JP5336027B2 - 背面投射型スクリーン - Google Patents

Description

本発明は背面投射型スクリーンに関し、特に直線偏光の振動方向により散乱性が異なることを特徴とする背面投射型プロジェクションスクリーンに関する。

背面投射型表示装置は、直視型表示装置に比べ比較的容易に小型かつ低コストに大画面表示が実現できるため、需要が増大している。特に、２次元光学スイッチ素子として液晶表示素子を用いた投射装置を有する背面投射型表示装置は、CRT投射管を用いた背面投射型表示装置と異なり、ドッドマトリックス表示により画面の周辺部までボケの無い高精細な表示が可能であるため、高解像度デジタルテレビの本命として期待されている。

透過型スクリーンは通常フレネルレンズシートとレンチキュラレンズシートから構成されている。レンチキュラレンズは直線的な形状のレンズを規則的に配置しているため、画像にモアレ現象が発生しやすい。

特許文献１には、透明基材上に球状レンズを敷き詰め、透明樹脂によって固定した構成の透過型スクリーンが開示されている。この構成では金型を使用しないので製造上大きさの制限が無く、継ぎ目の無い大画面の透過型スクリーンが実現できる。さらに球状レンズ側から入射する光はレンズ効果により収束し、等方的に発散するため、水平、垂直ともに広視野角が得られる。しかし角度によってギラツキが生じ易く、表示品位を低下させる場合があった。

一方ショーウィンドウ等に貼り付け、動画または静止画による広告等を映す透明スクリーンも存在する。上記透明スクリーンには通常ホログラム素子が用いられ、観察者に対しホログラム素子と反対に設けた投射装置から投影光をホログラム素子に投射して映像を結像させ、ホログラム素子によりこの投影光を前方に回折、散乱させることにより観察者に映像を認識させるものである。（特許文献２）

しかしながらホログラム素子は非常に高価であり、また回折、散乱角度に制限があるため、視野角が制限されるといった問題点がある。またプロジェクタの位置にも制限がありレイアウトの自由度は極めて低い。

特開平２−７７７３６号公報 特開平１１−２０２４１７号公報

本発明の目的は、モアレやギラツキによる表示品位の低下がほとんど無く、またウィンドウ背面の視認性に優れた背面投射型スクリーンを安価に提供することにある。

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、直線偏光の偏光軸方向により散乱特性が異なる高分子フィルムを用いることにより、安価に表示品位に優れた背面投射型のスクリーンを提供できることを見出した。

すなわち本発明は以下のとおりのものである。
［１］高分子フィルムを用いた背面投射型スクリーンであって、該高分子フィルムはポリエチレンナフタレート樹脂からなる連続相と、該連続相中にポリエチレンナフタレート樹脂以外の高分子化合物からなる分散相とを有し、かつ下記式（１）及び（２）を満たすことを特徴とする、ショウウィンドウ等に用いる背面投射型ウィンドウスクリーン。
Ｈｓｃａｔ／Ｈｔｒａｎｓ≧２ （１）
１≦ＴＴｔｒａｎｓ／ＴＴｓｃａｔ≦３ （２）
（ここでヘイズＨの値は下記式（３）
Ｈ（％）＝ＤＦ／ＴＴｘ１００ （３）
で表され、ＤＦは拡散光透過率、ＴＴは全光線透過率であり、Ｈｓｃａｔは直線偏光の偏光軸を回転させながら高分子フィルムのヘイズ測定をした場合にヘイズ値が最も大きい方向（散乱軸）のヘイズ値を示し、Ｈｔｒａｎｓは最も小さい方向（透過軸）のヘイズ値を示し、またＴＴｔｒａｎｓは透過軸の全光線透過率、ＴＴｓｃａｔは散乱軸の全光線透過率である）
［２］ 上記高分子フィルムを、透明な基材に貼付したものである上記［１］のショウウィンドウ等に用いる背面投射型ウィンドウスクリーン。
［３］ 高分子フィルムが、ポリエチレンナフタレート樹脂９９．９〜５０重量部および該ポリエチレンナフタレート樹脂と実質的に相溶しない他の高分子化合物０．１〜５０重量部からなる延伸フィルムである上記のショウウィンドウ等に用いる背面投射型ウィンドウスクリーン。
［４］ 上記分散相がシンジオタクチックポリスチレン樹脂からなる上記のショウウィンドウ等に用いる背面投射型ウィンドウスクリーン。
［５］ 上記分散相がアタクチックポリスチレン樹脂からなる上記のショウウィンドウ等に用いる背面投射型ウィンドウスクリーン。
［６］ 上記高分子フィルムの表面に垂直に入射した直線偏光の偏光軸方向によりヘイズの値が異なる上記のショウウィンドウ等に用いる背面投射型ウィンドウスクリーン。

本発明によれば、偏光方向により散乱性が異なる高分子フィルムを用いることで背面投射型の液晶プロジェクタースクリーンとして有用なスクリーンを提供することができる。更には画像と関係ない透過軸方向の偏光を有用に使うことにより、スクリーンの外にある物体や人物等の位置を確認することが可能な特殊プロジェクタースクリーンとして有用である。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる高分子フィルムは、直線偏光の偏光軸方向により全光線透過率、ヘイズ、拡散光透過率等の光学特性が異なる散乱性のフィルムである。本発明の背面投射型スクリーンはいわゆる透過型のプロジェクタースクリーンであり、画像を投射するプロジェクターとスクリーンを挟んで反対側から画像を見るタイプのスクリーンである。

上記高分子フィルムはポリエチレンナフタレート樹脂からなる連続相中に、それと基本的に相溶しない他の高分子化合物からなる分散相を有するものである。該高分子フィルムは以下の特性を有する。すなわち、下記式（１）及び（２）
Ｈｓｃａｔ／Ｈｔｒａｎｓ≧２ （１）
１≦ＴＴｔｒａｎｓ／ＴＴｓｃａｔ≦３ （２）
を満足する。

上記式（１）において、Ｈｓｃａｔ／Ｈｔｒａｎｓ＜２の場合は、偏光の振動方向に対するヘイズの異方性が不十分であるため、画像の表示能力を優先させた場合位置確認が困難となり、逆に位置確認を優先させると画像表示能が不十分となる。好ましくはＨｓｃａｔ／Ｈｔｒａｎｓ≧５であり、より好ましくはＨｓｃａｔ／Ｈｔｒａｎｓ≧１０である。

上記式（２）においてＴＴｔｒａｎｓ／ＴＴｓｃａｔ＞３の場合は、通常ＴＴｓｃａｔが非常に小さくなり、プロジェクターの表示画像が暗くなる。好ましくは１≦ＴＴｔｒａｎｓ／ＴＴｓｃａｔ≦２であり、理想的には１＝ＴＴｔｒａｎｓ／ＴＴｓｃａｔである。

また本発明の高分子フィルムは下記式（４）
ＴＴ≧５０％ （４）
を満たすことが好ましい。
上記式（４）において、ＴＴ＜５０％の場合には、プロジェクターからスクリーンを透過する光が少なくなるため、画像が暗くなる。好ましくはＴＴ≧６０％である。

本発明の背面投射型スクリーンは、上記特性、すなわち上記式（１）（２）を満たす高分子フィルムをそのままスクリーンとして用いることもできるが、該高分子フィルムを透明な基材に貼付してスクリーンを構成することもできる。透明な基材としては特に制限は無く、例えばガラス板、アクリル樹脂板、ポリカーボネート板、塩ビ板、スチレン樹脂板等を例示することができる。かかる基材に透明性を損なわない範囲で、高分子フィルム貼付面とは反対側に、例えばフレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、マイクロレンズ等のレンズを設けてもよい。

上記基材の厚さとしては、通常０．０３〜１０ｍｍのものを用いることができる。好ましくは０．０５〜０．２ｍｍである。

本発明の背面投射型スクリーンに用いる高分子フィルムは、ポリエチレンナフタレート樹脂を主成分とし、それと実質的に相溶しない他の高分子との混合物からなるフィルムである。したがって、ポリエチレンナフタレート樹脂からなる連続相中に、かかる他の高分子化合物からなる分散相が存在する。混合物の組成としては、ポリエチレンナフタレート樹脂９９．９〜５０重量部、他の高分子０．１〜５０重量部であることが好ましい。好ましくは９９．９〜７０重量部／０．１〜３０重量部である。他の高分子の量が５０重量部より多いと、光線透過率が低下しスクリーンが暗くなるばあいがある。また高分子フィルムの強度に問題が生じる恐れがある。

ポリエチレンナフタレート樹脂は一般のポリエチレンナフタレート樹脂でも、酸成分やジオール成分を他の成分により共重合等により変性したものであってもかまわない。ポリエチレンナフタレート樹脂と混合する他の高分子化合物としては、ポリエチレンナフタレート樹脂と実質的に相溶しない高分子を選択するが、屈折率を考慮すると、アタクチックスチレン樹脂、シンジオタクチックスチレン樹脂等のポリスチレン系樹脂を挙げることができる。

上記高分子フィルムは延伸フィルムであることが望ましい。延伸により屈折率異方性を発現し、それにより偏光方向によるヘイズの異方性を発現させることが可能となる。延伸法としては定法により延伸すればよく特に制限は無いが、生産性の観点から連続縦１軸延伸、あるいは連続横１軸延伸が好ましい。
また、本発明に用いる高分子フィルムの厚さとしては、通常０．０３〜２ｍｍの範囲である。

本発明の背面投射型スクリーンは上記式（１）及び（２）に加えて下記式（４）
ＴＴ≧５０％ （４）
を満たす高分子フィルムを用いることが好ましい。ＴＴ＜５０％の場合、透過率が不十分なため、ウィンドウスクリーンとした場合にショウウィンドウ等に展示してある商品の視認性が不十分となる恐れがある。

本発明の背面投射型スクリーンは、特に偏光が出射する液晶プロジェクター用の背面投射型の半透過スクリーンに好適である。その際液晶プロジェクターの出射偏光の方向を揃える事により、優れた表示品位を得ることが可能となる。出射偏光の方向を揃える方法としては、例えばカラーリンク社のカラーセレクト等を用いる方法が例示できる。

本発明によれば、ポリエチレンナフタレート樹脂を連続相とする直線偏光の偏光軸方向によって散乱特性の異なる高分子フィルムを具備した背面投射型スクリーンを用いることにより、表示品位に優れたスクリーンを提供することができる。本スクリーンはショウウィンドウ等に用いるウィンドウスクリーンとして好適である。また透過軸を用いてスクリーンの裏側から位置検出等を行う、特殊スクリーンとして用いることも可能である。

以下実施例を挙げて本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
１．全光線透過率、散乱光透過率、平行光透過率は日本電色工業(株)製 デジタル濁度計ＮＤＨ−２０００（Degital Haze Meter NDH-2000）を用いて測定した。
２．スクリーンの明るさはプロジェクターで投射した状態で、ミノルタカメラ製 輝度計ＬＳ−１１０を用いて測定し、比較例１の場合を１００として相対評価した。
３．スクリーン反対側の視認性は、透過軸方向の偏光を用いた場合の視認性を目視にて確認した。表中○は反対側がはっきり確認できる場合、△は何とか確認できる場合、×は視認できない場合とした。
４．画像の明るさはミノルタ製輝度計ＬＳ−１１０を用いて正面輝度を測定した。

[実施例１]
ポリエチレンナフタレート樹脂（帝人（株）製）９２．５重量部に対してシンジオタクチックポリスチレン（出光石化(株)ザレック１４１ＡＣ）７．５重量部を３００℃で混練押し出し製膜した後、余熱１２０℃、延伸温度１３５℃でＴＤ方向に４．５倍テンター延伸し、１７０℃で熱固定処理を行ない、５０μｍのフィルムを得た。
得られたフィルムをガラス板に貼付し、液晶プロジェクターを用いて半透過スクリーンとして評価を行った。

[実施例２]
ポリエチレンナフタレート樹脂（帝人（株）製）９５重量部に対してシンジオタクチックポリスチレン（出光石化(株)ザレック１４１ＡＣ）５重量部を３００℃で混練押し出し製膜した後、余熱１２０℃、延伸温度１３５℃でＴＤ方向に４．５倍テンター延伸し、１７０℃で熱固定処理を行ない、５０μｍのフィルムを得た以外は、実施例１と同様に評価した。

[実施例３]
ポリエチレンナフタレート樹脂(帝人（株）製)９０重量部とシンジオタクチックポリスチレン（出光石化(株)製 ザレック８１ＡＣ）１０重量部を３００℃で混練押し出し製膜した後、余熱１２０℃、延伸温度１３５℃でＴＤ方向に４．５倍テンター延伸し、１７０℃で熱固定処理を行ない、１００μｍのフィルムを得た以外は、実施例１と同様に評価した。

なお、画像の明るさは実施例１の場合を１００として相対評価とした。

[比較例１]
ポリエチレンナフタレート樹脂（帝人(株)製）５０重量部に対してシンジオタクチックポリスチレン（出光石化(株)製 ザレック８１ＡＣ）５０重量部を３００℃で混練押し出し製膜した後、余熱１２０℃、延伸温度１３５℃でＴＤ方向に５倍テンター延伸し、１７０℃で熱固定処理を行ない、１００μｍのフィルムを得た以外は、実施例１と同様に評価した。結果を上記表１に示す。

[比較例２]
３Ｍ製 ＤＲＰＦをガラス板に貼付しスクリーンとして評価を行った。

本発明の背面投射型スクリーンは、特定の高分子フィルムを用いることにより、表示品位に優れたショウウィンドウ等に有用なウィンドウスクリーンを提供できる。また透過軸を用いてスクリーンの裏側から位置検出等を行う、特殊スクリーンとして用いることも可能である。

Claims (6)

1. 高分子フィルムを用いた背面投射型スクリーンであって、該高分子フィルムはポリエチレンナフタレート樹脂からなる連続相と、該連続相中にポリエチレンナフタレート樹脂以外の高分子化合物からなる分散相とを有し、かつ下記式（１）及び（２）を満たすことを特徴とする、ショウウィンドウ等に用いる背面投射型ウィンドウスクリーン。
   Ｈｓｃａｔ／Ｈｔｒａｎｓ≧２ （１）
   １≦ＴＴｔｒａｎｓ／ＴＴｓｃａｔ≦３ （２）
   （ここでヘイズＨの値は下記式（３）
   Ｈ（％）＝ＤＦ／ＴＴｘ１００ （３）
   で表され、ＤＦは拡散光透過率、ＴＴは全光線透過率であり、Ｈｓｃａｔは直線偏光の偏光軸を回転させながら高分子フィルムのヘイズ測定をした場合にヘイズ値が最も大きい方向（散乱軸）のヘイズ値を示し、Ｈｔｒａｎｓは最も小さい方向（透過軸）のヘイズ値を示し、またＴＴｔｒａｎｓは透過軸の全光線透過率、ＴＴｓｃａｔは散乱軸の全光線透過率である）
2. 上記高分子フィルムを、透明な基材に貼付したものである請求項１記載のショウウィンドウ等に用いる背面投射型ウィンドウスクリーン。
3. 高分子フィルムが、ポリエチレンナフタレート樹脂９９．９〜５０重量部および該ポリエチレンナフタレート樹脂と実質的に相溶しない他の高分子化合物０．１〜５０重量部からなる延伸フィルムである請求項１または２記載のショウウィンドウ等に用いる背面投射型ウィンドウスクリーン。
4. 上記分散相がシンジオタクチックポリスチレン樹脂からなる請求項１〜３のいずれかに記載のショウウィンドウ等に用いる背面投射型ウィンドウスクリーン。
5. 上記分散相がアタクチックポリスチレン樹脂からなる請求項１〜３のいずれかに記載のショウウィンドウ等に用いる背面投射型ウィンドウスクリーン。
6. 上記高分子フィルムの表面に垂直に入射した直線偏光の偏光軸方向によりヘイズの値が異なる請求項１〜５のいずれかに記載のショウウィンドウ等に用いる背面投射型ウィンドウスクリーン。