(57)【要約】  本発明は、酸化処理や有機ポリマー等のバインダーを必要としない、新たな透過型スクリーンを提供することを目的とする。  前記目的を達成するために、本発明の透過型スクリーンは、電荷を有するナノダイヤモンド（１０）と、電荷を有するスクリーン基材（２０）と、を含み、ナノダイヤモンド（１０）が、スクリーン基材（２０）に電気的に結合している、ことを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷を有するナノダイヤモンドと、電荷を有するスクリーン基材と、を含み、
前記ナノダイヤモンドが、前記スクリーン基材の表面に電気的に固着している、
ことを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２】
さらに、保護膜を含み、
前記保護膜が、前記ナノダイヤモンドが電気的に固着した前記スクリーン基材の表面に配置されている、請求項１記載の透過型スクリーン。
【請求項３】
前記ナノダイヤモンドが、平均粒子径が３ｎｍ以下の一次粒子である、請求項１又は２記載の透過型スクリーン。
【請求項４】
前記ナノダイヤモンドが、最外殻が酸化黒鉛で覆われたものである、請求項１から３のいずれか一項に記載の透過型スクリーン。
【請求項５】
前記スクリーン基材の材質が、ナイロン系樹脂、アクリル系樹脂及び塩化ビニル系樹脂からなる群から選択される少なくとも一つの樹脂である、請求項１から４のいずれか一項に記載の透過型スクリーン。
【請求項６】
電荷を有するナノダイヤモンドと、電荷を有するフィルム基材と、を含み、
前記ナノダイヤモンドが、前記フィルム基材の表面に電気的に固着している、
ことを特徴とする透過型フィルム。
【請求項７】
さらに、保護膜を含み、
前記保護膜が、前記ナノダイヤモンドが電気的に固着した前記フィルム基材の表面に配置されている、請求項６記載の透過型フィルム。
【請求項８】
前記ナノダイヤモンドが、平均粒子径が３ｎｍ以下の一次粒子である、請求項６又は７記載の透過型フィルム。
【請求項９】
前記ナノダイヤモンドが、最外殻が酸化黒鉛で覆われたものである、請求項６から８のいずれか一項に記載の透過型フィルム。
【請求項１０】
前記フィルム基材の材質が、ナイロン系樹脂、アクリル系樹脂及び塩化ビニル系樹脂からなる群から選択される少なくとも一つの樹脂である、請求項６から９のいずれか一項に記載の透過型フィルム。
【請求項１１】
爆轟法で製造された、電荷を有するナノダイヤモンドの水性含有液を調製する含有液調製工程と、
前記ナノダイヤモンドの水性含有液に、電荷を有するスクリーン基材を浸漬する浸漬工程と、
を含むことを特徴とする透過型スクリーンの製造方法。
【請求項１２】
爆轟法で製造された、電荷を有するナノダイヤモンドの水性含有液を調製する含有液調製工程と、
前記ナノダイヤモンドの水性含有液に、電荷を有するフィルム基材を浸漬する浸漬工程と、
を含むことを特徴とする透過型フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型スクリーン、透過型フィルム、透過型スクリーンの製造方法及び透過型フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、視覚による広告媒体、身近なプレゼンテーション等に、投影機（プロジェクター）が多用されている。古くからのスクリーンは、反射タイプであり、一方方向からしか見ることができず、主に映画以外には使われていなかった。パソコン（パーソナルコンピュータ）の普及により、主に視覚による広告・販売、プレゼンテーションが盛んとなったが、単なる反射タイプの白いスクリーンが用いられることが多い。【０００３】
一方、特許文献１には、基板と、前記基板上に設けた透明薄膜層と、前記透明薄膜層に含まれるメジアン径０．０１〜１μｍに凝集したナノダイヤモンドの酸化処理物からなる透過型スクリーンが提案されている。当該特許文献１に記載の透過型スクリーンにおいて、透明薄膜層は、ナノダイヤモンドの酸化処理物を有機ポリマー等のバインダーに分散し、基板に塗布することで形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１１３０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、酸化処理や有機ポリマー等のバインダーを必要としない、新たな透過型スクリーン及び透過型フィルム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】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の透過型スクリーンは、
電荷を有するナノダイヤモンドと、電荷を有するスクリーン基材と、を含み、
前記ナノダイヤモンドが、前記スクリーン基材の表面に電気的に固着している、
ことを特徴とする。【０００７】
また、本発明の透過型フィルムは、
電荷を有するナノダイヤモンドと、電荷を有するフィルム基材と、を含み、
前記ナノダイヤモンドが、前記フィルム基材の表面に電気的に固着している、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、酸化処理や有機ポリマー等のバインダーを必要とすることなく、ナノダイヤモンドが有する電荷を利用して、電荷を有する基材（スクリーン基材又はフィルム基材、以下、まとめて「基材」と言うことがある。）の表面にナノダイヤモンドを電気的に結合（静電結合）させることで、透過型スクリーン及び透過型フィルムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、ナノダイヤモンド水性含有液への印加電圧と電流との関係を、ナノダイヤモンドの平均粒子径及び濃度毎に示したグラフである。
【図２】図２は、ナノダイヤモンド水性含有液の濃度と電流との関係を示すグラフである。
【図３】図３は、ナノダイヤモンド水性含有液の電気的特徴の確認に用いた電気実験回路の模式図である。
【図４】図４（Ａ）及び（Ｂ）は、表面にナノダイヤモンドが電気的に固着（静電結合）した基材を例示する模式断面図である。
【図５】図５は、本発明の透過型スクリーンについて説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について、さらに具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。
【００１１】
前述のとおり、本発明の透過型スクリーン及び透過型フィルムは、電荷を有するナノダイヤモンドと、電荷を有する基材と、を含む。本発明の透過型スクリーン及び透過型フィルムは、構成が同じであるので、これ以降、まとめて説明する。
【００１２】
［ナノダイヤモンド］
電荷を有するナノダイヤモンドは、例えば、爆轟法により得ることができる。爆轟法ナノダイヤモンドは、例えば、トリニトロトルエン（ＴＮＴ）及びヘキソーゲン（ＲＤＸ）の混合火薬を、炭酸ガス又は水等の不活性媒体中で爆轟させることで生成し得る。この方法で得られる爆轟法ナノダイヤモンドは、凝集性が強く、平均粒子径が３〜５０μｍの粉状物である。例えば、この粉状物に、ジルコニアビーズを解砕メディアとする湿式摩擦粉砕（湿式ビーズミリング）等の湿式微粉砕処理と、超音波処理を施すことにより、ナノダイヤモンド水性含有液（例えば、水溶性分散液（水等の液体成分である水性溶媒に、固体成分であるナノダイヤモンド（溶質）が分散した液体状態の混合物）であり、「水溶液」、「水性コロイド溶液」、「水性分散溶液」、「水性溶液」、「水性分散液」等とも言える）が得られる。前記平均粒子径は、例えば、市販の動的光散乱式粒径分布測定装置を用いて測定でき、これ以降において同様である。
【００１３】
つぎに、このようにして得られたナノダイヤモンド水性含有液の電気的特徴について説明する。図３は、ナノダイヤモンド水性含有液の電気的特徴の確認に用いた電気実験回路の模式図である。図３に示すように、ナノダイヤモンド水性含有液に電極（極板）を配置し、直流電圧を印加したときに回路上に流れる電流を測定する。
【００１４】
図１は、ナノダイヤモンド水性含有液への印加電圧と電流との関係を、ナノダイヤモンドの平均粒子径及び濃度毎に示したグラフである。図１から、水性含有液に電圧をかけると、電流がほぼ直線的に増加することがわかる。
【００１５】
図２は、直流電圧５Ｖを印加したときの、ナノダイヤモンド水性含有液の濃度と電流との関係を示すグラフである。図２から、電流の大きさが、ナノダイヤモンドの濃度に強く依存することがわかる。
【００１６】
このように、ナノダイヤモンド水性含有液は、電気を通す。これには、水性含有液に含まれるナノダイヤモンドが寄与しており、ナノダイヤモンドが電荷を有することがわかる。ナノダイヤモンドは、正電荷を有するものでも、負電荷を有するものでも、正電荷及び負電荷の双方を有するものでもよい。なお、爆轟法で製造されたナノダイヤモンドは、中心核がＳＰ３ダイヤモンド構造、ついでＳＰ２＋Ｘの中間層、及び、最外層としてＳＰ２のグラファイト層から構成され、（１００）面は正に、（１１１）面は負に帯電した自発電荷を有する特殊な結晶構造を有することが報告されている（例えば、特許第５７６１５９７号公報の段落００１４参照）。また、本発明者らは、爆轟法で製造されたナノダイヤモンドが、最外殻（最外層）が酸化黒鉛で覆われたものであることを確認している。なお、本発明では、後述のように、基材の表面にナノダイヤモンドが電気的に固着（静電結合）するため、ナノダイヤモンドの表面修飾をしなくてもよい。ただし、本発明はこれに限定されず、ナノダイヤモンドを表面修飾してもよい。
【００１７】
ナノダイヤモンド水性含有液に含まれるナノダイヤモンドの一次粒子の平均粒子径は、例えば、１〜５０ｎｍ、１〜２０ｎｍ、１〜１０ｎｍ、１〜５ｎｍ、１〜３．８ｎｍ、３ｎｍ以下である。
【００１８】
［基材］
電荷を有する基材の材質としては、ナノダイヤモンドがその表面に電気的に固着可能で、光透過性を有するものであればいかなるものであってもよく、例えば、ナイロン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等があげられる。前記基材の大きさ及び厚みは、本発明の透過型スクリーン又は透過型フィルムの用途等に応じて、適宜設定すればよい。なお、本発明においては、コロナ加工、プラズマ加工等により、表面に凹凸を設けた基材を用いてもよい。
【００１９】
［透過型スクリーン及び透過型フィルム］
透過型スクリーン及び透過型フィルムは、例えば、ナノダイヤモンド水性含有液に、電荷を有する基材を浸漬した後、水で洗浄することで得ることができる。前記浸漬時の水性含有液の温度は、特に限定されず、常温であっても、高温としてもよく、例えば、１５〜７０℃である。基材の浸漬時間も特に限定されないが、例えば、１０〜６０分である。前記水としては、真水、純水等があげられる。また、透過型スクリーン及び透過型フィルムは、ナノダイヤモンド水性含有液を、電荷を有する基材に塗布することでも得ることができる。例えば、前記浸漬によれば、基材の両面にナノダイヤモンドが電気的に固着（静電結合）した透過型スクリーン又は透過型フィルムを得ることができ、前記塗布によれば、基材の片面にナノダイヤモンドが電気的に固着（静電結合）した透過型スクリーン又は透過型フィルムを得ることができる。このように、本発明によれば、特別な装置を用いることなく、安全簡便に透過型スクリーン及び透過型フィルムを得ることができる。
【００２０】
本発明によれば、従来のナノダイヤモンドを用いた透過型スクリーンにおける酸化処理や有機ポリマー等のバインダーを必要とすることなく、ナノダイヤモンドが有する電荷を利用して、電荷を有する基材の表面にナノダイヤモンドを電気的に結合（静電結合）させることで、透過型スクリーン及び透過型フィルムを得ることができる。図４（Ａ）及び（Ｂ）の模式断面図に、表面にナノダイヤモンドが電気的に固着（静電結合）した基材を例示する。本発明の透過型スクリーン及び透過型フィルムでは、ナノダイヤモンド１０は、例えば、基材２０の表面において、光散乱体、光拡散体等として機能し得る。また、図４（Ｂ）に例示するように、本発明の透過型スクリーン及び透過型フィルムは、さらに、保護膜３０を含み、保護膜３０が、ナノダイヤモンド１０が電気的に固着（静電結合）した基材２０の表面に配置されていてもよい。前記保護膜の材質は、光透過性を有するものであればいかなるものであってもよく、例えば、前記基材の材質と同様である。
【００２１】
例えば、図５の模式図に示すように、本発明の透過型スクリーン１は、投影機２からの投影方向と反対方向から映像が見えるものであり、本発明の透過型フィルムにおいて同様である。本発明の透過型スクリーン及び透過型フィルムの用途は、特に限定されず、例えば、コンビニエンスストア等の商店の窓、デパート等のショーウインドー、イベントスペース等に設置された透明パーティション、自動車、バイク、飛行機、ヘリコプター、船舶等の乗り物におけるヘッドアップディスプレー等があげられる。前記ヘッドアップディスプレーは、例えば、前記乗り物のフロントウインドウ下部のウインドウガラス面や、フロントウインドウ近くの運転席（操縦席）内部に配置した透過型スクリーン又は透過型フィルムにプロジェクターから映像を投影して、情報を表示するものであり、運転者（操縦者）が比較的小さな視点移動で情報を読み取ることが可能なものである。
【００２２】
この出願は、２０１８年８月１６日に出願された日本出願特願２０１８−１６３９２４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００２３】
１    透過型スクリーン
２    投影機
１０  ナノダイヤモンド
２０  基材
３０  保護膜
【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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【国際調査報告】
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