JPS6055816B2 - スクリ−ン部材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光拡散性を有するスクリーン部材の製造方法
に関するものてあり、更に詳細には層内に於いて一方の
面側に光拡散領域を偏在せしめたスクリーン部材の製造
方法に関するものである。

従来、透過型又クリーンとして、光拡散能を有する顔
料、或いは、ガラス、ビーズ等をビヒクル中に分散させ
たものを透明或いは半透明の基体に塗布することにより
作成した、所謂、塗装型のスクリーンがその大半を占め
ているが、これとは全く別異の利点、及び形態を有する
スクリーン、即ち、結晶性高分子材料中に生成される結
晶粒子による光拡散作用を応用したスクリーンも例えば
実公昭４３−１４２３６５号公報或いは特公昭４８−１
９２５７号公報の記載に於いて既に知られている処であ
る。 一般的には高分子材料は非晶性と考えられるが一
部に、その分子繰返し構成単位が規則的て対称性にとむ
ものは結晶性を示す。具体的には例えば、ポリエチレン
、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、６−ナイロン
、６．６−ナイロン、６．１０−ナイロン等のポリアミ
ド類；ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、アイソタクチックポリスチレンャポリエチレンセパ
ケートャポリテトラフロロエチレン等々が、これに属し
ている。しカルこれら結晶性高分子と云えども、一般に
手に入る状態ての光拡散性は非常に乏しく、とても透過
型スクリーンとして使えるものてはな’い。従つてその
結晶性を高め、優れた光拡散性を得る為に結晶成長化熱
処理を必要とする。 結晶性高分子の結晶性（■光拡散
性）はその分子鎖自身の結晶のしやすさの他に熔融状態
から結晶化する際の熱履歴にも大きく依存する。

例え、ば、この結晶性高分子が熔融状態から徐々に冷却
された場合の結晶性（■光拡散性）は非常に大きいが同
じく熔融状態から急冷された場合には結晶性高分子と云
えどもほとんど結晶性（＝光拡散性）を示さない。この
様に、結晶性高分子の結晶性（＝光拡散性）には〔熔融
＝結晶固化〕間の熱履歴が重要なプロセスとなり、この
プロセスをコントロールする熱処理により任意な結晶性
（＝光拡散性）すなわちスクリーン特性を得ることが可
能となる。この熱処理条件は処理温度とその時間変化を
含みこの条件はスクリーンの要求性能に基き決定される
ものである。透過型スクリーンは第１図に示す様にスク
リーン１の背後から投影機２に依つて映像又は情報を投
写し、投影機２とは反対側の位置て観察者３は前記映像
又は情報を観察出来る様な構造になつている。

透過型スクリーンは衆知のように種々の用途に使用され
ているか、各々その使用目的、使用環境によつてスクリ
ーンに要求される特性は異なつてくる。

例えば集団用の視聴覚教育器機に使用される場合には広
い画角て明るい像が見える様に優れた光拡散性が要求さ
れ、個人用の学習器機やマイクロ・ソーターては光拡散
性よりもむしろ明るさが要求される。それ故熱処理条件
はそれぞれの要求性能に応じて、そのつど変更されるべ
きものである。又、結晶性高分子材料を利用してスクリ
ーンとすることには、上記したスクリーン特性が得られ
ることのみに止まらず、それがスクリーンの量産性を満
足させる点にも重要な利点がある。即ち、従来のプラス
チックシートやフィルムの製造と同様に、エクストルー
ダーとＴダイを使用．する押出成形によつて連続的に、
しかもカレンタロール法やキヤスチンク法よりもはるか
に高能率に成形てきる為、安価なシートが得られる。

又、この押出成形は運転操作が比較的単純て作業が簡単
であるのて工程の機械化、自動化が容易！となり、製品
の品質管理、その他の点で非常にメリットが多い。この
様にエクストルーダー、Ｔ−ダイによつて成形されたシ
ートは引き続いて結晶化促進の熱処理が行なわれて優れ
た光拡散性のシートと成り、つスクリーンとして使用さ
れる。

この結晶化熱処理の具体的な方法に関しては本件出願人
の先の出願に係る特開昭５０−８０１（９）号、或いは
特開昭５０−１３２９２４号の明細書記載の方法によつ
て非常に効果的に行なうことが可能である。

然るに前記結晶性高分子材料を素材とする光拡散シート
を単独で使用するに於いては、光透過性の点から薄膜で
ある必要性の為に、実用上での機械的強度が不充分で大
型のスクリーンとする場合には補強枠を必要としたり或
いは透明性の支持体を接着剤等を用いて接合密着させる
必要があつた。詰り、従来のスクリーンはその光拡散層
の厚み）が０．６〜１．０ｍＩＴＬ程度を越えるとその
解像力や画像のシヤープネスは極端に落ちてしまい非常
に見悪いスクリーンとなつてしまうので単独（支持体を
必要としない）で使用する場合にはスクリーンサイズの
小さいもの、例えば８ｍ．Ｉ７ＴＬフィルムの・編集機
や、８Ｔｒｔ１ｗ１，、１６ＴｒＬ１ｍの映写機のモニ
ター用スクリーン等に使用され、スクリーンサイズの大
きいものてはスクリーン周辺を固定してスクリーンの平
面性を保持する所謂゜“たいこ張゛などの技術によつて
機械的強度の不足を補ぎなつて使用”している。

即ち、支持体を必要とする場合には第２図に示す様に、
透明支持体５に接合層６を介して光拡散層７を設ける構
成とするのが一般的で、通常は、透明支持体５は観察者
３側に設けられている。

この透明支持体５を観察者３側に設ける構成の場合、本
質的には透明支持体４は光拡散層７を支持する機能を有
していれは良いのてあるが、投影された像を一層見易く
する意味で種々の工夫がなされている。その一例として
透明支持体５の前面に微細な凹凸を施す所謂ナングレア
（ＮＯｎｇｌａｒｅ）処理をしてスクリーン４周辺の反
射像が所定の投影像と重なつて見悪くなるのを防止する
方法がある。又、別には透明支持体５に適当な着色を施
して、光拡散層７の表面から表面反射（周辺外光による
バツクスキヤツタリングＢａｃｋｓＣａｔｔｅｒｌｎｇ
）を吸収し投影像のコントラストを向上させる方法もあ
る。

更に別には透明支持体５と光拡散層７との間に空気が入
るとそこで反射が起り、映像のコントラストを低下させ
る原因となるので、空気が入らない様に両者を密着接合
（光学的に）する必要があり、その為に種々の工夫がな
されている。

又設けられる接合層６の素材は透明支持体５と光拡散層
７と光学的に類似の性能を有していることが望ましく、
その意味からすると材質の限定は否めないものである。
更に又、接合層６は空気の混入を除去する効果の他、そ
れ自身を着色して、光吸収能を持たせる事により、更に
投影像のコントラストを向上させることも提案されてい
る。この様な光拡散層・接合層・透明支持体から成る構
成のスクリーンは確かに優れた投映画像を与えスクリー
ンとしては申し分ないものであるが、その製造に関して
は、光拡散層７と透明支持体５とを空気の混入を防止し
つつ接合するという工程を考えると生産コスト等の点か
ら末だ完全に満足す可きものとは云えないものである。

本発明は、斯様な点に鑑み光拡散層・接合層・支持体を
一体化することにより、そのスクリーン特性のみでなく
、生産性に於いても充分満足される非常に優れたスクリ
ーン部材の製造方法を提供することを目白勺とするもの
てある。

本発明のスクリーン部材は層内に於いて一方の面側に光
拡散領域を偏在せしめたものであつて、第３図に示す様
に自立性に必要な厚みのスクリーンの一部に薄い光拡散
領域１０を設ける事により、解像力やシヤープネスの優
れた画像の得られるスクリーンとするものである。

而乍ら先に述べた８ｍ１ｍフィルムの編集機や、８ｍＩ
７Ｔ１．、１６７ｎＩｍの映写機のモニター用スクリー
ン等のサイズの小さいもので厚さが１ＴｒＬ′ｍ程度以
下の場合には自立性が生じ光学的特性の低下がないのて
全域に光拡散性を附与することが出来る。

又、同時にこのスクリーン９表面には先に説明した様に
画像の見えを良くする為のナングレア処理が施されても
良くコントラストを向上させる為の着色が為されても良
い。

更にその製造方法としては、層内全域に光拡散中心とな
る結晶を散在せしめた部材の片面を前記結晶が熔融する
温度以上に加熱した後急冷等の熔融部分の結晶化を阻止
する熱処理を施すか、又は結晶性を内在する透明部材の
片面を熔融する温度以上に加熱した後光拡散中心となる
結晶が生ずる熱処理をする方法がある。

熔融する温度以上に加熱する際、例えば層厚の薄いスク
リーン部材の場合には全体が熔融してしまうので、必要
に応じた条件で熔融する面とは反）θ 対の面を熔融しない温度以下に保持することが望ましい
。

本発明に於いては具体的には例えば、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等のポリオレフィン類６−ナイロン、６．
６−ナイロン、６．１０−ナイロン等のポリアミド類；
ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレフタレート、ア
イソタクチックポリスチレン、ポリエチレンセバケート
、ポリテトラフロロエチレン等々の結晶性高分子材料が
使用され、これ等は予めシート状に加工しておくものて
あるが、勿論必要によつてはその他の形状、例えば円筒
状にしておいても良いものてある。本発明のスクリーン
部材は、支持体及び接合層を有さない一体化したもので
、スクリーン部材自身に自立性があるものである。

この様な一体化構成とすることにより、光拡散層と接合
層、接合層と支持体との界面に於ける反射の問題を解決
することが出来、又支持体を接合層を介して密着接合す
る必要性もないのて、生産工程の短縮および単純化が出
来、一層の量産性の向上が可能となり、生産コストの低
減等、多方面に於いて優れた効果を有するものてある。

本発明のスクリーン部材の具体的製造方法を以下に述べ
る。本発明はエクストルーダーと丁ダイによる、押出成
形を利用して一連の工程で量産性良くスクリーン部材を
製造するものである。

スクリーン部材としての原料樹脂をエクストルーダーに
フィードするとそのスクリューの回転によつてＴダイへ
と送られて行く。

このエクストルーダーのバレルの外側には、ヒーターが
装備されており、その加熱により原料樹脂は次第に軟化
して、ついには熔融状態となり、スクリュー回転による
送り圧力によつてＴダイの狭いスリットを通つてシート
状に成形される。次いで、光拡散性を附与する目的から
、結晶化促進の為に熱処理を施すのであるが、本発明に
於いては、この熱処理の熱雰囲気をスクリーン部材用シ
ートの一部に集中し、局部的に結晶化を促進して光拡散
領域を形成するか、又はスクリーン部材の全体に結晶化
熱処理を行つて成形された光拡散性シートの片面を熔融
して光拡散領域を除除去するものである。

即ち、具体的には、スクリーン部材を製造する過程に於
いて、一定の温度に制御されているローラーの上に成形
されたスクリーン部材用シート又は光拡散性シートの片
面（裏面）を接触した状態てその表面を赤外線等て加熱
することにより、シートの厚み方向に温度差を作るもの
である。

こうして得られたスクリーン部材は、必要によつて、次
いで梨地処理したローラーを使つて型押したり、ブラス
ト加工等によつてその少なくとも片面に微細な凹凸、所
謂ナングレア処理が施される。このナングレア処理は、
その施工がシートの成形後、結晶化促進の熱処理の前に
行なわれても、本質的には何ら関係ないが、その熱処理
の方法に都合の良い順に加工される。

例えば、結晶化促進の熱処理がシートの成形後浴液中で
行われる場合には、Ｔダイから熔融したシートを引取る
ローラーに梨地処理をしておき、その型押しによつてナ
ングレア処理を行つてから浴液中で熱処理が行なわれる
。

尚この時の梨地ローラーが一本の時には片面だけが、二
本の時には両面をナングレアにする事が出来るが、どち
らでも良い。更に予めスクリーン材料としての原料樹脂
に着色剤を混合しておけば、エクストルーダー中で熔融
される際に、スクリューの回転によつて、着色剤と原料
樹脂とは均一に混練されるので、成形さ，れたシートは
着色された状態で得る事が出来る。

又、別に結晶化熱処理して光拡散シートとしてから染色
槽で着色しても良い。この時、ナングレア処理と着色処
理との順序はどちらを先にしてもかまわない。
こ以下本発明を更に実施
例を以つて詳細に説明する。実施例１ 結晶性高分子として高密度ポリエチレン（Ｐ＝０．９７
０Ｍ１＝６５）を使用し、エクストルーダーと５丁ダイ
を使用して幅５０±５ｄ，厚み１，４，８ｍ１ｍのプレ
ートを成形する。

このプレートの片面を遠赤外線ヒーター（１００Ｖ，４
００Ｗ）で加熱して、その片面だけを熔融するが、その
厚みが８Ｔｎ，ＩＷＬの場合には、プレートの移動速度
１０Ｃ７１１分で４ヒーターとの距離が２０±５Ｔｒｔ
．ＩＴｒＬ．で片面のみを熔融するが、その厚みが４ｍ
１ｍの場合には、その反対面をローラーで１１５±２℃
で冷却しないと全面が熔融してしまう。厚みが１７７１
．ＩＴｒｔ，のものは全）面を熔融する。

この様にして全面もしくは片面だけを熔融したプレート
を直ちに熱媒がポリエチレングリコールの熱処理槽中で
１２６℃±２℃，時間１０〜２０分間，結晶化熱処理し
てスクリーンに光拡散層を設けた。

出来上がつたスクリーンの特性は、１光拡散性、２明る
さ、３解像力、４コントラストの４項目で評価した。

尚、この時の比較サンプルとして、（ａ）従来のマイク
ロリーダー（キャノン製●フィッシュリーダー２００）
に使用されている塗装型のスクリーン、（光拡散層厚４
５ｐ，全厚約２ＴｒＬＩＴｒＬ，）及び、（ｂ）厚み４
７ｎＩｍ．のプレートの全面を熔融して結晶化熱処理し
たもの、（ｃ）前述と同じ方法で厚みが３ＴｒＬＩｊＬ
のシートを成形し、その全面を熔融して同じ結晶化熱処
理を施した光拡散シートを厚さ２ｍＩｗＬのキャスティ
ングのアクリル板を支持体として粘着剤（ソニーケミカ
ル社製・商品名・アクリタツク）で接合して作つた試作
スクリーンの３種を使用した。

評価項目の各測定方法は、１の光拡散性はスクリーンに
入射した光が拡散する際の、拡散透過光の水平方向の角
度依存性を光軸成分を１としてノルマライズし、０．５
を示す角度、すなわち光軸成分の半減値を与える角度で
表わす。

２の明るさは、測定波長５５０ｍμでの全拡散透過率で
表わし、３の解像力は、レンズ系を通して投影した解像
力チャート（小穴式チャート）をスクリーン上で５倍の
ルーペを用いて識別できる限界の１Ｔｒ１．１ＴｒＬあ
たりの本数で評価した。

４のコントラストは、主観的な要素が大きく効いてくる
ので、５人によるパネルテストとし、官能的に評価する
。

評価には、フィッシュリーダー２００（キャノン製）を
使用して行い、結果は、◎：４点，Ｏ：３点，Δ：２点
，×：０点による評価の５人による平均で表わす。本発
明によるスクリーンは、いずれも優れたコントラストを
与えるが、解像力に関しては、８ｒｒＬ，Ｉｒｒ１．の
ものが８．５本１？若干低い値を示す。

しかし、生理学的に眼の解像力から推定される処による
と、８本１Ｔｒ＄Ｌ以の値がでてればよいので、この８
７ＴＬ１ｍのものの値８．５本１Ｔｍは充分満足なもの
である。又、４ｍＩｒｒＬ，のもので片面を熔融したも
のと全面を熔融したものとては、片面を熔融した９．５
本１朗に較べ、全面を熔融したものの解像力は６．８本
１朗と極端に落ちてしまう。

これは拡散層の厚みの差で片面しか熔融しないものがス
クリーンの厚みの極く一部しか結晶せず、薄い拡散層を
作つたためてある。実施例２ 実施例１と同じ方法で作つた厚み４Ｔｒ１，ノＴｎ，８
Ｔｒｌ，ｌ７ＴＬのプレートを使用して、プレートの成
形後直ちに熱処理槽で１２６±２℃，２０±５分間結晶
化の促進熱処理を行い、光拡散性のプレートを作り、次
いで、そのプレートの片面だけを遠赤外線ヒーターで熔
融し、直ちに水中で急冷する。

その後の、着色、及びＮＯｎｇｌａｒｅ処理は実施例１
と同じで、その効果を比較するサンプルも同じである。

【図面の簡単な説明】

第１図は透過型スクリーンの説明図、第２図は従来の、
第３図は本発明の透過型スクリーンの構成説明図てある
。 １・・・透過型スクリーン、２・・・投影機、３・・・
観察者、４・・・従来の透明型スクリーン、５・・・透
明支持体、６・・・接合層、７・・・光拡散層、８・・
・入射光、９・・・本発明の透過型スクリーン、１０・
・・光拡散性領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 結晶性高分子材料を用いて層内全域に光拡散中心と
   なる結晶が散在している固体状の部材の片面を前記結晶
   が熔融する温度より低い温度に保持しつつ他方の面を前
   記結晶が熔融する温度より高い温度に加熱して熔融した
   後熔融部分を急冷する熱処理を施して結晶化を阻止する
   ことにより光拡散層領域を層内において一方の面側に偏
   在せしめる工程を含む事を特徴とするスクリーン部材の
   製造方法。 ２ 結晶性を内在する結晶性高分子材料から成る透明な
   固体状の部材の片面を該部材が熔融する温度より低い温
   度に保持しつつ他方の面を前記部材が熔融する温度より
   高い温度に加熱して熔融し、該熔融した部分において光
   拡散中心となる結晶が生ずる熱処理を液熱媒中で該部材
   に施して層内において一方の面側に光拡散領域を偏在せ
   しめる工程を含む事を特徴とするスクリーン部材の製造
   方法。