(57)【要約】      （修正有）【課題】輝度性能に優れた、スクリーン垂直方向にも水平方向にも視野角の広い映写用スクリーンを提供する。【解決手段】支持体２の上に、光反射層としてトップゲインが５〜１３であり、トップゲインが１／３になるスクリーン１に対しての角度位置がスクリーン水平方向で２０〜３５度、スクリーン垂直方向で１０度より大きく２０度以下の特性を持つ金属薄膜を積層し、該金属薄膜の上に、少なくとも光拡散層４として無機粒子を１〜５０重量％配合した合成樹脂層および／または光吸収層５として黒色染料もしくは黒色顔料を配合し、可視光線透過率を２０〜９０％とした合成樹脂層を積層する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に、光反射層としてトップゲインが５〜１３であり、トップゲインが１／３になるスクリーンに対しての角度位置がスクリーン水平方向で２０〜３５度、スクリーン垂直方向で１０度より大きく２０度以下である特性を持つ金属薄膜が積層され、該金属薄膜の上に、少なくとも光拡散層として無機粒子を１〜５０重量％配合した合成樹脂層および／または光吸収層として黒色染料もしくは黒色顔料を配合し、可視光線透過率を２０〜９０％とした合成樹脂層が積層された映写用スクリーン。
【請求項２】
光拡散層と光吸収層が同一層である請求項１記載の映写用スクリーン
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、明るい環境下でもコントラストに優れた鮮明な画像を映し出すことが出来る映写用スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
映写用スクリーンとしては、従来から基材に白色塗料を吹き付けた一般的なスクリーンが用いられている。これに対して、輝度性能を向上させたスクリーンとして、ポリエステルフィルムからなる支持体上にアルミニウム箔からなる光反射層を設けた映写用スクリーンが提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、この反射用に用いられるアルミ箔は、スクリーン垂直方向での視野角が小さすぎるために、一般的なプロジェクターを用いて垂直方向で角度をつけて投射すると、明るさが充分に得られない。また、場合によっては、プロジェクター光の入射角度の差によりスクリーン上面と下面で輝度の差が出たり、色斑現象が発生する場合があった。
【特許文献１】特開２０００−３０５１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、輝度性能に優れた、スクリーン垂直方向にも水平方向にも視野角の広い映写用スクリーンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、支持体上に、光反射層としてトップゲインが５〜１３であり、トップゲインが１／３になるスクリーンに対しての角度位置がスクリーン水平方向で２０〜３５度、スクリーン垂直方向で１０度より大きく２０度以下である特性を持つ金属薄膜が積層され、該金属薄膜の上に、少なくとも光拡散層として無機粒子を１〜５０重量％配合した合成樹脂層および／または光吸収層として黒色染料もしくは黒色顔料を配合し、可視光線透過率を２０〜９０％とした合成樹脂層が積層された映写用スクリーンに関する。
ここで、上記光拡散層と光吸収層は、同一層であってもよい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、明るい部屋でもコントラストの高い鮮明な画像を広い視野角で得ることが出来る映写用スクリーンが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明においては、図１に示すように、支持体２上に光反射層としてトップゲインが５〜１３、トップゲインに対してゲインが１／３になる角度がスクリーン垂直方向で１０度より大きく２０度以下、スクリーン水平方向で２０〜３５度のアルミニウム箔などの金属薄膜からなる光反射層３を積層し、この光反射層３上に、少なくとも光拡散層として無機粒子を１〜５０重量％配合した合成樹脂層４および／または光吸収層として可視光線透過率を２０〜９０％とした合成樹脂層５を設けることにより映写用スクリーン１を構成する。なお、合成樹脂層側を投影面とする。
ここで、トップゲインとは、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とした場合の比である。
【０００７】
ここで、支持体２としては、通常、厚さ５０〜２５０μｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを適用するのが好ましく、ＰＥＴフィルム上に光反射層をドライラミネートなどの手法で貼りあわせて積層する。支持体２の厚みは、さらに好ましくは１２０〜２００μｍ程度である。
【０００８】
光反射層３としては、金属薄膜、例えばアルミニウム箔のマット面を用いるのが好ましく、さらにはその反射面の表面粗さが平均で好ましくは垂直方向で０．２８μｍ以下、さらに好ましくは０．２０〜０．２３μｍ、水平方向で０．２９μｍ以下、さらに好ましくは０．２３〜０．２６μｍである。
ここで、光反射層３のトップゲインは５〜１３、好ましくは７〜１０、トップゲインに対してゲインが１／３になる角度がスクリーン垂直方向で１０度より大きく２０度以下、好ましくは１１〜１５度、スクリーン水平方向で２０〜３５度、好ましくは２５〜３０度である。
光反射層３において、トップゲインが５未満では、光反射の指向性が弱くなりすぎ、一方、１３を超えると、光反射の指向性が強くなりすぎる。また、トップゲインに対してゲインが１／３になる角度がスクリーン垂直方向で１０度以下では、垂直方向の視野角が狭くなり、一方、２０度を超えると、垂直方向斜めから入射する外光反射が強くなり、投射画像のコントラストが低くなる。さらに、トップゲインに対してゲインが１／３になる角度がスクリーン水平方向で２０度未満では、水平方向の視野角が狭くなり、一方、３５度を超えると、水平方向斜めから入射する外光反射が強くなり映像コントラストが低下する。
本発明の光反射層３において、以上の条件を満たす金属薄膜としては、上記アルミニウム箔のほか、水平方向にマイクログルーブ構造のある合成樹脂膜上にアルミニウムやチタン、ニッケルなどの金属を蒸着もしくはスパッタリング処理し、結果、微細な凹凸ある金属薄膜を形成したものなどが挙げられる。
【０００９】
次いで、光反射層３の上に、光拡散層としてアルミナ、シリカ、その他の無機粒子を１〜５０重量％配合した合成樹脂層４および／または光吸収層として可視光透過率が２０〜９０％になるように黒色染料もしくは黒色顔料を配合した合成樹脂層５をグラビアコートなどの手法で設け、樹脂層を形成する。合成樹脂層４、合成樹脂層５を設けた後、支持体２、光反射層３、合成樹脂層４、合成樹脂層５の全体を１００℃以上、好ましくは２２０〜２３０℃の高温で乾燥処理する。なお、乾燥時間は、通常、０．５〜３分、好ましくは０．８〜１．５分程度である。
【００１０】
ここで、光拡散層となる合成樹脂層４を形成する合成樹脂としては、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチルなどのアクリル系樹脂が好ましく、無機粒子としては、アルミナ、シリカ、酸化チタン、炭酸カルシウムなどが挙げられ、シリカが最も好適に使用される。無機粒子の粒径については、十分な視野角と輝度を得るために、使用量の８０重量％以上が０．１〜５μｍの粒径範囲にあるものを適用することが望ましい。
合成樹脂層４に配合される無機粒子の配合量は、１〜５０重量％の範囲とするのが望ましく、さらに好ましくは８〜２５重量％である。配合量が１重量％未満では充分な視野角が得難く、一方、配合量が５０重量％を超えると輝度が低下する。
また、合成樹脂層４の被覆量は、固形分換算で、好ましくは０．５〜１０ｇ／ｍ２、さらに好ましくは２〜５ｇ／ｍ２である。合成樹脂層４の被覆量が０．５ｇ／ｍ２未満では十分な視野角が得難く、一方、１０ｇ／ｍ２を超えると視野角が低下する。
なお、合成樹脂層４の乾燥膜厚は、通常、０．５〜１０μｍ、好ましくは２〜５μｍである。
光拡散層としての合成樹脂層４を設けることにより、アルミニウム箔などの光反射層３による反射を抑制して、ホットポイントの発生を無くし、アルミニウム箔のもつ方向性を緩和して、スクリーンの輝度を損なうことなく視野角を広くすることができる。
【００１１】
さらに、光吸収層として合成樹脂層５を設けることにより、プロジェクター投射画像の黒画像の部分を更に黒くし、視覚的コントラストを向上させることが出来る。
合成樹脂層５を形成する合成樹脂としては、合成樹脂層４と同様のアクリル系樹脂が好ましく、また光吸収材料としては黒色染料もしくは黒色顔料が好適に用いられる。
ここで、黒色染料としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、媒染染料、分散染料、建染染料、反応染料などが挙げられ、黒色を呈するように赤色染料、青色染料、黄色染料などを混合して用いればよく、また、黒色顔料としては、ブラックカーボン、ブラックシリカなどが挙げられる。
黒色染料や黒色顔料の配合量は、合成樹脂層５の可視光線透過率にもよるが、通常、２〜３０重量％、好ましくは８〜２０重量％程度である。
また、合成樹脂層５での可視光線透過率（４００〜７８０ｎｍ）は、通常、２０〜９０％、好ましくは２５〜８５％である。２０％未満では反射光の十分な輝度が得難く、一方、９０％を超えると黒色部分を黒く見せる効果が十分に得られない。
この可視光線透過率は、合成樹脂層５中に配合される黒色染料や黒色顔料の配合量により決定される。
また、合成樹脂層５の被覆量は、固形分換算で、好ましくは０．５〜１０ｇ／ｍ２、さらに好ましくは２〜５ｇ／ｍ２である。合成樹脂層５の被覆量が０．５ｇ／ｍ２未満では黒色染料もしくは黒顔料が均一に分散され難く、一方、１０ｇ／ｍ２を超えるとアクリル系樹脂のコストが上がり好ましくない。
なお、合成樹脂層５の乾燥膜厚は、通常、０．５〜１０μｍ、好ましくは２〜５μｍ程度である。
【００１２】
なお、合成樹脂層４と合成樹脂層５を同一の層にすることも可能である。すなわち、アクリル系樹脂中に無機粒子および黒色染料もしくは黒色顔料を配合することにより、光吸収層と光拡散層を別の層にすることなく、一層にて光拡散効果と光吸収効果を得ることが可能となる。このことにより、コーティングの工程が１回で済ませることが出来るので生産性が向上し、生産コストを抑えることが出来る。
この場合、光拡散層（合成樹脂層４）中の無機粒子の配合量、光吸収層（合成樹脂層５）中の黒色染料や黒色顔料の配合量は、それぞれ述べた範囲の中であれば良い。また、合成樹脂層４および合成樹脂層５の被覆量や乾燥膜厚は、これらの合計量となる。
【００１３】
また、スクリーンを巻き上げ式（巻き取り式）スクリーンとして使用する場合に、巻き上げ特性を向上させるために、図１に示すように、支持体２にもう１層の支持体６をドライラミネートなどの手法で積層することもできる。支持体６としては、ＰＥＴなどのポリエステルのシート、フィルムを用いることが好ましい。
この場合、支持体６の厚みは、通常、１００〜２５０μｍ、好ましくは１２０〜２００μｍ程度である。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の実施例を説明し、その効果を実証する。なお、この実施例は、本発明の一実施例を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１
支持体（帝人デュポン社製、ポリエチレンテレフタレートシート、厚み：７５μｍ）に、ドライラミネートの手法でアルミニウム箔（住軽アルミ箔社製、ベスパ、厚み：７μｍ、トップゲイン＝８．５、トップゲインが１／３に対しての角度位置がスクリーン水平方向で２６度、スクリーン垂直方向で１３度）をそのマット面側を上にして貼り合せ、貼り合わせたアルミニウム箔のマット面側に、平均粒径１．８μｍに調整したＳｉＯ２（東京インキ社製、マット剤、以下同じ）を２０重量％、ブラックカーボン（東京インキ社製、黒顔料、以下同じ）を１７重量％配合したコーティング用アクリル系樹脂組成物（固形分濃度＝２２重量％）を固形分換算で３ｇ／ｍ２（合成樹脂層）をグラビア手法により設けた。
上記の積層体を２２０℃の温度で１分間、乾燥処理した後、支持体側に、ドライラミネート手法によりアニール処理済みのポリエステルシート（帝人デュポンフィルム社製、ＰＥＴシート、厚み：１２５μｍ）を貼り合せ、全体厚さ２５０μｍの映写用スクリーンを形成した。得られたスクリーンのトップゲインは１．３であり、このトップゲインが１／３に減少するスクリーンに対しての視野角はスクリーンの水平方向で３９°、垂直方向で２５°、コントラストは２．９（ホワイトマットスクリーンを１としたとき）であった。
上記映写用スクリーン幕を用いて、９０インチＮＴＳＣサイズ（横１８２９ｍｍ×縦１３７２ｍｍ）の映写用スクリーンを作製した。
プロジェクターとスクリーンの距離を３．５ｍとし、床上から７０ｃｍの位置にプロジェクターを設置し、スクリーン画面下位置が床上から１００ｃｍになるようにスクリーンを設置してスクリーンに投影し、スクリーン正面の目線が床上から１２０ｃｍの位置から観察した。このとき、スクリーン下位置とプロジェクターの入射角度は３．３度、スクリーン上位置とプロジェクターの入射角度は２４．２度となった。
目線位置から測定したスクリーン最下部のスクリーンゲイン［注：標準白板と呼ばれる完全拡散板（酸化マグネシウムを焼き付けた板）に光を当てたときの輝度を１．０とし、同一条件でそのスクリーンの輝度と比較した比率、以下同じ］は１．２、最上部のスクリーンゲインは０．７であり、上部と下部の輝度ムラを感じることなく鑑賞ができた。
【００１５】
比較例１
実施例１と同様の支持体（ポリエステルシート）に、ドライラミネートの手法で一般アルミニウム箔（住軽アルミ箔社製、A1N30H-O、厚さ：７μｍ、トップゲインが９、トップゲインが１／３になる角度がスクリーン水平方向で２３度、スクリーン垂直方向で８度）をそのマット面側を上にして貼り合せ、貼り合わせたアルミニウム箔のマット面側に、実施例１と同様にして粒径２〜５μｍに調整したＳｉＯ２を２０重量％、ブラックカーボンを１７重量％配合したアクリル系樹脂組成物を固形分換算で３ｇ／ｍ２（合成樹脂層）をグラビア手法により設けた。
上記の積層体を２２０℃の温度で１分、乾燥処理した後、支持体側に、実施例１と同様にしてドライラミネート手法によりポリエステルシートを貼り合せ、全体厚さ２５０μｍの映写用スクリーンを形成した。得られたスクリーンのトップゲインは１．４であり、このトップゲインが１／３に減少するスクリーンに対しての視野角はスクリーンの水平方向で２９°、垂直方向で１６°であり、コントラストは２．９（ホワイトマットスクリーンを１としたとき）であった。
上記映写用スクリーン幕を用いて、９０インチＮＴＳＣサイズ（横１８２９ｍｍ×縦１３７２ｍｍ）の映写用スクリーンを作製した。
プロジェクターとスクリーンの距離を３．５ｍとし、床上から７０ｃｍの位置にプロジェクターを設置し、スクリーン画面下位置が床上から１００ｃｍになるようにスクリーンを設置してスクリーンに投影し、スクリーン正面の目線が床上から１２０ｃｍの位置から観察した。
このとき、目線位置から測定したスクリーン下部のスクリーンゲインは１．３、スクリーン上部のスクリーンゲインは０．５であり、スクリーンの下部が明るく、上部が暗く感じ、みづらいものであった。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明によれば、明るい部屋でもコントラストの高い鮮明な画像を広い視野角で得ることが出来る映写用スクリーンが提供され、特にフロントプロジェクトシステム、一般家庭での映像観賞などの映写用スクリーンとして有用であり、その工業的価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の映写用スクリーンの断面構成図である。
【符号の説明】
【００１８】
１：スクリーン
２：支持体
３：光反射層
４：合成樹脂層（光拡散層）
５：合成樹脂層（光吸収層）
６：支持体
【図１】
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