(57)【要約】【課題】簡便且つ確実な製造プロセスにより高品質なもの低コストで提供できる、反射型スクリーンの製造方法を提供する。【解決手段】液滴吐出法を用いて基体Ｐ上に機能液１１を吐出し、機能液１１に硬化処理を施すことで球面状の凸状部１２を形成する。そして、液滴吐出法を用いて凸状部の表面の一部を反射膜で覆うことで反射レンズを形成することで反射型スクリーンを製造する。【選択図】図１
2008286973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出法を用いて基体上に機能液を吐出し、該機能液に硬化処理を施すことで球面状の凸状部を形成する工程と、
液滴吐出法を用いて前記凸状部の表面の一部を反射膜で覆うことで反射レンズを形成する工程と、を備えることを特徴とする反射型スクリーンの製造方法。
【請求項２】
前記凸状部を形成するに先んじて、前記基体上に撥液処理を施すことを特徴とする請求項１に記載の反射型スクリーンの製造方法。
【請求項３】
前記機能液は紫外線硬化性樹脂材料を主成分とするものであり、前記硬化処理は紫外線照射を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の反射型スクリーンの製造方法。
【請求項４】
前記機能液は熱硬化性樹脂材料を主成分とするものであり、前記硬化処理は熱処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の反射型スクリーンの製造方法。
【請求項５】
前記反射レンズを形成した後、前記基体上における前記反射レンズの非形成領域に液滴吐出法を用いることで光吸収層を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の反射型スクリーンの製造方法。
【請求項６】
前記光吸収層の形成材料として、Ｍｎ、Ｃｒ、又はＣの少なくとも１種を主成分とするものを用いることを特徴とする請求項５に記載の反射型スクリーンの製造方法。
【請求項７】
前記基体としてプラスチック基板を用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の反射型スクリーンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型スクリーンの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばプロジェクタ等の画像投影装置から投射された画像光を表示するためのスクリーンとして反射型のものが知られている。反射型スクリーンは、プロジェクタと画像鑑賞者（以下、鑑賞者と称す）がスクリーンに対して同じ側に位置するものであって、プロジェクタから投射された投射光を反射し、その際に反射光を散乱させることによって画像を表示している。
【０００３】
一般に反射型スクリーンでは、スクリーン面に対して斜め前方から映像光が入射されるため、特にスクリーンの左右端付近で上下方向の角度のきつさに加え、左右方向についても入射角が大きいため、映像光が外側に大きく反射されてしまい、スクリーン正面にいる鑑賞者に画像光が有効に届かない可能性がある。
【０００４】
そこで、スクリーン基板の前面側に半球状の凸部（凸状部）を規則的に配置し、この凸部のうち投影光入射方向に向かう表面部分に形成した反射面により画像光を拡散反射させることで、観測者に高コントラストな画像光を視認させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、スプレーコート法により、スクリーン基板上の凸部に反射性材料を塗布することで上記反射膜を形成していた。
【特許文献１】特開２００６−２１５１６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術ではスプレー粒子（反射性材料）の飛行距離が限られるため、反射膜形成プロセスを複数回に分けて行う必要が生じ、製造効率が低下してしまう。また、凸部に対して反射膜を選択的に付着させることが困難であり、品質にバラツキが生じるおそれもあった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、簡便且つ確実な製造プロセスにより高品質なもの低コストで提供できる、反射型スクリーンの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の反射型スクリーンの製造方法は、液滴吐出法を用いて基体上に機能液を吐出し、該機能液に硬化処理を施すことで球面状の凸状部を形成する工程と、液滴吐出法を用いて前記凸状部の表面の一部を反射膜で覆うことで反射レンズを形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の反射型スクリーンの製造方法によれば、反射型スクリーンを構成する反射レンズを液滴吐出工程により連続的に形成することで製造プロセスの簡略化を図ることができる。また、液滴吐出ヘッドによって所望の位置に機能液（材料）を選択的に配置できるので、材料の無駄を無くすことができ、結果的にコストの低減を図ることができる。
したがって、簡便且つ確実な製造プロセスにより、高品質なもの低コストで提供することができる。
【０００９】
また、上記反射型スクリーンの製造方法では、前記凸状部を形成するに先んじて、前記基体上に撥液処理を施すのが好ましい。
この構成によれば、基体上に着弾した機能液滴の濡れ広がりが抑制されるので、凸状部を半球状に精度よく形成することができる。
【００１０】
また、上記反射型スクリーンの製造方法では、前記機能液は紫外線硬化性樹脂材料を主成分とするものであり、前記硬化処理は紫外線照射を行うのが好ましい。
この構成によれば、機能液の液滴に対して紫外線を照射することで凸状部を簡便且つ確実に形成できる。
【００１１】
また、上記反射型スクリーンの製造方法では、前記機能液は熱硬化性樹脂材料を主成分とするものであり、前記硬化処理は熱処理を行うのが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、機能液の液滴に対して熱処理を施すことで凸状部を簡便且つ確実に形成できる。
【００１３】
また、上記反射型スクリーンの製造方法では、前記反射レンズを形成した後、前記基体上における前記反射レンズの非形成領域に液滴吐出法を用いることで光吸収層を形成するのが好ましい。
上記工程では、反射レンズの形成時に凸状部表面からはみ出した反射膜が基体面上に形成されるおそれがある。このように基体面上にはみ出した反射膜は、例えば外乱光を反射させることでコントラストを低下させ、表示品位を損なわせるおそれがある。
そこで、上記構成を採用すれば、反射膜のはみ出しが生じた場合であっても基体面、すなわち反射レンズの非形成領域が光吸収層により覆われるので、上述した外光の反射を確実に防止することができ、高コントラストな表示を得ることのできるスクリーンを提供できる。
【００１４】
また、上記反射型スクリーンの製造方法では、前記光吸収層の形成材料として、Ｍｎ、Ｃｒ、又はＣの少なくとも１種を主成分とするものを用いるのが好ましい。
このような材料を用いることで、上述した光吸収層を良好に形成できる。
【００１５】
また、上記反射型スクリーンの製造方法では、前記基体としてプラスチック基板を用いるのが好ましい。
これにより、製造される反射型スクリーンがフレキシブル性を備えることにより、例えば巻き込み収納が可能な収納性に優れたものとなり、高付加価値なスクリーンを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の反射型スクリーンの製造方法に係る一実施形態について説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１７】
図１〜図６は、本実施形態に係る反射型スクリーンの製造工程を説明するための図である。はじめに、図１に示されるように、液滴吐出法によって基板（基体）Ｐ上に機能液１１を吐出し、この機能液１１に硬化処理を施すことで球面状の凸状部１２を複数形成する。前記基板Ｐとしては、ＰＥＴやポリカーボネート等のプラスチック基板を用いた。
【００１８】
ここで、凸状部１２の形成材料（機能液１１）について説明する。凸状部１２の構成材料として、紫外線硬化性を主成分とする樹脂材料を用いた。この樹脂材料として、特に非溶剤系のものが好適に用いられ、この非溶剤系の樹脂材料は有機溶剤を用いて樹脂材料を溶解し液状体とすることなく、例えばこの樹脂材料をそのモノマーで希釈することによって液状化し、液滴吐出ヘッドからの吐出が可能となっている。また、この非溶剤系の樹脂材料では、ビイミダゾール系化合物などの光重合開始剤を配合することにより、放射線照射硬化型のものとして使用できるようにしている。すなわち、このような光重合開始剤を配合することにより、前記樹脂材料に放射線照射硬化性を付与することができるのである。ここで、放射線とは可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線、電子線等の総称であり、特に紫外線が一般的に用いられる。
【００１９】
このような樹脂材料（機能液１１）として、具体的にはアクリル樹脂やエポキシ樹脂等を採用することが可能である。特に、エポキシ樹脂を採用することが望ましい。アクリル樹脂はラジカル重合により硬化するため、紫外線照射による硬化速度が比較的遅く、また硬化収縮が比較的大きくなる。これに対して、エポキシ樹脂はカチオン重合により硬化するため、紫外線照射による硬化速度が比較的速く、また硬化収縮が比較的小さいからである。このような理由から、本実施形態ではエポキシ樹脂を用いて上記凸状部１２を形成するようにした。
【００２０】
また、上記樹脂材料（機能液１１）の表面張力としては、０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲内であることが好ましい。液滴吐出法により機能液１１を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、機能液１１のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなる。また、表面張力が０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や吐出タイミングの制御が困難になる。
【００２１】
そこで、表面張力を調整するため、機能液１１には基板Ｐとの接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するのが好ましい。ノニオン系表面張力調節剤は、基板Ｐへの濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
【００２２】
また、機能液１１の粘度としては、１ｍＰａ・ｓ以上２００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。液滴吐出法を用いて機能液１１を液滴として吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすい。また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ヘッドもしくは液滴吐出装置にインク加熱機構を設けることで吐出が可能となるが、常温においてはノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となる。２００ｍＰａ・ｓ以上の場合、加熱しても液滴を吐出できる程度に粘度を落とすことが難しい。
【００２３】
（撥液処理）
ところで、本実施形態では上記凸状部１２を形成するに先立ち、基板Ｐに撥液処理を施す。これにより、基板Ｐ面が機能液１１に対して撥液性を示すようになる。
【００２４】
この撥液処理として、例えば大気雰囲気中にてテトラフルオロメタンを処理ガスとするプラズマ処理法（ＣＦ４プラズマ処理法）が好適に採用される。このＣＦ４プラズマ処理の条件は、例えばプラズマパワーが５０〜１０００ｋＷ、テトラフルオロメタン（ＣＦ４）のガス流量が５０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基体Ｐの搬送速度が０．５〜１０２０ｍｍ／ｓｅｃ、基体温度が７０〜９０℃とされる。なお、処理ガスとしては、テトラフルオロメタン（ＣＦ４）に限定されることなく、他のフルオロカーボン系のガスを用いることもできる。このような撥液化処理を行うことにより、基板Ｐの表面には撥液膜５が形成される。
【００２５】
なお、上記基板Ｐとしてプラスチック基板に代えて、ガラス基板を用いてもよい。この場合、上記撥液処理としては自己組織化膜を形成する方法を用いることができる。この自己組織膜形成法では、基板Ｐの表面に有機分子膜などからなる自己組織化膜を形成する。
【００２６】
自己組織化膜とは、基板Ｐの下地層等の構成原子と反応可能な結合性官能基とそれ以外の直鎖分子とからなり、直鎖分子の相互作用により極めて高い配向性を有する化合物を、配向させて形成された膜である。この自己組織化膜は、単分子を配向させて形成されているので、極めて膜厚を薄くすることができ、しかも、分子レベルで均一な膜となる。すなわち、膜の表面に同じ分子が位置するため、膜の表面に均一でしかも優れた撥液性や親液性を付与することができる。
【００２７】
（液滴吐出工程）
続いて、図１（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に液滴吐出ヘッドＨから機能液１１を吐出する。なお、機能液１１は基板Ｐ上に２次元的かつ規則的に配置される（図６参照）。具体的には、１箇所につき２〜３滴（１滴辺り、２ピコリットル）を着弾させ、４０〜６０μｍの液だまりを基板Ｐ上に形成する。そして、この液だまりを１００μｍ〜１０００μｍ程度のピッチで形成する。この液だまりのピッチは、後述する凸状部１２が配置されるピッチに対応するものである。
【００２８】
このとき、撥液膜５によって機能液１１は着弾位置から濡れ拡がることがなく良好に保持される。また、基板Ｐ上に着弾した機能液滴の濡れ拡がりが抑制されるので、凸状部１２の半球形状を精度よく形成することができる。
【００２９】
（硬化処理）
続いて、機能液１１に硬化処理を施す。本実施形態では、機能液１１として紫外線硬化性樹脂材料を採用しており、硬化処理として主に紫外線照射（ＵＶ照射）処理を行う。よって、基板Ｐ上に凸状部１２を形成できる。このように、機能液１１の液滴に対して紫外線を照射することで凸状部１２を簡便且つ確実に形成できる。この凸状部１２は球面状、具体的には略半球状から構成されている。
【００３０】
なお、上記機能液１１として熱硬化性樹脂材料を主成分とするものを用いてもよく、この場合には硬化処理として熱（加熱）処理を行うことで、基板Ｐ上に凸状部１２を形成してもよい。これによれば、機能液１１の液滴に対して熱処理を施すことで凸状部１２を簡便且つ確実に形成できる。
【００３１】
続いて、液滴吐出法を用いて各凸状部１２の表面の一部を反射膜１３で覆うことで反射レンズ１５を形成する（図２参照）。具体的には、図２（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッドＨから反射膜１３を構成する機能液２１を凸状部１２上に吐出する。この機能液２１は光反射性を有する金属材料、例えばＡｇの分散液から構成されており、液滴吐出ヘッドＨから良好に吐出できるように粘度等が適宜調整される。
【００３２】
また、反射膜１３を形成する工程では、前記凸状部１２を構成する機能液１１の吐出位置Ａ１に対して機能液２１の吐出位置Ａ２をずらしている。
これにより機能液２１が凸状部１２の全面に形成されるといったことがなく、図２（ｂ）に示されるように機能液２１が凸状部１２の一部（一方の面側）を覆った状態に形成される。そして、この状態で機能液２１を乾燥させることで、凸状部１２の表面の一部が反射膜１３で覆われてなる反射レンズ１５が形成される。
【００３３】
この反射レンズ１５は、図３に示すように平面視略三日月状の反射膜１３が凸状部１２の表面を覆ったものとなっている。この三日月状の反射膜１３は、凸状部１３の半面側に形成されており、後述するように投影光を確実に観測者側に反射できる位置に形成されたものとなっている。本実施形態では、上述したように液滴吐出法を用いて反射膜１３を形成しているので、液滴吐出ヘッドＨの位置、及び吐出量を調整することで反射膜１３を良好に形成できる。
【００３４】
ところで、基板Ｐの上面には撥液膜５が形成されたものとなっている。そのため、機能液２１は撥液膜５により基板Ｐ面で弾かれることで、凸状部１２上に概ね保持されることとなる。しかしながら、図４に示すように、吐出された機能液２１が凸状部１２表面から一部がはみ出すことで、基板Ｐ面上にはみ出し部分１４（反射膜１３）を形成する場合がある。このはみ出し部分１４（反射膜１３）はスクリーンに入射した外乱光を反射するため、画像光のコントラストを低下させ、表示品位を損なわせる可能性がある。
【００３５】
そこで、本実施形態に係る製造方法では、液滴吐出法を用いて基板Ｐ上における反射レンズ１５の非形成領域に光吸収層１７を形成する工程を備えている。この光吸収層１７は光吸収性を有する黒色の膜から構成されており、後述するように液滴吐出法により形成される。
【００３６】
具体的には、図５（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッドＨから光吸収層１７の形成材料である機能液３１を吐出する。
ここで、光吸収層１７の形成材料としては、Ｍｎ、Ｃｒ、及びＣ等を分散させた機能液３１が用いた（本実施形態では、Ｃ（カーボン）を分散した機能液を用いた）。なお、光吸収層１７の形成材料は、上記材料に限定されることは無く、焼成処理（乾燥処理）によって黒色となるもの（光吸収性を発現するもの）であれば適宜使用可能である。
【００３７】
続いて、図５（ｂ）に示されるように上記機能液に乾燥処理を施すことで、基板Ｐ面が光吸収層１７で覆われる（図６参照）。以上の工程により、反射型スクリーン１を製造することができる。
なお、前記反射膜１３以外の領域を光吸収性の膜で覆うことにより、スクリーンに入射した画像光のみをスクリーン前方に向けて良好に反射させるため、例えば前記反射レンズ１５のうち前記反射膜１３が形成されていない表面を前記光吸収層１７によって覆うようにしてもよい。あるいは、前記機能液１１中に黒色の染料を含ませることで、黒色からなる光吸収性を有する凸状部１２を形成してもよい。
【００３８】
本実施形態に係る反射型スクリーン１の製造方法によれば、反射レンズ１５を液滴吐出工程によって連続的に形成することにより、製造プロセスの簡略化を図ることができる。また、液滴吐出ヘッドＨによって所望の位置に機能液１１，２１，３１を選択的に配置できるので、材料の無駄を無くすことができ、結果的にコストの低減を図ることができる。
したがって、簡便且つ確実な製造プロセスにより、高品質なもの低コストで提供することができる。
【００３９】
隣接する反射レンズ１５間の基板Ｐ面が光吸収層１７で覆われるので、外光の反射を確実に防止することができ、高コントラストな表示を得るスクリーンを提供できる。
さらに、ＰＥＴやポリカーボネート等のプラスチック基板を用いて反射型スクリーン１を製造しているので、スクリーン自体がフレキシブル性を備えることとなり、例えば巻き込み収納が可能な収納性に優れた高付加価値なものを提供できる。
【００４０】
次に、上記製造工程によって製造された反射型スクリーン１の使用方法について図７を参照しつつ説明する。
反射型スクリーン１の斜め下方に不図示のプロジェクタが配置される。そして、このプロジェクタから投影された画像光３０は、各反射レンズ１５の表面の反射膜１３で拡散反射光２０として反射スクリーン１の前方の広い投影画像観察位置に拡散反射される。このとき、上述したように上記反射型スクリーン１は、外乱光に起因する不具合が防止されたものとなっているので、コントラストが高く高輝度な投影画像を観察可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】反射型スクリーンの製造工程を説明するための図である。
【図２】図１に続く反射型スクリーンの製造工程説明図である。
【図３】基板上に形成された反射レンズの平面図である。
【図４】反射レンズにおける拡大図である。
【図５】光吸収層を形成する工程を説明する工程図である。
【図６】反射スクリーンの平面構成を示す図である。
【図７】反射型スクリーンの使用方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｐ…基板（基体）、１…反射型スクリーン、１２…凸状部、１３…反射膜、１５…反射レンズ
【図１】
2008286973.tif 000003
【図２】
2008286973.tif 000004
【図３】
2008286973.tif 000005
【図４】
2008286973.tif 000006
【図５】
2008286973.tif 000007
【図６】
2008286973.tif 000008
【図７】
2008286973.tif 000009