(57)【要約】【課題】整形が容易で、生産性に優れ、屈折率を広い範囲で自由に選択でき、かつ低表面張力物質表面上にもムラ無く均一に塗布することが可能な光学膜用塗料と、それを用いて形成した光学多層膜、さらに、該光学多層膜を備えた反射スクリーンを提供する。【解決手段】顔料微粒子と、有機溶媒と、エネルギーを吸収して硬化反応を起こす結合剤と、親油基と親水基とを有する分散剤と、パーフルオロ基と親水基とを有するフッ素系界面活性剤とを含み、前記分散剤の親水基とフッ素系界面活性剤の親水基とが共通の元素と酸素原子とを有する原子団からなる光学膜用塗料とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔料微粒子と、有機溶媒と、エネルギーを吸収して硬化反応を起こす結合剤と、親油基と親水基とを有する分散剤と、パーフルオロ基と親水基とを有するフッ素系界面活性剤とを含む光学膜用塗料であって、
前記分散剤の親水基とフッ素系界面活性剤の親水基とが共通の元素と酸素原子とを有する原子団からなることを特徴とする光学膜用塗料。
【請求項２】
前記分散剤の親水基とフッ素系界面活性剤の親水基との組み合わせが、５価のＰを含む酸基同士の組み合わせ、またはＳを含む酸基（その塩を含む）同士の組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の光学膜用塗料。
【請求項３】
前記分散剤の含有量が、顔料微粒子の表面積に対して１〜５μｍｏｌ／ｍ２であることを特徴とする請求項１に記載の光学膜用塗料。
【請求項４】
前記親水基が５価のＰを含む酸基であるフッ素系界面活性剤の含有量が、０．１〜８ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の光学膜用塗料。
【請求項５】
前記親水基がＳを含む酸基（その塩を含む）であるフッ素系界面活性剤の含有量が、１〜５ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の光学膜用塗料。
【請求項６】
前記顔料微粒子が、ＴｉＯ２またはＺｒＯ２の微粒子であることを特徴とする請求項１に記載の光学膜用塗料。
【請求項７】
前記顔料微粒子の含有量が、２〜１８ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の光学膜用塗料。
【請求項８】
塗布後に得られる光学膜の屈折率が１．６〜２．１であることを特徴とする請求項１に記載の光学膜用塗料。
【請求項９】
フッ素含有材料上に塗布して光学膜を形成する塗料であることを特徴とする請求項１に記載の光学膜用塗料。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の光学膜用塗料を塗布して得られる光学膜と、フッ素含有膜とが積層されてなることを特徴とする光学多層膜。
【請求項１１】
支持体と、光吸収層と、請求項１０に記載の光学多層膜と、光拡散層とが順次設けられてなることを特徴とする反射スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学膜用塗料に関し、それを用いて形成した光学多層膜、さらに、該光学多層膜を備えた反射スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
透明性が高く、様々な屈折率をもつ光学膜を対象物表面上に任意の厚さで塗布することにより、その対象物に様々な機能を付与することができる。
例えば、波長が５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．３５〜１．４５の低屈折率膜の下層に高屈折率膜があると効果的な光反射防止膜が設計できることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、有機高分子材料中に種々の金属酸化物の微粒子を混入させることにより、塗膜の屈折率を自由に調整することが可能であり、これをフィルムやレンズ上に塗布することによって、ディスプレイ、モニタ、レンズの表面特性を改良する手法、あるいはそれを光学材料に用いることが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
また、低屈折率を有する層とそれよりも高屈折率を有する層とを交互に積層することにより、ある波長領域を選択的に強く反射し、被積層物を任意の色に着色できることも知られている。
【０００５】
このような光学膜を対象基板上に積層する方法のひとつとして、液層からの固体の析出反応を利用した、いわゆる液層析出法がある。この液層析出法の一つであるディップコーティング法は、平板に対してｎｍオーダーで均一な膜厚、および表面平滑度を有する塗膜を塗布可能であることが知られており、また、塗料自体はコーティング前後で化学的にほとんど変化しないため、大量処理にも有効である。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−６４６０１号公報
【特許文献２】特開２０００−１７１６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように光学材料の表面特性改良のために液層析出法により光学膜を形成しようとしても、うまく積層できないことがあり、とくにフッ素系膜、離型フィルム等の低表面張力物質表面上に積層できないことが多かった。
【０００８】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、整形が容易で、生産性に優れ、屈折率を広い範囲で自由に選択でき、かつ低表面張力物質表面上にもムラ無く均一に塗布することが可能な光学膜用塗料と、それを用いて形成した光学多層膜、さらに、該光学多層膜を備えた反射スクリーン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】
【０００９】
発明者らは、上記問題に対して、塗料の基板表面に対する親和性とともに、別の塗料により形成された膜に対する塗料の親和性をも考慮して検討を行った。
ここで、塗料と被膜物との親和性を改善する方法として、あらかじめ塗料側に表面張力を著しく低下させる効果を有する界面活性剤を溶解させ、濡れ性を改善する方法が知られている。このような効果を有する界面活性剤は多種にわたるが、例えばフッ素樹脂のように表面張力が２０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下と極めて低い値を示す物質に対しては、パーフルオロ基と親水基を共有するフッ素系界面活性剤が極めて有効である。
【００１０】
一方、本発明の対象としている光学膜用塗料には、顔料微粒子表面に吸着させて微粒子間の斥力を増加させ、微粒子表面と溶媒との親和性を改善するための分散剤が添加されている。そこで、発明者らは、上記分散剤、界面活性剤相互の影響について着目し、顔料微粒子の分散性を維持し、濡れ性を改善する種類、およびこれらの組み合わせについて鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。
【００１１】
すなわち、前記課題を解決するために提供する本発明は、顔料微粒子と、有機溶媒と、エネルギーを吸収して硬化反応を起こす結合剤と、親油基と親水基とを有する分散剤と、パーフルオロ基と親水基とを有するフッ素系界面活性剤とを含む光学膜用塗料であって、前記分散剤の親水基とフッ素系界面活性剤の親水基とが共通の元素と酸素原子とを有する原子団からなることを特徴とする光学膜用塗料である。
【００１２】
前記分散剤の親水基とフッ素系界面活性剤の親水基との組み合わせは、５価のＰを含む酸基同士の組み合わせ、またはＳを含む酸基（その塩を含む）同士の組み合わせであることが好ましい。
【００１３】
ここで、前記分散剤の含有量は、顔料微粒子の表面積に対して１〜５μｍｏｌ／ｍ２であるとよい。
【００１４】
また、前記親水基が５価のＰを含む酸基であるフッ素系界面活性剤の含有量が、０．１〜８ｗｔ％であることが好ましく、前記親水基がＳを含む酸基（その塩を含む）であるフッ素系界面活性剤の含有量が、１〜５ｗｔ％であることが好ましい。
【００１５】
また、前記顔料微粒子は、ＴｉＯ２またはＺｒＯ２の微粒子であることが好ましく、その顔料微粒子の含有量は、２〜１８ｗｔ％であることが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明は、塗布後に得られる光学膜の屈折率が１．６〜２．１であり、フッ素含有材料上に塗布して光学膜を形成する塗料であることが好ましい。
【００１７】
また、前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の光学膜用塗料を塗布して得られる光学膜と、フッ素含有膜とが積層されてなることを特徴とする光学多層膜である。
【００１８】
また、前記課題を解決するために提供する本発明は、支持体と、光吸収層と、請求項１０に記載の光学多層膜と、光拡散層とが順次設けられてなることを特徴とする反射スクリーンである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光学膜用塗料によれば、分散剤、フッ素系界面活性剤の最適化により、低い表面張力の材料上に濡れ性よく均一な膜厚で塗布することが可能となる。加えて、顔料微粒子の分散性がよいため、屈折率を自由に選択でき、高屈折率の光学膜を形成することもできる。
また、本発明の光学多層膜によれば、目的の屈折率を有する高屈折率光学膜と低屈折率光学膜とが積層されるため、特定波長帯の光に対して高反射特性を有し、少なくともこれらの波長領域以外の可視波長域の光に対しては高透過特性を有する機能性の光学膜を塗布によって形成することが可能となる。
また、本発明の反射スクリーンによれば、プロジェクターからの特定波長の光を反射し、外光などのそれ以外の波長領域の入射光を透過・吸収する選択反射が可能となるため、反射スクリーン上の映像の黒レベルを下げて高コントラストを達成することが可能となり、部屋が明るい状態でもコントラストの高い映像を表示することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施の形態は例示であり、これに限定されるものではない。
【００２１】
（光学膜用塗料）
本発明に係る光学膜用塗料は、顔料微粒子と、結合剤が溶解した有機溶媒中に顔料微粒子が分散剤により分散され、さらにフッ素系界面活性剤が添加されたものである。また、この光学膜用塗料はフィルム、板、レンズ状などすべての形状の基板、光学薄膜に適用可能であり、塗布された後に硬化反応により光学膜となるものである。
【００２２】
本発明で用いられる顔料微粒子は、成膜された後の光学膜の屈折率を調整するために添加される金属酸化物の微粒子であり、Ti、Zr、Al、Ce、Sn、La、In、Y、Sb、Si等の酸化物、または、In- Sn等の合金酸化物が挙げられる。もちろん、光触媒を抑える目的でTiに添加されるAl、Zr等の元素が適当量含有したとしても、本発明の効果を妨げるものではない。
【００２３】
顔料微粒子の比表面積は、５５〜８５ｍ２／ｇが好ましく、７５〜８５ｍ２／ｇであることがより望ましい。比表面積が上記範囲にあると、微粒子の分散処理により、塗料中における二次粒子径を１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下に抑えることが可能となり、光散乱の少ない透過性に優れた光学膜を得ることができる。
【００２４】
顔料微粒子の含有量は、２〜１８ｗｔ％であることが好ましい。
【００２５】
本発明で用いられる結合剤は、放射線または加熱などのエネルギーを吸収して硬化反応を起こす官能基を有する結合剤であり、熱硬化性樹脂、紫外性（ＵＶ）、電子ビーム（ＥＢ）硬化型樹脂等があげられる。
熱硬化性樹脂またはＵＶ、ＥＢ硬化型樹脂の例としてはポリスチレン樹脂、スチレン共重合体、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリアミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。その他の環状（芳香族、複素環式、脂環式等）基を有するポリマーでもよい。また、炭素鎖中にフッ素、シラノール基の入った樹脂でも構わない。
【００２６】
本発明で用いられる有機溶媒は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール等のアルコール系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、エチレングリコールアセテート等のエステル系溶媒等が用いられる。これら有機溶媒は必ずしも１００％純粋である必要はなく、異性体、未反応物、分解物、酸化物、水分等の不純成分が２０％以下であれば含まれていてもかまわない。低い表面エネルギーをもつ支持体、光学機能性膜上に塗布するためには、より低い表面張力をもつ溶媒を選択することが望ましく、メチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール等が挙げられる。
【００２７】
本発明で用いられる分散剤は、顔料微粒子の分散向上とともに、余剰分の分散剤が塗料界面においても配向した形態をとり、塗料の表面張力を低下させる効果も発揮する。分散剤は親油基と親水基とからなり、親水基である極性官能基の導入部位は特に限定されない。
【００２８】
分散剤の親水基は、−ＰＯ（ＯＨ）２、−ＳＯ３Ｎａなどが好ましく、例えば、リン酸基またはスルホン酸塩基が好ましい。
これ以外の親水基を有する分散剤を用いた場合、顔料微粒子を分散させることは可能であるが、後述するフッ素系界面活性剤を添加した時点で顔料微粒子が急速に凝集し、固液分離する場合がある。
なお、分散剤には、結合剤と硬化反応を起こすための官能基を有していてもよい。
【００２９】
分散剤の含有量は、顔料微粒子の表面積に対し、１〜５μｍｏｌ／ｍ２が好ましく、３〜４μｍｏｌ／ｍ２がとくに好ましい。含有量が１μｍｏｌ／ｍ２未満であると、光学膜に十分な分散性を得ることができず、さらに効果的な表面張力低下効果も得られない。逆に、５μｍｏｌ／ｍ２を超えると、顔料微粒子の分散状態に関わらず表面張力は低下するが、塗膜中における分散剤体積比率が上昇するために、膜屈折率が低下して屈折率の調整範囲が狭くなることから光学膜積層設計が困難となる。なお、分散剤の分子量の測定はゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）法などにより行えばよい。
本発明の分散剤以外の結合剤を含む場合には結合基を多く有する多官能ポリマー、またはモノマーが好ましい。これら分散剤は、１種単独で用いられることが可能であるが、２種以上を併用することも可能である。
【００３０】
本発明で用いられるフッ素系界面活性剤は、パーフルオロ基と親水基とを有する。
フッ素系界面活性剤の親水基は、−ＰＯ（ＯＨ）２，＝ＰＯ（ＯＨ），−ＳＯ３Ｈ，−ＳＯ３Ｎａなどが好ましく、例えばリン酸基、ホスホン酸基、スルホン酸基、スルホン酸塩基のいずれかであることが好ましい。
【００３１】
また、パーフルオロ基の原子量、構造および、親水基の導入部位には特に規定はない。
【００３２】
フッ素系界面活性剤の含有量は、親水基が５価のＰを含む酸基である場合には０．１〜８ｗｔ％であることが好ましい。また、親水基がＳを含む酸基（その塩を含む）である場合には１〜５ｗｔ％であることが好ましい。上記の下限含有量未満では、塗布対象物、特にフッ素樹脂表面に対し、塗布するのに十分な親和性を得ることができない。また上記の上限含有量を超えると、含有量が少ない場合に比べて顔料微粒子の分散性が著しく悪化する場合がある。
【００３３】
また、含有量がその溶液に対する溶解量よりも多い場合、不溶固形分が塗膜表面に付着し、光学特性の面内均一性、膜表面の平滑性を低下させる要因となる。従って、上記濃度範囲内に該フッ素系界面活性剤の溶解度が存在する場合は、含有量はその溶解度以下に抑える必要がある。
【００３４】
本発明で用いられる分散剤、フッ素系界面活性剤それぞれの親水基は共通の元素と酸素原子とを有する原子団からなることが好ましく、とくに５価のＰを含む酸基同士の組み合わせ、またはＳを含む酸基（その塩を含む）同士の組み合わせであることが好ましい。ここで、５価のＰを含む酸基とは、−ＰＯ（ＯＨ）２，＝ＰＯ（ＯＨ）である。また、Ｓを含む酸基（その塩を含む）とは、−ＳＯ３Ｈ，−ＳＯ３Ｎａなどである。上記組み合わせ例としては、リン酸基とリン酸基、リン酸基とホスホン酸基、スルホン酸塩基とスルホン酸塩基、スルホン酸塩基とスルホン酸基の組み合わせが挙げられる。
これ以外の組み合わせにより塗料を作製しようとすると、顔料微粒子の分散が著しく劣化、もしくは低表面張力物質上への十分な親和性が得られなくなる。
【００３５】
本発明の光学膜用塗料の作成は混練工程、分散工程及びこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程によって行われる。本発明において使用する顔料微粒子、結合剤、有機溶媒など全ての原料は何れの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を２つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。分散及び混練には、アジター、ペイントシェーカー等の従来公知の装置が用いられる。
【００３６】
（光学多層膜）
本発明に係る光学多層膜は、上記光学膜用塗料を塗布・硬化して得られる高屈折率の光学膜（Ｉ）と、フッ素含有膜である低屈折率の光学膜（II）とが積層されてなる構成である。詳しくは、支持体上から、まず光学膜（Ｉ）が設けられ、ついで光学膜（II）が設けられ、以降光学膜（Ｉ）と光学膜（II）とが交互に設けられ、最後に光学膜（Ｉ）が設けられた構成であり、２ｎ＋１層（ｎは１以上の整数である。）からなる積層膜であることが好ましい。
【００３７】
光学膜（Ｉ）は、支持体、または光学膜（II）の上に上記光学膜用塗料を塗布した後に硬化反応により形成される光学膜である。
この光学膜の膜厚は、８０ｎｍ〜１５μｍ、より好ましくは６００〜１０００ｎｍとする。１５μｍより厚くすると、分散し切れなかった微粒子によるヘイズ成分が増大して光学膜としての機能が得られないからである。
この光学膜の屈折率は、１．６〜２．１とすることが好ましい。屈折率を２．１よりも高くすると、微粒子の分散性が不充分となって光学膜としての機能が損なわれ、屈折率を１．６よりも低い場合には必要とされる光学特性が得られない場合がある。
【００３８】
光学膜（II）は、光学膜（Ｉ）の上に所定の下地層用塗料を塗布した後に硬化反応により形成されるフッ素含有膜、あるいはシリカ、中空微粒子含有膜などである。
屈折率は、１．４５以下の屈折率をもつ膜がとくに好ましい。光学膜（II）の屈折率は塗料に含まれる樹脂の種類、場合によっては微粒子の種類及び添加量などにより決まる。
また、この光学膜の膜厚は、８０ｎｍ〜１５μｍ、より好ましくは６００〜１０００ｎｍとする。
【００３９】
以上の構成において、光学多層膜は、赤色、緑色、青色の三波長帯の光に対して高反射特性を有し、少なくともこれらの波長領域以外の可視波長域の光に対しては高透過特性を有するようになる。なお、光学膜（Ｉ）、光学膜（II）それぞれの屈折率や厚みを調整することにより、光学多層膜として反射する三波長帯の波長位置をシフトさせて調整することが可能であり、これによりプロジェクターから投射される光の波長に対応させた光学多層膜とすることができる。
【００４０】
なお、光学多層膜を構成する光学膜（Ｉ）及び光学膜（II）の層数は特に限定されるものではなく、所望の層数とすることができる。また、光学多層膜はプロジェクター光の入射側及びその反対側の最外層が光学膜（Ｉ）となる奇数層により構成されることが好ましい。光学多層膜を奇数層の構成とすることにより、偶数層とした構成の場合よりも三原色波長帯域フィルターとして機能が優れたものとなる。
【００４１】
光学多層膜の具体的な層数は３〜７層の奇数層とすることが好ましい。層数が２以下の場合には反射層としての機能が十分ではないためである。一方、層数が多いほど反射率は増加するが、層数８以上では反射率の増加率が小さくなり、光学多層膜の形成所要時間をかけるほど反射率の改善効果が得られなくなるためである。
【００４２】
（反射スクリーン）
つぎに、本発明に係る反射スクリーンの実施の形態について説明する。
本発明に係る反射スクリーンの構成例を図１に示す。反射スクリーン１０は、支持体１１上に、光学多層膜１２と、光吸収層１３と、光拡散層１４とが設けられた構成である。
【００４３】
支持体１１は、透明フィルム、ガラス板、アクリル板、メタクリルスチレン板、ポリカーボネート板、レンズ、および、フッ素樹脂等所望の光学特性を満足するものであればよい。光学特性として、上記支持体１１を構成する材料の屈折率は１．３〜１．６、ヘイズは８％以下、透過率は８０％以上が好ましい。また、支持体１１にアンチグレア機能をもたせてもよい。
【００４４】
透明フィルムを形成する材料としては、セルロース誘導体（例、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ ）、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース及びニトロセルロース）、ポリメチルメタアクリレート、メチルメタクリレートと他のアルキル（メタ）アクリレート、スチレンなどといったビニルモノマーとの共重合体などの（メタ）アクリル系樹脂；ポリカーボネート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（ＣＲ−３９）などのポリカーボネート系樹脂；（臭素化）ビスフェノールＡ 型のジ（メタ）アクリレートの単独重合体ないし共重合体、（臭素化）ビスフェノールＡ のモノ（メタ）アクリレートのウレタン変性モノマーの重合体および共重合体などといった熱硬化性（メタ）アクリル系樹脂；ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートおよび不飽和ポリエステル；アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、エポキシ樹脂などが好ましい。また耐熱性を考慮したアラミド系樹脂の使用も可能である。この場合には加熱温度の上限が２００℃以上となり、その温度範囲が幅広くなることが予想される。プラスチックフィルム基材は、これらの樹脂を伸延あるいは溶剤に希釈後フィルム状に成膜して乾燥するなどの方法で得ることができ、厚さは通常２５μｍ〜５００μｍ程度である。
【００４５】
また上記のようなプラスチック基材表面はハードコートなどの被膜材料で被覆されたものであってもよく、無機物と有機物からなる光機能積層膜の下層に存在するこの被膜材料によって、付着性、硬度、耐薬品性、耐久性、染色性などの諸物性を向上させることが可能である。
【００４６】
光学多層膜１２は、本発明の光学膜用塗料を基体上に塗布・硬化して得られる高屈折率の光学膜１２Ｈと、フッ素含有膜である低屈折率の光学膜１２Ｌとが交互に積層された構成であり、上記で示した光学多層膜の構成であればよい。
【００４７】
光吸収層１３は、光学多層膜１２を透過した光を吸収させるためのもので、例えば、図１では支持体１１の光学多層膜１２が設けられた面とは反対面に黒色フィルムを貼り合わせて形成する。
【００４８】
あるいは、光吸収層１３は、黒色の塗料を用いて塗布によって得られた層でもよい。
黒色の塗料として、カーボンブラック微粒子、シリカ微粒子等表面にカーボンブラックを被着させた微粒子等が挙げられる。これらの微粒子には導電性があっても良い。
また、カーボンブラック微粒子の製法は、オイルファーネス法、チャンネル法、ランプ法、サーマル法等が知られている。
【００４９】
黒色を沈める目的の場合、微粒子の一次粒子径、分散性が塗膜としての黒色を決定する大きな要素となり、一次粒子径が小さく表面積が大きなものほど漆黒性は向上する。また、表面官能基の多いカーボンブラックは、アルキド樹脂のようにＯＨ基やカルボキシル基など極性官能基を有するビヒクルと親和性が高く、極性の低い炭化水素系溶剤と組み合わせることにより、樹脂との濡れ性がよくなり、光沢や漆黒度が高くなる。また、上記樹脂がもつ官能基と反応性のあるイソシアネート基、カルボキシル基をもつ硬化剤を添加して、塗膜を硬化させると良い。
【００５０】
一般に表面官能基の量は、チャンネルカーボンの方がファーネスカーボンよりも多いが、ファーネス法でも酸化処理を施すことによって、官能基量を増やすことができる。カーボンブラックの一次粒子径は、好ましくは３０ｎｍ以下であり、より好ましくは２０ｎｍ以下である。粒子径が大きくなると、漆黒度が下がり、光吸収層としての性能が落ちる。
【００５１】
塗布方法は、スクリーン塗布、ブレード塗布、スプレー塗布等従来既知の方法で構わない。
【００５２】
また、膜厚は、１０〜５０μｍ程度が好ましく、より好ましくは１５〜２５μｍである。膜厚が１０μｍよりも小さい場合には、とくにスプレー塗布の場合に漆黒度が低下してしまう。一方、膜厚が５０μｍよりも大きい場合には、塗膜が脆くなり、クラックが発生し易くなる。
【００５３】
光拡散層１４は、光学多層膜１２上に透明樹脂を塗布し、エンボス加工、ビーズコート処理によって表面に凹凸を設ける。あるいは光拡散機能を有するフィルムを貼り合わせてもよい。
【００５４】
上記反射スクリーン１０によって、プロジェクターからの特定波長の光を反射し、外光などのそれ以外の波長領域の入射光を透過・吸収する選択反射が可能となり、スクリーン１０上の映像の黒レベルを下げて高コントラストを達成するものであり、部屋が明るい状態でもコントラストの高い映像を表示することが可能となる。例えば、グレーティング・ライト・バルブ（ＧＬＶ）を用いた回折格子型プロジェクターのようなＲＧＢ光源からの光を投射した場合にスクリーン１０上で広視野角で、かつコントラストが高く、外光の映り込みのない良好な映像が鑑賞できるようになる。
【００５５】
すなわち、スクリーン１０に入射する光は、光拡散層１４を透過し、光学多層膜１２に到達し、当該光学多層膜１２にて入射光に含まれる外光成分は透過されて光吸収層１３で吸収され、映像に関わる特定波長領域の光のみ選択的に反射され、その反射光は光拡散層１４の表面にて拡散され視野角の広い画像光として視聴者に供される。したがって、上記反射光である画像光への外光の影響を高いレベルで排除することができ、従来にない高コントラスト化が可能となる。
【００５６】
つぎに、本発明に係る反射スクリーン１０の製造方法について以下に説明する。
（ｓ１）支持体１１としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用意し、当該支持体１１の主面に本発明に係る光学膜用塗料を所定量塗布する。
（ｓ２）光学膜用塗料の塗膜を乾燥後、紫外線を照射して硬化させ、所定膜厚の光学膜１２Ｈを形成する。
（ｓ３）ついで、光学膜１２Ｈ上にフッ素を含有した下地層用塗料を所定量塗布する。
（ｓ４）その塗膜を乾燥後、熱硬化させ、所定膜厚の光学膜１２Ｌを形成する。これにより、光学膜１２Ｈと光学膜１２Ｌとの積層構成となる。
（ｓ５）ついで、支持体１１の最外層にある光学膜１２Ｌ上に所定量の本発明に係る光学膜用塗料を塗布する。
（ｓ６）光学膜用塗料の塗膜を乾燥後、紫外線を照射して硬化させ、所定膜厚の光学膜１２Ｈを形成する。以降、ステップｓ３〜ｓ６までの処理を所定回数行い、支持体１１上に光学多層膜１２を形成する。
【００５７】
（ｓ７）光学多層膜１２の最外層表面に低屈折率の透明接着剤（ＥＰＯＸＹ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社製ＥＰＯＴＥＫ３９６）を塗布し、その上に板形状の光拡散層層１４の凹凸の有る面とは反対面を接触面として搭載した後に当該接着剤を硬化させて光学多層膜１２と光拡散層１４とを貼り合わせる接着層とする。
【００５８】
（ｓ８）支持体１１の裏面に黒色の光吸収剤を含有した樹脂を塗布し、光吸収層１３を形成し、本発明に係る反射スクリーン１０とする。
【００５９】
上記製造工程において、表面エネルギーの低い支持体１１や光学膜１２Ｌ上に光学膜用塗料を均一に塗布することができ、所期の光学膜１２Ｈを形成することが可能となり、ひいては目的の反射特性を有する光学多層膜を得ることができる。
【００６０】
なお、塗布型光学膜用材料の塗布方法としては、このほかディッピング塗布、グラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、ダイコーティングなど従来公知の塗布方式によって塗布されてもよい。
【００６１】
また、本発明に係る反射スクリーンの他の実施の形態における構成として、図２に示すように支持体１１の両面それぞれに上記と同じ構成の光学多層膜１２が形成され、そのうち一方の光学多層膜１２の最外層表面に光拡散層１４が形成され、他方の光学多層膜１２の最外層表面に光吸収層１３が形成された構成としてもよい。この反射スクリーンでも、プロジェクターからの特定波長の光を反射し、外光などのそれ以外の波長領域の入射光を透過・吸収することにより反射スクリーン上の黒レベルを下げて高コントラストを達成することが可能である。
【実施例】
【００６２】
（実施例１）
実施例１における本発明による光学膜用塗料からなる塗料（Ｉ）、下地層用塗料である塗料（II）の組成と製造方法及び光学膜形成方法を以下に示す。
（１）塗料（Ｉ）
・顔料微粒子：ＴｉＯ2微粒子
（石原産業社製、平均粒径約２０ｎｍ、屈折率２．４８）      ７２重量部
・結合剤：SO3Na基含有ウレタンアクリレート
（数平均分子量：３５０、SO3Na濃度：1×10-1  mol/g）        ３２重量部
・有機溶媒：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）            ２８８重量部
・分散剤：ポリオキシエーテルアルキルリン酸（分子量分布393〜1039）
（平均分子量：４８１、親水基PO(OH)２）                    １４重量部
・フッ素系界面活性剤：ジェムコ（株）社製商品名ＥＦ１２３Ａ
構造式；[Ｒｆ−ＳＯ２−Ａ]2−ＰＯ（ＯＨ）                        ２重量部
・ＵＶ硬化性樹脂：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの混合物
（日本化薬社製、商品名ＤＰＨＡ）                          １９重量部
なお、上記構造式において、Ｒｆはパーフルオロ基からなる構造、Ａはアルキル基またはベンゼン環からなる構造である。
【００６３】
上記顔料微粒子、分散剤、結合剤、有機溶媒を所定量混合し、ペイントシェーカーで分散処理を行い微粒子分散液を得た。つぎに、この分散液にフッ素系界面活性剤を添加し、攪拌機により攪拌後、粒度分布計（ＵＰＡ、日機装株式会社）により２次粒子平均径を測定した。この際、平均径が９０ｎｍ以上のものを分散不良とし、この後の処理を行わなかった。
次に、ＵＶ硬化性樹脂を添加し、攪拌機にて攪拌処理を行い、塗料（Ｉ）とした。
【００６４】
（２）塗料（II）
・結合剤：末端カルボキシル基をもつパーフルオロブテニルビニルエーテルの重合体
１００重量部
・有機溶媒：含フッ素アルコール（C6F13C2H4OH）とパーフルオロブチルアミンとの混合溶媒（混合比９５：５）                                    １６６６重量部
上記結合剤と有機溶媒とを混合し、十分攪拌して塗料（II）とした。
【００６５】
（３）光学膜形成方法
（ｓ１１）ＰＥＴフィルム（厚み１８８μｍ、東レ社製、商品名Ｕ４２６）の主面に塗料（II）をディッピング方式で塗布する。
（ｓ１２）塗料（II）の塗膜を９０℃で乾燥させ、表面エネルギーが２０ｄｙｎｅ／ｃｍである所定膜厚の下地層（光学膜（II））を形成する。
（ｓ１３）ついで、その下地層上に塗料（Ｉ）をディッピング方式により塗布する。
（ｓ１４）塗料（Ｉ）の塗膜を８０℃で乾燥後、紫外線（ＵＶ）硬化（１０００ｍＪ／ｃｍ2）させ、所定膜厚の光学膜（光学膜（Ｉ））を形成する。これにより下地層と光学膜
との積層膜を得た。
【００６６】
評価に当っては、ステップｓ１３終了後、下地層への塗料（Ｉ）の濡れ性を目視により評価した。ここで、引き上げ後３秒間に下地層約３平方ｃｍ全面に塗料（Ｉ）の液面が広がっているものを記号○、これに該当しないものを記号×とした。また、上記濡れ性評価で○と判断された塗料の場合のみ、ステップｓ１４の処理を行った。
また、得られた光学膜の屈折率をフィルメトリックス（松下インターテクノ社製）で測定した。
【００６７】
（実施例２〜４）
実施例１の塗料（Ｉ）における顔料微粒子の添加量を最終的にそれぞれ2，４，８ｗｔ％となるようにし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００６８】
（実施例５，６）
実施例１の塗料（Ｉ）における分散剤の添加量を最終的にそれぞれ２，４μｍｏｌ／ｍ２となるようにし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００６９】
（実施例７，８）
実施例１の塗料（Ｉ）における分散剤を平均分子量７８７のポリオキシエーテルアルキルリン酸とし、さらにその添加量を最終的にそれぞれ１，２．５μｍｏｌ／ｍ２となるようにし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００７０】
（実施例９）
実施例１の塗料（Ｉ）におけるフッ素系界面活性剤をデュポン（株）社製ゾニールＵＲ（構造式；Ｒｆx−ＰＯ（ＯＨ）ｙ（なお、ｘ＋ｙ＝３））とし、その添加量を最終的に０．１ｗｔ％となるようにし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００７１】
（実施例１０，１１）
実施例１の塗料（Ｉ）におけるフッ素系界面活性剤の添加量を最終的にそれぞれ１，８ｗｔ％となるようにし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００７２】
（実施例１２）
実施例１の塗料（Ｉ）において、分散剤として平均分子量３４８．５のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（親水基ＳＯ３Ｎａ）を２．５μｍｏｌ／ｍ２添加し、さらにフッ素系界面活性剤としてジェムコ（株）社製商品名ＥＦ１０１（構造式；Ｒｆ−ＳＯ３Ｈ）を最終的に１ｗｔ％となるように添加し、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００７３】
（実施例１３〜１５）
実施例１３の塗料（Ｉ）におけるフッ素系界面活性剤をジェムコ（株）社製商品名ＥＦ１０３（構造式；Ｒｆ−ＳＯ３Ｎａ）とし、その添加量を最終的にそれぞれ１，３，５ｗｔ％となるようにし、それ以外の条件は実施例１２の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００７４】
（実施例１６）
実施例１の塗料（Ｉ）において、顔料微粒子としてＺｒＯ２を１４ｗｔ％となるように添加し、さらに分散剤の添加量を２．５μｍｏｌ／ｍ２となるようにし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００７５】
（実施例１７）
実施例１６の塗料（Ｉ）における分散剤を平均分子量７８７のポリオキシエーテルアルキルリン酸とし、それ以外の条件は実施例１６の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００７６】
（実施例１８）
実施例１の塗料（Ｉ）における顔料微粒子の一次粒子径を５０ｎｍ、添加量を最終的に４ｗｔ％となるようにし、さらに分散剤を平均分子量７８７のポリオキシエーテルアルキルリン酸としてその添加量を２μｍｏｌ／ｍ２となるようにし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００７７】
（試験例１，２）
実施例１の塗料（Ｉ）において、顔料微粒子の添加量を最終的にそれぞれ１，２０ｗｔ％となるようにし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００７８】
（試験例３，４）
実施例１の塗料（Ｉ）において、分散剤の添加量をそれぞれ０，７μｍｏｌ／ｍ２となるようにし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００７９】
（試験例５〜８）
実施例１の塗料（Ｉ）において、フッ素系界面活性剤の添加量を最終的にそれぞれ０，０．０１，０．０５，１０ｗｔ％となるようにし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００８０】
（試験例９）
実施例９の塗料（Ｉ）において、フッ素系界面活性剤の添加量を最終的に０．０５ｗｔ％となるようにし、それ以外の条件は実施例９の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００８１】
（試験例１０，１１）
実施例１３の塗料（Ｉ）において、フッ素系界面活性剤の添加量を最終的にそれぞれ０．５，７ｗｔ％となるようにし、それ以外の条件は実施例１３の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００８２】
（試験例１２）
実施例１の塗料（Ｉ）において、分散剤として平均分子量２８２のオレイン酸（親水基ＣＯＯＨ）を５μｍｏｌ／ｍ２添加し、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００８３】
（試験例１３）
実施例１の塗料（Ｉ）において、分散剤として平均分子量３０４のオレイン酸ナトリウム（親水基ＣＯＯＮａ）を５μｍｏｌ／ｍ２添加し、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００８４】
（試験例１４）
実施例１３の塗料（Ｉ）におけるフッ素系界面活性剤をデュポン（株）社製ゾニールＵＲ（構造式；Ｒｆx−ＰＯ（ＯＨ）ｙ（なお、ｘ＋ｙ＝３））とし、その添加量を最終的に０．５ｗｔ％となるようにし、それ以外の条件は実施例１３の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００８５】
（試験例１５）
実施例１３の塗料（Ｉ）におけるフッ素系界面活性剤をジェムコ（株）社製商品名ＥＦ１２３Ａ（構造式；［Ｒｆ−ＳＯ２（Ａ）］２−ＰＯ（ＯＨ））とし、顔料微粒子の添加量を最終的に０．５ｗｔ％となるようにし、それ以外の条件は実施例１３の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００８６】
（試験例１６）
実施例１の塗料（Ｉ）における分散剤の添加量を２．５μｍｏｌ／ｍ２とし、さらにフッ素系界面活性剤をジェムコ（株）社製商品名ＥＦ１０３（構造式；Ｒｆ−ＳＯ３Ｎａ）とし、その添加量を最終的に１ｗｔ％となるようにし、それ以外の条件は実施例１の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００８７】
（試験例１７）
実施例１６の塗料（Ｉ）におけるフッ素系界面活性剤としてジェムコ（株）社製商品名ＥＦ１０１（構造式；Ｒｆ−ＳＯ３Ｈ）を最終的に１ｗｔ％となるように添加し、それ以外の条件は実施例１６の条件と同じとして、塗料及び積層膜を得た。
【００８８】
実施例１〜１８の結果を表１に示す。
いずれの実施例も、２次粒子径が９０ｎｍ以下であり、下地層上に濡れ性よく均一に塗布でき、所望の光学膜を形成することができた。
【００８９】
【表１】
2005165253.tif 000003
【００９０】
試験例１〜１７の結果を表２に示す。
いずれの試験例も、塗料として分散不良であるか、分散が良好であっても下地層上への濡れ性が不良であった。
【００９１】
【表２】
2005165253.tif 000004
【００９２】
つぎに、実施例１の条件に基づいて光学多層膜及び反射スクリーンを実際に作製した例を以下に説明する。
【００９３】
（実施例１９）
実施例１の塗料を用いて、ＰＥＴフィルム上に光学膜（Ｉ）／光学膜（II）／光学膜（Ｉ）の順で３層の光学多層膜を得た。なお、光学膜（Ｉ）は実施例１の光学膜形成方法におけるステップｓ１３，１４の条件により、光学膜（II）はステップｓ１１，１２の条件により形成した。
【００９４】
この光学多層膜における光学膜（Ｉ）の膜厚は６００ｎｍとし、光学膜（II）の膜厚は１０００ｎｍとして、得られた光学多層膜の反射特性をフィルメトリックス（松下インターテクノ社製）で測定した。なお、反射特性として、波長４８０ｎｍの青色波長、波長５６０ｎｍの緑色波長、波長６６５ｎｍの赤色波長の三原色波長域における反射率を測定した。
【００９５】
また、得られた光学多層膜について基板であるＰＥＴフィルムの裏面に粘着層を介して黒色ＰＥＴフィルムを貼合し、光学多層膜の最外層表面には粘着層を介して拡散フィルムを貼合して、図１に示す構成の反射スクリーンを作製し、この反射スクリーンのゲインを分光放射輝度計（ミノルタ社製、CS-1000）で測定した。なお、ゲインとは、白色板に光を照射した際の該白色板における輝度（ｃｄ／ｍ2）を１とした場合の比の最大値である。
【００９６】
（実施例２０）
実施例１９における光学膜の積層数を光学膜（Ｉ）／光学膜（II）／光学膜（Ｉ）／光学膜（II）／光学膜（Ｉ）の５層とし、それ以外の条件は実施例１９の条件と同じとして、光学多層膜及び反射スクリーンを得た。
【００９７】
（実施例２１）
実施例１９における光学膜の積層数を光学膜（Ｉ）／光学膜（II）／光学膜（Ｉ）／光学膜（II）／光学膜（Ｉ）／光学膜（II）／光学膜（Ｉ）の７層とし、それ以外の条件は実施例１９の条件と同じとして、光学多層膜及び反射スクリーンを得た。
【００９８】
（実施例２２）
実施例１９で得られた光学多層膜に対して、ＰＥＴフィルムの裏面側にスプレー塗布にて黒色塗料を塗布し、乾燥、硬化工程として７５℃で３０分間保温し、光吸収層を形成した。
黒色塗料は、次の組成物に溶剤を加えたものを用いた。
・カーボンブラック微粒子：オリジン電機社製、商品名オリジプレート
（一次粒子径：１５ｎｍ）
・樹脂：ヒドロキリル基を有するアルキド樹脂
また、硬化剤として、オリジン電機社製、商品名ポリハードＭＨ（イソシアネート系）を用いた。
ついで、光学多層膜上に粘着層を介して拡散フィルムを貼り合せて反射スクリーンを得た。
【００９９】
（実施例２３）
実施例２０で得られた光学多層膜に対して、実施例２２と同様の処理を施し反射スクリーンを得た。
【０１００】
（実施例２４）
実施例２１で得られた光学多層膜に対して、実施例２２と同様の処理を施し反射スクリーンを得た。
【０１０１】
実施例１９〜２４の結果として、光学多層膜の反射率と、反射スクリーンのゲインとを表３に示す。３層構造の光学多層膜の反射率は５５％であり、積層数が増えるにしたがって反射率の増加が認められ、７層構造の光学多層膜では８８％の反射率が得られた。また、反射スクリーンにおいても、積層数に比例してゲインの増加が認められ、光吸収層が黒色ＰＥＴフィルム（実施例２１）の場合には１．６のゲインが得られ、黒色塗膜の場合（実施例２４）には１．９のゲインが得られた。
【０１０２】
【表３】
2005165253.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明に係る反射スクリーンの一の実施の形態の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る反射スクリーンの他の実施の形態の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０，２０…反射スクリーン、１１…支持体、１２…光学多層膜、１２Ｈ，１２Ｌ…光学膜、１３…光吸収層、１４…光拡散層
【図１】
2005165253.tif 000006
【図２】
2005165253.tif 000007