JP2014115593A - 反射スクリーンおよび映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】映像を明るく表示することができるとともにいずれの側からも反対側の視認性に優れ、且つ、モアレの発生を抑制できる反射スクリーンを提供する。
【解決手段】観察者側から投射された映像光を視認可能に表示する反射スクリーンであって、透光性を有するシート状の基材層１３７と、該基材層の一方の面に形成され、光を散乱する光散乱層１３６と、該光散乱層より背面側に備えられた透光性を有するパネル１２０と、該パネルの背面側に備えられた反射防止層１１０と、を備え、光散乱層は、基材層の一方の面に沿って複数並列された、光を透過する光透過部１３５と、隣り合う光透過部間に配置された、光を散乱する光散乱部１３６と、を有し、パネルの厚さが０．５ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、反射スクリーン１００とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、映写機から投射された映像光を反射させて視認可能に表示する反射スクリーン、および該反射スクリーンを備えた映像表示装置に関する。

通常、映写機から投射された映像光を視認可能に表示するスクリーンは、反射型、透過型を問わず映写機から投射された映像光を表示することを目的としており、観察者からみてスクリーンの反対側（背面側）を観察することができない。透過型のスクリーンでは背面から投射された映像光を観察者側（正面側）に透過することにより映像を表示するので背面側からの光を透過することは可能である。しかしながらこのような透過型のスクリーンでは、映像光の視野角を広げること等を目的として表面に凹凸が設けられたり、光拡散層が設けられたりしており、光の透過は可能であるが背面側の様子を観察することはできない。

特許文献１には、光を透過可能な単位プリズム形状と、複数の単位プリズム形状の間に配置される光吸収部と、裏面側に設けられて映像光を反射するとともに裏面からの光を透過可能な反射透過層と、が具備された半透過型反射スクリーンが開示されている。これによれば、単位プリズム形状を透過した映像光を反射透過層で反射させて観察者側に提供することによりスクリーンとして機能するとともに、プリズム形状を通して背面側の様子を観察することができるとされている。

特開２００６−２４３６９３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているような構成のスクリーンでは、光吸収部が本来観察者側に提供されるべき光も多く吸収してしまい、表示させるべき映像光や背面側の様子を観察する際に明るさが不足するという問題があった。

また、特許文献１に開示されているような、光を透過可能な部分と光吸収部とが並列された構成のスクリーンでは、モアレを生じる虞があるとういう問題があった。より詳細には以下の通りである。

スクリーンの正面側から入射して、光を透過可能な部分と光吸収部とが並列された層を透過した光は、縞状の光となってスクリーンの背面側へ進行する。このように明暗の縞状となった光がスクリーンの背面と空気との界面で反射されると、該背面に明暗の縞を形成する。また、スクリーンの背面で反射された明暗の縞状の光は、スクリーンに含まれる層同士の界面にも明暗の縞を形成する。その結果、スクリーンを正面から見ると２つ以上の縞状の影がずれて重なることとなり、モアレが生じる。このような現象は、スクリーンに含まれる層がある程度厚い場合に顕著になる。

そこで本発明は上記した問題点に鑑み、映像を明るく表示することができるとともにいずれの側からも反対側の視認性に優れ、且つ、モアレの発生を抑制できる反射スクリーン、及び該反射スクリーンを備えた映像表示装置を提供することを課題とする。

以下、本発明について説明する。

請求項１に記載の発明は、観察者側から投射された映像光を視認可能に表示する反射スクリーンであって、透光性を有するシート状の基材層と、該基材層の一方の面に形成され、光を散乱する光散乱層と、該光散乱層より背面側に備えられた透光性を有するパネルと、該パネルの背面側に備えられた反射防止層と、を備え、光散乱層は、基材層の一方の面に沿って複数並列された、光を透過する光透過部と、隣り合う光透過部間に配置された、光を散乱する光散乱部と、を有し、パネルの厚さが０．５ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、反射スクリーンである。

本発明において「背面側」とは、スクリーンを観察する側とは反対側を意味する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の反射スクリーンにおいて、パネルが窓ガラスである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の反射スクリーンと、該反射スクリーンの観察者側に備えられ、該反射スクリーンに映像光を投射する映写機と、を備える映像表示装置である。

本発明によれば、映像を明るく表示することができるとともにいずれの側からも反対側の視認性に優れ、且つ、モアレの発生を抑制できる反射スクリーンとなる。

映像表示装置１を説明する斜視図である。 反射スクリーン１００の断面を示し、層構成を模式的に表した図である。 光散乱層１３４を拡大して示した図である。 光散乱層１３４の製造過程の一場面を表した図である。 スクリーン２００の断面を示し、層構成を模式的に表した図である。

本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし本発明は当該実施形態に限定されるものではない。また、以下に示す各図では、分かりやすさのため形状を誇張して記載することがあり、見やすさのため繰り返しとなる符号は省略することがある。

図１は一つの実施形態にかかる映像表示装置１の構成を概略的に示した斜視図である。本実施形態の映像表示装置１は、反射スクリーン１００と、該反射スクリーン１００の観察者側に備えられ、反射スクリーン１００に映像光を投射する映写機１０と、を備えている。映写機１０は、公知のプロジェクタである。本実施形態の反射スクリーン１００は、常設されるタイプのもの（固定型反射スクリーン）である。従って反射スクリーン１００は図１からわかるようにＡで表した観察者の側が正面となり、正面側に映写機１０が設置され、これとは反対側（背面側物体Ｂが存在する側）が背面側となる。

図２は、反射スクリーン１００を設置した姿勢（すなわち、スクリーン面を鉛直に立てた姿勢）において図１にＩＩ−ＩＩで示した線に沿った鉛直方向における反射スクリーン１００の断面を示し、その層構成を模式的に表した図である。

反射スクリーン１００は、反射防止層１１０、パネル１２０、及び積層体１３０を備えている。反射防止層１１０はパネル１２０の背面側に備えられており、積層体１３０はパネル１２０の正面側に備えられている。また、積層体１３０は、背面側から接着層１３１、基材層１３２、接着層１３３、光散乱層１３４、基材層１３７、接着層１３８、ハードコート層１３９を備えている。以下、反射スクリーン１００を構成するこれらの構成要素について説明する。図２では、紙面左が背面側、紙面右が正面側（観察者側）、紙面上方が天、紙面下方が地となる。

反射防止層１１０は、反射スクリーン１００の正面側から到達した光が正面側に反射することを抑制して背面側に透過させる層である。このような反射防止層１１０としては、公知の反射防止層を適用することができる。

反射防止層１１０は、例えば、ＳｉＯ_２やＭｇＦ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_３等の低屈折率の薄膜で構成することができる。低屈折率の物質からなる薄膜を単層で表面に形成することにより、単一波長の光に対して有効な反射防止能を発揮することができる。

また、反射防止層１１０は、屈折率が異なる複数の層を積層した多層膜とすることもできる。低屈折率物質および高屈折率物質の薄膜を交互に積層し、低屈折率物質が最表面に位置するようにして形成した多層膜とすることにより、より広い波長域を有する光に対しても反射防止能を発揮することができる。このように多層膜とする場合、その層数を増加させることによって、より広い波長域を有する光に対しても反射防止能を発揮できる点において有用である。このような多層膜を形成する方法としては、真空蒸着法等が挙げられる。

さらに、反射防止層１１０は、凹凸の周期が可視光の波長以下に制御された微細な凹凸パターンを表面に有する層とすることもできる。このような層は、いわゆるモスアイ（ｍｏｔｈ ｅｙｅ（蛾の目））構造の原理を利用したものである。モスアイ構造を用いた反射防止技術は、簡易な方法によって広い波長範囲の光の反射を防止できる点において有用である。

パネル１２０は、厚さが０．５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の透光性を有する板状の部材である。パネル１２０を構成する材料としては、公知のガラスやアクリル、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。これにより固定型のスクリーンとして安定した設置が可能となる。また、パネル１２０としては、建物の開口部に設けられた窓ガラスを用いることもできる。

接着層１３１は、パネル１２０に積層体１３０を接着するための層である。接着層１３１を構成する材料としては、パネル１２０に積層体１３０を接着できるものであれば特に限定されず、公知の粘着剤、接着剤、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。接着層１３１を構成する材料としては、例えばアクリル系の粘着剤を用いることができる。さらに具体的には、アクリル系共重合体とイソシアネート化合物とを組み合わせた粘着剤を挙げることができる。ただし、反射スクリーン１００の性質上、接着層１３１を構成する材料は透光性および耐候性に優れることが好ましい。

接着層１３１の厚さは特に限定されないが、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。接着層１３１の厚さを１０μｍ以上とすることによって、パネル１２０と積層体１３０との密着性を向上させやすくなる。また、接着層１３１の厚さを１００μｍ以下とすることによって、接着層１３１の厚さを均一にしやすくなる。

基材層１３２は、積層体１３０をパネル１２０に貼合した後に、積層体１３０の貼り直しや交換を容易にするために設けた層である。後に詳述するように光散乱層１３４のパネル１２０側の表面は微細な凹凸が生じ易い。そのため、光散乱層１３４の表面に接着層を形成し、該接着層によってパネル１２０に貼合した場合、パネル１２０と光散乱層１３４との間の密着性が一定となり難い。その結果、パネル１２０から積層体１３０を剥がす際に綺麗に剥がすことが難しくなることがある。また、光散乱層１３４のパネル１２０側の表面は光透過部１３５と光散乱部１３６とが表れており、光透過部１３５と光散乱部１３６とを構成する材料が異なる場合も、光散乱層１３４の表面に接着層を形成して該接着層によってパネル１２０に貼合すると、パネル１２０と光散乱層１３４との間の密着性が一定となり難い。表面が平滑、且つ表面が単一材料で形成されている基材層１３２を光散乱層１３４とパネル１２０との間に介在させることによって、上記のような不具合が生じることを防止できる。

接着層１３３は、基材層１３２と光散乱層１３４とを接着するための層である。接着層１３３を構成する材料としては、基材層１３２と光散乱層１３４とを接着できるものであれば特に限定されず、公知の粘着剤、接着剤、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。接着層１３３を構成する材料としては、例えばアクリル系の粘着剤を用いることができる。さらに具体的には、アクリル系共重合体とイソシアネート化合物とを組み合わせた粘着剤を挙げることができる。ただし、反射スクリーン１００の性質上、接着層１３３を構成する材料は透光性および耐候性に優れることが好ましい。

接着層１３３の厚さは特に限定されないが、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。接着層１３３の厚さを１０μｍ以上とすることによって、基材層１３２と光散乱層１３４との密着性を向上させやすくなる。また、接着層１３３の厚さを１００μｍ以下とすることによって、接着層１３３の厚さを均一にしやすくなる。

光散乱層１３４は光透過部１３５及び光散乱部１３６を有し、図２に示した断面を有して紙面奥／手前側に延在する。すなわち、図２に表れる断面を有して光透過部１３５及び光散乱部１３６がスクリーン面に沿った一方向に延びるように配置されるとともに、該一方向とは異なる方向のスクリーン面に沿って光透過部１３５が複数並列されている。そして光散乱部１３６は隣り合う光透過部１３５の間に配置されている。図３には光散乱層１３４の一部を拡大した図を示した。

光透過部１３５は光を透過する部位である。光散乱層１３４のうち光透過部１３５が配置されている部位の基材層１３７側の面とその反対側面（接着層１３３側の面）とは平行、且つ平滑に形成されている。これによって、後に説明するように反射スクリーン１００を通して背面側の景色が見やすくなる。好ましくは、光透過部１３５は光を散乱させることなく透過する部位である。これにより背面側の景色の見易さがさらに向上する。ここで「光を散乱させることなく透過する部位」とは、意図的に散乱させる材料等を添加することなく形成された部位であることを意味し、当該部位中を光が透過するときに不可避的に若干の散乱が生じることは許される。

光透過部１３５を構成する材料としては、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の１つ以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）を挙げることができる。

光散乱部１３６は、隣り合う２つの光透過部１３５間に形成される部位である。すなわち、上記したように光透過部１３５はシート面に沿った方向に所定の間隔で並列され、光透過部１３５間には、台形断面を有する凹部が形成されている。本実施形態における当該凹部は、接着層１３３側（背面側）に長い下底、基材層１３７側（正面側）に短い上底を有する台形状の断面を有した溝であり、ここに光散乱部１３６を構成する材料が充填されることにより光散乱部１３６が形成されている。従って、光散乱部１３６は光透過部１３５間の凹部に沿った台形断面を具備している。

光散乱部１３６は、ここに照射された光を散乱反射することができるように構成されている。そのため、光散乱部１３６には光を散乱反射するための材料が充填されている。そのための材料は特に限定されることはないが、例としては、白色顔料や銀色顔料等の光散乱剤を透明なバインダー樹脂（硬化性樹脂）に分散させた組成物が挙げられる。白色顔料は、例えば、酸化チタン、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などの金属酸化物が挙げられる。銀色顔料としては、例えば、アルミニウム、クロムなどの金属が挙げられる。これにより効率よく光を散乱反射させることができる。また、硬化性樹脂は光透過部１３５を構成する材料と同様のものを用いることができる。

また、光散乱部１３６は、透明なバインダー樹脂と該バインダー樹脂とは屈折率が異なる透明な散乱剤とを混合させた組成物で構成してもよい。当該透明なバインダー樹脂としては光透過部１３５を構成する材料と同様なものを用いることができる。一方、透明な散乱剤としては、例えば、（メタ）アクリル酸エステル及びスチレンを中心としたモノマーを重合して得られた架橋粒子が挙げられる。当該架橋粒子の具体例としては、アイカ工業株式会社製のガンツパール（登録商標）が挙げられる。上記架橋粒子は、アクリル酸エステル及びスチレンとの混合比を変えることによって、屈折率を制御することができる。例えば、アクリル比を高くすることで屈折率を１．４９程度にすることができ、スチレン比を高くすることで屈折率を１．５９程度にすることができる。また、散乱剤にはウレタン架橋粒子を用いることも可能である。当該ウレタン架橋粒子の具体例としては、根上工業株式会社製のアートパール（登録商標）が挙げられる。また、散乱剤は中空粒子にすることも可能である。
なお、光散乱部１３６に用いる上記バインダー樹脂の屈折率は光透過部１３５を構成する材料の屈折率と同じであることが好ましい。これにより光透過部１３５と光散乱部１３６との界面における屈折、及びこれによる波長分散を防止することができ、反射スクリーン１００の表面に虹状のムラ（模様）が発生することを抑制できる。

光散乱部１３６の台形断面のうち脚部を構成する斜辺の、スクリーン面法線に対する角度θ_１（図３参照）は、０°以上３０°以下であることが好ましい。スクリーン面法線に対する角度θ_１が０°以上（本実施形態でθ_１が負であるとは、図２、３に表れる断面において、光散乱部１３６の基材層１３７側の底の幅より接着層１３３側の底の幅が短い形状となることを意味する。）になるように光散乱部１３６を形成するとすれば、後述するようにして光透過部１３５を成形する際に用いる金型の作製が容易になる。また、該金型から光透過部１３５を構成する材料の離型性が良くなる。一方、θ_１を３０°以下とすることによって、２つの光透過部１３５間に形成される凹部の開口幅に対する該凹部の深さのアスペクト比を大きくしやすくなり、光散乱層１３４による所望の効果を得やすくなる。

ただし、光透過部及び光散乱部の形状は図２に例示した形態に限定されない。光透過部は基材層側（観察者側）の面とその反対側（背面側）の面とが平行に形成されていることが好ましい。従って、図２、３に表れる断面に相当する断面において、光透過部及び光散乱部は長方形（θ_１＝０°のとき）であってもよく、上記光散乱部の台形の脚部に相当する部分が曲線状（当該曲線の接線が各部において上記θ_１と同じ条件であることが好ましい。）や折れ線状（折れ線を構成する各線が上記θ_１と同じ条件であることが好ましい。）であってもよい。
また、散乱反射をさせ易くするという観点から光散乱部１３６と光透過部１３５との界面のうち観察者側の部位を微小な凹凸が無数に形成された面であるマット面としてもよい。

光散乱部１３６が並列されるピッチは特に限定されないが、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。光散乱部１３６のピッチを１０μｍ以上とすることによって、光散乱部１３６が微細形状になり過ぎることを防止でき、光散乱層１３４の作製が容易になる。一方、光散乱部１３６のピッチを２００μｍ以下とすることによって、後述するようにして金型を用いて光散乱部１３６を成形する際に、該金型から光散乱部１３６を離型しやすくなる。また、回折現象によって光散乱層１３４を透過する光の波長が分散して虹状のムラを生じることを抑制する観点からは、光散乱部１３６のピッチは１００μｍ以上であることが好ましく、さらに好ましくはランダムである。

また、光散乱部１３６の台形断面のうち、接着層１３３側（背面側）の幅は特に限定されないが、５μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。当該幅を５μｍ以上とすることによって、光散乱部１３６が微細形状になり過ぎることを防止でき、光散乱層１３４の作製が容易になる。一方、当該幅を１５０μｍ以下とすることによって、後述するようにして金型を用いて光散乱部１３６を成形する際に、該金型から光散乱部１３６を離型しやすくなる。

光散乱層１３４の厚さ（図２の紙面左右方向の大きさ）は特に限定されないが、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。光散乱層１３４の厚さを１０μｍ以上とすることによって、光散乱部１３６の形成が容易になる。一方、光散乱層１３４の厚さを２００μｍ以下とすることによって、光透過部１３５を成形する際に用いる金型の製造が容易になる。また、後述するようにして金型を用いて光透過部１３５を成形する際に、該金型から光透過部１３５を離型しやすくなる。

図２に戻り、基材層１３７について説明する。基材層１３７は、光散乱層１３４を形成するための基材となる層である。従って基材層１３７は、透光性を有するとともに光散乱層１３４の変形を防止できるように支持する。かかる観点から、基材層１３７を構成する材料の具体例として例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等のうちの１つ以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）を挙げることができる。

基材層１３７の厚さは特に限定されないが、２５μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。基材層１３７の厚さを２５μｍ以上とすることによって、積層体１３０に製造過程において基材層１３７に皺が生じ難くなる。また、基材層１３７の厚さを３００μｍ以下とすることによって、積層体１３０の製造過程において基材層１３７を含むシートの巻き取りが容易になる。

ここで基材層１３７の屈折率は光散乱層１３４の光透過部１３５の屈折率と同じであってもよいし、異なっていてもよい。ただし両者間で屈折率差があるとその界面で光が偏向されてしまう可能性が高まるので、同じ材料であること、又は異なる材料であっても屈折率差が小さい、あるいは屈折率差がないことが好ましい。

接着層１３８は、ハードコート層１３９を基材層１３７の面のうち光散乱層１３４とは反対側の面に貼り付けるための層である。接着層１３８に用いられる材料は特に限定されることはないが、上記の目的を有し、透光性を備えていれば各種材料を用いることができる。これには例えば公知の粘着剤、接着剤、紫外線硬化樹脂、電離放射線硬化樹脂、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。例えばアクリル系の粘着剤を用いることができ、さらに具体的にはアクリル系共重合体とイソシアネート化合物を組み合わせた粘着剤を挙げることができる。

接着層１３８の厚さは特に限定されないが、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。接着層１３８の厚さを１０μｍ以上とすることによって、ハードコート層１３９と光散乱層１３４との密着性を向上させやすくなる。また、接着層１３８の厚さを１００μｍ以下とすることによって、接着層１３８の厚さを均一にしやすくなる。

ハードコート層１３９は、表面保護を目的として、反射スクリーン１００のうちパネル１２０とは反対側の最表面に設けられる層である。ハードコート層１３９は透明な樹脂層として形成することができる。擦り傷、表面汚染に対する耐性の観点から、ハードコート層１３９は硬化性樹脂が硬化してなる樹脂硬化層として形成することが好ましい。

ハードコート層１３９を構成する材料の具体例としては、電離放射線硬化性樹脂、その他公知の硬化性樹脂等を挙げられ、これらを要求性能に応じて適宜採用すればよい。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、オキセタン系、シリコーン系等が挙げられる。例えば、アクリレート系の電離放射線硬化性樹脂は、単官能（メタ）アクリレートモノマー、２官能（メタ）アクリレートモノマー、３官能以上の（メタ）アクリレートモノマーなどの（メタ）アクリル酸エステルモノマー、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステルオリゴマー乃至は（メタ）アクリル酸エステルプレポリマーなどからなる。さらに３官能以上の（メタ）アクリレートモノマーを例示すれば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等がある。

また、ハードコート層１３９には、耐汚染性向上の機能を追加してもよい。これは例えばシリコーン系化合物、フッ素系化合物などを添加することにより可能となる。さらにその他の機能として帯電防止性向上、撥水性向上の機能を有するものとしてもよい。

帯電防止性向上のために用いることができる材料としては、電子伝導タイプではＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ＰＥＤＯＴ（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）；３，４−エチレンジオキシチオフェンポリマー）とＰＳＳ（ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）；スチレンスルホン酸ポリマー）とを共存）などが挙げられ、イオン導電タイプではリチウム塩系材料等が挙げられる。

また、撥水性向上のために用いることができる材料としては、フッ素系化合物等が挙げられる。

以上説明した構成を具備する反射スクリーン１００は例えば次のように製造することができる。

反射スクリーン１００は、パネル１２０の一方の面側に反射防止層１１０を形成するとともに、パネル１２０の他方の面側に積層体１３０を貼合することによって製造できる。

反射防止層１１０を形成する方法は特に限定されず、公知の方法を適宜選択することができる。なお、反射防止層１１０はパネル１２０の表面に直接形成してもよく、基材層上に反射防止層１１０を形成し、該基材層の反射防止層１１０が形成されていない面側を接着層を介してパネル１２０に貼合してもよい。

積層体１３０は、例えば次のように作製できる。積層体１３０のうち、光散乱層１３４は金型ロールを用いる方法により形成する。すなわち、円筒状であるロールの外周面に光散乱層１３４の光透過部１３５の形状に対応した複数の溝が設けられた金型ロールを準備する。そして金型ロールとこれに対向するように配置されたニップロールとの間に、基材層１３７となる基材を挿入する。このとき基材の一方の面には接着層１３８が予め形成されていることが好ましい。その際には、接着層１３８が他にくっついてしまわないように、接着層１３８の表面のうち基材と反対側の表面には剥離シートが付けられている。そして、基材のうち接着層１３８が配置されていない側の面と金型ロールとの間に光透過部１３５を構成する組成物を供給しながら金型ロール及びニップロールを回転させる。これにより金型ロールの表面に形成された溝内に光透過部１３５を構成する組成物が充填され、該組成物が金型ロールの表面形状に沿ったものとなる。

ここで、光透過部１３５を構成する組成物としては、上記したものが好ましいが、さらに具体的には次の通りである。すなわち、光硬化型プレポリマー（Ｐ１）に、反応性希釈モノマー（Ｍ１）及び光重合開始剤（Ｉ１）を配合した光硬化型樹脂組成物を用いることができる。

上記光硬化型プレポリマー（Ｐ１）としては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリチオール系等のプレポリマーを挙げることができる。

また、上記反応性希釈モノマー（Ｍ１）としては、例えば、ビニルピロリドン、２−エチルヘキシルアクリレート、β−ヒドロキシアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等を挙げることができる。

また、上記光重合開始剤（Ｉ１）としては、例えば、ヒドロキシベンゾイル化合物（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインアルキルエーテル等）、ベンゾイルホルメート化合物（メチルベンゾイルホルメート等）、チオキサントン化合物（イソプロピルチオキサントン等）、ベンゾフェノン化合物（ベンゾフェノン等）、リン酸エステル化合物（１，３，５−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド等）、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。これらの中から、光硬化型樹脂組成物を硬化させるための照射装置及び光硬化型樹脂組成物の硬化性から任意に選択することができる。なお、光透過部１３５の着色防止の観点から好ましいのは、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及びビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイドである。

これらの光硬化型プレポリマー（Ｐ１）、反応性希釈モノマー（Ｍ１）及び光重合開始剤（Ｉ１）は、それぞれ、１種類で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

金型ロールと基材との間に挟まれ、ここに充填された光透過部１３５を構成する組成物に対し、基材側から光照射装置により光を照射する。これにより、光透過部１３５を構成する組成物を硬化させ、その形状を固定させることができる。そして、離型ロールにより金型ロールから基材層１３７上に形成された光透過部１３５を離型する。

次に、隣り合う光透過部１３５間に形成された凹部に光散乱部１３６を構成する組成物（電離放射線硬化性樹脂やその他公知の硬化性樹脂に、上記した光を反射して散乱する材料を所定の濃度で分散させた組成物）を充填して硬化させることによって、光散乱部１３６を形成することができる。図４にその過程の一場面を表した。初めに光散乱部１３６を構成する組成物２００を光透過部１３５間の凹部１３５ａに過剰に供給する。次いで、ブレード２０１により光透過部１３５の上面をスキージして組成物２００のうち過剰分を掻きとって除去するとともに、凹部１３５ａ内に組成物２００を充填する。このようにして充填された組成物２００に対して適切な硬化方法を適用して硬化性樹脂を硬化させる。これにより光散乱部１３６が形成される。
上記のようにして、基材層１３７上に光散乱層１３４を形成できる。

次に、接着層１３８にハードコート層１３９を積層する。なお、接着層１３８が紫外線硬化樹脂、光硬化性樹脂等からなる場合には、積層後に紫外線又は光を照射して硬化させればよい。
また、光散乱層１３４のうち基材層１３７とは反対側には接着層１３３を積層し、該接着層１３３を介して、一方の面に接着層１３１が形成された基材層１３２の他方の面を貼合する。

以上のように作製した積層体１３０をパネル１２０の一方の面に貼合するとともにパネル１２０の他方の面側に反射防止層１１０を形成することによって、反射スクリーン１００を製造することができる。

反射スクリーン１００には上記した各層のいずれかに、他の機能を付加させるための構成を備えてもよい。これには例えば、紫外線吸収剤、熱線吸収剤、又は近赤外線吸収剤を添加し、紫外線吸収機能、熱線吸収機能、又は近赤外線吸収機能を備えさせることが挙げられる。

近赤外線吸収機能は、近赤外線吸収剤（近赤外線吸収色素）を上記した各層の１つ又は複数に添加したり、塗布したりすることにより向上させることができる。近赤外線吸収色素としては、８００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長領域の光を吸収するものを用いることが好ましい。該波長領域の近赤外線の透過率が２０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがさらに好ましい。一方で、近赤外線吸収色素は可視光領域、即ち、３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長領域で、十分な透過率を有することが好ましい。

紫外線吸収機能は、以下に例示する紫外線吸収剤を上記した各層の１つ又は複数に添加したり、塗布したりすることにより向上させることができる。紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（ＴＩＮＵＶＩＮ Ｐ、ＴＩＮＵＶＩＮ Ｐ ＦＬ、ＴＩＮＵＶＩＮ ２３４、ＴＩＮＵＶＩＮ ３２６、ＴＩＮＵＶＩＮ ３２６ ＦＬ、ＴＩＮＵＶＩＮ ３２８、ＴＩＮＵＶＩＮ ３２９、ＴＩＮＵＶＩＮ ３２９ ＦＬ、全てＢＡＳＦジャパン株式会社製）や、トリアジン系紫外線吸収剤（ＴＩＮＵＶＩＮ １５７７ ＥＤ、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤（ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ ８１、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ ８１ ＦＬ、全てＢＡＳＦジャパン株式会社製）、ベンゾエート系紫外線吸収剤（ＴＩＮＵＶＩＮ １２０、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）等が挙げられる。

熱線吸収機能は、以下に例示する熱線吸収剤を上記した各層の１つ又は複数に添加したり、塗布したりすることにより向上させることができる。熱線吸収剤としては、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）又はスズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、フタロシアニン化合物等の金属酸化物超微粒子などが挙げられる。

次に、反射スクリーン１００を図１のようにして設置したときの作用について説明する。図２に模式的な光路例を示した。なお当該光路例は概念的に示したものであり、屈折、反射の程度等を厳密に表したものではない。以下同様である。

反射スクリーン１００の背面側から反射スクリーン１００を通過して観察者に達する光はＬ１０１による。すなわち、背面側からの光Ｌ１０１は光散乱部１３６に達することなく反射スクリーン１００を透過して観察者に観察される。光透過部１３５は背面側の面および正面側の面がパネル１２０の面に対して平行になっており、この平行な面を介して背面側からの光が観察者に提供されるので、明確に明るく反射スクリーン１００の背面側を観察することができる。

映写機１０（図１参照）から投射された映像光Ｌ１０２は、ハードコート層１３９、接着層１３８、及び基材層１３７を透過して光散乱層１３４の光散乱部１３６に到達する。光散乱部１３６に到達した映像光Ｌ１０２は、光散乱部１３６によって散乱反射される。そして、散乱反射された光の一部が映写機１０側、すなわち観察者側に向きが変えられ、反射スクリーン１００から出射して観察者に映像として提供される。

反射スクリーン１００によれば、光散乱部１３６に達した映像光が吸収されることなく散乱反射されて観察者に出射されるので、明るい映像光を提供することができる。すなわち、映写機１０からの映像光を効率よく観察者側に反射させて出射することが可能である。

ただし、反射スクリーン１００に正面から入射した光の全てが光散乱部１３６に達するわけではない。反射スクリーン１００の正面側から入射して光散乱層１３４に達した光の一部は光散乱部１３６に達することなく光透過部１３５を透過する。すなわち、反射スクリーン１００の正面側から入射した外光の一部は光Ｌ１０３のように光散乱部１３６に達することなく光透過部１３５を透過する。光透過部１３５を透過した光Ｌ１０３は、接着層１３３、基材層１３２、接着層１３１、パネル１２０、及び反射防止層１１０を透過して、反射スクリーン１００の背面側に出射する。このとき、反射スクリーン１００には反射防止層１１０が備えられているため、パネル１２０を透過した光Ｌ１０３は正面側へ反射されることなく、または正面側への反射が抑制されて、反射スクリーン１００の背面側に出射する。

一方、図５に示したスクリーン２００のようにパネル１２０の背面側に反射防止層１１０が備えられていない場合、モアレが生じることがある。以下、図５を参照しつつ、モアレが生じる原理について説明する。なお、図５はスクリーン２００の断面を示し、層構成を模式的に表した図であり、図２に示したものと同様の構成のものには同符号を付している。また、図５に示した影１３６ａ、１３６ｂは、わかりやすさのため厚みを持たせて示している。

図５に示したように、パネル１２０の背面側に反射防止層が備えられていない場合、パネル１２０と空気との界面（スクリーン２００の背面）に臨界角以上の角度で到達した外光Ｌ１０４は、正面側に全反射される。一方、上述したように、スクリーン２００の正面側から入射して光散乱層１３４に達した光の一部は光散乱部１３６で散乱され、他の一部は光散乱部１３６に達することなく光透過部１３５を透過する。このように光を透過する部分としない部分とがあることによって光散乱層１３４を透過した光は明暗の縞状になる。このような明暗の縞状の光が上記のようにパネル１２０と空気との界面で反射されることによって、図５に示したように、パネル１２０の背面に影１３６ａ（明暗の縞）を生じる。また、パネル１２０と空気との界面で正面側に全反射された光Ｌ１０４によって、パネル１２０と接着層１３１などとの界面にも影１３６ｂ（明暗の縞）を生じる。このようにして２つ以上の縞状の影（明暗の縞）１３６ａ、１３６ｂができることによって、モアレが生じる。このモアレは影１３６ａと影１３６ｂとの距離がある程度離れていることによって顕著になる。すなわち、パネル１２０がある程度厚い場合に顕著になる。

一方、反射スクリーン１００によれば、パネル１２０の背面に反射防止層１１０が備えられていることによって、図５の影１３６ａに相当する明暗の縞の発生を抑制できることから、上述したようなモアレが生じることを防止できる。したがって、反射スクリーン１００によれば、パネル１２０の厚さに関わらず、モアレが生じることを防止できる。

このような反射スクリーン１００は、例えば、これまでオフィス等で用いられていたスクリーンの代わりにする等、従来のスクリーン用途に用いることができる。これに加えその他にも、ガラス張りで店内を視認できる店舗のショーウィンドウのガラスに反射スクリーン１００を適用し、反射スクリーン１００に効果的な映像を投射すれば、映像と店内とをいずれも視認することができ、ディスプレイ効果を向上させることができる。

これまでの反射スクリーン１００の説明では、反射防止層１１０、パネル１２０、接着層１３１、基材層１３２、接着層１３３、光散乱層１３４、基材層１３７、接着層１３８、およびハードコート層１３９を備える形態について説明したが、これらの要素全てが必須ではない。ただし、パネル１２０がある程度の厚さを有するときにモアレを発生する虞があり、パネル１２０の背面側に反射防止層１１０が備えられていることによって、上述したように当該モアレの発生を抑制することができる。また、光散乱層１３４が備えられていることによって、上述したように、映像を明るく表示することができるとともに、背面側および正面側のいずれの側からも反対側の視認性に優れる反射スクリーンとすることができる。なお、反射スクリーン１００では基材層１３７の正面側（観察者側）に光散乱層１３４が形成されているが、基材層１３７の背面側に光散乱層１３４が形成されている形態とすることもできる。この場合、基材層１３７が上述した基材層１３２の役割を担うため、基材層１３２は不要となる。

１０ 映写機
１００ 反射スクリーン
１１０ 反射防止層
１２０ パネル
１３０ 積層体
１３１ 接着層
１３２ 基材層
１３３ 接着層
１３４ 光散乱層
１３５ 光透過部
１３６ 光散乱部
１３７ 基材層
１３８ 接着層
１３９ ハードコート層
２００ スクリーン

Claims (3)

1. 観察者側から投射された映像光を視認可能に表示する反射スクリーンであって、
   透光性を有するシート状の基材層と、該基材層の一方の面に形成され、光を散乱する光散乱層と、該光散乱層より背面側に備えられた透光性を有するパネルと、該パネルの背面側に備えられた反射防止層と、を備え、
   前記光散乱層は、
   前記基材層の一方の面に沿って複数並列された、光を透過する光透過部と、
   隣り合う前記光透過部間に配置された、光を散乱する光散乱部と、を有し、
   前記パネルの厚さが０．５ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、
   反射スクリーン。
2. 前記パネルが窓ガラスである、請求項１に記載の反射スクリーン。
3. 請求項１又は２に記載の反射スクリーンと、該反射スクリーンの観察者側に備えられ、前記反射スクリーンに映像光を投射する映写機と、を備える映像表示装置。

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