JP2019032414A - 機能性フィルム、透明スクリーンおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】機能性フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに機能性フィルムにシワが発生しにくい機能性合わせガラスを得ることができる機能性フィルム、ならびに映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに映像表示用フィルムにシワが発生しにくい透明スクリーンおよびその製造方法の提供。【解決手段】支持フィルム(透明フィルム12)に機能層(光散乱層14)が積層されたフィルムであり、130℃における熱収縮率が最大となる方向Aの130℃における熱収縮率が、0.4〜0.8%であり、方向Aと直交する方向Bの130℃における熱収縮率が、0.1〜0.4%である、機能性フィルム(映像表示用フィルム10)。【選択図】図1
Description
本発明は、機能性フィルム、これを備えた透明スクリーンおよびその製造方法に関する。
機能性フィルムを2枚の透明基材の間に挟み込んだ機能性合わせガラスとしては、模様等の意匠層を有する意匠性フィルムを2枚の透明基材の間に挟み込んだ意匠性合わせガラス、熱線反射層を有する熱線反射フィルムを2枚の透明基材の間に挟み込んだ熱線反射合わせガラス、映像表示層を有する映像表示用フィルムを2枚の透明基材の間に挟み込んだ透明スクリーン等が知られている。この中でも、透明スクリーンは、観察者側から見てスクリーンの向こう側の光景を透視でき、かつ投影機からスクリーンに投射された映像光を観察者に映像として視認可能に表示するものとして、ニーズが高まっている。
透明スクリーンには、投影機から投射された映像光を投影機と反対側にいる観察者に映像として視認可能に表示する透過型透明スクリーンと、投影機から投射された映像光を投影機と同じ側にいる観察者に映像として視認可能に表示する反射型透明スクリーンとがある。
透過型透明スクリーンとしては、ガラス板、ポリビニルブチラールまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体からなる中間膜、光散乱層がポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に形成された映像表示用フィルム(映像投影構造体)、中間膜、およびガラス板をこの順に重ねた状態で加熱して接着したものが提案されている(特許文献1参照)。
反射型透明スクリーンとしては、ガラス板、中間膜、不規則な凹凸構造の反射膜が埋設された透明層がポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に形成された映像表示用フィルム(映像投影構造体)、中間膜、およびガラス板をこの順に重ねた状態で加熱して接着したものが提案されている(特許文献2参照)。
反射型透明スクリーンとしては、ガラス板、中間膜、不規則な凹凸構造の反射膜が埋設された透明層がポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に形成された映像表示用フィルム(映像投影構造体)、中間膜、およびガラス板をこの順に重ねた状態で加熱して接着したものが提案されている(特許文献2参照)。
映像表示用フィルムの幅は、支持体であるポリエチレンテレフタレートフィルムの幅に依存するため、その幅にはおのずと限界がある、そのため、透明スクリーンを大面積化する場合、複数の映像表示用フィルムを面方向に沿って並べる必要がある。しかし、ガラス板、中間膜および映像表示用フィルムを重ねた状態で加熱して接着した場合、映像表示用フィルムが収縮して映像表示用フィルム間の繋ぎ目が大きく広がったり、繋ぎ目に泡が発生したりする。
映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりが抑えられた大面積の透明スクリーンを製造する方法としては、接着前に映像表示用フィルムを80〜200℃で加熱して低収縮処理する方法が提案されている(特許文献3)。
しかし、特許文献3の方法では、ガラス板、中間膜および低収縮処理された映像表示用フィルムを重ねた状態で加熱して接着する際に中間膜が収縮する。そのため、中間膜の収縮に追随できない映像表示用フィルムにシワが発生しやすい。
本発明は、機能性フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに機能性フィルムにシワが発生しにくい機能性合わせガラスを得ることができる機能性フィルム、ならびに映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに映像表示用フィルムにシワが発生しにくい透明スクリーンおよびその製造方法を提供する。
本発明は、以下の態様を有する。
<1>支持フィルムに機能層が積層された機能性フィルムであり、130℃における熱収縮率が最大となる方向Aの130℃における熱収縮率が、0.4〜0.8%であり、前記方向Aと直交する方向Bの130℃における熱収縮率が、0.1〜0.4%である、機能性フィルム。
<2>前記支持フィルムが、少なくとも延伸フィルムからなる層を有する単層フィルムまたは積層フィルムである、前記<1>の機能性フィルム。
<3>前記機能層が、映像表示層であり、前記機能性フィルムが、機能性フィルムの向こう側の光景を透視できる映像表示用フィルムである、前記<1>または<2>に記載の機能性フィルム。
<4>第1の透明基材、第1の接着層、前記<3>の機能性フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材がこの順に積層された、透明スクリーン。
<5>複数の前記機能性フィルムが、面方向に沿って並べられた、前記<4>の透明スクリーン。
<6>前記第1の接着層および前記第2の接着層が、ポリビニルブチラールまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体を含む、前記<4>または<5>の透明スクリーン。
<7>第1の透明基材、第1の接着層、前記<3>の機能性フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材をこの順に重ねた状態で加熱して接着する、透明スクリーンの製造方法。
<8>複数の前記機能性フィルムが、面方向に沿って並べられた、前記<7>の透明スクリーンの製造方法。
<9>前記第1の接着層および前記第2の接着層が、ポリビニルブチラールまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体を含む、前記<7>または<8>の透明スクリーンの製造方法。
<10>前記支持フィルムが、少なくとも延伸フィルムからなる層を有する単層フィルムまたは積層フィルムであり、前記第1の接着層および前記第2の接着層が、中間膜であり、前記延伸フィルムのMDと前記中間膜のMDとが同じ方向となるように、前記機能性フィルムと前記中間膜とを重ねる、前記<7>〜<9>のいずれかの透明スクリーンの製造方法。
<11>接着する際の加熱温度が80〜150℃であり、加熱時間が30〜90分間である、前記<7>〜<10>のいずれかの透明スクリーンの製造方法。
<1>支持フィルムに機能層が積層された機能性フィルムであり、130℃における熱収縮率が最大となる方向Aの130℃における熱収縮率が、0.4〜0.8%であり、前記方向Aと直交する方向Bの130℃における熱収縮率が、0.1〜0.4%である、機能性フィルム。
<2>前記支持フィルムが、少なくとも延伸フィルムからなる層を有する単層フィルムまたは積層フィルムである、前記<1>の機能性フィルム。
<3>前記機能層が、映像表示層であり、前記機能性フィルムが、機能性フィルムの向こう側の光景を透視できる映像表示用フィルムである、前記<1>または<2>に記載の機能性フィルム。
<4>第1の透明基材、第1の接着層、前記<3>の機能性フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材がこの順に積層された、透明スクリーン。
<5>複数の前記機能性フィルムが、面方向に沿って並べられた、前記<4>の透明スクリーン。
<6>前記第1の接着層および前記第2の接着層が、ポリビニルブチラールまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体を含む、前記<4>または<5>の透明スクリーン。
<7>第1の透明基材、第1の接着層、前記<3>の機能性フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材をこの順に重ねた状態で加熱して接着する、透明スクリーンの製造方法。
<8>複数の前記機能性フィルムが、面方向に沿って並べられた、前記<7>の透明スクリーンの製造方法。
<9>前記第1の接着層および前記第2の接着層が、ポリビニルブチラールまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体を含む、前記<7>または<8>の透明スクリーンの製造方法。
<10>前記支持フィルムが、少なくとも延伸フィルムからなる層を有する単層フィルムまたは積層フィルムであり、前記第1の接着層および前記第2の接着層が、中間膜であり、前記延伸フィルムのMDと前記中間膜のMDとが同じ方向となるように、前記機能性フィルムと前記中間膜とを重ねる、前記<7>〜<9>のいずれかの透明スクリーンの製造方法。
<11>接着する際の加熱温度が80〜150℃であり、加熱時間が30〜90分間である、前記<7>〜<10>のいずれかの透明スクリーンの製造方法。
本発明の機能性フィルムによれば、機能性フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに機能性フィルムにシワが発生しにくい機能性合わせガラスを得ることができる。
本発明の透明スクリーンは、映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに映像表示用フィルムにシワが発生しにくい。
本発明の透明スクリーンの製造方法によれば、映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに映像表示用フィルムにシワが発生しにくい。
本発明の透明スクリーンは、映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに映像表示用フィルムにシワが発生しにくい。
本発明の透明スクリーンの製造方法によれば、映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに映像表示用フィルムにシワが発生しにくい。
以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「第1の面」とは、映像表示用フィルムまたは透明スクリーンの最表面であって、投影機から映像光が投射される側の表面を意味する。
「第2の面」とは、映像表示用フィルムまたは透明スクリーンの最表面であって、第1の面とは反対側の表面を意味する。
「第1の面側(第2の面側)の光景」とは、映像表示用フィルムまたは透明スクリーンの第2の面側(第1の面側)にいる観察者から見て、映像表示用フィルムまたは透明スクリーンの向こう側に見える像を意味する。光景には、投影機から投射された映像光が映像表示用フィルムまたは透明スクリーンにおいて結像して表示される映像は含まれない。
「凹凸構造」とは、複数の凸部、複数の凹部、または複数の凸部および凹部からなる凹凸形状を意味する。
「不規則な凹凸構造」とは、凸部または凹部が周期的に出現せず、かつ凸部または凹部の大きさが不揃いである凹凸構造を意味する。
「フィルム」は、枚葉のものであってもよく、連続した帯状のものであってもよい。
「第1の面」とは、映像表示用フィルムまたは透明スクリーンの最表面であって、投影機から映像光が投射される側の表面を意味する。
「第2の面」とは、映像表示用フィルムまたは透明スクリーンの最表面であって、第1の面とは反対側の表面を意味する。
「第1の面側(第2の面側)の光景」とは、映像表示用フィルムまたは透明スクリーンの第2の面側(第1の面側)にいる観察者から見て、映像表示用フィルムまたは透明スクリーンの向こう側に見える像を意味する。光景には、投影機から投射された映像光が映像表示用フィルムまたは透明スクリーンにおいて結像して表示される映像は含まれない。
「凹凸構造」とは、複数の凸部、複数の凹部、または複数の凸部および凹部からなる凹凸形状を意味する。
「不規則な凹凸構造」とは、凸部または凹部が周期的に出現せず、かつ凸部または凹部の大きさが不揃いである凹凸構造を意味する。
「フィルム」は、枚葉のものであってもよく、連続した帯状のものであってもよい。
「130℃における熱収縮率」は、以下のようにして求める。
・機能性フィルムから長さ400mm×幅300mmの試験片を切り出す。
・加熱する前の試験片の長さL0を測定する。
・槽内の温度が130℃の熱風循環式恒温槽内に、長さ方向が上下方向になるように試験片をつり下げ、無負荷の状態で60分間保持する。
・槽内から試験片を取り出し、25℃まで冷却した後、加熱前に測定した部分と同じ部分について試験片の長さLを測定する。
・下式から熱収縮率を求める。
熱収縮率(%)=100×(L0−L)/L0
・機能性フィルムから長さ400mm×幅300mmの試験片を切り出す。
・加熱する前の試験片の長さL0を測定する。
・槽内の温度が130℃の熱風循環式恒温槽内に、長さ方向が上下方向になるように試験片をつり下げ、無負荷の状態で60分間保持する。
・槽内から試験片を取り出し、25℃まで冷却した後、加熱前に測定した部分と同じ部分について試験片の長さLを測定する。
・下式から熱収縮率を求める。
熱収縮率(%)=100×(L0−L)/L0
本明細書および特許請求の範囲において数値範囲を示す「〜」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。
図1〜図7における寸法比は、説明の便宜上、実際のものとは異なったものである。
図1〜図7における寸法比は、説明の便宜上、実際のものとは異なったものである。
<機能性フィルム>
機能性フィルムは、支持フィルムに機能層が積層されたものである。
機能性フィルムは、支持フィルムに機能層が積層されたものである。
機能性フィルムの支持フィルムは、単層フィルムであってもよく、積層フィルムであってもよい。支持フィルムとしては、通常透明フィルムが用いられる。透明フィルムとしては、支持体としての機械的強度を有する点から、通常、延伸フィルムが用いられ、二軸延伸フィルムが好ましく用いられる。
機能層としては、支持フィルムに任意デザインをオフセット印刷した意匠層、支持フィルムにスパッタ法によるドライ成膜を施し熱線の反射性能を高めた熱線反射層、後述する映像表示層等が挙げられる。
機能性フィルムとしては、意匠層を有する意匠性フィルム、熱線反射層を有する熱線反射フィルム、映像表示層を有する映像表示用フィルム等が挙げられる。意匠性フィルムとしては、旭硝子社製のラミトーン(登録商標)等が挙げられる。
機能性フィルムとしては、意匠層を有する意匠性フィルム、熱線反射層を有する熱線反射フィルム、映像表示層を有する映像表示用フィルム等が挙げられる。意匠性フィルムとしては、旭硝子社製のラミトーン(登録商標)等が挙げられる。
本発明の機能性フィルムは、130℃における熱収縮率が最大となる方向Aの130℃における熱収縮率が、0.4〜0.8%であり、0.5〜0.7%が好ましい。方向Aの130℃における熱収縮率が前記範囲の下限値以上であれば、機能性合わせガラスにおいて機能性フィルムにシワが発生しにくい。方向Aの130℃における熱収縮率が前記範囲の上限値以下であれば、機能性合わせガラスにおいて機能性フィルム間の繋ぎ目の広がりや繋ぎ目の広がりに端部からの空気の入り込みによる泡の発生が抑えられる。方向Aは、通常、機能性フィルムにおける支持体である透明フィルム(延伸フィルム)の流れ方向(MD)となる。
本発明の機能性フィルムは、方向Aと直交する方向Bの130℃における熱収縮率が、0.1〜0.4%であり、0.15〜0.3%が好ましい。方向Bの130℃における熱収縮率が前記範囲の下限値以上であれば、方向Aの熱収縮率が小さくなりすぎず、機能性合わせガラスにおいて機能性フィルムにシワが発生しにくい。方向Bの130℃における熱収縮率が前記範囲の上限値以下であれば、方向Aの熱収縮率が大きくなりすぎず、機能性合わせガラスにおいて機能性フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられる。方向Bは、通常、機能性フィルムにおける支持体である透明フィルム(延伸フィルム)のMDに直交する方向(TD)となる。TDの熱収縮率は、通常、MDの熱収縮率よりも小さくなる。
機能性フィルムの熱収縮率は、ロールツーロールプロセスにて機能性フィルムを製造する際にフィルムに加わるテンションを調整する;フィルムの表面に溶液を塗布して形成された塗膜を乾燥する際の温度や時間を調整する;機能性合わせガラスを製造する前に機能性フィルムを加熱する等によって調整できる。
たとえば、フィルムの表面に塗布された塗布液を乾燥する際の温度は90℃以上となるため、フィルムの熱収縮率は大きく低下してしまう。ロールツーロールプロセスにて、フィルムの表面に塗布された塗布液の乾燥中にフィルムにテンションを加えながらフィルムを搬送することによって、フィルムの熱収縮率の低下が抑えられる。
フィルムに加わるテンションを調整する方法としては、たとえば、ニップロールとニップロールとの間に張力センサー配置し、送り側のフィードロールと引取り側のフィードロールとの速度差にてフィルムに加わるテンションを調整する方法が挙げられる。フィルムに加わるテンションは、0.5〜3.0MPaが好ましい。
<機能性合わせガラス>
機能性合わせガラスは、機能性フィルムを2枚の透明基材の間に挟み込んだものである。透明基材と機能性フィルムとは、通常、接着層によって接着されている。
機能性合わせガラスは、機能性フィルムを2枚の透明基材の間に挟み込んだものである。透明基材と機能性フィルムとは、通常、接着層によって接着されている。
透明基材の材料としては、ガラス、透明樹脂等が挙げられる。各透明基材の材料は、同じものであってもよく、異なるものであってもよい。
透明基材を構成するガラスとしては、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス等が挙げられる。ガラスからなる透明基材には、耐久性を向上させるために、化学強化、物理強化、ハードコーティング等を施してもよい。
透明基材を構成する透明樹脂としては、ポリカーボネート、ポリエステル(PET、ポリエチレンナフタレート等)、トリアセチルセルロース、シクロオレフィンポリマー、ポリメチルメタクリレート、フッ素樹脂等が挙げられる。
透明基材を構成するガラスとしては、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス等が挙げられる。ガラスからなる透明基材には、耐久性を向上させるために、化学強化、物理強化、ハードコーティング等を施してもよい。
透明基材を構成する透明樹脂としては、ポリカーボネート、ポリエステル(PET、ポリエチレンナフタレート等)、トリアセチルセルロース、シクロオレフィンポリマー、ポリメチルメタクリレート、フッ素樹脂等が挙げられる。
接着層は、透明基材と機能性フィルムとを接着するためのものであり、たとえば、熱可塑性樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂組成物からなるものである。接着層に用いられる熱可塑性樹脂としては、従来からこの種の用途に用いられている熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、ポリビニルアセタール系樹脂(ポリビニルブチラール(以下、「PVB」とも記す。)等)、ポリ塩化ビニル系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂(エチレン−酢酸ビニル共重合体(以下、「EVA」とも記す。)等)、エチレン−エチルアクリレート共重合体系樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体の分子間を金属イオンで架橋した材料等が挙げられる。接着層としては、耐熱性や耐候性の点から、PVBまたはEVAを含むものが好ましい。各接着層の材料は、同じものであってもよく、異なるものであってもよい。
機能性合わせガラスとしては、意匠性フィルムを2枚の透明基材の間に挟み込んだ意匠性合わせガラス、熱線反射フィルムを2枚の透明基材の間に挟み込んだ熱線反射合わせガラス、映像表示用フィルムを2枚の透明基材の間に挟み込んだ透明スクリーン等が挙げられる。
以下、機能性フィルムとして映像表示用フィルム、機能性合わせガラスとして透明スクリーンを例にとり、機能性フィルムおよび機能性合わせガラスについて詳細に説明する。
以下、機能性フィルムとして映像表示用フィルム、機能性合わせガラスとして透明スクリーンを例にとり、機能性フィルムおよび機能性合わせガラスについて詳細に説明する。
<映像表示用フィルム>
映像表示用フィルムは、フィルムの向こう側の光景を透視でき、かつフィルムに投射された映像光を映像として視認可能に表示する、支持フィルムに映像表示層が積層されたフィルムである。具体的には、第1の面およびこれとは反対側の第2の面を有するフィルムであり、第1の面側の光景を第2の面側の観察者に視認可能に透過し、第2の面側の光景を第1の面側の観察者に視認可能に透過し、かつ第1の面側に設置された投影機から投射された映像光を、第1の面側の観察者および第2の面側の観察者のいずれか一方に映像として視認可能に表示するフィルムである。
映像表示用フィルムは、フィルムの向こう側の光景を透視でき、かつフィルムに投射された映像光を映像として視認可能に表示する、支持フィルムに映像表示層が積層されたフィルムである。具体的には、第1の面およびこれとは反対側の第2の面を有するフィルムであり、第1の面側の光景を第2の面側の観察者に視認可能に透過し、第2の面側の光景を第1の面側の観察者に視認可能に透過し、かつ第1の面側に設置された投影機から投射された映像光を、第1の面側の観察者および第2の面側の観察者のいずれか一方に映像として視認可能に表示するフィルムである。
映像表示用フィルムは、第1の面側から投射された映像光を第2の面側の観察者に映像として視認可能に表示する透過型映像表示用フィルムであってもよく、第1の面側から投射された映像光を第1の面側の観察者に映像として視認可能に表示する反射型映像表示用フィルムであってもよい。
映像表示用フィルムの支持フィルムとしては、上述した機能性フィルムの支持フィルムと同じものが挙げられ、好ましい形態も同様である。映像表示用フィルムの映像表示層は、通常映像光を結像させて映像として表示させるための光散乱層、または反射膜等を有する。
映像表示用フィルムの形態としては、特開2001−242546号公報に記載の透過型スクリーン、国際公開第2006/016556号に記載の透過型スクリーン、国際公開第2009/035783号(特表2010−539525号公報)に記載のnumerical aperture expander(開口数拡大器)、特開2013−182141号公報に記載の透過型スクリーン、特開2014−013369号公報に記載の積層体、特許文献1に記載の映像投影構造体、特許文献2に記載の映像投影構造体、国際公開第2015/199026号に記載の光散乱シート、国際公開第2015/199027号に記載の光散乱シート、特開2015−227971号公報に記載の映像投影構造体、特開2016−009271号公報に記載の光散乱シート、特開2016−012117号公報に記載の映像投影膜、特開2016−018195号公報に記載の光散乱シート、国際公開第2016/068087号に記載の光散乱シート、特開2016−095456号公報に記載の光散乱シート、特開2016−109778号公報に記載の光散乱シート、特開2016−109894号公報に記載の光散乱シート、国際公開第2016/199867号に記載のフィルムまたはシート、特開2017−076078号公報に記載の光散乱シート、特開2017−083743号公報に記載のスクリーンシート、特開2017−097261号公報に記載のスクリーンシート、特許文献3に記載のスクリーンシート等が挙げられる。
(透過型映像表示用フィルム)
図1は、透過型映像表示用フィルムの一例を示す断面図である。
透過型映像表示用フィルム10は、透明フィルム12と、透明フィルム12の表面に設けられた光散乱層14とを有する。
図1は、透過型映像表示用フィルムの一例を示す断面図である。
透過型映像表示用フィルム10は、透明フィルム12と、透明フィルム12の表面に設けられた光散乱層14とを有する。
透明フィルム12としては、支持体としての機械的強度を有する点から、延伸フィルムが好ましく、二軸延伸フィルムがより好ましい。
透明フィルム12の材料としては、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」とも記す。)、ポリエチレンナフタレート等)、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、シクロオレフィンポリマー、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。
透明フィルム12の材料としては、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」とも記す。)、ポリエチレンナフタレート等)、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、シクロオレフィンポリマー、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。
光散乱層14は、透明樹脂16内に光散乱材料18が分散された層である。光散乱層14は、光吸収材料を含んでいてもよい。
透明樹脂16としては、光硬化性樹脂(アクリル樹脂、エポキシ樹脂等)の硬化物、熱硬化性樹脂(アクリル樹脂、エポキシ樹脂等)の硬化物、熱可塑性樹脂(ポリエステル、アクリル樹脂、ポリオレフィン、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリイミド、ウレタン樹脂、アイオノマー樹脂、EVA、PVB等)、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等が好ましい。
透明樹脂16としては、光硬化性樹脂(アクリル樹脂、エポキシ樹脂等)の硬化物、熱硬化性樹脂(アクリル樹脂、エポキシ樹脂等)の硬化物、熱可塑性樹脂(ポリエステル、アクリル樹脂、ポリオレフィン、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリイミド、ウレタン樹脂、アイオノマー樹脂、EVA、PVB等)、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等が好ましい。
光散乱材料18としては、酸化チタン(屈折率:2.5〜2.7)、酸化ジルコニウム(屈折率:2.4)、酸化アルミニウム(屈折率:1.76)等の高屈折率材料の微粒子;ポーラスシリカ(屈折率:1.3以下)、中空シリカ(屈折率:1.3以下)等の低屈折率材料の微粒子;透明樹脂16との相溶性の低い屈折率が異なる樹脂材料;結晶化した1μm以下の樹脂材料等が挙げられる。光散乱材料18としては、高屈折率である点から、酸化チタン、酸化ジルコニウムが特に好ましい。
光吸収材料としては、カーボン系の素材(カーボンブラック、チタンブラック、ナノダイヤモンド、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、グラフェン等)、黒色シリカ、銀が最も多い金属元素である微粒子材料、有機染料等が挙げられる。
透過型映像表示用フィルム10は、たとえば、下記の方法にて製造できる。
・ロールツーロールプロセスにて、溶剤、熱可塑性樹脂および光散乱材料18を含む塗布液を、透明フィルム12の表面に塗布し、乾燥させて透過型映像表示用フィルム10を得る方法。
・ロールツーロールプロセスにて、溶剤、光硬化性樹脂および光散乱材料18を含む塗布液を、透明フィルム12の表面に塗布し、乾燥させて塗膜を形成し、塗膜の上に別の透明フィルムを重ね、塗膜に紫外線等を照射し、光硬化性樹脂を硬化させて透過型映像表示用フィルム10を得る方法。
・透明樹脂16および光散乱材料18と、透明フィルム12を形成するための熱可塑性樹脂とを2層押出成形して光散乱シート10を得る方法。
・ロールツーロールプロセスにて、溶剤、熱可塑性樹脂および光散乱材料18を含む塗布液を、透明フィルム12の表面に塗布し、乾燥させて透過型映像表示用フィルム10を得る方法。
・ロールツーロールプロセスにて、溶剤、光硬化性樹脂および光散乱材料18を含む塗布液を、透明フィルム12の表面に塗布し、乾燥させて塗膜を形成し、塗膜の上に別の透明フィルムを重ね、塗膜に紫外線等を照射し、光硬化性樹脂を硬化させて透過型映像表示用フィルム10を得る方法。
・透明樹脂16および光散乱材料18と、透明フィルム12を形成するための熱可塑性樹脂とを2層押出成形して光散乱シート10を得る方法。
透過型映像表示用フィルムは、図示例の透過型映像表示用フィルム10に限定されない。
たとえば、光散乱層の両面に透明フィルムを設けてもよい。または、透明フィルムがなくても光散乱層がその形状を保つことができる場合は、一方の透明フィルムを省略してもよい。
透過型映像表示用フィルムの映像表示層は、特許文献1の図1に記載の映像投影構造体のように、透明層と、透明層の内部に互いに平行に、かつ所定の間隔で配置された複数の光散乱部とからなる光散乱層を有するものであってもよい。
透過型映像表示用フィルムは、特許文献3の図5に記載のスクリーンシートのように、凹凸層と、凹凸層の表面の凹凸を埋める被覆層とからなる光散乱層を有するものであってもよい。
透過型映像表示用フィルムの他の例としては、体積ホログラム、キノフォーム型ホログラム等を利用したもの等が挙げられる。
たとえば、光散乱層の両面に透明フィルムを設けてもよい。または、透明フィルムがなくても光散乱層がその形状を保つことができる場合は、一方の透明フィルムを省略してもよい。
透過型映像表示用フィルムの映像表示層は、特許文献1の図1に記載の映像投影構造体のように、透明層と、透明層の内部に互いに平行に、かつ所定の間隔で配置された複数の光散乱部とからなる光散乱層を有するものであってもよい。
透過型映像表示用フィルムは、特許文献3の図5に記載のスクリーンシートのように、凹凸層と、凹凸層の表面の凹凸を埋める被覆層とからなる光散乱層を有するものであってもよい。
透過型映像表示用フィルムの他の例としては、体積ホログラム、キノフォーム型ホログラム等を利用したもの等が挙げられる。
(反射型映像表示用フィルム)
図2は、反射型映像表示用フィルムの一例を示す断面図である。
反射型映像表示用フィルム20は、第1の透明フィルム21と;第1の透明フィルム21の表面に設けられた、表面に不規則な凹凸構造を有する第1の透明層22と;第1の透明層22の凹凸構造側の面に沿うように形成された、入射した光の一部を透過する反射膜23と;反射膜23の表面を覆うように設けられた第2の透明層24と;第2の透明層24の表面に設けられた第2の透明フィルム25とを有する。
図2は、反射型映像表示用フィルムの一例を示す断面図である。
反射型映像表示用フィルム20は、第1の透明フィルム21と;第1の透明フィルム21の表面に設けられた、表面に不規則な凹凸構造を有する第1の透明層22と;第1の透明層22の凹凸構造側の面に沿うように形成された、入射した光の一部を透過する反射膜23と;反射膜23の表面を覆うように設けられた第2の透明層24と;第2の透明層24の表面に設けられた第2の透明フィルム25とを有する。
図3は、反射型映像表示用フィルムの他の例を示す断面図である。
反射型映像表示用フィルム20は、第1の透明フィルム21と;第1の透明フィルム21の表面に設けられた、表面に不規則な凹凸構造を有する第1の透明層22と;第1の透明層22の凹凸構造側の面に沿うように形成された、入射した光の一部を透過する反射膜23と;反射膜23の表面を覆うように設けられた密着層26と;密着層26の表面を覆うように設けられた第2の透明層24と;第2の透明層24の表面に設けられた第2の透明フィルム25とを有する。
反射型映像表示用フィルム20は、第1の透明フィルム21と;第1の透明フィルム21の表面に設けられた、表面に不規則な凹凸構造を有する第1の透明層22と;第1の透明層22の凹凸構造側の面に沿うように形成された、入射した光の一部を透過する反射膜23と;反射膜23の表面を覆うように設けられた密着層26と;密着層26の表面を覆うように設けられた第2の透明層24と;第2の透明層24の表面に設けられた第2の透明フィルム25とを有する。
第1の透明フィルム21および第2の透明フィルム25としては、透過型映像表示用フィルム10の透明フィルム12と同様のものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
第1の透明層22および第2の透明層24の材料としては、光硬化性樹脂の硬化物、熱硬化性樹脂の硬化物、熱可塑性樹脂が好ましい。各透明層の材料は、同じものであってもよく、異なるものであってもよく、同じものが好ましい。また、各透明層の材料は、ゾルゲル法による無機・有機ハイブリッド材料や、ゾルゲル法により得られるシリカ材料でもよい。
第1の透明層22および第2の透明層24の材料としては、光硬化性樹脂の硬化物、熱硬化性樹脂の硬化物、熱可塑性樹脂が好ましい。各透明層の材料は、同じものであってもよく、異なるものであってもよく、同じものが好ましい。また、各透明層の材料は、ゾルゲル法による無機・有機ハイブリッド材料や、ゾルゲル法により得られるシリカ材料でもよい。
反射膜23は、反射膜23に入射した光の一部を透過し、他の一部を反射するものであればよい。反射膜23としては、金属膜、半導体膜、誘電体単層膜、誘電体多層膜、これらの組み合わせ等が挙げられる。
密着層26の材料としては、シクロオレフィンポリマー、アクリル樹脂、ポリエステル、ウレタン樹脂、ポリカーボネート、PVB、EVA等が挙げられる。
密着層26の材料としては、シクロオレフィンポリマー、アクリル樹脂、ポリエステル、ウレタン樹脂、ポリカーボネート、PVB、EVA等が挙げられる。
反射型映像表示用フィルム20の製造方法の一例を図4を参照しながら説明する。
ロールツーロールプロセスにて、溶剤、光硬化性樹脂等を含む塗布液を第1の透明フィルム21の表面に塗布し、乾燥させて光硬化性樹脂層27を形成する。図4(a)に示すように、不規則な凹凸構造が表面に形成されたモールド28を、凹凸構造が光硬化性樹脂層27に接するように、光硬化性樹脂層27の上に重ねる。
ロールツーロールプロセスにて、光硬化性樹脂層27に紫外線等を照射し、光硬化性樹脂層27を硬化させて、モールド28の不規則な凹凸構造が表面に転写された第1の透明層22を形成する。図4(b)に示すように、モールド28を第1の透明層22の表面から剥離する。
ロールツーロールプロセスにて、溶剤、光硬化性樹脂等を含む塗布液を第1の透明フィルム21の表面に塗布し、乾燥させて光硬化性樹脂層27を形成する。図4(a)に示すように、不規則な凹凸構造が表面に形成されたモールド28を、凹凸構造が光硬化性樹脂層27に接するように、光硬化性樹脂層27の上に重ねる。
ロールツーロールプロセスにて、光硬化性樹脂層27に紫外線等を照射し、光硬化性樹脂層27を硬化させて、モールド28の不規則な凹凸構造が表面に転写された第1の透明層22を形成する。図4(b)に示すように、モールド28を第1の透明層22の表面から剥離する。
図4(c)に示すように、ロールツーロールプロセスにて、第1の透明層22の表面に金属を物理蒸着し、金属薄膜からなる反射膜23を形成する。
図4(d)に示すように、ロールツーロールプロセスにて、溶剤、熱可塑性樹脂等を含む塗布液を反射膜23の表面に塗布し、乾燥させて密着層26を形成する。
図4(d)に示すように、ロールツーロールプロセスにて、溶剤、熱可塑性樹脂等を含む塗布液を反射膜23の表面に塗布し、乾燥させて密着層26を形成する。
ロールツーロールプロセスにて、溶剤、光硬化性樹脂等を含む塗布液を密着層26の表面に塗布し、乾燥させて光硬化性樹脂層29を形成する。図4(e)に示すように、光硬化性樹脂層29の上に第2の透明フィルム25を重ねる。
ロールツーロールプロセスにて、光硬化性樹脂層29に紫外線等を照射し、光硬化性樹脂層29を硬化させて、第2の透明層24を形成することによって、反射型映像表示用フィルム20を得る。必要に応じて、第1の透明フィルム21と第2の透明フィルム25のいずれか一方をそれらが積層された透明層から剥離してもよい。
ロールツーロールプロセスにて、光硬化性樹脂層29に紫外線等を照射し、光硬化性樹脂層29を硬化させて、第2の透明層24を形成することによって、反射型映像表示用フィルム20を得る。必要に応じて、第1の透明フィルム21と第2の透明フィルム25のいずれか一方をそれらが積層された透明層から剥離してもよい。
モールド28としては、不規則な凹凸構造が表面に形成された樹脂フィルム等が挙げられる。不規則な凹凸構造が表面に形成された樹脂フィルムとしては、微粒子を含む樹脂フィルム、サンドブラスト処理された樹脂フィルム等が挙げられる。
なお、前記塗布液の塗布方法としては、ダイコート法、ブレードコート法、グラビアコート法、インクジェット法、スプレーコート法等が挙げられる。
また、前記物理蒸着方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法等が挙げられる。
なお、前記塗布液の塗布方法としては、ダイコート法、ブレードコート法、グラビアコート法、インクジェット法、スプレーコート法等が挙げられる。
また、前記物理蒸着方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法等が挙げられる。
反射型映像表示用フィルムは、図示例の反射型映像表示用フィルム20に限定されない。
たとえば、第1の透明フィルムおよび第2の透明フィルムのいずれか一方を省略してもよい。
第1の透明層の表面の凹凸構造が規則的な凹凸構造(マイクロレンズアレイ等)であってもよい。
反射膜がなくても、第1の透明層と第2の透明層の屈折率差をつけることにより充分に光を反射、散乱できる場合は、反射膜を省略してもよい。
反射型映像表示用フィルムは、特許文献3の図3に記載のスクリーンシートのように、透明材料層と、透明材料層の一方の表面に隙間をあけて並んだ複数の光反射粒子とからなる光散乱層を有するものであってもよい。
反射型映像表示用フィルムの他の例としては、ハーフミラーに散乱材料を積層したもの;体積ホログラム、キノフォーム型ホログラム等を利用したもの;コレステリック液晶、高分子コレステリック液晶等を利用したもの等が挙げられる。
たとえば、第1の透明フィルムおよび第2の透明フィルムのいずれか一方を省略してもよい。
第1の透明層の表面の凹凸構造が規則的な凹凸構造(マイクロレンズアレイ等)であってもよい。
反射膜がなくても、第1の透明層と第2の透明層の屈折率差をつけることにより充分に光を反射、散乱できる場合は、反射膜を省略してもよい。
反射型映像表示用フィルムは、特許文献3の図3に記載のスクリーンシートのように、透明材料層と、透明材料層の一方の表面に隙間をあけて並んだ複数の光反射粒子とからなる光散乱層を有するものであってもよい。
反射型映像表示用フィルムの他の例としては、ハーフミラーに散乱材料を積層したもの;体積ホログラム、キノフォーム型ホログラム等を利用したもの;コレステリック液晶、高分子コレステリック液晶等を利用したもの等が挙げられる。
<透明スクリーン>
透明スクリーンは、スクリーンの向こう側の光景を透視でき、かつスクリーンに投射された映像光を映像として視認可能に表示するスクリーンである。具体的には、第1の面およびこれとは反対側の第2の面を有するスクリーンであり、第1の面側の光景を第2の面側の観察者に視認可能に透過し、第2の面側の光景を第1の面側の観察者に視認可能に透過し、かつ第1の面側に設置された投影機から投射された映像光を、第1の面側の観察者および第2の面側の観察者のいずれか一方に映像として視認可能に表示するスクリーンである。
透明スクリーンは、スクリーンの向こう側の光景を透視でき、かつスクリーンに投射された映像光を映像として視認可能に表示するスクリーンである。具体的には、第1の面およびこれとは反対側の第2の面を有するスクリーンであり、第1の面側の光景を第2の面側の観察者に視認可能に透過し、第2の面側の光景を第1の面側の観察者に視認可能に透過し、かつ第1の面側に設置された投影機から投射された映像光を、第1の面側の観察者および第2の面側の観察者のいずれか一方に映像として視認可能に表示するスクリーンである。
透明スクリーンは、第1の面側から投射された映像光を第2の面側の観察者に映像として視認可能に表示する透過型透明スクリーンであってもよく、第1の面側から投射された映像光を第1の面側の観察者に映像として視認可能に表示する反射型透明スクリーンであってもよい。
本発明の透明スクリーンは、第1の透明基材、第1の接着層、本発明の映像表示用フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材がこの順に積層されたものである。
映像表示用フィルムが透過型映像表示用フィルムの場合、透過型透明スクリーンとなり、映像表示用フィルムが反射型映像表示用フィルムの場合、反射型透明スクリーンとなる。
映像表示用フィルムが透過型映像表示用フィルムの場合、透過型透明スクリーンとなり、映像表示用フィルムが反射型映像表示用フィルムの場合、反射型透明スクリーンとなる。
(透過型透明スクリーン)
図5は、透過型透明スクリーンの一例を示す層構成図である。
透過型透明スクリーン30は、第1の透明基材32と第2の透明基材34との間に、透過型映像表示用フィルム10が配置されたものである。
第1の透明基材32と透過型映像表示用フィルム10とは、第1の接着層36によって接着され、第2の透明基材34と透過型映像表示用フィルム10とは、第2の接着層38によって接着されている。
図5は、透過型透明スクリーンの一例を示す層構成図である。
透過型透明スクリーン30は、第1の透明基材32と第2の透明基材34との間に、透過型映像表示用フィルム10が配置されたものである。
第1の透明基材32と透過型映像表示用フィルム10とは、第1の接着層36によって接着され、第2の透明基材34と透過型映像表示用フィルム10とは、第2の接着層38によって接着されている。
第1の透明基材32および第2の透明基材34(以下、まとめて「透明基材」とも記す。)の材料としては、上述した機能性合わせガラスの透明基材と同じものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
第1の接着層36および第2の接着層38(以下、まとめて「接着層」とも記す。)としては、上述した機能性合わせガラスの接着層と同じものが挙げられ、好ましい形態も同様である。
透過型透明スクリーン30においては、図5に示すように、投影機100から投射され、透過型透明スクリーン30の第1の面Aから入射した映像光Lが、透過型映像表示用フィルム10の光散乱層14において散乱することによって結像し、投影機100とは反対側にいる第2の観察者Xに映像として視認可能に表示される。
第1の面A側の光景の光は、第1の面Aから透過型透明スクリーン30に入射した後、光散乱層14において一部が散乱し、残りは透過する。これにより、投影機100から映像光Lを透過型透明スクリーン30に投射しない場合、第2の面B側の第2の観察者Xが第1の面A側の光景を視認できる。同じく、第2の面B側の光景の光は、第2の面Bから透過型透明スクリーン30に入射した後、光散乱層14において一部が散乱し、残りは透過する。これにより、投影機100から映像光Lを透過型透明スクリーン30に投射しない場合、第1の面A側の第1の観察者(図示略)が第2の面B側の光景を視認できる。
投影機100は、透過型透明スクリーン30に映像光Lを投射できるものであればよい。投影機100としては、公知のプロジェクタ等が挙げられ、短焦点プロジェクタが好ましい。
(反射型透明スクリーン)
図6は、反射型透明スクリーンの一例を示す層構成図である。
反射型透明スクリーン40は、第1の透明基材32と第2の透明基材34との間に、反射型映像表示用フィルム20が配置されたものである。
第1の透明基材32と反射型映像表示用フィルム20とは、第1の接着層36によって接着され、第2の透明基材34と反射型映像表示用フィルム20とは、第2の接着層38によって接着されている。
以下、図5の透過型透明スクリーン30と同じ構成のものについては同じ符号を付し、説明を省略する。
図6は、反射型透明スクリーンの一例を示す層構成図である。
反射型透明スクリーン40は、第1の透明基材32と第2の透明基材34との間に、反射型映像表示用フィルム20が配置されたものである。
第1の透明基材32と反射型映像表示用フィルム20とは、第1の接着層36によって接着され、第2の透明基材34と反射型映像表示用フィルム20とは、第2の接着層38によって接着されている。
以下、図5の透過型透明スクリーン30と同じ構成のものについては同じ符号を付し、説明を省略する。
反射型透明スクリーン40においては、図6に示すように、投影機100から投射され、反射型透明スクリーン40の第1の面Aから入射した映像光Lが、反射型映像表示用フィルム20の反射膜23において散乱することによって結像し、投影機100と同じ側にいる第1の観察者Xに映像として視認可能に表示される。
第1の面A側の光景の光は、第1の面Aから反射型透明スクリーン40に入射した後、反射膜23において一部が反射し、残りは透過する。これにより、投影機100から映像光Lを反射型透明スクリーン40に投射しない場合、第2の面B側の第2の観察者(図示略)が第1の面A側の光景を視認できる。同じく、第2の面B側の光景の光は、第2の面Bから反射型透明スクリーン40に入射した後、反射膜23において一部が反射し、残りは透過する。これにより、投影機100から映像光Lを反射型透明スクリーン40に投射しない場合、第1の面A側の第1の観察者Xが第2の面B側の光景を視認できる。
(他の実施形態)
本発明の透明スクリーンは、第1の透明基材、第1の接着層、本発明の映像表示用フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材がこの順に積層されたものであればよく、図示例の透明スクリーンに限定されない。
たとえば、本発明の透明スクリーンが大面積のものである場合、複数の映像表示用フィルムが面方向に沿って並べられたものであってもよい。図7は、透明スクリーンの他の例を示す正面図である。透過型透明スクリーン30(または反射型透明スクリーン40)においては、2枚の透過型映像表示用フィルム10(または反射型映像表示用フィルム20)が、支持体である透明フィルムのMDが同じ方向になるように面方向に沿って並べられている。
本発明の透明スクリーンは、映像表示用フィルムが存在する領域と、映像表示用フィルムが存在しない領域とを有するものであってもよい。
本発明の透明スクリーンは、機能層をさらに有していてもよい。機能層としては、光の反射を低減させる低反射層、光の一部を減衰させる光減衰層、赤外線を遮蔽する赤外線遮蔽層等が挙げられる。
本発明の透明スクリーンは、第1の透明基材、第1の接着層、本発明の映像表示用フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材がこの順に積層されたものであればよく、図示例の透明スクリーンに限定されない。
たとえば、本発明の透明スクリーンが大面積のものである場合、複数の映像表示用フィルムが面方向に沿って並べられたものであってもよい。図7は、透明スクリーンの他の例を示す正面図である。透過型透明スクリーン30(または反射型透明スクリーン40)においては、2枚の透過型映像表示用フィルム10(または反射型映像表示用フィルム20)が、支持体である透明フィルムのMDが同じ方向になるように面方向に沿って並べられている。
本発明の透明スクリーンは、映像表示用フィルムが存在する領域と、映像表示用フィルムが存在しない領域とを有するものであってもよい。
本発明の透明スクリーンは、機能層をさらに有していてもよい。機能層としては、光の反射を低減させる低反射層、光の一部を減衰させる光減衰層、赤外線を遮蔽する赤外線遮蔽層等が挙げられる。
<透明スクリーンの製造方法>
本発明の透明スクリーンの製造方法は、第1の透明基材、第1の接着層、本発明の映像表示用フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材をこの順に重ねた状態で加熱して接着する方法である。
透明スクリーンが大面積のものである場合、映像表示用フィルムを接着層の上に重ねる際に、複数の映像表示用フィルムを面方向に沿って並べてもよい。
本発明の透明スクリーンの製造方法は、第1の透明基材、第1の接着層、本発明の映像表示用フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材をこの順に重ねた状態で加熱して接着する方法である。
透明スクリーンが大面積のものである場合、映像表示用フィルムを接着層の上に重ねる際に、複数の映像表示用フィルムを面方向に沿って並べてもよい。
接着層としては、耐熱性や耐候性の点から、PVBまたはEVAを含むものが好ましい。
接着層としては、積み重ね作業を容易に行うことができる点から、合わせガラスの製造に用いられる中間膜が好ましい。
接着層としては、積み重ね作業を容易に行うことができる点から、合わせガラスの製造に用いられる中間膜が好ましい。
映像表示用フィルムと中間膜とを重ねる際には、映像表示用フィルムの透明フィルム(延伸フィルム)のMDと中間膜のMDとは、同じ方向であってもよく、直交する方向であってもよい。
映像表示用フィルムと中間膜とを重ねる際には、映像表示用フィルムの延伸フィルムのMDと中間膜のMDとが同じ方向となるように重ねることが好ましい。映像表示用フィルムの延伸フィルムのMDと中間膜のMDとが同じ方向であれば、透明基材、中間膜および映像表示用フィルムを重ねた状態で加熱した際に映像表示用フィルムが最も大きく収縮する方向と、中間膜が最も大きく収縮する方向とが一致するため、映像表示用フィルムにシワがさらに発生しにくい。
ここで、同じ方向であるとは、映像表示用フィルムの延伸フィルムのMDに対して中間膜のMDが±20°以下であることをいう。
映像表示用フィルムと中間膜とを重ねる際には、映像表示用フィルムの延伸フィルムのMDと中間膜のMDとが同じ方向となるように重ねることが好ましい。映像表示用フィルムの延伸フィルムのMDと中間膜のMDとが同じ方向であれば、透明基材、中間膜および映像表示用フィルムを重ねた状態で加熱した際に映像表示用フィルムが最も大きく収縮する方向と、中間膜が最も大きく収縮する方向とが一致するため、映像表示用フィルムにシワがさらに発生しにくい。
ここで、同じ方向であるとは、映像表示用フィルムの延伸フィルムのMDに対して中間膜のMDが±20°以下であることをいう。
接着する際の加熱温度は、80〜150℃が好ましく、90〜140℃がより好ましい。加熱温度が前記範囲の下限値以上であれば、中間膜のエンボスが消失しヘーズを抑制できる。加熱温度が前記範囲の上限値以下であれば、映像表示用フィルムの過剰な収縮とそれに伴う泡の発生が抑えられる。
接着する際の加熱時間は、30〜90分間が好ましく、45〜75分間がより好ましい。加熱時間が前記範囲の下限値以上であれば、中間膜のエンボスが消失しヘーズを抑制できる。加熱時間が前記範囲の上限値以下であれば、生産性が高く、経済的に好ましい。
接着する際の加熱時間は、30〜90分間が好ましく、45〜75分間がより好ましい。加熱時間が前記範囲の下限値以上であれば、中間膜のエンボスが消失しヘーズを抑制できる。加熱時間が前記範囲の上限値以下であれば、生産性が高く、経済的に好ましい。
透明基材、接着層および映像表示用フィルムを重ねた積層体は、真空バッグ(ゴム袋)に入れられ、真空引きされた状態で、熱風炉内で比較的低い温度で予備接着された後、オートクレーブに移して加圧状態で、比較的高い温度で本接着されてもよい。
予備接着する際の加熱温度は、80℃以上120℃未満が好ましい。予備接着する際の加熱時間は、30〜90分間が好ましい。
本接着する際の加熱温度は、100〜150℃が好ましい。本接着する際の加熱時間は、30〜120分間が好ましい。本接着する際の圧力は、0.6〜2.0MPa[abs]が好ましい。
予備接着する際の加熱温度は、80℃以上120℃未満が好ましい。予備接着する際の加熱時間は、30〜90分間が好ましい。
本接着する際の加熱温度は、100〜150℃が好ましい。本接着する際の加熱時間は、30〜120分間が好ましい。本接着する際の圧力は、0.6〜2.0MPa[abs]が好ましい。
<作用機序>
以上説明した本発明の機能性フィルムにあっては、130℃における熱収縮率が最大となる方向Aの130℃における熱収縮率が、0.4〜0.8%であり、方向Aと直交する方向Bの130℃における熱収縮率が、0.1〜0.4%であるため、機能性フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに機能性フィルムにシワが発生しにくい機能性合わせガラスを得ることができる。
以上説明した本発明の機能性フィルムにあっては、130℃における熱収縮率が最大となる方向Aの130℃における熱収縮率が、0.4〜0.8%であり、方向Aと直交する方向Bの130℃における熱収縮率が、0.1〜0.4%であるため、機能性フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに機能性フィルムにシワが発生しにくい機能性合わせガラスを得ることができる。
また、以上説明した本発明の透明スクリーンにあっては、第1の透明基材、第1の接着層、本発明の映像表示用フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材がこの順に積層されているため、映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに映像表示用フィルムにシワが発生しにくい。
また、以上説明した本発明の透明スクリーンの製造方法にあっては、第1の透明基材、第1の接着層、本発明の映像表示用フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材をこの順に重ねた状態で加熱して接着するため、映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに映像表示用フィルムにシワが発生しにくい。
また、以上説明した本発明の透明スクリーンの製造方法にあっては、第1の透明基材、第1の接着層、本発明の映像表示用フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材をこの順に重ねた状態で加熱して接着するため、映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられるとともに映像表示用フィルムにシワが発生しにくい。
すなわち、映像表示用フィルムの熱収縮率が低すぎないため、透明基材、接着層および映像表示用フィルムを重ねた状態で加熱した際に映像表示用フィルムがある程度収縮する。そのため、接着層が収縮しても映像表示用フィルムにシワが発生しにくい。また、映像表示用フィルムの熱収縮率が高すぎないため、透明基材、接着層および映像表示用フィルムを重ねた状態で加熱した際に映像表示用フィルムが大きく収縮することがなく、映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の発生が抑えられる。
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
例1〜3は実施例であり、例4、5は比較例である。
例1〜3は実施例であり、例4、5は比較例である。
(熱収縮率)
映像表示用フィルムの130℃における熱収縮率は、以下のようにして求めた。
・映像表示用フィルムから長さ400mm×幅300mmの試験片を切り出した。このとき、映像表示用フィルムにおけるPETフィルムのMDが試験片の長さ方向となる試験片(以下、MD試験片とも記す。)を3個、映像表示用フィルムにおけるPETフィルムのTDが試験片の長さ方向となる試験片(以下、TD試験片とも記す。)を3個とした。
・加熱する前の試験片の長さL0を測定した。
・槽内の温度が130℃の熱風循環式恒温槽内に、長さ方向が上下方向になるように試験片をつり下げ、無負荷で60分間保持した。
・槽内から試験片を取り出し、25℃まで冷却した後、加熱前に測定した部分と同じ部分について試験片の長さLを測定した。
・下式から熱収縮率を求めた。映像表示用フィルムの各方向の熱収縮率は、その方向での測定値の平均とした。
熱収縮率(%)=100×(L0−L)/L0
映像表示用フィルムの130℃における熱収縮率は、以下のようにして求めた。
・映像表示用フィルムから長さ400mm×幅300mmの試験片を切り出した。このとき、映像表示用フィルムにおけるPETフィルムのMDが試験片の長さ方向となる試験片(以下、MD試験片とも記す。)を3個、映像表示用フィルムにおけるPETフィルムのTDが試験片の長さ方向となる試験片(以下、TD試験片とも記す。)を3個とした。
・加熱する前の試験片の長さL0を測定した。
・槽内の温度が130℃の熱風循環式恒温槽内に、長さ方向が上下方向になるように試験片をつり下げ、無負荷で60分間保持した。
・槽内から試験片を取り出し、25℃まで冷却した後、加熱前に測定した部分と同じ部分について試験片の長さLを測定した。
・下式から熱収縮率を求めた。映像表示用フィルムの各方向の熱収縮率は、その方向での測定値の平均とした。
熱収縮率(%)=100×(L0−L)/L0
(例1)
透明なPETフィルム(二軸延伸フィルム、幅:1200mm、厚さ100μm)を用意した。
エタノール100質量部、PVB粉末10質量部、酸化チタン粒子0.1質量部、カーボンブラック0.1質量部を混合し、塗布液を得た。
透明なPETフィルム(二軸延伸フィルム、幅:1200mm、厚さ100μm)を用意した。
エタノール100質量部、PVB粉末10質量部、酸化チタン粒子0.1質量部、カーボンブラック0.1質量部を混合し、塗布液を得た。
ロールツーロールプロセスにて、ダイコート法によってPETフィルムの表面に塗布液を塗布し、PETフィルムに2MPaのテンションを加えながら95℃にて3分間乾燥して厚さ20μmの光散乱層を形成し、厚さ120μmの透過型映像表示用フィルムを得た。透過型映像表示用フィルムの130℃における熱収縮率を表1に示す。
ガラス板(ソーダライムガラス、1000mm×2000mm×厚さ8mm)を用意した。
中間膜(PVB膜、厚さ0.75mm)を用意した。
ガラス板、中間膜、透過型映像表示用フィルム、中間膜、ガラス板の順に重ね、ガラス板からはみ出した中間膜、透過型映像表示用フィルムをカットし、積層体を得た。
積層体を真空バッグに入れ、真空引きしながら熱風炉内で100℃、0.015MPa[abs]で30分間加熱して予備接着した。予備接着された積層体をオートクレーブに移し、130℃、1.0MPa[abs]で60分間加熱して本接着し、透過型透明スクリーンを得た。透過型透明スクリーンにおける透過型映像表示用フィルムのシワの有無を表1に示す。
中間膜(PVB膜、厚さ0.75mm)を用意した。
ガラス板、中間膜、透過型映像表示用フィルム、中間膜、ガラス板の順に重ね、ガラス板からはみ出した中間膜、透過型映像表示用フィルムをカットし、積層体を得た。
積層体を真空バッグに入れ、真空引きしながら熱風炉内で100℃、0.015MPa[abs]で30分間加熱して予備接着した。予備接着された積層体をオートクレーブに移し、130℃、1.0MPa[abs]で60分間加熱して本接着し、透過型透明スクリーンを得た。透過型透明スクリーンにおける透過型映像表示用フィルムのシワの有無を表1に示す。
(例2)
透明なPETフィルム−1(二軸延伸フィルム、幅:1500mm、厚さ75μm)を用意した。
透明なPETフィルム−2(二軸延伸フィルム、幅:1500mm、厚さ75μm)を用意した。
不規則な凹凸構造が表面に形成されたサンドブラストフィルムを用意した。
メチルエチルケトン30質量部、紫外線硬化性樹脂70質量部、光開始剤3質量部を混合し、塗布液−1を得た。
トルエン90質量部、シクロオレフィンポリマー10質量部を混合し、塗布液−2を得た。
メチルエチルケトン30質量部、紫外線硬化性樹脂70質量部、光開始剤3質量部を混合し、塗布液−3を得た。
透明なPETフィルム−1(二軸延伸フィルム、幅:1500mm、厚さ75μm)を用意した。
透明なPETフィルム−2(二軸延伸フィルム、幅:1500mm、厚さ75μm)を用意した。
不規則な凹凸構造が表面に形成されたサンドブラストフィルムを用意した。
メチルエチルケトン30質量部、紫外線硬化性樹脂70質量部、光開始剤3質量部を混合し、塗布液−1を得た。
トルエン90質量部、シクロオレフィンポリマー10質量部を混合し、塗布液−2を得た。
メチルエチルケトン30質量部、紫外線硬化性樹脂70質量部、光開始剤3質量部を混合し、塗布液−3を得た。
ロールツーロールプロセスにて、ダイコート法によってPETフィルム−1の表面に塗布液−1を塗布し、PETフィルム−1に2.5MPaのテンションを加えながら90℃にて4分間乾燥して厚さ10μmの光硬化性樹脂層を形成した。サンドブラストフィルムを、凹凸構造が光硬化性樹脂層に接するように、光硬化性樹脂層の上に重ねた。
ロールツーロールプロセスにて、光硬化性樹脂層に1000mJの紫外線を照射し、光硬化性樹脂層を硬化させて、不規則な凹凸構造が表面に転写された第1の透明層を形成した。サンドブラストフィルムを第1の透明層の表面から剥離した。
ロールツーロールプロセスにて、光硬化性樹脂層に1000mJの紫外線を照射し、光硬化性樹脂層を硬化させて、不規則な凹凸構造が表面に転写された第1の透明層を形成した。サンドブラストフィルムを第1の透明層の表面から剥離した。
ロールツーロールプロセスにて、第1の透明層の表面にアルミニウムを真空蒸着法によって物理蒸着し、金属薄膜からなる厚さ10nmの反射膜を形成した。
ロールツーロールプロセスにおいて、ダイコート法によって反射膜の表面に塗布液−2を塗布し、PETフィルム−1に2.5MPaのテンションを加えながら90℃にて4分間乾燥して厚さ5μmの密着層を形成した。
ロールツーロールプロセスにおいて、ダイコート法によって反射膜の表面に塗布液−2を塗布し、PETフィルム−1に2.5MPaのテンションを加えながら90℃にて4分間乾燥して厚さ5μmの密着層を形成した。
ロールツーロールプロセスにて、ダイコート法によって密着層の表面に塗布液−3を塗布し、PETフィルム−1に2.5MPaのテンションを加えながら90℃にて4分間乾燥して厚さ10μmの光硬化性樹脂層を形成した。光硬化性樹脂層の上にPETフィルム−2を重ねた。
ロールツーロールプロセスにて、光硬化性樹脂層に1000mJの紫外線を照射し、光硬化性樹脂層を硬化させて、第2の透明層を形成した。PETフィルム−2を第2の透明層から剥離し、厚さ160μmの反射型映像表示用フィルムを得た。反射型映像表示用フィルムの130℃における熱収縮率を表1に示す。
ロールツーロールプロセスにて、光硬化性樹脂層に1000mJの紫外線を照射し、光硬化性樹脂層を硬化させて、第2の透明層を形成した。PETフィルム−2を第2の透明層から剥離し、厚さ160μmの反射型映像表示用フィルムを得た。反射型映像表示用フィルムの130℃における熱収縮率を表1に示す。
ガラス板(ソーダライムガラス、1500mm×2400mm×厚さ12mm)を用意した。
中間膜(EVA膜、幅2400mm、厚さ0.8μm)を用意した。
ガラス板、中間膜、反射型映像表示用フィルム、中間膜、ガラス板の順に重ね、ガラス板からはみ出した中間膜、反射型映像表示用フィルムをカットし、積層体を得た。
例1と同様にして予備接着および本接着を行い、反射型透明スクリーンを得た。反射型透明スクリーンにおける反射型映像表示用フィルムのシワの有無を表1に示す。
中間膜(EVA膜、幅2400mm、厚さ0.8μm)を用意した。
ガラス板、中間膜、反射型映像表示用フィルム、中間膜、ガラス板の順に重ね、ガラス板からはみ出した中間膜、反射型映像表示用フィルムをカットし、積層体を得た。
例1と同様にして予備接着および本接着を行い、反射型透明スクリーンを得た。反射型透明スクリーンにおける反射型映像表示用フィルムのシワの有無を表1に示す。
(例3)
ガラス板(ソーダライムガラス、2000mm×3000mm×厚さ10mm)を用意した。
中間膜(PVB膜、幅:2400mm、厚さ0.75μm)を用意した。
ガラス板、中間膜、例1の透過型映像表示用フィルム、中間膜、ガラス板の順に重ねた。この際、2枚の透過型映像表示用フィルムをガラス板の幅方向に並べて配置した。ガラス板からはみ出した中間膜、透過型映像表示用フィルムをカットし、積層体を得た。
例1と同様にして予備接着および本接着を行い、透過型透明スクリーンを得た。透過型透明スクリーンにおける透過型映像表示用フィルムのシワの有無、および透過型映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の有無を表1に示す。
ガラス板(ソーダライムガラス、2000mm×3000mm×厚さ10mm)を用意した。
中間膜(PVB膜、幅:2400mm、厚さ0.75μm)を用意した。
ガラス板、中間膜、例1の透過型映像表示用フィルム、中間膜、ガラス板の順に重ねた。この際、2枚の透過型映像表示用フィルムをガラス板の幅方向に並べて配置した。ガラス板からはみ出した中間膜、透過型映像表示用フィルムをカットし、積層体を得た。
例1と同様にして予備接着および本接着を行い、透過型透明スクリーンを得た。透過型透明スクリーンにおける透過型映像表示用フィルムのシワの有無、および透過型映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の有無を表1に示す。
(例4)
例1の透過型映像表示用フィルムを130℃で30分間加熱して低収縮処理した。透過型映像表示用フィルムの130℃における熱収縮率を表1に示す。
例4の透過型映像表示用フィルムを用いた以外は、例1と同様にして透過型透明スクリーンを得た。透過型透明スクリーンにおける透過型映像表示用フィルムのシワの有無を表1に示す。
例1の透過型映像表示用フィルムを130℃で30分間加熱して低収縮処理した。透過型映像表示用フィルムの130℃における熱収縮率を表1に示す。
例4の透過型映像表示用フィルムを用いた以外は、例1と同様にして透過型透明スクリーンを得た。透過型透明スクリーンにおける透過型映像表示用フィルムのシワの有無を表1に示す。
(例5)
例1と同じPETフィルムおよび塗布液を用意した。
ロールツーロールプロセスにて、ダイコート法によってPETフィルムの表面に塗布液を塗布し、PETフィルムに5MPaのテンションを加えながら130℃にて10分間乾燥して厚さ20μmの光散乱層を形成し、厚さ120μmの透過型映像表示用フィルムを得た。透過型映像表示用フィルムの130℃における熱収縮率を表1に示す。
例1と同じPETフィルムおよび塗布液を用意した。
ロールツーロールプロセスにて、ダイコート法によってPETフィルムの表面に塗布液を塗布し、PETフィルムに5MPaのテンションを加えながら130℃にて10分間乾燥して厚さ20μmの光散乱層を形成し、厚さ120μmの透過型映像表示用フィルムを得た。透過型映像表示用フィルムの130℃における熱収縮率を表1に示す。
例5の透過型映像表示用フィルムを用いた以外は、例3と同様にして透過型透明スクリーンを得た。透過型透明スクリーンにおける透過型映像表示用フィルムのシワの有無、および透過型映像表示用フィルム間の繋ぎ目の広がりや泡の有無を表1に示す。
例1〜例3の映像表示用フィルムは、方向A(MD試験片)の130℃における熱収縮率が0.4〜0.8%であり、方向B(TD試験片)の130℃における熱収縮率が0.1〜0.4%であるため、例1〜例3の透明スクリーンにおいては、映像表示用フィルムにシワが発生しなかった。また、例3の透明スクリーンにおいては、映像表示用フィルム間の繋ぎ目に広がりや泡が発生しなかった。
例4の映像表示用フィルムは、方向A(MD試験片)の130℃における熱収縮率が低すぎるため、例4の透明スクリーンにおいては、映像表示用フィルムにシワが発生した。
例5の映像表示用フィルムは、方向A(MD試験片)の130℃における熱収縮率が高すぎるため、例5の透明スクリーンにおいては、映像表示用フィルム間の繋ぎ目に広がりや泡が発生した。
例4の映像表示用フィルムは、方向A(MD試験片)の130℃における熱収縮率が低すぎるため、例4の透明スクリーンにおいては、映像表示用フィルムにシワが発生した。
例5の映像表示用フィルムは、方向A(MD試験片)の130℃における熱収縮率が高すぎるため、例5の透明スクリーンにおいては、映像表示用フィルム間の繋ぎ目に広がりや泡が発生した。
本発明の透明スクリーンは、商品等のショーケース;美術品等の展示ケース;建物、ショールーム、車両等の窓;ガラス扉;室内の透明パーティション等に用いられる透明部材として有用である。
10 透過型映像表示用フィルム、12 透明フィルム、14 光散乱層、16 透明樹脂、18 光散乱材料、20 反射型映像表示用フィルム、21 第1の透明フィルム、22 第1の透明層、23 反射膜、24 第2の透明層、25 第2の透明フィルム、26 密着層、27 光硬化性樹脂層、28 モールド、29 光硬化性樹脂層、30 透過型透明スクリーン、32 第1の透明基材、34 第2の透明基材、36 第1の接着層、38 第2の接着層、40 反射型透明スクリーン、100 投影機、A 第1の面、B 第2の面、L 映像光、X 観察者。
Claims (11)
- 支持フィルムに機能層が積層された機能性フィルムであり、
130℃における熱収縮率が最大となる方向Aの130℃における熱収縮率が、0.4〜0.8%であり、
前記方向Aと直交する方向Bの130℃における熱収縮率が、0.1〜0.4%である、機能性フィルム。 - 前記支持フィルムが、少なくとも延伸フィルムからなる層を有する単層フィルムまたは積層フィルムである、請求項1に記載の機能性フィルム。
- 前記機能層が、映像表示層であり、
前記機能性フィルムが、機能性フィルムの向こう側の光景を透視できる映像表示用フィルムである、請求項1または2に記載の機能性フィルム。 - 第1の透明基材、第1の接着層、請求項3に記載の機能性フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材がこの順に積層された、透明スクリーン。
- 複数の前記機能性フィルムが、面方向に沿って並べられた、請求項4に記載の透明スクリーン。
- 前記第1の接着層および前記第2の接着層が、ポリビニルブチラールまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体を含む、請求項4または5に記載の透明スクリーン。
- 第1の透明基材、第1の接着層、請求項3に記載の機能性フィルム、第2の接着層、および第2の透明基材をこの順に重ねた状態で加熱して接着する、透明スクリーンの製造方法。
- 複数の前記機能性フィルムが、面方向に沿って並べられた、請求項7に記載の透明スクリーンの製造方法。
- 前記第1の接着層および前記第2の接着層が、ポリビニルブチラールまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体を含む、請求項7または8に記載の透明スクリーンの製造方法。
- 前記支持フィルムが、少なくとも延伸フィルムからなる層を有する単層フィルムまたは積層フィルムであり、
前記第1の接着層および前記第2の接着層が、中間膜であり、
前記延伸フィルムのMDと前記中間膜のMDとが同じ方向となるように、前記機能性フィルムと前記中間膜とを重ねる、請求項7〜9のいずれか一項に記載の透明スクリーンの製造方法。 - 接着する際の加熱温度が80〜150℃であり、加熱時間が30〜90分間である、請求項7〜10のいずれか一項に記載の透明スクリーンの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017152722A JP2019032414A (ja) | 2017-08-07 | 2017-08-07 | 機能性フィルム、透明スクリーンおよびその製造方法 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114621698A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-06-14 | 业成科技(成都)有限公司 | 膜材及贴合方法 |
WO2022260084A1 (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | 積水化学工業株式会社 | 樹脂フィルム、合わせガラス、及びスクリーン |
-
2017
- 2017-08-07 JP JP2017152722A patent/JP2019032414A/ja active Pending
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