專利名稱：屏幕以及投影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及屏幕以及投影系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往，作為使用了投影機(投影型顯示裝置)的展示會、學(xué)會等的展示或者家庭影 院等的影像視聽所用的放大圖像的投影面，使用了各種屏幕。以往的屏幕，在例如是反射型屏幕的情況下，存在著下述問題由于在反射來自投 影機的投影光而顯示投影圖像的同時，也反射照明的光、從窗戶進入的太陽光等源于使用 環(huán)境的外光，所以在明亮的場所，作為“白(最大亮度)”與“黑(最小亮度)”的亮度比的 對比度將降低，從而難以實現(xiàn)鮮明的圖像顯示。因此，以通過抑制太陽光、照明光等成為對 比度降低的原因的外光的影響而使最小亮度降低來實現(xiàn)明亮房間中的高對比度化為目的 的屏幕的開發(fā)得到推進。作為這樣的屏幕，提出了設(shè)置包含吸收光的染料、顏料等的光吸收層而吸收不需 要的外光的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻1)。[專利文獻1]特開2002-107828號公報在上述專利文獻所記載的結(jié)構(gòu)中，從光的入射側(cè)開始按散射層、光吸收層的順序 形成層結(jié)構(gòu)。但是，在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于因散射層表面的后方散射，外光吸收前的波長成 分會向觀看側(cè)(觀察者側(cè))反射，所以借助光吸收層實現(xiàn)的對比度提高的效果并不充分，色 純度會降低。此外，散射層所含有的散射材料大多是高成本的，而且由于需要用于設(shè)置散射 層的工序所以工序數(shù)會增加，所以還成為屏幕的制造成本增加的原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的情況而提出的，其目的在于提供一種用于以更低成本得到高 對比度的圖像的屏幕。此外，本發(fā)明的又一目的在于提供具有這樣的屏幕的投影系統(tǒng)。為了解決上述的問題，本發(fā)明的第1屏幕具備基材；以及設(shè)置在前述基材的一面 的第1色材層；其中，前述第1色材層，包含吸收入射光中的一部分波長的光的第1色材；前 述第1色材，在可見光區(qū)域具有最大吸收波長，并且具有使可見光區(qū)域的光進行米氏散射 的大小。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠吸收外光光譜中與第1色材的最大吸收波長重合的光，使可見 光區(qū)域的外光成分減少。此外，通過使用第1色材作為散射源，不需要另外設(shè)置具有對入射 光賦予散射性而擴展視場角的功能的散射層。因此，與另外形成散射層的情況相比，能夠減 少制造工序。在此，本發(fā)明中的所謂“色材”，指通過吸收所入射的可見光線的一部分而對色材 層賦予顏色的物質(zhì)。例如，通過吸收所入射的白色光中的一部分光，而將入射光調(diào)制為下述 顏色的光，該顏色成為吸收波長的光的互補色。進而，由于由第1色材產(chǎn)生的米氏散射，優(yōu)先產(chǎn)生前方散射光，所以照射到第1色材的光多數(shù)向前方(入射光的入射方向)散射。因此，例如在應(yīng)用于反射型屏幕的情況下， 未由第1色材吸收的外光向后方(觀看側(cè))散射且到達觀察者的比例減小。由此，能夠以 低成本提供良好地提高了投影圖像的對比度的屏幕。在本發(fā)明的第1屏幕中，期望前述第1色材層的粘合劑樹脂，具有與前述第1色材 不同的折射率。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠相應(yīng)于第1色材與粘合劑樹脂的折射率差，在第1色材與粘合劑 樹脂之間使可見光區(qū)域的光良好地發(fā)生米氏散射。因此，使第1色材層具有所期望的散射 性變得容易，能夠提供良好地提高了投影圖像的對比度的屏幕。在本發(fā)明中，期望在前述基板與前述第1色材層之間，具有使前述入射光反射的 反射層。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使透射過了第1色材層的投影光反射，返回到觀看側(cè)。因此，能 夠形成為實現(xiàn)了良好的對比度提高的反射型的屏幕。在本發(fā)明的第1屏幕中，期望在相對于前述第1色材層與觀看側(cè)相反的一側(cè)，具有 第2色材層，該第2色材層包含吸收入射光中的一部分波長的光的第2色材；前述第2色 材，在可見光區(qū)域具有最大吸收波長，并且具有下述大小，即該大小使具有可見光區(qū)域的波 長的光進行瑞利散射。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠吸收外光光譜中的與第2色材的最大吸收波長重合的光，使可 見光區(qū)域的外光成分減少。此外，由于在由第2色材產(chǎn)生的瑞利散射中，各向同性地進行散 射，產(chǎn)生前方散射光和后方散射光，所以照射到第2色材的光向前方以及后方進行相同程 度散射。因此，到達了第2色材層的投影光向觀看側(cè)散射，到達觀察者。因此，能夠提供良 好地提高了投影圖像的對比度的屏幕。在本發(fā)明的第1屏幕中，期望前述第2色材層的粘合劑樹脂，具有與前述第2色材 不同的折射率。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠相應(yīng)于第2色材與粘合劑樹脂的折射率差，在第2色材與粘合劑 樹脂之間使可見光區(qū)域的光良好地發(fā)生米氏散射。因此，使第2色材層具有所期望的散射 性變得容易，能夠提供良好地提高了投影圖像的對比度的屏幕。在本發(fā)明的第1屏幕中，期望前述第2色材，具有會產(chǎn)生表面等離子共振的多個金 屬微粒子。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，會產(chǎn)生表面等離子共振那樣的金屬微粒子，能夠吸收與共振對應(yīng)的 光，使第2色材層著色，從而可以進行目標外光的吸收。此外，若使用金屬微粒子作為第2 色材，則即使進行了長期間使用也不會發(fā)生耐光劣化，而可以在長期間內(nèi)維持目標品質(zhì)。此外，本發(fā)明的第2屏幕具備基材；設(shè)置在前述基材的一面的第1色材層；以及 設(shè)置在前述基材與前述第1色材層之間的第2色材層；其中，在前述第1色材層以及前述第 2色材層中，包含吸收入射光中的一部分波長的光的色材；前述色材，在可見光區(qū)域具有最 大吸收波長，并且具有下述大小，該大小使具有可見光區(qū)域的波長的光進行米氏散射；前述 第2色材層，其前述色材的濃度大于前述第1色材層。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠吸收外光光譜中與色材的最大吸收波長重合的光，使可見光區(qū) 域的外光成分減少。此外，通過使第1色材層和第2色材層中的色材的濃度變化，能夠使用 相同的色材使散射狀態(tài)不同，來控制對入射光賦予散射性而擴展視場角的功能和使入射光
4返回到入射方向和相反方向的功能。因此，能夠使用較少的材料，提供良好地提高了投影圖 像的對比度的屏幕。此外，在本發(fā)明的第2屏幕中，期望前述第1色材層以及前述第2色材層的粘合劑 樹脂，具有與前述色材不同的折射率。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在色材與粘合劑樹脂之間使可見光區(qū)域的光良好地發(fā)生米氏散 射，容易使用相同的色材在第1色材層與第2色材層之間使散射狀態(tài)因色材的濃度差而不 同。因此，能夠提供良好地提高了投影圖像的對比度的屏幕。在本發(fā)明中，期望在前述基材與前述第2色材層之間，具有使前述入射光反射的 反射層。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使透射過了第2色材層的投影光反射，返回到觀看側(cè)。因此，能 夠形成為實現(xiàn)了良好的對比度提高的反射型的屏幕。此外，本發(fā)明的投影系統(tǒng)，具備上述本發(fā)明的屏幕；以及對前述屏幕投影圖像的投 影機。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于即使使用低輸出的投影機，也可得到均勻且明亮的投影圖像，所 以能夠保持圖像品質(zhì)并且實現(xiàn)低功耗的投影系統(tǒng)。


圖1是表示本發(fā)明的屏幕以及投影系統(tǒng)的立體圖；圖2是本發(fā)明的第1實施方式的屏幕的說明圖；圖3是表示入射到屏幕的光的光譜的說明圖；圖4是說明在本實施方式中使用的色材的說明圖；以及圖5是本發(fā)明的第2實施方式的屏幕的說明圖。符號說明1A、1B 屏幕；la 被投影面；3 反射層；4 第1吸收散射層(第1色材層)；5 第 2吸收散射層(第2色材層)；9 色材；9x 色材(第2色材)；9y 色材(第1色材)；L 投 影光；0L 外光；PJ 投影機；PS 投影系統(tǒng)。
具體實施例方式[第1實施方式]以下，參照圖1 圖4說明本發(fā)明的第1實施方式的屏幕。而且，在以下的全部附 圖中，為了使附圖容易觀看，使各構(gòu)成要素的尺寸的比例等適宜不同。圖1是表示本實施方式的屏幕1A的概略結(jié)構(gòu)以及本實施方式的投影系統(tǒng)PS的立 體圖。如圖所示，本實施方式的屏幕1A是反射型的屏幕，其在被投影面la具有第1吸收 散射層(第1色材層)4和反射層3，該第1吸收散射層4包含選擇性地吸收外光0L的色 材，該反射層3設(shè)置在第1吸收散射層4的背面(與觀看側(cè)相反的一側(cè))。此外，屏幕1A，由于在正面反射從鄰近投影型的投影機(投影型顯示裝置)PJ投影 的投影光L，所以呈橫向?qū)挼木匦螤畹母┮曅螤?，該投影機PJ配置在屏幕1A的正面?zhèn)惹胺?的斜下方。投影系統(tǒng)PS為在屏幕1A上增加了投影機PJ的結(jié)構(gòu)。
5
本發(fā)明的屏幕1A為下述屏幕通過使投影在被投影面la上的投影光L良好地向 屏幕1A的前面反射，并且用第1吸收散射層4吸收外光0L，而可以實現(xiàn)高對比度的圖像顯 示。以下，詳細地進行說明。圖2是屏幕1A的說明圖，其是圖1的線段A-A’處的向視斷面圖。如圖所示，屏幕1A具有設(shè)置在基材2上的反射層3、設(shè)置在反射層3上的第2吸 收散射層(第2色材層)5、覆蓋第2吸收散射層5而設(shè)置在觀看側(cè)的第1吸收散射層4、覆 蓋第1吸收散射層4而設(shè)置在前面的反射防止層6。在各層之間，也可以具有未圖示的粘接層?；?，使用包括吸收光的填充物和粘合劑樹脂的黑色的光吸收材料而形成。填充 物，吸收自然光或白色光，其包括炭黑等顏料、黑色色素粒子等。作為粘合劑樹脂，使用熱塑 性樹脂，優(yōu)選使用具有彈性的熱塑性彈性體。具體地，優(yōu)選使用聚氨酯類樹脂、聚烯烴類樹 脂、聚氯乙烯類樹脂等。此外，在基材2中，也可以添加固化劑、抗靜電劑、防污處理劑、防止 粘合劑樹脂的劣化的紫外線吸收劑等作為填充物、粘合劑樹脂以外的添加劑。而且，該基材2，也可以設(shè)置在未圖示的支撐材料上。作為該支撐材料，是薄膜等具 有柔軟性的材料，由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯 (PC)等形成。此外，也可以通過在支撐材料的背面?zhèn)?與基材2相反的一側(cè))例如貼附鋁 復(fù)合板等，提高屏幕1A的強度。反射層3，能夠使用在一般的屏幕中所使用的光反射性的材料而形成。作為這樣的 材料，例如列舉出鋁、銀等金屬材料，其能夠利用蒸鍍法等氣相法、噴涂法等液相法形成，該 噴涂法使用了包括分散有金屬微粒子的粘合劑樹脂的墨水。在第1吸收散射層4以及第2吸收散射層5中，分別包含在可見光區(qū)域具有極大 吸收波長的色材9。在本實施方式的屏幕1A中，使用至少2種大小的色材(第2色材)9x、 色材(第1色材)9y。色材9x具有下述大小，即該大小使具有可見光區(qū)域的波長的光進行 瑞利散射；色材9y具有下述大小，即該大小使具有可見光區(qū)域的波長的光進行米氏散射。色材9x、9y，優(yōu)選具有在與投影機PJ的光源的亮線光譜不重合的位置呈現(xiàn)吸收峰 值(極大吸收波長)的吸收波長頻帶。即，優(yōu)選具有吸收投影光L的發(fā)光波長以外的波長 的光的光譜。圖3是表示代表性的UHP (Ultra High Pressure)燈(超高壓水銀燈)、熒光燈、不 使用熒光物質(zhì)的直接發(fā)光型的LED的發(fā)光光譜的圖。其中，UHP燈和熒光燈，在利用使密封入發(fā)光管內(nèi)的水銀激發(fā)時的發(fā)光這一方面， 其發(fā)光原理相同。因此，它們的發(fā)光峰值，對應(yīng)于水銀的亮線光譜。具體地，水銀在可見區(qū)域具有404. 7nm、435. 8nm、546. lnm、577. 0nm、579. lnm 的亮 線光譜。其中，在UHP燈方面，使用了 435. 8nm、546. lnm、577. Onm、579. lnm的峰值波長。此外，在圖中所示的熒光燈方面，雖然與所使用的熒光物質(zhì)相應(yīng)地發(fā)生了稍微的 波長偏移，但是大體在與水銀的亮線光譜重合的位置具有發(fā)光峰值。此外，在488nm處也具 有發(fā)光峰值，在610nm處也具有源于熒光物質(zhì)而產(chǎn)生的尖銳的發(fā)光峰值。BP, UHP燈和熒光燈的發(fā)光峰值，由于均具有與水銀的亮線對應(yīng)的發(fā)光峰值，所以 其多數(shù)的峰值波長相互重合。因此，可以理解，在使用熒光燈作為照明光的室內(nèi)，若采用UHP燈那樣的源于水銀的光源作為投影機PJ的光源，則借助消除外光而實現(xiàn)的對比度提高的效果將有限。這是因 為，在UHP燈和熒光燈的發(fā)光峰值重合的波長區(qū)域，不能夠分離相互重合的峰值波長的光， 在除去源于熒光燈的光的同時，也將除去源于UHP燈的光。相對于此，在LED、LD那樣的固體光源中，通過改變發(fā)光材料的組分比，能夠控制 發(fā)光波長即發(fā)出光的顏色。若例示LED的代表性的發(fā)光材料以及可以發(fā)光的顏色，則能夠 列舉AlGaAs (紅外線 紅)、GaAsP (紅 黃)、InGaN/GaN/AlGaN (綠 紫)、GaP (紅 綠)、 ZnSe (綠 藍)等。因此，在使用熒光燈作為照明光的室內(nèi)，通過使用不發(fā)出源于水銀的光的LED、LD 等那樣的固體光源，可以嚴格區(qū)分外光的發(fā)光峰值與投影機PJ的投影光的發(fā)光峰值。在 對本實施方式的屏幕IA投影圖像的投影機PJ中，使用圖中所示的射出460nm(藍色)、 520nm(綠色)、630nm(紅色)的光的LED作為光源。在如上述的例子那樣投影機PJ以LED為光源的情況下，色材9x、9y優(yōu)選是在與 LED的峰值波長不重合的位置具有極大吸收波長的吸收光譜。通過使用這樣的色材9x、9y， 用第1吸收散射層4以及第2吸收散射層5，能夠良好地透射投影光L，吸收減少外光0L。作為這樣的色材9x、9y，只要是能夠在與投影機PJ的光源的亮線光譜不重合的位 置呈現(xiàn)極大吸收波長、主要吸收外光的色材即可，能夠使用公知的市場銷售的色材。此外， 由于將在長期間內(nèi)被照射強的投影光，所以為了持續(xù)維持長期間性能，優(yōu)選是具有高的耐 光性的色材。作為這樣的色材9x、9y，例如能夠組合7〒力7 — >7 M (ADEKA公司制造)來使 用。除此之外，還可以使用含金屬偶氮色素、含金屬卟啉色素、羅丹明類色素等。進而，可以作為色材9x使用的物質(zhì)并不限于有機物，而也能夠使用無機色材， 該無機色材利用了借助金屬納米粒子(金屬微粒子)的表面等離子共振(sra =Surface Plasmon Resonance)實現(xiàn)的呈色。所謂金屬納米粒子的表面等離子，指通過使形成納米粒子的金屬中的自由電子進 行集團振動，而該集團作為模擬的粒子進行運動。在膠體金粒子那樣的金屬納米粒子上，若 從可見光線照射近紅外線區(qū)域的光，則其表面等離子的振動與光的振動發(fā)生共振，從而吸 收光的一部分而呈現(xiàn)互補色的色光。該現(xiàn)象稱為表面等離子共振。S卩，會產(chǎn)生表面等離子共振那樣的金屬納米粒子，能夠作為色材9y使用，可以進 行目標外光的吸收。此外，若使色材9y為金屬納米粒子，則即使進行了長時間使用也不會 發(fā)生耐光劣化，而可以在長期間內(nèi)維持目標品質(zhì)。作為這樣的色材9x，例如能夠使用金、銀、銅的微粒子，也可以適宜混合來使用。通 過以預(yù)定的幅度(例如IOnm 50nm)改變粒徑，能夠適宜改變色材9x的極大吸收波長。圖4是說明照射到色材9x、9y的光的表現(xiàn)的示意圖。在此，作為照射到色材9x、9y 的光，列舉投影光L以及外光0L。首先，若投影光L或外光OL照射到色材9x，則由于色材9x使這些入射光進行瑞利 散射，所以各向同性地產(chǎn)生散射光。即，產(chǎn)生前方散射光FL和后方散射光BL (圖4 (a))。相對于此，若投影光L或外光OL照射到色材9y，則由于色材9y使這些入射光進行 米氏散射，所以主要產(chǎn)生前方散射光FL (圖4 (b))。圖中，雖然作為色材9y示出為一個球狀 的粒子，但是色材9y也可以是更小的粒子(1次粒子)以進行米氏散射的大小凝結(jié)而成的凝結(jié)體(2次粒子)。已知的是，發(fā)生瑞利散射和米氏散射中的哪一種，能夠用由色材的粒徑(直徑)和 光的波長確定的尺寸參數(shù)來表示。若將尺寸參數(shù)設(shè)為α，將色材的粒徑設(shè)為D，將光的波 長設(shè)為λ，則能夠用尺寸參數(shù)α = π D/λ來表示。在α <0.4下發(fā)生瑞利散射，在0.4 < α <3下發(fā)生米氏散射，在α >3下發(fā)生衍射散射。這些也就是表示在色材的粒徑小于可見光線的波長的情況下，發(fā)生瑞利散射； 在色材的粒徑與可見光線的波長是相同程度的情況下，發(fā)生米氏散射。本實施方式的色材 9x、9y，為滿足由這些尺寸參數(shù)規(guī)定的條件的粒徑。具有這樣的大小的色材9x、9y，例如利用通過將大粒徑或塊狀的色材機械性地磨 碎而使其微細化的方法(所謂的自上而下法)制作而成。作為這樣的方法，能夠優(yōu)選使用 稱為濕式法的、在研磨劑與有機溶劑共存下將大粒徑或塊狀的色材磨碎的方法。此外，也可以通過在對合成或聚合而成的色材進行離析時，添加適合的凝結(jié)劑而 離析為凝結(jié)體，而得到2次粒子的大小的色材。或者，也可以使用乳化聚合、微懸浮聚合、懸 浮聚合等聚合法，直接聚合得到具有源于反應(yīng)系統(tǒng)的粒子徑的色材(所謂的自下而上法)。進而，也能夠使用下述方法通過使合成或聚合且離析而成的色材溶解在有機溶 劑中或者使之升華，而使之以微粒子狀態(tài)析出。在所形成的色材中，期望盡量不含有乳化劑、表面活性劑等有機物作為夾雜物。這 是因為，由于在屏幕的使用中持續(xù)被照射高強度的投影光，所以若使用殘存有多余的有機 物的色材，則有可能該有機物(夾雜物)因投影光而劣化并著色，從而產(chǎn)生無謂的品質(zhì)下 降。從該觀點出發(fā)，在上述的色材的制作方法中，優(yōu)選用借助濕式法實現(xiàn)的自上而下法進行 制作的方法。在第1吸收散射層4以及第2吸收散射層5中，包含有上述那樣的色材9x、9y。首先，第2吸收散射層5，具有吸收外光OL的功能、使投影光L漫射而擴展水平視 場角的偏轉(zhuǎn)功能、將投影光L向觀看側(cè)反射的反射功能。在第2吸收散射層5中，作為形成 材料，能夠使用使色材9x分散在無色且透光性的粘合劑樹脂中而成的材料，色材9x用作為 用于使光散射的散射源以及用于吸收外光OL的吸收成分。關(guān)于第2吸收散射層5的反射 功能，后面進行描述。第2吸收散射層5的粘合劑樹脂，具有與色材9x不同的折射率。作為粘合劑樹脂， 例如優(yōu)選使用具有透光性的聚氨酯類樹脂、丙烯酸類樹脂等。第1吸收散射層4，具有吸收外光OL的功能和使投影光L漫射而擴展水平視場角 的偏轉(zhuǎn)功能。該第1吸收散射層4，使用分散有色材9y的樹脂材料形成。色材9y，具有在 與投影機PJ的光源的亮線光譜不重合的位置呈現(xiàn)吸收峰值的吸收帶。色材9y也與色材9x 同樣，用作為用于使光散射的散射源以及用于吸收外光OL的吸收成分。此外，第1吸收散 射層4的粘合劑樹脂也與第2吸收散射層5同樣，具有與色材9y不同的折射率，例如優(yōu)選 使用具有透光性的聚氨酯類樹脂、丙烯酸類樹脂等。由于第1吸收散射層4以及第2吸收散射層5因色材9x、9y的性質(zhì)而具備偏轉(zhuǎn)功 能，所以不需要另外為了擴展水平視場角而設(shè)置漫射層，從而能夠減少制造工序數(shù)。所使用的色材9x或色材9y，分別既可以是1種，此外也可以混合使用2種以上的 色材9x或色材9y。通過混合使用2種以上的色材9x、9y，可以良好地吸收多個波長的光。
反射防止層6，例如交替地層疊多層樹脂等具有可撓性且折射率不同的2種透明 的材料而形成。作為反射防止層6，能夠使用公知的結(jié)構(gòu)的反射防止層，構(gòu)成反射防止層6 的多個層分別以防止第1吸收散射層4的表面的投影光L、外光OL等的反射的方式被調(diào)整 了折射率。該反射防止層6的表面成為反射屏幕IA的被投影面la。關(guān)于具有這樣的第1吸收散射層4、第2吸收散射層5的屏幕IA的功能，使用圖2 進行說明。若在屏幕IA上使用上述的投影機PJ投影圖像，則投影機PJ的投影光L，經(jīng)由反射 防止層6而到達第1吸收散射層4。在第1吸收散射層4中，分散有使可見光區(qū)域的光進行 米氏散射的大小的色材9y，投影光L照射到該色材9y。于是，投影光L向前方(屏幕深部 方向)散射，邊擴展水平視場角邊到達第2吸收散射層5。在第2吸收散射層5中，分散有使可見光區(qū)域的光進行瑞利散射的大小的色材9x， 投影光L照射到該色材9x。于是，投影光L，向前方以及后方散射。第2吸收散射層5的前方散射光，在到達反射層3而反射后，順序透射過第2吸收 散射層5、第1吸收散射層4、反射防止層6，到達觀察者V。此外，第2吸收散射層5的后方 散射光，順序透射過第1吸收散射層4、反射防止層6，到達觀察者V。在此，由于色材9x、9y的吸收光譜具有吸收投影光L的發(fā)光波長以外的波長的光 的光譜，所以投影光L基本不會被色材9x、9y吸收地透射過第1吸收散射層4、第2吸收散 射層5。相對于此，關(guān)于外光0L，在經(jīng)由反射防止層6而到達第1吸收散射層4時，其一部 分由第1吸收散射層4中所包含的色材9y吸收。進而，在色材9y中，由于使未被吸收的外 光OL進行米氏散射，主要產(chǎn)生前方散射光，所以未被第1吸收散射層4中的色材吸收而向 觀看側(cè)反射的散射光變得極少，從而能夠抑制對比度下降。此外，透射過第1吸收散射層4而到達第2吸收散射層5的外光0L，由第2吸收散 射層5中所包含的色材9x進一步吸收。進而，在色材9x中，使未被吸收的外光OL進行瑞 利散射，各向同性地產(chǎn)生前方散射光和后方散射光。其中，由于關(guān)于前方散射光，當在由反 射層3反射后再次透射過第2吸收散射層5時由色材9x吸收，關(guān)于后方散射光，在再次透 射過第1吸收散射層4時由色材9y吸收，所以能夠良好地減少外光OL的影響。此外，外光0L，邊一部分被色材9x、9y吸收邊在第1吸收散射層4以及第2吸收散 射層5中反復(fù)進行散射。因此，與色材9x、9y不是使光進行散射的粒徑的情況相比，外光OL 在第1吸收散射層4以及第2吸收散射層5內(nèi)進行長距離透射。由于借助色材實現(xiàn)的外光 OL的吸收量成為外光OL照射到色材的次數(shù)和色材的對外光OL的吸收率的函數(shù)，所以若第 1、第2吸收散射層中的透射距離變長，則借助色材實現(xiàn)的外光OL的吸收量指數(shù)函數(shù)性地增 加。因此，與色材9x、9y不使光進行散射的情況相比，外光OL的吸收量增加，從而可以良好 地抑制對比度下降。因此，根據(jù)以上那樣的結(jié)構(gòu)的屏幕1A，能夠良好地提高投影圖像的對比度，實現(xiàn)高 品質(zhì)的圖像顯示。此外，在使用了該屏幕IA的投影系統(tǒng)PS中，由于即使在明亮房間中使用低輸出的 投影機PJ，也可得到均勻且明亮的投影圖像，所以能夠保持圖像品質(zhì)并且實現(xiàn)低功耗的投 影系統(tǒng)PS。
而且，本實施方式中，雖然使用相同形成材料形成色材9x、9y，但是也可以使用不 同的形成材料。在此情況下，期望即使色材9x、9y所具有的色材分別吸收不同的波長的光， 也以色材9x、9y進行協(xié)作而能夠?qū)崿F(xiàn)目標外光的吸收的方式，調(diào)整色材9x、9y所具有的色 材的種類、配合等。此外，在本實施方式中，雖然形成為具有第2吸收散射層5的結(jié)構(gòu)，但是也能夠形 成為不使用第2吸收散射層5的結(jié)構(gòu)。即使是這樣的結(jié)構(gòu)，也在第1吸收散射層4的色材 9y中吸收外光0L，并且使投影光L邊向前方散射邊透射。由于所透射的投影光L由反射層 3反射，并再次邊由色材9y散射邊到達觀察者V，所以能夠形成為實現(xiàn)了良好的對比度提高 的反射型的屏幕。[第2實施方式]圖5是本發(fā)明的第2實施方式的屏幕IB的說明圖。本實施方式的屏幕1B，與第1 實施方式的屏幕IA—部分相同。所不同的是，分散在第2吸收散射層5中的色材與分散在 第1吸收散射層4內(nèi)的色材9y相同，在第1吸收散射層4與第2吸收散射層5中，色材9y 的濃度不同。因此，對于本實施方式中與第1實施方式相同的構(gòu)成要素，賦予相同符號，并 省略詳細的說明。如圖所示，在本實施方式的第2吸收散射層5中，分散有使可見光區(qū)域的光進行米 氏散射的大小的色材9y。此外，若將第1吸收散射層4與第2吸收散射層5進行比較，則第 2吸收散射層5這一方，其色材9y的分散濃度升高為針對可見光區(qū)域的光發(fā)生多重散射的程度。在這樣的第2吸收散射層5中，由于多重散射的結(jié)果，向觀看側(cè)散射的散射光增 加，所以即使使用發(fā)生米氏散射的粒徑的色材9y，也能夠得到與發(fā)生后方散射的情況同樣 的效果。因此，在以上那樣的結(jié)構(gòu)的屏幕IB中，在包含相同色材9y的2個吸收散射層中， 通過控制各層的色材的分散濃度，能夠?qū)崿F(xiàn)所期望的散射特性，良好地提高投影圖像的對 比度，實現(xiàn)高品質(zhì)的圖像顯示。以上，參照附圖關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式例子進行了說明，但是顯然本發(fā)明 并不限定于這樣的例子。在上述的例子中所示出的各構(gòu)成部件的各形狀、組合等僅是一例， 可以在不背離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)根據(jù)設(shè)計要求等實現(xiàn)各種改變。在上述的實施方式中，雖然作為屏幕示出并說明了反射型屏幕，但是也能夠應(yīng)用 于透射型屏幕。在此情況下，通過進行使用具有光透射性的基材并且不設(shè)置反射層這樣相 應(yīng)于需要的規(guī)格改變，能夠形成為使用了色材作為散射源的透射型屏幕。
權(quán)利要求
一種屏幕，其特征在于，具備基材；以及設(shè)置在前述基材的一面的第1色材層；其中，前述第1色材層，包含吸收入射光中的一部分波長的光的第1色材；前述第1色材，在可見光區(qū)域具有最大吸收波長，并且具有使可見光區(qū)域的光進行米氏散射的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏幕，其特征在于前述第1色材層的粘合劑樹脂，具有與前述第1色材不同的折射率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的屏幕，其特征在于在前述基板與前述第1色材層之間，具有使前述入射光反射的反射層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任意一項所述的屏幕，其特征在于在相對于前述第1色材層與觀看側(cè)相反的一側(cè)，具有第2色材層，該第2色材層包含吸 收入射光中的一部分波長的光的第2色材；前述第2色材，在可見光區(qū)域具有最大吸收波長，并且具有下述大小，即該大小使具有 可見光區(qū)域的波長的光進行瑞利散射。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的屏幕，其特征在于前述第2色材層的粘合劑樹脂，具有與前述第2色材不同的折射率。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的屏幕，其特征在于前述第2色材，具有會產(chǎn)生表面等離子共振的多個金屬微粒子。
7.一種屏幕，其特征在于，具備 基材；設(shè)置在前述基材的一面的第1色材層；以及 設(shè)置在前述基材與前述第1色材層之間的第2色材層；其中，在前述第1色材層以及前述第2色材層中，包含吸收入射光中的一部分波長的光 的色材；前述色材，在可見光區(qū)域具有最大吸收波長，并且具有下述大小，該大小使具有可見光 區(qū)域的波長的光進行米氏散射；前述第2色材層，其前述色材的濃度大于前述第1色材層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的屏幕，其特征在于前述第1色材層以及前述第2色材層的粘合劑樹脂，具有與前述色材不同的折射率。
9.根據(jù)權(quán)利要求4 8的任意一項所述的屏幕，其特征在于 在前述基材與前述第2色材層之間，具有使前述入射光反射的反射層。
10.一種投影系統(tǒng)，其特征在于，具備權(quán)利要求1 9的任意一項所述的屏幕；以及 對前述屏幕投影圖像的投影機。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供能夠減少制造工序、用于以更低成本得到使對比度提高了的圖像的屏幕以及投影系統(tǒng)。該屏幕具備基材2；設(shè)置在基材2的一面的第1吸收散射層4；其中，第1吸收散射層4，包含吸收入射光中的一部分波長的光的色材9y；色材9y，在可見光區(qū)域具有最大吸收波長，并且具有下述大小，該大小使具有可見光區(qū)域的波長的光進行米氏散射。
文檔編號G03B21/10GK101943851SQ201010223389
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者岡本純一 申請人:精工愛普生株式會社