KR20060050855A

KR20060050855A - 광확산 필름 및 스크린

Info

Publication number: KR20060050855A
Application number: KR1020050080538A
Authority: KR
Inventors: 유키오 미야키; 히로유키 키소; 츠토무 나가하마
Original assignee: 소니 가부시키가이샤
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2006-05-19
Also published as: TW200622472A; KR101088123B1; US20060050188A1; CN1746703A; EP1632796B1; CN1746703B; EP1632796A1; TWI310875B; JP2006071898A; JP4244889B2; US7990618B2

Abstract

본 발명은 종횡 방향에서 광확산 특성에 이방성(異方性)을 가지고, 또한 내손상성(耐傷付性: scratch resistance)이 우수하고, 금형으로부터의 떼어냄(引剝: releasing)시, 보관시, 취급시에도 표면에 대미지(damage)를 받지 않는 광확산 필름을 제공하고, 그 광확산 필름을 이용한 스크린을 제공하는 것을 목적으로 한다.

투광성(透光性) 지지체(11)와, 투광성 지지체(11) 위에 설치된 표면에 요철(凹凸)을 가지는 투광성 수지층(12)으로 이루어지고, 확산각에 이방성이 있는 광확산 필름(10)에 있어서, 상기 광확산 필름(10)의 동적 점탄성(粘彈性: viscoelasticity)에서 구해지는 손실 탄젠트(正接: tangent)(tanδ)의 극대값이 0℃이상, 60℃이하의 온도 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.

광확산 필름, 투광성 지지체, 투광성 수지층, 반사 시트, 흡수층, 스크린.

Description

광확산 필름 및 스크린{LIGHT-DIFFUSING FILM AND SCREEN INCLUDING THE SAME}

도 1은 본 발명에 관련된 광확산 필름의 구성을 도시하는 단면도,

도 2는 본 발명에서 사용하는 투광성(透光性) 수지층 복제용(複製用) 금형의 제조 방법에서의 금형 모재(母材)에 대한 샌드블라스트 가공 상태를 도시하는 개략도,

도 3은 본 발명에서 시용(試用)하는 투광성 수지층 복제용 금형의 제조 방법에서의 블라스트 건(blast gun)의 스캔 상태를 도시하는 개략도,

도 4는 본 발명에 관련된 스크린의 제1 실시 형태에 있어서의 구성을 도시하는 단면도,

도 5는 반사 시트(50)의 광학막(光學膜) 구성(1)을 도시하는 단면도,

도 6은 반사 시트(50)의 광학막 구성(2)을 도시하는 단면도,

도 7은 본 발명에 관련된 스크린의 제2 실시 형태에 있어서의 구성을 도시하는 단면도.

[부호의 설명]

1…금형 모재, 2…블라스트 건, 3…연삭재(硏削材), 10…광확산 필름, 11… 투광성 지지체, 12…투광성 수지층(樹脂層), 50…반사 시트, 51B…기판, 51M…금속막, 52, 53…광학 다층막, 52D…유전체(誘電體) 막, 52M…광흡수 박막(薄膜), 53H…고(高)굴절률막, 53L…저(低)굴절률막, 54…흡수층, 100, 200…스크린.

본 발명은 프런트 프로젝터용 스크린, 리어 프로젝터용 스크린, 액정(液晶) 디스플레이용 백라이트(backlight) 등에 이용되는 광확산 필름, 및 광확산 필름을 이용한 스크린에 관한 것이다.

근래, 회의 등에 있어서 발언자가 자료를 제시하는 방법으로서, 오버헤드 프로젝터나 슬라이드 프로젝터가 널리 이용되고 있다. 또, 일반 가정에서도 액정을 이용한 비디오 프로젝터나 동영상 필름 프로젝터가 보급되고 있다. 이들 프로젝터의 영사(映寫) 방법은 광원에서 출력된 광을, 예를 들면 투과형의 액정 패널 등에 의해서 광변조하여 화상광(畵像光)을 형성하고, 이 화상광을 렌즈 등의 광학계를 통해서 출사(出射)하여 스크린 위에 영사하는 것이다.

상술한 프로젝터 장치에 있어서는, 투영상을 보기 위해서 프로젝터용 스크린이 이용된다. 이 프로젝터용 스크린에는 대별(大別)해서, 스크린의 표면 측(表側)으로부터 투영광을 조사(照射)하여 당해(當該) 투영광의 스크린에서의 반사광을 보는 프런트 프로젝터용 스크린과, 스크린의 이면 측(裏側)으로부터 투영광을 조사하 여 스크린을 투과한 광을 스크린의 표면 측에서 보는 리어 프로젝터용 스크린이 있다. 어느 방식의 스크린에서도 시인성(視認性: visibility)이 양호한 넓은(廣) 시야각의 스크린인 것이 요구된다.

그 때문에, 어느 방식에서도 일반적으로 스크린 표면에 광을 산란(散亂)시키는 광확산 필름이 설치되어 있으며, 이 광확산 필름에 의해 화상광이 균일하게 또 화면의 유효 영역 전체에 확산 사출(射出)되게 된다.

광확산 필름으로서는, 대별하면, 등방성(等方性) 확산 시트와 이방성 확산 시트가 알려져 있지만, 입사(入射) 광량은 일정하기 때문에, 필요한 방향으로만 광을 확산함으로써 휘도를 향상하는 것이 가능한 이방성 확산 시트가 주목받고 있다. 특히, 영사 스크린으로서 사용되는 경우에는, 수직 방향의 시야보다 수평 방향의 시야가 중요하기 때문에 수평 방향에 강한 확산능(擴散能)을 가지는 이방성 확산 시트의 개발이 진행되고 있다.

이 이방성 광확산 필름의 제법(製法)으로서는, 종래부터 코히런트 광속(光束)을 조면(粗面)에 조사했을 때에 생성되는 스페클 패턴을 감광성(感光性) 수지(樹脂)에 형성하는 방법(예를 들면, 특허 문헌 1, 2 참조), 마스크를 작성하고 감광성 수지에 소부(燒付: exposing)하는 방법, 혹은 금속, 수지 등의 금형 모재 표면을 직접 기계 가공에 의해 절삭하여 미소(微小)한 요철(凹凸)을 형성한 금형으로 하고, 이 금형으로부터 자외선 경화(硬化) 수지 등을 이용하여 형상 전사(轉寫)하는 방법 등이 있었다.

또, 수지 입자 비즈를 수지 바인더에 분산시킨 것을 투명 기판에 도포(塗布) 하는 것에 의해 제조하는 방법, 혹은 절삭 가공에 의해 금형 모재 표면에 요철을 형성한 금형을 제작하고, 이 금형으로부터 자외선 경화 수지 등을 이용하여 형상 전사하는 방법 등이 있었다(예를 들면, 특허문헌 3 참조).

[특허 문헌 1] 일본 특개소(特開昭) 53－51755호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특개(特開) 2001－100621호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특개 2000－284106호 공보

그러나, 종래의 이방성 광확산 필름에서는 표면이 손상되기 쉽고, 그 때문에 광확산능이 소실되어, 화상 결함의 원인으로 되고 있었다. 수지 입자 비즈를 수지 바인더에 분산시킨 것에서는, 그 비즈에 연질(軟質)의 것을 이용하는 것에 의해서 내손상성(耐傷付性: scratch resistance)을 향상시키는 방법이 제시되어 있지만(예를 들면, 일본 특개 2000－275410호 공보 참조), 이 방법에 의해서도 손상에 의한 비즈 탈락이 발생하고 있었다. 또, 이 경우에는 이방성을 부여하기 위해서 이방성 형상을 가지는 비즈를 이용하여 도공(塗工: coating)해도, 비즈의 배향(配向)이 불충분하여 충분한 광확산 이방성이 얻어지지 않는다고 하는 결점도 있었다.

또, 이방성 광확산 필름, 그의 보관시나 취급시에도 표면이 대미지(damage)를 받아서, 화상 결함이 발생할 때도 있었다.

또, 금형 표면의 요철 형상을 전사해서 이방성 광확산 필름을 제작할 때에는, 수지 경화 후의 금형 떼어냄(引剝: releasing) 시에 당해 수지가 대미지를 받 아서, 화상 결함이 발생하는 경우도 있었다.

본 발명은 이상의 종래 기술에서의 문제를 감안해서 이루어진 것으로서, 종횡 방향에서 광확산 특성에 이방성을 가지고, 또한 내손상성이 우수하며, 금형으로부터의 떼어냄시, 보관시, 취급시에도 표면에 대미지를 받지 않는 광확산 필름을 제공하고, 그 광확산 필름을 이용한 스크린을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서 제공하는 본 발명은, 투광성(透光性) 지지체와, 그 투광성 지지체 위에 설치된 표면에 요철을 가지는 투광성 수지층으로 이루어지고, 확산각에 이방성이 있는 광확산 필름에 있어서, 상기 광확산 필름의 동적 점탄성(粘彈性: viscoelasticity)에서 구해지는 손실 탄젠트(正接: tangent)(tanδ)의 극대값이 0℃이상, 60℃이하의 온도 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 광확산 필름이다(청구범위 제1항).

여기서, 상기 투광성 수지층의 요철은 금형 표면의 요철 형상이 전사되어 형성된 것인 것이 바람직하다. 또, 상기 금형 표면의 요철은 연삭재(硏削材)의 취부(吹付: spraying) 각도가 모두 90° 미만이도록 샌드블라스트 처리되어 형성된 것인 것이 매우 적합(好適)하다.

상기 과제를 해결하기 위해서 제공하는 본 발명은 청구범위 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 기재된 광확산 필름과, 그 광확산 필름의 투광성 수지층이 형성된 면과는 반대면 측에 설치된 반사층을 구비한 것을 특징으로 하는 스크린이다(청 구범위 제4항).

상기 과제를 해결하기 위해서 제공하는 본 발명은 청구범위 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 기재된 광확산 필름을 구비하고, 그 광확산 필름은 상기 투광성 수지층이 형성된 면과는 반대면 측으로부터의 투사광(投射光)을 투과해서 그 투광성 수지층으로부터 확산하여 방사(放射)하는 것인 것을 특징으로 하는 스크린이다(청구범위 제5항).

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하에서, 본 발명에 관련된 광확산 필름의 실시 형태에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 관련된 광확산 필름의 구성을 도시하는 단면도이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 광확산 필름(10)은 투광성 지지체(11)와, 투광성 지지체(11) 위에 설치된 표면에 요철을 가지는 투광성 수지층(12)으로 이루어지고, 확산각에 이방성이 있는 것이다. 또, 광확산 필름(10)의 동적 점탄성에서 구해지는 손실 탄젠트(tanδ)의 극대값이 0℃이상, 60℃이하인 온도 범위내에 있는 것을 특징으로 한다.

투광성 지지체(11)에는 특별히 한정은 없으며, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 트리아세틸 셀룰로스, 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 염화 비닐 수지의 시트나 필름이 바람직하다. 투광성 지지체(11)의 두께로서 20㎛∼300㎛가 바람직하다. 이것보다 얇으면 강도가 부족하고, 이것보다 두꺼우면 제조 취급성이 악화된다. 투광성 지지체(11)는 투광성 수지층(12)과의 접착성을 개량하기 위해서, 표면에 이(易: easy)접착층을 설치해도 좋고, 혹은 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리를 행해도 좋다.

투광성 수지층(12)은 그의 표면 형상이 확산각에 이방성을 나타내도록 원형, 직사각형(矩形) 혹은 다각형 등에 의한 요철 상태에 따라서 제어된 광학막이다. 또, 표면의 요철은 금형에 형성된 미세한 요철 형상을 광학 재료 표면에 전사시키는 것에 의해 형성하면 좋고, 예를 들면 이와 같은 금형을 프레스 가공에 의해 열성형(熱成形: thermoforming)의 플라스틱 필름에 형압(型押: press)하는 등 해서 형성하면 좋다.

혹은, 이 금형에 방사선 경화 수지를 도포 경화하여 탈형(脫型)함으로써 소망하는 요철을 가지는 투광성 수지층을 얻을 수 있다.

여기서 사용하는 수지 재료는 투광성이고 또한 소정의 동적 점탄성을 가지는 것이면 특별히 한정은 없지만, 착색, 헤이즈에 의해 투과광의 색상, 투과 광량이 변화하는 것은 바람직하지 않다. 제조의 용이성의 점에서 자외선, 전자선, 열에 의해 경화할 수 있는 수지가 바람직하고, 가장 바람직하게는 자외선으로 경화할 수 있는 것이다. 예를 들면, 우레탄 아크릴레이트, 엑폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리올 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트 등의 아크릴레이트계 수지를 이용할 수가 있다.

또, 투광성 수지층(12)에는 필요에 따라서 광 안정제, 자외선 흡수제, 대전(帶電) 방지제, 난연제(難燃劑), 산화 방지제 등을 적당히 이용할 수가 있다.

투광성 수지층(12)의 두께로서는 특별히 한정은 없지만, 20㎛이상, 200㎛이 하가 바람직하다. 이것보다 얇으면 표면 형상의 결락(缺落: defects)이 생기기 쉽고, 이것보다 두꺼우면 필름의 균열(cracking)이 생기기 쉬워 취급성이 저하한다.

또, 투광성 수지층(12) 형성을 위한 경화 에너지원(源)으로서는, 전자선, 자외선, 가시광선, 감마선 등이 있지만, 생산 설비의 점에서 자외선이 바람직하다. 또, 자외선 원(源)으로서는 특별히 한정은 없으며, 고압 수은등(水銀燈) 램프, 메탈할라이드 램프 등이 적당히 이용된다. 적산(積算) 조사량은 이용하는 수지의 경화 및, 수지와 투광성 지지체(11)에의 밀착이 충분히 행해지고, 또한 수지, 투광성 지지체(11)의 황변(黃變)이 일어나지 않을 정도의 적산 조사량을 적당히 선택할 수 있다. 조사의 분위기로서는 수지 경화의 상태에 따라서 적당히 선택할 수 있으며, 공기중 혹은 질소, 아르곤 등의 불활성 분위기중에서 행할 수가 있다.

여기서, 손실 탄젠트(tanδ)는 광확산 필름에 대해서 인장(引張) 모드에서 점탄성 측정을 행하면서, 일정 일그러짐(歪: strain)·일정 주파수 하에서 온도를 연속적으로 상승시켜서 측정되는 동적 점탄성에서 구해지는 것이다. 측정 결과로서는 온도와 손실 탄젠트(tanδ)의 관계가 얻어지고, 손실 탄젠트(tanδ)의 극대(極大)를 나타내는 온도는 재료의 경화에 관한 지표로 된다.

또한, 투광성 지지체(11)가 점탄성을 가지는 경우, 얻어지는 값은 투광성 지지체(11)에 유래(由來)하는 손실 탄젠트(tanδ)의 극대값과, 투광성 수지층(12)에 유래하는 손실 탄젠트(tanδ)의 극대값이 양쪽 모두 나타난다. 이 경우에는, 우선 투광성 지지체(11) 단독으로 동적 점탄성 측정을 행하고, 투광성 지지체(11) 유래의 손실 탄젠트(tanδ)의 극대값을 구해 두고, 다음에 광확산 필름(10)에서 얻어진 손실 탄젠트(tanδ)의 극대값중에서, 투광성 지지체(11) 유래의 손실 탄젠트(tanδ)의 극대값을 제외하는 것에 의해, 투광성 수지층(12)의 손실 탄젠트(tanδ)의 극대값을 얻을 수가 있다.

또, 광확산 필름(10)은 광학 소자로서 이용되기 때문에, 광원으로부터의 광을 효율좋게 이용할 필요가 있어, 높은 투과율을 가지는 것이 바람직하고, 전(全) 광 투과율은 80%이상인 것이 바람직하다.

이상의 구성에 의해, 광확산 필름(10)에 있어서, 종횡 방향에서 광확산 특성에 이방성을 가지고, 또한 내손상성이 우수하며, 금형으로부터의 떼어냄시, 보관시, 취급시에도 표면의 대미지를 방지하는 것이 가능해진다.

다음에, 본 발명의 광확산 필름의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 발명에 관련된 광확산 필름의 제조 방법은, 투광성 지지체(11) 위에, 표면에 소정의 요철 형상을 가지는 미세 조각면이 형성된 투광성 수지층 복제용 금형을 이용하여, 그 금형 표면의 요철 형상을 전사시켜서 표면에 요철을 가지는 투광성 수지층을 형성해서, 광확산 필름(10)으로 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 이 금형의 미세 조각면으로 투광성 수지층을 제조하는 방법이면, 어떠한 제조 방법에도 본 발명의 적용이 가능하다.

예를 들면, 이 금형을 프레스 가공에 의해 열성형의 플라스틱 필름에 형압하는 등해서 투광성 수지층을 형성하면 좋다.

혹은, 이 금형에 자외선 경화 수지를 도포 경화해서 탈형함으로써 소망하는 투광성 수지층을 얻을 수가 있다.

이하에서, 투광성 수지층을 구성하는 광학막용 재료로서 자외선 경화 수지를 이용하는 경우를 예로 들어, 도 1에 도시한 광확산 필름(10)을 제조하는 수순(手順)을 설명한다.

(S11) 표면에 소정의 요철 형상을 가지는 미세 조각면이 형성된 투광성 수지층 복제용 금형의 그 미세 조각면에 투광성 수지 재료를 흘려넣는다. 또한, 금형의 4변에는 실재(sealing agent)가 첩부(貼付: apply)되어, 투광성 수지 재료가 새지 않도록 되어 있다.

(S12) 상기 금형의 투광성 수지 재료의 도장막(塗膜: coating film) 위에 필름 형상으로 투광성 지지체(11)를 탑재한다.

(S13) 투광성 지지체(11) 측으로부터 자외선을 조사하여, 투광성 수지 재료를 경화시키고, 투광성 수지층(12)을 형성한다.

(S14) 투광성 수지층(12)으로부터 금형을 떼어내고, 투광성 수지층(12)/투광성 지지체(11)로 이루어지는 광확산 필름(10)을 얻는다.

또한, 투광성 수지 재료는 제작한 광확산 필름(10)의 동적 점탄성에서 구해지는 손실 탄젠트(tanδ)의 극대값이 0℃이상, 60℃이하인 온도 범위내로 되도록, 상기에서 나타낸 투광성 수지 재료중에서 적당히 선택하면 좋다.

여기서, 광확산 필름(10)의 확산각을 설정하기 위해서는, 투광성 수지층 복제용 금형의 미세 조각면의 요철 형상이나 사이즈, 혹은 투광성 수지층(12)의 굴절률을 조정하면 좋다.

여기서 사용하는 투광성 수지층 복제용 금형은, 예를 들면 이하에 나타내는 바와 같은 샌드블라스트 가공에 의한 방법으로 제조하면 좋다.

도 2는 광확산 필름을 복제하는데 이용되는 금형을 제조하는 모습을 도시하고 있으며, 샌드블라스트 가공에 의해 금형 모재(1)의 표면을 가공하고, 투광성 수지층 복제용 금형을 제조한다. 이 때, 금형 모재의 형상은 평판에 한정되는 것은 아니며, 롤 형상이나 컨베이어 형상 등 연속 성막(成膜))에 적합한 형상이라도 좋다.

샌드블라스트 가공은 샌드블라스트 장치(도시하지 않음)의 블라스트 건(blast gun)(2)으로부터 가압(加壓) 공기로 연삭재(3)를 사출시켜서, 금형 모재(1)의 표면에 취부하고, 연삭재(3)가 금형 모재(1)의 표면과 충돌하는 것에 의해, 그 금형 모재(1)의 표면에 요철이 형성되는 가공이다.

연삭재(3)로서는 입경(粒徑) 5㎛∼50㎛의 다각 형상 세라믹스를 이용하지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 평균 입경이 1∼1000㎛이고 수지, 유리, 금속, 세라믹 등으로 이루어지는 구형(球形) 혹은 다각형 등의 각(角)이 있는 입자가 바람직하다. 예를 들면, 유리 비즈, 산화 지르코늄 입자, 스틸 그리드(steel grids), 알루미나 입자, 실리카 입자 등을 들 수 있다.

금형 모재(1)는 샌드블라스트 가공을 행하는데 적합한 재료로 이루어지는 시트이다. 이 재료는 수지 혹은 금속, 예를 들면 알루미늄, 구리(銅), 스틸 등이 좋으며, 특히 알루미늄이 매우 적합하다. 또, 금형 모재(1)는 배치식 제조(batch production)이면 스크린에 적용되는 광확산 필름의 크기에 1매(枚)로 대응할 수 있는 사이즈로 하면 좋고, 연속 제조이면 광확산 필름의 폭에 대응할 수 있는 사이즈 이면 좋다.

또, 금형 모재(1)의 주면(主面)에 대해서 연삭재(3)의 취부 각도(부각(俯角))가 모두 90°미만으로 되도록 하면 좋고, 본 발명에서는 10°로 취부를 행함으로써 취부 방향과 그것에 직각인 방향의 홈(溝)의 피치를 바꿀 수가 있다. 이것은 연삭재(3)가 금형 모재(1)와 각도를 가지고 충돌하기 때문에, 그 충돌에 의해서 생긴 변형(變形: deformation) 형상은 횡방향(X축 방향)과 종방향(Y축 방향)에서 다르기 때문이다. 이 피치 등의 표면 거칠음 파라미터는 샌드블라스트 조건을 변경함으로써 조정할 수 있고, 입경이 큰 연삭재를 이용한 경우는 X, Y축 방향 모두 큰 피치의 거칠음을 실현할 수 있으며, 보다 밀도가 큰 연삭재를 사용하면 홈이 깊은 형상을 실현할 수가 있다.

상기 취부 조건에 의해 제조한 투광성 수지층 복제용 금형을 사용하는 것에 의해, 투광성 수지층(12)을 종방향과 횡방향에서 확산각이 다른, 혹은 종횡 방향에서 확산 특성에 이방성이 있는 것으로 할 수가 있다. 예를 들면, 도 2의 연삭재(3)의 취부 조건에서는, 반사광 또는 투과광의 확산각은 X방향으로 좁고, Y방향으로 넓어진다.

또, 블라스트 건(2)을 금형 모재(1)에 대해서 눕힐 수록, 즉 각도 θ를 작게 할 수록, 후술하는 광확산 필름의 확산각의 종횡 비율을 크게 할 수가 있으며, 확산 특성의 이방성의 효과도 크다.

또한, 연삭재(3)는 금형 모재(1)에 대해서 각도 θ를 중심으로 해서 각도폭 α를 가지고 블라스트 건(2)에서 사출된다. 바꿔말하면, 연삭재(3)는 금형 모재 에 각도 β1∼β2의 범위내에서 입사하여 충돌한다. 각도폭 α은 통상, 10°정도이다.

금형 모재(1)의 보다 작은 영역을 가공하는 경우에는 각도폭 α를 보다 작게 하거나, 혹은 블라스트 건(2)과 금형 모재(1)의 거리(L)를 작게 하면 좋다. 보다 넓은 영역을 가공하기 위해서는, 블라스트 건(2) 또는 금형 모재(1)를 매끄럽게 이동시키면서 샌드블라스트 가공을 행하면 좋고, 본 발명에서는 블라스트 건(2)을 금형 모재(1) 위에서 종횡으로 스캔시켜서, 금형 모재(1)의 주면 전체면(主面全面)에 대해서 샌드블라스트 가공을 행하면 좋다.

블라스트 건(2)의 스캔예를 도 3에 도시한다. 블라스트 건(2)으로부터 연삭재(3)를 출사하면서, 블라스트 건(2)을 금형 모재(1) 위의 Y축의 한방향으로 일정 속도로 이동시켜서, 연삭재(3)의 충돌 영역이 금형 모재(1)의 단면(端面) 부근에 도달하면, 일정 피치로 X축 방향으로 이동시키고, 이번에는 Y축의 역(逆)방향으로 블라스트 건(2)을 일정 속도로 이동시킨다. 이 후, 연삭재(3)의 충돌 영역이 금형 모재(1)의 단면 부근에 도달할 때마다 블라스트 건(2)을 일정 피치로 X축 방향으로 이동시킨 후, Y축 방향의 이동을 반전(反轉)시켜서 샌드블라스트 가공을 연속하여 행하고, 금형 모재(1)의 표면 전체면에 소망하는 요철을 형성한다.

X축 방향의 이동 피치는 인접하는 연삭재(3)의 충돌 영역이 어느 정도 겹치고, 금형 모재(1) 표면 전체로서 똑같은 요철 형상을 가지도록 조정하는 것이 바람직하다. 또, 연삭재(3)의 충돌 영역에 마스크를 씌워, 그 충돌 영역의 중심 영역만 금형 모재(1)와 충돌하도록 해도 좋다.

또한, 스캔 방법에 관해서, 금형 모재(1)는 고정이고, 블라스트 건(2)을 이동시키도록 해도 좋고, 혹은 금형 모재(1)를 실은 스테이지를 X축 방향으로 이동시키고, 블라스트 건(2)을 Y축 방향으로 이동하도록 해도 좋다.

상기 샌드블라스트 가공에 의해, 금형 모재(1)의 표면에 요철 형상의 미세 조각면이 형성된다. 이 요철 형상이 최종 제품인 투광성 수지층(12)의 표면 형상의 원형으로 되며, 이 미세 조각면을 이용하여 투광성 수지층(12)을 형성하면 좋다.

또한 본 발명에서는, 상기 미세 조각면으로부터 투광성 수지층(12)을 형성하는 방법이면, 어떠한 제조 방법에도 본 발명의 적용이 가능하다. 예를 들면, 미세 조각면이 형성된 기판을 이용하여 그 미세 조각면이 전사된 전주(電鑄) 금형을 제조하고, 다음에 그 전주 금형을 이용하여 직접 또는 간접적으로 투광성 수지층(12)을 형성하는 방법으로 좋다.

이상은 투광성 수지층 복제용 금형의 제조 공정으로서 샌드블라스트의 예를 들었지만, 제조 방법은 이것에 한정되는 것은 아니며, 코히어런트 광속을 조면에 조사했을 때에 생성되는 스페클 패턴을 감광성 수지에 형성해서 형(型: mold)을 형성하는 방법, 마스크를 작성해서 감광성 수지에 소부하는 방법, 혹은 금속, 수지 등의 금형 모재 표면을 직접 기계 가공에 의해 절삭하여 미소한 요철을 형성하는 방법 등, 표면에 미세한 요철을 형성할 수 있는 공정이면 좋다.

다음에, 본 발명에 관련된 스크린의 구성에 대해 설명한다.

도 4에 본 발명의 스크린의 제1 실시 형태의 구성을 도시하는 단면도를 나타 낸다.

스크린(100)은 반사 시트(50)와, 광확산 필름(10)을 가지는 구성의 반사형의 스크린이다. 광확산 필름(10)은 반사 시트(50) 위에 직접 형성해도 좋고, 혹은 반사 시트(50)와 첩합(貼合: bond)해도 좋다.

반사 시트(50)는 화상광인 프로젝터 광에 대응하는 복수의 특정 파장 영역의 광에 대해 반사 특성을 가지고, 이 복수의 특정 파장 영역을 제외한 가시 파장 영역의 광에 대해서 흡수 특성을 가진다. 여기서, 특정 파장 영역으로서 프로젝터 광원에서 화상광으로서 사용되는 RGB 삼원색의 각 색의 광의 파장 영역을 포함하는 것이 바람직하다.

도 5에, 반사 시트(50)의 구성으로서 유전체막(52D)과 투과성을 가지는 광흡수 박막(52M)으로 이루어지는 광학 다층막(52)과, 반사층(51)을 구비한 예를 도시한다.

여기서, 반사층(51)은 기판(51B)에 금속막(51M)이 형성되고, 광학 다층막(52)의 투과광을 반사하는 것이다.

기판(51B)은 반사 시트(50)의 지지체로 되는 것이며, 예를 들면 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리올레핀(PO) 등의 가요성(可撓性)을 가지는 폴리머를 들 수 있다.

금속막(51M)은 가시광선을 높은 반사율로 반사하는 금속 재료이면 좋다. 예를 들면, Aℓ, Au 또는 Ag로 이루어지고, 막두께 50㎚이상이 바람직하다. 기판 (51B) 위에의 금속막(51M)의 형성 방법으로서는, 증착, 도금, 도포 등 어느 방법에 의해서도 좋다. 　

또, 반사층(51)으로서 도 5의 기판(51B)에 금속막(51M)이 형성된 것 대신에, 금속막(51M)과 같은(同) 재료로 이루어지는 금속 기판을 사용해도 좋다.

광학 다층막(52)은 유전체막(52D)과 투과성을 가지는 광흡수 박막(52M)으로 이루어지는 적어도 2층 이상의 선택 반사 특성을 가지는 막이다. 이 경우, 유전체막(52D)과 투과성을 가지는 광흡수 박막(52M)이 교호(交互: alternately)로 적층된 구조라도 좋고, 복수 종류의 유전체막(52D)이 연속해서 적층된 구조라도 좋다.

유전체막(52D)은 적어도 가시 파장 영역에서 투명한 재료로 이루어지고, 예를 들면 Nb₂O₅, TiO₂, Ta₂O₅, Aℓ₂O₃또는 SiO₂가 이용된다. 또한, 유전체막(52D)의 굴절률이 클 수록 삼원색 파장 영역의 각 색광의 파장 영역에 있어서의 반사 피크의 반값폭이 커지고, 굴절률이 작을 수록 당해 반값폭이 작아지는 경향을 가지는 것에 의해, 필요로 되는 선택 반사 특성에 따라 유전체 재료를 적당히 선택하면 좋다.

투과성을 가지는 광흡수 박막(52M)은 굴절률 1이상, 흡수 계수 0. 5이상의 재료에 의해, 바람직하게는 5∼20㎚의 막두께로 형성된 박막이다. 이와 같은 재료로서는, 예를 들면 Nb, Nb계 합금, C, Cr, Fe, Ge, Ni, Pd, Pt, Rh, Ti, TiN, TiN_xW_y, Mn, Ru 또는 PbTe 등을 들 수 있다. 이와 같은 광학 다층막(52)의 각 막은, 예를 들면 스퍼터링법 등의 드라이 프로세스에 의해 성막하면 좋다.

광학 다층막(52)의 각 막두께는 예를 들면 적색, 녹색 및 청색의 각 색의 파 장 영역의 광으로 이루어지는 삼원색 파장역(波長域) 광에 대해서, 예를 들면 반사율이 50%이상인 고(高)반사 특성을 가짐과 동시에, 이 삼원색 파장역 광 이외의 파장역의 광에 대해서는, 예를 들면 흡수율이 80%이상인 고(高)흡수 특성을 가지도록 설계되어 있다. 여기서, 광학 다층막(52)의 각 막두께는 그 각 막의 두께를 d, 그 각 막의 굴절률을 n, 이 광학 다층막에 입사하는 광의 파장을 λ로 하면, 각 막의 광학적 두께(nd)가 입사광의 파장(λ)에 대해서 다음 식(1)을 만족하도록 설계되면 좋다.

nd=λ(α±1/4) …(1)

(다만,α은 자연수이다. )

예를 들면, 금속막(51M)을 Aℓ막(막두께 50㎚)으로 하고, 광학 다층막(52)을 Nb₂O₅/Nb/Nb₂O₅(각 막두께：560㎚/19㎚/550㎚(Aℓ막측))의 3층 구조로 함으로써, 프로젝터 광(상기 레이저 발진기를 이용한 프로젝터 광원으로부터의 광)에 대해서, 삼원색 파장역 광에 대해서는 50% 이상의 높은 반사율을 가지고, 삼원색 파장역의 전후 파장역 광(미광(迷光))에 대해서는 80%이상의 높은 흡수율을 가지는 반사 시트(50)로할 수가 있다.

도 6에, 반사 시트(50)의 그 밖의 구성으로서 기판(51B) 위에 프로젝터 광의 파장영역 중에서, RGB 삼원색의 각 색의 광의 파장 영역의 광에 대해서 반사 특성을 가지고, 상기 파장영역 이외의 광에 대해서는 투과 특성을 가지는 광학 다층막(53)과, 기판(51B)의 이면에 광흡수 층(54)을 구비한 예를 도시한다. 여기서, 기판 (51B)은 도 5에 도시한 판과 같은 것으로 좋다.

광학 다층막(53)은 고굴절률막(53H)과 그 고굴절률막(53H)보다 낮은 굴절률을 가지는 저굴절률막(53L)을 교호로 적층한 선택 반사 특성을 가지는 막이다.

고굴절률막(53H), 저굴절률막(53L)은 각각 스퍼터링법 등의 드라이 프로세스, 혹은 스핀 코트, 딥 코트 등의 웨트 프로세스의 어느 방법에 의해서도 형성할 수가 있다.

드라이 프로세스에 의해 형성하는 경우에는, 고굴절률막(53H)의 구성 재료는 굴절률이 2.0∼2.6 정도인 것이면 여러 가지의 것을 이용할 수가 있다. 마찬가지로, 저굴절률막(53L)의 구성 재료는 굴절률이 1.3∼1.5 정도인 것이면 여러 가지의 것을 이용할 수가 있다. 예를 들면, 고굴절률막(53H)은 TiO₂, Nb₂O₅또는 Ta₂O₅로 이루어지고, 저굴절률막(53L)은 SiO₂또는 MgF₂로 이루어지는 것으로 하면 좋다.

드라이 프로세스에 의해 형성하는 경우, 광학 다층막(53)의 각 막두께는 매트릭스법에 의거한 시뮬레이션에 의해 광학 박막이 특정 파장대의 광에 대해서 고반사 특성을 가지고, 적어도 그 파장역 광 이외의 가시 파장역 광에 대해서는 고투과 특성을 가지도록 막두께 설계하면 좋다. 여기서 말하는 매트릭스법에 의거한 시뮬레이션이란, 일본 특개 2003－270725호 공보에 나타내어져 있는 수법이며, 복수의 다른 재료로 구성되고 각층의 경계에서 다중(多重) 반사가 생기는 다층 광학 박막계에 각도θ°로 광이 입사한 경우, 이용하는 광원의 종류 및 파장과 각 층의 광학 막두께(굴절률과 기하학적 막두께와의 적(積: product))에 의존해서 위상이 일치하고, 반사 광속은 가(可)간섭성을 나타내는 경우가 생기며, 서로 간섭하게 되는 원리에 의거한 방정식을 이용하여 시뮬레이션을 행하고, 소망하는 특성을 가지는 광학막의 막두께 설계를 행하는 것이다.

본 발명에서는, 특정 파장 영역으로서 프로젝터 광원에서 화상광으로서 사용되는 RGB 삼원색의 각 색의 광의 파장 영역을 선택하여, 매트릭스법에 의거한 시뮬레이션에 의해 이들 파장 영역의 광만을 반사시킴과 동시에 이들 파장 영역 이외의 파장 영역의 광을 투과시키도록 막두께 설계하면 좋다. 이와 같은 두께의 고굴절률막(53H) 및 저굴절률막(53L)을 중합(重合: overlap)하는 것에 의해 삼원색 파장 대역 필터로서 양호하게 기능하는 광학 다층막(53)을 확실하게 실현할 수가 있다.

또, 드라이 프로세스에 의해 형성되는 광학 다층막(53)을 구성하는 광학막의 층수는 특별히 한정되는 것은 아니며, 소망하는 층수로 할 수 있지만, 광 입사측 및 그 반대측의 최외층(最外層)이 고굴절률막(53H)으로 되는 홀수층(奇數層)에 의해 구성되는 것이 바람직하다.

웨트 프로세스에 의해 광학 다층막(53)을 형성하는 경우에는, 고굴절률막용 용제계(溶劑系) 도료를 도포·경화해서 얻어지는 고굴절률막(53H)과, 그 고굴절률막(53H)보다도 저굴절률의 광학막으로 되는 저굴절률막용 용제계 도료를 도포·경화해서 얻어지는 저굴절률막(53L)을 교호로 적층한 홀수층으로 하면 좋다. 또, 각각의 광학막은 가열이나 자외선 조사 등에 의해 부여되는 에너지를 흡수하여 경화 반응을 일으키는 수지를 포함하는 도료를 도포해서 형성하면 좋다. 예를 들면, 고굴절률막(53H)은 열경화형 수지 JSR제 옵스타(Opster)(JN7102, 굴절률 1.68)에 의 해 형성되고, 저굴절률막(53L)은 열경화형 수지 JSR제 옵스타(JN7215, 굴절률 1.41)에 의해 형성되면 좋다. 이것에 의해, 광학 다층막(53)은 가요성을 가진다.

여기서, 고굴절률막(53H)은 상기 열경화형 수지에 한정되는 것은 아니며, 1.6∼2.1 정도의 굴절률을 확보할 수 있는 용제계 도료, 예를 들면 상기 광확산 필름에서 나타낸 고굴절률의 광학막용 재료이면 좋다. 또, 저굴절률용막(13L)은 상기 열경화형 수지에 한정되는 것은 아니며, 1.3∼1.59 정도의 굴절률을 확보할 수 있는 용제계 도료, 예를 들면 상기 광확산 필름에서 나타낸 저굴절률의 광학막용 재료이면 좋다. 또한, 고굴절률막(53H)과 저굴절률막(53L)과의 굴절률의 차(差)가 클 수록, 적층수를 적게 할 수가 있다.

웨트 프로세스에 의해 형성하는 경우, 광학 다층막(53)의 각 막두께는 예를 들면 적색, 녹색 및 청색의 각 색의 파장 영역의 광으로 이루어지는 삼원색 파장역 광에 대해서, 예를 들면 반사율이 50% 이상인 고반사 특성을 가짐과 동시에, 이 삼원색 파장역 광 이외의 파장역의 광에 대해서는, 예를 들면 투과율이 80% 이상인 고투과 특성을 가지도록 설계되어 있다. 여기서, 광학 다층막(53)의 각 막두께는, 상기 식(1)을 만족하도록 설계되면 좋다.

예를 들면, 고굴절률막(53H)(굴절률 1.68)의 막두께를 1023㎚, 저굴절률막(53L)(굴절률 1.41)의 막두께를 780㎚로 하고, 고굴절률막(53H), 저굴절률막(53L)이 교호로 9층씩 적층되고, 그 적층된 것 위에 고굴절률막(53H)이 적층된 19층 구조의 광학 다층막(53)으로 함으로써, 프로젝터 광(상기 레이저 발진기를 이용한 프로젝터 광원으로부터의 광)에 대해서, 삼원색 파장역 광에 대해서는 80%이상의 높 은 반사율을 가지고, 삼원색 파장역 전후의 파장역 광(미광(迷光:stray light))에 대해서는 반사율이 20%이하인 높은 투과 특성을 가지는 막으로 할 수가 있다.

흡수층(54)은 기판(51B)의 이면에 흑색의 도료를 도포해서 형성된 흑색 도장막, 혹은 흑색 필름이 첩부된 것이며, 광을 흡수하는 기능을 가진다. 이것에 의해, 광학 다층층(53)을 투과한 광을 흡수층(54)이 흡수해서, 투과광의 반사를 방지할 수 있으며, 반사 시트(50)는 보다 확실하게 삼원색 파장역 광만을 반사광으로서 얻는 것이 가능해진다. 또, 기판(51B)에 흑색 도료 등을 함유시켜서 기판(51B)의 색을 흑색으로 하는 것에 의해, 기판(51B) 자체를 흡수층으로서 기능시켜도 좋다.

이상의 어느 구성의 반사 시트(50)에서도, 프로젝터 광원으로부터 투사되는 광에 대응한, 특정 파장 영역(삼원색 파장 영역)의 광을 광반사율로 반사하고, 그 특정 파장 영역 이외의 광(외광)을 흡수하는 것이 가능하다.

스크린(100)은 반사 시트(50)를 구비하는 것에 의해 삼원색 파장역의 광을 반사하기 때문에, 관찰자는 이 스크린에 영사된 화상의 반사 화상을 관시(觀視: view)하게 되고, 즉 반사형 스크린에 영사된 화상의 반사광만을 보게 된다. 그러나, 스크린에서의 반사광이 반사 스페큘러(specular) 성분 뿐인 경우에는, 양호한 화상을 시인(視認: view)하는 것이 어렵고, 시야가 한정되는 등, 관찰자에게 있어서 불리하게 되어, 자연스러운 화상을 시인할 수가 없다.

그래서, 스크린(100)에서는 광확산 필름(10)을 구비하는 것에 의해, 그 스크린(100)으로부터의 산란 반사광을 관시할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 반사 시트(50) 위에 광확산 필름(10)을 마련한 구성으로 하는 것에 의해, 광확산 필름(10)을 통과하여 입사해 온 광은, 반사 시트(50)에서 특정 파장 영역의 광이 선택적으로 반사되지만, 이 때 그 반사광은 광확산 필름(10)을 통과할 때에 확산되어, 반사 스페큘러 성분 이외의 산란 반사광을 얻을 수가 있다. 그리고, 반사형 스크린(100)으로부터의 반사광으로서는, 반사 스페큘러 성분과 산란 반사광이 존재하게 되기 때문에, 관찰자는 반사 스페큘러 성분 이외에도 산란 반사광을 관찰하는 것이 가능해져, 시야 특성이 대폭으로 개선된다. 그 결과, 관찰자는 자연스러운 화상을 시인하는 것이 가능하게 된다.

또, 스크린(100)은 광확산 필름으로서 본 발명의 광확산 필름(10)을 사용하고 있기 때문에, 금형으로부터의 떼어냄시, 보관시, 취급시에 표면에 대미지를 받는 것이 방지되고 있어, 정상적인 반사 화상을 볼 수가 있다. 또, 화상광을 투영해서, 스크린 정면 부근에서 관찰하면, 특정 장소에서 균일하고 높은 휘도의 화상을 볼 수 있으며, 반사 화상광이 특정 시야내로 지향 하도록 제어되고 있는 것을 확인할 수가 있다.

또한, 여기서는 반사 시트(50)로서 파장 선택형의 반사층을 가지는 것을 나타냈지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 알루미늄이나 은(銀) 등의 가시광선의 넓은 파장 범위에 걸쳐서 반사율이 높은 재료를 사용한 반사층으로 해도 좋고, 영상광을 반사할 수 있는 것이면 좋다.

다음에, 도 7에 본 발명의 스크린의 제2 실시 형태의 구성을 도시하는 단면도를 나타낸다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 스크린(200)은 지지체(60) 위에 광확산 필름 (10)을 구비한 구성으로 이루어지는 투과형의 스크린이다.

지지체(60)는 스크린(200)의 지지체로 되는 것이며, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리올레핀(PO) 등의 폴리머에 의해 구성할 수가 있다.

스크린(200)은 지지체(60)의 광확산 필름(10)이 설치된 면과는 반대면 측으로부터 투사광을 받아서, 지지체(60)를 투과시키고, 광확산 필름(10)으로부터 산란시켜 방사한다. 시청자는 이 산란 반사광을 관찰함으로써 자연스러운 화상을 시인할 수 있게 된다.

여기서, 스크린(200)은 광확산 필름으로서 본 발명의 광확산 필름(10)을 사용하고 있기 때문에, 금형으로부터의 떼어냄시, 보관시, 취급시에 표면에 대미지를 받는 것이 방지되고 있어, 정상적인 투과 화상을 볼 수가 있다.

상기 본 발명에 관련된 스크린(200)은 예를 들면 PET 필름으로 이루어지는 지지체(60)의 한쪽의 표면에 상기 광확산 필름(10)을 첩부하는 것에 의해서 제작된다.

또한, 스크린(200)의 베리에이션(variation; modification)으로서, 상기 지지체(60) 위에 투광성 수지층(12)을 형성한 구성이라도 좋다.

또, 상기 스크린(100, 200)의 어느것에서도, 광확산 필름(10)에서의 표면 형상을 스크린의 위치마다 조정하는 것에 의해 확산 특성을 조정하여, 시청자로부터 본 스크린 전체의 휘도 분포를 균일하게 하면 좋다. 그러기 위해서는, 예를 들면 휘도 피크의 축 어긋남(shift)을 당해 스크린의 중앙부 방향으로 하면 좋다. 즉, 스크린 전체의 확산 특성에 대해서 본 경우, 스크린의 상하 좌우 모든 주변부에서의 확산 특성으로서 투과광의 휘도의 피크가 스크린 중앙부 방향으로 기우는 바와 같은 특징을 가지고 있으며, 스크린 중앙부에서 주변부로 어긋날 수록 그 기울기가 연속적으로 변화해서 커지는 경향으로 하면 좋다.

또, 본 발명의 광확산 필름의 적용 범위로서는, 상기에 나타낸 투사형 표시 장치에 한정되는 것은 아니며, 액정 디스플레이용 백라이트와 같은 시야각을 제어할 필요가 있는 표시 장치, 조명 장치 등 다양한 분야에 응용되는 것이 가능하다.

[실시예]

본 발명의 실시예를 이하에 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 것은 예시이며, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

이하의 조건에서 광확산 시트를 제작했다.

(1) 투광성 수지층 복제용 금형：

이하의 조건에서 투광성 수지층 복제용 금형을 샌드블라스트법에 의해 제작했다.

(a) 금형 모재：알루미늄판

(b) 샌드블라스트 조건

·샌드블라스트 장치(후지 제작소(不二製作所: Fuji Manufacturing Co., Ltd.)제(製))

·연삭재：알루미나(번수(番手: No.) ＃180, 평균 입경：76㎛)

·블라스트 건과 금형 모재의 거리：50㎜

·블라스트 건과 금형 모재의 각도：9°

·압축 공기압：0.6MPa

·금형 모재 표면에의 연삭재 취부 상태：도 2의 상태

·블라스트 건 스캔 조건：도 3의 상태에서 X방향, Y방향으로 피치 5㎜로 스캔했다.

또한, 얻어진 금형 표면은 종방향과 횡방향에서 그의 표면의 요철 형상이 달랐다. 표면 형상 파라미터로서, 촉침식(觸針式) 형상 측정기 ET4000A(고사카 연구소사(小坂硏究所社: Kosaka Laboratory Ltd.)제)를 이용하여 Sm(요철의 평균 간격)에 대해서 측정한 바, 평균 요철 간격(Sm)으로서 X축 방향에서는 S=0.13, Y축 방향에서 S=0.07로 되고 있었다.

(2) 투광성 지지체：폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(일본 마그판(Nippon Magphane Co., Ltd.)제 A4300, 두께 100㎛)

(3) 투광성 수지층의 수지 재료 A：자외선 경화형 아크릴계(系) 수지

(광확산 필름 제작 수순)

(S21) 투광성 수지층 복제용 금형의 미세 조각면에 수지 재료 A를 도포한다.

(S22) 상기 금형의 수지 재료 A 도장막 위에 PET 필름을 기포가 들어가지 않도록 피복(被覆)했다. 이 때, 수지 도장막의 두께가 50㎛로 되도록, 고무 롤러로 압력을 조절하면서 가압(加壓)했다.

(S23) PET 필름 측으로부터 수지가 중합 경화하는데 충분한 양의 자외선으로 써 적산(積算) 조사량 1000mJ/㎠를 조사하여, 수지 재료 A를 경화시켰다.

(S24) 실온에서 투광성 수지층으로부터 금형을 떼어내고, 투광성 수지층/PET 필름으로 이루어지는 광확산 필름을 얻었다.

(실시예 2∼5)

실시예 1에서, 수지 재료로서 각각 유리 전이 온도가 다른 자외선 경화형 아크릴계 수지(수지 재료 B, C, D, E)를 이용하고, 그것 이외는 실시예 1과 같은 조건에서 광확산 필름을 제작했다.

(실시예 6)

실시예 2에서, 샌드블라스트 조건으로서 블라스트 건과 금형 모재의 각도를 바꿔서 투광성 수지층 복제용 금형을 제작하고, 그것 이외는 실시예 2와 같은 조건에서 광확산 필름을 제작했다.

(비교예 1∼3)

실시예 1에서, 수지 재료로서 각각 유리 전이 온도가 다른 자외선 경화형 아크릴계 수지(수지 재료 F, G, H)를 이용하고, 그것 이외는 실시예 1과 같은 조건에서 광확산 필름을 제작했다.

(비교예 4)

투광성 수지층을 다음의 조건으로 형성했다. 또한, 투광성 지지체는 실시예 1과 같은 것을 사용했다.

(1) 수지 재료 I：이하의 조성물을 혼합해서 얻었다.

·스틸렌 비즈

(세키스이 화성품공업(積水化成品工業: Sekisui Palstics Co., Ltd.)제, 스틸렌 비즈 SBX6, 입자 지름 6㎛)　　　　 7wt%

·자외선 경화형 아크릴계 수지(실시예 2에서 사용한 구성 재료 B)　　　　93wt%

(광확산 필름 제작 수순)

(S31) 투광성 지지체 위에 수지 재료 I을 균일하게 도포한다.

(S32) 금형을 사용하지 않고 자외선을 적산 조사량 1500mJ/㎠를 조사하여, 수지 재료 I을 경화시키고, 투광성 수지층(비즈층)/PET 필름으로 이루어지는 광확산 필름을 얻었다.

이와 같이 제작한 광확산 필름에 대해서, 다음의 평가를 행했다.

(i) 손실 탄젠트(tanδ)의 극대 온도

광확산 필름을 5㎜×50㎜의 샘플로 잘라내고, 아이티 계측 제어(주)(IT Keisoku Seigyo Co., Ltd)제 DVA220를 이용해서, 광확산 필름 샘플에 대해서 인장 모드에서 일정 일그러짐·주파수 5㎐ 하에서, 승온 속도 2℃매분에 -50℃에서 200℃까지 점탄성을 측정하는 것에 의해, 인장 동적 점탄성을 구했다. 다음에, 이 동적 점탄성으로부터 온도와 손실 탄젠트(tanδ)의 관계를 산출하고, 손실 탄젠트(tanδ)가 극대값을 나타내는 온도(손실 탄젠트(tanδ)의 극대 온도)를 구했다.

또한, 투광성 지지체인 PET 필름만의 측정도 행한 바, 손실 탄젠트(tanδ)의 극대 온도는 115℃이며, 광확산 필름에서 인정(observe)되는 손실 탄젠트(tanδ)의 극대 온도 115℃는 투광성 지지체에 유래하는 것인 것을 알 수 있었다.

(ii) 성막시의 금형 박리성(剝離性: Releasing property)

광확산 필름 제작 수순중에서, 스텝 S24의 금형으로부터 박리시켰을 때의 광확산 필름의 상태를 목시(目視: visually) 평가했다.

(iii) 연필 경도

내손상성(scratch resistance)의 평가로서, 실온에서 광확산 필름의 투광성 수지층 측의 연필 경도 측정을 JIS5600－5－4에 기재된 방법으로 실시했다.

(iv) 하중 시험

60℃에서, 광확산 필름의 투광성 수지층 측의 면 위에 유리 평판을 두고, 그 위로부터 1000g/㎠의 하중을 가(加)해서 72시간 보존유지(保持: keep)한 후, 실온으로 되돌려서 광확산 필름 표면을 목시 관찰했다. 평가로서, 가중(加重) 자국(跡: trace)을 목시로 확인할 수 있는 것을 NG(불량)로 하고, 가중 자국을 확인할 수 없는 것을 OK(양호)로 했다.

(v) 절곡(折曲: bending) 시험

광확산 필름의 취급시에, 투광성 수지층이 급(急)각도로 절곡되는 것에 대응하는 시험을 다음과 같이 행했다. 즉, 실온에서 직경 1㎜의 철봉에 광확산 필름의 PET 필름면(투광성 수지층 형성면과는 반대면)을 접해서, 광확산 필름-봉(棒)-광확산 필름의 각도가 30°로 되도록 20회 절곡한 후, 광확산 필름의 표면 상태를 목시 관찰했다. 평가로서, 절곡 자국이 있는 것을 NG(불량)로 하고, 자국이 남지 않는 것을 OK(양호)로 했다.

평가 결과를 표 1에 나타낸다.

그 결과, 본 발명에 관련된 광확산 필름은 확산 각도의 이방성을 가지면서(후술(後述)), 성막시의 금형 박리성, 연필 경도, 하중 시험, 절곡 시험에서 양호한 결과가 얻어지는 것을 알 수 있었다. 즉, 동적 점탄성에서 구해지는 손실 탄젠트(tanδ)의 극대 온도가 본 발명의 범위(0℃이상, 60℃이하)에 있음으로써, 투광성 수지층이 적당한 강도와 유연성을 가진 상태에 있으며, 투광성 수지층의 강도가 영향을 미치는 연필 시험, 하중 시험과 유연함(flexibility)이 영향을 미치는 절곡 시험, 금형 이형성(離型性: releasing property)을 동시에 만족시키는 것으로 할 수가 있다. 여기서, 손실 탄젠트(tanδ)의 극대 온도가 본 발명의 온도 범위보다도 낮으면, 투광성 수지층이 너무 유연하기 때문에 금형에 고착하기 쉽고, 또 하중 시험에서의 변형, 혹은 연필 경도의 저하를 가져온다. 한편, 손실 탄젠트(tanδ)의 극대 온도가 본 발명의 온도 범위보다도 높으면, 투광성 수지층은 딱딱하고 무르게(brittle) 되기 때문에, 금형 이형시 혹은 절곡 시험에서의 막 분열(film cracking)이 생긴다. 또, 무르기 때문에 연필 경도도 저하한다.

[표 1]

(실시예A∼F, 비교예a∼d)

다음에, 실시예 1∼6, 비교예 1∼4의 광확산 필름을 이용해서, 각각의 광확산 필름의 PET 필름면(투광성 수지층 형성면과는 반대면)에 알루미늄 증착(蒸着)에 의해 반사층을 마련하여, 100인치 4：3 사이즈의 반사형 스크린을 제작했다.

이와 같이 제작한 스크린에 대해서, 다음의 평가를 행했다.

(가) 확산각

각각의 스크린에서의 반사광의 휘도 분포 상태로부터 구했다. 즉, 측정에 있어서, 스크린으로부터 2m 떨어진 위치에 광출력 2000ANSI 루멘(lumen)의 액정 프로젝터(SONY제 VPL-CX5)를 대향시켜 배치해서 백(白) 화면을 투영하고, 프로젝터의 투영 렌즈 위치를 0도로 하고, 스크린의 광확산 필름을 중심으로 한 반경 2m의 원 호 위에서 휘도계(輝度計)(탑콘사(TOPCON Corporation)제 BM－9)를 주사시켜서 휘도 측정을 행했다. 여기서, 휘도가 최대 휘도의 절반으로 되었을 때(반값폭)의 각도를 확산각으로서, 스크린 수직 방향 및 수평 방향의 확산각을 구했다.

(나) 스크린 게인(gain)·스크린 휘도 분포

스크린을 첩부한 면으로부터 수평 방향 2m 떨어진 위치에 광출력 2000ANSI 루멘의 액정 프로젝터(SONY제 VPL-CX5)를 정면에서 대향시켜 배치해서 백 화면을 투영하고, 휘도계(탑콘사제 BM－9)로 스크린 중앙부의 휘도(S)의 측정을 행했다. 또, 표준 백판(白板: white board)을 동일 위치에 두었을 때의 휘도(W)의 측정을 행하고, 휘도 S와 휘도 W의 비(S/W)를 구하여, 스크린 게인으로 했다. 또, 면내(面內)의 스크린 휘도 분포를 목시 평가했다.

평가 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예A∼F에서, 확산각의 이방성이 부여되고 있는 것이 확인되었다.

또, 실시예A∼E에서는, 수평/수직의 확산각이 적절히 제어되는 것에 의해, 스크린 게인이 높고 즉 밝고, 또한 면내의 휘도 분포가 양호한 스크린이 얻어지는 것을 알 수 있었다. 또, 실시예F에서는 스크린 게인이 높고 반사광의 수평 방향의 지향성이 강한 스크린이 얻어지는 것을 알 수 있었다.

[표 2]

본 발명의 광확산 필름에 의하면, 종횡 방향에서 광확산 특성에 이방성을 가지고, 또한 내손상성이 우수하며, 금형으로부터의 떼어냄시, 보관시, 취급시에도 표면의 대미지를 방지할 수가 있다.

또, 본 발명의 스크린에 의하면, 화상 결함이 없는, 적절히 광확산된 영상을 제공하는 것이 가능해진다.

Claims

　투광성(透光性) 지지체와, 그 투광성 지지체 위에 설치된 표면에 요철(凹凸)을 가지는 투광성 수지층(樹脂層)으로 이루어지고, 확산각에 이방성(異方性)이 있는 광확산(光擴散: light-diffusing) 필름에 있어서,

상기 광확산 필름의 동적 점탄성(粘彈性: viscoelasticity)에서 구해지는 손실 탄젠트(正接: tangent)(tanδ)의 극대값이 0℃이상, 60℃이하의 온도 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제1항에 있어서,

상기 투광성 수지층의 요철은 금형 표면의 요철 형상이 전사(轉寫)되어 형성된 것인 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
제2항에 있어서,

상기 금형 표면의 요철은 연삭재의 취부(吹付: spraying) 각도가 모두 90°미만이도록 샌드블라스트 처리되어 형성된 것인 것을 특징으로 하는 광확산 필름.
청구범위 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 기재된 광확산 필름과, 그 광확산 필름의 투광성 수지층이 형성된 면과는 반대면 측에 설치된 반사층을 구비한 것을 특징으로 하는 스크린.
청구범위 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 기재된 광확산 필름을 구비하고, 그 광확산 필름은 상기 투광성 수지층이 형성된 면과는 반대면 측으로부터의 투사광(投射光)을 투과해서 그 투광성 수지층으로부터 확산하여 방사(放射)하는 것인 것을 특징으로 하는 스크린.