JP6784185B2 - 映像投影用構造体、透明スクリーン、および映像投影用構造体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、透明スクリーン等に適用され得る映像投影用構造体に関する。

スクリーンの後ろにある背景が視認できる状態で、前方に映像を表示することができる透明スクリーンが各分野で注目されている。

このような透明スクリーンには、例えば、観者の側から透明スクリーンに映像を投射するフロント投射タイプと、観者とは反対の側から透明スクリーンに映像を投射するリア投射タイプがある。

このうち、フロント投射タイプの透明スクリーンは、例えば、映像を表示させるための構造体（以下、「映像投影用構造体」という）を、透明基板の表面に配置することにより構成される。映像投影用構造体は、凹凸表面を有する第１の透明樹脂層の凹凸表面上に反射層を設置し、さらに反射層の上に第２の透明樹脂層を設置することにより構成される（例えば特許文献１〜３）。

そのような透明スクリーンは、各種形態を取り得る。例えば、フィルム状の映像投影用構造体を透明基板に貼り付けることにより、フィルム貼付式の透明スクリーンを構成することができる。また、映像投影用構造体を２枚の透明基板の間に挟み込むことにより、埋め込み式の透明スクリーンを構成することもできる。

なお、透明スクリーンの「透明度」は、透明スクリーンの透過率およびヘイズに依存する。すなわち、透明スクリーンの透過率が高く、ヘイズが低い程、背景の視認性が向上する（ただし、映像の鮮明度は低下する）。一方、透明スクリーンの透過率が低く、ヘイズが高い程、鮮明な映像が表示される（ただし、背景の視認性は低下する）。このように、透明スクリーンの透過率およびヘイズを調整することにより、透明スクリーンの「透明度」をある程度制御することができる。

特に、最近では、背景の視認性よりも映し出される映像の鮮明度をより優先させた、実質的に「不透明な」スクリーンも注目されている。ただし、本願では、煩雑化を避けるため、前述のような映像投影用構造体を有する限り、そのような「不透明な」スクリーンも、「透明スクリーン」と称することにする。

国際公開２０１５−１８６６６８号 特表２０１４−５０９９６３号公報 特許第５２９６７９１号明細書

本願発明者らの知見によれば、前述のような透明スクリーンに使用される映像投影用構造体において、しばしば、反射層と第２の透明樹脂層の間の密着力が不足し、両者の界面に剥離が生じることが認められている。

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、反射層と第２の透明樹脂層の間で剥離が生じ難い、映像投影用構造体を提供することを目的とする。また、本発明では、そのような映像投影用構造体を備える透明スクリーンを提供することを目的とする。さらに、本発明では、そのような映像投影用構造体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明では、映像投影用構造体であって、
凹凸表面を有する第１の透明層と、
該第１の透明層の前記凹凸表面に設置された反射層と、
該反射層の上に配置された上部層と、
を有し、
前記上部層は、成形収縮率が３％未満である重合体で構成され、
前記上部層は、吸水率が１％未満である、映像投影用構造体が提供される。

また、本発明では、少なくとも一つの透明基板と、該透明基板の表面に配置された映像投影用構造体とを有する透明スクリーンであって、
前記映像投影用構造体は、前述の特徴を有する映像投影用構造体である、透明スクリーンが提供される。

さらに、本発明では、映像投影用構造体の製造方法であって、
（１）凹凸表面を有する第１の透明層を準備するステップと、
（２）前記第１の透明層の前記凹凸表面に、反射層を設置するステップと、
（３）前記反射層の上に、成形収縮率が３％未満である重合体が溶媒に溶解された塗布液を塗工し、コーティング層を形成した後、前記コーティング層から溶媒を揮発させて、成形収縮率が３％未満である重合体で構成された上部層を形成するステップと、
を有し、
前記上部層は、吸水率が１％未満である、製造方法が提供される。

本発明では、反射層と第２の透明樹脂層の間で剥離が生じ難い、映像投影用構造体を提供することができる。また、本発明では、そのような映像投影用構造体を備える透明スクリーンを提供することができる。さらに、本発明では、そのような映像投影用構造体の製造方法を提供することができる。

従来のフロント投射タイプの透明スクリーンの断面を概略的に示した図である。 本発明の一実施形態による映像投影用構造体の断面の一例を概略的に示した図である。 本発明の一実施形態による透明スクリーンの断面の一例を概略的に示した図である。 本発明の一実施形態による映像投影用構造体の製造方法のフローを概略的に示した図である。 図４に示した映像投影用構造体の製造方法における一工程を概略的に示した図である。 図４に示した映像投影用構造体の製造方法における一工程を概略的に示した図である。 図４に示した映像投影用構造体の製造方法における一工程を概略的に示した図である。 図４に示した映像投影用構造体の製造方法における一工程を概略的に示した図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。

（従来の透明スクリーン）
本発明の特徴をより良く理解するため、まず、図１を参照して、従来の透明スクリーンの構成例について簡単に説明する。図１には、従来のフロント投射タイプの透明スクリーン（以下、単に「従来の透明スクリーン」と称する）の断面を概略的に示す。

図１に示すように、従来の透明スクリーン１は、第１のガラス基板１０と第２のガラス基板２０の間に、映像投影用構造体４０を配置することにより構成される。より具体的には、従来の透明スクリーン１は、第１の接着層３０を介して、第１のガラス基板１０と映像投影用構造体４０とを接合するとともに、第２の接着層３２を介して、第２のガラス基板２０と映像投影用構造体４０とを接合することにより構成される。

映像投影用構造体４０は、第１の透明樹脂層４３と、反射層４５と、第２の透明樹脂層４７とをこの順に有する。

より具体的には、第１の透明樹脂層４３は、凹凸表面５１を有し、反射層４５は、この凹凸表面５１上に設置される。通常、反射層４５は比較的薄いため、反射層４５の最表面５３は、第１の透明樹脂層４３の凹凸表面５１と実質的に同等の凹凸形状を有する。第２の透明樹脂層４７は、反射層４５の凹凸状の最表面５３上に設置される。

第１の透明樹脂層４３の凹凸表面５１と反射層４５の間の界面を界面Ｐ_１と称する。また、第２の透明樹脂層４７と反射層４５の間の界面を界面Ｐ_２と称する。

なお、図１に示した例では、映像投影用構造体４０は、さらに、第１の支持部材４１および第２の支持部材４９を有する。第１の支持部材４１は、第１の透明樹脂層４３の凹凸表面５１とは反対の表面の側に配置される。また、第２の支持部材４９は、第２の透明樹脂層４７の反射層４５が設置された表面とは反対の表面の側に配置される。

このような構成を有する従来の透明スクリーン１では、映像投影用構造体４０に含まれる凹凸状の反射層４５が、いわゆるハーフミラーとして機能する。すなわち、反射層４５は、入射光の一部を反射、散乱させ、他の一部を透過させることができる。

このため、従来の透明スクリーン１に、前方（例えば第１のガラス基板１０の側）から映像を投射した際に、従来の透明スクリーン１の後方（例えば第２のガラス基板２０の側）にある背景が視認できる状態で、前方に映像を表示することが可能となる。

ここで、本願発明者らは、このような従来の透明スクリーン１において、しばしば、映像投影用構造体４０の反射層４５と第２の透明樹脂層４７との間の密着力が不足し、両者の界面Ｐ_２に剥離が生じる場合があることを見出した。剥離は、通常の場合、目視で確認され意匠性を損なうおそれがある。また、目視では分からないミクロレベルの微細なものもある。しかしながら、そのようなミクロレベルの剥離が生じた場合でも、従来の透明スクリーン１の映像表示特性を低下させるおそれがある。

なお、界面Ｐ_２において剥離が生じる詳しい原因は、今のところ不明であるが、以下のことが考えられる。

通常、従来の透明スクリーン１において、映像投影用構造体４０は、以下の工程を経て製造される：
まず、第１の支持部材４１の上に、光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂のような第１の樹脂を設置する。次に、この硬化前の第１の樹脂の上に、表面に凹凸を有する成形型を接触させる。次に、第１の樹脂の上に成形型を押し付けた状態で、紫外線または熱等の印加により、第１の樹脂を硬化させる。その後、成形型を取り外すことにより、第１の支持部材４１の上に凹凸表面５１を有する第１の透明樹脂層４３が形成される。

次に、第１の透明樹脂層４３の凹凸表面５１上に、反射層４５を成膜する。

さらに、反射層４５の上に、光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂のような第２の樹脂を設置する。その後、紫外線または熱等の印加により、第２の樹脂を硬化させることにより、第２の樹脂から第２の透明樹脂層４７が形成される。

ここで、第２の樹脂は、モノマーの状態で提供され、架橋反応によって第２の透明樹脂層４７に変化する。一般に、架橋反応は、大きな体積減少を伴い、反応の前後で体積が収縮する。このため、第２の樹脂が第２の透明樹脂層４７に変化する際に、面方向（第１の支持部材４１の平面方向）において、大きな体積収縮が生じることが予想される。

特に、第２の樹脂は、平坦な表面ではなく、反射層４５の凹凸表面上に設置される。従って、第２の樹脂が架橋反応により収縮すると、第２の透明樹脂層４７は、下側の凹凸形状に追随することができず、界面Ｐ_２の一部において剥離が生じるものと考えられる。界面Ｐ_２における密着性は、Ｐ_２の凹凸表面における第２の透明樹脂の収縮応力の応力集中と、界面Ｐ_２の密着力のバランスや、凹凸表面によるアンカー効果など、複数の要因が含まれると考えられる。

（本発明の一実施形態による映像投影用構造体）
次に、図２を参照して、本発明の一実施形態による映像投影用構造体の一構成例について説明する。図２には、本発明の一実施形態による映像投影用構造体（以下、「第１の映像投影用構造体」と称する）の断面の一例を概略的に示す。

図２に示すように、第１の映像投影用構造体１４０は、第１の透明層１４３と、反射層１４５と、上部層１６０とを有する。

第１の透明層１４３は、凹凸表面１５１を有し、反射層１４５は、この凹凸表面１５１上に設置される。前述のように、反射層１４５は比較的薄いため、反射層１４５の最表面１５３は、第１の透明層１４３の凹凸表面１５１と実質的に同等の凹凸形状を有する。

上部層１６０は、反射層１４５の最表面１５３に、反射層１４５の凹部を実質的に充填するように配置される。従って、上部層１６０の最表面は、反射層１４５の側に比べて平滑である。

図２に示した例では、第１の映像投影用構造体１４０は、さらに、第１の支持部材１４１を有する。第１の支持部材１４１は、第１の透明層１４３の凹凸表面１５１とは反対の表面の側に配置される。

第１の支持部材１４１は、第１の映像投影用構造体１４０を支持し、第１の映像投影用構造体１４０のハンドリングを容易にする役割を有する。例えば、第１の支持部材１４１を含まない場合、第１の映像投影用構造体１４０の厚さは、通常、５０μｍ〜３００μｍ程度であり、あまり剛性が得られない。しかしながら、第１の支持部材１４１を提供することにより、第１の映像投影用構造体１４０に剛性が得られ、ハンドリングが容易になる。

ただし、第１の映像投影用構造体１４０に剛性があまり必要とされない場合など、特定の場合には、第１の支持部材１４１は、省略されても良い。

ここで、第１の映像投影用構造体１４０は、従来の透明スクリーン１における映像投影用構造体４０とは異なり、第２の透明樹脂層４７および第２の支持部材４９の代わりに、上部層１６０を有するという特徴を有する。

また、この上部層１６０は、成形収縮率が３％未満である重合体で構成され、吸水率が１％未満であるという特徴を有する。

従来の第２の透明樹脂層４７および第２の支持部材４９の代わりに、そのような成形収縮率の低い上部層１６０を反射層１４５の上に適用した場合、上部層１６０が硬化する際の体積収縮を有意に抑制することができる。従って、反射層１４５と上部層１６０との間の密着性を有意に向上させることができる。

ただし、従来の第２の透明樹脂層４７は、反射層４５を外部環境、特に外界の水分等から保護する役割を兼ねている。従って、第２の透明樹脂層４７を排除した場合、反射層１４５の耐環境性が低下することが懸念される。

しかしながら、第１の映像投影用構造体１４０において、上部層１６０は、吸水率が１％未満であるという特徴を有する。このような吸水率が低い上部層１６０は、反射層１４５を外部環境から保護する保護層として、機能することができる。その結果、第１の映像投影用構造体１４０では、第２の透明樹脂層４７が存在しなくても、従来と同等以上の耐環境性を維持することができる。

以上の効果により、第１の映像投影用構造体１４０では、耐環境性を維持したまま、反射層１４５と上部層１６０との間での剥離を、有意に抑制することができる。

なお、図２に示した構成例では、第１の映像投影用構造体１４０の最上部は、上部層１６０となっている。しかしながら、これは単なる一例であって、第１の映像投影用構造体１４０は、上部層１６０の上に、さらに別の層を有しても良い。そのような別の層は、例えば、図１における第２の透明樹脂層４７などであっても良い。

（各構成部材の詳細）
次に、本発明の一実施形態による映像投影用構造体を構成する各部材について、より詳しく説明する。

なお、ここでは、図２に示した第１の映像投影用構造体１４０を例に、各構成部材について説明する。従って、各部材を表す際には、図２に示した参照符号を使用する。

（第１の透明層１４３）
第１の透明層１４３は、表面に凹凸を形成することが可能な透明材料である限り、その材質は、特に限られない。例えば、第１の透明層１４３は、透明な樹脂で構成されても良い。そのような樹脂用原料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が挙げられる。

第１の透明層１４３の凹凸表面１５１は、算術平均粗さＲａが０．０１μｍ〜２０μｍの範囲であっても良い。算術平均粗さＲａは、０．１μｍ〜２０μｍの範囲であることが好ましい。

また、第１の透明層１４３の凹凸表面１５１は、最大高さと最小高さの差（「最大ＰＶ値」と称する）が０．１μｍ〜５０μｍの範囲であっても良い。最大ＰＶ値は、０．０５μｍ〜５０μｍの範囲であることが好ましい。

第１の透明層１４３の透過率は、５０％以上であることが好ましく、７５％以上がより好ましく、９０％以上がさらに好ましい。

第１の透明層１４３の厚さ（最大厚さ）は、例えば、０．５μｍ〜５０μｍの範囲である。

（反射層１４５）
反射層１４５は、入射光の一部を反射し、他の一部を透過する機能を有するように構成構成される。なお、反射層１４５は、必ずしも単層膜である必要はなく、多層構造を有しても良い。

例えば、反射層１４５は、金属（合金を含む）、金属酸化物、金属窒化物、およびそれらの組み合わせにより構成されても良い。金属としては、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、またはこれらの合金（例えば、金と銀の合金など）が挙げられる。また、金属酸化物としては、周期表の第３族元素〜第１６族元素の金属酸化物および金属窒化物が好ましい。また、上記金属酸化物のうち、Ｚｒ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｎ，Ｎｂ，Ｚｎ，Ｐｄ，Ｉｎ，Ｗ，およびＭｏから選ばれる１種以上の酸化物および窒化物がより好ましい。

あるいは、反射層１４５は、金属膜と酸化物膜の繰り返し構造を有しても良い。この場合、金属膜および酸化物膜の厚さは、例えば、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であり、例えば、４ｎｍ〜２５ｎｍの範囲であることが好ましい。

反射層１４５の厚さ（多層膜の場合、総厚）は、例えば、２ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲であり、５ｎｍ〜８０ｎｍの範囲であることが好ましい。

（上部層１６０）
上部層１６０は、反射層１４５の上に配置される透明な層である。上部層１６０は、前述のように、成形収縮率が３％未満である重合体で構成される。また、上部層１６０は、吸水率が１％未満である。

上部層の成形収縮率は、上部層１６０が反射層１４５の表面で重合によって形成された重合体である場合、（重合後の比重−重合前の比重）×１００／（重合後の比重）として求めることができる。

また、上部層が重合体を溶媒中に溶解または懸濁して得られる塗布液の場合、成形収縮率は以下の方法で求めることができる：
平滑なＰＥＴフィルム上に、前記塗布液を長さが２０〜１００ｍｍ、乾燥後の厚さが２０〜１００μｍとなるように塗布し、塗布直後に塗布した長さを測定する。塗布した液を乾燥した後、乾燥後の長さを測定する。得られた結果から、（塗布直後の長さ−乾燥後の長さ）×１００／（塗布直後の長さ）により、成形収縮率が求められる。

なお、重合体は、該重合体の主鎖が直鎖状であることが好ましいが、側鎖があっても良い。また上部層１６０を構成する重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で架橋構造を含んでも良い。

成形収縮率は、１％未満であることが好ましい。

また、吸水率は、０．３％未満であることが好ましく、０．１％未満であることがより好ましい。

上部層１６０は、例えば、シクロオレフィン構造を有する樹脂、ポリエステル樹脂およびポリスチレン樹脂等から選定されてよく、特に、シクロオレフィン構造を有する樹脂が好ましい。シクロオレフィン構造を有する樹脂は、例えば、式（１）または式（２）に示すようなシクロオレフィン樹脂などから選定されても良い：

このうち、（１）式のタイプとしては、ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）（日本ゼオン社製）、ＺＥＯＮＯＲ（登録商標）（日本ゼオン社製）、およびＡＲＴＯＮ（登録商標）（ＪＳＲ社製）等が挙げられる。また、（２）式のタイプとしては、ＡＰＥＬ（登録商標）（三井化学社製）およびＴＯＰＡＳ（登録商標）（ポリプラスチックス社製）等が挙げられる。

本発明では、Ｒ_１またはＲ_２の少なくとも一方、または添加物中に、例えばアルコキシル基、イソシアネート基、エポキシ基、シラノール基、カルボニル基、アミノ基、および水酸基のような、金属および金属酸化物と反応する官能基を有することが好ましい。このような構造とすることで、シクロオレフィン主骨格により疎水性を担保しつつ、反射膜との密着性を実現できる。

上部層１６０は、反射層１４５の凹部を十分に充填することができる限り、その厚さは、特に限られない。上部層１６０の厚さは、例えば、１μｍ〜１０μｍの範囲の範囲である。

なお、反射層１４５が銀（Ａｇ）を含む場合、上部層１６０は、できるだけ塩化物イオンを含まないことが好ましい。上部層１６０が塩化物イオンを含む場合、反射層１４５中のＡｇが塩化物イオンと反応して、反射層１４５が劣化する可能性がある。上部層１６０に含まれる塩化物イオン濃度は、例えば１０μｇ／ｇ未満であり、実質的に０（ゼロ）であることが好ましい。

（第１の支持部材１４１）
第１の支持部材１４１は、透明な材料である限り、いかなる材料で構成されても良い。第１の支持部材１４１は、例えば、ガラスまたは樹脂であっても良い。

第１の支持部材１４１を構成するガラスとしては、例えば、ソーダライムガラスおよび無アルカリガラス等が挙げられる。ガラスは、耐久性を向上させるため、化学強化処理またはハードコート処理されたものであっても良い。

第１の支持部材１４１を構成する樹脂としては、ポリカーボネート、ＰＥＴ、ＰＥＮ、シクロオレフィンポリマー、およびポリエステル等が好ましい。これらは、フイルム状で提供されても良い。

第１の支持部材１４１は、複屈折がないことが好ましい。

第１の支持部材１４１の厚さは、例えば、０．０１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であり、０．０５ｍｍ〜５ｍｍの範囲であることが好ましく、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲であることがより好ましく、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲であることがさらに好ましい。

なお、前述のように、第１の支持部材１４１は、省略されても良い。

（第１の映像投影用構造体１４０）
第１の映像投影用構造体１４０は、第１の支持部材１４１を備えた状態で、透過率が３０%〜８５％の範囲であり、ヘイズが１％〜１５％の範囲であっても良い。

あるいは、第１の支持部材１４１を備える第１の映像投影用構造体１４０は、０．１%〜１０％の範囲の透過率を有し、ヘイズが３０％以上であっても良い。そのような第１の映像投影用構造体１４０を透明スクリーンに適用した場合、透明スクリーンは、実質的に不透明となり得るが、より鮮明な映像を表示することが可能となる。

（本発明の一実施形態による透明スクリーン）
次に、図３を参照して、本発明の一実施形態による透明スクリーンの一構成例について説明する。なお、以下に示す透明スクリーンは、フロント投射タイプの透明スクリーンである。

図３には、本発明の一実施形態による透明スクリーン（以下、「第１の透明スクリーン」と称する）の断面の一例を概略的に示す。

図３に示すように、第１の透明スクリーン４００は、第１の透明基板４１０と、第２の透明基板４２０と、両者の間に配置された映像投影用構造体４４０とを有する。

第１の透明基板４１０は、例えば、ガラス、樹脂、プラスチックなどで構成されても良い。第２の透明基板４２０についても、第１の透明基板４１０と同様のことが言える。

第１の透明基板４１０と映像投影用構造体４４０との間には、第１の接着層４３０が設置されており、これにより、第１の透明基板４１０と映像投影用構造体４４０を接合することができる。また、第２の透明基板４２０と映像投影用構造体４４０との間には、第２の接着層４３２が設置されており、これにより、第２の透明基板４２０と映像投影用構造体４４０を接合することができる。

第１の接着層４３０は、透明な材料、例えば透明樹脂等で構成される。そのような透明樹脂としては、例えば、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニルコポリマー）、アクリル系粘着剤、およびその他粘着剤などが挙げられる。

第２の接着層４３２においても同様のことが言える。

映像投影用構造体４４０は、本発明の一実施形態による映像投影用積層体で構成される。例えば、映像投影用構造体４４０は、前述の図２に示したような、第１の映像投影用構造体１４０であっても良い。

例えば、図３に示した例では、映像投影用構造体４４０は、第１の映像投影用構造体１４０と同様の構成を有し、第１の支持部材１４１、第１の透明層１４３、反射層１４５、および上部層１６０をこの順に備える。

ただし、前述のように、第１の支持部材１４１は、省略しても良い。また、上部層１６０の上には、さらに別の層が配置されても良い。

なお、映像投影用構造体４４０を構成する各部材の仕様については、前述の通りであり、ここでは、詳細な記載は省略する。

このような構成の第１の透明スクリーン４００では、上部層１６０の前述のような特徴により、反射層１４５と上部層１６０の間の剥離を有意に抑制することができる。また、反射層１４５を外界の水分から保護することができ、良好な耐環境性を有する第１の透明スクリーン４００を得ることができる。

第１の透明スクリーン４００は、２８%〜８２％の範囲の透過率を有し、ヘイズが１％〜１５％の範囲であっても良い。

あるいは、第１の透明スクリーン４００は、０．１％%〜８％の範囲の透過率を有し、ヘイズが３０％以上であっても良い。この場合、第１の透明スクリーン４００は、実質的に不透明となり得るが、より鮮明な映像を表示することが可能となる。

以上、第１の透明スクリーン４００を例に、本発明の一実施形態による透明スクリーンの構成例について説明した。

ただし、上記第１の透明スクリーン４００は、単なる一例であって、本発明による透明スクリーンは、その他の構成を有しても良い。

例えば、第１の透明スクリーン４００において、第１の透明基板４１０および／または第２の透明基板４２０の少なくとも一つは、省略されても良い。

また、これに加えてまたはこれとは別に、第１の接着層４３０および第２の接着層４３２のうちの少なくとも一つは、省略されても良い。

例えば、第１の支持部材１４１が省略された構成において、映像投影用構造体４４０の第１の透明層１４３が接着層としての役割を兼ねる場合、第１の接着層４３０を省略することができる。同様に、映像投影用構造体４４０の上部層１６０が接着層としての役割を兼ねる場合、第２の接着層４３２を省略することができる。

なお、第１の透明スクリーン４００において、第１の透明基板４１０、第２の透明基板４２０、第１の接着層４３０、および第２の接着層４３２の全てが省略された場合、そのような部材は、結局、第１の支持部材１４１を有する映像投影用構造体に帰結する。

あるいは、映像投影用構造体４４０をフィルム状に調製し、別の透明体に貼付することにより、透明スクリーンが構成されても良い。

（本発明の一実施形態による映像投影用構造体の製造方法）
次に、図４〜図８を参照して、本発明の一実施形態による映像投影用構造体の製造方法の一例について説明する。

図４には、本発明の一実施形態による映像投影用構造体の製造方法のフローを概略的に示す。また、図５〜図８には、図４に示した製造方法における一工程を概略的に示す。

図４に示すように、本発明の一実施形態による映像投影用構造体の製造方法（以下、「第１の製造方法」という）は、
（１）凹凸表面を有する第１の透明層を準備する工程（工程Ｓ１１０）と、
（２）前記第１の透明層の前記凹凸表面に、反射層を設置する工程（工程Ｓ１２０）と、
（３）前記反射層の上に、上部層を設置する工程（工程Ｓ１３０）と、
を有する。

以下、図５〜図８を参照して、各工程について説明する。

なお、ここでは、映像投影用構造体の一例として、図２に示したような構成を有する第１の映像投影用構造体１４０を例に、その製造方法について説明する。また、以降の説明では、各部材を表す際に、図２に示した参照符号を使用する。

（工程Ｓ１１０）
まず、凹凸表面１５１を有する第１の透明層１４３が準備される。第１の透明層１４３は、例えば、図２に示すように、第１の支持部材１４１の上に形成されても良い。

この場合、まず、第１の支持部材１４１上に、第１の樹脂が設置される。第１の樹脂は、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および熱可塑性樹脂など、外部からの刺激（エネルギー印加）によって、硬化する樹脂が好ましい。

第１の樹脂の設置方法は、特に限られない。第１の樹脂は、例えば、ダイコート、スピンコート、インクジェット塗布、スプレーコート等により、第１の支持部材１４１上に設置されても良い。

次に、第１の樹脂の上に、成形型が設置される。図５には、第１の支持部材１４１上で、第１の樹脂の上に成形型が設置された状態を模式的に示す。

図５に示すように、成形型１７０は、凹凸表面１７２を有する。成形型１７０は、凹凸表面１７２が第１の樹脂１７５と接触するようにして、第１の樹脂１７５上に設置される。成形型１７０は、例えば、金型であっても良く、あるいはフィルム状部材であっても良い。

次に、成形型１７０を第１の樹脂１７５に押し付けた状態で、第１の樹脂１７５に、例えば、紫外線または熱のような外部刺激を与える。これにより、第１の樹脂１７５が硬化され、表面に成形型１７０の凹凸表面１７２が転写された第１の透明層１４３が形成される。

その後、成形型１７０を取り除くことにより、第１の支持部材１４１上に、図６に示すような、凹凸表面１５１を有する第１の透明層１４３が形成される。

凹凸表面１５１の算術平均粗さＲａは、例えば、０．０１μｍ〜２０μｍの範囲である。また、凹凸表面１５１の最大ＰＶ値は、０．０５μｍ〜５０μｍの範囲である。

（工程Ｓ１２０）
次に、図７に示すように、第１の透明層１４３の凹凸表面１５１に、反射層１４５が設置される。

反射層１４５の設置方法は特に限られない。反射層１４５は、例えば、蒸着法、物理気相成膜（ＰＶＤ）法、およびスパッタリング法等の成膜技術により、第１の透明層１４３上に設置されても良い。

反射層１４５の材料は、前述のように、金属（合金を含む）、金属酸化物、金属窒化物、およびそれらの組み合わせにより構成されても良い。また、反射層１４５は、多層膜で構成されても良い。

反射層１４５の厚さは、例えば、１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲である。反射層１４５は、比較的薄いため、反射層１４５の最表面１５３は、下側の第１の透明層１４３の凹凸表面１５１の形状が反映された凹凸表面となる。

（工程Ｓ１３０）
次に、図８に示すように、反射層１４５の上に、上部層１６０が設置される。

前述のように、上部層１６０は、成形収縮率が３％未満である重合体で構成される。また、上部層１６０は、吸水率が１％未満となる材料から選定される。

上部層１６０は、例えば、シクロオレフィン構造を有する樹脂、ポリエステルおよびポリスチレンなどから選定されても良い。シクロオレフィン構造を有する樹脂としては、前述した式（１）または式（２）に示すようなシクロオレフィン樹脂などから選定されてもよい。

上部層１６０の分子量は、例えば、Ｍｎ（数平均分子量）＝１，０００〜１，０００，０００の範囲であっても良い。上部層１６０のＴｇは、例えば４０℃〜１５０℃が好ましい。Ｔｇが４０℃より低いと、第１の支持部材および第２の支持部材と接着させる際の高温・高圧プロセスに上部層が耐えられず、剥離が起こってしまう。一方、Ｔｇが１５０℃よりも高い場合は、反射層との密着性が低く好ましくない。

上部層１６０の形成方法は、特に限られない。

例えば、上部層１６０は、前述の材料を、適当な溶媒中に溶解または懸濁させて調製した塗布液を、反射層１４５上に塗布してコーティング層を形成した後、このコーティング層から溶媒を揮発させることにより、形成しても良い。この方法では、上部層１６０の成形収縮率を、極めて小さくすることができる。

溶媒は、上部層となる材料を溶解し乾燥が容易であれば特に限定されないが、例えば、アルコール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチルおよびトルエンなどであっても良い。また、溶媒の揮発は、コーティング層を加熱することにより、実施しても良い。この場合、熱処理温度は、例えば、５０℃〜１５０℃の範囲であっても良い。

あるいは、上部層１６０は、反応前のモノマーを反射層１４５上に設置し、これを重合化させることにより形成しても良い。

上部層１６０の厚さは、０．０１μｍ〜２０μｍの範囲である。この場合、上部層１６０により、反射層１４５の最表面１５３における凹部は、完全に充填される。その結果、上部層１６０の上部は、比較的平滑な表面となる。

前述のように、上部層１６０は、比較的小さな成形収縮率を有する。このため、上部層１６０と反射層１４５との間で剥離が生じる可能性は、有意に抑制される。

以上の工程により、図２に示した第１の映像投影用構造体１４０のような映像投影用構造体を製造することができる。

次に、本発明の実施例について説明する。なお、以下の記載において、例１は実施例であり、例２は比較例である。

（例１）
以下の方法により、映像投影用構造体、さらには透明スクリーンを製造した。

（映像投影用構造体の製造）
まず、第１の支持部材として、厚さ０．０７５ｍｍのＰＥＴフィルムを準備した。また、成形型として、表面にランダムな凹凸が形成されたサンドブラストフィルムを準備した。サンドブラストフィルムの凹凸の算術平均粗さＲａは約０．２μｍであり、ＰＶ値は１．８μｍであった。

次に、ＰＥＴフィルムの上に、ダイコート法により第１の樹脂を塗布した。第１の樹脂は、２官能を有するＵＶ硬化性樹脂であり、アクリル系の樹脂とした。

次に、第１の樹脂の上に、前述の成形型を設置した。成形型は、凹凸の形成されている側が第１の樹脂と接するように配置した。この状態で、成形型の反対側から１０００ｍＪのＵＶ光を照射して、第１の樹脂を硬化させ、第１の透明層を形成した。

その後、成形型を除去することにより、ＰＥＴフィルム上に、凹凸表面を有する第１の透明層が得られた。第１の透明層の厚さは、約５μｍであった。

次に、第1の透明層の凹凸表面に、スパッタリング法により反射層を設置した。反射層は、Ｔｉドープ酸化亜鉛／ＡｇＢｉＮｄ／Ｔｉドープ酸化亜鉛膜の３層構造を有する多層膜を使用した。反射層の総厚さは、約６５ｎｍとした。

次に、反射層の上に、ダイコート法により、上部層用樹脂を設置した。上部層用樹脂は、シクロオレフィン樹脂（ＣＯＰ）を主成分とする、Ｔｇ＝１２３℃の重合体である。

その後、１１０℃で５分間加熱を行い、希釈溶媒を乾燥させ、上部層を形成した。上部層の厚さは、２μｍであった。また、上部層の収縮率は、３％未満であった。

以上の方法により、例１に係る映像投影用構造体（以下、「例１に係る映像投影用構造体」と称する）が製造された。

（上部層の吸水率の測定）
以下の方法により、例１に係る映像投影用構造体に含まれる上部層の吸水率を測定した。

例１に係る映像投影用構造体を、希釈溶剤中に浸漬し、上部層を選択溶解させた。次に、キャスティング法により、この溶解液をアルミ箔製カップ内に充填した。次に、カップを１１０℃で５分間加熱し、希釈溶媒を気化させた。その後、固化した残留物をカップから剥がし、評価用試料を調製した。

この評価用試料を１ｇ秤量し、カールフィッシャー装置（ＣＡ−２００ Ｍｏｉｓｔｕｒｅｍｅｔｅｒ：エーピーアイコーポレーション製）を用いて、試料中の水分量を測定した。得られた結果から、（水分量×１００）／試料の質量（％）を、上部層の吸水率とした。

測定の結果、上部層の吸水率は、０．００５％であった。

（透明スクリーンの製造）
次に、以下の方法により、実施例１に係る映像投影用構造体を用いて透明スクリーンを製造した。

まず、第１および第２の透明基板として、厚さ２ｍｍのソーダライムガラスを準備した。また、第１および第２の接着層として、厚さ０．３８ｍｍのＰＶＢフィルムを準備した。

次に、第１の透明基板、第１の接着層、例１に係る映像投影用構造体、第２の接着層、第２の透明基板をこの順に積層して、積層体を構成した。
次に、この積層体を真空パックした状態で、１２０℃で１時間加熱した。これにより、透明スクリーン（以下「例１に係る透明スクリーン」と称する）が製造された。

（例２）
例１と同様の方法により、映像投影用構造体および透明スクリーンを製造した（それぞれ「例２に係る映像投影用構造体」および「例２に係る透明スクリーン」と称する）。

ただし、この例２では、反射膜は、ＡｇＢｉＮｄ／Ｔｉドープ酸化亜鉛膜の２層構造とした。また、上部層として、ＰＶＢを使用した。

上部層の厚さは、１．５μｍであり、収縮率は、３％以下であった。また、吸水率は１．０％であった。

以下の表１には、例１および例２に係る映像投影用構造体の構成の一部をまとめて示した。

（評価）
例１および例２に係る透明スクリーンを用いて、以下に示す各種評価を実施した。

（全光線透過率および拡散反射率の測定）
分光光度計により、例１および例２に係る透明スクリーンの全光線反射率および拡散反射率の測定を行った。これらの測定は、いずれも、ＪＩＳ Ｚ８７２０：２０１２に準拠し、Ｄ６５光源を用いて実施した。

（ヘイズの測定）
例１および例２に係る透明スクリーンのヘイズの測定を行った。測定は、ＪＩＳ Ｋ７１３に準拠したヘイズメーターを用い、ＪＩＳ Ｚ８７２０：２０１２に記載のＤ６５光源を用いて実施した。

（密着力測定）
例１および例２に係る透明スクリーンを用いて、密着力の評価を行った。密着力の評価は、ＪＩＳ Ｋ６８５４に準拠した、Ｔ型剥離試験により実施した。

ただし、本試験では、ＪＩＳ Ｋ６８５４に記載の方法とは異なり、測定サンプルの幅を２５ｍｍとし、長さを１００ｍｍとした。また、本試験では、サンプル数を５とし、これらの結果を平均して得た値を、密着力とした。

（剥離試験）
例１および例２に係る透明スクリーンを用いて、剥離試験を実施した。剥離試験は、各透明スクリーンのサンプルを、８０℃、９５％相対湿度に保持した高温高湿環境下で１０００時間保持することにより実施した。その後サンプルを取り出し、光学顕微鏡を用いて剥離状況を観察した。

観察の結果、いずれの界面にも剥離が認められなかったサンプルを○とし、いずれかの界面に剥離が生じたサンプルを×とした。

（外観観察）
前述の剥離試験において剥離が生じなかったサンプルにおいて、部材の劣化の有無を把握するため、各層の状態を観察した。

観察の結果、異常が認められなかったサンプルを○とし、反射層の変色などの劣化が生じた場合を×とした。

以下の表２には、例１および例２に係る透明スクリーンの評価結果をまとめて示す。

この表２から、例１に係る透明スクリーンでは、例２に係る透明スクリーンに比べて、密着力が有意に向上していることがわかる。また、例１に係る透明スクリーンでは、１０００時間の剥離試験後にも、剥離が生じていないことがわかる。さらに、例１に係る透明スクリーンでは、１０００時間の剥離試験後にも、変色など、部材の劣化は生じていないことがわかる。

このように、反射層の上に上部層を設置することにより、反射層と上部層との間の剥離が有意に抑制されることが確認された。また、従来の第２の透明層の代わりに上部層を設置しても、耐環境性に悪影響を及ぼす可能性は少ないことが確認された。

１ 従来の透明スクリーン
１０ 第１のガラス基板
２０ 第２のガラス基板
３０ 第１の接着層
３２ 第２の接着層
４０ 映像投影用構造体
４１ 第１の支持部材
４３ 第１の透明樹脂層
４５ 反射層
４７ 第２の透明樹脂層
４９ 第２の支持部材
５１ 凹凸表面
５３ 最表面
１４０ 第１の映像投影用構造体
１４１ 第１の支持部材
１４３ 第１の透明層
１４５ 反射層
１５１ 凹凸表面
１５３ 最表面
１６０ 上部層
１７０ 成形型
１７２ （成形型の）凹凸表面
１７５ 第１の樹脂
４００ 第１の透明スクリーン
４１０ 第１の透明基板
４２０ 第２の透明基板
４３０ 第１の接着層
４３２ 第２の接着層
４４０ 映像投影用構造体

Claims (14)

1. 映像投影用構造体であって、
   凹凸表面を有する第１の透明層と、
   該第１の透明層の前記凹凸表面に設置された反射層と、
   該反射層の上に配置された上部層と、
   を有し、
   前記上部層は、成形収縮率が３％未満である重合体で構成され、
   前記上部層は、吸水率が１％未満である、映像投影用構造体。
2. 前記上部層は、シクロオレフィン構造を有する重合体で構成される、請求項１に記載の映像投影用構造体。
3. 前記上部層の前記反射層とは反対側の表面は、前記上部層の前記反射層の側の表面よりも平滑である、請求項１または２に記載の映像投影用構造体。
4. 前記上部層は、１μｍ〜２０μｍの範囲の厚さを有する、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の映像投影用構造体。
5. 前記反射層は、金属、金属酸化物、金属窒化物、および半導体からなる群から選定された材料を含む、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の映像投影用構造体。
6. 前記第１の透明層の前記凹凸表面は、算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以上２０μｍ以下であり、最大高さと最小高さの差（最大ＰＶ値）は、０．１μｍ以上５０μｍ以下である、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の映像投影用構造体。
7. さらに、
   前記第１の透明層の前記凹凸表面とは反対の側に設置された第１の支持部材
   を有する、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の映像投影用構造体。
8. 透過率が３０％〜８５％の範囲であり、
   ヘイズが１％〜１５％の範囲である、請求項７に記載の映像投影用構造体。
9. 透過率が０．１％〜１０％の範囲であり、
   ヘイズが３０％以上である、請求項７に記載の映像投影用構造体。
10. 少なくとも一つの透明基板と、該透明基板の表面に配置された映像投影用構造体とを有する透明スクリーンであって、
    前記映像投影用構造体は、請求項１乃至９のいずれか一つに記載の映像投影用構造体である、透明スクリーン。
11. 映像投影用構造体の製造方法であって、
    （１）凹凸表面を有する第１の透明層を準備するステップと、
    （２）前記第１の透明層の前記凹凸表面に、反射層を設置するステップと、
    （３）前記反射層の上に、成形収縮率が３％未満である重合体が溶媒に溶解された塗布液を塗工し、コーティング層を形成した後、前記コーティング層から溶媒を揮発させて、成形収縮率が３％未満である重合体で構成された上部層を形成するステップと、
    を有し、
    前記上部層は、吸水率が１％未満である、製造方法。
12. 前記（１）のステップは、
    （１−１）第１の支持部材上に、第１の樹脂を配置するステップと、
    （１−２）前記第１の樹脂の上に、凹凸を有する成形型を、前記凹凸が前記第１の樹脂に接触するように配置するステップと、
    （１−３）前記第１の樹脂を硬化させるステップと、
    を有する、請求項１１に記載の製造方法。
13. 前記反射層の前記上部層の側の表面は、実質的に、前記第１の透明層の前記凹凸表面と共形の凹凸を有する、請求項１１または１２に記載の製造方法。
14. 前記上部層の前記反射層とは反対の側の表面は、前記上部層の前記反射層の側の表面よりも平滑である、請求項１３に記載の製造方法。

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