(57)【要約】【課題】液晶シャッターの黄色の着色を無くし、映像の発色に優れた液晶スクリーンを提供する。【解決手段】液晶スクリーン１は、ＩＴＯを含む透明導電性薄膜を有してなり印加する電圧の有無に応じて液晶を透明、不透明の状態に切り替え可能な液晶シャッター２と、Ｌ*ａ*ｂ*表色系におけるｂ*値が０．５以下であるフィルター層３とを有するように構成する。また、フィルター層３のｂ*値は０以下がより好ましく、ｂ*値の下限は−０．４以上が好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＴＯを含む透明導電性薄膜を有してなり印加する電圧の有無に応じて液晶を透明、不透明の状態に切り替え可能な液晶シャッターと、Ｌ*ａ*ｂ*表色系におけるｂ*値が０．５以下であるフィルター層とを有することを特徴とする液晶スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像投映に好適に使用される液晶スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、映像投映装置として、ＯＨＰやスライドプロジェクタなどが使用されていた。このようなプロジェクタは、フィルム等の上に形成された映像などを投映レンズによって拡大しスクリーンの映像面に投映するという装置であった。また、スクリーン上の映像面に投映された映像は、スクリーン上に大きな映像が得られるため、大勢の人で見ることが可能となった。
【０００３】
近年、ディジタル技術の進歩により、ディジタル化された映像をスクリーンに投映できるようになった。たとえば、パソコンのデータを映像信号にしてプロジェクタに入力すると、当該プロジェクタにより拡大した映像をスクリーンに投映することができるというものであった。
【０００４】
もし、スクリーン上に投映された映像の発色に偏りがあると不自然な発色となり、大変見にくいものとなる。このため、より自然に発色する映像が切望されていた。このような理由から、プロジェクタの光源は、三波長成分を有し自然な色を再現できるという光源が使用されていた。また、スクリーンは、投映面が忠実な発色ができるように発色に偏りがなく白色度の高いものが使用されていた。
【０００５】
一方、透明、不透明の状態に切り替え可能なスクリーンが求められており、印加する電圧の有無に応じて液晶を透明、不透明の状態に切り替え可能な液晶スクリーンを使用した映像投映装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
しかし、このような液晶スクリーンは、プロジェクタのスクリーンとして使用した場合には、スクリーンに投映された映像が、なぜか薄い黄色に着色されてしまい不自然に発色して見えるという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−８２７４８号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、液晶スクリーンの着色を無くし、映像の発色に優れた液晶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】
上記課題を解決するため、本発明者は鋭意研究した結果、液晶スクリーンに使用されている透明導電性薄膜がＩＴＯを含み、わずかに黄色く見せる原因がＩＴＯにあることがわかり、これを解決するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の液晶スクリーンは、ＩＴＯを含む透明導電性薄膜を有してなり印加する電圧の有無に応じて液晶を透明、不透明の状態に切り替え可能な液晶シャッターと、Ｌ*ａ*ｂ*表色系におけるｂ*値が０．５以下であるフィルター層とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
尚、Ｌ*ａ*ｂ*表色系とは、国際照明委員会（ＣＩＥ）において１９７６年に定められた表色の方法を意味し、本発明におけるＬ*値、ａ*値、ｂ*値は、ＪＩＳ−Ｚ８７２９：１９９４に規定される方法によって測定して得られた値である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液晶スクリーンは、ＩＴＯを含む透明導電性薄膜を有してなり印加する電圧の有無に応じて液晶を透明、不透明の状態に切り替え可能な液晶シャッターと、Ｌ*ａ*ｂ*表色系におけるｂ*値が０．５以下であるフィルター層とを有することにより、投映する映像の発色が優れたものとすることができる。
【００１３】
このような液晶スクリーンは、例えばショーウィンドウに設置することにより、透明の時は、商品を見ることができ、不透明の時はスクリーンに投映される映像を発色性よく見ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の液晶スクリーンは、ＩＴＯを含む透明導電性薄膜を有してなり印加する電圧の有無に応じて液晶を透明、不透明の状態に切り替え可能な液晶シャッターと、Ｌ*ａ*ｂ*表色系におけるｂ*値が０．５以下であるフィルター層と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を説明する。
【００１５】
図１〜４は、本発明の液晶スクリーンの実施の形態を示す断面図である。図示するように、液晶スクリーン１は、液晶シャッター２と、フィルター層３とを有するものである。
【００１６】
液晶シャッターは、透明導電性薄膜を有する２枚のガラスの間に液晶を挟んで形成される。このように形成された液晶シャッターは、透明導電性薄膜の間に電圧を印加することができるという液晶シャッター駆動回路によって電圧を印加すると、これに液晶が応答して白濁した不透明な状態（電圧を印加しないとき）から、透明な状態（電圧を印加したとき）へと瞬時に状態を変化させることができる。このようにして液晶に電圧を交互に印加すると、液晶はこれに応答して不透明な状態と、透明な状態とを、交互に変化させることができる。このように液晶が不透明な状態のときは、白濁した状態の液晶となり、光を透過させることができない。こうして不透明の状態の液晶は、映像を投映することが可能となる。また、液晶が透明な状態のときは、光は液晶によって遮られることがなく、光はそのまま透過する。このため、映像を投映させることができない。
【００１７】
このような液晶シャッターを用いた液晶スクリーンに、映像を投映することができるプロジェクタにより映像を投映すると、液晶シャッターは液晶の状態が不透明なときに映像を投映することができ、液晶の状態が透明なとき、映像を投映することができないスクリーンとなる。
【００１８】
このような液晶シャッターは、公知のものが使用できる（例えば、特開２００４−３２５４９７号公報、特開平３−１１６０１９号公報、特開平５−１０７５６２号公報、特開平５−１８８３５３号公報、特開２００４−６９９７８号公報）。
【００１９】
液晶シャッターに用いられる透明導電性薄膜は、一般的にインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）を含む。研究により、このＩＴＯを含む透明導電性薄膜は、透過光で観察した場合でも反射光で観察した場合でも、薄い黄色に見えることが確認された。このように黄色に見える原因とは、ＩＴＯを含む透明導電性薄膜が、青色を吸収し、緑色および赤色の波長の光を透過もしくは反射するため、黄色に見えていると推測される。
【００２０】
このため、ＩＴＯを含む液晶シャッターをスクリーンとして用いた場合には、スクリーンに映し出された映像が、透明導電性薄膜の影響を受けて黄色く着色し、不自然に発色して見えてしまい、好ましいものとはいえない。
【００２１】
そこで、この液晶スクリーンの着色する黄色の除去方法について、さらに研究を進めた。
【００２２】
その結果、この問題を解決するには、液晶シャッターの黄色の着色を抑えて補正可能なフィルター層を、液晶スクリーンに用いた構成とするのがよい、という考えに至った。
【００２３】
このようなフィルター層のＬ*ａ*ｂ*表色系における色座標値ｂ*値が、０．５以下に、好ましくは０以下とする。また、ｂ*値の下限は−０．４以上、好ましくは−０．３以上がより好ましい。すなわち、黄色の彩度を低くし、青色を呈するように色相を調整した設計とする。このようにしてフィルター層を設計すると、フィルター層は青色光を透過もしくは反射するが、ＩＴＯを含む透明導電性薄膜の影響による黄色を吸収することが可能となる。また、このようにすると緑色や赤色の光質に影響を与えることがなく、自然な発色にすることができる。
【００２４】
なお、Ｌ*ａ*ｂ*表色系とは、国際照明委員会（ＣＩＥ）において１９７６年に定められた表色の方法であり、本発明におけるｂ*値は、ＪＩＳ−Ｚ８７２９：１９９４に規定される方法によって測定して得られた値である。ＪＩＳ−Ｚ８７２９：１９９４の測定方法としては、反射による測定方法、透過による測定方法があるが、本実施の形態では透過で測定した値を用いる。なお、反射による測定方法を用いることも可能であるが、その場合のＬ*ａ*ｂ*表色系におけるｂ*値として好ましい値は、透過による測定値と同じではないため、予め実験により好ましい値を求めて用いる。
【００２５】
また、フィルター層は、液晶シャッターの片面に設けても、液晶シャッターの両面に設けて形成してもよい。また、フィルター層は、シート状にして複数枚重ねて使用することができる。フィルター層を両面、あるいは複数枚重ねて使用した場合には、ｂ*値は各フィルター層を重ねて測定した際の値とする。
【００２６】
なお、フィルター層のシートを複数枚重ねて使用すると、フィルター層の各界面の内外において光が反射するため、光量損失を伴うことになる。このため、投映された映像が暗いものとなってしまう。このような理由から、使用するフィルター層は、最少枚数にすることが好ましい。
【００２７】
本実施の形態において、フィルター層のＬ*ａ*ｂ*表色系におけるｂ*値を０．５以下にする方法としては、透明高分子フィルム中に色素を含有させる方法を用いることができる。また、この方法以外に、透明高分子フィルム上に色素を含有した樹脂層を設けてもよい。
【００２８】
ｂ*値は、色素の種類、色素の量、フィルター層の厚みを適宜変更して、上述した範囲に調整することができる。
【００２９】
透明高分子フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアリレート、環状オレフィン、トリアセチルセルロース、アクリル、ポリ塩化ビニル等の透明性を阻害しないものを使用することができる。この中でも、延伸加工、特に二軸延伸加工されたポリエチレンテレフタレートフィルムが、機械的強度や寸法安定性に優れる点で好ましい。また、表面にコロナ放電処理を施したり、易接着層を設けることによって樹脂層との接着性を向上させたものも好適に用いられる。このような透明高分子フィルムの厚みとしては、一般には２５〜５００μｍであり、好ましくは５０〜２００μｍである。
【００３０】
色素としては、有色無機顔料、有色有機顔料、染料などを用いることができるが、耐候性に優れるという観点から、カドミウムレッド、べんがら、モリブデンレッド、クロムバーミリオン、酸化クロム、ビリジアン、チタンコバルトグリーン、コバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、ビクトリアグリーン、群青、ウルトラマリンブルー、紺青、ベルリンブルー、ミロリブルー、コバルトブルー、セルリアンブルー、コバルトシリカブルー、コバルト亜鉛ブルー、マンガンバイオレット、ミネラルバイオレッド、コバルトバイオレット等の有色無機顔料や、フタロシアニン顔料等の有機顔料が好ましく使用される。
【００３１】
樹脂層を構成する樹脂は、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、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があげられる。これらの中でも、熱硬化性樹脂および電離放射線硬化性樹脂が好ましく、電離放射線硬化性樹脂が特に好ましい。樹脂層を熱硬化性樹脂および電離放射線硬化性樹脂により透明ハードコート膜を構成すると、フィルター層の耐熱性や耐擦傷性を良好にすることができる。また、特に樹脂層を透明ハードコート膜として構成し透明ハードコート膜を液晶スクリーンの最表面に位置するように用いれば、液晶スクリーンの傷つき防止性を付与できる点で好適である。
【００３２】
本発明の液晶スクリーンは、液晶が不透明のときはプロジェクタの映像を投映することができるスクリーンとして用いることができる。また、液晶が透明のときには透過して背景をみることができる。
【００３３】
このように、液晶スクリーンとして用いる場合、透過型スクリーンでも反射型スクリーンでも用いることができるが、液晶スクリーンの黄色の着色を吸収することが可能な透過型スクリーンとして用いることが好ましい。
【００３４】
透過型スクリーンとして用いる場合、図１、図２はプロジェクタによる映像の投映はどちら側から投映してもよい。しかし、観察は、投映側とは反対側となる側からスクリーンを観察する。
【００３５】
また、外側から室内を見せたくないといった場合には、透過型液晶スクリーンを使用する際に、液晶を不透明な状態にすることで、外側から室内を見せないようにすることができる。
【００３６】
このように、液晶スクリーンは透過型スクリーンとして好適に使用できるが、図３、図４のように、反射層を設け反射型スクリーンとしてもよい。この場合、反射層は、液晶スクリーンを見たときに液晶スクリーン１を構成する各層の最後となるように反射層４を設ける。たとえば、図３の場合では、見る側から、フィルター層３、液晶シャッター２、反射層４の順に設ける。また、図４の場合には、見る側から、液晶シャッター２、フィルター層３、反射層４の順に設ける。また、プロジェクタによる映像の投映と観察は、フィルター層３の反射層４とは反対側となる側から行う。
【００３７】
反射層は、金属薄膜層から構成することが好ましい。金属薄膜層からなる反射層とすることにより、反射層の面を鏡にすることができる。このように液晶スクリーンに反射層を設けることにより、反射型スクリーンにすることができる。この反射層を有する液晶スクリーンは、液晶が透明な状態のとき、反射層が鏡となり手前側の風景を映し出すことができる。
【００３８】
金属薄膜層は、アルミニウム、亜鉛、金、銀、銅、ニッケル等の公知の金属および金属化合物からなる材料を用いて、真空蒸着、スパッタリング、無電解メッキ又はこれと電解メッキとの組み合わせなどにより薄膜に形成したり、あるいは前記金属や金属化合物からなる材料を薄く引き延ばして金属箔とすることなどにより得ることができる。これら金属薄膜層の中でも、厚みを薄くできるという点で、真空蒸着、スパッタリング、無電解メッキ又はこれと電解メッキとの組み合わせにより形成した薄膜が好ましい。金属薄膜層の厚みは、１０〜１０００ｎｍであることが好ましく、１０〜３００ｎｍであることがより好ましい。
【００３９】
反射型スクリーンとして用いた場合でも、液晶スクリーンは、フィルター層によって黄色の着色が補正された映像と、着色が補正された自然な景色とを見ることができる。
【００４０】
以上のように、液晶スクリーンを透過型あるいは反射型とした場合でも、液晶スクリーンを透過や反射して見える映像と景色は、フィルター層によって液晶シャッターの黄色の着色が補正された映像と景色とを見ることができる。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例により本発明を説明する。尚、「部」「％」は特記しない限り、重量基準である。
【００４２】
１．フィルター層の作製
フィルター層ａ〜ｎとして、透明高分子フィルムの片面または両面に透明ハードコート膜を備えたフィルター層を作製した。フィルター層ａ〜ｎは、透明ハードコート膜に用いる顔料の種類および添加量が異なっている。
【００４３】
（１）フィルター層ａ〜ｇ
まず、透明高分子フィルムとして、表１の厚みのポリエチレンテレフタレートフィルム（コスモシャインA4300：東洋紡績社）を用意した。つぎに、有色無機顔料として表１に示した種類の顔料を表１に示した添加量で含む下記の組成の透明ハードコート膜用塗布液ａを実施例１〜７それぞれ用意し、この透明ハードコート膜用塗布液ａを透明高分子フィルムの一方の面に塗布、乾燥した後、高圧水銀灯で紫外線を１〜２秒照射することにより約５μｍの透明ハードコート膜を形成した。これにより、透明高分子フィルムの片面に透明ハードコート膜を備えた、実施例１〜７のフィルター層ａ〜ｇを作製した。
【００４４】
＜透明ハードコート膜用塗布液ａ＞
・電離放射線硬化性樹脂                      ６０部
（ダイヤビームUR6530：三菱レイヨン社）
・有色無機顔料（表１記載の顔料および部）
・光重合開始剤                            １．８部
（イルガキュア651：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社）
・メチルエチルケトン                        ８０部
・トルエン                                  ６０部
【００４５】
（２）フィルター層ｈ
まず、透明高分子フィルムとして、表１の厚みのポリエチレンテレフタレートフィルム（コスモシャインA4300：東洋紡績社）を用意した。つぎに、有色無機顔料として表１に示した種類の顔料を表１に示した添加量で含む下記の組成の透明ハードコート膜用塗布液ｂを用意し、この透明ハードコート膜用塗布液ｂを透明高分子フィルムの両面に塗布、乾燥した後、高圧水銀灯で紫外線を１〜２秒照射することにより両面に約５μｍずつの透明ハードコート膜を形成した。これにより、透明高分子フィルムの両面に透明ハードコート膜を備えた、実施例８のフィルター層ｈを作製した。
【００４６】
＜透明ハードコート膜用塗布液ｂ＞
・電離放射線硬化性樹脂                      ５８部
（ダイヤビームUR6530：三菱レイヨン社）    
・有色無機顔料（表１記載の顔料および部）
・光重合開始剤                            １．８部
（イルガキュア651：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社）    
・熱可塑性アセタール系樹脂                    ２部
（エスレックBL-S：積水化学工業社）          
・多孔質シリカ粒子                            １部
（サイリシア446 <平均粒子径４．５μｍ>：富士シリシア化学社）
・微粉末シリカ粒子                            １部
（アエロジル30 <平均粒子径５０ｎｍ>：日本アエロジル社）
・メチルエチルケトン                        ８０部
・トルエン                                  ６０部
【００４７】
（３）フィルター層ｉ〜ｎ
フィルター層ｉ〜ｎとして、実施例１〜７のフィルター層ａ〜ｇで用いた透明ハードコート膜用塗布液ａの有色無機顔料を表１に記載のものに変更し、透明高分子フィルムの厚みを表１の厚みとした以外は実施例１〜７のフィルター層ａ〜ｇと同様にして、比較例１〜６のフィルター層ｉ〜ｎを形成して作製した。なお、比較例１のフィルター層ｉおよび比較例６のフィルター層ｎについては、有色無機顔料を含まない透明ハードコート膜用塗布液ａを用いた。
【００４８】
実施例１〜８および比較例１〜６のフィルター層ａ〜ｎについて、そのＬ*ａ*ｂ*表色系におけるｂ*値を、スガ試験機社のＳＭカラーコンピューターＳＭ−４（商品名）で透過で測定した結果を表１に示す。
【００４９】
［表１］
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【００５０】
次いで、ＩＴＯを含む透明導電性薄膜を有してなる液晶シャッター（ＵＭＵガラス：日本板硝子社）の一方の面に、実施例１〜８および比較例１〜６のフィルター層ａ〜ｎを粘着剤を用いて貼り付け、実施例１〜８および比較例１〜６の透過型液晶スクリーンを得た。実施例１〜８、比較例１〜６の透過型液晶スクリーンについて、液晶が不透明な状態のときスクリーンに投映された映像と、液晶が透明な状態のときに見える景色とに着目し、透明導電性薄膜の黄色除去の効果について評価した。
【００５１】
その結果、実施例１〜８で得られた液晶スクリーンは、フィルター層としてＬ*ａ*ｂ*表色系におけるｂ*値が０．５以下になっている液晶スクリーンを用いているため、スクリーンに投映された映像と、スクリーンの向こう側に見える景色が黄色に着色して見えなかったため、共に透明導電性薄膜の黄色の着色が余り目立たないものであった。
【００５２】
特に、実施例３〜７はｂ*値が０以下であったため、透明導電性薄膜の黄色の着色がより目立たないものであった。
【００５３】
さらに、実施例３〜６はｂ*値の下限が−０．４以上であったため、透明導電性薄膜の黄色の着色がまったく目立たないものであった。
【００５４】
一方、比較例１〜６で得られた液晶スクリーンは、フィルター層としてＬ*ａ*ｂ*表色系におけるｂ*値が０．５を超えている液晶スクリーンを用いているために、スクリーンに投映された映像と、スクリーンの向こう側に見える景色が黄色に見えてしまい、共に透明導電性薄膜の黄色の着色が目立つものであった。
【００５５】
次いで、実施例１〜７で得られた液晶スクリーンのフィルター層ａ〜ｇと、比較例１〜６で得られた液晶スクリーンのフィルター層ｉ〜ｎとのハードコート膜の反対側の面に、厚み１００ｎｍの銀蒸着膜を形成し、ハードコート膜側を上記の液晶シャッターに貼り付け、反射型液晶スクリーンを作製した。
【００５６】
得られた反射型液晶スクリーンについて、液晶が不透明な状態のときスクリーンに投映された映像と、液晶が透明な状態のときに鏡に映って見える景色とに着目し、透明導電性薄膜の黄色の着色除去の効果について評価した。
【００５７】
その結果、実施例１〜７の反射型液晶スクリーンは、フィルター層としてＬ*ａ*ｂ*表色系におけるｂ*値が０．５以下になっている液晶スクリーンを用いているため、スクリーンに投映された映像と、鏡に映って見える景色が黄色に着色されることなく見え、共に透明導電性薄膜の黄色の着色が余り目立たないものであった。
【００５８】
特に、実施例３〜７の反射型液晶スクリーンは、ｂ*値が０以下であったため、透明導電性薄膜の黄色の着色がより目立たないものであった。
【００５９】
さらに、実施例３〜６の反射型液晶スクリーンは、ｂ*値の下限が−０．４以上であったため、透明導電性薄膜の黄色の着色がまったく目立たないものであった。
【００６０】
一方、比較例１〜６の反射型液晶スクリーンは、フィルター層としてＬ*ａ*ｂ*表色系におけるｂ*値が０．５を超えている液晶スクリーンを用いているため、スクリーンに投映された映像と、鏡に映って見える景色が黄色に着色して見えてしまい、共に透明導電性薄膜の黄色の着色が目立つものであった。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の液晶スクリーンの一実施例を示す断面図
【図２】本発明の液晶スクリーンの他の実施例を示す断面図
【図３】本発明の液晶スクリーンの他の実施例を示す断面図
【図４】本発明の液晶スクリーンの他の実施例を示す断面図
【符号の説明】
【００６２】
１・・・・液晶スクリーン
２・・・・液晶シャッター
３・・・・フィルター層
４・・・・反射層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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