(57)【要約】【課題】明るい環境下での投映においてコントラストに優れる透過型スクリーンを提供する。【解決手段】光散乱層１、および光透過部２１と遮光部２２の混在パターンからなる遮光層２を有するように構成する。好ましくは、前記遮光層２の光透過部２１の面積が、前記遮光層２の面積の５〜８０％となるように構成する。また、好ましくは、前記光散乱層１が、少なくとも球状微粒子と透明バインダーからなるように構成する。また、好ましくは、前記球状微粒子の平均粒径が１．０μｍ〜１０．０μｍであり、前記透明バインダーの屈折率に対する前記球状微粒子の相対屈折率ｎが０．９１＜ｎ＜１．０９（但し、ｎ≠１．００）となるように構成する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光散乱層、および光透過部と遮光部の混在パターンからなる遮光層を有することを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２】
前記遮光層の光透過部の面積が、前記遮光層の面積の５〜８０％であることを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーン。
【請求項３】
前記光散乱層が、少なくとも球状微粒子および透明バインダーからなることを特徴とする請求項１又は２記載の透過型スクリーン。
【請求項４】
前記球状微粒子の平均粒径が１．０μｍ〜１０．０μｍであり、前記透明バインダーの屈折率に対する前記球状微粒子の相対屈折率ｎが０．９１＜ｎ＜１．０９（但し、ｎ≠１．００）であることを特徴とする請求項３記載の透過型スクリーン。
【請求項５】
請求項１から４記載の透過型スクリーンの遮光層側にプロジェクタを配置してなることを特徴とする投映装置。
【請求項６】
請求項１から４記載の透過型スクリーンの光散乱層側にプロジェクタを配置してなることを特徴とする投映装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、背面投射の透過型スクリーンに関し、明るい環境下での投映においてコントラストに優れるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、透過型スクリーンは、広い範囲で映像を見ることができるようにするために映像光線を拡散する必要があり、白色または乳白色で光透過性のあるものがほとんどであった。このような特性を持つ透過型スクリーンは、周囲が明るくなると透過型スクリーンに周囲の光が入射し、この光をも拡散してしまうため、映像光線の有無にかかわらずスクリーンが白っぽく見えるようになってしまう。この影響で、明るい環境下での投映では、本来映像光線のない暗色表示部分までもが明るくなってしまいコントラストの低下を招いて映像が見づらくなっていた。
【０００３】
このコントラスト低下対策のひとつとして、フレネルレンズシート、レンチキュラーレンズシートなどを使って映像を特定の方向から見たときに高輝度化することが試みられているが、暗色表示部分に対しては効果がなくコントラストを十分高めるには至っていない。また、これらレンズシートを大画面にわたって歩留まり高く製造することは困難である。
【０００４】
したがって、コントラストの高い見やすい映像を得るためには、相変わらず部屋を暗くし透過型スクリーンの周囲を暗くして投映するのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、液晶プロジェクタの普及により会議等の場で、透過型スクリーンが用いられるようになるに従い、メモを取る等の必要性から室内を明るくする要求は大きくなっており、周囲の明るさにほとんど影響されることなくコントラストの高い見やすい表示を行うことのできる透過型スクリーンの要求も高まっている。
【０００６】
そこで、本発明は、明るい環境下での投映においてコントラストに優れる透過型スクリーン、およびこれを用いた投映装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の透過型スクリーンは、光散乱層、および光透過部と遮光部の混在パターンからなる遮光層を有することを特徴とするものである。
【０００８】
好ましくは、前記遮光層の光透過部の面積が、前記遮光層の面積の５〜８０％であることを特徴とするものである。
【０００９】
好ましくは、前記光散乱層が、少なくとも球状微粒子および透明バインダーからなることを特徴とするものである。
【００１０】
好ましくは、前記球状微粒子の平均粒径が１．０μｍ〜１０．０μｍであり、前記透明バインダーの屈折率に対する前記球状微粒子の相対屈折率ｎが０．９１＜ｎ＜１．０９（但し、ｎ≠１．００）であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の投映装置は、前記透過型スクリーンの遮光層側にプロジェクタを配置してなることを特徴とするものである。
【００１２】
好ましくは、前記透過型スクリーンの光散乱層側にプロジェクタを配置してなることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の透過型スクリーンは、光散乱層、および光透過部と遮光部の混在パターンからなる遮光層を有することを特徴とするものである。以下、各構成要素の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１〜図５に、本発明の透過型スクリーンの実施の形態を示す。図示するように、本発明の透過型スクリーン７は、光散乱層１および遮光層２を有するものであり、光散乱層１および遮光層２のみからなるもの（図１、図２）の他、光散乱層１と遮光層２の間に透明体３を有するもの（図３）、光散乱層１、遮光層２、透明体３を粘着層４を介して積層したものを含む（図４、図５）。
【００１５】
光散乱層は、少なくとも球状微粒子と透明バインダーからなるものであり、プロジェクタ側から投射された光を、光の進行方向に対して前方（視認者側）に散乱するものである。ここで、透明バインダーとしては、透明であるとともに球状微粒子を均一に分散保持できるものであればよく、固体に限定されず液体や液晶などの流動体であってもよい。但し、光散乱層単体でスクリーンの形状を維持するためには、ガラスや高分子樹脂であることが好ましく、取り扱い性や分散安定性の観点から高分子樹脂であることが望ましい。
【００１６】
ガラスとしては、光散乱層の光透過性が失われるものでなければ特に限定されるものではないが、一般にはケイ酸塩ガラス、リン酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラスなどの酸化ガラスなどがあげられる。
【００１７】
高分子樹脂としては、光散乱層の光透過性が失われるものでなければ特に限定されず、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、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂などを用いることができる。
【００１８】
球状微粒子としては、シリカ、アルミナ、タルク、ジルコニア、酸化亜鉛、二酸化チタンなどの無機系の微粒子、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、ベンゾグアナミン、シリコーン樹脂などの有機系の微粒子を使用することができる。特に、球形の形状を得やすい点で有機系の微粒子が好適である。
【００１９】
球状微粒子の粒子径としては、平均粒径で１．０μｍ〜１０．０μｍであることが好ましく、より好適には２．０μｍ〜６．０μｍであることが望ましい。平均粒径をこのような範囲とすることにより、光散乱層に入射した光のうち後方に散乱する光を少なくさせることができ、プロジェクタから投射された映像を明るい画像として投映することができるようになる。
【００２０】
球状微粒子の粒径分布は、平均粒径が前記範囲に入っていれば特に限定されることなく、単分散性のものでもよいし、多分散性のものでもよいが、映像の鮮明性をより高めるという観点からは、単分散性のものが好ましい。
【００２１】
また、透明バインダーの屈折率に対する球状微粒子の相対屈折率（球状微粒子の屈折率を透明バインダーの屈折率で割った値で、以下単に「相対屈折率」という。）ｎは、０．９１＜ｎ＜１．０９（但しｎ≠１．００）であることが好ましい。相対屈折率ｎをこのような範囲とすることにより、光散乱層に入射した光のうち後方に散乱する光を少なくさせることができ、プロジェクタから投射された映像を明るい画像として投映することができるようになる。
【００２２】
また、光散乱層の光学特性として、ヘーズが４０．０％以上、好ましくは６０．０％以上、より好ましくは８０．０％以上であることが望ましい。このようにヘーズを４０．０％以上とすることにより、プロジェクタから投射された映像の視野角を十分広くすることができるようになる。ヘーズは、光散乱層に含まれる球状微粒子の含有量や光散乱層の厚みを適宜調整することにより、上述した範囲とすることができる。
【００２３】
ここで、ヘーズとは、ＪＩＳ−Ｋ７１３６におけるヘーズの値のことであり、ヘーズ（％）＝［（τ４／τ２）−τ３（τ２／τ１）］×１００の式から求められる値である（τ１：入射光の光束、τ２：試験片を透過した全光束、τ３：装置で拡散した光束、τ４：装置および試験片で拡散した光束）。
【００２４】
遮光層は、周囲が明るい状態で投映されたときの映像のコントラストを向上させる役割を有するものである。ここで、よりコントラストを向上させる観点から、遮光層の遮光部は光吸収性に優れるものであることが好ましく、特に遮光部は黒色であることが望ましい。
【００２５】
遮光層２は、光透過部２１と遮光部２２の混在パターンからなる（図１、図２）。遮光層の混在パターンは特に制限されることなく、網点状、縞状、同心円状などの規則的なパターンはもちろんのこと、不規則なパターンであってもよい。このようなパターンは、例えば、光散乱層上又は後述する透明体上に、遮光性を有するインクでパターンを印刷すること、光散乱層上又は後述する透明体上の全面に遮光部を有する部材の遮光部の一部を化学的又は物理的に除去すること、遮光性を有する部材に孔をあけることなどにより形成することができる。
【００２６】
遮光層のうち遮光部は、主として高分子樹脂と着色剤から形成される。高分子樹脂としては、光散乱層で例示したものと同様のものがあげられる。着色剤としては、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラックなどの黒色染顔料、アルミニウム、銀などの金属粉などがあげられる。光透過部は、高分子樹脂などからなる場合もあるが、孔の部分にあたる場合など何も存在しないこともある。
【００２７】
遮光層は、光散乱層の一方の面にのみ配置されていてもよいが、光散乱層の両面に配置されていてもよい。また、光散乱層の両面に遮光層を有する場合、一方の面の遮光層の混在パターンが、他方の面の遮光層の混在パターンと概略対照となるように、言い換えれば、混在パターンが互いの面で概略ネガ−ポジの関係になるように形成されていることが好ましい（図２）。このような構成とすることにより、コントラストをより向上させることができる。
【００２８】
遮光層のうち光透過部の面積は、遮光層の面積の５〜８０％、好ましくは２０〜４０％であることが望ましい。５％以上とすることにより映像を明るくすることができ、８０％以下とすることによりコントラストを十分なものとすることができる。但し、上述したように、光散乱層の両面に遮光層を有する構成とする場合、一方の遮光層の光透過部の面積が上述した範囲となればよい。
【００２９】
以上説明した光散乱層や遮光層は、高分子樹脂を溶融し、これに球状微粒子や着色剤を含有させてシート化することや、球状微粒子や着色剤を高分子樹脂とともに塗料化したものをプラスチックフィルムなどの透明体上に製膜することなどにより形成することができる。
【００３０】
透明体としては、光散乱層の透明バインダーと同様のガラスを板ガラス化したものや、高分子樹脂をシート化したものを用いることができる。また、窓ガラスや仕切り板などを用いることもできる。このような透明体は、スクリーンの形状を維持する役割を有する他、光散乱層や遮光層を塗料化して製膜する際の基材にもなり得る。
【００３１】
本発明の透過型スクリーンは、例えば、光散乱層上に遮光層を直接積層すること（図１、図２）、透明体上に光散乱層、遮光層を設けること（図３）、透明体上に光散乱層や遮光層を設けた部材を粘着層を介して積層すること（図４、図５）などにより得ることができる。
【００３２】
本発明の透過型スクリーンは、少なくとも一方の表面に反射防止層を有していてもよい。これにより、プロジェクタから投射された映像の光量の低下を防止して、スクリーンにより明るい画像を投映できるようになる。
【００３３】
また、本発明の透過型スクリーンは、少なくとも一方の表面にハードコート層を有していてもよい。これにより、スクリーン表面の傷つきによる表示品質の低下を防止することができるようになる。
【００３４】
本発明の透過型スクリーンは、プロジェクタと組み合わせることにより投映装置として使用できる。ここで、プロジェクタは透過型スクリーンの遮光層側に配置されていてもよいが（図７）、透過型スクリーンの光散乱層側に配置されていることが好ましい（図６）。プロジェクタを光散乱層側に配置することにより、コントラストをより十分なものとすることができる。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。尚、「部」、「％」は特記しない限り、重量基準である。
【００３６】
［実施例１］
厚み１８８μｍのポリエステルフィルム（ルミラーＴ６０：東レ社）上に、下記組成の光散乱層塗布液および粘着層塗布液を順次塗布、乾燥することにより、乾燥塗膜厚３５μｍの光散乱層と乾燥塗膜厚１０μｍの粘着層を形成した。
【００３７】
＜光散乱層塗布液：相対屈折率ｎ＝０．９２＞
・ポリエステル系樹脂　　　　　　　　　　　１００部
（ケミット１２４９：東レ社、屈折率１．５６）
・シリコーン樹脂粒子　　　　　　　　　　　　　５部
（トスパール１２０：ジーイー東芝シリコーン社、
屈折率１．４４、平均粒径２．０μｍ）
・メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　７５部
・トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　７５部
【００３８】
＜粘着層塗布液＞
・アクリル系粘着剤（固形分４０％）　　　　１００部
（オリバインＢＰＳ１１０９：東洋インキ製造社）
・イソシアネート硬化剤（固形分３８％）　　２．４部
（オリバインＢＨＳ８５１５：東洋インキ製造社）
・酢酸エチル　　　　　　　　　　　　　　　１００部
【００３９】
次いで、粘着層上に、光透過部の面積が遮光層全体の面積の３０％となる黒色遮光層をプラスチックフィルム上に有してなる部材（ＡＫティント：きもと社）をプラスチックフィルム側からラミネートし、透過型スクリーンを得た（図４）。
【００４０】
［実施例２］
厚み１８８μｍのポリエステルフィルム（ルミラーＴ６０：東レ社）上に、下記組成の光散乱層塗布液を塗布、乾燥することにより、乾燥塗膜厚３５μｍの粘着性を有する光散乱層を形成した。
【００４１】
＜光散乱層塗布液：相対屈折率ｎ＝１．０６＞
・ウレタン系粘着剤　　　　　　　　　　　　１００部
（タケラックＡ−９７１：武田薬品工業社、
屈折率１．５０、固形分５０％）
・イソシアネート硬化剤　　　　　　　　　　７．６部
（タケネートＡ−３：武田薬品工業社、固形分７５％）
・ポリスチレン樹脂粒子　　　　　　　　　　　１０部
（テクポリマーＳＢＸ−６：積水化成品工業社、
屈折率１．５９、平均粒径６．０μｍ）
【００４２】
次いで、粘着性を有する光散乱層上に、実施例１と同様の遮光層を有してなる部材（ＡＫティント：きもと社）をプラスチックフィルム側からラミネートし、透過型スクリーンを得た。
【００４３】
［実施例３］
実施例１の粘着層上にラミネートする部材を、光透過部の面積が遮光層全体の面積の５０％となる黒色遮光層をプラスチックフィルム上に有してなる部材（ＡＫティント：きもと社）とした以外は、実施例１と同様にして透過型スクリーンを得た。
【００４４】
［実施例４］
実施例１の光散乱層塗布液を下記の組成のものに変更した以外は、実施例１と同様にして透過型スクリーンを得た。
【００４５】
＜光散乱層塗布液：相対屈折率ｎ＝０．９０５＞
・ポリスチレン系樹脂　　　　　　　　　　　１００部
（スタイロン６６６Ｒ：旭化成工業社、屈折率１．５９）
・シリコーン樹脂粒子　　　　　　　　　　　　　５部
（トスパール１２０：ジーイー東芝シリコーン社、
屈折率１．４４、平均粒径２．０μｍ）
・メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　７５部
・トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　　７５部
【００４６】
［比較例１］
実施例１の光散乱層上に粘着層を設けず、かつ遮光層を有する部材をラミネートしなかった以外は実施例１と同様にして透過型スクリーンを得た。
【００４７】
［比較例２］
実施例４の光散乱層上に粘着層を設けず、かつ遮光層を有する部材をラミネートしなかった以外は実施例４と同様にして透過型スクリーンを得た。
【００４８】
実施例および比較例で得られた透過型スクリーンに、蛍光灯の照明下で液晶プロジェクタ（ＸＶ−Ｐ３：シャープ社）を用いて投映し、下記の項目について評価を行った。結果を表１に示す。なお、実施例１〜４および比較例１、２については、光散乱層側にプロジェクタを配置して投映装置を構成し、投映を行った。その他、実施例５として、実施例１の透過型スクリーンを用い、遮光層側にプロジェクタを配置して投映装置を構成し、投映を行った。実施例１の投映状態を図６に、実施例５の投映状態を図７に示す。
【００４９】
（１）コントラスト
蛍光灯の照度を変化させながらプロジェクタ映像を目視評価した結果、照度が１０００ｌｘ以上の明るい状態においてもコントラストが高く視認性のよいものを「◎」、照度が５００ｌｘ以上１０００ｌｘ未満において視認性のよいものを「○」、照度が５００ｌｘ未満において視認できたものを「×」とした。なお、照度は、プロジェクタ非投影時のスクリーン中心部での照度である。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
表１の結果から明らかなように、実施例１〜５の透過型スクリーンを用いた投映装置によれば、明るい環境下においてもコントラストが高く視認性のよい映像を表示することができた。特に、実施例１、２のものは、光散乱層の後方散乱光がほとんどなく、遮光層の光透過部の面積が３０％である透過型スクリーンを用いており、かつ光散乱層側にプロジェクタを配置してなるものであるから、非常にコントラストに優れるものであった。
【００５２】
また、実施例１〜５の透過型スクリーンは、いずれも高い歩留まりで製造することができるものであった。
【００５３】
比較例１、２のものは、遮光層を有さないものである。したがって、明色表示部分の明るさは遮光されない分明るくなるが、明るい環境下ではコントラストが低下し映像が見づらいものとなった。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の透過型スクリーンは、光散乱層、および光透過部と遮光部の混在パターンからなる遮光層を有するものである。したがって、スクリーン周囲が明るい環境であってもコントラストの高い表示を得ることができ、明室用の透過型スクリーンとして使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透過型スクリーンの一実施例を示す断面図
【図２】本発明の透過型スクリーンの他の実施例を示す断面図
【図３】本発明の透過型スクリーンの他の実施例を示す断面図
【図４】本発明の透過型スクリーンの他の実施例を示す断面図
【図５】本発明の透過型スクリーンの他の実施例を示す断面図
【図６】本発明の透過型スクリーンの一使用状態を示す図
【図７】本発明の透過型スクリーンの他の使用状態を示す図
【符号の説明】
１・・・光散乱層
２１・・・光透過部
２２・・・遮光部
２・・・遮光層
３・・・透明体
４・・・粘着層
５・・・視認者
６・・・プロジェクタ
７・・・透過型スクリーン
８・・・投映装置
【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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【図６】
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【図７】
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