JP2005202029A - Reflection type screen - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、反射型スクリーンに関し、より詳細には、投射型プロジェクター、例えば、ビデオプロジェクター、フィルムプロジェクター、オーバーヘッドプロジェクター等の投射画像を写すスクリーンに適用されるものであり、特に、明光下でもプロジェクター光による投影画像が高コントラストであり、且つ色再現性の優れた選択波長反射型スクリーンに関する。 The present invention relates to a reflection type screen, and more particularly to a projection type projector such as a video projector, a film projector, an overhead projector and the like. The present invention relates to a selective wavelength reflection type screen having a high contrast image and excellent color reproducibility.
近年、会議等において発言者が資料を提示する方法としてオーバーヘッドプロジェクターやスライドプロジェクターが広く用いられている。また、一般家庭においても液晶を用いたビデオプロジェクターや動画フィルムプロジェクターが普及しつつある。これらプロジェクターの映写方法は光源から出力された光を、例えば透過形の液晶パネル等によって光変調して画像光を形成し、この画像光をレンズ等の光学系を通して出射してスクリーン上に映写するものである。 In recent years, overhead projectors and slide projectors have been widely used as methods for presenting materials by speakers in meetings and the like. In general households, video projectors and moving picture film projectors using liquid crystals are becoming popular. In these projector projection methods, light output from a light source is modulated by, for example, a transmissive liquid crystal panel to form image light, and the image light is emitted through an optical system such as a lens and projected onto a screen. Is.
例えばスクリーン上にカラー画像を形成することができるフロント・プロジェクターは、光源から出射された光線を赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の光線に分離して所定の光路に収束させる照明光学系と、この照明光学系によって分離されたRGB各色の光束をそれぞれ光変調する液晶パネル(ライトバルブ)と、液晶パネルにより光変調されたRGB各色の光束を合成する光合成部とを備え、光合成部により合成したカラー画像を投射レンズによりスクリーンに拡大投影するようにしている。 For example, a front projector capable of forming a color image on a screen separates light rays emitted from a light source into light rays of red (R), green (G), and blue (B) and puts them in a predetermined optical path. An illumination optical system that converges, a liquid crystal panel (light valve) that optically modulates light beams of RGB colors separated by the illumination optical system, and a light combining unit that combines light beams of RGB colors light-modulated by the liquid crystal panel The color image synthesized by the light synthesis unit is enlarged and projected on the screen by the projection lens.
また、上述したようなプロジェクターにおいては、投影像を得るために投影用スクリーンが用いられるが、この投影用スクリーンには大別して、スクリーンの裏面から投影光を照射してスクリーンの表面から見る透過型のものと、スクリーンの表側から投影光を照射して当該投影光のスクリーンでの反射光を見る反射型のものとがある。
いずれの方式にしても、視認性の良好なスクリーンを実現するためには、明るい画像、コントラストの高い画像が得られることが必要である。
Further, in the projector as described above, a projection screen is used to obtain a projection image. The projection screen is roughly divided into a transmission type in which projection light is irradiated from the back surface of the screen and viewed from the surface of the screen. There is a reflection type that irradiates projection light from the front side of the screen and sees the reflection light of the projection light on the screen.
In any method, in order to realize a screen with good visibility, it is necessary to obtain a bright image and an image with high contrast.
しかしながら、フロント・プロジェクターは、自発光型ディスプレイやリアプロジェクターとは異なり、例えばNDフィルターを用いて外光の映り込みを低減することができず、反射型スクリーン上の明所コントラストを高くすることが困難であるという問題があった。 However, unlike a self-luminous display or a rear projector, the front projector cannot reduce the reflection of outside light using, for example, an ND filter, and can increase the bright place contrast on the reflective screen. There was a problem that it was difficult.
この問題に対して、マトリクス法に基づいたシミュレーションにより誘電体多層膜の各光学膜の膜厚が設計され、特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、少なくとも該波長域光以外の可視波長域光に対しては高透過特性を有する誘電体多層膜からなる光学薄膜(光学多層膜)を備えた反射型スクリーンが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 To solve this problem, the thickness of each optical film of the dielectric multilayer film is designed by simulation based on the matrix method, and has high reflection characteristics with respect to light in a specific wavelength region. A reflection type screen having an optical thin film (optical multilayer film) made of a dielectric multilayer film having high transmission characteristics for light in the visible wavelength range has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
上記スクリーンにおいて、光学多層膜はいわゆる波長帯域フィルターとしての役割を果たし、この光学多層膜の作用により特定波長領域の光はその大部分が反射される。また、例えば外光が入射した場合には、特定波長領域以外の大部分が光学薄膜を透過し、ほとんど反射することがない。 In the above screen, the optical multilayer film serves as a so-called wavelength band filter, and most of light in a specific wavelength region is reflected by the action of the optical multilayer film. For example, when outside light is incident, most of the region other than the specific wavelength region is transmitted through the optical thin film and hardly reflected.
このように、上記反射型スクリーンでは、特定波長の光のみを選択的に反射することができ、通常のスクリーンに比べて相対的に外光の反射を抑えることができるため、スクリーン上に形成される画像のコントラストの低下が抑制されるとともに外光の映り込みが効果的に低減され、明るい画像を得ることができる。また、この反射型スクリーンでは、映写環境が明るい場合においても明瞭な画像が得られ、映写環境の明るさに影響されずに明瞭な画像を得ることができる。 As described above, the reflection type screen can selectively reflect only light of a specific wavelength, and can suppress reflection of external light relative to a normal screen, and thus is formed on the screen. In addition, a decrease in contrast of the image is suppressed and reflection of external light is effectively reduced, so that a bright image can be obtained. Also, with this reflective screen, a clear image can be obtained even when the projection environment is bright, and a clear image can be obtained without being affected by the brightness of the projection environment.
しかしながら、上記のように所定の屈折率の光学膜の組み合わせによりある種の波長の光を選択的に反射あるいは透過する光学多層膜は、色再現性や色むらを改善するために膜厚のコントロールが非常に厳密に要求されるという問題点があった。 However, as described above, an optical multilayer film that selectively reflects or transmits light of a certain wavelength by a combination of optical films having a predetermined refractive index can control the film thickness in order to improve color reproducibility and color unevenness. However, there was a problem that it was required very strictly.
すなわち、図6に示すように、例えばプロジェクターの光源として高圧水銀ランプの光は、選択波長反射膜(反射光吸収膜)によりそれぞれ赤(図中、R)、緑(G)、青(B)のスペクトルに分離された光となるが、ブロードであり、また赤色波長領域のピーク強度が低いのでそのままでは色バランスが悪く、色再現性に欠けていた。 That is, as shown in FIG. 6, for example, light from a high-pressure mercury lamp as a light source of a projector is red (R in the figure), green (G), and blue (B) by a selective wavelength reflecting film (reflected light absorbing film). However, since the light is broad and the peak intensity in the red wavelength region is low, the color balance is poor as it is, and the color reproducibility is lacking.
このような光源を使用する場合、そのプロジェクターの光源の強度が大きく変化する波長領域で選択反射するように膜厚設計すると、色むらをサンジェンド内(3JND:Just Noticeable Difference、弁別閾)に収める為に厳しい膜厚コントロールが必要であった。 When such a light source is used, if the film thickness is designed to selectively reflect in the wavelength region where the intensity of the light source of the projector changes greatly, the color unevenness is within the sun gend (3JND: Just Noticeable Difference, discrimination threshold). Therefore, strict film thickness control was necessary.
その例を図7に示す。図7は、光学多層膜の反射特性(A)と、高圧水銀ランプの光源スペクトル(B)との関係図である。ここで、光学多層膜は後述する実施例において、該光学多層膜を構成する光学膜(I)、光学膜(II)の膜厚をそれぞれ660,940nmとし、それ以外は実施例と同じ条件として形成したものである。 An example is shown in FIG. FIG. 7 is a relationship diagram between the reflection characteristic (A) of the optical multilayer film and the light source spectrum (B) of the high-pressure mercury lamp. Here, the optical multilayer film has the same conditions as in the examples in the examples described later, except that the film thicknesses of the optical film (I) and the optical film (II) constituting the optical multilayer film are 660 and 940 nm, respectively. Formed.
図7において、光源のスペクトル強度変化が大きい領域(図中、領域C)に選択波長透過領域を持つ光学多層膜となるため、膜厚のバラツキが色のばらつきに与える影響が大きく、サンジェンド内(3JND)に収めるためには膜厚バラツキを±0.25%と厳しく抑えなければならなかった。 In FIG. 7, since the optical multilayer film has a selective wavelength transmission region in a region where the spectral intensity change of the light source is large (region C in the figure), the variation in the film thickness has a great influence on the color variation. In order to be within (3JND), the film thickness variation had to be strictly suppressed to ± 0.25%.
またそれゆえ、膜厚コントロールを緩やかにするために、選択反射の波長領域をプロジェクター光源の強度変化の小さい領域にする必要があるが、そのような波長領域のみを選択すると、このプロジェクターでは赤色波長領域の強度が弱いため、スクリーンに映し出された場合に緑色が強くなり、色再現性が悪くなるという問題があった。 Therefore, in order to moderate film thickness control, it is necessary to set the wavelength range of selective reflection to a region where the intensity change of the projector light source is small. Since the intensity of the area is weak, there is a problem in that when the image is projected on the screen, the green color becomes strong and the color reproducibility deteriorates.
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、映写環境の明るさに影響されずに、高いコントラストで、且つ色再現性の優れた画像を表示できる反射型スクリーンを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and provides a reflective screen capable of displaying an image with high contrast and excellent color reproducibility without being affected by the brightness of the projection environment. The purpose is to do.
発明者らは、上記問題に対して、光源のRGBの各波長領域の特性に対応した光吸収層を持たせることにより解決を図ろうとした。
その関連技術として、特開平5-216123号公報では、選択波長吸収色素を有し400nmと500nmと600nmと700nmとの波長のうち、少なくとも1つの波長領域において選択的に光を吸収する反射型スクリーンが開示されている。このように色素吸収半値幅が20nm以内の色素はある種の会合体(例えばJ会合体)があり保存安定性に欠け、それ故にRGBの各波長領域でその光吸収膜を持たせる事は困難であった。また、特開平6-82915号公報では、反射型スクリーンの最上層に光吸収インクからなる光吸収層を設け、グレイバランスを崩さない範囲で、人間の眼の比視感度が最も高い575nm付近の光を選択的に吸収させ投影画像のコントラストを向上させる技術が開示されているが、上記関連の技術のみでは明るい外光の環境下では、充分なコントラストと色再現性を確保することはできなかった。
そこで、上記光学多層膜との組合せにおいて光吸収層の光吸収特性の最適化を図るべく鋭意検討を行った結果、本発明をなすに至った。
The inventors tried to solve the above problem by providing a light absorption layer corresponding to the characteristics of each wavelength region of RGB of the light source.
As a related technique, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-216123 discloses a reflective screen that has a selective wavelength absorbing dye and selectively absorbs light in at least one wavelength region of wavelengths of 400 nm, 500 nm, 600 nm, and 700 nm. Is disclosed. As described above, a dye having a dye absorption half width within 20 nm has a certain kind of aggregate (for example, J aggregate) and lacks storage stability. Therefore, it is difficult to provide the light absorption film in each wavelength region of RGB. Met. In JP-A-6-82915, a light absorbing layer made of light absorbing ink is provided on the uppermost layer of the reflective screen, and the human eye has the highest specific visual sensitivity in the range of 575 nm within a range that does not destroy the gray balance. Although a technique for selectively absorbing light and improving the contrast of a projected image is disclosed, sufficient contrast and color reproducibility cannot be ensured only in the environment of bright outside light with the related technique alone. It was.
Therefore, as a result of intensive studies to optimize the light absorption characteristics of the light absorption layer in combination with the optical multilayer film, the present invention has been made.
すなわち、前記課題を解決するために提供する本発明は、光源からの光を反射して画像を表示する反射型スクリーンにおいて、基板上に、高屈折率の第1の光学膜とこれより低い屈折率をもつ第2の光学膜とが交互に積層されてなり、複数の特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、前記特定波長領域以外の少なくとも可視波長領域に対して高透過特性を有する光学多層膜と、525〜580nmの波長領域の透過率が低い光吸収層とを備えることを特徴とする反射型スクリーンである。 That is, the present invention provided to solve the above-described problems is a reflection type screen that reflects light from a light source to display an image. On the substrate, the first optical film having a high refractive index and a lower refractive index are provided. The second optical film having a refractive index is alternately laminated, has a high reflection characteristic for light in a plurality of specific wavelength regions, and has a high transmission characteristic for at least a visible wavelength region other than the specific wavelength region And a light absorbing layer having a low transmittance in the wavelength region of 525 to 580 nm.
ここで、前記透過率は、波長540nmにおいて35〜65%であることが好ましい。 Here, the transmittance is preferably 35 to 65% at a wavelength of 540 nm.
また、前記光吸収層は、顔料色素、染料色素、金属微粒子、金属被覆微粒子のいずれかを含んでなることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said light absorption layer contains either a pigment pigment | dye, a dye pigment | dye, a metal microparticle, and a metal covering fine particle.
また、前記光源は、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプのいずれかであることが好ましい。 The light source is preferably any one of a high-pressure mercury lamp, a halogen lamp, and a xenon lamp.
前記特定波長領域それぞれが、赤、緑、青の波長領域のいずれかを含むことが好ましく、前記光吸収層上に、光拡散層を備えてなるとよい。 Each of the specific wavelength regions preferably includes one of red, green, and blue wavelength regions, and a light diffusion layer may be provided on the light absorption layer.
本発明によれば、通常のスクリーンに比べて大幅に外光の反射を抑えることができ、その結果、投影用スクリーン上に形成される画像のコントラストの低下や外光の映り込みを効果的に低減することができ、且つ色再現性の優れた明るい画像を得ることができる。 According to the present invention, reflection of external light can be greatly suppressed as compared with a normal screen. As a result, it is possible to effectively reduce the contrast of an image formed on a projection screen and the reflection of external light. A bright image that can be reduced and has excellent color reproducibility can be obtained.
以下に、本発明に係る反射型スクリーンの実施の形態について説明する。なお、本発明は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 Hereinafter, embodiments of the reflective screen according to the present invention will be described. In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
図1は、本発明に係る反射型スクリーンの構成を示す断面図である。
図1に示すように、反射型スクリーン10は、基板11上に、反射層である光学多層膜12と、光吸収層13と、拡散層14と、保護層15が順番に設けられた構成である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a reflective screen according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the
基板11は、反射型スクリーン10の支持体となるものであり、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリオレフィン(PO)等の無色ポリマーにより構成することができる。
The
また、基板11中に黒色塗料等を含有させることにより、黒色の基板としてもよい。これにより、基板11自体が黒色光吸収層として機能し、光学多層膜12を透過した光を吸収して、その透過光の反射戻りを防ぐことができる。
本発明のスクリーンでは、この効果により、確実に三原色波長域光のみを反射光として得ることが可能となり、黒レベルを高め、コントラストを向上させることが可能となる。また、同じ目的で基板11の背面側に黒色層を設ける構成としてもよい。
Moreover, it is good also as a black board | substrate by making the board |
In the screen of the present invention, this effect makes it possible to reliably obtain only the light of the three primary color wavelength bands as reflected light, thereby increasing the black level and improving the contrast. For the same purpose, a black layer may be provided on the back side of the
また、基板11として可撓性を有する材料を用いれば、可撓性を有する反射型スクリーン10とすることができる。
Further, if a flexible material is used for the
光学多層膜12は、高屈折率の第1の光学膜12Hとこれより低い屈折率をもつ第2の光学膜12Lとが交互に積層されてなり、複数の特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、前記特定波長領域以外の少なくとも可視波長領域に対して高透過特性を有する光学薄膜である。
The
上記光学多層膜12は、例えば、乾式法で高屈折率材料により形成された誘電体薄膜である高屈折率の光学膜12Hと、低屈折率材料により形成された誘電体薄膜である低屈折率の光学膜12Lとを交互に重ねてなる誘電体多層膜とし、当該誘電体多層膜の各層の構成を、マトリクス法に基づいたシミュレーションにより光学薄膜が特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、少なくとも該波長領域の光以外の可視波長域光に対しては高透過特性を有するように膜厚設計したものとすればよい。
The
また、本発明の反射型スクリーンにおいては、特定波長として赤色波長、緑色波長及び青色波長を選択して、マトリクス法に基づいたシミュレーションによりこれらの波長領域の光に対して高反射特性を有し、少なくとも該波長領域の光以外の可視波長域光に対しては高透過特性を有するように設計する。これは、例えば本出願人と同一の出願人により提案された光学多層膜(特開2003−270725号公報等)を用いればよい。 Further, in the reflection type screen of the present invention, a red wavelength, a green wavelength and a blue wavelength are selected as specific wavelengths, and have high reflection characteristics for light in these wavelength regions by simulation based on a matrix method, It is designed to have high transmission characteristics for light in the visible wavelength region other than light in the wavelength region. For this, for example, an optical multilayer film proposed by the same applicant as the present applicant (JP-A-2003-270725, etc.) may be used.
この場合の光学膜12Hは、例えば五酸化ニオブ(Nb2O5)、二酸化チタン(TiO2)、五酸化タンタル(Ta2O5)などの高屈折率材料により構成することができる。また、光学膜12Lは、例えば二酸化シリコン(SiO2)や弗化マグネシウム(MgF2)などの低屈折率材料により構成することができる。
The
なお、本発明においては、光学膜12Hの構成材料は、上述したものに限定されるものではなく、屈折率が2.0〜2.6程度のものであれば種々のものを用いることができる。同様に、光学膜12Lの構成材料は、上述したものに限定されるものではなく、屈折率が1.3〜1.5程度のもので種々のものを用いることができる。
また、光学膜12H,12Lの膜厚は、光学的なシミュレーションに基づいて計算して決定するとよい。
In the present invention, the constituent material of the
The film thicknesses of the
光学多層膜12のこのほかの態様としては、例えば、湿式法により形成された高屈折率の第1の光学膜12Hと、同様に湿式法により形成されたこれより低い屈折率をもつ第2の光学膜12Lとが交互に積層されてなる光学薄膜としてもよい。この場合とくに、基板11上に、まず高屈折率の光学膜12Hが設けられ、ついで低屈折率の光学膜12Lが設けられ、以降光学膜12Hと光学膜12Lとが交互に設けられ、最後に光学膜12Hが設けられた構成であり、片面当り2n+1層(両面層数2(2n+1))(nは1以上の整数である。)からなる積層膜となっていることが好ましい。
Other embodiments of the
この場合の光学膜12Hは、基板11、または光学膜12Lの上に後述する光学膜用材料Aを塗布した後に硬化反応により形成される光学膜である。この光学膜12Hは屈折率を調整するために微粒子が含まれている
光学膜12Hの膜厚は、80nm〜15μm、より好ましくは600〜1000nmとする。15μmより厚くすると、分散し切れなかった微粒子によるヘイズ成分が増大して光学膜としての機能が得られないからである。
また、光学膜12Hの屈折率は、1.70〜2.10とすることが好ましい。屈折率を2.10よりも高くすると、微粒子の分散性が不充分となって光学膜としての機能が損なわれる。また、屈折率を1.70よりも低くすると、光学膜12Lを積層した場合の反射特性が十分ではなくなり、スクリーンとしての特性が不充分となる。
In this case, the
The refractive index of the
光学膜12Lは、光学膜12Hの上に後述する光学膜用材料Bを塗布した後に硬化反応により形成される屈折率1.30〜1.69の光学膜である。光学膜12Lの屈折率は光学膜用材料Bに含まれる樹脂の種類、場合によっては微粒子の種類及び添加量などにより決まる。なお、屈折率が1.69よりも高くなると光学膜12Hとの屈折率の差が確保できず、光学膜12Hに積層した場合の反射特性が十分ではなくなり、スクリーンとしての特性が不充分となる。また、1.3よりも低い屈折率をもった膜を形成することが困難であり、屈折率1.3が製造上の下限となる。
The
光学膜12Lの膜厚は、80nm〜15μm、より好ましくは600〜1000nmとする。
The film thickness of the
以上の構成により、光学多層膜12は、赤色、緑色、青色の3つの波長領域の光に対して高反射特性を有し、少なくともこれらの波長領域以外の可視波長域の光に対しては高透過特性を有するようになる。なお、光学膜12H,12Lそれぞれの屈折率や厚みを調整することにより、光学多層膜12として反射する三波長帯の波長位置をシフトさせて調整することが可能であり、これによりプロジェクターから投射される光の波長に対応させた光学多層膜12とすることができる。
With the above configuration, the
なお、光学多層膜12を構成する光学膜12H,12Lの層数は特に限定されるものではなく、所望の層数とすることができる。また、光学多層膜12はプロジェクター光の入射側及びその反対側の最外層が光学膜12Hとなる奇数層により構成されることが好ましい。光学多層膜12を奇数層の構成とすることにより、偶数層とした構成の場合よりも三原色波長帯域フィルターとして機能が優れたものとなる。
The number of layers of the
光学多層膜12の具体的な層数は、上記乾式法による構成では50〜100層程度の奇数層、湿式法による構成では3〜7層の奇数層とすることが好ましい。いずれの場合も層数が下限を下回る場合には反射層としての機能が十分ではないためである。一方、層数が多いほど反射率は増加するが、層数を上限を超える場合には反射率の増加率が小さくなり、光学多層膜12の形成所要時間をかけるほど反射率の改善効果が得られなくなるためである。
The specific number of layers of the
光吸収層13は、525〜580nmの波長領域の透過率が低い膜である。これは、光源の発光強度のアンバランス、例えば高圧水銀ランプなどにおける緑色波長領域の発光強度の過剰分を抑制するである。
The
また、前記透過率は波長540nmにおいて35〜65%であることが好ましい。 The transmittance is preferably 35 to 65% at a wavelength of 540 nm.
また、光吸収層13は、赤色波長領域の透過率が高い膜であることが好ましい。これは、例えば高圧水銀ランプなどの光源における緑色波長領域のスペクトル強度の過剰と、赤色波長領域のスペクトル強度の不足とのアンバランスを、光吸収層13により補ってやるためである。
The
前記赤色波長領域は、600nm以上の可視領域であることが好ましく、その領域における透過率は80%以上であることが好ましい。
なお、上記最大透過率は他のスペクトルとの関係で調整されるべきである。
The red wavelength region is preferably a visible region of 600 nm or more, and the transmittance in that region is preferably 80% or more.
The maximum transmittance should be adjusted in relation to other spectra.
上記特性を実現するために光吸収層13は、顔料色素、染料色素、金属微粒子、金属被覆微粒子いずれかの材料を含んでなることが好ましく、いずれもマゼンタ系材料であることが好ましい。
In order to realize the above characteristics, the
顔料色素としてはピグメントレッド(PR)系色素が好ましく、例えば、以下の構造式で表されるジクロルキナクリドン(PR209)がある。この色素は、波長525〜580nmの領域において透過率が最小値をとる波長(最小透過波長)は540nmであり、その透過率は青色、赤色波長領域それぞれにおける透過率の最小値よりも小さい。
また、同様な特性をもつ色素として、最小透過波長544nmのジケトピロロピロール(PR254)、510nmのジメチルキナクリドン(PR122)などが挙げられる。
なお、染料色素を使用しても構わないが、耐候性の観点から顔料色素の方が好ましい。
また、金属微粒子、金属被覆微粒子としては、例えば最小透過波長が529nmの金コロイドがある。
The pigment dye is preferably a pigment red (PR) dye, for example, dichloroquinacridone (PR209) represented by the following structural formula. This dye has a minimum transmittance of 540 nm in the wavelength range of 525 to 580 nm (minimum transmission wavelength), and the transmittance is smaller than the minimum transmittance values in the blue and red wavelength regions.
Examples of the dye having similar characteristics include diketopyrrolopyrrole (PR254) having a minimum transmission wavelength of 544 nm and dimethylquinacridone (PR122) having a wavelength of 510 nm.
A dye pigment may be used, but a pigment pigment is preferable from the viewpoint of weather resistance.
Examples of the metal fine particles and metal-coated fine particles include gold colloid having a minimum transmission wavelength of 529 nm.
光吸収層13は、対象とする波長領域における透過率を考慮して、上記組成物添加量、膜厚等を設計すればよい。
図2に、PR209色素を含む光吸収層の光透過特性を示す。ここでは、膜厚5μm一定、試料(1)を色素添加なし、試料(2)〜(7)の順番で色素濃度を高くしている。具体的には試料(1)〜(7)は色素をアクリル系樹脂に分散させたが、そのときの顔料色素濃度を変えることにより(1)-(7)を作製した。
図2において、色素濃度が増加するにしたがって波長540nmにおける透過率は低下する傾向がある。試料(7)の濃度を超えると透過光は少し赤味が強くなり、試料(2)、(3)、(4)では透過光は緑味が強くなる。この試験の場合には、試料(5)、(6)、(7)において透過光は適度な白バランスを得ることができた。
また、この場合にはとくに膜厚は関係なく、透過率が関係するため、膜厚を少なくしたい場合には色素濃度を高くすればよい。
The
FIG. 2 shows the light transmission characteristics of the light absorption layer containing the PR209 dye. Here, the film thickness is constant at 5 μm, the dye concentration of sample (1) is not added, and the dye concentration is increased in the order of samples (2) to (7). Specifically, in Samples (1) to (7), the dye was dispersed in an acrylic resin, but (1) to (7) were prepared by changing the pigment dye concentration at that time.
In FIG. 2, the transmittance at a wavelength of 540 nm tends to decrease as the dye concentration increases. When the concentration of the sample (7) is exceeded, the transmitted light is slightly reddish, and in the samples (2), (3), and (4), the transmitted light is greenish. In the case of this test, the transmitted light was able to obtain an appropriate white balance in the samples (5), (6), and (7).
In this case, the transmittance is related regardless of the film thickness. Therefore, when it is desired to reduce the film thickness, the dye concentration may be increased.
なお、プロジェクターの光源は、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプのいずれかであることを前提とするとよい。 The light source of the projector may be assumed to be any one of a high pressure mercury lamp, a halogen lamp, and a xenon lamp.
拡散層14は、光吸収層13上に形成され、光学多層膜12で反射された光を散乱して散乱光を得るものである。
The
反射型スクリーンは、光学多層膜12を備えることにより三原色波長域の光を反射するため、観察者は、このスクリーンに映写された画像の反射画像を観視することになり、すなわち、反射型スクリーンに映写された画像の反射光のみを見ることになる。しかし、スクリーンでの反射光が反射スペキュラー成分のみである場合には、良好な画像を視認することが難しく、視野が限られる等、観察者にとって不利となり、自然な画像を視認することができない。
Since the reflection type screen includes the
そこで、本発明の反射型スクリーン10では拡散層14を備えることにより、該スクリーン10からの散乱反射光を観視できるように構成されている。すなわち、光学多層膜12上に拡散層14を設けた構成とすることにより、拡散層14を通過して入射してきた光は、光学多層膜12において特定波長領域の光が選択的に反射されるが、このとき、該反射光は光拡散層14を通過する際に拡散され、反射スペキュラー成分以外の散乱反射光を得ることができる。そして、反射型スクリーン10からの反射光としては、反射スペキュラー成分と散乱反射光とが存在することになるため、観察者は反射スペキュラー成分以外にも散乱反射光を観察することが可能となり、視野特性が大幅に改善される。その結果、観察者は自然な画像を視認することが可能になる。
Therefore, the
拡散層14は、特に限定されるものではなく従来公知のものを用いることが可能であり、例えばビーズを配列した層により構成することができる。このようにビーズを配列することにより構成した光拡散層は、使用するビーズの種類、大きさ等の諸条件により、ある特定範囲の波長の光に対して優れた光散乱特性を有するなどの特性を設計することも可能である。また、光拡散層としては、マイクロレンズアレー(MLA)を形成したフィルムなどを用いることも可能である。
The
保護層15は、本スクリーン10の最上層に設けられ、光学多層膜12、光吸収膜13、拡散層14を外部環境から保護する膜である。例えば、光学多層膜12、光吸収層13、拡散層14それぞれを構成する材料が水分に弱く、反射型スクリーン10が湿度の高い環境で使用された場合や、水がかかってしまった場合、光学多層膜12、光吸収層13、拡散層14が劣化してしまう虞があり、耐久性や品質が低下してしまう虞がある。また、外的要因により擦り傷や引っ掻き傷等が生じた場合にも、耐久性や品質が低下してしまう虞がある。保護膜15はその不良発生を防ぎ、耐久性や品質に優れた反射型スクリーン10を実現するものである。
The
上記反射型スクリーン10によって、プロジェクターからの特定波長の光を反射し、外光などのそれ以外の波長領域の入射光を透過・吸収する選択反射が可能となり、同時にその反射光のRGB波長領域ごとの発光強度のバランスを取ることが可能となる。これにより、反射型スクリーン10上の映像の黒レベルを下げて高コントラストを達成するものであり、部屋が明るい状態でもコントラストが高く、且つ色再現性の優れた映像を表示することが可能となる。例えば、グレーティング・ライト・バルブ(GLV)を用いた回折格子型プロジェクターのようなRGB光源からの光を投射した場合にスクリーン10上で広視野角で、かつコントラストが高く、外光の映り込みのない、色再現性に優れた良好な映像が鑑賞できるようになる。
The
すなわち、スクリーン10に入射する光は、光学多層膜12に到達し、当該光学多層膜12にて入射光に含まれる外光成分は透過されて、映像に関わる特定波長領域の光のみ選択的に反射される。ついで、その反射光は光吸収層13において、光源が例えば高圧水銀ランプの場合には緑色波長領域の光がある程度吸収され、赤色波長領域の光が高い透過率で透過されることにより、発光強度のバランスがとられ、拡散層14の表面にて拡散され視野角の広い画像光として視聴者に供される。したがって、上記反射光である画像光への外光の影響を高いレベルで排除することができ、従来にない高コントラスト化が可能となり、かつ色再現性に優れた画像が提供できる。
That is, the light incident on the
なお、本発明に係る反射型スクリーンとして、基板11の両面に上記と同じ構成の光学多層膜12が形成され、一方の面の光学多層膜上に、光吸収層13、拡散層14、保護層15が形成された構成としてもよい。このスクリーンでも、プロジェクターからの特定波長の光を反射し、外光などのそれ以外の波長領域の入射光を透過・吸収することによりスクリーン上の黒レベルを下げて高コントラストとともに、優れた色再現性を達成することが可能である。
As the reflective screen according to the present invention, the
ここで、上記第1の光学膜12H及び第2の光学膜12Lを湿式法で形成するための塗料である光学膜用材料A及びBについて説明する。
(1)光学膜用材料A
光学膜用材料Aは、微粒子と、有機溶媒と、エネルギーを吸収して硬化反応を起こす結合剤と、親油基および親水基からなる分散剤とを含有する。
微粒子は、成膜された後の光学膜の屈折率を調整するために添加される高屈折率材料の微粒子であり、Ti、Zr、Al、Ce、Sn、La、In、Y、Sb、等の酸化物、または、In- Sn等の合金酸化物が挙げられる。なお、光触媒を抑える目的でTi酸化物にAl、Zr等の酸化物が適当量含有されたとしても、本発明の効果を妨げるものではない。
Here, the optical film materials A and B, which are paints for forming the first
(1) Optical film material A
The optical film material A contains fine particles, an organic solvent, a binder that absorbs energy to cause a curing reaction, and a dispersant composed of a lipophilic group and a hydrophilic group.
Fine particles are fine particles of a high refractive index material added to adjust the refractive index of the optical film after film formation, such as Ti, Zr, Al, Ce, Sn, La, In, Y, Sb, etc. Or alloy oxides such as In-Sn. In addition, even if an appropriate amount of oxide such as Al or Zr is contained in the Ti oxide for the purpose of suppressing the photocatalyst, the effect of the present invention is not hindered.
また、微粒子の比表面積は55〜85 m2/gが好ましく、75〜85 m2/gであることがより好ましい。比表面積がこの範囲にあると、微粒子の分散処理により、光学膜用材料中における微粒子の粒度で100nm以下に抑えることが可能となり、ヘイズの非常に小さな光学膜を得ることが可能である。 The specific surface area of the fine particles is preferably from 55 to 85 m 2 / g, it is more preferably 75~85 m 2 / g. When the specific surface area is in this range, it is possible to suppress the particle size of the fine particles in the optical film material to 100 nm or less by the dispersion treatment of the fine particles, and an optical film having a very small haze can be obtained.
有機溶媒は、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール等のアルコール系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、エチレングリコールアセテート等のエステル系溶媒等が用いられる。これら有機溶媒は必ずしも100%純粋である必要はなく、異性体、未反応物、分解物、酸化物、水分等の不純成分が20%以下であれば含まれていてもかまわない。また、低い表面エネルギーをもつ支持体や光学膜上に塗布するためには、より低い表面張力をもつ溶媒を選択することが望ましく、例えばメチルイソブチルケトン、メタノール、エタノール等が挙げられる。 Organic solvents include, for example, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, butanol, isobutyl alcohol, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, ethyl lactate An ester solvent such as ethylene glycol acetate is used. These organic solvents do not necessarily need to be 100% pure, and may contain impurities such as isomers, unreacted products, decomposed products, oxides, and moisture if they are 20% or less. Further, in order to apply on a support or optical film having a low surface energy, it is desirable to select a solvent having a lower surface tension, and examples thereof include methyl isobutyl ketone, methanol, ethanol and the like.
結合剤は、熱硬化性樹脂、紫外線(UV)硬化型樹脂、電子線(EB)硬化型樹脂等があげられる。熱硬化性樹脂、UV硬化型樹脂、EB硬化型樹脂の例としてはポリスチレン樹脂、スチレン共重合体、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリアミン樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。その他の環状(芳香族、複素環式、脂環式等)基を有するポリマーでもよい。また、炭素鎖中にフッ素、シラノール基の入った樹脂でも構わない。 Examples of the binder include a thermosetting resin, an ultraviolet (UV) curable resin, and an electron beam (EB) curable resin. Examples of thermosetting resin, UV curable resin, EB curable resin are polystyrene resin, styrene copolymer, polycarbonate, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin, urea resin, melamine resin, polyamine resin, urea Examples include formaldehyde resin. Polymers having other cyclic (aromatic, heterocyclic, alicyclic, etc.) groups may also be used. Further, a resin containing fluorine or silanol group in the carbon chain may be used.
上記樹脂を硬化反応させる方法は放射線または熱いずれでもよいが、紫外線照射により樹脂の硬化反応を行う場合には、重合開始剤の存在下で行うことが好ましい。ラジカル重合開始剤としては、例えば、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、t−ブチルパーオクトエート等のパーオキシド系開始剤が挙げられる。これらの開始剤の使用量は、重合性単量体合計100重量部あたり0.2〜10重量部、より好ましくは0.5〜5重量部とする。 The method for curing the resin may be either radiation or heat. However, when the resin curing reaction is performed by ultraviolet irradiation, it is preferably performed in the presence of a polymerization initiator. Examples of radical polymerization initiators include azo initiators such as 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile); benzoyl peroxide, lauryl peroxide And peroxide initiators such as t-butyl peroctoate. The amount of these initiators used is 0.2 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the total polymerizable monomers.
分散剤は、親油基と親水基とからなり、微粒子の分散性を向上させる。分散剤の親油基の重量平均分子量は110〜3000である。分子量が110よりも低いと、有機溶媒に対して十分に溶解しないなどの弊害が生じ、分子量が3000を超えると光学膜中の微粒子の十分な分散性を得ることができない。なお、分散剤には、結合材と硬化反応を起こすための官能基を有していてもよい。 The dispersant is composed of a lipophilic group and a hydrophilic group, and improves the dispersibility of the fine particles. The weight average molecular weight of the lipophilic group of the dispersant is 110 to 3000. If the molecular weight is lower than 110, there are problems such as insufficient dissolution in the organic solvent, and if the molecular weight exceeds 3000, sufficient dispersibility of the fine particles in the optical film cannot be obtained. The dispersant may have a functional group for causing a curing reaction with the binder.
分散剤に含まれる親水基の極性官能基の量は、10-3〜10-1mol/gである。官能基がこれより少ない、あるいは多い場合には、微粒子の分散に対する効果が発現せず、分散性低下などにつながる。極性官能基として以下に示すような官能基は凝集状態にならないため、有用である。-SO3M、-OSO3M、-COOM、P=O(OM)2(ここで、式中Mは、水素原子あるいは、リチウム、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属である。)、3級アミン、4級アンモニウム塩が挙げられる。R1(R2)(R3)NHX(ここで、式中R1、R2、R3は、水素原子あるいは炭化水素基であり、X-は塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン元素イオンあるいは無機・有機イオンである。)。また、-OH、-SH、-CN、エポキシ基等の極性官能基もある。これら分散剤は、1種単独で用いられることが可能であるが、2種以上を併用することも可能である。塗膜における本発明の分散剤は、総量で上記微粒子100重量部に対して、20〜60重量部、好ましくは、38から55重量部である。 The amount of the polar functional group of the hydrophilic group contained in the dispersant is 10 −3 to 10 −1 mol / g. When the functional group is smaller or larger than this, the effect on the dispersion of the fine particles is not exhibited, leading to a decrease in dispersibility. The following functional groups as the polar functional group are useful because they do not aggregate. -SO 3 M, -OSO 3 M, -COOM, P = O (OM) 2 (wherein M is a hydrogen atom or an alkali metal such as lithium, potassium or sodium), tertiary amine And quaternary ammonium salts. R 1 (R 2 ) (R 3 ) NHX (wherein R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups, X − is a halogen element ion such as chlorine, bromine and iodine or Inorganic and organic ions.) There are also polar functional groups such as —OH, —SH, —CN, and epoxy groups. These dispersants can be used alone or in combination of two or more. The total amount of the dispersant of the present invention in the coating film is 20 to 60 parts by weight, preferably 38 to 55 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fine particles.
光学膜用材料Aは塗布により塗膜とされた後、放射線または熱によって硬化反応が促進され高屈折率タイプの第1の光学膜12Hとなる。
After the optical film material A is formed into a coating film by coating, the curing reaction is accelerated by radiation or heat, and the high refractive index type first
(2)光学膜用材料B
光学膜用材料Bは、有機溶媒と、結合剤とを含有するものである。結合剤は有機溶媒に溶解されており、必要に応じてその中に微粒子が添加され分散されていてもよい。
結合剤は、紫外線などの放射線、熱からのエネルギーにより硬化反応を起こす官能基を分子内に有する樹脂であり、フッ素系樹脂などが好適である。
微粒子は、成膜された後の光学膜の屈折率を調整するために必要に応じて添加される低屈折率材料の微粒子であり、SiO2、MgF2、あるいは中空微粒子、フッ素系樹脂からなる微粒子が挙げられる。また、Ti、Zr、Al、Ce、Sn、La、In、Y、Sb、等の酸化物、または、In- Sn等の合金酸化物が添加されていてもよい。なお、光触媒を抑える目的でTi酸化物にAl、Zr等の酸化物が適当量含有されたとしても、本発明の効果を妨げるものではない。
(2) Optical film material B
The optical film material B contains an organic solvent and a binder. The binder is dissolved in an organic solvent, and if necessary, fine particles may be added and dispersed therein.
The binder is a resin having a functional group that causes a curing reaction in the molecule by radiation such as ultraviolet rays or energy from heat, and a fluorine resin or the like is preferable.
The fine particles are fine particles of a low refractive index material that is added as necessary to adjust the refractive index of the optical film after film formation, and are composed of SiO 2 , MgF 2 , hollow fine particles, or a fluorine-based resin. Fine particles are mentioned. Further, oxides such as Ti, Zr, Al, Ce, Sn, La, In, Y, and Sb, or alloy oxides such as In—Sn may be added. In addition, even if an appropriate amount of oxide such as Al or Zr is contained in the Ti oxide for the purpose of suppressing the photocatalyst, the effect of the present invention is not hindered.
有機溶媒は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール等のアルコール系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、乳酸エチル、エチレングリコールアセテート等のエステル系溶媒、含フッ素溶媒としては、パーフルオロベンゼン、ペンタフルオロベンゼン、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、1,4−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼンなどの含フッ素芳香族炭化水素類、パーフルオロトリブチルアミン、パーフルオロトリプロピルアミンなどの含フッ素アルキルアミン類、パーフルオロヘキサン、パーフルオロオクタン、パーフルオロデカン、パーフルオロドデカン、パーフルオロ−2,7−ジメチルオクタン、1,3−ジクロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン、1H−1,1−ジクロロパーフルオロプロパン、1H−1,3−ジクロロパーフルオロプロパン、1H−パーフルオロブタン、2H,3H−パーフルオロペンタン、3H,4H−パーフルオロ−2−メチルペンタン、2H,3H−パーフルオロ−2−メチルペンタン、パーフルオロ−1,2−ジメチルヘキサン、パーフルオロ−1,3−ジメチルヘキサン、1H−パーフルオロヘキサン、1H,1H,1H,2H,2H−パーフルオロヘキサン、1H,1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクタン、1H−パーフルオロオクタン、1H−パーフルオロデカン、1H,1H,1H,2H,2H−パーフルオロデカンなどの含フッ素脂肪族炭化水素類、パーフルオロデカリン、パーフルオロシクロヘキサン、パーフルオロ−1,3,5−トリメチルシクロヘキサンなどの含フッ素脂環族炭化水素類、パーフルオロ−2−ブチルテトラヒドロフラン、フッ素含有低分子量ポリエーテルなどの含フッ素エーテル類を単独または混合して用いることが可能である。例えば、光学膜用材料Aに用いられる有機溶媒をメチルイソブチルケトンとし、光学膜用材料Bに用いられる有機溶媒を含フッ素アルコール(C6F13C2H4OH)とパーフルオロブチルアミンとの混合溶媒(95:5)とする。また、これら有機溶媒は必ずしも100%純粋である必要はなく、異性体、未反応物、分解物、酸化物、水分等の不純成分が20%以下であれば含まれていてもかまわない。 Organic solvents include, for example, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, butanol, isobutyl alcohol, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, lactic acid Examples of ester solvents such as ethyl and ethylene glycol acetate, and fluorine-containing solvents include perfluorobenzene, pentafluorobenzene, 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene, and 1,4-bis (trifluoromethyl) benzene. Fluorinated aromatic hydrocarbons, fluorinated alkylamines such as perfluorotributylamine, perfluorotripropylamine, perfluorohexane, perfluorooctane, perfluorodecane, perfluoride Can, perfluoro-2,7-dimethyloctane, 1,3-dichloro-1,1,2,2,3-pentafluoropropane, 1H-1,1-dichloroperfluoropropane, 1H-1,3-dichloro Perfluoropropane, 1H-perfluorobutane, 2H, 3H-perfluoropentane, 3H, 4H-perfluoro-2-methylpentane, 2H, 3H-perfluoro-2-methylpentane, perfluoro-1,2-dimethyl Hexane, perfluoro-1,3-dimethylhexane, 1H-perfluorohexane, 1H, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorohexane, 1H, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctane, 1H-perfluoro Octane, 1H-perfluorodecane, 1H, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecane Fluorine-containing aliphatic hydrocarbons, perfluorodecalin, perfluorocyclohexane, perfluoro-1,3,5-trimethylcyclohexane and other fluorine-containing alicyclic hydrocarbons, perfluoro-2-butyltetrahydrofuran, fluorine-containing low Fluorine-containing ethers such as molecular weight polyether can be used alone or in combination. For example, the organic solvent used for the optical film material A is methyl isobutyl ketone, and the organic solvent used for the optical film material B is a mixture of fluorine-containing alcohol (C 6 F 13 C 2 H 4 OH) and perfluorobutylamine. Solvent (95: 5). These organic solvents do not necessarily need to be 100% pure, and may contain impurities such as isomers, unreacted materials, decomposed products, oxides, and moisture as long as they are 20% or less.
また、光学膜用材料Bは塗布により塗膜とされた後、硬化反応により第1の光学膜よりも低屈折率の第2の光学膜12Lとなる。
Moreover, after the optical film material B is formed into a coating film by coating, the second
上記光学膜用材料A,Bの製造に当たっては、混練工程、分散工程及びこれらの工程の前後に必要に応じて設けた混合工程によって行われる。本発明において使用する微粒子、樹脂、溶媒など全ての原料は何れの工程の最初または途中で添加してもかまわない。また、個々の原料を2つ以上の工程で分割して添加してもかまわない。分散及び混練には、アジター、ペイントシェーカー等の従来公知の装置を用いればよい。 The optical film materials A and B are produced by a kneading step, a dispersing step, and a mixing step provided as necessary before and after these steps. All raw materials such as fine particles, resin, and solvent used in the present invention may be added at the beginning or during any step. In addition, individual raw materials may be added in two or more steps. For dispersion and kneading, a conventionally known apparatus such as an agitator or a paint shaker may be used.
つぎに、反射型スクリーン10の製造方法について説明する。
(s11)基板11としてポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、当該基板11上に光学多層膜12を形成する。
Next, a method for manufacturing the
(S11) A polyethylene terephthalate (PET) film is prepared as the
ここで、乾式法による場合には、例えば、例えば、ACスパッタリング法により高屈折率層としてTiO2、Nb2O5、Ta2O5等の高屈折率材料と、低屈折率層としてSiO2、MgF2等の低屈折率材料とを交互に積層して光学膜12H,12Lを形成する。またこのとき、使用される光の波長域に応じて各層の膜厚設計を行っておく。
Here, in the case of the dry method, for example, a high refractive index material such as TiO 2 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 and the like as a high refractive index layer by an AC sputtering method, and SiO 2 as a low refractive index layer, for example. The
また、湿式法による場合には、例えば、基板11上にディッピング方式により、上記光学膜用材料A、Bを交互に塗布・硬化させることにより、光学膜12H,12Lを積層形成する。なおこのとき、光学膜12L上に光学膜用材料Aを塗布することは容易ではないが、その粘度、固形分、溶媒等を最適化して分散性を上げることにより塗布が可能となる。
Further, when the wet method is used, the
(s12)上記光学多層膜12上に所定の色素とアクリル系樹脂などの高分子材料とを混合した塗料を塗布・硬化させることにより光吸収層13を形成する。
(S12) The
(s13)光吸収層13上に低屈折率の透明接着剤(EPOXY TECHNOLOGY社製EPOTEK396)を塗布し、その上に板形状の拡散層14の凹凸の有る面とは反対面を接触面として搭載した後に当該接着剤を硬化させて光吸収層13と拡散層14とを貼り合わせる接着層とする。
(S13) A transparent adhesive having a low refractive index (EPOTEK396 manufactured by EPOXY TECHNOLOGY) is applied on the
(s14)拡散層14上に保護層を形成して、反射型スクリーン10を得る。
(S14) A protective layer is formed on the
上記本発明を実際に実施した例を以下に説明する。この実施例は例示であり、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 An example in which the present invention is actually implemented will be described below. This example is illustrative, and the present invention is not limited to this example.
(実施例)
光学膜用材料Aである塗料(I),光学膜用材料Bである塗料(II)の組成と製造方法及び光学多層膜の作製方法を以下に示す。
(1)光学膜用材料A(塗料(I))
・微粒子:TiO2微粒子
(石原産業社製、平均粒径約20nm、屈折率2.48) 100重量部
・分散剤:SO3Na基含有分子
(重量平均分子量:1000、SO3Na基濃度:2×10−3 mol/g)
20重量部
・結合剤:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートとの混合物
(日本化薬社製UV硬化性樹脂、商品名DPHA) 30重量部
・有機溶媒:メチルイソブチルケトン(MIBK) 4800重量部
まず微粒子、分散剤、有機溶媒を所定量混合し、ペイントシェーカーで分散処理を行いTiO2微粒子分散液を得た。ついで、該分散液に結合剤を添加し、攪拌機にて攪拌処理を行い、塗料(I)とした。
(2)光学膜用材料B(塗料(II))
・末端カルボキシル基をもつパーフルオロブテニルビニルエーテルの重合体
(旭硝子社製、商品名サイトップ)
(Example)
The composition and manufacturing method of the coating material (I) which is the optical film material A and the coating material (II) which is the optical film material B and the manufacturing method of the optical multilayer film are shown below.
(1) Optical film material A (paint (I))
Fine particles: TiO 2 fine particles (Ishihara Sangyo Co., Ltd., average particle diameter of about 20 nm, refractive index 2.48) 100 parts by weight Dispersant: SO 3 Na group-containing molecule (weight average molecular weight: 1000, SO 3 Na group concentration: 2 × 10 −3 mol / g)
20 parts by weight-Binder: Mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate (Nippon Kayaku UV curable resin, trade name DPHA) 30 parts by weight-Organic solvent: methyl isobutyl ketone (MIBK) 4800 Part by weight First, a predetermined amount of fine particles, a dispersant, and an organic solvent were mixed and dispersed with a paint shaker to obtain a TiO 2 fine particle dispersion. Next, a binder was added to the dispersion, and the mixture was stirred with a stirrer to obtain paint (I).
(2) Optical film material B (paint (II))
・ Polyfluorobutenyl vinyl ether polymer with terminal carboxyl group (product name: Cytop, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
(3)光学多層膜作製方法
(s11)透明基板(屈折率1.59)の両面に塗料(I)をディッピング方式で塗布する。
(s12)塗料(I)の塗膜を80℃で乾燥後、紫外線(UV)硬化(1000mJ/cm2)させ、片面当たり膜厚780nm、屈折率1.94(波長550nm)の光学膜(I)を形成する。
(s13)ついで、その高屈折率の光学膜上に塗料(II)をディッピング方式で塗布する。
(s14)塗料(II)の塗膜を90℃で乾燥させ、膜厚1120nm、屈折率1.35(波長550nm)の光学膜(II)を形成する。
(s15)光学膜(II)上にステップs11と同一条件で塗料(I)を塗布する。
(s16)塗料(I)の塗膜をステップs12と同一条件で膜形成し、片面当たり膜厚780nm、屈折率1.94の光学膜(I)を形成する。これにより透明支持体上に片面当り光学膜(I)/光学膜(II)/光学膜(I)の3層、計6層の光学多層膜を得た。
(3) Optical multilayer film manufacturing method (s11) The coating material (I) is apply | coated by the dipping system on both surfaces of a transparent substrate (refractive index 1.59).
(S12) The coating film of paint (I) is dried at 80 ° C. and then cured by ultraviolet (UV) (1000 mJ / cm 2 ) to form an optical film (I with a film thickness of 780 nm and a refractive index of 1.94 (
(S13) Next, the coating material (II) is applied by dipping on the high refractive index optical film.
(S14) The coating film of paint (II) is dried at 90 ° C. to form an optical film (II) having a film thickness of 1120 nm and a refractive index of 1.35 (
(S15) The paint (I) is applied on the optical film (II) under the same conditions as in step s11.
(S16) A coating film of paint (I) is formed under the same conditions as in step s12 to form an optical film (I) having a film thickness of 780 nm per side and a refractive index of 1.94. As a result, a total of six optical multilayer films (three layers of optical film (I) / optical film (II) / optical film (I) per side) were obtained on the transparent support.
この光学多層膜の反射特性と、高圧水銀ランプを用いたプロジェクターの光源スペクトルとの関係を図3に示す。図3においてAは光学多層膜の反射特性、Rは赤色領域の光源スペクトル、Gは緑色領域の光源スペクトル、Bは青色領域の光源スペクトルである。
この光学多層膜の構成であれば、色むらをサンジェンド内(3JND)に収めるためには、膜厚のばらつきが±1.5%以内まで許容されるので製造上の歩留まりを向上させることが可能となる。
FIG. 3 shows the relationship between the reflection characteristics of the optical multilayer film and the light source spectrum of a projector using a high-pressure mercury lamp. In FIG. 3, A is the reflection characteristic of the optical multilayer film, R is the light source spectrum in the red region, G is the light source spectrum in the green region, and B is the light source spectrum in the blue region.
With this configuration of the optical multilayer film, the variation in film thickness is allowed to be within ± 1.5% in order to keep the color unevenness within the sun gend (3JND), so that the manufacturing yield can be improved. It becomes possible.
ついで、光学多層膜上にPR209色素とアクリル系樹脂とを混合した塗料を塗布・硬化させて、図2における試料(7)の光吸収特性を有する膜厚5μmの光吸収層を形成した。また、この光吸収層の表面に粘着層を介して拡散フィルムを貼合し、さらに保護層を形成して反射型スクリーンとした。 Next, a coating material in which PR209 dye and acrylic resin were mixed was applied and cured on the optical multilayer film to form a 5 μm-thick light absorption layer having the light absorption characteristics of the sample (7) in FIG. In addition, a diffusion film was bonded to the surface of the light absorption layer via an adhesive layer, and a protective layer was formed to obtain a reflective screen.
得られた反射型スクリーンに高圧水銀ランプを用いたプロジェクターから画像光を投射したところ、高コントラストで、色再現性に優れた画像が表示されることが確認された。また、上記プロジェクターから白色光を投射して、その反射光のスペクトルを測定した。その結果を図4に示す。また、実施例の構成において光吸収層を省略した構成の反射型スクリーンを作製し、同様に反射光スペクトルを測定した結果を比較例として図5に示す。
実施例の反射光スペクトルは比較例よりも赤色、緑色、青色波長領域のスペクトル強度のバランスがとれていることが確認された。
When image light was projected onto the obtained reflective screen from a projector using a high-pressure mercury lamp, it was confirmed that an image with high contrast and excellent color reproducibility was displayed. Further, white light was projected from the projector, and the spectrum of the reflected light was measured. The result is shown in FIG. Moreover, the result of having produced the reflection type screen of the structure which abbreviate | omitted the light absorption layer in the structure of an Example and measuring the reflected light spectrum similarly is shown in FIG. 5 as a comparative example.
It was confirmed that the reflected light spectra of the examples were more balanced in the spectral intensities in the red, green, and blue wavelength regions than the comparative examples.
10…反射型スクリーン、11…基板、12…光学多層膜、12H…高屈折率光学膜、12L…低屈折率光学膜、13…光吸収層、14…拡散層、15…保護層
DESCRIPTION OF
Claims (6)
基板上に、高屈折率の第1の光学膜とこれより低い屈折率をもつ第2の光学膜とが交互に積層されてなり、複数の特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、前記特定波長領域以外の少なくとも可視波長領域に対して高透過特性を有する光学多層膜と、525〜580nmの波長領域の透過率が低い光吸収層とを備えることを特徴とする反射型スクリーン。 In a reflective screen that reflects light from a light source and displays an image,
A first optical film having a high refractive index and a second optical film having a lower refractive index are alternately laminated on the substrate, and has high reflection characteristics for light in a plurality of specific wavelength regions. And a reflective screen comprising: an optical multilayer film having a high transmission characteristic for at least a visible wavelength region other than the specific wavelength region; and a light absorption layer having a low transmittance in a wavelength region of 525 to 580 nm. .
The reflective screen according to claim 1, further comprising a light diffusion layer on the light absorption layer.
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US7914154B2 (en) | 2006-03-16 | 2011-03-29 | Panasonic Corporation | Image projection device, image projection screen and image display system |
JP2011237628A (en) * | 2010-05-11 | 2011-11-24 | Seiko Epson Corp | Screen and projection system |
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- 2004-01-14 JP JP2004006736A patent/JP2005202029A/en active Pending
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