光学膜用材料Ａで満たされた槽に浸漬し、引き上げることにより支持体１０１の両面最外層にある第２の光学膜上に所定量の光学膜用材料Ａを塗布する。
（ｓ６）光学膜用材料Ａの塗膜を乾燥後、紫外線を照射して光学膜用材料Ａを硬化させ、所定膜厚の第１の光学膜を形成する。以降、ステップｓ３〜ｓ６までの処理を所定回数行い、支持体１０１の両面に光学多層膜１０２を形成する。

（ｓ７）光学多層膜１０２のおもて面に光拡散シート用塗料をブレードコート法で塗布面に作用するせん断応力の方向がスクリーン１００の画面の縦方向となるように塗布した後、紫外線を照射してその塗料を硬化させ、所定膜厚の光拡散層１０４を形成する。

（ｓ８）光学多層膜１０２の裏面に黒色の光吸収剤を含有した樹脂を塗布し、光吸収層１０３を形成し、本発明に係るスクリーン１００とする。

なお、ここでは光拡散シート用塗料がブレードコート法により塗布される場合を示したが、このほかロールコート法、ダイコート法、押し出しコート法により塗布されてもよい。

また、本発明に係る光拡散シート１０を、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の光拡散層として適用してもよい。

上記本発明を実際に実施した例を以下に説明する。この実施例は例示であり、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

以下の条件で光拡散シートを作製した。
（１）塗料
・結合剤：紫外線硬化型アクリルオリゴマー
（東亞合成社製、商品名アロニックスＵＶ−３７５０） ６０ｖｏｌ％
・ガラスファイバー：ミルドタイプＳｉＯ_２ガラスファイバー
（日東紡社製、商品名ＰＦＢ−００１、ファイバー径１０μｍ、平均アスペクト比約５）
４０ｖｏｌ％
上記結合剤とガラスファイバーとを混合し、ペイントシェーカーで分散処理を行い、光拡散シート用塗料を得た。
（２）光拡散シート形成方法
フッ素樹脂フィルム上に上記塗料をバーコート法により塗布面に対して平行で一方向の塗布方向でせん断応力を作用させながら塗布し、紫外線（ＵＶ）硬化（５００ｍＪ／ｃｍ²）させた後、フッ素樹脂フィルムから剥離させて膜厚１００μｍの光拡散シートを得た。

形成した光拡散シートの評価に当たっては、光拡散シートの主面直上から平行白色光を投射し、その反対面においてゴニオメータ（オプテック社製）により塗布方向（垂直方向）及び塗布方向に対して垂直方向（水平方向）の透過レーザ光の拡散角を測定した。

実施例１におけるガラスファイバーをファイバー径１０μｍ、平均アスペクト比１０のカットタイプＳｉＯ_２ガラスファイバーとし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして光拡散シートを得た。

実施例１におけるガラスファイバーをファイバー径１０μｍ、平均アスペクト比６のカットタイプＳｉＯ_２ガラスファイバーとし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして光拡散シートを得た。

実施例１におけるガラスファイバーをファイバー径１０μｍ、平均アスペクト比３のカットタイプＳｉＯ_２ガラスファイバーとし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして光拡散シートを得た。

（参考例）
実施例１におけるガラスファイバーをファイバー径１０μｍ、平均アスペクト比３未満のカットタイプＳｉＯ_２ガラスファイバーとし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして光拡散シートを得た。

以上の結果を表１に示す。
実施例１〜４のいずれにおいても、垂直方向の拡散角は狭く、水平方向の拡散角は広くなっており、光拡散の異方性のある光拡散シートとなっていることが確認された。ちなみに、実施例２の光拡散シートのガラスファイバーの配向状態を観察したところ、図３に示すように１００％の配向度ではないが、ある程度の割合でガラスファイバーの長軸が塗布方向に揃う傾向が認められた。
これに対して、参考例では垂直方向の拡散角と水平方向の拡散角との差はなく、光拡散の異方性は認められなかった。

つぎに、実施例１の光拡散シートを用いた反射スクリーンを実際に作製した例を以下に説明する。

光学膜用材料Ａである塗料（Ｉ），光学膜用材料Ｂである塗料（II）の組成と製造方法及びスクリーン製造方法を以下に示す。
（１）塗料（Ｉ）
・微粒子：ＴｉＯ₂微粒子
（石原産業社製、平均粒径約２０ｎｍ、屈折率２．４８） １００重量部
・樹脂（結合剤）：ウレタンアクリレート
（数平均分子量：１０００） ５０重量部
・有機溶媒：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）
４８００重量部
上記微粒子と樹脂と有機溶媒とを混合し、ペイントシェーカーで分散処理を行い、微粒子分散液を得た。つぎに、この微粒子分散液に、重合開始材としてダロキュア１１７３（千葉スペシャリテーケミカルズ社製）を樹脂に対して３ｗｔ％添加し、十分攪拌して塗料（Ｉ）とした。

（２）塗料（II）
・樹脂：末端カルボキシル基をもつパーフルオロブテニルビニルエーテルの重合体
１００重量部
・有機溶媒：含フッ素アルコール（C₆F₁₃C₂H₄OH）とパーフルオロブチルアミンとの混合溶媒（混合比９５：５） １６６６重量部
上記樹脂と有機溶媒とを混合し、十分攪拌して塗料（II）とした。

（３）スクリーン作製方法
（ｓ１１）ＰＥＴフィルム（厚み１８８μｍ、東レ社製、商品名Ｕ４２６）の主面に塗料（Ｉ）を塗布する。
（ｓ１２）塗料（Ｉ）の塗膜を８０℃で乾燥後、紫外線（ＵＶ）硬化（１０００ｍＪ／ｃｍ²）させ、膜厚１．０μｍの高屈折率の光学膜（Ｉ）を形成する。
（ｓ１３）ついで、その光学膜（Ｉ）上に塗料（II）を塗布する。
（ｓ１４）塗料（II）の塗膜を室温で乾燥後、９０℃で熱硬化させ、所定膜厚の低屈折率の光学膜（II）を形成する。
（ｓ１５）光学膜（II）上にステップｓ１１と同一条件で塗料（Ｉ）を塗布する。
（ｓ１６）塗料（Ｉ）の塗膜を８０℃で乾燥後、紫外線（ＵＶ）硬化（１０００ｍＪ／ｃｍ²）させ、膜厚１．０μｍの高屈折率の光学膜（Ｉ）を形成する。これこれによりＰＥＴフィルム上に光学膜（Ｉ）／光学膜（II）／光学膜（Ｉ）の３層の光学多層膜を得た。
（ｓ１７）得られた光学多層膜の一方の最外層表面に粘着層を介して黒色ＰＥＴフィルムを貼合せる。
（ｓ１８）光学多層膜の他方の最外層表面に、塗布方向をスクリーン縦方向とする実施例２の条件で光拡散シート（光拡散層）を形成し、反射スクリーンを作製した。

得られたスクリーンについて、波長４６０ｎｍ近傍の青色波長、波長５２０ｎｍ近傍の緑色波長、波長６２０ｎｍの赤色波長の三原色波長域を光源とするプロジェクターで画像光を投射したところ、従来よりも明るいスクリーン映像が観察された。

本発明に係る光拡散シートの構成を示す概略図である。 本発明に係るスクリーンの構成を示す断面図である。 実施例２の光拡散シートの表面状態を示す図である。

符号の説明

１０…光拡散シート、１１…透明樹脂層、１２…ガラスファイバー、１００…スクリーン、１０１…支持体、１０２…光学多層膜、１０３…光吸収層、１０４…光拡散層

Claims (5)

1. 透明樹脂中にガラスファイバーが分散されてなる光拡散シートであって、
   前記ガラスファイバーは、一定の面方向に配向されていることを特徴とする光拡散シート。
2. 前記ガラスファイバーの平均アスペクト比が３〜１０であることを特徴とする請求項１に記載の光拡散シート。
3. 透明樹脂中に、一定の面方向に配向したガラスファイバーが分散されてなる光拡散シートの製造方法であって、
   透明樹脂となる結合剤とガラスファイバーとを含む塗料を用い、塗布面に対して平行に一定方向のせん断応力を作用させながら被塗布体上に塗布する工程を備えてなることを特徴とする光拡散シートの製造方法。
4. 前記塗布方法が、ブレードコート法、ロールコート法、ダイコート法、押し出しコート法のいずれか一の方法であることを特徴とする請求項３に記載の光拡散シートの製造方法。
5. 画像光の照射により画像を表示するスクリーンにおいて、
   透明樹脂中にガラスファイバーが分散されてなり、前記ガラスファイバーは、前記スクリーン画面の縦方向に配向されている光拡散シートを備えたことを特徴とするスクリーン。
   

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