CN109073963B - 透明光散射体、反射型透明屏幕和图像投影系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种透明性和色彩再现性优异、并且亮度高、能够实现可鲜明地看到图像的反射型透明屏幕的透明光散射体。本发明的透明光散射体包含透明粘合剂和金属系微粒,其特征在于,金属系微粒的金属材料在测定波长550nm处的反射率R为50%以上,并且在测定波长450nm处的反射率R与在测定波长650nm处的反射率R之差的绝对值相对于在测定波长550nm处的反射率R,为25%以内,透明光散射体中的上述金属系微粒的平均二次粒径为100nm~2000nm。
Description
技术领域
本发明涉及透明性和色彩再现性优异、并且亮度高、能够实现可鲜明地看到图像的反射型透明屏幕的透明光散射体、具备该透明光散射体的反射型透明屏幕和具备该透明光散射体的图像投影系统。
背景技术
以往,作为投影仪用屏幕,使用组合菲涅耳透镜片和双凸透镜片而得到的屏幕。近年来,在维持其透明性的状态下将商品信息、广告等投影显示在百货商店等的橱窗、活动空间的透明隔板等上的要求越发提高。另外,将来用于平视显示器、穿戴式显示器等的透明屏幕的需求也会越发提高。
但是,现有的投影仪用屏幕的透明性低,因此存在无法适用于透明隔板等的技术课题。因此,提出了能够实现高透明性的各种屏幕。例如提出了一种反射型屏幕,其特征在于,在塑料膜或片上印刷或涂布墨水来制成光反射层,该墨水将铝鳞片7重量份和以云母为母体并且涂布了二氧化钛而成的珍珠颜料鳞片25重量份的混合物作为填料(参照专利文献1)。另外,提出了一种投影仪用反射型屏幕,其特征在于,在基板上设置光扩散层,该光扩散层相对于粘合剂树脂100重量份包含非浮型鳞片状铝糊10~ 80重量作为光反射剂,还包含相对于光扩散剂而言为50重量%以上的光扩散剂(参照专利文献2)。进而,提出了一种反射型屏幕,其在光反射基材上层叠有光扩散层,该光扩散层由透明树脂构成的连续层和由各向异性透明粒子构成的分散层形成(参照专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平3-119334号公报
专利文献2:日本特开平10-186521号公报
专利文献3:日本特开2004-54132号公报
发明内容
但是,本发明的发明人发现在专利文献1~3中存在以下的技术课题。专利文献1中记载的反射型屏幕由于以高浓度将平均粒径5μm~200μm 的鳞片粒子涂布于基板表面,因此涂膜的眩光导致无法鲜明地看到图像,另外,由于将白色氯乙烯膜用于基板,因此不能透视,存在无法适合作为透明屏幕使用的技术课题。专利文献2中记载的反射型屏幕以10~80重量的高浓度含有平均粒径4μm~60μm的鳞片状铝糊作为光反射剂,得到的膜无法透视,存在无法适合作为透明屏幕使用的技术课题。专利文献3 中记载的反射屏幕在分散层中分散的各向异性透明粒子为云母、滑石、蒙脱石之类非金属粒子,特别是滑石、蒙脱石为粘土系的粒子,因此正反射率低,存在无法适合作为反射型透明屏幕使用的技术课题。
本发明是鉴于上述技术课题而做出的,其目的在于提供一种透明光散射体,该透明光散射体的透明性和色彩再现性优异,并且亮度高,能够实现可鲜明地看到图像的反射型透明屏幕。另外,本发明的目的在于提供一种具备该透明光散射体的透明屏幕;提供一种具备该透明光散射体或该透明屏幕和图像投射装置的图像投影系统。
本发明的发明人为了解决上述的技术课题进行了潜心研究,结果获知:通过使特定的金属系微粒在透明粘合剂中分散而形成透明光散射体,解决了上述的技术课题,得到能够适合在反射型透明屏幕中使用的透明光散射体。本发明基于该认知而完成。
即,根据本发明的一个方案,提供一种透明光散射体,是包含透明粘合剂和金属系微粒的透明光散射体,其特征在于,上述金属系微粒的金属材料在测定波长550nm处的反射率R为50%以上,并且在测定波长450nm 处的反射率R与在测定波长650nm处的反射率R之差的绝对值相对于在测定波长550nm处的反射率R,为25%以内;上述透明光散射体中的上述金属系微粒的平均二次粒径为100nm~2000nm。
在本发明的方案中,优选地,相对于上述透明粘合剂,上述金属系微粒的含量为0.0001~0.020质量%。
在本发明的方案中,优选地,上述金属材料在波长550nm处的介电常数的实数项ε’为-60~0。
在本发明的方案中,优选地,上述金属材料为选自由铝、银、铂、钛、镍和铬构成的组中的至少1种。
在本发明的方案中,优选地,上述透明光散射体的雾度值为35%以下。
在本发明的方案中,优选地,上述透明光散射体的全光线透过率为 70%以上。
在本发明的方案中,优选地,上述透明光散射体的鲜映性为70%以上。
在本发明的方案中,优选地,上述透明光散射体用于反射型透明屏幕。
根据本发明的另一方案,提供包括上述的透明光散射体的反射型透明屏幕。
在本发明的方案中,优选地,上述反射型透明屏幕采用变角分光光度计测定的扩散反射光相对亮度满足下述的条件A。
条件A:以相对于反射型透明屏幕面的平行方向成45度的角度入射光,以作为正反射方向的135度的亮度为100时,90度的扩散反射光相对亮度为0.001以上。
根据本发明的另一方案,提供一种车辆用部件,其包括上述的透明光散射体或上述的反射型透明屏幕。
根据本发明的另一方案,提供一种建筑物用部件,其包括上述的透明光散射体或上述的反射型透明屏幕。
根据本发明的另一方案,提供一种图像投影系统,其包括上述的透明光散射体或上述的反射型透明屏幕和图像投射装置。
本发明的透明光散射体的透明性和色彩再现性优异,并且亮度高,能够实现可鲜明地看到图像的反射型透明屏幕。进而,本发明的透明光散射体也能够适合用于车辆用部件、建筑物用部件。另外,本发明的透明光散射体也能够适合用作图像显示装置、图像投影装置、扫描仪用光源等中所使用的导光板。
附图说明
图1为本发明的透明光散射体的一个实施方式的厚度方向的截面示意图。
图2为表示本发明的透明屏幕和图像投影系统的一个实施方式的示意图。
图3为扩散反射光相对亮度的测定条件的概略图。
具体实施方式
<透明光散射体>
本发明的透明光散射体包含透明粘合剂和金属系微粒。在透明光散射体中,在透明粘合剂中分散的金属系微粒以适度的尺寸凝聚,可以在维持透明性的同时使从图像投射装置射出的投影光各向异性地散射反射而成像。将本发明的透明光散射体用作反射型透明屏幕的情况下,透明性和色彩再现性优异,并且亮度高,能够鲜明地观察到图像。这样的透明光散射体也可以适合用作平视显示器、穿戴式显示器等中使用的反射型屏幕。应予说明,本发明中,所谓“透明”,只要具有能够实现与用途相符的透过可视性的程度的透明性即可,也包括为半透明。
将本发明的透明光散射体的一个实施方式的厚度方向的截面示意图示于图1。透明光散射体10通过将金属系微粒12分散在透明粘合剂11中而成。该透明光散射体可以是还包括保护层、基材层、粘结层和防反射层等其他层的多层构成的层叠体。
该透明光散射体的雾度值优选为35%以下,更优选为1~25%,进一步优选为1.5~20%,更进一步优选为2~15%,特别优选为2.5~10%。全光线透过率优选为70%以上,更优选为75%以上,进一步优选为80%以上,更进一步优选为85%以上,另外,优选为99%以下,更优选为97%以下,进一步优选为95%以下,更进一步优选为90%以下。色调例如可以用CIE1976(L*,a*,b*)色空间中的a*、b*的值来进行评价。作为使白色光入射时的散射光的色调,优选a*、b*都为-20~+20,更优选 a*、b*都为-10~+10,进一步优选a*、b*都为-5~+5。如果雾度值和全光线透过率为上述范围内,则透明性高,能够进一步提高透过可视性,如果a*、b*的值为上述范围内,则色彩再现性优异,作为屏幕的性能优异。应予说明,本发明中,透明光散射体的雾度值和全光线透过率可以使用浊度仪(日本电色工业(株)制、型号:NDH-5000)根据JIS-K-7361 和JIS-K-7136测定。另外,透明光散射体的色调可以使用变角光度计(日本电色工业(株)制、型号:GC5000L、D65光源),采用通过将入射角设定为45度时的0度方向上的反射光的CIE1976色空间来表示时的a*、b*的值进行评价。
该透明光散射体的鲜映性优选为70%以上,更优选为75%以上,进一步优选为80%以上,更进一步优选为85%以上,特别优选为90%以上,另外,优选为99%以下,更优选为98%以下,进一步优选为97%以下,更进一步优选为95%以下。如果该透明光散射体的鲜映性为上述范围内,则透过透明屏幕看到的图像变得极其鲜明。应予说明,本发明中,鲜映性是根据JIS K7374、以光梳宽度0.125mm测定时的图像鲜明度(%)的值。
对该透明光散射体的厚度并无特别限定,从用途、生产率、处理性和搬运性的观点出发,优选为0.1μm~20mm,更优选为0.5μm~15mm,进一步优选为1μm~10mm。应予说明,本发明中“透明光散射体”包含所谓的膜、片、通过在基板上涂布而形成的涂膜体、板(板状成型物)等各种厚度的成型体。
(透明粘合剂)
本发明中,为了得到透明性高的透明光散射体,使用透明粘合剂。作为透明粘合剂,有有机系粘合剂、无机系粘合剂。作为有机系粘合剂,能够使用热塑性树脂、热固性树脂和电离射线固化性树脂等自交联性树脂。
作为热塑性树脂,可以列举出:丙烯酸系树脂、聚酯系树脂、聚烯烃系树脂、纤维素系树脂、乙烯基系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、氟系树脂和聚酰亚胺系树脂等。其中,更优选使用聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚丙烯树脂、环烯烃聚合物树脂、乙酸-丙酸纤维素树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚碳酸酯树脂、硝基纤维素树脂、以及聚苯乙烯树脂。这些树脂可以单独使用1种,或者可以组合2种以上来使用。
作为电离射线固化型树脂,可以举出:丙烯酸系或聚氨酯系、丙烯酸聚氨酯系或环氧系、硅酮系树脂等。这些树脂中,优选具有丙烯酸酯系官能团的树脂、例如较低分子量的聚酯树脂、聚醚树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、多硫醇多烯树脂、多元醇等多官能化合物的(甲基)丙烯酸酯等的低聚物或预聚物,以及含有较多量的作为反应性稀释剂的(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮等单官能单体及多官能单体的树脂,该多官能单体例如为聚羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。另外,电离射线固化型树脂可以是与热塑性树脂及溶剂混合得到的物质。
作为热固性树脂,可以举出:酚醛系树脂、环氧系树脂、硅酮系树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯系树脂和尿素树脂等。这些树脂中,优选环氧系树脂、硅酮系树脂。
作为透明性高的无机系粘合剂,例如可以举出:水玻璃、具有低软化点的玻璃材料、或溶胶凝胶材料。所谓水玻璃,是指碱金属硅酸盐的浓水溶液,作为碱金属,通常包含钠。典型的水玻璃可以由Na2O·nSiO2(n:任意正数)表示,作为市售产品,可以使用富士化学株式会社制硅酸钠。
具有低软化点的玻璃材料为:软化温度优选在150~620℃的范围内的玻璃,更优选软化温度在200~600℃的范围内,最优选软化温度在250~ 550℃的范围内。作为这样的玻璃材料,可以举出通过对包含PbO-B2O3系、PbO-B2O3-SiO2系、PbO-ZnO-B2O3系、酸成分及金属氯化物的混合物进行热处理而得到的无铅低软化点玻璃等。低软化点玻璃材料中可以混合溶剂及高沸点有机溶剂等,以便提高微粒的分散性及成型性。
溶胶凝胶材料为利用热、光、催化剂等的作用而进行水解缩聚、固化的化合物组。例如为金属醇盐(烷氧基金属)、金属螯合物、金属卤化物、液体玻璃、旋涂玻璃或这些物质的反应物,还可以包含促进这些物质固化的催化剂。另外,可以在金属醇盐官能团的一部分具有丙烯酰基等光反应性官能团。这些物质可以根据所要求的物性单独使用,也可以组合多个种类来使用。所谓溶胶凝胶材料的固化体,是指充分进行了溶胶凝胶材料的聚合反应的状态。溶胶凝胶材料在聚合反应的过程中与无机基板的表面化学结合而强力接合。因此,通过使用溶胶凝胶材料的固化体作为固化物层,能够形成稳定的固化物层。
金属醇盐为通过水解催化剂等使任意的金属种与水、有机溶剂发生反应而得到的化合物组,且为任意的金属种与羟基、甲氧基、乙氧基、丙基、异丙基等官能团结合得到的化合物组。作为金属醇盐的金属种,可以举出:硅、钛、铝、锗、硼、锆、钨、钠、钾、锂、镁、锡等。
例如,作为金属种为硅的金属醇盐,可以举出:二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、乙烯基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三乙氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、 2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、三乙氧基硅烷、二苯基硅烷二醇、二甲基硅烷二醇等、以及这些化合物组的乙氧基置换为甲氧基、丙基、异丙基、羟基等而得到的化合物组等。在这些金属醇盐中,特别优选三乙氧基硅烷(TEOS)、将TEOS的乙氧基置换为甲氧基而得到的四甲氧基硅烷(TMOS)。这些金属醇盐,可以单独使用,也可以组合多个种类来使用。
(溶剂)
这些有机系粘合剂、无机系粘合剂可以根据需要进一步包含溶剂。作为溶剂,不限定于有机溶剂,可以使用通常的涂料组合物中使用的溶剂。例如,还可以使用以水为代表的亲水性溶剂。另外,本发明的粘合剂为液体的情况下,可以不含有溶剂。
作为溶剂的具体例,例如可以举出:甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)、正丙醇、丁醇、2-丁醇、乙二醇、丙二醇等醇类;己烷、庚烷、辛烷、癸烷、环己烷等脂肪族烃类;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、四甲基苯等芳香族烃类;二乙醚、四氢呋喃、二噁烷等醚类;丙酮、甲基乙基酮、异佛尔酮、环己酮、环戊酮、N-甲基-2-吡咯烷酮等酮类;丁氧基乙基醚、己氧基乙基醇、甲氧基-2-丙醇、苄氧基乙醇等醚醇类;乙二醇、丙二醇等二醇类;乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、溶纤剂、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、卡必醇、甲基卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚等二醇醚类;醋酸乙酯、醋酸丁酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯等酯类;苯酚、氯酚等酚类;N,N-二甲基甲酰胺、N,N- 二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类;氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷、单氯苯、二氯苯等卤素系溶剂;二硫化碳等含杂元素化合物;水、以及这些溶剂的混合溶剂。可以根据粘合剂、微粒的种类以及后述的制造工序中优选的粘度范围等来适当调节溶剂的添加量。
(金属系微粒)
用于金属系微粒的金属材料可以使用投影光的反射性和色彩再现性优异的金属。具体而言,金属材料在测定波长550nm处的反射率R为50%以上,优选为55%以上,更优选为60%以上,进一步优选为70%以上,另外,优选为99%以下,更优选为98%以下,进一步优选为97%以下,更进一步优选为95%以下。以下,本发明中,所谓“反射率R”,是指使光相对于金属材料而言从垂直方向入射时的反射率。反射率R可以使用作为金属材料固有值的折射率n和消光系数k的值利用下式(1)算出。n 和k例如记载在Handbook of OpticalConstants of Solids:Volume 1 (Edward D.Palik著)、P.B.Johnson and R.W Christy,PHYSICAL REVIEW B,Vol.6,No.12,4370-4379(1972)等中。
R={(1-n)2+k2}/{(1+n)2+k2} 式(1)
即,可以利用以波长550nm测定时的n及k计算出测定波长550nm 处的反射率R(550)。金属材料在测定波长450nm处的反射率R(450) 与在测定波长650nm处的反射率R(650)之差的绝对值相对于在测定波长550nm处的反射率R(650)而言在25%以内,优选在20%以内,更优选在15%以内,进一步优选在10%以内,另外,优选为0%以上,更优选为0.5%以上,进一步优选为1%以上。通过使用这样的金属材料,在用作反射型透明屏幕的情况下,投影光的反射性及色彩再现性优异,作为屏幕的性能优异。
用于金属系微粒的金属材料在550nm处的介电常数的实数项ε’(550) 优选为-60~0,更优选为-50~-5,进一步优选为-47~-8,更进一步优选为 -45~-10。应予说明,介电常数的实数项ε’可以使用折射率n和消光系数 k的值利用下式(2)算出。
ε’=n2-k2 式(2)
本发明不受任何理论约束,不过,认为:通过金属材料的介电常数的实数项ε’满足上述数值范围,产生以下的作用,透明光散射体能够优选用作反射型透明屏幕。即、当光进入金属系微粒中时,在金属系微粒中因光而产生振动电场,但是,同时,因金属系微粒的自由电子而发生相反方向的电极化,屏蔽了电场。如果假定为没有光因表面凹凸而扩散或者被金属系微粒吸收的理想状态,则在金属材料的介电常数的实数项ε’为0以下时,光被完全屏蔽、光无法进入到金属系微粒中,即、光全部在金属系微粒表面被反射,因此,光的反射性增强。在ε’大于0时,金属系微粒的自由电子的振动无法追随光的振动,因此,无法完全消除因光而产生的振动电场,光进入金属系微粒中或者透过。其结果,在金属系微粒表面被反射的仅为一部分光,光的反射性降低。另外,氧化物等由于能够有助于振动的自由电子少,因此光的反射性低。
作为金属材料,只要使用满足上述的反射率R、优选还满足介电常数的实数项的金属材料即可,还可以使用纯金属、合金。作为纯金属,优选从由铝、银、铂、钛、镍及铬构成的组中选择。作为金属系微粒,可以使用包含这些金属材料的微粒、将这些金属材料被覆于树脂、玻璃、天然云母或合成云母等而得的微粒。另外,对金属系微粒的形状并无特别限定,可以使用薄片状微粒、大致球状微粒等。对于各种金属材料,将各测定波长处的折射率n和消光系数k列于表1,将使用该值算出的反射率R和ε’列于表2。其中,n(450)表示在测定波长450nm处的折射率,n(550) 表示在测定波长550nm处的折射率,n(650)表示在测定波长650nm处的折射率。另外,k(450)表示在测定波长450nm处的消光系数,k(550) 表示在测定波长550nm处的消光系数,k(650)表示在测定波长650nm 处的消光系数。
[表1]
[表2]
金属系微粒在透明光散射体中凝聚成能够兼顾透明性和反射性的适度的尺寸。具体地,透明光散射体中的金属系微粒的平均二次粒径为 100nm~2000nm,优选为200nm~1800nm,更优选为300nm~1500nm。如果平均二次粒径过小,则发生瑞利散射,使得反射青色光,因此看到的图像光带有青色。进而,如果平均二次粒径过小,则为了使从投影仪射出的投影光成像,必须大量地添加微粒,成为了透明性差的光散射体。如果平均二次粒径为100nm以上,则能够防止看到的图像光带有青色。另一方面,如果平均二次粒径过大,则投影光的前方散射增加,因此雾度升高,光散射体的透明性降低。如果平均二次粒径为2000nm以下,则能够实现特别优异的透明性。应予说明,平均二次粒径是通过如下方法求出的值:基于采用扫描型电子显微镜(SEM、(株)日立高新技术制、商品名: SU-1500)测定的图像,算出粒径=(长轴方向的粒径+短轴方向的粒径) /2时的粒径的平均值而求出平均二次粒径。
相对于透明粘合剂,透明光散射体中的金属系微粒的含量优选为 0.0001~0.020质量%,更优选为0.0005~0.015质量%,进一步优选为 0.001~0.01质量%。在金属系微粒的含量为0.0001%以上的情况下,可以使投射光更鲜明地成像,在0.020质量%以下的情况下,可以充分地抑制膜的透明性降低。通过如上述范围那样以极低浓度使金属系微粒在树脂中分散而形成透明光散射体,可以在维持透明性的同时使投影光充分地散射反射而成像。
(基材层)
基材层为用于对透明光散射体进行支承的层,可以使透明光散射体的强度得到提高。基材层优选包含无损透明光散射体的透过可视性、期望的光学特性的透明性高的树脂或玻璃。作为这样的树脂,例如可以使用与上述的透明光散射体同样的透明性高的树脂。即、可以优选使用丙烯酸系树脂、丙烯酸聚氨酯系树脂、聚酯丙烯酸酯系树脂、聚氨酯丙烯酸酯系树脂、环氧丙烯酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚烯烃系树脂、聚氨酯系树脂、环氧系树脂、聚碳酸酯系树脂、纤维素系树脂、缩醛系树脂、乙烯基系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、三聚氰胺系树脂、酚醛系树脂、硅酮系树脂、聚芳酯系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚砜系树脂和氟系树脂等热塑性树脂、热固性树脂以及电离射线固化性树脂等。另外,可以使用将上述的树脂2种以上层叠而得到的层叠体或片材。应予说明,可以根据用途和材料来适当变更基材层的厚度以使其强度适当。例如可以为10μm~1mm(1000μm)的范围,也可以为1mm 以上的厚板。
(保护层)
保护层可层叠于透明光散射体的表面侧(观察者侧)和背面侧的两面或任一面,是用于赋予耐光性、抗划伤性、基材密合性和防污性等功能的层。优选使用无损透明光散射体的透过可视性、期望的光学特性的树脂来形成保护层。
作为保护层的材料,例如可列举出:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂、二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等纤维素系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物 (AS树脂)等苯乙烯系树脂、聚碳酸酯系树脂等。另外,作为形成保护膜的树脂的例子,可列举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物这样的聚烯烃系树脂、环烯烃系或者具有降冰片烯结构的烯烃系树脂、氯乙烯系树脂、尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺系树脂、酰亚胺系树脂、砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚醚醚酮系树脂、聚苯硫醚系树脂、乙烯醇系树脂、偏氯乙烯系树脂、乙烯醇缩丁醛系树脂、芳酯系树脂、聚甲醛系树脂、环氧系树脂或者上述树脂的共混物等。此外,可列举出丙烯酸系、聚氨酯系、丙烯酸聚氨酯系、环氧系、硅酮系等电离射线固化型树脂、在电离射线固化型树脂中混合热塑性树脂和溶剂而得的材料以及热固型树脂等。
电离射线固化型树脂组合物的被膜形成成分可以优选使用具有丙烯酸酯系的官能团的树脂、例如较低分子量的聚酯树脂、聚醚树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树脂、多硫醇多烯树脂、多元醇等多官能化合物的(甲基)丙烯酸酯等的低聚物或预聚物,以及含有较多量的作为反应性稀释剂的(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮等单官能单体以及多官能单体的树脂,该多官能单体例如为聚羟甲基丙烷三(甲基) 丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
为了将上述电离射线固化型树脂组合物制成紫外线固化型树脂组合物,可以在其中混入作为光聚合引发剂的苯乙酮类、二苯甲酮类、米氏苯甲酰基苯甲酸酯(ミヒラーベンゾイルベンゾエート)、α-偕胺肟酯、四甲基秋兰姆一硫化物、噻吨酮类、以及作为光敏剂的正丁基胺、三乙基胺、聚正丁基膦等而使用。特别是本发明中,优选混入作为低聚物的聚氨酯丙烯酸酯、作为单体的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
作为电离射线固化型树脂组合物的固化方法,上述电离射线固化型树脂组合物的固化方法可以通过通常的固化方法、即电子束或紫外线的照射来进行固化。例如,电子束固化的情况下,使用由科克罗夫特-沃尔顿型、范德格拉夫型、共振变压型、绝缘线芯变压器型、直线型、地那米(ダイナミトロン)型、高频型等各种电子束加速机释放的具有50~1000KeV、优选100~300KeV的能量的电子束等,紫外线固化的情况下,可以利用由超高压水银灯、高压水银灯、低压水银灯、碳弧、氙弧、金属卤化物灯等的光线发出的紫外线等。
保护层可以如下形成:通过将上述电离射线(紫外线)固化型树脂组合物的涂布液利用旋涂、模涂、浸涂、棒涂、流涂、辊涂、凹版涂布等方法涂布在上述的反射型屏幕用透明光散射体的表面侧(观察者侧)和背面侧的两面或任一面,以如上所述的方法使涂布液固化来形成。另外,还可以根据目的对保护层的表面赋予凹凸结构、棱镜结构、微透镜结构等微细结构。
(粘结层)
粘结层为用于将透明光散射体贴附于支承体的层。优选使用无损透明光散射体的透过可视性、期望的光学特性的粘结剂组合物来形成粘结层。作为粘结剂组合物,例如可以举出:天然橡胶系、合成橡胶系、丙烯酸树脂系、聚乙烯基醚树脂系、聚氨酯树脂系、硅酮树脂系等。作为合成橡胶系的具体例,可以举出:苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、聚异丁烯橡胶、异丁烯-异戊二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯- 丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯嵌段共聚物。作为硅酮树脂系的具体例,可以举出二甲基聚硅氧烷等。这些粘结剂可以单独使用1种,或可以组合2种以上来使用。这些粘结剂中,优选丙烯酸系粘结剂。
丙烯酸系树脂粘结剂是至少含有(甲基)丙烯酸烷基酯单体并使其聚合而得到的物质。通常为具有碳原子数1~18左右的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体和具有羧基的单体的共聚物。应予说明,所谓(甲基)丙烯酸,是指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。作为(甲基)丙烯酸烷基酯单体的例子,可以举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基) 丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基) 丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基) 丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯以及(甲基)丙烯酸月桂酯等。另外,上述(甲基)丙烯酸烷基酯通常在丙烯酸系粘结剂中以30~99.5质量份的比例进行共聚。
另外,作为形成丙烯酸系树脂粘结剂的具有羧基的单体,可以列举出 (甲基)丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸、马来酸单丁酯和丙烯酸β- 羧基乙酯等含有羧基的单体。
在丙烯酸系树脂粘结剂中,除了上述物质以外,还可以在无损丙烯酸系树脂粘结剂的特性的范围内将具有其他官能团的单体共聚。作为具有其他官能团的单体的例子,可列举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基) 丙烯酸2-羟基丙酯和烯丙醇等含有羟基的单体;(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺和N-乙基(甲基)丙烯酰胺等含有酰胺基的单体;N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺和二羟甲基(甲基)丙烯酰胺等含有酰胺基和羟甲基的单体;(甲基)丙烯酸氨基甲酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯和乙烯基吡啶等含有氨基的单体这样的具有官能团的单体;烯丙基缩水甘油基醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油醚等含有环氧基的单体等。此外,除了氟取代(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯腈等以外,还可以列举出苯乙烯和甲基苯乙烯等含有乙烯基的芳香族化合物、醋酸乙烯酯、卤代乙烯化合物等。
粘结剂可以使用市场销售的粘结剂,例如可以优选使用SK Dyne 2094、 SK Dyne2147、SK Dyne 1811L、SK Dyne 1442、SK Dyne 1435以及SK Dyne 1415(以上由综研化学(株)制)、ORIBAIN EG-655以及ORIBAIN BPS5896(以上由东洋油墨(株)制)等(以上为商品名)。
(防反射层)
防反射层是用于防止透明光散射体表面或者在透明光散射体为与支承体等的层叠体的情况下在该层叠体的最表面处的反射、外光映入的层。防反射层可只层叠于透明光散射体、其层叠体的观察者侧或相反侧的单面,也可层叠于两面。特别是用作反射型屏幕时,优选层叠于观察者侧。防反射层优选使用无损透明光散射体、其层叠体的透过可视性、期望的光学特性的树脂、金属形成。作为这样的树脂,例如能够使用采用紫外线、电子束而固化的树脂、即、电离射线固化型树脂、在电离射线固化型树脂中混合了热塑性树脂和溶剂而得到的树脂、和热固型树脂,这些树脂中,特别优选电离射线固化型树脂。
作为防反射层的形成方法,没有特别限定,可以使用涂覆膜的贴合、以直接蒸镀或溅射等干法涂布于膜基板的方式、凹版涂布、微凹版涂布、棒涂布、滑动模具涂布、槽型模具涂布、浸涂等湿式涂布处理等方式。
<透明光散射体的制造方法>
本发明的透明光散射体的制造方法包括形成透明光散射体的工序。对于形成透明光散射体的工序,可以通过包括混炼工序和制膜工序的挤出成型法、流延成膜法、旋涂、模涂、浸涂、棒涂、流涂、辊涂、凹版涂布、喷涂等涂布法、注射成型法、压延成型法、吹塑成型法、压缩成型法、注浆成型(cell casting)法等公知的方法进行成型加工,由于可成膜的膜厚范围宽,因此可以优选使用挤出成型法、注射成型法。以下,对挤出成型法的各工序进行详细说明。
(混炼工序)
混炼工序是使用混炼挤出机将作为上述的透明粘合剂的树脂和金属系微粒混炼、得到树脂组合物的工序。作为混炼挤出机,可以是单螺杆混炼挤出机,也可使用双螺杆混炼挤出机。在使用双螺杆混炼装置的情况下,优选为如下工序:边施加以双螺杆混炼挤出机的螺杆全长上的平均值计为 3~1800KPa、更优选6~1400KPa的剪切应力,边将上述的树脂和金属系微粒混炼,得到树脂组合物。如果剪切应力为上述范围内,则能够使微粒在树脂中充分地分散。特别地,如果剪切应力为3KPa以上,则能够进一步提高微粒的分散均匀性,如果为1800KPa以下,则能够防止树脂分解,防止气泡混入透明光散射体内。通过调节双螺杆混炼挤出机,能够将剪切应力设定为期望的范围。本发明中,也可使用单螺杆混炼挤出机或双螺杆混炼挤出机对预先添加了微粒的树脂(母料)和没有添加微粒的树脂的混合物进行混炼,得到树脂组合物。上述为混炼工序的一例,可使用单螺杆混炼挤出机制作母料,也可添加一般已知的分散剂来制作母料。
在树脂组合物中,除上述的树脂和微粒以外,还可以在无损透明光散射体的透过可视性、期望的光学性能的范围内加入现有公知的添加剂。作为添加剂,例如可以举出:抗氧化剂、润滑剂、紫外线吸收剂、相容剂、成核剂以及稳定剂等。应予说明,树脂和微粒如上所述。
用于混炼工序的双螺杆混炼挤出机是在机筒内插入有2根螺杆的装置,组合螺杆件而构成。螺杆可以优选使用至少包括搬运件和混炼件的螺纹螺杆。混炼件优选包含从由捏合件、混合件以及旋转件构成的组中选择的至少1种。通过使用包含这样的混炼件的螺纹螺杆,能够施加期望的剪切应力,并且使微粒充分地分散在树脂中。
(制膜工序)
制膜工序是对混炼工序中得到的树脂组合物进行制膜的工序。制膜方法没有特别限定,可以利用现有公知的方法制作由树脂组合物形成的透明光散射体的膜。例如,将混炼工序中得到的树脂组合物供给到被加热至熔点以上的温度(Tm~Tm+70℃)的熔融挤出机中,对树脂组合物进行熔融。作为熔融挤出机,可以根据目的使用单螺杆混炼挤出机、双螺杆混炼挤出机、排气式挤出机、串联挤出机等。
接下来,将熔融的树脂组合物利用例如T型模头等模头挤出为片状,将挤出的片状物用旋转的冷却鼓等急冷固化,由此能够成型片状的成型体。应予说明,与上述的混炼工序连续地进行制膜工序的情况下,也可以将混炼工序中得到的树脂组合物在熔融状态下直接利用模头挤出而成型片状的透明光散射体。
利用制膜工序得到的片状的透明光散射体可以利用现有公知的方法进一步进行单轴拉伸或双轴拉伸。通过对上述的透明光散射体进行拉伸,能够提高机械强度。
<反射型透明屏幕>
本发明的反射型透明屏幕具备上述的透明光散射体。反射型透明屏幕可只包含上述的透明光散射体,也可还具备透明隔板等支承体。反射型透明屏幕可以为平面,也可以为曲面,还可具有凹凸面。
(支承体)
支承体用于支承透明光散射体。支承体只要为无损反射型透明屏幕的透过可视性、期望的光学特性的部件即可,例如可列举出透明隔板、玻璃窗、轿车的平视显示器和穿戴式显示器等。
该反射型透明屏幕采用变角分光光度计测定的扩散反射光相对亮度满足下述的条件A。通过满足条件A,以相对于屏幕面的平行方向成45度的角度入射光时,以90度的角度扩散反射的光的亮度在优选的范围内,因此能够显示鲜明的图像。
条件A:以相对于屏幕面的平行方向成45度的角度入射光,以正反射方向135度的亮度为100时,90度的扩散反射光的相对亮度为0.001以上,优选为0.002~1,更优选为0.004~0.5。
<车辆用部件>
本发明的车辆用部件具备上述的透明光散射体或反射型透明屏幕,可还具备防反射层等。作为车辆用部件,可以举出前挡风玻璃、侧玻璃等。车辆用部件通过具备上述的透明光散射体或反射型透明屏幕,即便不另行设置屏幕,也能够使鲜明的图像显示在车辆用部件上。
<建筑物用部件>
本发明的建筑物用部件具备上述的透明光散射体或反射型透明屏幕,可还具备防反射层等。作为建筑物用部件,可以举出:住宅的窗玻璃、便利店、临街店铺的玻璃幕墙等。建筑物用部件通过具备上述的透明光散射体或反射型透明屏幕,即使不另外设置屏幕,也能够在建筑物用部件上显示鲜明的图像。
<图像投影系统>
本发明的图像投影系统包括上述的透明光散射体或反射型透明屏幕和图像投射装置。所谓图像投射装置,只要能够将图像投射在屏幕上,则没有特别限定,例如可以使用市场上销售的前投式投影仪。
图2中示出本发明的反射型透明屏幕及图像投影系统的一个实施方式的示意图。反射型透明屏幕20包括透明隔板(支承体)21和配置于透明隔板21上的观察者22侧的透明光散射体10。为了贴附于透明隔板21,透明光散射体10可包含粘结层。图像投影系统包括反射型透明屏幕20和设置于相对于反射型透明屏幕20而言与观察者22相同侧(前面侧)的图像投射装置23。从图像投射装置23射出的投影光24从透明屏幕20的前面侧入射,因透明光散射体10而各向异性地散射,由此,观察者22能够看到散射光25。
实施例
以下,举出实施例和比较例对本发明更具体地进行说明,本发明并不限定解释为下述实施例。
<测定方法>
实施例及比较例中,各种物性及性能评价的测定方法如下。
(1)平均二次粒径
基于使用扫描型电子显微镜(SEM)(日立高新技术(株)制、商品名:SU-1500)取得的图像,算出粒径=(长轴方向的粒径+短轴方向的粒径)/2时的粒径的平均值,从而测定了透明光散射体中的金属系微粒的平均二次粒径。
(2)雾度
使用浊度仪(日本电色工业(株)制、型号:NDH-5000),依据JIS K7136测定了透明光散射体的雾度值。
(3)全光线透过率
使用浊度仪(日本电色工业(株)制、型号:NDH-5000),依据JIS K7361-1测定了透明光散射体的全光线透过率。
(4)色调
通过使用变角光度计(日本电色工业(株)制、型号:GC5000L、D65 光源),测定使入射角为45度时的0度方向上的反射光用CIE1976色空间表示时的a*、b*的值,从而对色调进行了评价。
(5)鲜映性
将使用鲜映性测定器(Suga试验机(株)制、型号:ICM-1T),依据JIS K7374,以光梳宽度0.125mm测定时的图像鲜明度(%)的值作为鲜映性。图像鲜明度的值越大,鲜映性越高,透过透明屏幕看到的图像越鲜明。
(6)扩散反射光相对亮度
使用变角分光光度计((株)村上色彩技术研究所制、型号:GSP-2),以相对于反射型透明屏幕面的平行方向成45度的角度入射光,并使测定角变化来测定扩散反射光相对亮度,算出以正反射方向135度的亮度为100 时的90度下的扩散反射光相对亮度。图3中示出了扩散反射光相对亮度的测定方法的概略图。
(7)背景图像和投影图像的同时可视性评价
从相对于透明屏幕的法线方向在下侧以45度的角度偏离50cm的位置,使用超短焦型投影仪(精工爱普生(株)制、型号:EB-535W)来投影图像。接下来,调整投影仪的对焦旋钮,使得在屏幕的表面上聚焦,然后,从屏幕的前方1m处(夹着屏幕且处于投影仪所在一侧),利用下列评价基准同时评价屏幕上的投影图像的可视性和透过屏幕看到的背景图像的可视性。
[评价基准]
◎:能够同时观察到极其鲜明的背景图像和极其鲜明的投影图像。
○:能够同时观察到鲜明的背景图像和鲜明的投影图像。
△:与评价为○的屏幕相比鲜明度差,但是,能够同时观察到背景图像和投影图像,可以作为反射型透明屏幕使用。
×:背景图像不鲜明,或者投影图像不鲜明,因此不适于用作反射型透明屏幕。
<透明光散射体的制作>
[实施例1]
将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)颗粒((株)Bell polyester制、品牌IFG8L)和相对于PET颗粒而言为0.004质量%的铝微粒A(日本ION (株)制铝纳米粉末)用滚筒混合器混合30分钟,得到在表面均匀附着有铝微粒A的PET颗粒。将得到的颗粒供应到具备拉丝模头的双螺杆混炼挤出机的料斗,于挤出温度250℃得到混炼有铝微粒A的PET颗粒。将得到的含有铝微粒A的PET颗粒投入到具备T型模头的单螺杆挤出机的料斗,于250℃挤出,制作出厚度100μm的膜,得到了透明光散射体。
测定了得到的透明光散射体中的铝微粒A的平均二次粒径,结果为 100nm。透明光散射体的雾度值为2.7%,全光线透过率为89.1%,作为色调的指标的a*为0.12,b*为3.15,具有高透明性。另外,鲜映性为93%,透过透明光散射体看到的图像鲜明。
进而,将透明光散射体直接用作透明屏幕,利用变角分光光度计测定了扩散反射光相对亮度,结果为0.118,利用超短焦型投影仪投影图像,结果:能够同时观察到极其鲜明的背景图像和极其鲜明的投影图像。
[实施例2]
代替铝微粒A而添加了相对于PET颗粒而言为0.015质量%的铝微粒 B(大和金属粉工业(株)制铝粉末),除此以外,与实施例1同样地制作了透明光散射体。
测定了得到的透明光散射体中的铝微粒B的平均二次粒径,结果为 1800nm。透明光散射体的雾度值为13.7%,全光线透过率为76.1%,作为色调的指标的a*为0.15,b*为2.72,具有高透明性。另外,鲜映性为 85%,透过透明光散射体看到的图像鲜明。
进而,将透明光散射体直接用作透明屏幕,利用变角分光光度计测定了扩散反射光相对亮度,结果为0.025,利用超短焦型投影仪投影图像,结果:能够同时观察到鲜明的背景图像和鲜明的投影图像。
[实施例3]
代替铝微粒A而添加了相对于PET颗粒而言为0.01质量%的银微粒 ((株)新光化学社制铝粉末),除此以外,与实施例1同样地制作了透明光散射体。
测定了得到的透明光散射体中的银微粒的平均二次粒径,结果为 500nm。透明光散射体的雾度值为4.1%,全光线透过率为83.6%,作为色调的指标的a*为-0.06,b*为3.43,具有高透明性。另外,鲜映性为87%,透过透明光散射体看到的图像鲜明。
进而,将透明光散射体直接用作透明屏幕,利用变角分光光度计测定了扩散反射光相对亮度,结果为0.007,利用超短焦型投影仪投影图像,结果:能够同时观察到极其鲜明的背景图像和极其鲜明的投影图像。
[实施例4]
使用溅射装置(ULVAC株式会社制、型号:MLH-2304),采用DC 磁控管溅射法制作厚500nm的镍薄膜,采用粉碎机(日新工程公司制粉碎机、型号:SJ-100C)将得到的镍薄膜粉碎,从而得到了镍微粒A的粉体。
代替铝微粒A而添加了相对于PET颗粒而言为0.0005质量%的上述的镍微粒A,除此以外,与实施例1同样地制作了透明光散射体。
测定了得到的透明光散射体中的镍微粒A的平均二次粒径,结果为 1000nm。透明光散射体的雾度值为6.5%,全光线透过率为80.2%,作为色调的指标的a*为0.49,b*为1.90,具有高透明性。另外,鲜映性为 92%,透过透明光散射体看到的图像鲜明。
进而,将透明光散射体直接用作透明屏幕,利用变角分光光度计测定了扩散反射光相对亮度,结果为0.005,利用超短焦型投影仪投影图像,结果:相对于实施例1,鲜明性差,但能够同时观察到背景图像和投影图像。
[实施例5]
代替铝微粒A而添加了相对于PET颗粒而言为0.004质量%的铝微粒 C(大和金属粉工业(株)制、铝粉末),除此以外,与实施例1同样地制作了透明光散射体。
测定了得到的透明光散射体中的铝微粒C的平均二次粒径,结果为 1200nm。透明光散射体的雾度值为3.7%,全光线透过率为86.1%,作为色调的指标的a*为0.17,b*为1.38,具有高透明性。另外,鲜映性为 91%,透过透明光散射体看到的图像鲜明。
进而,将透明光散射体直接用作透明屏幕,利用变角分光光度计测定了扩散反射光相对亮度,结果为0.007,利用超短焦型投影仪投影图像,结果:能够同时观察到鲜明的背景图像和鲜明的投影图像。
[实施例6]
与实施例4同样地使用溅射装置制作厚300nm的镍薄膜,采用粉碎机将得到的镍薄膜粉碎,从而得到了镍微粒B的粉体。
代替铝微粒A而添加了相对于PET颗粒而言为0.02质量%的上述的镍微粒B,除此以外,与实施例1同样地制作了透明光散射体。
测定了得到的透明光散射体中的镍微粒B的平均二次粒径,结果为 200nm。透明光散射体的雾度值为9.2%,全光线透过率为71.6%,作为色调的指标的a*为0.62,b*为2.35,具有高透明性。另外,鲜映性为93%,透过透明光散射体看到的图像鲜明。
进而,将透明光散射体直接用作透明屏幕,利用变角分光光度计测定了扩散反射光相对亮度,结果为0.002,利用超短焦型投影仪投影图像,结果:能够同时观察到鲜明的背景图像和鲜明的投影图像。
[实施例7]
代替铝微粒A而添加了相对于PET颗粒而言为0.001质量%的铂微粒 (Corefrontcorporation制、9410DX),除此以外,与实施例1同样地制作了透明光散射体。
测定了得到的透明光散射体中的铂微粒的平均二次粒径,结果为 300nm。透明光散射体的雾度值为5.4%,全光线透过率为88.3%,作为色调的指标的a*为0.33,b*为2.42,具有高透明性。另外,鲜映性为89%,透过透明光散射体看到的图像鲜明。
进而,将透明光散射体直接用作透明屏幕,利用变角分光光度计测定了扩散反射光相对亮度,结果为0.009,利用超短焦型投影仪投影图像,结果:能够同时观察到鲜明的背景图像和鲜明的投影图像。
[比较例1]
代替铝微粒A而添加了相对于PET颗粒而言为0.004质量%的铝微粒 D(日本ION(株)制、铝粉末),除此以外,与实施例1同样地制作了透明光散射体。
测定了得到的透明光散射体中的铝微粒D的平均二次粒径,结果为3000nm。透明光散射体的雾度值为7.7%,全光线透过率为82.5%,作为色调的指标的a*为0.23,b*为1.18。另外,鲜映性为82%。
进而,将透明光散射体直接用作透明屏幕,利用变角分光光度计测定了扩散反射光相对亮度,结果为0.0002,利用超短焦型投影仪投影图像,结果:未能同时观察到鲜明的背景图像和鲜明的投影图像。
[比较例2]
代替铝微粒A而添加了相对于PET颗粒而言为0.10质量%的氧化钛微粒(石原产业(株)制、商品名:CR·EL),除此以外,与实施例1 同样地制作了透明光散射体。
测定了得到的透明光散射体中的氧化钛微粒的平均二次粒径,结果为 500nm。透明光散射体的雾度值为7.3%,全光线透过率为82.8%,作为色调的指标的a*为-1.66,b*为-12.90,为不透明。另外,鲜映性为83%,虽然透过透明光散射体看到的图像鲜明,但色调整体上看起来发青,色彩再现性差。
进而,将透明光散射体直接用作透明屏幕,利用变角分光光度计测定了扩散反射光相对亮度,结果为0.010,利用超短焦型投影仪投影图像,结果:未能同时观察到鲜明的背景图像和鲜明的投影图像。
[比较例3]
使用溅射装置,采用DC磁控管溅射法制作厚30nm的铜薄膜,采用粉碎机将得到的铜薄膜粉碎,从而得到了铜微粒。
代替铝微粒A而添加了相对于PET颗粒而言为0.05质量%的上述的铜微粒,除此以外,与实施例1同样地制作了透明光散射体。
测定了得到的透明光散射体中的铜微粒的平均二次粒径,结果为 80nm。透明光散射体的雾度值为32.2%,全光线透过率为45.0%,作为色调的指标的a*为13.87,b*为17.50,透明光散射体不透明,色彩再现性也差。另外,鲜映性为58%,透过透明光散射体看到的图像鲜明。
进而,将透明光散射体直接用作透明屏幕,利用变角分光光度计测定了扩散反射光相对亮度,结果为0.14,能够观察到鲜明的图像,但利用超短焦型投影仪投影图像,结果:未能同时观察到鲜明的背景图像和鲜明的投影图像。
[比较例4]
使用溅射装置,采用DC磁控管溅射法制作厚约1000μm的金薄膜,采用粉碎机将得到的金薄膜粉碎,从而得到了金微粒。
代替铝微粒A而添加了相对于PET颗粒而言为0.0001质量%的上述的金微粒,除此以外,与实施例1同样地制作了透明光散射体。
测定了得到的透明光散射体中的金微粒的平均二次粒径,结果为 3000nm。透明光散射体的雾度值为0.4%,全光线透过率为89.2%,作为色调的指标的a*为-1.25,b*为-8.27,透明光散射体透明,但色彩再现性差。另外,鲜映性为92%,透过透明光散射体看到的图像鲜明。
进而,将透明光散射体直接用作透明屏幕,利用变角分光光度计测定了扩散反射光相对亮度,结果为0.0001,利用超短焦型投影仪投影图像,结果:未能同时观察到鲜明的背景图像和鲜明的投影图像。
将实施例和比较例中使用的透明光散射体的详细情况和评价结果示于表3中。
[表3]
符号说明
10 透明光散射体
11 透明粘合剂
12 金属系微粒
20 反射型透明屏幕
21 透明隔板(支承体)
22 观察者
23 图像投射装置
24 投影光
25 散射光
Claims (11)
1.一种透明光散射体,是包含透明粘合剂和金属系微粒的透明光散射体,其特征在于,
所述金属系微粒的金属材料在测定波长550nm处的反射率R为50%以上,并且在测定波长450nm处的反射率R与在测定波长650nm处的反射率R之差的绝对值相对于在测定波长550nm处的反射率R,为25%以内;
所述透明光散射体中的所述金属系微粒的平均二次粒径为100nm~2000nm,
相对于所述透明粘合剂,所述金属系微粒的含量为0.0001~0.01质量%,
所述透明光散射体的雾度值为35%以下,
所述金属材料为选自由铝、铂、钛和铬构成的组中的至少1种。
2.根据权利要求1所述的透明光散射体,其中,所述金属材料在波长550nm处的介电常数的实数项ε’为-60~0。
3.根据权利要求1或2所述的透明光散射体,其中,所述透明光散射体的雾度值为1%以上且35%以下。
4.根据权利要求1或2所述的透明光散射体,其中,所述透明光散射体的全光线透过率为70%以上。
5.根据权利要求1或2所述的透明光散射体,其中,所述透明光散射体的鲜映性为70%以上。
6.根据权利要求1或2所述的透明光散射体,其中,所述透明光散射体用于反射型透明屏幕。
7.一种反射型透明屏幕,其包括根据权利要求1~6中的任一项所述的透明光散射体。
8.根据权利要求7所述的反射型透明屏幕,其特征在于,采用变角分光光度计测定的扩散反射光相对亮度满足下述的条件A,
条件A:以相对于反射型透明屏幕面的平行方向成45度的角度入射光,以作为正反射方向的135度的亮度为100时,90度的扩散反射光相对亮度为0.001以上。
9.一种车辆用部件,其包括根据权利要求1~6中的任一项所述的透明光散射体或根据权利要求7或8所述的反射型透明屏幕。
10.一种建筑物用部件,其包括根据权利要求1~6中的任一项所述的透明光散射体或根据权利要求7或8所述的反射型透明屏幕。
11.一种图像投影系统,其包括根据权利要求1~6中的任一项所述的透明光散射体或根据权利要求7或8所述的反射型透明屏幕、和图像投射装置。
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