技術 プロジェクタ用反射型スクリーン

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この発明は、OHP、スライド、映写機等のプロジェクタから投影された画像を反射光として写し出すプロジェクタ用反射型スクリーンに関し、特にパーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）画像等の静止画像の映写に好適なプロジェクタ用反射型スクリーンに関する。

0002

従来より明室でもコントラストの高い映像が得られる高輝度スクリーンとして、偏光フィルムを用いた偏光スクリーンや再帰反射特性を有するガラスビーズスクリーンが用いられている。しかし偏光スクリーンやガラスビーズスクリーンは高価である、製造工程が多い或いは製造が困難である、視野角が狭いといった欠点がある。これに対し、視野角が広く高輝度の反射スクリーンとして、アルミペーストやパール顔料を含有せしめた反射層を設けた反射スクリーンも提案されている（特開平３−１１９３３４号）。

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しかし近年、液晶プロジェクターの光量が格段に上がったため、これら高輝度スクリーンを用いなくても、明室でコントラストの高い映像が得られるようになり、反射スクリーンの性能としては、輝度よりも視野角が広いことが要求されるようになっている。

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視野角を改善するものとして、アルミニウム顔料やパール顔料のような光輝性顔料を含む反射層に、マイカ粉や酸化ケイ素粉等の光拡散剤と光輝性顔料の沈降を防止するチクソトロピック剤とを添加した映写スクリーン（特開平8-231904号）や、アルミペーストからなる光反射層に特定屈折率の樹脂ビーズを分散させた反射スクリーン（特開平6-148746号）などが提案されている。

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ところで最近では図２に示すように、パソコン３０の液晶表示部の画像をそのまま反射スクリーン１０上に投影するプロジェクター２０が多用されるようになってきている。パソコン画像は一般に文字が暗部として表示され、白地（明部）の多い画像であるため、このような画像を写し出す反射スクリーンでは、暗部が明瞭であること、明部の色合が「白い」ことが要求される。

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しかしながら、プロジェクター２０は光源として一般にメタルハライドランプを用いているため、上記従来のスクリーンを用いた場合には、明部の色温度が低く黄色或いはオレンジ系の色味を呈したり、スクリーン自体の灰色が見えるなど、色再現性がよくなかった。

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従って本発明は、視野角が広く、パソコン画像等の静止画像を明瞭に写し出すことができる反射型スクリーンを提供することを目的とする。特に静止画像の明部の色再現性に優れた反射型スクリーンを提供することを目的とする。

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上記目的を達成する本発明の反射型スクリーンは、光反射性を有する基材上に光拡散層を設けてなり、光拡散層は、青色を反射し、青色の補色を透過する光学特性を有するパール顔料と光拡散剤とを含有するものであり、光拡散剤及びパール顔料はバインダー樹脂中に分散される。

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光拡散層において、パール顔料の含有量は、好適にはバインダー樹脂１００重量部に対し５〜１００重量部、光拡散剤１００重量部に対し１０〜１５０重量部とする。また光拡散剤の含有量は好適にはバインダー樹脂１００重量部に対し１０〜１００重量部とする。

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この反射型スクリーンの光拡散層に分散されたパール顔料は、照射された光源からの光のうち、約570〜610ｎｍの光のみを透過し、それ以外の光（青色）を反射する。透過光の一部は反射性を有する基材表面で反射される。その結果、画像の明部は、全体として黄色味が抑えられた白色となり、白色の多いパソコン画像を明瞭に写し出すことができる。しかも光の吸収が少ないため輝度の低下がない。特に光拡散剤とパール顔料を適当な範囲とすることにより、広視野角で且つＳＧ（スクリーンゲイン）値の高い反射型スクリーンが得られる。

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以下、本発明のプロジェクタ用反射型スクリーンの詳細を説明する。

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本発明のプロジェクタ用反射型スクリーンは、基本的な構造として図１（ａ）に示すように光反射性を有する基材１と、基材１上に形成された光拡散層２とを備えている。

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光反射性を有する基材１としては、表面の反射率が９０％以上のフィルム又はシートが用いられる。このような基材として、プラスチックシート等表面にアルミニウム等金属を蒸着するかアルミニウムペースト等の反射層を形成したものを用いることもできるが、ホットスポットの発生を抑え且つ反射特性を高めるために白色顔料を練り込んだ樹脂シートを用いることが好ましい。樹脂シートとしては、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル等の（メタ）アクリル酸エステルの単独若しくは共重合体、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の樹脂シートを使用することができる。

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更に外光を遮断することを目的として、同図（ｂ）に示すように光拡散層２と反対側に光遮断層３を設けることが好ましい。光遮断層３は、樹脂中にカーボンブラック等の黒色顔料を適宜含有せしめた黒色フィルムや黒に着色された紙等が採用でき、基材１の光拡散層２と反対の面にコーティング或いはラミネートすることによって形成できる。

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光拡散層２は、バインダー樹脂と、光拡散剤２ａと、パール顔料２ｂを含む。バインダー樹脂としては、酢酸ビニル樹脂、変性酢酸ビニル樹脂、変性酢酸ビニル／アクリル共重合樹脂、エチレン／酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル共重合樹脂、アクリルシリコン系樹脂、セルロース樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、変性ポリビニルアルコール系樹脂、アクリロニトリルゴム等から選ばれる１種または２種以上を混合して使用することができる。

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光拡散剤としては、シリカ、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の無機顔料やアクリルビーズ、スチレンビーズ、シリコンビース、ウレタンビーズ等の樹脂ビーズを用いることができ、特に透明樹脂ビーズが好ましい。透明な樹脂ビーズを用いることにより、パール顔料の反射特性を阻害することなく、適当な光拡散性を付与することができる。樹脂ビーズは、粒径２〜２５μｍのものが好ましく、特に球状形状のものが好適である。粒径がこのような範囲の透明樹脂ビーズを用いることにより、広い視野角及び高いＳＧ値が得られる。

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光拡散剤の含有量は、バインダー樹脂１００重量部に対し、好適には１０〜１００重量部、より好適には２０〜５０重量部とする。１０重量部より少ない場合には、ＳＧ値は高くなるが十分な視野特性を得ることができない。１００重量部以上の場合には、相対的にパール顔料の含有量が少なくなるため、ＳＧ値が低下する。

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パール顔料２ｂは、一般にマイカ（薄板状雲母粉）を二酸化チタンで被覆したものであるが、本発明においては、特定の波長範囲（約570〜610nm）の光のみを透過し、残りを反射する光学特性を有する虹彩色タイプ（干渉タイプ）のパール顔料を用いる。このようなパール顔料は二酸化チタン層の厚さ（被覆率）を100〜140nm或いはその奇数倍とすることにより干渉膜として作用し、青色の光を反射する。パール顔料２ｂの粒径は、5〜200μｍ、好適には10〜60μｍとする。

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このようなパール顔料を光拡散層中に含有せしめることにより、光拡散層に入射した光のうち青色光はパール顔料で反射し、パール顔料を透過した黄色或いはオレンジ光はその一部が基材表面で反射する。これにより反射光の光量を殆ど低下させることなく色味を青側にシフトさせることができ、画像の明部を白く、暗部である文字等を明瞭に写し出すことができる。

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パール顔料の含有量は、バインダー樹脂１００重量部に対し、好適には５〜１００重量部、より好適には１０〜５０重量部とする。５重量部より少ないとＳＧ値及び色温度が低下する。１００重量部より多い場合には、ＳＧ値及び色温度は高くなるが、基材との接着性が落ちるととも光拡散層表面に傷がつきやすくなる。

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また光拡散剤に対するパール顔料の含有量が多い場合には、ＳＧ値は高くなるが、視野角が低下する傾向が有り、一方、光拡散剤に対するパール顔料の含有量が少ない場合には、ＳＧ値が低下する。従って、パール顔料の含有量は、光拡散剤１００重量部に対し、１０〜１５０重量部の範囲とするのが好ましく、より好適には３０〜１１０重量部とする。上述した範囲とすることにより、ＳＧ値が高く、しかも広い視野角を得ることができる。

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本発明の光拡散層は、上記の光拡散剤及びパール顔料の他に、紫外線吸収剤、帯電防止剤等の公知の添加剤を含有せしめることができる。

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本発明の反射型スクリーンは、上述したバインダー樹脂、光拡散剤、パール顔料及び必要に応じて添加剤を適当な溶剤とともに基材上に塗布・乾燥することにより形成できる。光拡散層の厚さは特に限定されないが、通常３〜２０μｍ程度とする。また基材に光遮断層を設ける場合には、光遮断層を形成するバインダー樹脂及び黒色着色剤を適当な溶剤とともに基材上に塗布・乾燥することにより形成するか、黒色のフィルム或いは紙を光拡散層と反対側にラミネートする。

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このように構成される本発明の反射型スクリーンは、白地の多い静止画像の明部を白く見せる効果を有し、それにより全体の画像を美しくし、また文字部分を明瞭に写し出すことができる。

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以下、本発明の実施例を示す。
実施例１
厚さ100μｍのポリエステルフィルム（ルミラーＥ２０：東レ社）の一方の面に、下記処方の光拡散層用塗布液をバーコーターにより塗布・乾燥して光拡散層を形成し、反射型スクリーンを得た。

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ポリエステル樹脂１００重量部
（ハ゛イロン300：東洋紡績社）
スチレンビーズ（６μｍ） ３０重量部
（SBX-6:積水化学工業社）
パール顔料１５重量部
（イオリシ゛ン225、二酸化チタン被覆率52%：メルク・シ゛ャハ゜ン社）
酢酸エチル２００重量部
酢酸ブチル２００重量部

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この反射型スクリーンについてＳＧ値及び視野角を測定した。ＳＧ値は、スクリーン面の輝度及び光源の照度から、式ＳＧ＝（Ｂ／Ｅ）×π（式中、Ｂはスクリーン面の輝度（cd／m2＝nit）、Ｅは照度（lm／m2＝lux）である）により求めた。視野角は、輝度計を固定し、スクリーン面を０゜〜５０゜まで１０゜毎に角度を変えて輝度を測定し、正面（０゜）輝度を１００としたとき輝度５０となる角度（半値角）を求めた。

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またスクリーンの白色部の色再現性の指標として色温度を測定した。色温度はJIS Z8725による測定方法により測定した。ＳＧ値、半値角及び色温度の結果を、表１に示す。

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実施例２〜６、比較例１
パール顔料の含有量を表１に示すように変えた以外は実施例１と同様にして、反射型スクリーンを製造した。これらの反射型スクリーンについても、実施例１と同様にＳＧ値、半値角及び色温度を測定した。結果を併せて、表１に示す。

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比較例２
パール顔料として二酸化チタンの被覆率の異なるもの（イオリシ゛ン215、二酸化チタン被覆率47%：メルク・シ゛ャハ゜ン社）を用い、その他は実施例１と同様にして、反射型スクリーンを製造した。これらの反射型スクリーンについても、実施例１と同様にＳＧ値、半値角及び色温度を測定した。結果を併せて、表１に示す。

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比較例３、４
パール顔料の代りにアルミペースト（5501EA:昭和アルミパウダー社、比較例３）或いは青色顔料（Milori Blue671：大日精化工業社、比較例４）を用い、その他は実施例１と同様にして、反射型スクリーンを製造した。これらの反射型スクリーンについても、実施例１と同様にＳＧ値、半値角及び色温度を測定した。結果を併せて、表１に示す。

0032

実施例７
光拡散剤としてスチレン樹脂粒子の代りにシリコーン樹脂粒子（トルパール130:東芝シリコーン社）を用い、その他は実施例１と同様にして、反射型スクリーンを製造した。これらの反射型スクリーンについても、実施例１と同様にＳＧ値、半値角及び色温度を測定した。結果を併せて、表１に示す。

0033

実施例８
光拡散剤としてスチレン樹脂粒子３０重量部の代りに二酸化チタン（無機顔料）２０重量部を用い、その他は実施例１と同様にして、反射型スクリーンを製造した。これらの反射型スクリーンについても、実施例１と同様にＳＧ値、半値角及び色温度を測定した。結果を併せて、表１に示す。

0034

0035

表１の結果から分るように、光拡散層にパール顔料を含有せしめることにより、色温度が向上した。但し、樹脂ビーズに対するパール顔料の含有量が多い場合には（実施例３、６）、視野角が低下する傾向が見られた。また樹脂ビーズに対しパール顔料の含有量が少ない場合には（実施例４、５）、高いＳＧ値が得られなかった。樹脂ビーズに対するパール顔料が適当な範囲にあるときには（実施例１、２、７）視野角が広く、高いＳＧ値を有するスクリーンが得られた。また樹脂ビーズの代りに無機顔料を用いた場合にも（実施例８）、同様の特性のスクリーンが得られた。

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一方、光拡散層にパール顔料を含まないスクリーン（比較例１）では、色温度が低く、画像明部においてプロジェクタ光源の黄色味が目立った。パール顔料として二酸化チタン被覆率の異なるものを用いた場合には（比較例２）、さらに色温度が低下し、白色映像が赤色になってしまった。

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またパール顔料の代りにアルミニウムペーストを用いたものでは（比較例３）、アルミニウムに起因して灰色を呈し色温度が低下した。またパール顔料の代りに青色顔料を用いた場合には（比較例４）、色温度が高すぎて白色画像が青色を呈し、またＳＧ値も極めて低く、全体として画像が不明瞭となった。

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以上の実施例からも明らかなように、本発明の反射型スクリーンは光拡散層に特定の光学特性を有するパール顔料を含有せしめることにより、実用的なＳＧ値と広い視野角を有し、明部において高い色温度の画像を写し出すことができる。従って発明によりパソコン画像のように白色部の多い静止画像に特に好適な反射型スクリーンを提供することができる。

0039

図１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の反射型スクリーンの一実施例を示す断面図。
図２本発明の反射型スクリーンが適用される液晶プロジェクタの概要を示す図

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１・・・・・・基材
２・・・・・・光拡散層
２ａ・・・・透明樹脂ビーズ
２ｂ・・・・パール顔料
３・・・・・・光遮蔽層