CN208188576U - 反射型屏幕 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种反射型屏幕,其为在正面具有可进行由油墨来施行的书写及该书写的擦除的凹凸面、且可从前方向所述凹凸面投射影像的反射型屏幕,其中,从所述正面朝向所述正面的相反面即背面,依次具有让所述影像的光透过的透明板、将透过所述透明板的光散射的光散射层、以及将来自所述光散射层的光向所述光散射层进行反射的光反射层,所述光散射层紧贴在所述透明板上,所述光散射层的内部透射率为21%~70%。
Description
技术领域
本实用新型涉及反射型屏幕。
背景技术
近年来,开发了在正面具有可进行由油墨来施行的书写及该书写的擦除的凹凸面、且可从前方向凹凸面投射影像的反射型屏幕(例如参照专利文献1)。能够对着所投射的影像进行由油墨来施行的书写。
专利文献1中记载的反射型屏幕具有玻璃板和包含光扩散性涂料或颜料的层。玻璃板在表面具有凹凸面,能对凹凸面进行文字或图形的书写及该书写的擦除。包含光扩散性涂料或颜料的层形成于玻璃板的背面,将入射至玻璃板的表面上的光反射。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开第2003-237295号公报(第0011、0013、0014 段)
实用新型内容
实用新型所要解决的技术问题
专利文献1记载的反射型屏幕仅通过漫反射而将大部分所投射的影像的光反射。因此,影像容易模糊,影像识别性低。
以往,如果凹凸面的高低差过大,则难以将油墨从凹的内部除去,而如果凹凸面的高低差过小,则容易发生亮斑(hot spot),难以同时实现提高书写的擦除性和抑制亮斑的发生。
这里,亮斑是指对反射型屏幕投射影像时可看到反射型屏幕的中心部等明亮地发光的现象。该现象是由于反射型屏幕的正面将入射光镜面反射而产生的。
本实用新型是鉴于上述技术问题而完成的,其第一目的是提供提高了影像识别性的反射型屏幕。此外,本实用新型的第二目的是提供提高了由油墨来施行的书写的擦除性和抑制了亮斑的发生的反射型屏幕。
解决技术问题所采用的技术方案
为了达到上述第一目的,根据本实用新型的第一形态,提供一种反射型屏幕,
其为在正面具有可进行由油墨来施行的书写及该书写的擦除的凹凸面、且可从前方向所述凹凸面投射影像的反射型屏幕,其中,
从所述正面朝向所述正面的相反面即背面,依次具有让所述影像的光透过的由玻璃板构成的透明板、将透过所述透明板的光散射的光散射层、以及将来自所述光散射层的光向所述光散射层进行反射的光反射层,
所述光散射层紧贴在所述透明板上,所述光散射层的内部透射率为21 %~70%。
为了达到上述第二目的,根据本实用新型的第二形态,提供一种反射型屏幕,
其为在正面具有可进行由油墨来施行的书写及该书写的擦除的凹凸面,且可从前方向所述凹凸面投射影像的反射型屏幕,其中,
从所述正面朝向所述正面的相反面即背面,具有让所述影像的光透过的由玻璃板构成的透明板,
所述凹凸面具有框状的外周部和中央部,所述外周部在俯视时占所述凹凸面的总面积的20%、且自所述凹凸面的外周缘起具有一定的宽度,所述中央部在俯视时被所述外周部包围、且占所述凹凸面的总面积的余下的80%,
在所述中央部中的任意的纵50mm、横50mm的正方形的范围内,下述式(1)、 (2)成立,
Rcave/RSmave≤0.64……(1)
Rcave≥1μm……(2)
Rcave:粗糙度曲线要素的平均高度Rc的10点平均值,
RSmave:粗糙度曲线要素的平均长度RSm的10点平均值。
实用新型效果
根据本实用新型的第一形态,可提供提高了影像识别性的反射型屏幕。此外,根据本实用新型的第二形态,可提供提高了由油墨来施行的书写的擦除性和抑制了亮斑的发生的反射型屏幕。
附图说明
图1是一种实施方式的反射型屏幕的主视图。
图2是一种实施方式的反射型屏幕的俯视图。
图3是一种实施方式的反射型屏幕的截面图。
具体实施方式
以下,参照附图说明用于实施本实用新型的形态。各附图中,对于相同或对应的结构标以相同或对应的符号,并省略说明。在本说明书中,表示数值范围的“~”表示包含其前后的数值的范围。此外,在本说明书中,“俯视”是指从反射型屏幕的正面的法线方向观察的状态。
图1是一种实施方式的反射型屏幕的主视图。在图1中,虚线表示凹凸面 13的外周部13a与凹凸面13的中央部13b的边界线。边界线是为了方便而图示的,也可以在实际上无法用眼辨认。图2是一种实施方式的反射型屏幕的俯视图。在图2中,P表示投影仪,U1表示位于反射型屏幕10的中心部正面的使用者,U2表示观察反射角与从投影仪P入射到反射型屏幕10的入射光的入射角相同的反射光的使用者。图3是一种实施方式的反射型屏幕的截面图。
反射型屏幕10具有正面11和正面11的相反面即背面12,在正面11上具有凹凸面13。对于凹凸面13可进行由油墨来施行的书写和该书写的擦除。由油墨来施行的书写可使用专用记号笔等书写用具、打印机针头等。在擦除该书写时,可使用擦字用具、溶剂等。此外,可从前方对凹凸面13投射影像。影像的投射可使用投影仪P等。
反射型屏幕10可被未图示的框包围。在该框上可设置悬挂工具或支脚,在支脚上可设置脚轮。反射型屏幕10可在例如室内使用。此外,反射型屏幕 10的使用场所没有特别限定。例如,反射型屏幕可适合用于交通工具或建筑物的壁材等。
凹凸面13在图1~图2中占据了正面11的整面,但也可仅占据正面11 的一部分。后者的情况下,整面11余下的部分可以是无凹凸的平滑面。此外,凹凸面13的数量可以是多个,多个凹凸面13可以隔着间隔进行配置。
凹凸面13的形状在图1中是长方形。凹凸面13的纵向尺寸L1是例如 300mm以上。凹凸面13的横向尺寸L2是例如500mm以上。另外,凹凸面13 的形状可以是多种多样的。
凹凸面13具有外周部13a和中央部13b。外周部13a是在俯视时占凹凸面13的总面积的20%、自凹凸面13的外周缘起具有一定宽度的框状的部分。以俯视时外周部13a在凹凸面13中所占的比例达到20%的条件,根据凹凸面 13的形状及尺寸来确定外周部13a的宽度。中央部13b是在俯视时被外周部 13a包围、且占凹凸面13的总面积的余下的80%的部分。
优选在凹凸面13的中央部13b中的任意的纵50mm、横50mm的正方形的范围内,下述式(1)、(2)成立。
Rcave/RSmave≤0.64……(1)
Rcave≥1μm……(2)
Rcave:粗糙度曲线要素的平均高度Rc的10点平均值
RSmave:粗糙度曲线要素的平均长度RSm的10点平均值
粗糙度曲线要素的平均高度Rc、粗糙度曲线要素的平均长度RSm可分别根据日本工业标准(JIS B0601:2013)以截止值λc=250μm测定。Rc表示凹凸的高低差,RSm表示凹凸的周期。Rcave是以纵50mm、横50mm的正方形的范围内的10点进行测定而得的Rc的平均值。此外,RSmave是以纵50mm、横50mm的正方形的范围内的10点进行测定而得的RSm的平均值。测定点随机选取。
如果在凹凸面13的中央部13b中的任意的纵50mm、横50mm的正方形范围内上述式(1)成立,则与凹凸的高低差相比,凹凸的周期更足够长,因此容易将油墨从凹的内部除去,由油墨来施行的书写的擦除容易。Rcave/RSmave例如如式(1)所记载,在0.64以下,优选在0.6以下。
此外,如果在凹凸面13的中央部13b中的任意的纵50mm、横50mm的正方形范围内上述式(2)成立,则凹凸的高低差足够大,因此能抑制亮斑的发生。亮斑是指在对反射型屏幕10投射影像时可看到反射型屏幕10的中心部等明亮地发光的现象。该现象由于反射型屏幕10的正面11将入射光镜面反射而发生,可在图2所示的使用者U2的位置观察到。在本实施方式中,凹凸的高低差足够大,因此反射角适度地不一致,可抑制亮斑的发生。Rcave例如如式(2)所记载,在1μm以上,优选在3μm以上。
上述式(1)、(2)只要在中央部13b成立即可,在外周部13a无论成立与否皆可。这是因为,大多情况下在外周部13a没有由油墨来施行的书写及影像的投影。但是,为了能在更宽范围内获得效果,优选上述式(1)、(2)在更宽范围内也成立。替代中央部13b在俯视时占凹凸面13的总面积的80%,优选占90 %,更优选占95%。与此对应,替代外周部13a在俯视时占凹凸面13的总面积的20%,优选占10%,更优选占5%。
在凹凸面13的中央部13b中的任意的纵50mm、横50mm的正方形的范围内,除上述式(1)、(2)成立外,还优选下述式(3)也成立。
RSmave≤15μm……(3)
如果在凹凸面13的中央部13b中的任意的纵50mm、横50mm的正方形范围内上述式(3)成立,则凹凸的周期足够短,能抑制眩光(闪烁)。眩光是指可观察到由光的明暗引起的微小光斑的现象。光斑由光的干涉而产生。在本实施方式中,与所投影的显示点相比,凹凸的周期非常短,因此能抑制由光的干渉引起的光斑。
上述式(3)只要在中央部13b成立即可,在外周部13a无论成立与否皆可。这是因为,大多数情况下在外周部13a没有影像的投影。但是,为了能在更宽范围内获得效果,优选上述式(3)在更宽范围内也成立。替代中央部13b在俯视时占凹凸面13的总面积的80%,优选占90%,更优选占95%。与此对应,替代外周部13a在俯视时占凹凸面13的总面积的20%,优选占10%,更优选占5%。
反射型屏幕10如图3所示,从正面11朝向背面12,依次具有玻璃板20、光散射层30和光反射层40。玻璃板20对应于权利要求中记载的透明板。
玻璃板20使影像的光透过。玻璃板20是无色透明的,但也可以是有色透明的。玻璃板20的雾度(Haze)值在50%以下。如果玻璃板20的雾度值在50 %以下,则可获得足够的透明度。并且,玻璃板20的雾度值通常在1%以下。
雾度值根据日本工业标准(JIS K7136)测定,以在板厚方向上透过测定对象的试验板的透射光中因向前散射而自入射光偏离2.5°以上的透射光的百分率求出。作为雾度值的测定中所使用的光源,使用日本工业标准(JIS Z8720:2012)中记载的D65光源。
作为玻璃板20的玻璃,可例举例如钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、无碱玻璃、硼硅酸玻璃等。此外,玻璃可以是未强化玻璃、强化玻璃中的任一种。未强化玻璃是将熔融玻璃成形为板状并退火而形成的玻璃。作为成形方法,可例举浮法、熔融法等。强化玻璃可以是物理强化玻璃、化学强化玻璃中的任一种。物理强化玻璃是通过将均匀加热了的玻璃板从软化点附近的温度急冷,利用玻璃表面与玻璃内部的温度差而在玻璃表面产生压缩应力,从而将玻璃表面强化而得的玻璃。化学强化玻璃是通过利用离子交换法等使玻璃表面产生压缩应力,从而将玻璃表面强化而得的玻璃。
玻璃板20在图2中是平坦的平面板,但也可以是曲面板。作为将平面板弯曲成曲面板的弯曲成形,可使用重力成形或加压成形等。弯曲成形中,可以通过将均匀加热了的玻璃板从软化点附近的温度急冷,利用玻璃表面和玻璃内部的温度差而使玻璃表面产生压缩应力,从而将玻璃表面强化。得到物理强化玻璃。此外,化学强化玻璃可通过在弯曲成形后,利用离子交换法等使玻璃表面产生压缩应力而得到。
玻璃板20的板厚没有特别限定,例如是0.1mm~20mm。
玻璃板20的正面21具有凹凸面。作为在玻璃板20上形成凹凸面的玻璃板的加工方法,可使用通常的加工方法,例如可单独使用模具按压法、蚀刻法、喷砂法等或将它们任意组合使用。
在模具按压法中,通过将模具按压在软化点以上的玻璃板20上,将模具的凹凸转印到玻璃板20上,从而在玻璃板20的正面形成凹凸面。
在蚀刻法中,通过将玻璃板20浸渍在蚀刻液中,从而在玻璃板20的正面形成凹凸面。蚀刻液是例如包含10%~20%左右的氟化氢的水溶液,其浸渍时间是例如30秒~600秒左右。
在喷砂法中,通过向玻璃板20喷射介质,从而在玻璃板20的正面形成凹凸面。介质可使用例如陶瓷粒子。作为陶瓷粒子的陶瓷,可使用比玻璃板20 的玻璃(修正莫氏硬度:4.5~6.5左右)的硬度更高的物质,例如可使用氧化铝 (修正莫氏硬度:12)、碳化硅(修正莫氏硬度:13)、锆石(修正莫氏硬度:9)。陶瓷磨粒的平均粒径是例如4μm~30μm(相对于粒度#400~#3000)。介质可以是将陶瓷粒子捏合在弹性体中而成的物质。介质的喷射可使用通常的喷射装置来进行。
喷砂装置将介质和压缩空气等压缩气体一起喷射。喷砂装置可以是将投入加压罐内的介质与压缩气体一起加压并进行喷射的直压式,及使介质与压缩气体的气流合流并进行喷射的吸入式等中的任一种。介质的喷射条件可以是通常的喷射条件。喷射压力是例如0.3MPa~0.5MPa,每单位面积的处理时间是例如 500秒/m2~600秒/m2。
玻璃板20的正面21可以露出,但也可如图3所示被覆盖层50所覆盖。覆盖层50只要覆盖玻璃板20的正面21的至少一部分即可。
在覆盖层50的正面51具有仿照玻璃板20的凹凸面的凹凸面。对于覆盖层50的凹凸面,可进行由油墨来施行的书写及该书写的擦除、影像的投影等。
覆盖层50与油墨的亲和性优选低于玻璃板20与油墨的亲和性。则由油墨来施行的书写的擦除会变得容易。
从覆盖层50与油墨的亲和性及耐久性的观点考虑,覆盖层优选包含有机硅类固化物。有机硅类固化物可通过使例如固化性的有机硅树脂和固化性的有机硅低聚物中的至少一方缩合固化得到。
一般而言,有机硅树脂和有机硅低聚物的不同在于分子量,将分子量较低的有机硅树脂称为有机硅低聚物。有机硅低聚物通常是指二聚体或三聚体到分子量1000左右的化合物。有机硅树脂和有机硅低聚物由被称为M单元、D单元、T单元、Q单元的含硅结合单元构成。
固化性的有机硅树脂和固化性的有机硅低聚物是主要由T单元或Q单元构成的具有支链状结构的树脂,包括仅由T单元构成的树脂、仅由Q单元构成的树脂、由T单元和Q单元构成的树脂。此外,这些树脂有时还包含少量的M单元或D单元。
在固化性的有机硅树脂和固化性的有机硅低聚物中,T单元是具有1个硅原子、与该硅原子结合的1个氢原子或1价有机基团、和3个与其他硅原子结合的氧原子(或能与其他硅原子结合的官能团)的单元。
形成含硅结合单元的单体以(R′-)aSi(-Z)4-a表示。其中,a表示0~3的整数,R’表示氢原子或1价有机基团,Z表示羟基、氯原子或其他的能够与硅原子结合的1价官能团。在Z为水解性基团的情况下,作为该水解性基团,可例举烷氧基、酰氧基、异氰酸酯基等。
从硬度、耐久性的观点考虑,作为含硅结合单元,优选使用以T单元为主要结构单元的含硅结合单元。这里,以T单元为主要结构单元的含硅结合单元是指T单元数相对于M单元、D单元、T单元和Q单元的合计数的比例为50%~ 100%的有机聚硅氧烷。更优选使用该T单元数的比例为70%~100%的有机聚硅氧烷。此外,作为除T单元以外可少量包含的其他单元,优选D单元和Q单元。
作为固化性的有机硅树脂和固化性的有机硅低聚物,可使用市售的化合物。例如,作为固化性的有机硅树脂,可使用信越化学株式会社制造的KR220L、 KR220LP、KR242A、KR251、KR211、KR255、KR300、KR311、KR2621-1、东丽道康宁株式会社(東レダウコーニング社)制造的SR2402、AY42-163、Z6018等。作为固化性的有机硅低聚物,可使用信越化学株式会社制造的KC89S、KR515、 KR500、X400-9225、X40-9246、X40-9250、KR401N、X40-9227、KR510、KR9218、 KR213、KR400、X40-2327、KR401等。可单独使用它们中的一个品种,也可组合使用多个品种。
为了提高由油墨来施行的书写的擦除性,覆盖层50除了包含有机硅类固化物以外,还可包含氟类化合物。作为氟类化合物,优选包含CnF2n+1基及CnF2nO 基的化合物。n是1以上的自然数。
覆盖层50可通过将涂布液涂布在玻璃板20的凹凸面上,使涂布后的涂布液固化来形成。作为涂布方法,可使用公知的方法,例如可使用喷涂、狭缝涂布、模涂、旋涂、浸涂、幕涂等方法。涂布液包含固化性的有机硅树脂和固化性的有机硅低聚物中的至少一方及溶剂。根据需要,涂布液可进一步包含固化催化剂、氟类化合物、均化剂及颜料中的至少一方。为了促进固化,优选进行加热和/或活性能量射线照射。覆盖层50的层厚优选在0.01μm以上20μm以下,更优选在0.1μm以上10μm以下。覆盖层50的层厚不足0.01μm时,耐久性不足。覆盖层50的层厚超过20μm时,覆盖层50的凹凸面的高低差变小,不能充分抑制亮斑的发生。
此外,本实施方式的反射型屏幕10是在以玻璃板20为基准与光散射层 30相反的一侧具有覆盖层50,但也可以不具有覆盖层50。也可对玻璃板20 的凹凸面进行由油墨来施行的书写及该书写的擦除、影像的投影等。
如上所示,玻璃板20的正面21具有凹凸面,与此相对,优选玻璃板20 的背面22几乎没有凹凸。玻璃板20的背面22的算术平均粗糙度Ra是例如5μm 以下,优选1μm以下,更优选0.1μm以下。
算术平均粗糙度Ra是指日本工业标准(JIS B0601:2013)中记载的“算术平均粗糙度”,可利用市售的表面粗糙度测定仪进行测定。
此外,在本实施方式中,作为透明板,从硬度、耐久性、质感的观点考虑,可使用玻璃板20,但也可以使用树脂板。作为树脂板的树脂,可例举例如聚碳酸酯、丙烯酸树脂、氯乙烯树脂等。此外,透明板可以是单层结构、多层结构中的任一种,也可以是例如夹层玻璃。夹层玻璃具有第一玻璃板、第二玻璃板、以及将第一玻璃板和第二玻璃板接合的中间膜。无论透明板的结构如何,透明板的雾度值都是例如50%以下,透明板的板厚都是例如0.1mm~20mm。
此外,在本实施方式中,透明板的正面成凹凸面,但也可以成平坦面。该情况下,在透明板的正面形成透明凹凸层。作为透明凹凸层的形成方法,例如可单独使用模具按压法、蚀刻法、喷砂法、压印法、涂布法等或将它们任意组合使用。模具按压法、蚀刻法、喷砂法可使用与前述的玻璃板20的凹凸面的形成方法相同的方法。在压印法中,通过将转印材料夹在透明板和模具之间,将模具的凹凸图案转印到转印材料上,使转印材料固化,从而形成透明凹凸层。固化包括光固化、热固化。在涂布法中,通过将包含微粒和粘合剂的涂布液涂布在透明板上,使涂布后的涂布液固化,从而形成凹凸层。可以对凹凸层进行由油墨来施行的书写及该书写的擦除、影像的投影等,也可对覆盖凹凸层的覆盖层50进行由油墨来施行的书写及该书写的擦除、影像的投影等。
作为通过涂布法将涂布液涂布在透明板上的方法,可是使用通过喷雾法进行涂布的方法。喷雾法通过将包含微粒和粘合剂的涂布液从细的喷嘴加以压力进行喷雾,制成液滴,堆积在表面上,制成凹凸面。微粒可以适当地从无机微粒、有机微粒等中选择,粘合剂也可以从有机类材料、无机类材料中适当地选择。
光散射层30将透过玻璃板20的光散射。由此,光散射层30呈白色,所以由使用者U1、U2识别的影像的对比度提高。光散射层30由折射率不同的多种材料形成。光散射层30包括例如基体部、和分散在基体部中的光散射部。
基体部可包含无机材料、有机材料中的任一种。作为无机材料,可例举二氧化硅等。作为有机材料,可例举聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸氨基甲酸酯树脂、有机硅树脂等。有机材料可以是热固化性树脂、光固化性树脂、热塑性树脂中的任一种。
光散射部可包含光散射性粒子、空隙中的任一种,也可包含两者。光散射性粒子可以是无机粒子、有机粒子中的任一种。作为无机粒子的材料,可例举二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锆、氧化锌等。作为有机粒子的材料,可例举聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等。此外,光散射性粒子可以是多孔质粒子。多孔质粒子的空孔的细孔直径优选为2~50nm。光散射性粒子的数均粒径为100nm~10μm。空隙可利用发泡剂等来形成。空隙的数均粒径为100nm~ 10μm。光散射部包含空隙的情况下,光散射层30是多孔质层。光散乱部在光散射层30中所占的比例是例如10体积%~99体积%,优选20体积%~98体积%,更优选30体积%~90体积%。
光散射层30除了基体部及光散射部外,还可包含光吸收部。光吸收部包含碳黑或钛黑等光吸收性粒子。光吸收部在光散射层30中所占的比例是例如 0.01体积%~5体积%,优选0.1体积%~3体积%。光吸收部提高影像的对比度。
此外,本实施方式的光散射层30是包含基体部和光散射部的光散射层,但也可以像纸那样由纤维集聚而成。光散射层30只要能将光散射即可。
光散射层30紧贴在玻璃板20上,在玻璃板20和光散射层30之间不存在空气层。玻璃板20与光散射层30的折射率差比空气层与光散射层30的折射率差小。因此,透过玻璃板20的光在玻璃板20和光散射层30的界面上几乎不反射地向光散射层30入射。
此外,在本实施方式中,光散射层30和玻璃板20是紧贴的,但也可以不紧贴。在玻璃板20和光散射层30之间只要不存在空气层即可,在玻璃板20 和光散射层30之间也可存在透明的粘接层。
光散射层30的内部透射率为21%~70%。如果光散射层30的内部透射率在21%以上,则由光散射层30的漫反射而引起的向前方反射的反射光的强度弱,前方的使用者U1、U2几乎看不到影像的模糊。此外,如果光散射层30 的内部透射率在70%以下,则在影像投影时光散射层30的白色会遮蔽光反射层的颜色(例如银色),影像的背景色看起来呈白色,因此由U1、U2识别的影像的对比度良好。因此,如果光散射层30的内部透射率为21%~70%,则影像识别性良好。光散射层30的内部透射率优选为30%~70%。
光散射层30的内部透射率A1通过例如测定带光散射层30的玻璃板20 的外部透射率A2,使用下式(5)算出。在测定外部透射率时,可使用波长550nm 的光源。
A1=A2-A3……(5)
A3:玻璃板20的吸收率
这里,玻璃板20与光散射层30的折射率差小,因此可以无视玻璃板20 和光散射层30的界面上的反射。玻璃板20的吸收率A3可根据玻璃板20的板厚和玻璃板20的吸收系数算出。
光散射层30的雾度值可根据光散射层30的内部透射率来适当设定。光散射层30的雾度值例如是50%~100%。如果光散射层30的雾度值在50%以上,则光散射层30的内部的光散射强,光散射层30的白色可遮蔽光反射层40的颜色。光反射层30的雾度值优选在60%以上。
光散射层30的雾度值是测定例如带光散射层30的玻璃板20的雾度值,以该测定值来代表的。这是因为玻璃板20的雾度值在1%以下,几乎可以无视由玻璃板20引起的向前方散射的影像。
光散射层30的层厚可根据光散射层30的内部透射率及光散射层30的雾度值等来适当设定。光散射层30的层厚例如是1μm~80μm。如果光散射层30 的层厚在80μm以下,则光散射层30的内部透射率非常高,由光散射层30的漫反射引起的向前方反射的反射光的强度非常弱。而如果光散射层30的层厚在1μm以上,则光散射层30的内部透射率非常低,光散射层30的雾度值非常高,光散射层30的白色可遮蔽光反射层40的颜色。光散射层30的层厚优选为1μm~100μm。作为光散射层30的光散乱性粒子若使用多孔质粒子,则容易将光散射层30的内部透射率和雾度值调整至上述范围。
光散射层30通过将光散射部的材料混合在基体部的材料中而成的混合液体涂布在玻璃板20或光反射层40上之后进行干燥或固化来形成。上述液体中也可含有溶剂。可以将预先成形的片状的光散射层30层叠在玻璃板20或光反射层40上。制造片状的光散射层30的方法包括:在将上述液体涂布在PET等膜上之后进行干燥或固化的方法,及通过挤出成形等将在热塑性树脂中混合了光散射材料的树脂材料制成片状的方法。
光反射层40将来自光散射层30的光向光散射层30反射。光反射层40 包含光反射性材料,例如包含金属。作为光反射层40中所含的金属,从反射率及颜色的观点考虑,优选包含银和铝中的至少一方的金属单质或合金。
例如,光反射层40包含金属层。作为金属层的形成方法,可例举例如粘贴金属箔或金属板的方法、溅射法或真空蒸镀法等物理蒸镀法、利用银镜反应或镀敷的方法等。
此外,光反射层40可包含树脂和分散在树脂中的光反射性粒子。该情况下,光反射层40通过例如将树脂组合物和光反射性粒子混合而成的液体涂布在光散射层30上,使涂布的液体固化而形成。上述液体中也可含有溶剂。或者,在树脂为热塑性树脂的情况下,通过将树脂组合物和光反射性粒子混合而成的树脂材料通过挤出成形等制成片状而形成。作为光反射性粒子,可使用例如金属粒子。光反射性粒子的形状可以是球状、板状中的任一种,但从反射率的观点考虑,优选为板状。
此外,光反射层40可包含电介质多层膜。电介质多层膜可通过将折射率不同的多种电介质层叠的方法来形成。作为高折射率的电介质,可例举例如 Si3N4、AlN、NbN、SnO2、ZnO、SnZnO、Al2O3、MoO、NbO、TiO2及ZrO2。作为折射率比上述高折射率的电介质低的低折射率的电介质,可例举例如SiO2、MgF2及AlF3。
光反射层40可包含(1)金属层、(2)包含树脂和分散在树脂中的光反射性粒子的层、(3)电介质多层膜中的至少一种,也可包含任意两种以上。对于组合无特别限定。
对于光反射层40,将镜面反射率、漫反射率、外部透射率和吸收率之和设为100%。镜面反射率和漫反射率之和为总反射率。作为镜面反射率及漫反射率的测定样品,使用在玻璃基材(具体为2mm厚的钠钙玻璃板)上形成有光反射层40的样品。
光反射层40的镜面反射率作为绝对反射率来测定。光反射层40的镜面反射率是对测定样品的光反射层40的玻璃基材侧的表面从玻璃基材侧以入射角 5°入射波长550nm的光,用分光光度计检测沿镜面反射的方向反射的光来作为测定值。作为分光光度计,可使用市售的仪器(例如日立制作所社制造,型号:U-4100)。
而光反射层40的漫反射率通过从光反射层40的总反射率减去光反射层 40的镜面反射率而算出。光反射层40的总反射率作为绝对反射率来测定。光反射层40的总反射率是将测定样品设置在积分球的内部,对测定样品的光反射层40的玻璃基材侧的表面从玻璃基材侧以入射角5°入射波长550nm的光,将朝各方向反射的光用积分球收集并用分光光度计检测,作为测定值。
光反射层40的镜面反射率优选在40%以上。如果光反射层40的镜面反射率在40%以上,则几乎没有影像的模糊。光反射层的镜面反射率更优选在 50%以上。
光反射层40的漫反射率优选低于40%。如果光反射层40的漫反射率低于40%,则几乎没有影像的模糊。
光反射层40的镜面反射率和漫反射率的合计、即光反射层40的总反射率优选为30~100%。
光反射层40的外部透射率优选低于50%。如果光反射层40的外部透射率低于50%,则可充分获得影像的亮度。
此外,光反射层40可以是金属层。该情况下,光反射层40可通过镀敷、溅射、蒸镀等形成在光散射层30上。
光反射层40在图3中紧贴在光散射层30上,但也可以不紧贴在光散射层30上,可以在光反射层34和光散射层30之间形成间隙。光反射层40可以在光散射层30之外独立地形成。
光反射层40的正面41优选几乎没有凹凸。光反射层40的正面41的算术平均粗糙度Ra为例如5μm以下,优选1μm以下。
上述反射型屏幕的制造方法具有制造层叠体的工序,上述层叠体包括玻璃板20、光散射层30和光反射层40。此外,替代玻璃板20,也可将树脂板作为透明板使用。
反射型屏幕适合于进行投影和书写擦除的用途。
例如,作为建筑物等结构物的窗等,可例举以下的用途。
·居住空间的内饰和显示CM、教育用影像
·汽车经销商的信息和广告等的显示
·作为超市、零售店和公共建筑物的玻璃门用于广告显示、信息通知、活动等用途
·作为能够改变壁纸的图案的玻璃墙的用途
·体育场和摄影棚的背板
·酒店等的浴室的隔墙
·机场、车站、医院、学校里的文字、标识、图像、视频的显示
·寺院、佛阁、神社、教会等宗教设施里地域和观光信息的显示
·商业设施的空间表演
·体育场里文字、标识、图像、视频的显示
·厨房中的信息和个人用影像投影用途
·作为白板和能够书写和显示的部件在学校和会议室里使用。或者,与用户界面共同使用。
作为桌面、壳体等的用途,可例举以下用途。
·餐厅的桌面
·桌(桌面)、厨房操作台
·桌上的隔板
·自动售货机。
另外,作为车辆中的用途,可例举以下用途。
·铁路车辆内部的广告悬挂
·新干线的隔板部分
·汽车中作为车内挡板显示TV和DVD的影像
另外,还可例举在地面、阶梯的台阶等处使用来提高设计性、显示“注意脚下”等的使用方法。
实施例
[试验例1~8]
在试验例1~8中,除了玻璃板的正面的表面粗糙度以外,制造相同结构的试验片,进行了各试验片的评价。各试验片仅由玻璃板以及在玻璃板的正面所形成的覆盖层构成。光散射层及光反射层的有无不影响评价,因此没有形成光散射层及光反射层。
在试验例1~8中,玻璃板的正面的表面粗糙度由玻璃板的正面的加工条件来调整。具体而言,如表1所示,试验例1~7中通过加工A~G在玻璃板的正面整体形成了大致均匀的凹凸面,试验例8中在玻璃板的正面没有形成凹凸面。此外,玻璃板的正面的形状在俯视时为纵90mm、横90mm的正方形。
加工A通过两阶段的喷砂处理来进行。在第一阶段的喷砂处理中,喷砂装置是直压式,介质是氧化铝#600,喷嘴距离为60mm,喷射压力为0.3MPa,对每一片的处理时间为6.72秒。在第二阶段的喷砂处理中,使用将陶瓷粒子捏合在弹性体中而成的材料来代替氧化铝#600作为介质,除此以外,在与第一阶段的喷砂处理相同的处理条件下进行。
加工B是在两阶段的喷砂处理中,在第一阶段的喷砂处理中使用氧化铝 #800来代替氧化铝#600作为介质,除此以外,在与加工A相同的处理条件下进行。
加工C是在两阶段的喷砂处理中,在第一阶段的喷砂处理中使用氧化铝 #1000来代替氧化铝#600作为介质,除此以外,在与加工A相同的处理条件下进行。
加工D是通过在喷砂处理后进行蚀刻处理的两阶段来进行的。加工D中的第一阶段的喷砂处理在与加工A中的第一阶段的喷砂处理相同的处理条件下进行。加工D中的第二阶段的蚀刻处理通过将玻璃板浸渍在氢氟酸10%的水溶液中60秒来进行。
加工E是通过在喷砂处理后进行蚀刻处理的两阶段来进行的。加工E中的第一阶段的喷砂处理中,除了使用氧化铝#480来代替氧化铝#600作为介质以外,在与加工A中的第一阶段的喷砂处理相同的处理条件下进行。加工E中的第二阶段的蚀刻处理在与加工D中的第二阶段的蚀刻处理相同的处理条件下进行。
加工F通过仅为一阶段的喷砂处理来进行。加工F中的喷砂处理中,除了使用氧化铝#480来代替氧化铝#600作为介质以外,在与加工A中的第一阶段的喷砂处理相同的处理条件下进行。
加工G通过仅为一阶段的喷砂处理来进行。加工G中的喷砂处理在与加工 A中的第一阶段的喷砂处理相同的处理条件下进行。
在试验例1~8中,覆盖层通过利用旋涂机将下述涂布液涂布在玻璃板的正面整体,将涂布后的涂布液在150℃下干燥30分钟来形成。作为涂布液,使用将有机硅低聚物类涂布剂KR400(信越化学株式会社制)用甲苯稀释至50%而得的液体。覆盖层的层厚为2μm。此外,覆盖层的正面的形状在俯视时为纵90mm、横90mm的正方形。
试验片的评价项目包括:(1)覆盖层的正面的表面粗糙度,(2)由油墨来施行的书写的擦除性(有无擦除残留),(3)有无亮斑,(4)有无眩光。
覆盖层的正面的表面粗糙度(Rcave、RSmave)利用奥林巴斯株式会社制的激光显微镜(OLS4000,物镜倍率10倍,截止值λc250μm)进行了测定。其测定部位是覆盖层的正面的中央部(这里,是占正面的80%的部分)中的四角和中心共5 处。5处的测定区域有部分重叠。如果对该5处进行测定,则可知整体的表面粗糙度的倾向。对于各处都测定了Rcave、RSmave。
由油墨来施行的书写的擦除性如下进行评价:对着覆盖层的正面的中心部反复进行10次使用白板用记号笔的书写和使用专用擦字用具的书写擦除,然后以是否有能识别的程度的擦除残留进行了评价。
有无亮斑如下进行评价:对着覆盖层的正面从投影仪投射影像,以是否能在图2所示的使用者U2的位置处看到试验片的中心部明亮地发光来进行评价。
有无眩光如下进行评价:对着覆盖层的正面从投影仪投射影像,以是否能在图2所示的使用者U1的位置看到由明暗引起的微细光斑来进行评价。
在表1中示出试验片的评价结果等。
[表1]
从表1可知,根据试验例1~5,Rcave/RSmave在0.64以下、且Rcave在1μm 以上,因此没有擦除残留,也没有亮斑。而根据试验例6和7,Rcave/RSmave都超过了0.64,所以有擦除残留。此外,根据试验例8,因为Rcave小于1μm,所以有亮斑。
此外,从表1可知,根据试验例1~3、7和8,RSmave都在15μm以下,没有眩光。而根据试验例4~6,RSmave都超过了15μm,所以有眩光。
[试验例9~14]
在试验例9~14中,制造除了光散射层的层厚和有无光反射层的不同以外相同结构的反射型屏幕,进行了各反射型屏幕的评价。在试验例9~13中,反射型屏幕由覆盖层、玻璃板、光散射层和光反射层构成。而在试验例14中,反射型屏幕由覆盖层、玻璃板和光散射层构成。
在试验例9~14中,在玻璃板的正面用与试验例3相同的加工C(参照表 1)形成了凹凸面。在凹凸面上形成了覆盖层。然后,在与凹凸面相反的一侧的背面形成了光散射层等。覆盖层的形成方法与试验例1~8相同,因此省略说明。
光散射层通过利用棒涂器将下述的光散射涂料涂布在玻璃板的背面,使涂布后的光散射涂料在150℃下干燥30分钟来形成。光散射涂料通过在下述的混合溶液中添加光散射性粒子(日产化学工业株式会社制:ライトスター LA-S233A)并进行搅拌来制成。
光散射涂料用的混合溶液通过将聚乙烯醇(关东化学株式会社制,聚乙烯醇2000)添加在蒸馏水中,在70℃下搅拌1小时后,添加在2-丙醇(纯正化学株式会社制)中来制成。
在试验例9~13中,光反射层通过利用棒涂器将下述的光反射涂料涂布在光散射层上,使涂布后的光反射涂料在150℃下干燥30分钟来形成。光反射涂料通过在与光散射涂料用的混合溶液相同的混合溶液中添加光反射性粒子(尾池工业株式会社制:Alリーフパウダー)并进行搅拌来制成。
反射型屏幕的评价项目包括:(1)光散射层的内部透射率及雾度值、层厚, (2)影像的背景色,(3)有无影像的模糊。
在测定光散射层的内部透射率及雾度值、层厚时,对每个试验例都提供在与反射型屏幕相同的条件下制成的带光散射层的玻璃板。此外,对带光散射层的玻璃板的正面没有实施凹凸加工。内部透射率及雾度值如上所述地进行测定。层厚用电子显微镜测定了截面。
影像的背景色如下进行评价:对着反射型屏幕的正面从投影仪投射影像,在图2所述的使用者U1的位置处用目视进行了评价。
有无影像的模糊如下进行评价:对着反射型屏幕的正面从投影仪投射影像,在图2所述的使用者U1的位置处用目视进行了评价。
在表2中示出反射型屏幕的评价结果等。
[表2]
从表2可明了,根据试验例9~11,设置有光反射层,且光散射层的内部透射率为21%~70%,所以影像的背景色为白色、对比度良好,且没有影像的模糊。而根据试验例12,设置有光反射层的光散射层的内部透射率低于21%,因此有影像的模糊。此外,根据试验例13,设置有光反射层的光散射层的内部透射率超过70%,所以光散射层的白色不能完全遮蔽光反射层的银色,影像的背景色是灰白色,对比度差。此外,根据试验例14,没有设置光反射层,所投射的影像的光的大部分经漫反射而反射,所以有影像的模糊。
以上说明了反射型屏幕的实施方式等,但本实用新型不限定于上述实施方式等,在专利申请的权利要求书记载的本实用新型的技术思想的范围内可以进行各种变形和改良。
例如,反射型屏幕还可以具有磁性层。磁性层可包含铁等软磁性材料、永久磁铁等硬磁性材料中的任一种。可以利用磁铁的吸引力而将纸等固定在反射型屏幕上,或可将反射型屏幕安装在墙壁上。
此外,反射型屏幕还可以在光反射层40为基准与光散射层30相反的一侧具有防腐蚀层等保护层。可以保护光反射层40。
此外,反射型屏幕还可以在光散射层30或光反射层40的两侧都具有透明板。即,可以在第一透明板和第二透明板之间设置光散射层30或光反射层40,也可以在夹层板的内部设置光散射层30或光反射层40。第一透明板和第二透明板分别是玻璃板的情况下,作为夹层板可得到夹层玻璃。此外,第一透明板和第二透明板双方可以都是树脂板,或者一方是玻璃板而另一方是树脂板。
此外,光反射层40可以是漫反射比镜面反射占主导的光反射层。作为这样的光反射层40,可例举分散有球状的反射性粒子的层、具有反射性的凹凸结构的层。具有反射性的凹凸结构的层可通过例如沿着凹凸面赋予金属反射膜而得到。反射性的凹凸结构可以是无序的凹凸结构、规则的凹凸结构,也可以是全息图等。
本申请要求基于2015年10月30日向日本专利局提出申请的日本专利申请第2015-213945号、及2015年10月30日向日本专利局提出申请的日本专利申请第2015-213946号的优先权,将这些申请的全部内容引用至本申请中。
符号说明
10 反射型屏幕
11 正面
12 背面
13 凹凸面
13a 外周部
13b 中央部
20 玻璃板
30 光散射层
40 光反射层
50 覆盖层
Claims (8)
1.一种反射型屏幕,其为在正面具有可进行由油墨来施行的书写及该书写的擦除的凹凸面、且可从前方向所述凹凸面投射影像的反射型屏幕,其特征在于,
从所述正面朝向所述正面的相反面即背面,依次具有让所述影像的光透过的由玻璃板构成的透明板、将透过所述透明板的光散射的光散射层、以及将来自所述光散射层的光向所述光散射层进行反射的光反射层,
所述光散射层紧贴在所述透明板上,所述光散射层的内部透射率为21%~70%。
2.如权利要求1所述的反射型屏幕,其特征在于,所述光散射层的雾度值为50%~100%。
3.如权利要求1所述的反射型屏幕,其特征在于,所述光散射层的层厚为1μm~80μm。
4.如权利要求1所述的反射型屏幕,其特征在于,所述光反射层的镜面反射率在40%以上。
5.如权利要求1所述的反射型屏幕,其特征在于,以所述透明板为基准,在与所述光散射层相反的一侧具有覆盖所述透明板的至少一部分的覆盖层,在所述覆盖层上形成有所述凹凸面。
6.一种反射型屏幕,其为在正面具有可进行由油墨来施行的书写及该书写的擦除的凹凸面、且可从前方向所述凹凸面投射影像的反射型屏幕,其特征在于,
从所述正面朝向所述正面的相反面即背面,具有让所述影像的光透过的由玻璃板构成的透明板,
所述凹凸面具有框状的外周部和中央部,所述外周部在俯视时占所述凹凸面的总面积的20%、且自所述凹凸面的外周缘起具有一定的宽度,所述中央部在俯视时被所述外周部包围、且占所述凹凸面的总面积的余下的80%,
在所述中央部中的任意的纵50mm、横50mm的正方形的范围内,下述式(1)、(2)成立,
Rcave/RSmave≤0.64……(1)
Rcave≥1μm……(2)
Rcave:粗糙度曲线要素的平均高度Rc的10点平均值,
RSmave:粗糙度曲线要素的平均长度RSm的10点平均值。
7.如权利要求6所述的反射型屏幕,其特征在于,在所述中央部中的任意的纵50mm、横50mm的正方形的范围内,除上述式(1)、(2)成立外,下述式(3)也成立,
RSmave≤15μm……(3)。
8.如权利要求6或7所述的反射型屏幕,其特征在于,从所述正面朝向所述正面的相反面即背面,依次具有让所述影像的光透过的透明板、将透过所述透明板的光散射的光散射层、以及将来自所述光散射层的光向所述光散射层进行反射的光反射层,
所述光散射层紧贴在所述透明板上,所述光散射层的内部透射率为21%~70%。
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