(57)【要約】【課題】  透過型スクリーンについて、背面からプロジェクタで投写した際に画面のぎらつきが少なく、投写像が鮮明で比較的軽量の透過型スクリーンを従来よりも遙かに安価に製造する。【解決手段】    有色透明のプラスチック基材と、該基材の裏面において形成する微細な凹凸面を有する乳白色の光拡散層とからなり、光拡散層は、透明樹脂の中に混入した平均粒径１．０〜５．０μｍのシリカ粉末と、シリカ粒径よりも小さい平均粒径０．５〜５．０μｍのプラスチックビーズとによって構成し、シリカ粉末の添加量はプラスチックビーズの添加量の４倍以上であり、シリカ粉末およびプラスチックビーズの合計添加量は透明樹脂量の０．４〜１．５倍である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有色透明のプラスチック基材と、該基材の裏面において形成する微細な凹凸面を有する乳白色の光拡散層とからなり、光拡散層は、透明樹脂の中に混入した平均粒径１．０〜５．０μｍのシリカ粉末と、シリカ粒径よりも小さい平均粒径０．５〜５．０μｍのプラスチックビーズとによって構成し、シリカ粉末の添加量はプラスチックビーズの添加量の４倍以上であり、シリカ粉末およびプラスチックビーズの合計添加量は透明樹脂量の０．４〜１．５倍である透過型スクリーン。
【請求項２】
有色透明のプラスチック基材と、該基材の少なくとも片面に形成して硬化させた帯電防止性の表面処理層と、プラスチック基材の裏面において該基材または表面処理層の上に形成する微細な凹凸面を有する乳白色の光拡散層とからなり、光拡散層は、透明樹脂の中に混入した平均粒径１．０〜５．０μｍのシリカ粉末と、シリカ粒径よりも小さい平均粒径０．５〜５．０μｍのプラスチックビーズとによって構成し、シリカ粉末およびプラスチックビーズの合計添加量は透明樹脂量の０．４〜１．５倍である透過型スクリーン。
【請求項３】
シリカ粉末は、平均粒径が１．０〜３．０μｍであるゲルタイプの合成シリカである請求項１または２記載のスクリーン。
【請求項４】
プラスチックビーズは、平均粒径が０．５〜２．０μｍである架橋ポリスチレン、アクリルまたはポリウレタンビーズである請求項１または２記載のスクリーン。
【請求項５】
ティント処理した有色透明のプラスチック基材の少なくとも片面に、蒸着，コーティング，転写またはディッピング法などによって表面処理層を薄く層状に設けて硬化させてから、スクリーン印刷法によって乳白色の光拡散層を表面処理層の上に５〜５０μｍの厚さに印刷する製造法であって、この光拡散層の塗布溶液の組成は、シリカ粉末およびプラスチックビーズ５〜４０重量％、透明樹脂２０〜４０重量％、溶剤４０〜６０重量％、所定の添加剤１〜１０重量％であり、シリカ粉末の添加量が光拡散層において透明樹脂量の０．４〜１．５倍というように非常に多く、光拡散層の表面に微細な凹凸面が一面に形成される透過型スクリーンの製造法。
【請求項６】
プラスチック基材は、厚さ１〜５ｍｍのアクリル樹脂板であり、該アクリル樹脂板の両面に表面処理層を薄く設けて硬化させることにより、アクリル樹脂板に歪みが発生しない請求項５記載の製造法。
【請求項７】
表面処理層は、厚さが０．５〜５μｍであって、粒径０．２μｍ以下の超微粉末の酸化スズ、酸化亜鉛、酸化イリジウムを含有することにより、該表面処理層は帯電防止性および耐擦傷性を有すると同時に高い光線透過率を保持する請求項５または６記載の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背面からプロジェクタで投写した際に画面のぎらつきが少なくて視野角が広い透過型スクリーンに関し、投写像が鮮明で比較的軽量の透過型スクリーンを従来よりも遙かに安価に製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の小中学校は、文部科学省の指導によって視聴覚教育が推進され、テレビ受像機、ビデオデッキ、テープレコーダ、オーバーヘッドプロジェクタ（ＯＨＰ）、映写機、ラジオなどを用いるＡＶ教育が盛んである。現在、日々のＡＶ教育に活用するテレビ受像機は、操作が比較的簡単である反面、画面が小さいうえに表面が湾曲して外光を反射しやすくて教室の座席が斜めや後方の児童では画像が視にくく、教室内における占有面積が大きすぎて邪魔である。鮮明で大きい画像を映し出す点では画面の大きいＯＨＰが明らかに有利であり、座席が後方の児童でも画像が容易に視認できる。
【０００３】
市販のＯＨＰでは、児童が幻灯機のようなイメージを受ける前面投写型だけでなく、イメージが映画に近い背面投写の透過型スクリーンを使用することが多くなり、この種の透過型スクリーンはプロジェクションテレビにも利用できる。透過型スクリーンは、特開昭５５−１３７５１３号、特開昭６３−１９９３３８号、特公平５−１６００２号，特開２０００−３３０２１０号、特開２００１−２４２５４６号、登録実用新案第３０１０８７１号などに示すように、透明プラスチック基板の片面に光拡散層を形成し、該光拡散層は一般に厚さが１ｍｍ未満であり、透明樹脂の中にシリカ（酸化ケイ素），酸化チタン，アクリル樹脂，ポリスチレン樹脂，シリコン樹脂などの微粒子を混入して一体化する。この透明プラスチック基板は、無色透明であっても、特開昭６３−２７３８５０号、特開２０００−３３０２１０号、特開２００３−２２８３０５号などに示すように、カーボンブラックのような顔料や染料を添加して有色透明であってもよい。また、特開平６−６７３０８号や特開２０００−３３０２１０号のように、スクリーンの片面または両面に偏光シートを貼り合わせたり、黒インキで光吸収層を設けてもよい。
【０００４】
透過型スクリーンは、特開昭５５−１３７５１３号の第１頁右欄５〜１７行において開示するように、透明基材の片面に光拡散層を形成するだけであると、光の拡散が不十分になりやすく、光源に近い中央部では十分な明るさを保っても画面周辺部は暗くなってしまうことが多い。このため、特開昭５５−１３７５１３号、特開昭５６−２４３３９号、実公昭６３−４２０８号は、光拡散層を設けた基材シートの反対面にレンズ面を形成し、このレンズ面は光拡散作用を有するレンチキュラーレンズやフレネルレンズなどである。この種の光拡散シートとしては、特公平５−１６００２号，特開２００２−３２３６０８号、特開２００３−１０７２１９号なども存在する。
【特許文献１】特開昭５５−１３７５１３号公報
【特許文献２】特開昭５６−２４３３９号公報
【特許文献３】特開昭６３−１９９３３８号公報
【特許文献４】特開昭６３−２７３８５０号公報
【特許文献５】特公平５−１６００２号公報
【特許文献６】特開平６−６７３０８号公報
【特許文献７】特開２０００−３３０２１０号公報
【特許文献８】特開２００１−２４２５４６号公報
【特許文献９】特開２００２−３２３６０８号公報
【特許文献１０】特開２００３−１０７２１９号公報
【特許文献１１】特開２００３−２２８３０５号公報
【特許文献１２】実公昭６３−４２０８号公報
【特許文献１３】登録実用新案第３０１０８７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基材シートの片面または両面にレンチキュラーレンズまたは該レンズとフレネルレンズを設けた透過型スクリーンは、通常のＣＲＴとしてだけでなく、液晶（ＬＣＤ）プロジェクタから画像を投写する場合、投写画素とレンズとの周期的構造による干渉で発生するモアレ現象を解消し、ＳＸＧＡ、ＳＸＧＡ＋、ＵＸＧＡなどの高画素数の画像を鮮明に解像することを要する。モアレ現象の解消は、投写画素ピッチとレンズの周期的構造を最適化することによって可能であっても、高画素数の場合にはスクリーンに投写される画素ピッチが非常に小さくなってしまう。このため、レンチキュラーレンズのピッチを０．１ｍｍ未満のように非常に細かくすることが必要となり、レンズ金型の製造に高いコストが掛かり、しかもレンズ形状の精確な転写のために生産効率がかなり低下する。
【０００６】
この種の透過型スクリーンでは、光拡散層やレンズ内に含まれる微細な拡散用粒子が、投写光と干渉して画面のぎらつく現象（以下、スペックル現象という）も発生しやすい。スペックル現象の解消には、光拡散層を分割したり、板厚方向に拡散用粒子の濃度勾配を設けると多少の効果があるけれども、これらの措置によって透過型スクリーンの製造コストが相当にアップしてしまう。しかも、スペックル現象と高画素数の画像解像は二律背反の関係になることが多く、スペックル現象を低減させると解像度が低下し、解像度を上げるとスペックル現象が高くなりやすい。
【０００７】
本発明は、従来の透過型スクリーンに関する前記の問題点を改善するために提案されたものであり、投写像のコントラストが高くて鮮明であり、しかも構造が単純で安価な透過型スクリーンを提供することを目的としている。本発明の他の目的は、レンチキュラーレンズ加工などの精密な型付け加工を必要としない透過型スクリーンの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る透過型スクリーンは、有色透明のプラスチック基材と、該基材の裏面において形成する微細な凹凸面を有する乳白色の光拡散層とからなる。この光拡散層は、透明樹脂の中に混入した平均粒径１．０〜５．０μｍのシリカ粉末と、シリカ粒径よりも小さい平均粒径０．５〜５．０μｍのプラスチックビーズとによって構成する。この際に、シリカ粉末の添加量はプラスチックビーズの添加量の４倍以上であり、シリカ粉末およびプラスチックビーズの合計添加量は透明樹脂量の０．４〜１．５倍である。
【０００９】
本発明の透過型スクリーンは、有色透明のプラスチック基材と、該基材の少なくとも片面に塗布して硬化させた帯電防止性の表面処理層と、プラスチック基材の裏面において該基材または表面処理層の上に形成する微細な凹凸面を有する乳白色の光拡散層とからなっていてもよい。この光拡散層は、透明樹脂の中に混入した平均粒径１．０〜５．０μｍのシリカ粉末と、シリカ粒径よりも小さい平均粒径０．５〜５．０μｍのプラスチックビーズとによって構成し、この際に、シリカ粉末およびプラスチックビーズの合計添加量は透明樹脂量の０．４〜１．５倍である。
【００１０】
本発明に係る透過型スクリーンにおいて、シリカ粉末は、平均粒径が１．０〜３．０μｍであるゲルタイプの合成シリカであると好ましい。また、プラスチックビーズは、平均粒径が０．５〜２．０μｍである架橋ポリスチレン、アクリルまたはポリウレタンビーズであると好ましい。
【００１１】
本発明に係る透過型スクリーンの製造法では、ティント処理した有色透明のプラスチック基材の表面に、蒸着，コーティングまたは転写によって表面処理層を薄く層状に設けて硬化させてから、スクリーン印刷法によって乳白色の光拡散層を表面処理層の上に５〜５０μｍの厚さに印刷する。この光拡散層の塗布溶液の組成は、シリカ粉末およびプラスチックビーズ５〜４０重量％、透明樹脂２０〜４０重量％、溶剤４０〜６０重量％、所定の添加剤１〜１０重量％である。シリカ粉末の添加量は、光拡散層において透明樹脂量の０．４〜１．５倍というように非常に多く、光拡散層の表面に微細な凹凸面が一面に形成される。
【００１２】
本発明方法において、プラスチック基材は、厚さ１〜５ｍｍのアクリル樹脂板であると好ましく、該アクリル樹脂板の両面に表面処理層を薄く形成して硬化させることにより、アクリル樹脂板に歪みが発生しない。好ましくは、表面処理層は、厚さ０．５〜５μｍであって、粒径０．２μｍ以下の超微粉末の酸化スズ、酸化亜鉛、酸化イリジウムを含有することにより、該表面処理層は帯電防止性および耐擦傷性を有すると同時に高い光線透過率を保持する。
【００１３】
本発明を図面によって説明すると、図１において、本発明に係る透過型スクリーン１を例示する。透過型スクリーン１には、ティント処理した有色透明のプラスチック基材２の裏面に薄い光拡散層３が形成されている。図１では、光拡散層３を形成する前にプラスチック基材２の両面に帯電防止性の表面処理層５をあらかじめ設け、図３では、プラスチック基材２の表面だけに表面処理層５をあらかじめ設け、図２のスクリーン６では、プラスチック基材２の裏面に光拡散層３を直接形成する。
【００１４】
図１から図３に示すプラスチック基材２は厚さ１〜５ｍｍのように比較的厚く、その素材にはアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、メタクリル酸メチル／ビニル系モノマー共重合樹脂などを用いる。特に、メタクリル樹脂は、プロジェクタにおける液晶の偏光特性を低下させる複屈折率が小さく且つ耐衝撃性が高いので好ましく、このメタクリル樹脂として、メタクリル酸メチル単独重合体、メタクリル酸メチルと共重合可能なビニル系モノマーを５０重量％以下含む共重合体が好適である。この共重合可能なビニル系モノマーとして、アクリル酸メチル，アクリル酸エチルやアクリル酸ブチルのようなアクリル酸エステル、メタクリル酸エチル，メタクリル酸ブチルやメタクリル酸シクロヘキシルのようなメタクリル酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、アクリロニトリルなどが例示できる。
【００１５】
プラスチック基材２は、熱可塑性樹脂中に染料や顔料を添加するティント処理によって有色透明であり、この染料または顔料は最大吸収波長範囲が４６０〜５４０ｎｍである光吸収剤である。この光吸収剤において、顔料として微粉末のカーボンブラックやネオジウム化合物など、染料としてＰｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５１６（有本化学製）、Ｄｉａｒｅｓｉｎ Ｒｅｄ Ｚ（三菱化学製）、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ３Ｂ（住友化学工業製）、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＬＲ（住友化学工業製）、Ｃｒｏｍｏｐｈｔａｌ Ｂｒｏｗｎ ５Ｒ（チバガイギー製）などが例示できる。
【００１６】
図１または図３では、プラスチック基材２の両面または表面に、帯電防止性を賦与するために表面処理層５を薄く層状に設け、次に該プラスチック基材の裏面に光拡散層３を形成している。表面処理層５は、粒径０．２μｍ以下の超微粉末の酸化スズ、酸化亜鉛、酸化イリジウムなどを含有し、蒸着，コーティング，転写またはディッピング法などによって設けて硬化させる。
【００１７】
表面処理層５として、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレートなどの多官能アクリレートに超微粉末の酸化スズ、酸化亜鉛、酸化イリジウムなどの導電性フィラーを添加した希釈コート液を用い、このコート液を表面付着させてから紫外線照射で硬化させてもよい。好適な表面処理層５は、表面抵抗率が高くて優れた帯電防止性を有し、温水浸漬しても帯電防止性を長期間維持する。この表面処理層５は、添加した酸化スズ、酸化亜鉛、酸化イリジウムが超微粉末であり、光の波長よりも小さいので透明性が良く、プラスチック基材２の高い光線透過率をほぼ維持できる。
【００１８】
表面処理層５は、超微粉末の酸化スズ、酸化亜鉛、酸化イリジウムなどを添加した希釈コート液を用いる場合、厚さが０．５〜５μｍであると好ましい。この場合に、厚さ０．５μｍ未満であると帯電防止性や耐擦傷性が不十分になり、５μｍを超えると光線透過率が低くなる。また、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化イリジウムの粒径は、粒径が０．２μｍ以下であると好ましい。この場合に、粒径が０．２μｍより大きくなると、可視光線を散乱させるために、プラスチック基材２の透明性を低下させるおそれがある。
【００１９】
他の表面処理層として、例えば、ハードコート層を設け、該ハードコート層はクリーン環境においてメタクリル酸などの不飽和化合物やエポキシ樹脂をディッピング法、スクリーン印刷法、スプレー法、ロールコータ法、カーテンフロー法などで表面付着させ、溶剤乾燥の後に紫外線照射によって架橋重合して短時間で硬化させる。表面処理層５であるハードコート層は、図１に示すように、ディッピング法などによってプラスチック基材２の両面に設けると好ましい。この場合には、表面処理層５を厚さ１〜５ｍｍのアクリル樹脂板などのプラスチック基材２の両面に薄く層状に塗布・硬化させると、該アクリル樹脂板に歪みが発生しない。
【００２０】
別のハードコート層には、クリーン環境でプライマ塗装してから乾燥・加熱硬化させ、ついでハードコート塗装した後に遠赤外線ヒータや熱風炉を用いて８０〜１３０℃で乾燥・加熱硬化させて設けることも可能である。この場合に、良好な耐磨耗性を示すホスファゼン樹脂を被膜材料として用いてもよい。
【００２１】
光拡散層３は、プラスチック基材２の裏面に形成し、シリカ粉末７を多量に含むことで白色不透明であり、これによって水性マーカなどでスクリーン表面に筆記するとその文字が容易に視認できる。光拡散層３は、透明樹脂８と屈折率が異なる無機質のシリカ粉末７および有機質のプラスチックビーズ１０を混入してプラスチック基材２上に塗布することによって形成し、これらの粒子形状は、球形、扁平形状、円柱形などである。光拡散層３は、スクリーン印刷法を用いて塗布すると好ましく、またはロールコータなどで塗布したり、フィルム状に成形して貼り合わせることも可能である。
【００２２】
光拡散層３に混入するシリカ粉末７は、透明樹脂８およびプラスチックビーズ１０よりも光の屈折率が高く、薄い光拡散層３内を直進する光の通路に存在して効果的に散乱させて視野角を高くするために、平均粒径が１．０〜５．０μｍであることを要する。好ましくは、シリカ粉末７は、平均粒径が１．０〜３．０μｍであるゲルタイプの合成シリカである。この場合には、シリカ粉末７がゲルタイプであるから含水非結晶であるうえに形状がいっそう球形に近く、平均粒径が１．０〜３．０μｍであるとプラスチック基材２に超微細な凹凸面を形成でき、光の拡散性がいっそう良好になる。
【００２３】
光拡散層３に混入するプラスチックビーズ１０は、透明樹脂８との屈折率差が一般に０．０５前後であり、平均粒径がシリカ粒径７よりも小さい０．５〜５．０μｍであることを要する。プラスチックビーズ１０の平均粒径が５．０μｍを超え且つシリカ粒径７のそれよりも大きいならば、投写画面が全体的に暗くなってしまうので望ましくない。好ましくは、プラスチックビーズ１０の平均粒径は０．５〜２．０μｍである。プラスチックビーズ１０が存在しない場合には、光源のホットスポットが投写画面に出やすく、且つ投写画面がぎらつくスペックル現象が発生しやすい。使用可能なプラスチックビーズ１０は、架橋ポリスチレン、アクリル、ポリウレタンビーズなどであり、液晶の偏光特性を低下させることが少ない球形に近い架橋ポリスチレンビーズであると好ましく、例えば、架橋アクリルビーズではスクリーン１が若干黄色くなる。
【００２４】
光拡散層３は、スクリーン印刷法、ディッピング法、スプレー法、ロールコータ法、カーテンフロー法などによって形成でき、特にスクリーン印刷法であると、大面積のスクリーン表面に対して比較的均一且つ簡単に付着できるので好ましい。この光拡散層の塗布溶液の組成は、シリカ粉末およびプラスチックビーズ５〜４０重量％、透明樹脂２０〜４０重量％、溶剤４０〜６０重量％、所定の添加剤１〜１０重量％である。透明樹脂が２０〜４０重量％および溶剤が４０〜６０重量％であると、スクリーン印刷が可能な適度な粘性を付与することができる。光拡散剤５〜４０重量％において、その内訳がシリカ粉末５〜１５重量％およびプラスチックビーズ１．５〜３重量％であると好ましい。
【００２５】
光拡散層３において、透明樹脂８は、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ビニル系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応性樹脂であり、光拡散層３の透視性を損なわない樹脂を使用する。酸化スズ、酸化亜鉛、酸化イリジウムを含有する表面処理層５がプラスチック基材２に塗布されている場合には、透明樹脂８は、ポリエステル樹脂とイソシアネート樹脂との混合物である飽和ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂とイソシアネート樹脂との混合物、エポキシ樹脂とアミン樹脂との混合物、不飽和ポリエステル樹脂を用い、飽和ポリエステル樹脂は表面平滑性および耐候性などの点で好ましい。また、プラスチック基材２がハードコートなしのアクリル押出し板またはキャスト板であれば、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、メタクリレート樹脂、メチルメタクリレート樹脂、セルロース系樹脂、ウレタン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、環化ゴム系樹脂、ケトン系樹脂およびこれらの樹脂の変性品が使用可能である。
【００２６】
使用可能な溶剤として、ミネラルスピリットなどの脂肪族炭化水素類、ソルベントナフサ，ソルベッソ＃１００，ソルベット＃１５０などの芳香族炭化水素類、エチレングリコール，プロピレングリコール，ジプロピレングリコールなどのグリコール類、ブチルセロソルブ，ブチルカルビトール，セロソルブアセテート，ブチルセロソルブアセテート，カルビトールアセテート，ブチルカルビトールアセテートなどのグリコール誘導体、メチルエチルケトン，シクロヘキサノン，イソホロン，ジアセトンアルコールなどのケトン類が例示できる。また、前記の添加剤として、消泡剤、レベリング剤、顔料分散剤、ブロッキング防止剤、沈降防止剤、紫外線吸収剤、紫外線安定化剤、帯電防止剤などが例示でき、これらを必要に応じて少量添加する。
【００２７】
光拡散層３において、シリカ粉末７の添加量はプラスチックビーズ１０の添加量の４倍以上であり、シリカ粉末７およびプラスチックビーズ１０の合計添加量は透明樹脂１０の０．４〜１．５倍量であることを要する。シリカ粉末７が、プラスチックビーズ１０に対して４倍未満の添加量であると、光の拡散性が低下して投写画面が暗くなりやすいので好ましくない。また、光拡散剤の総添加量が透明樹脂１０の０．４倍量未満であると、光の拡散性が不十分になって投写画面が暗く、１．５倍量を超えると、投写画面がぎらつくスペックル現象が発生する。
【００２８】
プラスチック基材２に関して、該基材がアクリル系樹脂であると、所望に応じて、紫外線吸収剤および赤外線吸収剤をさらに添加してもよく、紫外線吸収剤は最大吸収波長範囲が３００〜４００ｎｍである。この紫外線吸収剤として、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、シアノアクリレート系、サリチレート系化合物などが例示でき、特にベンゾトリアゾール系化合物が好適である。ベンゾトリアゾール系化合物には、２−（２'−ヒドロキシ−５'−メチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−（５−クロロ−２'−ヒドロキシ−３'−ｔ−ブチル−５'−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−３'，５'−ジ−ｔー−ブチルフェニル）−ベンゾトリアゾールなどを包含し、好ましくは最大吸収波長が高波長側で４００ｎｍ付近に光吸収がある２−（５−クロロ−２'−ヒドロキシ−３'−ｔ−ブチル−５'−メチルフェニル）ベンゾトリアゾールを用いる。また、赤外線吸収剤は最大吸収波長範囲が６５０〜９００ｎｍである。この赤外線吸収剤として、アントラキノン系化合物、フタロシアニン系化合物などが例示できる。具体的には、ＮＱＭ（富士写真フィルム製）、ＩＲＦ−７００（富士写真フィルム製）、ＩＲ−７５０（日本化薬製）、スミソープ２００（住友化学工業製）、スミソープ３００（住友化学工業製）、近赤外線吸収剤ＳＩＲ−１１４（三井東圧化学製）、イーエクスカラーＩＲ−１（日本触媒製）、エクスカラー６０１Ｗ（日本触媒製）などを包含する。
【００２９】
紫外線吸収剤の添加量は、アクリル系樹脂１００重量部に対して０.００５〜２重量部であり、０.００５重量部未満では波長４００ｎｍ以下の吸収性能が不十分であり、２重量部を超えるとアクリル系樹脂からブリードが発生する。一方、赤外線吸収剤および染料や顔料の添加量は、ともにアクリル系樹脂１００重量部に対して数千ｐｐｍ以下であり、目的とするプラスチック基材２の性能および厚みに応じて添加量を調整すればよい。これらの吸収剤をアクリル系樹脂に配合するには、重合性モノマー類に所望の吸収剤を溶解させた後に公知のキャスト重合法を行っても、ＭＦＲが０.１以上のアクリル系樹脂に所望の吸収剤をスーパーミキサーなどで混合した後に、押出機を用いて溶融混練してペレット化してもよい。得たアクリル系樹脂組成物は、射出成形や押出成形のような公知の成形方法によってシートに成形できる。
【００３０】
透過型スクリーン１は、有色透明のプラスチック基材２、表面処理層５、光拡散層３について添加剤の種類や添加量を適宜に調整して光線透過率を７５〜８７％に定め、特に光線透過率を８２±３％に定めると、投写画面の適度な明るさを保持しながら外光の反射をさらに低減化できるので好ましい。透過型スクリーン１には、偏光フィルタを貼着したり、特定の反射防止層を形成することも可能である。また、プラスチック基材２の片面をフレネルレンズ面または両面を該レンズ面とレンチキュラーレンズ面としたり、透過型スクリーン１をフレネルレンズと組み合わせて使用したり（図５参照）、該レンズとレンチキュラーレンズを組み合わせて使用することも可能である。
【００３１】
図１から図３の透過型スクリーンにおいて、裏側に位置する保護シート１２は、厚さ１〜２ｍｍの透明プラスチック材であり、その素材は基体のプラスチック基材２と同じまたは異なる無色透明板である。保護シート１２は、薄い光拡散層３と隣接し、光拡散層３を変形や破損から保護する役目を有する。保護シート１２における光源側の面１４には、エンボス仕上げ加工などによってアンチグレア処理を施し、外光の映り込みを減らすことによってスクリーンの視認性をいっそう高めてもよい。
【００３２】
透過型スクリーン１は、通常、表面寸法が６０〜１００インチ程度の大きさであり、プラスチック基材２と保護シート１２を単独でパネル状に立設させるか、または金属フレームなどに取り付けて立設させる。透過型スクリーン１は、キャスタ付きの架台１５（図４）などに取り付けて移動可能とすると好ましい。表面処理層５を設けてスクリーン表面に筆記可能とするならば、水性マーカなどで書き込む際に凹まないように、プラスチック基材２がある程度の厚みを有することが必要である。このため、プラスチック基材２の厚みは２ｍｍ以上に定め、通常は立設支持や搬送および重さなどの点を考慮して厚さ５ｍｍ程度のものを使用すると好ましい。
【００３３】
画像を投写するプロジェクタ１６（図４）は、一般に液晶プロジェクタであり、例えば、６０インチ画面で投映距離を約１.３ｍに短縮する短焦点レンズを搭載するプロジェクタ（商品名：ＬＰ−ＸＵ３３、三洋電機製）などを用いる。また、非球面ミラーを採用したプロジェクタ（商品名：ミラープロジェクタＷＴ６００Ｊ、ＮＥＣ製）であると、投映距離を６０インチで２６ｃｍに短縮できるのでスクリーン装置の敷設面積が著しく小さくなり、該プロジェクタを透過型スクリーンに組み込むことも可能である。
【００３４】
図５は、透過型スクリーン１をプロジェクションテレビに組み込んだ例を示し、テレビ受像機３４において、スクリーン１を受像機前面に垂直に取り付け、その後側にフレネルレンズ板３６を重合するように配置する。テレビ受像機３４内の下方上向きに設置したプロジェクタ３８から出た投影光は、受像機後方の鏡４０で全反射され、フレネルレンズ板３６を通過してスクリーン１に画像が投写される。プロジェクタ３８は任意の市販製品であればよく、保護シート１２は不要である。プロジェクションテレビ受像機３４は、６０インチのような大型化がきわめて容易であり、通常のブラウン管または液晶テレビ受像機に比べて鮮明な画像を投写することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る透過型スクリーンは、有色透明のプラスチック基材に薄い光拡散層を形成し、該光拡散層に微細なシリカ粉末を多量に混入することにより、背面からプロジェクタで投写すると投写像のコントラストが高くて鮮明であり、高い投写画素数であっても光の干渉によって生じるモアレ現象が発生しない。この光拡散層には、シリカ粉末よりも光の屈折率が低い微細なプラスチックビーズが少量添加されているので、投写画面がぎらつくスペックル現象が発生することがなく、光源のホットスポットが画面に投写されず、全面が均等な明るさの投写画面を表示できる。
【００３６】
本発明の透過型スクリーンは、フレネルレンズやレンチキュラー加工などの型付け加工を必要とせず、構造が単純であって製造工程も少ないので安価である。本発明の透過型スクリーンは、投写光源が有する可視光線の波長以外の蛍光灯や太陽光線などがスクリーン表面から反射されることが少なく、その結果として投写画像のコントラストが向上している。また、この透過型スクリーンは、有色透明のプラスチック基材と乳白色の光拡散層によって投写光源としての３原色の光線透過率が高く、部屋を暗くしなくても投写像を容易に視認することが可能である。
【００３７】
本発明の透過型スクリーンが表面処理層を有する場合、この表面処理層は帯電防止性であるので使用時に埃やマーカ跡などが付着せず、さらにこの表面処理層によって筆記具などで筆記しても画面に傷が付かない。本発明の透過型スクリーンは、６０インチ以上の大型パネル式のホワイトボードであり、比較的硬質で湾曲や変形を起こさないので架台に取り付けたままで移動でき、特別な保管場所を必要としないうえに、市販黒板並みの大型ボードであって画面に筆記しやすく、教育現場などでホワイトボードとの兼用も可能である。
【実施例１】
【００３８】
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。図１には透過型スクリーン１を分解して示している。
【００３９】
図１に示すプラスチック基材２は、メタクリル酸メチル単独重合体である厚さ５ｍｍの有色透明のアクリル押出し板であり、その大きさは６０インチである。このアクリル押出し板には、メタクリル樹脂１００重量部に対して、顔料である超微粉末のカーボンブラックを数千ｐｐｍ以下含有する。所望に応じて、さらに紫外線吸収剤であるベンゾトリアゾール系化合物を０．５重量部、赤外線吸収剤であるアントラキノン系化合物を数百ｐｐｍ添加してもよい。
【００４０】
このアクリル押出し板の両面には、ディッピング法によって厚さ１μｍの表面処理層５を層状に設ける。ハードコート液として、ウレタンアクリレートを主成分とする樹脂１００重量部に、酸化スズおよび少量のアンチモンを含む導電性フィラー１５０重量部、分散剤１０重量部、溶媒３００重量部を加えて均一に分散させ、さらに希釈溶剤５００重量部を加えた希釈コート液を用いる。この希釈コート液の中にアクリル押出し板をディッピングしてから引き上げ、室温乾燥の後に紫外線照射して硬化させる。
【００４１】
次に、光拡散層３を形成するために、下記の組成の塗布溶液を調整する。
透明樹脂：          飽和ポリエステル樹脂      ３１．２重量％
第１光拡散剤：      合成シリカ粉末            １１．７重量％
第２光拡散剤：      架橋ポリスチレンビーズ      ２．７重量％
第１溶剤：          シクロヘキサノン          １５．６重量％
第２溶剤：          アセテート系              ３５．７重量％
添加剤：            消泡剤など                  ３．１重量％
【００４２】
前記の飽和ポリエステル樹脂は、ポリエステル樹脂とイソシアネート樹脂との混合物であり、その分子量は１５０００，Ｔｇは６５℃、水酸基価は６ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価は１ｍｇＫＯＨ／ｇである。前記の合成シリカ粉末は、ゲルタイプの超微粉末含水非結晶二酸化ケイ素であり、その平均粒径は１．９μｍ（コールカウンター法、ＡＰ：３０μ）、見掛け比重は０．１５ｇ／ｍｌ、ＢＥＴ比表面積は３００ｍ２／ｇ、ｐＨは７．０１である。前記の架橋ポリスチレンビーズは、その粒径は１．３μｍ、真比重は１０．５．屈折率は１．５９である。
【００４３】
この塗布溶液は、２５０メッシュのスクリーンによって、両面に表面処理層５を設けたアクリル押出し板の裏面の上に２回印刷され、その都度７０℃で３０分間温風乾燥して硬化させる。２回のスクリーン印刷により、厚さ６５μｍの光拡散層３をスクリーン全面に形成し、該光拡散層は微細な凹凸面を有する。この光拡散層３は、クロスカット後のセロテープ（商標名）剥離試験で剥離が認められず、十分な密着性を有する。
【００４４】
次に、光拡散層３を厚さ２ｍｍの透明アクリルの保護シート１２でカバーし、６０インチの透過型スクリーン１を得る。透過型スクリーン１は、例えば、キャスタ１８付きの架台１５に取り付けて移動可能とする。架台１５は、キャスタ１８を回動自在に取り付けた水平板２２から垂直に立設するポール２４で構成する。透過型スクリーン１の後方に液晶プロジェクタ１６を配置し、該プロジェクタから画像を投写すると、観察側２６から鮮明で高コントラストの画像を見ることができる。透過型スクリーン１は、液晶プロジェクタ１６の光源によってホットスポットが生じたり、スクリーン表面２８がぎらつくことがない。
【００４５】
透過型スクリーン１は、市販黒板並みの大型ホワイトボードであり、該透過型スクリーンを教室や会議室などに配備すると、画像の非投写時または画像を投写しながら、水性マーカによってスクリーン表面２８に文字や図を書き込むことができ、この文字や図は白色不透明の画面において容易に視認できる。透過型スクリーン１は、表面の表面処理層５によって水性マーカが画面に接触しても傷が付かず、該表面処理層は帯電防止性であるのでマーカで書いた文字などを容易に拭き取ることができる。透過型スクリーン１は、プラスチック基材２が比較的肉厚且つ硬質であるので画面に書き込む際に湾曲や変形を起こさず、教育現場などにおいてホワイトボードと兼用できる。
【実施例２】
【００４６】
実施例１で用いたアクリル押出し板について、実施例１と同様に表面処理層５を設け、実施例１と同様の飽和ポリエステル樹脂、光拡散剤、溶剤、添加剤を用い、下記の組成範囲の塗布溶液を調整する。光拡散剤において、シリカ粉末７は平均粒径１．５μｍ、架橋ポリスチレンビーズ１０は平均粒径１．３μｍである。
【００４７】
光拡散剤                      １２．０重量％
飽和ポリエステル樹脂        ３０〜４０重量％
シクロヘキサノン            １０〜２０重量％
アセテート系溶剤            ３０〜４０重量％
添加剤：                        １〜５重量％
【００４８】
光拡散剤について、シリカ粉末７と架橋ポリスチレンビーズ１０の混合比を１０：３、１０：６、１０：９、１３：３、１３：６または１３：９に定め、それぞれ塗布溶液を調製する。各塗布溶液を２５０メッシュのスクリーンによってアクリル押出し板の裏面の上に２回印刷し、その都度７０℃で３０分間温風乾燥して硬化させる。２回のスクリーン印刷により、光拡散層３がスクリーン全面に形成され、該光拡散層は微細な凹凸面を有する。
【００４９】
シリカ粉末７と架橋ポリスチレンビーズ１０の混合比は、１３：３が投写画面の明るさの点で最も好ましく、１０：３では光の拡散性が若干低下し、１０：６、１０：９、１３：６および１３：９では、光の拡散性が低下して投写画面が暗くなるので好ましくない。また、形成した光拡散層は、いずれの混合比であってもクロスカット後のセロテープ（商標名）剥離試験で剥離が認められず、十分な密着性を有する。
【００５０】
実施例１と同様に、シリカ粉末７と架橋ポリスチレンビーズ１０の混合比が１３：３である光拡散層３について、該光拡散層を透明アクリルの保護シート１２でカバーして透過型スクリーン１を得る。得た透過型スクリーン１は、液晶プロジェクタの光源によってホットスポットが生じたり、スクリーン表面がぎらつくスペックル現象も発生しない。
【実施例３】
【００５１】
図２において、透過型スクリーン６では、実施例１と同様のアクリル押出し板のプラスチック基材２を用いるが、該アクリル押出し板には表面処理層を設けない。光拡散層３用の塗布溶液を製造するために、透明樹脂としてメタクリレート樹脂を用い、これ以外は実施例１と同様に処理して光拡散層３を形成する。この光拡散層３は、クロスカット後のセロテープ（商標名）剥離試験で剥離が認められず、十分な密着性を有する。
【００５２】
実施例１と同様に、光拡散層３を透明アクリルの保護シート１２でカバーして、６０インチの透過型スクリーン６を得る。得た透過型スクリーン６は、液晶プロジェクタの光源によってホットスポットが生じたり、スクリーン表面がぎらつくスペックル現象も発生しない。
【００５３】
透過型スクリーン６は、プラスチック基材２が比較的肉厚且つ硬質であるので搬送して立設することが容易である。透過型スクリーン６には、表面に帯電防止性の表面処理層が存在しないため、埃や塵が若干付着しやすく、且つ使用にあたってスクリーン表面を傷付けないような注意が必要である。
【実施例４】
【００５４】
図３において、透過型スクリーン３０では、実施例１と同様のアクリル押出し板のプラスチック基材２を用い、該アクリル押出し板の表面に、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、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ベンゾイソブチルエーテルを含むコート液をロールコータによって塗布し、紫外線を３０分間照射して塗膜を硬化させる。得た表面処理層５は厚さ３μｍである。
【００５５】
光拡散層３として、実施例２と同様に、シリカ粉末と架橋ポリスチレンビーズの混合比を１３：３に定めて塗布溶液を調製する。この塗布溶液を２５０メッシュのスクリーンによってアクリル押出し板の裏面の上に２回印刷し、その都度７０℃で３０分間温風乾燥して硬化させる。２回のスクリーン印刷により、光拡散層３をスクリーン全面に形成し、該光拡散層は微細な凹凸面を有する。この光拡散層３は、クロスカット後のセロテープ（商標名）剥離試験で剥離が認められず、十分な密着性を有する。
【００５６】
実施例１と同様に、光拡散層３を透明アクリルの保護シート１２でカバーして透過型スクリーン３０を得る。得た透過型スクリーン３０は、液晶プロジェクタの光源によってホットスポットが生じたり、スクリーン表面がぎらつくスペックル現象も発生しない。
【実施例５】
【００５７】
プラスチック基材として、アクリル押出し板の代わりにアクリルキャスト板を用いる以外は、実施例１と同様に加工処理して透過型スクリーンを製造する。アクリルキャスト板は、アクリル押出し板と比べて表面平滑性を多少欠くけれども、得た透過型スクリーンは、実施例１とほぼ同様に、液晶プロジェクタの光源によってホットスポットが生じたり、スクリーン表面がぎらつくスペックル現象が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る透過型スクリーンを拡大して示す概略側面図である。
【図２】本発明の変形例を拡大して示す概略側面図である。
【図３】本発明の別の変形例を拡大して示す概略側面図である。
【図４】架台に取り付けた透過型スクリーンを示す概略側面図である。
【図５】透過型スクリーンの他の使用例を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１    透過型スクリーン
２    プラスチック基材
３    光拡散層
５    表面処理層
７    シリカ粉末
８    透明樹脂
１０    プラスチックビーズ
【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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