DE69629779T2

DE69629779T2 - Lentikularfolie, Rückprojektionsbildwand oder -fernseher mit einer derartigen Folie

Info

Publication number: DE69629779T2
Application number: DE69629779T
Authority: DE
Inventors: Goro Saitoh; Ltd. Teruo c/o Toppan Printing Co. Suzuki; Ltd. Takashi c/o Toppan Printing Co. Abe; Kazuyoshi Ebina
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1996-10-24
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2016-10-25
Also published as: DE69636422T2; EP0770902B1; DE69629779D1; DK0770902T3; EP0770902A1; EP1359463A2; EP1359463B1; DE69636422D1; EP1359463A3; DK1359463T3; US5870224A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lentikularfolie, die in Verbindung mit einer Fresnel-Linsenfolie zur Verwendung bei der Konstruktion eines Rückprojektionsschirms (der in Flüssigkristallprojektionsfernseh- (im Folgenden "TV") geräten verwendet wird) geeignet ist.
Genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine Lentikularfolie [a], die eine einfache Konstruktion aufweist, bei der Linsenteile nur auf einer Seite ausgebildet sind, [b] bei der Linsenteile aus konvexen, zylindrischen Linsen bestehen, die Seite an Seite mit einem feinen Abstand ausgebildet sein können, und [c] bei denen ein streifenförmiges, lichtblockierendes Muster (schwarzer Streifen; im Folgenden als "BS" bezeichnet), das in Positionen ausgebildet ist, die den nicht fokussierenden Teilen der entsprechenden zylindrischen Linsen entsprechen, genau bei den gewünschten Positionen ausgebildet sein kann.
Rückprojektionsschirme bestehen allgemein aus einer Verbindung einer Fresnel-Linsenfolie und einer Lentikularfolie.
Diese Lentikularfolie ist allgemein konstruiert wie folgt: Wie in 1 gezeigt sind insbesondere konvexe, zylindrische Linsenoberflächen auf beiden Seiten der Folie ausgebildet und Vorsprünge sind in den Randflächen zwischen den entsprechenden zylindrischen Linsen auf einer Seite der Folie (das heißt, der Seite von der das projizierte Licht abgegeben wird), mit lichtblockierenden Schichten (lichtabsorbierende schwarze Streifen), die auf den oberen Abschnitten der Vorsprünge ausgebildet sind, ausgebildet.
Der Grund warum konvexe, zylindrische Linsenflächen sowohl auf der Vorder- als auch Rückseite ausgebildet sind, ist dass es in Fällen, bei denen der Projektor ein Drei-Rohr CRT Bauartprojektor ist, erforderlich ist, die Aberration für drei Farben (R, G und B) mit den Linsen auf der einfallenden Seite zu korrigieren.
In zurückliegenden Jahren sind Flüssigkristallprojektions-TV-Geräte populär geworden, und es gab eine Nachfrage für Rückprojektionsschirme, um die von solchen TV-Geräten projizierten Bilder zu sehen.
Flüssigkristallprojektions-TV-Geräte sind konstruiert, wie aus 2 ersichtlich ist. Von einem Projektor projiziertes Abbildungslicht wird über Spiegel auf einen Rückprojektionsschirm projiziert, und der Beobachter betrachtet das projizierte Bild durch den Schirm.
Mit einer erhöhten Definition des projizierten Bildes wurde die Anzahl von Pixel in Flüssigkristallprojektoren von der bekannten Zahl von einigen zehntausend Pixel auf eine Anzahl erhöht, die eine Million Pixel überschreitet. Als Ergebnis gab es ebenfalls eine Nachfrage für einen feineren Abstand der zylindrischen Linsen in Lentikularfolien. Als Ergebnis dieses feineren Abstandes ist das Moere-Phänomen verringert, das aus der Periodizität der Pixel auf dem Flüssigkristallprojektor und Periodizität der zylindrischen Linsen entsteht.
Mit genauen Begriffen gibt es eine Notwendigkeit, den Abstand der derzeitigen Lentikularfolien, bei denen die zylindrischen Linsen mit einem Abstand von ungefähr von 0,7 mm angeordnet sind, auf einen Wert von 0,3 mm oder weniger zu verringern.
Derzeit werden Lentikularfolien erhalten, indem eine durchsichtige thermoplastische Kunstharzfolie einem Druckformen ausgesetzt wird, oder durch das Formen von beiden Seiten der Folie zu demselben Zeitpunkt, bei dem die Folie durch Schmelzextrusion gebildet wird. Jedoch ist es in dem Fall von verschiedenen Verfahren, die für das Formen von thermoplastischen Kunstharzen verwendet werden, ausgesprochen schwierig den oben erwähnten, feinen Abstand zu erhalten. Der Grund dafür ist, dass eine nicht gleichmäßige Temperaturverteilung während des Abkühlens erzeugt wird, das dem Heißformprozess folgt, so dass für Kunststoffe charakteristische Wärmerückgewinnungsphänomene auftreten: Das heißt ein Verformen der geformten Folie kann auftreten, oder eine nicht gleichmäßige Wärmeschrumpfung kann stattfinden.
Verschiedene Formverfahren, wie Ultraviolett- oder Elektronenstrahl-aushärtende Kunstharze einsetzen, sind als wünschenswerte Herstellungsverfahren zum Formen von einer Linsenfolie mit einem feinen Abstand bekannt. Im Detail wurden die folgenden Vorschläge offenbart:
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 61-177215 offenbart eine Fresnel-Linse und ein Verfahren diese herzustellen, wobei die Fresnel-Linse mit einer durchsichtigen Kunstharzscheibe und einem ultraviolettaushärtbaren Kunstharz versehen ist, das durch Polymerisation mit der durchsichtigen Kunstharzscheibe verbunden ist, und die Fresnel-Linsenflächen auf der gegenüberliegenden Seite des Kunstharzes von der durchsichtigen Kunstharzscheibe aufweist, wobei die Linse durch das Einfüllen eines ultraviolett-aushärtbaren Kunstharzes in den Zwischenraum zwischen einer Fresnel- Linsengussform und der zuvor erwähnten durchsichtigen Kunstharzscheibe ausgebildet wird.
Darüber hinaus offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. 63-134227 ein Verfahren, bei dem eine Fresnel-Linsengussform mit einem Ultraviolett- oder Elektronenstrahl-aushärtbaren Kunstharz beschichtet wird, danach eine Kunststofffolie mit dem Kunstharz beschichtet wird, während ein Entschäumen durchgeführt wird, und das Formen durch eine Bestrahlung mit ultraviolettem Licht oder einem Elektronenstrahl durchgeführt wird. Als nächstes wird die Kunststofffolie und das Kunstharz von der Gussform entfernt und mit einem durchsichtigen Träger zusammengefügt.
Die Aufgabe von nahezu allen Formverfahren, die ultraviolette- oder elektronenstrahlen-aushärtbare Kunstharze einsetzen, wie bei den oben beschriebenen Vorschlägen dargestellt, ist das Herstellen von Fresnel-Linsenfolien, die im Vergleich mit Lentikularfolien eine relativ komplizierte Form aufweisen. Jedoch hat es keine Vorschläge gegeben, die die Herstellung von Lentikularfolien zur Verwendung in Rückprojektionsschirmen betreffen.
Darüber hinaus wurden bei Fällen, bei denen Lentikularfolien, die durch verschiedene Verfahren geformt und als Schirm verwendet werden, BS-Muster bekannt ausgebildet, um den Kontrast zu verbessern.
Verschiedene Arten von Druckverfahren, wie zum Beispiel Offset, Gravur oder Schirmdruck usw. wurden üblicherweise als Verfahren zum Ausbilden von BS-Mustern eingesetzt. Bei dem Fall der Druckverfahren müssen jedoch Druckplatten vorbereitet werden, die eine hohe Positionierungspräzision aufweisen, worin die Bildlinienteile lichtabsorbierende Teile sind. Dementsprechend wird die Vorbereitung der Druckplatten und die Ausrichtung der Platten während des Druckens in Fällen schwieriger, bei denen der Abstand der zylindrischen Linsen verringert oder die Größe der Lentikularfolie erhöht ist.
Das im Folgenden beschriebene Verfahren ist als ein Beispiel eines Verfahrens bekannt, das kein gewöhnliches Druckverfahren zum Ausbilden von lichtblockierenden Mustern ist.
Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 59-121033 offenbart ein Verfahren, das gestattet einen Rückprojektionsschirm einfach und nicht teuer zu erhalten, auf dem ein BS-Muster mit überlegenen Lichtblockiereigenschaften ausgebildet ist, und ohne eine Notwendigkeit eines Nassverfahrens, wie folgt: Insbesondere ein Positivtyp lichtempfindlicher Kleber, das heißt ein Kleber, der seine Klebeeigenschaften verliert, wenn er dem Licht ausgesetzt ist, wird auf der Sichtseite des Rückprojektionsschirms (Linsenfolie) angebracht, und dieser Kleber wird von der dem Kleber gegenüberliegenden Seite des Schirms durch von einem Positionslichtquellenprojektor oder einer Lichtquelle, die eine äquivalente Öffnung aufweist, projiziertem Licht ausgesetzt, so dass die Klebeeigenschaften der fokussierenden Abschnitte der entsprechenden Einheitslinsen der Linsenfolie entfernt sind, und danach wird ein lichtblockierender Toner von der Betrachtungsseite angewendet, und es wird verursacht, dass er an dem nicht belichteten Abschnitt anhaftet, die die Klebeeigenschaften behalten. Danach werden der überschüssige Toner und der Toner, der den zuvor erwähnten Abschnitten anhaftet, die als Ergebnis der Belichtung ihre Klebeeigenschaften verloren haben, entfernt.
Genauer gestattet das in diesem Stand der Technik offenbarte Verfahren, dass ein BS-Muster genau an den Stellen ausgebildet wird, die den nicht fokussierenden Teilen entsprechen, sogar in dem Fall einer Lentikularfolie, die fein beabstandete zylindrische Linsen aufweist.
Weitere Beispiele von bekannten Lentikularfolien sind in der US-A-5096278, der US-A-4111529, der WO-A-95/31751 und der US-A-4666245 offenbart.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lentikularfolie, die zusammen mit einer Fresnel-Linsenfolie verwendet wird, um einen Schirm auszubilden, der in einem Flüssigkristallprojektions-TV-Gerät eingesetzt wird, wobei die Lentikularfolie durch die Tatsache gekennzeichnet ist, dass die Folie eine einfache Struktur aufweist, in der Linsenteile nur auf einer Seite ausgebildet sind, und ein BS-Muster auf der flache Oberfläche der anderen Seite der Folie ausgebildet ist.
Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lentikularfolie bereitzustellen, die fein beabstandete Linsenteile aufweist, die passend zum Betrachten eines Flüssigkristallprojektions-TV-Gerätes einer hohen Definition und einer hohen Bildqualität geeignet ist, und bei der ein sogar noch feiner beabstandetes, den Linsenteilen entsprechendes BS-Muster in gewünschten Positionen genau ausgebildet ist, und ein Verfahren zum Herstellen der Lentikularfolie.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die obigen Aufgaben durch eine Lentikularfolie gelöst, wie in Anspruch 1 definiert.
Außerdem werden die obigen Aufgaben durch einen Rückprojektionsschirm gelöst, wie in Anspruch 4 definiert, der die Lentikularfolie, die oben definiert ist, und eine Fresnel-Linsenfolie aufweist, und durch ein Rückprojektions-TV-Gerät, wie es in Anspruch 8 definiert ist, das diesen Rückprojektionsschirm aufweist.
1 ist eine erläuternde Zeichnung, die eine bekannte Lentikularfolie zeigt.
2 ist eine erläuternde Zeichnung, die schematisch die Konstruktion eines Flüssigkristallprojektions-TV-Gerätes zeigt.
3 ist eine erläuternde Zeichnung, die ein Beispiel einer Lentikularfolienherstellungsvorrichtung zeigt.
4 ist eine erläuternde Querschnittszeichnung, die ein Beispiel er Lentikularfolie zeigt, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
5 ist eine erläuternde Querschnittszeichnung, die ein anderes Beispiel der Lentikularfolie zeigt, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
6 ist eine erläuternde Querschnittszeichnung, die ein anderes Beispiel der Lentikularfolie der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine erläuternde Zeichnung, die zeigt wie die Position der BS-Ausbildung sich für jede einzelne zylindrische Linse in einem Fall unterscheidet, bei dem eine Belichtung durch divergentes Licht eingesetzt wird, um das BS-Muster auf der flachen Oberfläche der Lentikularfolie zu bilden.
8 ist eine erläuternde Zeichnung, die ein Beispiel der Belichtungsvorrichtung zeigt, die zur Belichtungsausbildung des BS-Musters auf der flachen Oberfläche der Lentikularfolie verwendet wird.
9 ist eine erläuternde Zeichnung, die die optische Konstruktion der Lentikularfolie der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Dicken-Rate des lichtblockierenden Musters zu der Linsendicke (D'/D) und der Öffnungsrate zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die angehängten Figuren beschrieben:
3 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung, die fortlaufend die Lentikularfolie der vorliegenden Erfindung erzeugt.
Diese Herstellungsvorrichtung ist versehen mit einer Beschichtungsvorrichtung 2, die eine filmförmige, durchsichtige Stütze 1 beschichtet, die von einer Rolle mit einem ultraviolett-aushärtbaren Kunstharz (UV-aushärtbares Kunstharz) geliefert wird, einer Linsenausbildungsrolle 3, die die umgekehrten Formen von Lentikularlinsen auf ihrer Oberfläche ausgebildet aufweist, einer Druckrolle 3', einer ultravioletten Bestrahlungsvorrichtung 4 und einem Paar von Laminierrollen 5, 5', die einen ultraviolett-empfindlichen Kunstharzfilm 6, der von einer Rolle zugeliefert wird, mit dem Stützfilm beschichten, auf dem die zuvor erwähnten Lentikularlinsen geformt wurden. In 3 bezeichnen Bezugszeichen 7 und 8 eine Delaminierungsschicht bzw. eine Schutzschicht der ultraviolett empfindlichen Kunstharzschicht 6. Die ultraviolett empfindliche Kunstharzschicht wird auf die den zuvor erwähnten Linsen gegenüberliegende Seite der Stützschicht laminiert. Die Herstellungsvorrichtung weist außerdem auf eine Ultraviolettbestrahlungsvorrichtung 9, ein Paar Laminierrollen 10, 10', die verwendet werden, um mittels einer von einer Rolle gelieferten Übertragungsfolie 11 eine schwarze Übertragungsschicht auszubilden, einem Paar Laminierrollen 13, 13', die eine von einer Rolle gelieferte lichtstreuende Schicht 14 beschichten, und einem Paar Laminierrollen 15, 15' die eine von einer Rolle gelieferte durchsichtige Kunstharzschicht 16 beschichten, die eine Antielektrifizierungsfunktion oder eine Antireflektionsfunktion, usw. aufweist. In 3 bezeichnet Bezugszeichen 12 eine Stützschicht der Übertragungsfolie 11.
Die oben erwähnte Herstellungsvorrichtung ist ideal für die fortgesetzte Herstellung einer Lentikularfolie, die eine fortgesetzt gelieferte Kunststoffschicht als Stütze einsetzt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solch eine Vorrichtung beschränkt; es wäre ebenfalls möglich eine Linsenausbildung durchzuführen, bei der ein Stempel anstelle einer Rolle eingesetzt wird, und eine Herstellungsvorrichtung einer Einzelfolienbauart kann ebenfalls verwendet werden.
Eine Lentikularfolie wird hergestellt wie im Folgenden unter Verwendung der oben erwähnten Herstellungsvorrichtung beschrieben ist.
Ein durchsichtiger Kunstharzfilm mit ultravioletter Übertragungsfähigkeit ist wünschenswert zur Verwendung als durchsichtige Stütze 1, und es ist sogar wünschenswerter, dass die Stütze einer Behandlung ausgesetzt wird, die das Ankleben eines ultraviolett-aushärtbaren Kunstharzes auf der Seite der Stütze erleichtert, auf der die zuvor erwähnten Linsenteile ausgebildet werden. Werkstoffe, die für diese Stütze verwendet werden können sind Polyethylenterephthalat (PET), Polycarbonat (PC) oder Polyvinylchlorid (PVC), usw.
Es gibt keine genauen Beschränkungen für die Beschichtungsvorrichtung 2, die eingesetzt wird um das zuvor erwähnte UV-aushärtbare Kunstharz anzuwenden; jedoch ist eine Beschichtungsvorrichtung wie eine Rakel oder ein Gussbeschichter, usw. wünschenswert.
Die Stärke der auf einer Seite der transparenten Stütze 1 ausgebildeten, UV-aushärtbaren Kunstharzbeschichtung verändert sich entsprechend der Form der ausgebildeten Lentikularlinsen; jedoch ist eine Beschichtungsstärke von 0,1 mm bis 0,2 mm geeignet. Außerdem kann die Beschichtungsstärke entsprechend der Viskosität des Kunstharzes und der Zufuhrrate des Stützfilms, usw. angepasst werden.
Als nächstes wird der Stützfilm, der mit dem zuvor erwähnten UV-aushärtbaren Kunstharz beschichtet wurde, zwischen den Lentikularlinsenausbildungsrollen 3, 3' durchgetreten, so dass die Form der Linsenausbildungsrolle 3 auf das UV aushärtbare Kunstharz übertragen wird; zu demselben Zeitpunkt wird das Kunstharz durch die ultraviolette Bestrahlung von der ultravioletten Bestrahlungsvorrichtung 4 ausgehärtet, so dass Linsenteile 21 (in der Fig. nicht gezeigt) ausgebildet werden. Durch das Ausbilden der Linsenteile 21 aus dem zuvor erwähnten, ausgehärteten UV-aushärtbaren Kunstharz, ist es möglich, eine stabile Linsenform über die gesamte Folie auszubilden, sogar in dem Fall einer Lentikularfolie mit einem feinen Abstand von 0,3 mm oder weniger.
Die Linsenausbildungsrolle 3, die umgekehrte Lentikularlinsenformen auf ihrer Oberfläche ausgebildet aufweist, kann zum Beispiel durch das Einbauen einer durch Schneiden bearbeiteten Metallform oder durch eine von solch einer Metallform mittels einem beschriebenen Verfahren kopierten Kunstharzform auf der Oberfläche einer Rolle erhalten werden.
Als nächstes wird der Stützfilm, auf dem die zuvor erwähnten Lentikularlinsen ausgebildet sind, die aus einem UV-aushärtbaren Kunstharz bestehen, zwischen ein Paar Laminierrollen 5, 5' eingeführt, so dass ein von einer Rolle zugeführter ultraviolett-empfindlicher Kunstharzfilm 6 mit dem Stützfilm auf der den zuvor erwähnten Linsen gegenüberliegenden Seite des Stützfilms beschichtet wird.
Wie oben erwähnt wurde, offenbart die zuvor erwähnte japanische Patentanmeldung Kokai Nr. 59-121033 ein Verfahren, das das genaue Ausbilden eines BS-Musters in Positionen gestattet, die den nicht fokussierenden Teilen entsprechen, sogar in dem Fall einer Lentikularfolie, die fein beabstandete zylindrische Linsen aufweist.
Ein BS-Muster kann mittels des zuvor erwähnten, vorgeschlagenen Verfahrens ebenfalls in der vorliegenden Erfindung auf der flachen Oberfläche der Lentikularfolie ausgebildet werden.
Ein Kunststoffschicht mit Merkmalen, die so sind, dass die ultraviolett belichteten Abschnitte reagieren, nicht klebend zu werden, während die nicht belichteten Abschnitte klebend bleiben ist zur Verwendung für den oben erwähnten ultraviolett- empfindlichen Kunstharzfilm 6 wünschenswert.
Zum Beispiel kann eine Tintenfolie, die unter dem Handelsnamen Cromalin, hergestellt durch Du Pont, als der oben erwähnte, ultraviolett-empfindliche Kunstharzfilm eingesetzt werden; diese Kunststoffschicht wird zwischen zwei Laminierrollen 5, 5' durchgetreten, auf 110°C erhitzt und wird mit dem Stützfilm auf den zuvor erwähnten Linsen des Stützfilms gegenüberliegenden Seite laminiert. Dann wird der Delaminierungsfilm 7 und der Schutzfilm 8 von der ultraviolett-empfindlichen Kunststoffschicht 6 abgeschält.
Als nächstes werden nicht klebende Teile und klebende Teile, die entsprechend den fokussierenden Teilen und den nicht fokussierenden Teilen entsprechen, die auf dem Fokussiereffekt der Lentikularlinsen beruhen, durch die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht aus der Ultraviolettbestrahlungsvorrichtung 9 in dem ultraviolettempfindlichen Kunststoffschicht ausgebildet, und eine schwarze Übertragungsschicht wird nur auf die zuvor erwähnten klebenden Teile von einer Übertragungsfolie 11 übertragen, von einer Rolle geliefert, durch das Durchtreten des zuvor erwähnten Films zwischen dem zuvor erwähnten Paar Laminierrollen 10, 10', nachdem der Schutzfilm von der Oberfläche des Films weggeschält wurde, so dass ein BS-Muster 23 (in der Figur nicht gezeigt) ausgebildet wird. Dann wird der Stützfilm 12 von der Übertragungsfolie 11 abgeschält.
Das oben erwähnte BS-Muster wird auf der flachen Seite der Lentikularfolie ausgebildet, die auf der Seite des Beobachters angeordnet ist. Entsprechend ist es notwendig, den Belichtungsvorgang mittels parallelem Licht über der gesamten Oberfläche der Lentikularfolie von der Seite der zylindrischen Linsen durchzuführen, um fokussierende Teile in Positionen auszubilden, die gleich sind, wie in dem Fall des derzeitigen Schirmeinsatzes.
In Fällen, bei denen die Lentikularfolie mit divergentem Licht anstelle von parallelem Licht bestrahlt wird, wie es in 7 gezeigt ist, gibt es einen Unterschied in der Position der BS-Ausbildung für die entsprechenden zylindrischen Linsen zwischen dem Mittelabschnitt der Lentikularfolie direkt vor der Lichtquelle und den Endabschnitten der Lentikularfolie, wegen eines Unterschiedes in der Fokussierposition, der aus der Tatsache entsteht, dass der Einfallswinkel der Lichtquelle mit Bezug auf die zylindrischen Linsen unterschiedlich ist.
Bei Fällen, bei denen eine Lentikularfolie mit solch einem BS-Muster als Rückprojektionsschirm verwendet wird, ist eine Fresnel-Linsenfolie auf der Projektionsseite vorhanden; als Ergebnis entsteht der folgende Missstand: Das heißt bei den Endabschnitten des Schirms trifft das projizierte Licht das BS, so dass dort Abschnitte in dem projizierten Bild fehlen, das betrachtet wird.
Ein Belichtungsverfahren der in 8 gezeigten Art ist wirkungsvoll für ultraviolette Bestrahlung.
8 ist eine erläuternde Zeichnung, die einen Fall zeigt, bei dem die Lentikularfolie von der zylindrischen Linsenseite in eine Richtung bestrahlt wird, die rechtwinklig ist zu der flachen Oberfläche der Lentikularfolie, wobei bandförmiges Licht sich in der Richtung der Länge der zylindrischen Linsen erstreckt, das heißt in der Richtung rechtwinklig zu der Ebene des Papiers in 8, während verursacht wird, dass die Lichtquelle und die Lentikularfolie sich relativ zueinander in der Richtung zu bewegen, in der die zylindrischen Linsen Seite an Seite aufgereiht sind.
Ein mögliches Verfahren zum Erhalten des zuvor erwähnten bandförmigen Lichtes, ist es, zu verursachen, dass das Licht von der ultravioletten Bestrahlungsvorrichtung 9 durch einen in einer Maske 30 ausgebildeten Schlitz 31 durchtritt. Bei der Verwendung des oben erwähnten Belichtungsverfahrens ist es möglich, eine genaue Ausbildung eines BS-Musters in gleichmäßigen Positionen für alle zylindrische Linsen zu erhalten, sogar in dem Fall einer Lentikularfolie, bei der die zylindrischen Linsen mit einem feinen Abstand angeordnet sind.
Zum Beispiel wird eine Tintenfolie, unter dem Handelsnamen Cromalin, durch Du Pont hergestellt, usw. für die Druckübertragung des BS-Musters 23 verwendet; die Linienbreite des BS-Musters 23 kann entsprechend dem Ausmaß an ultravioletter Belichtung und der Zufuhrrate des Films angepasst werden.
Wie aus 10 ersichtlich ist, ist es möglich durch das Steuern der Dicke des BS-Musters, so dass die Öffnungsrate 90% oder mehr beträgt (wie durch die folgenden Gleichungen bezeichnet, in denen P der Abstand der konvexen zylindrischen Linsen ist, D die Dicke der Lentikularfolie ist, P' die Linienbreite des BS-Musters ist und D' die Dicke des BS-Musters ist), die gesamte Oberfläche der Öffnung zu sehen, durch die das projizierte Licht ohne jede Blockierung von dem Beobachtungslichtweg durchtritt, nicht nur direkt von der Vorderseite des Schirms, sondern ebenfalls bei Fällen, bei denen der Schirm von einem weiten Winkel von links oder rechts betrachtet wird. Auf diese Weise kann ein Schirm erhalten werden, der ein helles Bild erzeugt. θ = tan–1 {(P – P')/2D} θ = tan–1 {(P – P')/2 (D + D')} Öffnungsrate = θ'/θ
Die oben erwähnte Öffnungsrate ist der Wert der erhalten wird, wenn man den Verlust des übertragenen Lichtes, der durch das Blockieren des projizierten Lichtes durch die Dicke des BS-Musters von 100% abzieht; dieser Wert weist die Rate der Dicke des lichtblockierenden Musters zu der Linsendicke (D'/D) als Parameter auf.
Das Verhältnis zwischen D'/D und der Öffnungsrate ist in einem Diagramm in 10 gezeigt.
In diesem Diagramm ist zu sehen, dass ein Schirm mit einem hellen Licht mit einer Öffnungsrate von 90% oder mehr in Fällen erhalten wird, bei denen (D'/D) 10% oder weniger beträgt.
Außerdem würde es anstelle des Laminierens eines ultraviolett-empfindlichen Kunstharzfilms 6 mit der Lentikularfolie ebenfalls möglich sein, die Folie mit einem flüssigen ultraviolett-empfindlichen Kunstharz mit ähnlichen Merkmalen zu beschichten.
Außerdem ist das Ausbilden eines BS-Musters durch das Bewirken, dass ein pulverartiger schwarzer Toner sich nur an die zuvor erwähnten klebenden Abschnitte anhaftet, anstelle eine schwarze Transferschicht zu übertragen, ebenfalls eine Abänderung, die innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegt. Jedoch ist es in dem Fall eins BS-Musters, das mittels einem Toner ausgebildet wird, wegen der Form der Tonerpartikel schwierig Streifen mit scharfen Kanten auszubilden; außerdem muss die Dicke des BS-Musters erhöht werden, um ausreichende Lichtblockiereigenschaften zu erhalten.
Als nächstes wird ein von einer Rolle gelieferter, Licht ausbreitender Kunststoffschicht 14 mit der gesamten Oberfläche der Lentikularfolie mit dem BS-Muster 23 mittels dem zuvor erwähnten Paar Laminierrollen 13, 13' laminiert.
Zum Beispiel wird ein unter dem Handelsnamen YS300 verkaufter Werkstoff, der durch die SOMAR CORPORATION hergestellt wird, usw. als Werkstoff für die Licht ausbreitende Kunststoffschicht 14 verwendet, und die Beschichtung kann bei gewöhnlichen Temperaturen durchgeführt werden, indem die Seite der Lentikularfolie einer Kleberbehandlung ausgesetzt wird, auf die die Kunststoffschicht 14 zu beschichten ist.
Wenn die Dicke der oben erwähnten, mit einer Lichtausbreitungsfunktion versehenen Lentikularfolie ungefähr einen Millimeter beträgt, wird das Licht von dem Projektor hell, örtlich auf der Schirmoberfläche gesehen (in der Richtung, in der zylindrische Linsen mit barrenförmigem Licht installiert sind), wenn ein Beobachter den Schirm beobachtet. Andererseits wird das oben erwähnte Phänomen beendet, wenn die oben erwähnte Licht ausbreitende Folie 0,5 mm oder größer ist. Die oben erwähnte Licht ausbreitende Folie kann erhalten werden, indem man einen Licht ausbreitenden Werkstoff oder Medizin (anorganische Substanz) in eine durchsichtige Kunstharzfolie mischt, die Dicke ist um 0,5 mm größer, und die Regelung der Lichtausbreitungseigenschaften wird einfach, da der Korndurchmesser des Licht ausbreitenden Werkstoffes weniger eingeschränkt ist.
Schließlich kann abhängig von der beabsichtigten Verwendung der Folie ein durchsichtiger Kunstharzfilm 16, der mit einer Antielektrifizierungsfunktion oder einer Antireflexionsfunktion versehen ist, mittels dem zuvor erwähnten Paar Laminierrollen 15, 15' auf die Lentikularfolie beschichtet werden.
Ein durchsichtiger Kunstharzfilm 16 mit einer Antielektrifizierungsfunktion kann durch ein Verfahren erhalten werden, indem ein nichtionisches, anionisches oder kationisches Tensid in einen Kunststoffschicht geknetet wird, ein Verfahren, bei dem solch ein Tensid mit einem Bindemittel vermischt und als Beschichtung auf die Oberfläche eines Films angewendet wird, oder ein Verfahren, indem solch eine mit Leitungsfähigkeit versehende Substanz, zum Beispiel mit Zinnoxid dotiertes Indiumoxid auf die Oberfläche von solch einem Kunststoffschicht vakuumverdampft wird, so dass eine leitende, beschichtete Kunststoffschicht ausgebildet wird, usw..
Ein durchsichtiger Kunstharzfilm 16 mit einer Antireflexionsfunktion kann erhalten werden, indem eine pulverförmige anorganische Substanz, wie zum Beispiel SiO₂, Al₂O₃ oder CaCO₃, usw. mit einem Bindemittel vermischt wird, um eine Farbe zu bilden, die Oberfläche eines Films mit der Farbe beschichtet wird, und eine blendfreie Kunststoffschicht auflaminiert wird, die eine aufgeraute Oberfläche aufweist.
Durch das Laminieren des oben erwähnten durchsichtigen Kunstharzfilms 16 mit der Lentikularfolie, ist es möglich, die Anhaftung von Schmutz an der Folie wegen statischer Elektrizität zu vermeiden, oder das Glitzern der Schirmoberfläche zu vermeiden, das durch die Reflexion von externem Licht verursacht wird, das nicht das projizierte Bildlicht ist, wenn die Lentikularfolie als Schirm verwendet wird. Außerdem ist die Lentikularfolie mit Steifigkeit versehen, so dass ein Einbau als TV-Schirm erleichtert ist.
Eine Lentikularfolie mit der in 4 gezeigten erläuternden Querschnittszeichnung dargestellten Konstruktion kann durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt werden.
Als nächstes werden Beispiele von Lentikularfolien mit anderen Konstruktionen beschrieben.
Beispiel 1
Beispiel 1 bezieht sich auf ein Beispiel, bei dem die ausbreitende Schicht kein strahlungs-aushärtbares Kunstharz ist.
Als anorganischer Verbund wird zum Beispiel TiO₂ oder SiO₂, usw. in einem durchsichtigem Kunstharz (Bindemittel) verteilt und damit vermischt, um einen Beschichtungswerkstoff zu bilden; dieser Beschichtungswerkstoff wird dann auf einen Kunststoffschicht angewendet, der aus einem Polyesterkunstharz, usw. besteht, und auf diese Weise wird ein Licht ausbreitender Kunststoffschicht gebildet.
Der oben erwähnte Kunststoffschicht wird dann mit der flachen Oberfläche auf der Nichtlinsenseite einer Lentikularfolie verbunden, in der Linsenteile 21 auf einer Seite einer transparenten Stütze 1 mittels eines ausgehärteten UV-aushärtbaren Kunstharz ausgebildet wurden, und auf diese Weise wird eine Licht ausbreitende Schicht 14 gebildet.
Alternativ kann eine Licht ausbreitende Schicht ebenfalls durch das Anwenden des oben erwähnten Beschichtungswerkstoffes direkt auf die flache Oberfläche der Lentikularfolie (5(a)) anstelle des Anwendens des Beschichtungswerkstoffes auf einen Kunststoffschicht ausgebildet werden.
Als nächstes wird ein ultraviolett empfindliches Kunstharz 6 auf die Oberfläche der oben erwähnten Licht ausbreitenden Schicht 14 (5(b)) beschichtet.
Es ist wünschenswert, dass der ultraviolett-empfindliche Kunstharzfilm 6 Merkmale aufweist, die so sind, dass die ultraviolett-belichteten Abschnitte reagieren, nicht klebend zu werden, während die nicht belichteten Abschnitte Klebeeigenschaften behalten.
Nicht klebende Teile und klebende Teile, die entsprechend den fokussierenden Teilen und nicht fokussierenden Teilen ausgehend von dem Fokussiereffekt der Lentikularlinsen entsprechen, werden durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht von einer ultravioletten Bestrahlungsvorrichtung (nicht in den Figuren gezeigt) in dem ultraviolettempfindlichen Kunstharzfilm 6 ausgebildet.
Danach wird eine schwarze Übertragungsschicht von einer von einer Rolle gelieferten Übertragungsfolie nur auf die klebenden Teile übertragen; (nicht in den Figuren gezeigt) durch das Durchtreten der Lentikularfolie und der Übertragungsfolie zwischen einem Paar Laminierrollen (nicht in den Figuren gezeigt), und auf diese Weise wird ein BS-Muster 23 ausgebildet. In 5 sind die fokussierenden Teile, die die nicht klebenden Teile bestimmen, durch eine Schattierung bezeichnet, während die nicht fokussierenden Teile, die die klebenden Teile bestimmen als weiße Teile bezeichnet sind (5(c) bis 5(d)).
Ultraviolettes Licht erreicht ebenfalls über die Lichtausbreitungsschicht 14 das lichtempfindliche Kunstharz 6; in diesem Fall kann die Breite der klebenden Teile, das heißt die Linienbreite des lichtblockierenden Musters entsprechend dem Ausmaß der Belichtung angepasst werden, da die lichtempfindlichen Teile von den fokussierenden Teilen wie das Ausmaß der Belichtung ausgebreitet sind (Belichtungsintensität × Belichtungszeit).
Schließlich wird ein durchsichtiger Kunstharzfilm 16, der mit einer Antielektrifizierungsfunktion oder Antireflexionsfunktion versehen ist, wie in dem Fall von 4 beschichtet. Bei dem Fall dieser Konstruktion wird das BS-Muster 23 auf der äußersten Oberfläche der Lentikularfolie belichtet; dementsprechend wirkt der durchsichtige Kunstharzfilm 16 ebenfalls um das BS-Muster 23 zu schützen, das sonst von dem Gesichtspunkt der Handhabung her leicht abfallen würde.
Außerdem befinden sich die entsprechenden Abänderungen ebenfalls in dem Bereich der vorliegenden Erfindung, der weiter unten beschrieben ist.

(1) Eine Abänderung, bei der die lichtempfindliche Kunstharzschicht 6 durch das Beschichten der Lentikularfolie mit einem flüssigem ultraviolettempfindlichen Kunstharz mit ähnlichen Merkmalen anstelle der Verwendung des zuvor erwähnten Chromalin-Filmlaminats ausgebildet wird.
(2) Eine Abänderung, bei der das BS-Muster ausgebildet wird, indem verursacht wird, dass ein pulverförmiger schwarzer Toner sich nur an die zuvor erwähnten klebenden Teile anhaftet, anstelle zu verursachen, dass eine schwarze Übertragungsschicht übertragen wird.

Beispiel 2
Beispiel 2 bezieht sich auf ein Beispiel, bei dem die Lichtausbreitungsschicht ein strahlungs-aushärtbares Kunstharz ist.
In 5 wurden die Licht ausbreitende Schicht 14 und die lichtempfindliche Kunstharzschicht 6 als getrennte Schichten ausgebildet; jedoch würde es möglich sein, diese beiden Schichten in einer einzelnen Schicht zu kombinieren, indem ein lichtempfindliches Kunstharz mit einer Licht ausbreitenden Funktion verwendet wird.
Verschiedene Arten von lichtempfindlichen Kunstharzen können verwendet werden; allgemein jedoch werden Kunstharze verwendet, die Acryloylgruppen in den Molekülen aufweisen. Insbesondere sind Oligomere, wie zum Beispiel Epoxyacrylat, Uretanacrylat, Polyesteracrylat oder Polyolacrylatoligomere, usw, oder Polymeroligomergemische die aus solchen Polymeren und metacrylischen Monomeren bestehen, die eine monofunktionale, bifunktionale oder multifunktionale Gruppe aufweisen (z. B. Tetrahydrofurfurylacrylat, Polyehtylenglycoldiacrylat oder Trimethylolpropantriacrylat, usw.) werden verwendet.
Unter der Verwendung der oben erwähnten Lichtpolymere als Bindemittel, werden die Beschichtungswerkstoffe durch Verteilen und Vermischen von pulverförmigen anorganischen Verbunden wie zum Beispiel TiO₂, SiO₂, CaCO₃ oder Al₂O₃, usw. als Ausbreitungsmittel ausgebildet.
Zusätzlich werden Zusätze, wie zum Beispiel Photopolymerisationsinitiatoren, Tenside oder Antischaummittel usw. beigefügt, falls notwendig. Der oben erwähnte Beschichtungswerkstoff wird auf die flache Oberfläche auf der Nichtlinsenseite der Lentikularfolie angewendet, in der Linsenteile 21 mittels einem ausgehärteten UV-aushärtbaren Kunstharz auf einer Seite einer transparenten Stütze 1 ausgebildet wurden, und auf diese Weise wird eine lichtempfindliche ausbreitende Schicht 25 (6(a)) ausgebildet; danach wird ein BS-Muster 23 auf die gleiche Weise wie oben beschrieben ausgebildet (6(b)).
Durch die Verwendung solch einer Licht ausbreitenden Schicht 25, die Lichtempfindlichkeit aufweist und aus einem strahlungs-aushärtbaren Kunstharz besteht, in das ein pulverförmiger anorganischer Verbund verteilt und gemischt ist, wird es möglich die Schichtkonstruktion der Lentikularfolie zu vereinfachen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Lentikularfolie bereit, in der zylindrische Linsenteile auf einer Seite einer durchsichtigen Stütze ausgebildet werden, die aus einem strahlungs-aushärtbaren Kunstharz ausgebildet sind, und zumindest eine Licht ausbreitende Schicht und lichtblockierende Streifen auf der flachen Oberfläche ausgebildet sind, die auf der gegenüberliegenden Seite der Folie angeordnet ist. Zylindrische Linsenteile mit einem feinen Abstand von 0,3 mm oder weniger können erhalten werden; außerdem können fein beabstandete lichtblockierende Streifen genau in den gewünschten Positionen ausgebildet werden.
Ein Projektionsschirm der durch die Kombination der zuvor erwähnten Lentikularfolie mit einer Fresnel-Linsenfolie konstruiert wird, ist ideal geeignet um ein Flüssigkristallprojektions-TV-Gerät mit einer hohen Bilddefinition zu betrachten.

Claims

Lentikularfolie zur Verwendung in einem Rückprojektionsschirm mit: einem transparenten Träger (1); einem Linsenabschnitt (21) auf einer Seite des Trägers (1) mit konvexen, zylindrischen, nebeneinander angeordneten Linsen, die aus einem ausgehärteten strahlungshärtbaren Kunstharz hergestellt sind; einem streifenförmigen, lichtblockierenden Muster (23) auf einer flachen Oberfläche des Trägers (1) an der dem Linsenabschnitt (21) gegenüber liegenden Seite des Trägers, wobei das streifenförmige, lichtblockierende Muster (23) an Positionen vorgesehen ist, die den nicht fokussierenden Teilen der jeweiligen zylindrischen Linsen entsprechen; einer lichtdiffundierenden Schicht (14), vorgesehen auf der Seite des Trägers (1), die an der Seite des Trägers gegenüber dem Linsenabschnitt (21) gelegen ist, um so die oberen Abschnitte des lichtblockierenden Musters (23) abzudecken.
Lentikularfolie gemäß Anspruch 1, wobei der Linsenabschnitt (21) aus konvexen zylindrischen Linsen mit einem Abstand von 0,3 mm oder weniger besteht.
Lentikularfolie gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Blendenverhältnis θ'/θ zumindest 90% ist, wobei θ = tan–1 {(P – P')/2D} θ' = tan–1 {(P – P')/2(D + D')}und P der Abstand der konvexen zylindrischen Linsen ist, D die Dicke der Lentikularfolie ist, P' die Linienbreite des streifenförmigen lichtblockierenden Musters ist und D' die Dicke des lichtblockierenden Musters ist.
Lentikularfolie gemäß jedem der vorangehenden Ansprüche, wobei das lichtblockierende Muster (23) aus einem schwarzen Übertragungsmuster besteht, das auf adhäsiven Teilen einer lichtempfindlichen adhäsiven Schicht ausgebildet ist.
Lentikularfolie gemäß jedem der vorangehenden Ansprüche, außerdem mit einer Schicht (16) mit einer Antielektrifizierungsfunktion, die auf der dem Linsenabschnitt (21) gegenüberliegenden Seite an der äußersten Fläche der Folie laminiert ist.
Lentikularfolie gemäß jedem der Ansprüche von 1 bis 4, außerdem mit einer Schicht (16) mit einer Antireflektionsfunktion, die auf der dem Linsenabschnitt (21) gegenüberliegenden Seite an der äußersten Fläche der Folie laminiert ist.
Rückprojektionsschirm mit der Lentikularfolie gemäß jedem der Ansprüche von 1 bis 6 und einer Fresnel-Linsenfolie.
Rückprojektionsfernseher mit dem Rückprojektionsschirm gemäß Anspruch 7.