JP7502333B2 - スクリーンフィルム及びそれを備えた投影システム - Google Patents
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Description
本願で開示するスクリーンフィルムの実施形態について説明する。本実施形態のスクリーンフィルムは、透明基材と、保護層と、光拡散層と、光拡散粘着層とを含み、上記保護層は、上記透明基材の一方の主面側に配置され、上記光拡散層及び上記光拡散粘着層は、この順に、上記透明基材の他方の主面側から配置され、上記光拡散層は、第1の光拡散性フィラーと、樹脂とを含み、上記光拡散粘着層は、第2の光拡散性フィラーと、粘着剤とを含み、上記第1の光拡散性フィラーの屈折率と、上記第2の光拡散性フィラーの屈折率との差が、0.50以上である。
上記透明基材としては、透光性を有する材料で形成されていれば特に限定されない。上記透明基材としては、例えば、ポリエステル系樹脂(例えば、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等)、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル酸エステル系樹脂(例えば、ポリメチルメタクリレート等)、脂環式ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂(例えば、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等)、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、セルロース系樹脂(例えば、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等)、ノルボルネン系樹脂等の樹脂を、フィルム状又はシート状に加工したものを用いることができる。上記樹脂をフィルム状又はシート状に加工する方法としては、押し出し成形法、カレンダー成形法、圧縮成形法、射出成形法、上記樹脂を溶剤に溶解させてキャスティングする方法等が挙げられる。上記樹脂には、酸化防止剤、難燃剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、易滑剤、帯電防止剤等の添加剤を添加してもよい。上記透明基材の厚さは、例えば、10μm以上500μm以下であり、加工性、コスト面を考慮すると25μm以上125μm以下が好ましい。
上記保護層は、透明基材の一方の主面側に配置されるが、通常、透明基材の主面上に直接形成される。保護層は、電離放射線硬化型樹脂又は熱硬化型樹脂から構成することができる。これにより、保護層の耐擦傷性を向上できる。
上記電離放射線硬化型樹脂からなる保護層は、電離放射線硬化型樹脂オリゴマー又は電離放射線硬化型樹脂モノマーに電離放射線を照射して硬化させて形成する。
上記熱硬化型樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。上記熱硬化型樹脂からなる保護層は、熱硬化型樹脂前駆体を加熱して硬化させて形成する。
上記光拡散層は、透明基材の保護層が配置された側とは反対側に配置されるが、通常、保護層が配置された側とは反対側の透明基材の上に直接配置される。光拡散層は、第1の光拡散性フィラーが透明樹脂中に分散された層からなる。
上記光拡散粘着層は、光拡散層の外側に配置されるが、通常、光拡散層の上に直接形成される。光拡散粘着層は、第2の光拡散性フィラーが粘着剤の中に分散された層からなる。
次に、本願で開示する投影システムの実施形態について説明する。本実施形態の投影システムは、前記実施形態で開示したスクリーンフィルムと、そのスクリーンフィルムに映像を投影するプロジェクターとを備えている。本実施形態の投影システムは、前記実施形態で開示したスクリーンフィルムを備えているので、後述する実施例で示したとおり、投影性及び角度依存性に優れる。
<保護層の形成>
先ず、透明基材として、両面を易接着処理した東洋紡社製のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム“A4300”(商品名、厚み:50μm)を用意した。次に、上記PETフィルムの片面側に、マイクログラビアコータ(廉井精機社製)を用いて、トーヨーケム社製のハードコート塗料“LCH2500”(商品名)を、乾燥後の厚さが3μmになるよう塗工し、乾燥させた後、高圧水銀灯にて300mJ/cm2の光量の紫外線を照射して硬化させることにより、厚さ3μmの保護層付きPETフィルムAを形成した。
ビジョン開発社製の多結晶ダイヤモンド粒子“DPC-0-2”(商品名、屈折率:2.41)1.5部に対し純水98.5部を加え、超音波分散機“UH-600”(商品名、エスエムテー社製)にて液温30℃、パルス70%にて1時間分散処理を行い、ダイヤモンド分散体を調製した。
先ず、離型フィルムとして、片面がシリコーン処理されたニッパ社製のPETフィルム“J0-L”(商品名、厚さ:38μm)を用意した。また、綜研化学社製のアクリル系粘着剤溶液“SKダイン2094”(商品名、固形分濃度:25質量%、屈折率:1.49)100部に対して、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製の球状シリコーン樹脂微粒子“XC99-A8808”(商品名、平均粒子径:0.7μm、屈折率:1.42)0.50部[粘着剤樹脂100部に対して3.5部]、和光純薬社製の紫外線吸収剤(ベンゾフェノン系)1.25部及び綜研化学社製の架橋剤“E-AX”(商品名、固形分濃度:5質量%)0.27部を添加し、ディスパーにて分散配合した後、脱泡して光拡散粘着層形成用塗布液を調製した。この塗布液の固形分濃度は26.2質量%、全固形分に対するフィラー含有率は1.9質量%であった。
光拡散層Aの形成時の多結晶ダイヤモンド“DPC-0-2”の分散時間を2.0時間に変更し、分散後に遠心分離機“H-9R”(商品名、コクサン社製)にてLNローターを用いて25℃、8000rpmにて5分間遠心分離を行った以外は、実施例1と同様にしてダイヤモンド分散体を調製した。遠心分離後の固形分濃度は1.0質量%であった。
光拡散層Aの形成時の多結晶ダイヤモンド“DPC-0-2”の分散時間を0.5時間に変更した以外は、実施例1と同様にして光拡散層形成用塗布液を調製した。この塗布液の、実施例1と同様にして測定したダイヤモンドの平均分散粒子径は1.2μm、固形分濃度は10.0質量%、全固形分に対するフィラー含有率は2.4質量%であった。この光拡散層形成用塗布液を使用した以外は、実施例1と同様にして光拡散層Cを形成した。この光拡散層Cに実施例1と同様にして光拡散粘着層Aを貼り合わせて、実施例3の透明スクリーンフィルムを作製した。
光拡散層Aの膜厚を1μmに変更した以外は、実施例1と同様にして光拡散層Dを形成した。この光拡散層Dに実施例1と同様にして光拡散粘着層Aを貼り合わせて、実施例4の透明スクリーンフィルムを作製した。
光拡散層Aの膜厚を8μmに変更した以外は、実施例1と同様にして光拡散層Eを形成した。この光拡散層Eに実施例1と同様にして光拡散粘着層Aを貼り合わせて、実施例5の透明スクリーンフィルムを作製した。
光拡散粘着層形成用塗布液の球状シリコーン樹脂粒子“XC99-8808”の代わりに、中国化工社製の球状シリコーン樹脂分散体“SCK-010MW”(商品名、1次粒子径:0.1μm、屈折率:1.42)をシリコーン樹脂の固形分濃度で同量に置き換えて用いた以外は、実施例1と同様にして光拡散粘着層Bを形成した。この光拡散粘着層Bに実施例1と同様にして光拡散層Aを貼り合わせて、実施例6の透明スクリーンフィルムを作製した。
光拡散粘着層形成用塗布液の球状シリコーン樹脂粒子“XC99-8808”の代わりに、中国化工社製の球状シリコーン樹脂分散体“SCK-100MW”(商品名、1次粒子径:1.1μm、屈折率:1.42)をシリコーン樹脂の固形分濃度で同量に置き換えて用いた以外は、実施例1と同様にして光拡散粘着層Cを形成した。この光拡散粘着層Cに実施例1と同様にして光拡散層Aを貼り合わせて、実施例7の透明スクリーンフィルムを作製した。
実施例1にて得たダイヤモンド分散体を4.7部、ポリエステル樹脂溶液“プラスコートRZ-105”を39.7部、純水を50.6部、メタノールを5部用いた以外は、実施例1と同様にして、光拡散層形成用塗布液を調製した。この塗布液の、実施例1と同様にして測定したダイヤモンドの平均分散粒子径は0.8μm、固形分濃度は10.0質量%、全固形分に対するフィラー含有率は0.7質量%であった。この光拡散層形成用塗布液を使用した以外は、実施例1と同様に光拡散層Fを形成した。この光拡散層Fに実施例1と同様にして光拡散粘着層Aを貼り合わせて、実施例8の透明スクリーンフィルムを作製した。
実施例1にて得たダイヤモンド分散体を31.3部、ポリエステル樹脂溶液“プラスコートRZ-105”を38.1部、純水を25.6部、メタノールを5部用いた以外は、実施例1と同様にして、光拡散層形成用塗布液を調製した。この塗布液の、実施例1と同様にして測定したダイヤモンドの平均分散粒子径は0.8μm、固形分濃度は10.0質量%、全固形分に対するフィラー含有率は4.7質量%であった。この光拡散層形成用塗布液を使用した以外は、実施例1と同様に光拡散層Gを形成した。この光拡散層Gに実施例1と同様にして光拡散粘着層Aを貼り合わせて、実施例9の透明スクリーンフィルムを作製した。
多結晶ダイヤモンド“DPC-0-2”の代わりに、石原産業社製の酸化チタン“TTO-55”(商品名、屈折率:2.72)30.0部に対し、純水68.5部、分散剤としてビックケミー社の高分子分散剤“Dyspa-BYK180”(商品名)を1.5部加え、これを250mlのPP製容器に入れ、直径0.1mmのジルコニアビーズ200gと共にペイントコンディショナー(東洋精機製)にて30分間分散させた。分散後、遠心分離機“H-9R”にてLNローターを用いて25℃、8000rpmにて5分間遠心分離を行い、分散体を作製した。遠心分離後の固形分濃度は28.0質量%であった。この分散体0.9部に、ポリエステル樹脂溶液“プラスコートRZ-105”を39部、純水を55.1部、メタノールを5部添加し、ディスパーにて混合配合した後、口径5μmのフィルターを通すことで、光拡散層形成用塗布液を調製した。この塗布液中の酸化チタンの平均粒子径をHORIBA社製のレーザー回折・散乱式粒度分布計“LA-960V2”にて測定したところ、平均分散粒子径は1.0μmであった。上記塗布液の固形分濃度は10.0質量%、全固形分に対するフィラー含有率は2.5質量%であった。この光拡散層形成用塗布液を使用した以外は、実施例1と同様にして光拡散層Hを形成した。この光拡散層Hに実施例1と同様にして光拡散粘着層Aを貼り合わせて、実施例10の透明スクリーンフィルムを作製した。
多結晶ダイヤモンド“DPC-0-2”の代わりに、堺化学社製の酸化ジルコニウムの水分散体“SZR-W”(商品名、屈折率:2.11、固形分濃度:30質量%)1.0部に対し、ポリエステル樹脂溶液“プラスコートRZ-105”を38.8部、純水を55.2部、メタノールを5部添加し、ディスパーにて混合配合した後、口径5μmのフィルターを通すことで、光拡散層形成用塗布液を調製した。この塗布液中の酸化ジルコニウムの平均粒子径をHORIBA社製のレーザー回折・散乱式粒度分布計“LA-960V2”にて測定したところ、平均分散粒子径は0.2μmであった。上記塗布液の固形分濃度は10.0質量%、全固形分に対するフィラー含有率は3.0質量%であった。この光拡散層形成用塗布液を使用した以外は、実施例1と同様にして光拡散層Iを形成した。この光拡散層Iに実施例1と同様にして光拡散粘着層Aを貼り合わせて、実施例11の透明スクリーンフィルムを作製した。
実施例1の光拡散粘着層Aに代えて、光拡散粘着層Aから球状シリコーン樹脂微粒子“XC99-A8808”を除いた以外は、実施例1と同様にして粘着層Dを形成した。この粘着層Dに実施例1と同様にして光拡散層Aを貼り合わせて、比較例1の透明スクリーンフィルムを作製した。
実施例1にて作製した保護層付きPETフィルムAに、光拡散層Aに代えて、実施例1と同様にして作製した光拡散粘着層Aを貼り合わせ、光拡散層を含まない、比較例2の透明スクリーンフィルムを作製した。
実施例1にて作製した光拡散層形成用塗布液を、透明基材であるPETフィルム“A4300”に実施例1と同様に厚さが3μmになるように塗工して乾燥させ、その後、その上に実施例1と同様にして保護層を形成させて、保護層付きPETフィルムBを形成した。この保護層付きPETフィルムBに、光拡散層Aに代えて、実施例1と同様にして作製した光拡散粘着層Aを貼り合わせ、光拡散層が光拡散粘着層Aの反対側に形成された、比較例3の透明スクリーンフィルムを作製した。
実施例1の光拡散粘着層Aで用いた球状シリコーン樹脂微粒子“XC99-A8808”に代えて、堺化学社製の酸化亜鉛(グレード:1種、1次粒子径:0.75μm、屈折率:2.00)を用いた以外は、実施例1と同様にして光拡散粘着層Eを形成した。この光拡散粘着層Eに、実施例11で作製した保護層・光拡散層付きPETフィルムAの光拡散層Iを実施例1と同様にして貼り合わせて、光拡散層Iと光拡散粘着層Eに含まれる光拡散性フィラーの屈折率差が5.0未満である、比較例4の透明スクリーンフィルムを作製した。
実施例1~11及び比較例1~4について、下記のようにして光学特性、投影性、角度依存性及び耐擦傷性を評価した。
光学特性を評価するために、全光線透過率及びヘーズ値を次のようにして測定した。3mmのフロートガラスに透明スクリーンフィルムを貼り、ガラス面を入射光側として、日本電色社製のヘーズメーター“NDH2000”(商品名)を用いて透光性を測定し、JIS K7136-2000に準じて、全光線透過率及びヘーズ値を算出した。
投影性を評価するために、プロジェクターで透明スクリーンフィルムに投影した画像の輝度を次のようにして測定した。
透明スクリーンフィルムの角度依存性は、投影性の評価と同様にしてプロジェクターで透明スクリーン板に画像を投影し、その画像について以下の3段階で評価した。
優良(○):視認する角度を変えながら観察しても画像がはっきりと認識できる場合
良 (△):視認する角度を変えながら観察すると画像が認識できる個所とやや認識し難い個所がある場合
不良(×):視認する角度を変えながら観察すると画像が認識し難い個所がある場合
3mmフロートガラスに透明スクリーンフィルムを貼り、新東科学社製の摺動試験機“HEIDON”を用い、直径15mmの摺動部の先端にスチールウール(#0000)を固定させ、883gの荷重をかけた状態でフィルム表面を4500mm/分で10往復摺動させた後、投影性の評価と同様にしてプロジェクターで透明スクリーン板に画像を投影し、摺動前後での白色輝度を測定した。その結果、初期と比較し輝度の変化率が10%未満のものを優良(〇)、10%以上のものを不良(×)とした。
11 透明基材
12 保護層
13 光拡散層
14 光拡散粘着層
20 透明ポリカーボネート板
30 透明スクリーン板
40 プロジェクター
50 投影光
60 輝度計
Claims (13)
- 透明基材と、保護層と、光拡散層と、光拡散粘着層とを含むスクリーンフィルムであって、
前記保護層は、前記透明基材の一方の主面側に配置され、
前記光拡散層及び前記光拡散粘着層は、この順に、前記透明基材の他方の主面側から配置され、
前記光拡散層は、第1の光拡散性フィラーと、樹脂とを含み、
前記光拡散粘着層は、第2の光拡散性フィラーと、粘着剤とを含み、
前記第1の光拡散性フィラーの屈折率と、前記第2の光拡散性フィラーの屈折率との差が、0.50以上であるスクリーンフィルム。 - 全光線透過率が、60~90%であり、ヘーズ値が、5.0~30.0%である請求項1に記載のスクリーンフィルム。
- 前記保護層は、電離放射線硬化型樹脂又は熱硬化型樹脂を含む請求項1又は2に記載のスクリーンフィルム。
- 前記第1の光拡散性フィラーの屈折率は、1.85以上2.75未満である請求項1~3のいずれか1項に記載のスクリーンフィルム。
- 前記第1の光拡散性フィラーは、ダイヤモンド、酸化チタン及び酸化ジルコニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1~4のいずれか1項に記載のスクリーンフィルム。
- 前記第1の光拡散性フィラーの含有率は、前記光拡散層の全固形分に対して、0.5~5.0質量%である請求項1~5のいずれか1項に記載のスクリーンフィルム。
- 前記光拡散層の膜厚は、0.5~10.0μmである請求項1~6のいずれか1項に記載のスクリーンフィルム。
- 前記第2の光拡散性フィラーの屈折率は、1.20以上1.50未満である請求項1~7のいずれか1項に記載のスクリーンフィルム。
- 前記第2の光拡散性フィラーは、球状であり、その平均粒子径は、0.1~1.5μmである請求項1~8いずれか1項に記載のスクリーンフィルム。
- 前記第2の光拡散性フィラーの含有率は、前記光拡散粘着層の全固形分に対して、0.2~5.0質量%である請求項1~9のいずれか1項に記載のスクリーンフィルム。
- 前記光拡散粘着層は、アクリル系粘着剤を含む請求項1~10のいずれか1項に記載のスクリーンフィルム。
- 前記光拡散粘着層の膜厚は、10~50μmである請求項1~11のいずれか1項に記載のスクリーンフィルム。
- 請求項1~12のいずれか1項に記載のスクリーンフィルムと、プロジェクターとを備えた投影システム。
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