JP7452413B2 - 表面凹凸シート、スクリーン、映像表示システムおよび転写ロール - Google Patents
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Description
・観察者が常にいないことが想定される、スクリーンの垂直方向のほぼすべての角度の領域およびスクリーンの水平方向の±50°超の領域への映像光の反射および拡散を抑えること。それによって、従来のスクリーンに表示される映像の正面輝度(標準正面輝度)に比べて、スクリーンに表示される映像の正面輝度(相対正面輝度)が高いこと。
・観察者が常にいないことが想定されるスクリーンの水平方向の±50°超の領域への映像光の反射および拡散を抑えること。すなわち、スクリーンに表示される映像において、スクリーンの水平方向の+60°の輝度とスクリーンの水平方向の-60°の輝度との平均値の、正面輝度に対する比(左右60゜輝度比)が低いこと。
・観察者がいることが想定されるスクリーンの水平方向の±50°以内の領域における映像の輝度差が少ないこと。すなわち、スクリーンに表示される映像において、スクリーンの水平方向±50°以内の領域における輝度の最大値と輝度の最小値との輝度差の、正面輝度に対する比(100゜輝度差比)が低いこと。
・観察者がいることが想定される領域でスクリーンに表示される映像に色ずれが少ないこと。
<1>少なくとも一方の表面に、複数の凸条と、隣り合う2つの前記凸条の間に形成される凹条とを有する表面凹凸シートであって、
前記凸条の平均高さと前記凸条の平均間隔との比(平均高さ/平均間隔)が、0.07以上0.40以下であり、
前記凸条の頂部における前記凸条の延在方向の粗さ曲線から求めた平均粗さが、0.10μm以上0.90μm以下であり、
前記表面凹凸シートを前記凸条の延在方向に直交する方向に、かつ前記表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面形状における高さデータから算出したスロープ角の頻度数(T)を算出し、下記式(A)から頻度比率(%)を算出した場合、頻度比率(%)が98%以上である、表面凹凸シート;
式(A):頻度比率(%)=頻度数(T)/頻度数(S)×100
ここで、頻度数(S)は、前記凸条の平均高さと前記凸条の平均間隔とを同一としたサインカーブから算出したスロープ角の頻度分布図における最多頻度角-2°~89°の範囲における頻度数の合計であり、
頻度数(T)は、前記サインカーブにおける最多頻度角を角度(Mθs)とした場合、前記表面凹凸シートを前記凸条の延在方向に直交する方向に、かつ前記表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面形状における高さデータから算出したスロープ角の頻度分布図における角度(Mθs)-2°~89°の範囲における頻度数の合計である。
<2>基材層と、少なくとも1層の表面層とを備え、前記表面層の表面に前記凸条および前記凹条を有する、前記<1>の表面凹凸シート。
<3>基材の少なくとも一方の表面に前記凸条および前記凹条を有する単層シートである、前記<1>の表面凹凸シート。
<4>前記<1>~<3>のいずれかの表面凹凸シートと、反射層とを備えた、スクリーン。
<5>前記<4>のスクリーンと、前記スクリーンに映像光を投射する投影機とを備えた、映像表示システム。
<6>表面に、複数の凹条と、隣り合う2つの前記凹条の間に形成される凸条とを有する転写ロールであって、
前記凹条の平均深さと前記凹条の平均間隔との比(平均深さ/平均間隔)が、0.07以上0.40以下であり、
前記凹条の底部における前記凹条の延在方向の粗さ曲線から求めた平均粗さが、0.10μm以上0.90μm以下であり、
前記転写ロールを前記凹条の延在方向に直交する方向に、かつ前記転写ロールの中心軸に対して垂直方向に切断したときの断面形状における深さデータから算出したスロープ角の頻度数(T)を算出し、下記式(A)から頻度比率(%)を算出した場合、頻度比率(%)が98%以上である、転写ロール;
式(A):頻度比率(%)=頻度数(T)/頻度数(S)×100
ここで、頻度数(S)は、前記凹条の平均深さと前記凹条の平均間隔とを同一としたサインカーブから算出したスロープ角の頻度分布図における最多頻度角-2°~89°の範囲における頻度数の合計であり、
頻度数(T)は、前記サインカーブにおける最多頻度角を角度(Mθs)とした場合、前記転写ロールを前記凹条の延在方向に直交する方向に、かつ前記転写ロールの中心軸に対して垂直方向に切断したときの断面形状における深さデータから算出したスロープ角の頻度分布図における角度(Mθs)-2°~89°の範囲における頻度数の合計である。
本発明の映像表示システムによれば、スクリーンを観察するすべての観察者に、輝度が高く、輝度差が少なく、色ずれが少ない映像を表示できる。
本発明の転写ロールによれば、本発明の表面凹凸シートを製造できる。
「正面」とは、スクリーンに映し出される映像等が観察者によって観察される側の面をいう。
「スクリーンの正面方向」とは、スクリーンの正面に対する法線方向(図13におけるx軸の方向)をいう。
「スクリーンの垂直方向」とは、スクリーンを設置したときに、スクリーンの正面方向に直交するスクリーンの上下方向(図13におけるz軸の方向)をいう。
「スクリーンの水平方向」とは、スクリーンを設置したときに、スクリーンの正面方向に直交し、かつスクリーンの垂直方向に直交するスクリーンの左右方向(図13におけるy軸の方向)をいう。
「スクリーンの水平面」とは、地面に対して水平である面であって、前記正面に対して垂直である面をいう。スクリーンの水平面は、スクリーンの水平方向と平行であり、かつスクリーンの正面方向と平行である。
「水平方向の角度」とは、スクリーンの正面の中心点の法線(0゜)と、中心点の法線に対して水平方向に傾いた、中心点を起点とする線とがなす角度をいう。例えば、「水平方向の+60°」は、スクリーンの正面の中心点の法線と、中心点の法線に対して水平方向にかつ観察者から見ての右側に傾いた、中心点を起点とする線とがなす角度が60゜であることをいい、「水平方向の-60°」は、スクリーンの正面の中心点の法線と、中心点の法線に対して水平方向にかつ観察者から見ての左側に傾いた、中心点を起点とする線とがなす角度が60゜であることをいう。
「垂直方向の角度」とは、スクリーンの正面の中心点の法線(0゜)と、中心点の法線に対して垂直方向に傾いた、中心点を起点とする線とがなす角度をいう。
「主成分が樹脂である」とは、基材層、接着層、粘着層、表面層または基材中に樹脂を固形分換算で50質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上含むことをいう。
図1、図2、図5~図17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。
本発明の表面凹凸シートは、少なくとも一方の表面に、複数の凸条と、隣り合う2つの凸条の間に形成される凹条とを有する。言い換えれば、本発明の表面凹凸シートは、少なくとも一方の表面に、複数の凸条と、隣り合う2つの凸条の間に凹条が形成されている。
表面凹凸シート10は、基材層14と、基材層14の一方の表面に形成された表面層15とを備える積層シートであり、表面層15の表面に、複数の凸条12と、隣り合う2つの凸条12の間に形成される凹条13とを有する。言い換えれば、本発明の表面凹凸シート10は、表面層15の表面に、複数の凸条12と、隣り合う2つの凸条12の間に凹条13とが形成されている。凸条12の表面、特に頂部12aには、微細凹凸が形成されているが、図1においては、微細凹凸の図示は省略する。以下、本発明の表面凹凸シートが積層シートである場合を単に表面凹凸積層シートともいう。
表面凹凸シート11は、基材16の一方の表面に、複数の凸条12と、隣り合う2つの凸条12の間に形成される凹条13とを有する単層シートである。言い換えれば、本発明の表面凹凸シート11は、基材16の一方の表面に、複数の凸条12と、隣り合う2つの凸条12の間に凹条13が形成されている。凸条12の表面、特に頂部12aには、微細凹凸が形成されているが、図2においては、微細凹凸の図示は省略する。以下、本発明の表面凹凸シートが積層シートである場合を単に表面凹凸単層シートともいう。
表面凹凸シートの表面のレーザー顕微鏡像および凸条の頂部の粗さ曲線に示すように、凸条の表面、特に頂部には、微細凹凸が形成されている。
表面凹凸積層シートにおける基材層は、スクリーンに可とう性を持たせる点から、主成分が樹脂であることが好ましい。樹脂の種類としては、硬化型樹脂の硬化物、熱可塑性樹脂が挙げられ、スクリーンに可とう性を持たせる点から、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、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、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ポリオレフィン等が挙げられる。樹脂は1種類または2種類以上を組み合わせて使用することができる。
表面凹凸積層シートにおける基材層の主成分が樹脂である場合、基材層の厚さは、より好適な相対正面輝度が得られる等の点から、75μm以上2000μm以下が好ましく、100μm以上1000μm以下がより好ましく、150μm以上500μm以下がさらに好ましく、200μm以上300μm以下が特に好ましい。表面凹凸積層シートにおける基材層が交互積層体である場合、基材層の厚さは、反射性およびコストの点から、0.05μm以上50μm以下が好ましく、0.1μm以上30μm以下がより好ましい。
表面凹凸積層シートにおける表面層は、凸条および凹条を形成しやすい点から、主成分が樹脂であることが好ましい。樹脂の種類としては、硬化型樹脂の硬化物、熱可塑性樹脂が挙げられ、凸条および凹条を形成しやすい点から、硬化型樹脂の硬化物が好ましい。硬化型樹脂としては、電離放射線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂が挙げられ、凸条および凹条を形成しやすい点から、電離放射線硬化型樹脂が好ましい。電離放射線硬化型樹脂としては、光硬化型樹脂(紫外線硬化型樹脂)、電子線硬化型樹脂等が挙げられる。表面凹凸積層シートの表面層は、主成分が紫外線硬化型樹脂であることが好ましい。紫外線硬化型樹脂としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリエステル・アルキド樹脂等が挙げられ、なかでもアクリル樹脂が好ましい。樹脂は1種類または2種類以上を組み合わせて使用することができる。
表面凹凸積層シートにおける表面層の厚さは、より好適な相対正面輝度が得られる等の点から、5μm以上100μm以下が好ましく、10μm以上50μm以下がより好ましく、15μm以上30μm以下がさらに好ましい。
表面凹凸単層シートにおける基材は、スクリーンに可とう性を持たせる点および凸条および凹条を形成しやすい点から、主成分が樹脂であることが好ましい。樹脂の種類としては、硬化型樹脂の硬化物、熱可塑性樹脂が挙げられ、スクリーンに可とう性を持たせる点、凸条および凹条を形成しやすい点からは、熱可塑性樹脂が好ましい。樹脂は1種類または2種類以上を組み合わせて使用することができる。
表面凹凸単層シートにおける基材の厚さは、より好適な相対正面輝度が得られる等の点から、75μm以上2000μm以下が好ましく、100μm以上1000μm以下がより好ましく、150μm以上500μm以下がさらに好ましく、200μm以上300μm以下が特に好ましい。
レーザー顕微鏡を用いて対物レンズ50倍、測定ピッチ0.1μmの条件にて表面凹凸シートの表面凹凸を測定する。続いて、図5に示すように、表面凹凸シートを、凸条12の延在方向に直交する方向にかつ表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面に相当する断面形状の測定を行う。凸条12に隣接する一方の凹条13の底部13aから凸条12の頂部12aまでの高さH1を測定する。同様に、凸条12に隣接する他方の凹条13の底部13aから凸条12の頂部12aまでの高さH2を測定する。高さH1と高さH2との平均値を凸条12の高さHとする。無作為に選ばれた5箇所の凸条12のそれぞれについて高さHを求める。5箇所の凸条12の高さHの平均値を求め、これを凸条12の平均高さとする。
レーザー顕微鏡を用いて対物レンズ50倍、測定ピッチ0.1μmの条件にて表面凹凸シートの表面凹凸を測定する。続いて、図5に示すように、表面凹凸シートを、凸条12の延在方向に直交する方向にかつ表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面に相当する断面形状の測定を行う。無作為に選ばれた基準となる凸条12の頂部12aから5本隣の凸条12の頂部12aまでの幅W5を求める。幅W5を5等分した値を凸条12の平均間隔とする。
レーザー顕微鏡を用いて対物レンズ50倍、測定ピッチ0.1μmの条件にて表面凹凸シートの表面凹凸を測定する。続いて、図5に示すように、表面凹凸シートを、凸条12の稜線に沿って表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面CS(図中破線で囲まれた部分)に相当する断面形状の測定を行う。断面CSに相当する断面形状から、凸条12の頂部12aにおける凸条12の延在方向の粗さ曲線(基準長さl:200μm)を取得する。粗さ曲線から、JIS B 0601:1994に準じた計算式にしたがって算術平均粗さRaを求める。無作為に選ばれた5箇所の凸条12の頂部12aのそれぞれについて算術平均粗さRaを求める。5箇所の凸条12の頂部12aの算術平均粗さRaの平均値を求め、これを凸条12の頂部12aの平均粗さとする。
凸条が蛇行している場合は、図6に示すように、凸条12の稜線に沿って所定間隔(直線距離40μm)で設けた点を結ぶ直線(図中破線)を引く。直線ごとの断面CS1、CS2、CS3・・・(図中破線で囲まれた部分)に相当する断面形状の測定を行う。断面CS1、CS2、CS3に相当する断面形状のそれぞれから、凸条12の頂部12aおよびその近傍における凸条12の延在方向の粗さ曲線を取得し、これら粗さ曲線をつなぎわせて最終的な粗さ曲線(基準長さl:200μm)を取得する。なお、図6においては、凸条12の蛇行をより分かりやすく説明することを意図しているため、図5のように凸条12の延在方向に存在する微細凹凸の図示は省略する。
式(A):頻度比率(%)=頻度数(T)/頻度数(S)×100
ここで、頻度数(S)は、凸条の平均高さと凸条の平均間隔とを同一としたサインカーブから算出したスロープ角の頻度分布図における最多頻度角-2°~89°の範囲における頻度数の合計である。また、頻度数(T)は、サインカーブにおける最多頻度角を角度(Mθs)とした場合、表面凹凸シートを凸条の延在方向に直交する方向に、かつ表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面形状における高さデータから算出したスロープ角の頻度分布図における角度(Mθs)-2°~89°の範囲における頻度数の合計である。
まず、レーザー顕微鏡(キーエンス社製、VK-8500)を用い、対物レンズ50倍、高さ方向の測定ピッチ0.05μmの条件にて、表面凹凸シート10の測定領域M(図18(a)参照)の高さデータを取得する。この際、測定間隔は、表面凹凸シート10の凸条12の延在方向に直交する方向(図18(a)のy方向に相当)、及び、表面凹凸シート10の凸条12の延在方向(図18(a)のz方向に相当)において、各々0.2913μmとする。なお、測定領域Mは、表面凹凸シート10の凸条12の延在方向に直交する方向(図18(a)のy方向に相当)で295.0869μm、(データ1014個分)、かつ、表面凹凸シート10の凸条12の延在方向(図18(a)のz方向に相当)で215.8533μm(データ742個分)となる領域とする。ここで、図18(b)は、得られた表面凹凸シート10の表面凹凸の高さの測定データの測定位置を表面凹凸シート10の凸条12の延在方向に直交する方向(y方向)、表面凹凸シート10の凸条12の延在方向(z方向)を各々座標軸として、座標(y,z)として示したイメージ図である。
式(10):スロープ角(n、β)=arctan(h/0.2913)
ここで、hは、Av(n,β)と、Av(n+1,β)との2点の高さの差の絶対値である(hの長さの単位はμmとする)。また、スロープ角(n、β)は絶対値とする。すなわち、図19(a)のスロープ角θs(n、β)、および、図19(b)のスロープ角θs(n+1、β)は、いずれも正の値となる。例えば、実施例1の表面凹凸シートについて上記方法で測定を行い、横軸とスロープ角、縦軸と頻度としてグラフ化すると、図20(a)のような頻度分布図となる。
例えば、本発明の表面凹凸シートは、両面に凸条および凹条を有していてもよい。
凸条は、直線状に延在していてもよく、蛇行しながら延在していてもよい。
凸条は、互いに平行に一方向に延在していてもよく、他の凸条に対して平行にならない部分を有していてもよい。
凸条は、途中で分岐してもよい。凹条は、途中で分岐してもよい。
表面凹凸シートを、凸条の延在方向に直交する方向にかつ表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面における、凸条および凹条の表面がなす形状は、本発明の効果を発揮しやすい点から、図示例に示すような波形(波状形状)が好ましい。
また、本発明の表面凹凸シートはレンチキュラー構造ではなく、表面凹凸シートを、凸条の延在方向に直交する方向にかつ表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面における、凸部を形成する曲線と凹部を形成する曲線が交互に連なっており、連続的である。このため、面凹凸シートを、凸条の延在方向に直交する方向にかつ表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面を構成する曲線において、接線の傾きの変化率が極端に大きな箇所が存在しない。
本発明の表面凹凸シートの製造方法は、樹脂を塗工する工程と、該樹脂を硬化させつつ、所定の凹凸形状を有する表面層を形成する工程を含む。ここで、樹脂は基材上に塗工されることが好ましく、該基材は表面凹凸シートを構成する部材であってもよく、表面層から除去されるものであってもよい。
インプリント法としては、電離放射線インプリント法、熱インプリント法が挙げられる。電離放射線インプリント法は光インプリント法ともいい、基材(基材層)表面に塗布された電離放射線硬化型樹脂を主成分として含む樹脂組成物にスタンパーを押し当て、電離放射線(紫外線、電子線等)を照射して樹脂組成物中の電離放射線硬化型樹脂を硬化させることによって、スタンパーの表面凹凸を基材層表面に塗布された電離放射線硬化型樹脂を含む層の表面に対して転写する方法である。熱インプリント法は、加熱された基材の表面にスタンパーを押し当てた後、冷却することによってスタンパーの表面凹凸を基材の表面に転写する方法である。インプリント法としては、表面凹凸シートの生産性がよい点から、電離放射線インプリント法(光インプリント法)が好ましい。
転写ロールにおける凹条は、転写ロールの表面の周方向に延在しても、転写ロールの周方向に直交して延在してもよい。特に、表面凹凸シートをスクリーン用途または採光用途に使用する場合は、スクリーン等の水平方向が長辺であることが多く、さらにスクリーン等の水平方向に光が拡散することが望ましいことから、転写ロールにおける凹条は転写ロールの周方向に直交して延在していることが好ましい。転写ロールの表面の材質は、金属であってもよいし、樹脂であってもよい。転写ロールの表面の材質が樹脂である場合、樹脂製のロールを転写ロールとして使用してもよく、また、樹脂製以外のロール(例えば金属ロール)に複数の凹条及び複数の凸条が形成されている樹脂製シートを巻いて得られるロールを転写ロールとして使用してもよい。転写ロールの表面の材質が金属である場合、転写ロールを金属製転写ロールまたは転写金属ロールと呼ぶ場合もある。
転写ロール100は、ロール本体101の一方の表面に、複数の凹条102と、隣り合う2つの凹条102の間に形成される凸条103とを有する。言い換えれば、本発明の転写ロール100は、ロール本体101の一方の表面に、複数の凹条102と、隣り合う2つの凹条102の間に凸条103とが形成されている。凹条102の表面、特に底部102aには、微細凹凸が形成されているが、図7においては、微細凹凸の図示は省略する。
レーザー顕微鏡を用いて対物レンズ50倍、測定ピッチ0.1μmの条件にて転写ロールの表面凹凸を測定する。続いて、図8に示すように、転写ロールの表面付近を、凹条102の延在方向に直交する方向にかつ転写ロールの中心に向かう方向に切断したときの断面に相当する断面形状の測定を行う。凹条102に隣接する一方の凸条103の頂部103aから凹条102の底部102aまでの深さD1を測定する。同様に、凹条102に隣接する他方の凸条103の頂部103aから凹条102の底部102aまでの深さD2を測定する。深さD1と深さD2との平均値を凹条102の深さDとする。無作為に選ばれた5箇所の凹条102のそれぞれについて深さDを求める。5箇所の凹条102の深さDの平均値を求め、これを凹条102の平均深さとする。
レーザー顕微鏡を用いて対物レンズ50倍、測定ピッチ0.1μmの条件にて転写ロールの表面凹凸を測定する。続いて、図8に示すように、転写ロールの表面付近を、凹条102の延在方向に直交する方向にかつ転写ロールの中心に向かう方向に切断したときの断面に相当する断面形状の測定を行う。無作為に選ばれた基準となる凹条102の底部102aから5本隣の凹条102の底部102aまでの幅W5を求める。幅W5を5等分した値を凹条102の平均間隔とする。
レーザー顕微鏡を用いて対物レンズ50倍、測定ピッチ0.1μmの条件にて転写ロールの表面凹凸を測定する。続いて、図8に示すように、転写ロールの表面付近を、凹条102の谷線に沿って転写ロールの中心に向かう方向に切断したときの断面CS(図中破線で囲まれた部分)に相当する断面形状の測定を行う。断面CSに相当する断面形状から、凹条102の底部102aにおける凹条102の延在方向の粗さ曲線(基準長さl:200μm)を取得する。粗さ曲線から、JIS B 0601:1994に準じた計算式にしたがって算術平均粗さRaを求める。無作為に選ばれた5箇所の凹条102の底部102aのそれぞれについて算術平均粗さRaを求める。5箇所の凹条102の底部102aの算術平均粗さRaの平均値を求め、これを凹条102の底部102aの平均粗さとする。
凹条が蛇行している場合は、図9に示すように、凹条102の谷線に沿って所定間隔(直線距離40μm)で設けた点を結ぶ直線(図中破線)を引く。直線ごとの断面CS1、CS2、CS3・・・(図中破線で囲まれた部分)に相当する断面形状の測定を行う。断面CS1、CS2、CS3に相当する断面形状のそれぞれから、凹条102の底部102aおよびその近傍における凹条102の延在方向の粗さ曲線を取得し、これら粗さ曲線をつなぎわせて最終的な粗さ曲線(基準長さl:200μm)を取得する。なお、図9においては、凹条102の蛇行をより分かりやすく説明することを意図しているため、図8のように凹条102の延在方向に存在する微細凹凸の図示は省略する。
式(A):頻度比率(%)=頻度数(T)/頻度数(S)×100
ここで、頻度数(S)は、凹条の平均深さと凹条の平均間隔とを同一としたサインカーブから算出したスロープ角の頻度分布図における最多頻度角-2°~98°の範囲における頻度数の合計である。また、頻度数(T)は、サインカーブにおける最多頻度角を角度(Mθs)とした場合、転写ロールを凹条の延在方向に直交する方向に、かつ転写ロールの中心軸に対して垂直方向に切断したときの断面形状における深さデータから算出したスロープ角の頻度分布図における角度(Mθs)-2°~98°の範囲における頻度数の合計である。
ここで、サインカーブにおける全ての凹条は、転写ロールの凹条の平均深さと同じ深さを有し、サインカーブにおける凹条の間隔は一定であり、全ての間隔は、転写ロールの凹条の平均間隔と同じ間隔である。
なお、転写ロールの頻度数(T)及び頻度数(S)は、表面凹凸シートにおける頻度数(T)及び頻度数(S)と同様の方法で算出する。
また、式(A)の「/」は「÷」であり割り算を意味する。
レーザー彫刻装置としては、レーザー光を発生するレーザー装置と、光学系とを備えたものが挙げられる。レーザー装置としては、炭酸ガスレーザー、YAGレーザー、半導体レーザー、イッテルビウムファイバーレーザー等が挙げられる。光学系としては、コリメーターレンズ、対物レンズ等の各種レンズの組み合わせが挙げられる。レーザー彫刻装置としては、特開2010-181862号公報、特開平5-24172号公報、特開平8-28441号公報、特開平8-293134号公報、特開2011-20407号公報等に記載の公知のレーザー彫刻装置が挙げられる。
例えば、凹条は、直線状に延在していてもよく、蛇行しながら延在していてもよい。 凹条は、互いに平行に一方向に延在していてもよく、他の凹条に対して平行にならない部分を有していてもよい。
凹条は、途中で分岐してもよい。凸条は、途中で分岐してもよい。
転写ロールの表面付近を、凹条の延在方向に直交する方向にかつ転写ロールの中心に向かう方向に切断したときの断面における、凹条および凸条の表面がなす形状は、本発明の効果を発揮しやすい点から、図示例に示すような波形が好ましい。
本発明のスクリーンは、本発明の表面凹凸シートと反射層とを備えた反射型のスクリーンである。
スクリーン20は、表面凹凸シート10と、表面凹凸シート10の凸条12および凹条13を有する面とは反対側に設けられた反射層22とを備える。凸条12の表面、特に頂部12aには、微細凹凸が形成されているが、図10においては、微細凹凸の図示は省略する。
スクリーン21は、表面凹凸シート11と、表面凹凸シート10の凸条12および凹条13を有する面とは反対側に設けられた反射層22とを備える。凸条12の表面、特に頂部12aには、微細凹凸が形成されているが、図11においては、微細凹凸の図示は省略する。
蒸着膜の金属としては、アルミニウム、銀、ニッケル、錫、ステンレス鋼、ロジウム、白金等が挙げられる。蒸着膜の金属としては、可視光領域の反射率が高い点から、アルミニウムまたは銀が好ましい。蒸着法としては、真空蒸着法、スパッタリング法等が挙げられる。蒸着膜の厚さは、反射性の点から、10nm以上500nm以下が好ましく、30nm以上300nm以下がより好ましく、100nm以上300nm以下がさらに好ましい。
誘電体多層膜とは、高屈折率の誘電体薄膜と低屈折率の誘電体薄膜とを交互に多層重ねた多層反射膜であり、高屈折率膜の屈折率、低屈折率膜の屈折率および光学膜厚を調節することで、可視光に対する反射率を調節することができる膜である。誘電体多層膜の反射率は95%以上であることが好ましい。高屈折率膜を形成する材料としては、TiO2、Nb2O5、Ta2O5、ZrO2等が挙げられる。低屈折率膜を形成する材料としては、MgF2、SiO2、Al2O3等が挙げられる。高屈折率膜および低屈折率膜は、物理蒸着法(真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等)、化学蒸着(CVD)法(熱CVD法、プラズマCVD法、光CVD法等)等により形成することができる。
反射層として塗膜を使用する場合、金属調インクを塗布した塗膜(塗装膜)であることが好ましい。金属調インクを塗布した塗膜は、例えば、厚みが薄いアルミニウムフレーク(例えば東洋アルミニウム製、リーフィングアルペースト)を含む金属調インクをスクリーン印刷によって基材層(基材)に塗布することにより得られる。この場合、塗布したアルミニウムフレークがフィルムに平行に並ぶことで鏡のような反射機能が得られる。
例えば、表面凹凸シートの凸条12および凹条13を有する面側に反射層を設けてもよい。
表面凹凸シートとして、両面に凸条および凹条を有するものを用いてもよい。
2枚の表面凹凸シートの間に反射層を設けてもよい。
表面凹凸シートと反射層との間に、他の層(接着層、粘着層、紫外線吸収層等)を設けてもよい。
反射層とは反対側の表面凹凸シートの表面に、他の層(ハードコート層、自己修復層等)を設けてもよい。
本発明の映像表示システムは、本発明のスクリーンと、スクリーンに映像光を投射する投影機とを備える。
映像表示システム30は、スクリーン20と、スクリーン20から離間して配置され、スクリーン20の反射層(図示略)を有する面とは反対側、すなわち凸条(図示略)および凹条(図示略)を有する面側(正面側)に映像光Lを投射する投影機40とを備える。 図中、x軸、y軸およびz軸は、スクリーン20が設置される場所の空間座標であり、z軸は鉛直方向を示し、x軸はz軸に直交する方向のうち、スクリーン20の正面方向と同じ方向を示し、y軸はz軸およびx軸に直交する方向を示す。
例えば、投影機を制御する制御装置、音響装置、照明装置等をさらに備えていてもよい。
スクリーン20の代わりに、スクリーン21等の他の本発明のスクリーンを備えてもよい。
転写ロールの凹条の平均深さは、下記のように求めた。
レーザー顕微鏡(キーエンス社製、VK-8500)を用い、対物レンズ50倍、測定ピッチ0.1μmの条件にて転写ロールの表面凹凸を測定した。続いて、図8に示すように、転写ロールの表面付近を、凹条102の延在方向に直交する方向にかつ転写ロールの中心に向かう方向に切断したときの断面に相当する断面形状の測定を行った。凹条102に隣接する一方の凸条103の頂部103aから凹条102の底部102aまでの深さD1を測定した。同様に、凹条102に隣接する他方の凸条103の頂部103aから凹条102の底部102aまでの深さD2を測定した。深さD1と深さD2との平均値を凹条102の深さDとした。無作為に選ばれた5箇所の凹条102のそれぞれについて深さDを求めた。5箇所の凹条の深さDの平均値を求め、これを凹条102の平均深さとした。
転写ロールの凹条の平均間隔は、下記のように求めた。
レーザー顕微鏡(キーエンス社製、VK-8500)を用い、対物レンズ50倍、測定ピッチ0.1μmの条件にて転写ロールの表面凹凸を測定した。続いて、図8に示すように、転写ロールの表面付近を、凹条102の延在方向に直交する方向にかつ転写ロールの中心に向かう方向に切断したときの断面に相当する断面形状の測定を行った。無作為に選ばれた基準となる凹条102の底部102aから5本隣の凹条102の底部102aまでの幅W5を求めた。無作為に選ばれた基準となる凹条102は、転写ロールの凹条の平均深さを求めた際に選ばれた5箇所の凹条のうちの1つであり、凹条102の平均深さの値に最も近い深さを有する凹条102とした。次に、幅W5を5等分した値を凹条102の平均間隔とした。即ち、幅W5を5で除した値を凹条102の平均間隔とした。
転写ロールの凹条のアスペクト比は、凹条の平均深さを凹条の平均間隔で除して求めた。
転写ロールの凹条の底部の平均粗さは、下記のように求めた。
レーザー顕微鏡(キーエンス社製、VK-8500)を用い、対物レンズ50倍、測定ピッチ0.1μmの条件にて転写ロールの表面凹凸を測定した。続いて、図8に示すように、転写ロールの表面付近を、凹条102の谷線に沿って転写ロールの中心に向かう方向に切断したときの断面CS(図中破線で囲まれた部分)に相当する断面形状の測定を行った。断面CSに相当する断面形状から、凹条102の底部102aにおける凹条102の延在方向の粗さ曲線(基準長さl:200μm)を取得した。粗さ曲線から、JIS B 0601:1994に準じた計算式にしたがって算術平均粗さRaを求めた。無作為に選ばれた5箇所の凹条102の底部102aのそれぞれについて算術平均粗さRaを求めた。無作為に選ばれた5箇所の凹条102は、転写ロールの凹条の平均深さを求めた際に選ばれた5箇所の凹条とした。5箇所の凹条102の底部102aの算術平均粗さRaの平均値を求め、これを凹条102の底部102aの平均粗さとした。
表面凹凸シートの凸条の平均高さは、下記のように求めた。
レーザー顕微鏡(キーエンス社製、VK-8500)を用い、対物レンズ50倍、測定ピッチ0.1μmの条件にて表面凹凸シートの表面凹凸を測定した。続いて、図5に示すように、表面凹凸シートを、凸条12の延在方向に直交する方向にかつ表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面に相当する断面形状の測定を行った。凸条12に隣接する一方の凹条13の底部13aから凸条12の頂部12aまでの高さH1を測定した。同様に、凸条12に隣接する他方の凹条13の底部13aから凸条12の頂部12aまでの高さH2を測定した。高さH1と高さH2との平均値を凸条12の高さHとした。無作為に選ばれた5箇所の凸条12のそれぞれについて高さHを求めた。5箇所の凸条12の高さHの平均値を求め、これを凸条12の平均高さとした。
表面凹凸シートの凸条の平均間隔は、下記のように求めた。
レーザー顕微鏡(キーエンス社製、VK-8500)を用い、対物レンズ50倍、測定ピッチ0.1μmの条件にて表面凹凸シートの表面凹凸を測定した。続いて、図5に示すように、表面凹凸シートを、凸条12の延在方向に直交する方向にかつ表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面に相当する断面形状の測定を行った。無作為に選ばれた基準となる凸条12の頂部12aから5本隣の凸条12の頂部12aまでの幅W5を求めた。無作為に選ばれた基準となる凸条12は、表面凹凸シートの凸条の平均高さを求めた際に選ばれた5箇所の凸条のうちの1つであり、凸条12の平均深さの値に最も近い深さを有する凸条12とした。次に、幅W5を5等分した値を凸条12の平均間隔とした。即ち、幅W5を5で除した値を凸条12の平均間隔とした。
表面凹凸シートの凸条のアスペクト比は、凸条の平均高さを凸条の平均間隔で除して求めた。
表面凹凸シートの凸条の頂部の平均粗さは、下記のように求めた。続いて、図5に示すように、表面凹凸シートを、凸条12の稜線に沿って表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面CS(図中破線で囲まれた部分)に相当する断面形状の測定を行った。断面CSに相当する断面形状から、凸条12の頂部12aにおける凸条12の延在方向の粗さ曲線(基準長さl:200μm)を取得した。粗さ曲線から、JIS B 0601:1994に準じた計算式にしたがって算術平均粗さRaを求めた。無作為に選ばれた5箇所の凸条12の頂部12aのそれぞれについて算術平均粗さRaを求めた。無作為に選ばれた5箇所の凸条12は、表面凹凸シートの凸条の平均深さを求めた際に選ばれた5箇所の凹条とした。5箇所の凸条12の頂部12aの算術平均粗さRaの平均値を求め、これを凸条12の頂部12aの平均粗さとした。
スクリーン20、投影機40(キヤノン社製、液晶プロジェクター、LV-X420)および分光放射計(トプコンテクノハウス社製、SR-3)を図14および図15に示すように設置した。なお、説明の便宜上、図面ではスクリーン20を設置しているが、スクリーン20以外のスクリーンを評価する場合は、スクリーン20の代わりのスクリーン(例えば、スクリーン21、参照用スクリーン等)を設置してもよい。
スクリーン20は、凸条の延在方向が図中のz軸に沿うように、かつスクリーン20の面方向が図中のy軸とz軸とで構成されるyz面に平行になるように配置した。
投影機40は、スクリーン20の反射層を有する面とは反対側、すなわち凸条および凹条を有する面側(正面側)に配置した。
図中の符号の意味は下記の通りである。
SH :スクリーン20の垂直方向の長さ、
SW :スクリーン20の水平方向の長さ、
O :スクリーン20の正面の中心点、
P :投影機40の出光レンズ面の中心点、
S :分光放射計における測定点、
SFH :床からスクリーン20の下端までの高さ、
PFH :床から投影機40の出光レンズ面の中心点Pまでの高さ、
SCFH:床からスクリーン20の正面の中心点Oまでの高さ(床から分光放射計における測定点Sまでの高さ)、
SPL :スクリーン20の正面の中心点Oから投影機40の出光レンズ面の中心点Pまでの水平距離。
スクリーン20の代わりに後述する参照用スクリーンを設置した以外は同様にして参照用スクリーンの正面輝度(当該参照用スクリーンの正面輝度を標準正面輝度ともいう)を測定した。下式にて相対正面輝度を求めた。
相対正面輝度=正面輝度/標準正面輝度×100
ここで、正面輝度とは、各実施例または比較例の正面輝度を指す。
相対正面輝度を測定する際と同様にスクリーン20、投影機40および分光放射計を設置した。なお、説明の便宜上、図面ではスクリーン20を設置しているが、スクリーン20以外のスクリーンを評価する場合は、スクリーン20の代わりのスクリーン(例えば、スクリーン21等)を設置してもよい。
図16に示すように、分光放射計を測定点Sから、測定点Sと中心点Oとを含むx軸を基軸にしてy軸の方向の右60°の測定点RGT60に移動させた。投影機40から白色の映像光Lを投射し、測定点RGT60の分光放射計からスクリーン20の正面の中心点Oにおける輝度を測定した。ここで、当該RGT60を測定点とする輝度を右60°輝度という。また、分光放射計を測定点Sから、測定点Sと中心点Oとを含むx軸を基軸にしてy軸の方向の左60°の測定点LFT60に移動させた。投影機40から白色の映像光Lを投射し、測定点LFT60の分光放射計からスクリーン20の正面の中心点Oにおける輝度を測定した。ここで、当該LFT60を測定点とする輝度を左60°輝度という。次に、下式にて左右60°輝度比を求めた。
左右60°輝度比={(右60°輝度+左60°輝度)/2}/正面輝度×100
相対正面輝度を測定する際と同様にスクリーン20、投影機40および分光放射計を設置した。なお、説明の便宜上、図面ではスクリーン20を設置しているが、スクリーン20以外のスクリーンを評価する場合は、スクリーン20の代わりのスクリーン(例えば、スクリーン21等)を設置してもよい。
図17に示すように、分光放射計を測定点Sから、測定点Sと中心点Oとを含むx軸を基軸にしてy軸の方向の右10°の測定点RGT10に移動させた。投影機40から白色の映像光Lを投射し、測定点RGT10の分光放射計からスクリーン20の正面の中心点Oにおける輝度を測定した。ここで、当該RGT10を測定点とする輝度を右10°輝度といい、同様に、RGTnを測定点とする輝度を右n°輝度(nは正の整数)とする。次に、測定点RGT20、RGT30、RGT40、RGT50の分光放射計からスクリーン20の正面の中心点Oにおける右20°輝度、右30°輝度、右40°輝度、右50°輝度を測定した。
また、分光放射計を測定点Sから、測定点Sと中心点Oとを含むx軸を基軸にしてy軸の方向の左10°の測定点LFT10に移動させた。投影機40から白色の映像光Lを投射し、測定点LFT10の分光放射計からスクリーン20の正面の中心点Oにおける輝度を測定した。ここで、当該LFT10を測定点とする輝度を左10°輝度といい、同様に、LFTnを測定点とする輝度を左n°輝度(nは正の整数)とする。次に、測定点LFT20、LFT30、LFT40、LFT50の分光放射計からスクリーン20の正面の中心点Oにおける左20°輝度、左30°輝度、左40°輝度、左50°輝度を測定した。
次に、前述の通り10箇所で測定した各輝度(RGT10、RGT20、RGT30、RGT40、RGT50、LFT10、LFT20、LFT30、LFT40、LFT50での輝度)のうち、輝度の最大値と輝度の最小値を決定し、当該最大値と当該最小値の差から下式にて100°輝度差比を求めた。
100°輝度差比=(輝度の最大値-輝度の最小値)/正面輝度×100
分光放射計に代わりに色彩輝度計(コニカミノルタ社製、CS-200)を設置した以外は、相対正面輝度を測定する際と同様にスクリーン20、投影機40および色彩輝度計を設置した。なお、説明の便宜上、図面ではスクリーン20を設置しているが、スクリーン20以外のスクリーンを評価する場合は、スクリーン20の代わりのスクリーン(例えば、スクリーン21等)を設置してもよい。
投影機40から白色の映像光Lを投射し、測定点Sの色彩輝度計からスクリーン20の正面の中心点Oにおける色度u'、v'を測定した。
スクリーン20の代わりに後述する参照用スクリーンを設置した以外は同様にして色度u''、v''を測定した。
スクリーン20で測定した色度u'と参照用スクリーンで測定した色度u''との差Δu'(=u'-u'')、および、スクリーン20で測定した色度v'と参照用スクリーンで測定した色度v''との差Δv'(=v'-v'')から下式にて色ずれ(ΔJND)を求めた。
ΔJND=(Δu'2+Δv'2)2/1/0.004
(参照用光拡散シート用塗工液)
下記組成の参照用光拡散シート用塗工液を調製した。
アクリル樹脂(不揮発分100%、ガラス転移温度105℃、重量平均分子量60万):8質量部、
架橋ポリスチレン粒子(積水化成品工業社製、SBX-6、平均粒子径6.4μm、ガラス転移温度なし):13.2質量部、
架橋ポリスチレン粒子(積水化成品工業社製、SBX-12、平均粒子径11.7μm、ガラス転移温度なし):9.6質量部、
架橋ポリスチレン粒子(積水化成品工業社製、SBX-17、平均粒子径16.1μm、ガラス転移温度なし):1.2質量部、
トルエン:68質量部。
基材(東洋紡社製、透明PETフィルム、A4300、厚さ250μm)の片面に参照用光拡散シート用塗工液を、乾燥後の光拡散層の塗布量が8g/m2となるようにバーコーターを用いて塗布し、乾燥させた。これにより、基材層と光拡散層とを備えた参照用光拡散シートを得た。
参照用光拡散シートの光拡散層とは反対側の面に、厚さが200nmとなるようにアルミニウムを蒸着した。これにより、光拡散シートと反射層とを備えた参照用スクリーンを得た。参照用スクリーンにおいては、透明PETフィルムからなる基材層の一方の面に、表面凹凸を有する光拡散層が形成され、基材層の他方の面に反射層が形成されている。
(転写ロール)
表面の材質が銅であるロール本体の表面に、レーザー彫刻装置付属のイッテルビウムファイバーレーザー(IPGフォトニクス社製)を用い、レーザー光のビーム径2.8μm、レーザー出力200W、レーザーパルス長120ns、ロール周速45cm/sの条件で、ロール本体の周方向に延在する複数の凹条を彫刻した。
複数の凹条を彫刻したロール本体に対して、水洗浄(純水、25kHzの超音波洗浄)を5分行った。次に酸性液(濃度10%(v/v)の硫酸水溶液)にて50℃で12分酸洗浄を行った後、電鋳液(スルファミン酸ニッケル600g/リットル、塩化ニッケル5g/リットル、硼酸40g/リットル、ナフタリンスルホン酸ナトリウム0.5g/リットル、ラウリル硫酸ナトリウム1g/リットル)にて、液温50℃、電流密度1.5A/dm2の条件で22分電解めっきを行った。これにより、図7に示すような表面凹凸を有する転写ロールを得た。転写ロールの凹条の平均深さ、凹条の平均間隔、凹条のアスペクト比、凹条の底部の平均粗さを表1に示す。
基材(東洋紡社製、透明PETフィルム、A4300、厚さ250μm)の片面に、液状の紫外線硬化型樹脂(アクリル樹脂、粘度50cPs)を、厚さが20μmとなるように塗布し、樹脂塗膜付き基材を得た。樹脂塗膜を転写ロールの表面に押し当てるように、樹脂塗膜付き基材を転写ロールに接触させた。メタルハライドランプからの紫外線照射量が700mJ/cm2となるように、転写ロールに接触している樹脂塗膜付き基材に対して紫外線を照射し、樹脂塗膜中の紫外線硬化型樹脂を硬化させた。硬化樹脂塗膜付き基材を転写ロールから剥がした。これにより、透明PETフィルムからなる基材層の表面に、紫外線硬化型樹脂の硬化物を主成分とする表面層を有する表面凹凸シートを得た。表面凹凸シートの表面層の表面には、転写ロールの表面凹凸が反転した図1に示すような表面凹凸が転写されていた。また、表面層の裏面に設けられている基材層には転写ロールの表面凹凸が転写されておらず、基材層と表面層との界面が平滑であった。表面凹凸シートの凸条の平均高さ、凸条の平均間隔、凸条のアスペクト比、凸条の頂部の平均粗さを表1に示す。
表面凹凸シートの表面層とは反対側の面に、厚さが200nmとなるようにアルミニウムを蒸着した。これにより、表面凹凸シートと反射層とを備えた反射型のスクリーンを得た。スクリーンにおいては、透明PETフィルムからなる基材層の一方の面に、図10に示すような表面凹凸を有する表面層が形成され、基材層の他方の面に反射層が形成されている。スクリーンに表示される映像の相対正面輝度、左右60゜輝度比、100゜輝度差比および色ずれを表1に示す。
レーザー出力を180Wに変更し、酸洗浄を11分に変更した以外は、実施例1と同様にして転写ロールを得た。転写ロールの凹条の平均深さ、凹条の平均間隔、凹条のアスペクト比、凹条の底部の平均粗さを表1に示す。
実施例2の転写ロールを用いた以外は、実施例1と同様にして表面凹凸シートを得た。表面凹凸シートの凸条の平均高さ、凸条の平均間隔、凸条のアスペクト比、凸条の頂部の平均粗さを表1に示す。
実施例2の表面凹凸シートを用いた以外は、実施例1と同様にしてスクリーンを得た。スクリーンに表示される映像の相対正面輝度、左右60゜輝度比、100゜輝度差比および色ずれを表1に示す。
レーザー出力を240Wに変更し、酸洗浄を行わず、電解めっきを25分に変更した以外は、実施例1と同様にして転写ロールを得た。転写ロールの凹条の平均深さ、凹条の平均間隔、凹条のアスペクト比、凹条の底部の平均粗さを表1に示す。
実施例3の転写ロールを用いた以外は、実施例1と同様にして表面凹凸シートを得た。表面凹凸シートの凸条の平均高さ、凸条の平均間隔、凸条のアスペクト比、凸条の頂部の平均粗さを表1に示す。
実施例3の表面凹凸シートを用いた以外は、実施例1と同様にしてスクリーンを得た。スクリーンに表示される映像の相対正面輝度、左右60゜輝度比、100゜輝度差比および色ずれを表1に示す。
レーザー光のビーム径を1.8μmに変更し、レーザー出力を164Wに変更し、酸洗浄を38分に変更し、電解めっきを18分に変更した以外は、実施例1と同様にして転写ロールを得た。転写ロールの凹条の平均深さ、凹条の平均間隔、凹条のアスペクト比、凹条の底部の平均粗さを表1に示す。
実施例4の転写ロールを用いた以外は、実施例1と同様にして表面凹凸シートを得た。表面凹凸シートの凸条の平均高さ、凸条の平均間隔、凸条のアスペクト比、凸条の頂部の平均粗さを表1に示す。
実施例4の表面凹凸シートを用いた以外は、実施例1と同様にしてスクリーンを得た。スクリーンに表示される映像の相対正面輝度、左右60゜輝度比、100゜輝度差比および色ずれを表1に示す。
レーザー出力を190Wに変更し、酸洗浄を4分に変更し、電解めっきを21分に変更した以外は、実施例1と同様にして転写ロールを得た。転写ロールの凹条の平均深さ、凹条の平均間隔、凹条のアスペクト比、凹条の底部の平均粗さを表1に示す。
実施例5の転写ロールを用いた以外は、実施例1と同様にして表面凹凸シートを得た。表面凹凸シートの凸条の平均高さ、凸条の平均間隔、凸条のアスペクト比、凸条の頂部の平均粗さを表1に示す。
実施例5の表面凹凸シートを用いた以外は、実施例1と同様にしてスクリーンを得た。スクリーンに表示される映像の相対正面輝度、左右60゜輝度比、100゜輝度差比および色ずれを表1に示す。
レーザー光のビーム径を1.8μmに変更し、レーザー出力を340Wに変更し、酸洗浄を32分に変更し、電解めっきを30分に変更した以外は、実施例1と同様にして転写ロールを得た。転写ロールの凹条の平均深さ、凹条の平均間隔、凹条のアスペクト比、凹条の底部の平均粗さを表2に示す。
比較例1の転写ロールを用いた以外は、実施例1と同様にして表面凹凸シートを得た。表面凹凸シートの凸条の平均高さ、凸条の平均間隔、凸条のアスペクト比、凸条の頂部の平均粗さを表2に示す。
比較例1の表面凹凸シートを用いた以外は、実施例1と同様にしてスクリーンを得た。スクリーンに表示される映像の相対正面輝度、左右60゜輝度比、100゜輝度差比および色ずれを表2に示す。
レーザー出力を132Wに変更し、酸洗浄を行わず、電解めっきを25分に変更した以外は、実施例1と同様にして転写ロールを得た。転写ロールの凹条の平均深さ、凹条の平均間隔、凹条のアスペクト比、凹条の底部の平均粗さを表2に示す。
比較例2の転写ロールを用いた以外は、実施例1と同様にして表面凹凸シートを得た。表面凹凸シートの凸条の平均高さ、凸条の平均間隔、凸条のアスペクト比、凸条の頂部の平均粗さを表2に示す。
比較例2の表面凹凸シートを用いた以外は、実施例1と同様にしてスクリーンを得た。スクリーンに表示される映像の相対正面輝度、左右60゜輝度比、100゜輝度差比および色ずれを表2に示す。
レーザー出力を400Wに変更し、レーザーパルス長を200nsに変更し、ロール周速を30cm/sに変更し、酸洗浄を125分に変更し、電解めっきを35分に変更した以外は、実施例1と同様にして転写ロールを得た。転写ロールの凹条の平均深さ、凹条の平均間隔、凹条のアスペクト比、凹条の底部の平均粗さを表2に示す。
比較例3の転写ロールを用いた以外は、実施例1と同様にして表面凹凸シートを得た。表面凹凸シートの凸条の平均高さ、凸条の平均間隔、凸条のアスペクト比、凸条の頂部の平均粗さを表2に示す。
比較例3の表面凹凸シートを用いた以外は、実施例1と同様にしてスクリーンを得た。スクリーンに表示される映像の相対正面輝度、左右60゜輝度比、100゜輝度差比および色ずれを表2に示す。
レーザー出力を240Wに変更し、ロール周速を38cm/sに変更し、酸洗浄を95分に変更し、電解めっきを10分に変更した以外は、実施例1と同様にして転写ロールを得た。転写ロールの凹条の平均深さ、凹条の平均間隔、凹条のアスペクト比、凹条の底部の平均粗さを表2に示す。
比較例4の転写ロールを用いた以外は、実施例1と同様にして表面凹凸シートを得た。表面凹凸シートの凸条の平均高さ、凸条の平均間隔、凸条のアスペクト比、凸条の頂部の平均粗さを表2に示す。
比較例4の表面凹凸シートを用いた以外は、実施例1と同様にしてスクリーンを得た。スクリーンに表示される映像の相対正面輝度、左右60゜輝度比、100゜輝度差比および色ずれを表2に示す。
比較例1のスクリーンは、表面凹凸シートの凸条のアスペクト比が0.40を超えるため、スクリーンに表示される映像の左右60゜輝度比が高かった。
比較例2のスクリーンは、表面凹凸シートの凸条のアスペクト比が0.07未満であるため、スクリーンに表示される映像の100゜輝度差比が高かった。
比較例3のスクリーンは、表面凹凸シートの凸条の頂部の平均粗さが0.90μmを超えるため、スクリーンに表示される映像の相対正面輝度が低かった。
比較例4のスクリーンは、表面凹凸シートの凸条の頂部の平均粗さが0.10μm未満であるため、スクリーンに表示される映像の色ずれが大きかった。
(転写ロール)
表面の材質がニッケルリンであるロール本体の表面の周方向に、バイト(切削工具)を用いて超精密切削加工を行った後、サンドブラストにて、凸条の頂面及び凹条の表面を粗面化した。複数の凹条を彫刻したロール本体に対して、水洗浄(純水、25kHzの超音波洗浄)を5分行い、転写ロールを得た。
比較例5の転写ロールを用いて、実施例1と同様にして図21の表面凹凸シートを得た。表面凹凸シートの凸条141の平均高さHは20μm、凸条141の平均間隔Pは100μm、凸条141のアスペクト比は0.20、凸条141の頂部141aおよび凹条142の底部142aの平均粗さは0.80μmであった。
なお、比較例5の転写ロールの凹条は図21の表面凹凸シートの凸条141に相当し、転写ロールの凸条は図21の表面凹凸シートの凹条142に相当し、比較例5の転写ロールと表面凹凸シートはお互いに反転形状であった。
また、図21の凸条141の頂部141aおよび凹条142の底部142aには、微細凹凸が形成されているが、図21においては、微細凹凸の図示は省略する。
比較例5の表面凹凸シートを用いた以外は、実施例1と同様にしてスクリーンを得た。スクリーンを目視で評価した結果、正面が明るすぎて、スクリーンとしては明らかに不適であった。このため、相対正面輝度、左右60゜輝度比、100゜輝度差比および色ずれ等の評価を行わなかった。
(転写ロール)
表面の材質がニッケルリンであるロール本体の表面の周方向に、バイト(切削工具)を用いて超精密切削加工を行った後、サンドブラストにて切削面を粗面化した。複数の凹条を彫刻したロール本体に対して、水洗浄(純水、25kHzの超音波洗浄)を5分行い、転写ロールを得た。
比較例6の転写ロールを用いて、実施例1と同様にして表面凹凸シートを得た。表面凹凸シートの凸条の平均高さH1は50μm、凸条の平均間隔P1は140μm、凸条のアスペクト比は0.36、凸条151の頂部151aの平均粗さは0.50μmであった。
なお、比較例6の転写ロールの凹条は図22の表面凹凸シートの凸条に相当し、比較例6の転写ロールと表面凹凸シートはお互いに反転形状であった。
また、図22の凸条151の頂部151aには、微細凹凸が形成されているが、図22においては、微細凹凸の図示は省略する。
比較例6の表面凹凸シートを用いた以外は、実施例1と同様にしてスクリーンを得た。スクリーンを目視で評価した結果、水平方向で明暗のムラがあり、スクリーンとしては明らかに不適であった。このため、相対正面輝度、左右60゜輝度比、100゜輝度差比および色ずれ等の評価を行わなかった。
(転写ロール)
表面の材質がニッケルリンであるロール本体の表面の周方向に、バイト(切削工具)を用いて超精密切削加工を行った。複数の凹条を彫刻したロール本体に対して、水洗浄(純水、25kHzの超音波洗浄)を5分行い、転写ロールを得た。
比較例7の転写ロールを用いて、実施例1と同様にして表面凹凸シートを得た。表面凹凸シートの凸条の平均高さH2は40μm、凸条の平均間隔P2は140μm、凸条のアスペクト比は0.29、凸条161の頂部161aの平均粗さは0.03μmであった。また、比較例7の凹凸形状は凸条161および凹条162の2種類のレンチキュラー形状を組み合わせた形状となっている。凸条161のh2は20μm、W2は95μm、凹条162のh3は20μm、W3は45μmである。
なお、比較例7の転写ロールの凹条は図23の表面凹凸シートの凸条161に相当し、転写ロールの凸条は図23の表面凹凸シートの凹条162に相当し、比較例7の転写ロールと表面凹凸シートはお互いに反転形状であった。
また、図23の凸条161の頂部161aには、微細凹凸が形成されているが、図23においては、微細凹凸の図示は省略する。
比較例7の表面凹凸シートを用いた以外は、実施例1と同様にしてスクリーンを得た。スクリーンを目視で評価した結果、水平方向で明暗のムラがあり、スクリーンとしては明らかに不適であった。このため、相対正面輝度、左右60゜輝度比、100゜輝度差比および色ずれ等の評価を行わなかった。
式(A):頻度比率(%)=頻度数(T)/頻度数(S)×100
ここで、頻度数(S)は、凸条の平均高さと凸条の平均間隔とを同一としたサインカーブから算出したスロープ角の頻度分布図における最多頻度角-2°~89°の範囲における頻度数の合計である。また、頻度数(T)は、サインカーブにおける最多頻度角を角度(Mθs)とした場合、表面凹凸シートを凸条の延在方向に直交する方向に、かつ表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面形状における高さデータから算出したスロープ角の頻度分布図における角度(Mθs)-2°~89°の範囲における頻度数の合計である。
まず、レーザー顕微鏡(キーエンス社製、VK-8500)を用い、対物レンズ50倍、高さ方向の測定ピッチ0.05μmの条件にて、実施例及び比較例で得られた表面凹凸シートの測定領域M(図18(a)参照)の高さデータを取得した。この際、測定間隔は、表面凹凸シート10の凸条12の延在方向に直交する方向(図18(a)のy方向に相当)、及び、表面凹凸シート10の凸条12の延在方向(図18(a)のz方向に相当)において、各々0.2913μmとした。なお、測定領域Mは、表面凹凸シート10の凸条12の延在方向に直交する方向(図18(a)のy方向に相当)で295.0869(データ1014個分)、かつ、表面凹凸シート10の凸条12の延在方向(図18(a)のz方向に相当)で215.8533μm(データ742個分)となる領域とした。
式(10):スロープ角(n、β)=arctan(h/0.2913)
ここで、hは、Av(n,β)と、Av(n+1,β)との2点の高さの差の絶対値である(hの長さの単位はμmとする)。また、スロープ角(n、β)は絶対値とする。すなわち、図19(a)のスロープ角θs(n、β)、および、図19(b)のスロープ角θs(n+1、β)は、いずれも正の値となる。例えば、実施例1の表面凹凸シートについて上記方法で測定を行い、横軸とスロープ角、縦軸と頻度としてグラフ化すると、図20(a)のような頻度分布図が得られた。
Claims (6)
- 少なくとも一方の表面に、複数の凸条と、隣り合う2つの前記凸条の間に形成される凹条とを有する表面凹凸シートであって、
前記凸条の平均高さと前記凸条の平均間隔との比(平均高さ/平均間隔)が、0.07以上0.40以下であり、
前記凸条の頂部における前記凸条の延在方向の粗さ曲線から求めた平均粗さが、0.10μm以上0.90μm以下であり、
前記凹条の平均深さが0.35μm以上40μm以下であり、前記凹条の平均間隔が5μm以上100μm以下であり、
前記表面凹凸シートを前記凸条の延在方向に直交する方向に、かつ前記表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面形状における高さデータから算出したスロープ角の頻度数(T)を算出し、下記式(A)から頻度比率(%)を算出した場合、頻度比率(%)が98%以上である、表面凹凸シート;
式(A):頻度比率(%)=頻度数(T)/頻度数(S)×100
ここで、頻度数(S)は、前記凸条の平均高さと前記凸条の平均間隔とを同一としたサインカーブから算出したスロープ角の頻度分布図における最多頻度角-2°~89°の範囲における頻度数の合計であり、
頻度数(T)は、前記サインカーブにおける最多頻度角を角度(Mθs)とした場合、前記表面凹凸シートを前記凸条の延在方向に直交する方向に、かつ前記表面凹凸シートの厚さ方向に切断したときの断面形状における高さデータから算出したスロープ角の頻度分布図における角度(Mθs)-2°~89°の範囲における頻度数の合計である。 - 基材の少なくとも一方の表面に前記凸条および前記凹条を有する単層シートである、請求項1に記載の表面凹凸シート。
- 基材層と、少なくとも1層の表面層とを備え、
前記表面層の表面に前記凸条および前記凹条を有する、請求項1に記載の表面凹凸シート。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載の表面凹凸シートと、反射層とを備えた、スクリーン。
- 請求項4に記載のスクリーンと、前記スクリーンに映像光を投射する投影機とを備えた、映像表示システム。
- 表面に、複数の凹条と、隣り合う2つの前記凹条の間に形成される凸条とを有する転写ロールであって、
前記凹条の平均深さと前記凹条の平均間隔との比(平均深さ/平均間隔)が、0.07以上0.40以下であり、
前記凹条の底部における前記凹条の延在方向の粗さ曲線から求めた平均粗さが、0.10μm以上0.90μm以下であり、
前記凸条の平均深さが0.35μm以上40μm以下であり、前記凸条の平均間隔が5μm以上100μm以下であり、
前記転写ロールを前記凹条の延在方向に直交する方向に、かつ前記転写ロールの中心軸に対して垂直方向に切断したときの断面形状における深さデータから算出したスロープ角の頻度数(T)を算出し、下記式(A)から頻度比率(%)を算出した場合、頻度比率(%)が98%以上である、転写ロール;
式(A):頻度比率(%)=頻度数(T)/頻度数(S)×100
ここで、頻度数(S)は、前記凹条の平均深さと前記凹条の平均間隔とを同一としたサインカーブから算出したスロープ角の頻度分布図における最多頻度角-2°~89°の範囲における頻度数の合計であり、
頻度数(T)は、前記サインカーブにおける最多頻度角を角度(Mθs)とした場合、前記転写ロールを前記凹条の延在方向に直交する方向に、かつ前記転写ロールの中心軸に対して垂直方向に切断したときの断面形状における深さデータから算出したスロープ角の頻度分布図における角度(Mθs)-2°~89°の範囲における頻度数の合計である。
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