JP2002174859A - レンズアレイシートおよび透過型スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造後時間が経過しても黄変が生じ難いレン
ズアレイシートおよびこれを用いた透過型スクリーンを
提供する。 【解決手段】 視野角を制御するレンズアレイ層３と拡
散層８との間に紫外線吸収剤が添加された粘着剤層７が
設けられているレンズアレイシート２を構成し、これを
フレネルレンズと組み合わせて透過型スクリーンを構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクシ
ョンテレビなどに使用する透過型スクリーンを構成する
レンズアレイシート、およびこれを用いた透過型スクリ
ーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は液晶プロジェクションテレビなど
に使用する透過型スクリーンの構成の一例を示したもの
である。図中符号１はフレネルレンズであって、このフ
レネルレンズ１は板状の基材層１ａの片面に同心円状の
凹凸が形成されたレンズ層１ｂが設けられて構成されて
いる。そして、液晶プロジェクションテレビ内におい
て、光源は基材層１ａ側に配置される。フレネルレンズ
１は、好ましくはポリエチレンテレフタレート、ポリメ
チルメタアクリレート、メタクリルスチレン共重合体、
ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルなど合成樹脂からな
る基材層１ａと所定の金型との間に紫外線硬化型樹脂や
電子線硬化型樹脂などの放射線硬化型樹脂を未硬化の状
態で流入し、これに所定の放射線を照射して硬化させる
ことにより、レンズ層１ｂを形成したものである。ある
いは、例えば基材層１ａの上に未硬化の放射線効果型樹
脂を塗布し、これに成型ロールを用いて所定の形状を転
写した後、所定の放射線を照射して硬化させることによ
ってレンズ層１ｂを形成したものである。放射線硬化型
樹脂を用いると成形後の材料の収縮などが生じにくいた
め、微細な加工が可能となり、ファインピッチのレンズ
層１ｂが得られる。

【０００３】そして、フレネルレンズ１のレンズ層１ｂ
側には、所定の間隔をおいてレンズアレイシート２が平
行に設けられて、これらフレネルレンズ１とレンズアレ
イシート２とからなる透過型スクリーンが構成されてい
る。このレンズアレイシート２は、順次積層されたレン
ズアレイ層３、感光性樹脂層５、遮光層６、粘着剤層７
および拡散層８とから概略構成されており、レンズアレ
イ層３がフレネルレンズ１側に配され、拡散層８が観者
側に配される。なお、拡散層８の観者側の面には表面保
護のために必要に応じてハードコート層９が設けられて
いる。

【０００４】レンズアレイ層３は板状の基材層３ａと、
その片面に設けられたレンズ層３ｂとから構成されてい
る。レンズ層３ｂは、例えばレンズの一方の面に円筒面
４ａ、他方の面に平面４ｂを備えた略半円柱状のシリン
ドリカルレンズ４を複数本、その長さ方向が平行になる
ように配列して構成され、前記円筒面４ａがフレネルレ
ンズ１側に配置されている。レンズアレイ層３は、例え
ば上述のフレネルレンズ１と同様に放射線硬化型樹脂を
用いて加工したものが好適である。すなわち、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリメチルメタアクリレート、メ
タクリルスチレン共重合体、ポリカーボネート、ポリ塩
化ビニルなど合成樹脂からなる基材層３ａと所定の金型
の間に未硬化の放射線硬化型樹脂を流入し、これに所定
の放射線を照射して硬化させることによってファインピ
ッチのレンズ層３ｂを形成したものである。あるいは、
例えば基材層３ａの上に未硬化の放射線効果型樹脂を塗
布し、これに成型ロールを用いて所定の形状を転写した
後、所定の放射線を照射して硬化させることによってレ
ンズ層３ｂを形成したものである。

【０００５】以下、このレンズアレイシート２の構成に
ついて、その製造操作を追って説明する。まず、レンズ
アレイ層３の基材層３ａ側の面に感光性樹脂層５を塗布
する。感光性樹脂層５は未露光の状態では粘着性があ
り、露光されると変性して粘着性が殆ど消失する特性を
備えたものである。そして、レンズ層３ｂ側からフレネ
ルレンズ１を介して光を照射すると、実際に透過型スク
リーンとして使用する場合と同様に、レンズアレイ層３
を介して集光したストライプ状の光線が感光性樹脂層５
に照射される。すると、露光された部分の感光性樹脂層
５が変性し、粘着性が消失する。そして、この感光性樹
脂層５にブラックカーボンなどを含む黒色の転写層を備
えた転写フィルムを押しつけると、粘着性がある未露光
の部分に選択的に転写層が転移し、黒色のラインが複数
並列してなる遮光層６が形成される。このように光線が
透過しない部分を遮光する遮光層６を設けることによっ
てコントラストを向上させることができる。

【０００６】その後、フィルム状の粘着剤層７を積層
し、さらに板状の拡散層８を積層し、強固に一体化する
ことによりレンズアレイシート２が得られる。なお、拡
散層８は、例えば合成樹脂などからなるマトリックス中
に複数のガラスビーズなどからなる拡散剤を混合したも
ので、その表面に凹凸が形成されている場合がある。そ
のため、ある程度厚みのある粘着剤層７を用いなければ
他の層と一体化することが困難な場合がある。そして、
必要に応じて拡散層８の表面にハードコード層９を積層
し、一体化する。

【０００７】そして、この透過型スクリーンを図１に示
したように光源を備えた液晶プロジェクターなどに取り
付け、光源から光線を照射すると、この光線がフレネル
レンズ１を介して略平行光となり、レンズアレイ層３を
介してストライプ状の光となり、さらに遮光層６を経
て、拡散層８において拡散されることにより、液晶画面
の上下左右に適度に光線が拡散し、視野角が適度に広
く、かつコントラストの良好な画像を提供することがで
きる。一般にはレンズアレイ層３によって画面の左右の
視野角が制御され、拡散層８によって画面の上下の視野
角が制御される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レンズアレイシート２およびこれを用いた透過型スクリ
ーンにおいては、レンズ層１ｂ、レンズ層３ｂ、および
感光性樹脂層５が光劣化して黄変する場合があった。上
述のように、レンズ層１ｂ、レンズ層３ｂはファインピ
ッチの加工を実現するために放射線硬化型樹脂を用いて
構成されている場合がある。そして、感光性樹脂層５を
構成する感光性樹脂や放射線硬化型樹脂にはいずれも重
合開始剤などの添加剤が添加されており、これが使用環
境中の紫外線と反応し、黄変を生じるのである。

【０００９】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、製造後時間が経過しても黄変が生じ難いレンズアレ
イシートおよびこれを用いた透過型スクリーンを提供す
ることを課題とする。特に黄変を引き起こす波長域の紫
外線の影響を有効に防止して、確実に黄変を抑制するこ
とができるレンズアレイシートおよびこれを用いた透過
型スクリーンを提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に記載の発明は、視野角を制御す
るレンズアレイ層と拡散層との間に紫外線吸収剤が添加
された粘着剤層が設けられていることを特徴とするレン
ズアレイシートである。請求項２に記載の発明は、前記
粘着剤層の波長３８０ｎｍの光の透過率が１％以下であ
ることを特徴とする請求項１に記載のレンズアレイシー
トである。請求項３の記載の発明は、請求項１または２
に記載のレンズアレイシートにおいて、レンズアレイ層
と粘着層との間に感光性樹脂層が設けられ、その粘着層
側に光線が透過しない部分を遮光する遮光層が設けられ
ていることを特徴とするレンズアレイシートである。請
求項４に記載の発明は、前記レンズアレイ層が基材層と
その片面に形成されたレンズ層からなり、該レンズ層が
放射線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項１〜
３のいずれか一項に記載のレンズアレイシートである。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項
に記載のレンズアレイシートと、フレネルレンズとを有
することを特徴とする透過型スクリーンである。請求項
６に記載の発明は、前記フレネルレンズが基材層とその
片面に形成されたレンズ層からなり、該レンズ層が放射
線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項５に記載
の透過型スクリーンである。なお、本発明においてレン
ズアレイ層とは、レンチキュラーなどの視野角を制御す
る作用を備えたレンズ層を有するものを全て包含するも
のとする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のレンズアレイシートおよ
び透過型スクリーンは、粘着剤層の構成以外は、例えば
図１に示したものと同様の構成とすることができる。以
下、図１を利用して説明する。本発明のレンズアレイシ
ート２は、粘着剤層７に紫外線吸収剤を添加したもので
ある。その結果、プロジェクターの外側（ハードコード
層９側）から照射される使用環境中の紫外線の影響を粘
着剤層７において阻止することができ、粘着剤層７より
もプロジェクターの内側に配置されている感光性樹脂層
５、レンズ層３ｂ、およびレンズ層１ｂがこの紫外線の
影響によって黄変することを抑制することができる。

【００１２】紫外線吸収剤は粘着剤層７における波長３
８０ｎｍの紫外線の透過率が１％以下となるように添加
すると好ましい。通常の紫外線吸収剤であれば、波長３
８０ｎｍよりも短波長側の紫外線の透過率は、波長３８
０ｎｍの紫外線の透過率よりも低くなる。また、波長３
８０ｎｍの紫外線よりも長波長側の、可視光線を含む波
長域の光の透過率は波長３８０ｎｍの紫外線の透過率よ
りも高くなる。したがって、このように波長３８０ｎｍ
の紫外線の透過率を十分に低く抑えることができれば、
黄変に関与する波長域の紫外線の影響を十分に抑制し、
感光性樹脂層５、レンズ層３ｂ、およびレンズ層１ｂの
黄変を防止することができる。そして、可視光線の透過
を妨げることはないため、画像のカラーバランスが劣化
する等の不都合が生じることもない。なお、透過率は、
実際に使用する厚さの粘着剤層７のみについて、分光透
過率測定装置などを用いた公知の方法によって測定す
る。

【００１３】粘着剤層７への紫外線吸収剤の添加量は、
紫外線吸収剤の種類、粘着剤層７の厚さなどによって適
宜変更される。紫外線吸収剤の種類、添加量、あるいは
粘着剤層７の厚さを変更することは比較的容易であり、
これらを組み合わせることにより、粘着剤層７において
は、種々の特性が得られる。なお、粘着剤層７の厚さは
特に限定するものではないが、例えば１５〜５０μｍと
される。また、紫外線吸収剤は、例えばサリチル酸系、
ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアク
リレート系などの製品が市販されているが、その中から
上述の波長３８０ｎｍよりも短波長域の紫外線の吸収が
良好なものを選択すると好ましい。そのような紫外線吸
収は有効波長が３８０ｎｍまでのものと称される。ま
た、この紫外線吸収剤を混合する粘着剤層７のベースマ
トリックスとしては、例えばアクリル系、ゴム系、ビニ
ル系、シリコン系などが用いられる。混合方法は特に限
定せず、公知の方法を用いることができる。

【００１４】具体的には、例えば紫外線吸収剤としてＡ
ＳＬ−４０（商品名：湘南化学社製）を用いる場合、厚
さ２０μｍの粘着剤層７に対して０．１重量％以上、好
ましくは０．２重量％以上、実質的には１．０重量％以
下程度の添加量で所望の効果を得ることができる。な
お、本発明のレンズアレイシートは、視野角を制御する
レンズアレイ層３および拡散層８と、その間に特定の粘
着剤層７が設けられていれば、他の構成については特に
限定しない。また、図１に示した例において、レンズア
レイ層３のレンズ層３ｂにはいわゆるレンチキュラーが
用いられているが、レンズの種類などは特に限定するこ
とはない。

【００１５】

【実施例】以下、実施例を示して本発明の効果を明らか
にする。図１に示したものと同様の構成の透過型スクリ
ーンを構成した。各層の材料と厚さ（最大の厚さ）は以
下の通りとした。 フレネルレンズの基材層：材料 ポリメチルメタアクリ
レート、厚さ ２ｍｍ フレネルレンズのレンズ層：材料 ウレタンアクリレー
ト系、厚さ １５０μｍ レンズアレイ層の基材層：材料 ポリエチレンテレフタ
レート、厚さ１８８μｍ レンズアレイ層のレンズ層：材料 ウレタンアクリレー
ト系、厚さ ２００μｍ 感光性樹脂層：材料 クロマリンフィルム（商品名：デ
ュポン社製）厚さ ２０μｍ 遮光層：材料 クロマリンインキフィルム（商品名：デ
ュポン社製）、厚さ２μｍ 粘着剤層のベースマトリックス：材料 アクリル系、厚
さ２０μｍ 拡散層：材料 ポリメチルメタアクリレート拡散板、厚
さ２ｍｍ なお、フレネルレンズのレンズ層、レンズアレイ層のレ
ンズ層、および感光性樹脂層の材料はいずれも紫外線の
照射によって特性が変化するものを用いた。

【００１６】表１に粘着剤層に添加した紫外線吸収剤の
種類と添加量を示した。また、粘着剤層について、波長
３８０ｎｍの紫外線の透過率を測定した結果をあわせて
示した。そして、この透過型スクリーンに、ハードコー
ド層９側からフィードメータにて波長２８０〜７００ｎ
ｍの範囲の光を２００時間照射した後、各レンズ層の光
劣化（黄変）について観察した結果をあわせて示した。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１に示した結果より、紫外線吸収剤を添
加しなかった比較例においては、レンズアレイ層のレン
ズ層および感光性樹脂層とフレネルレンズのレンズ層が
黄変した。これに対して、紫外線吸収剤を添加した実施
例１、２においては、いずれもレンズアレイ層および感
光性樹脂層のレンズ層の黄変を抑制することができた。
また、波長３８０ｎｍの紫外線の透過率が１％以下とな
るように粘着剤層を形成した実施例１においては、フレ
ネルレンズのレンズ層の黄変もあわせて抑制することが
できた。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
係るレンズアレイシートにおいては、レンズアレイ層と
拡散層との間に紫外線吸収剤が添加された粘着剤層が設
けられているため、環境中の紫外線の影響によるフレネ
ルレンズのレンズ層、レンズアレイ層のレンズ層および
感光性樹脂層などの光劣化（黄変）を抑制することがで
きる。特に請求項２に係る発明においては、粘着剤層の
波長３８０ｎｍの紫外線の透過率を１％以下とすること
によって、さらに効果を向上させることができる。請求
項３に係る発明においては、遮光層によってコントラス
トを向上させることができ、かつ感光性樹脂層の光劣化
を抑制することができる。請求項４に係る発明において
は、ファインピッチのレンズ層を備えたレンズアレイ層
が得られる。請求項５に係る発明においては、請求項１
〜４のいずれか一項に記載のレンズアレイ層とフレネル
レンズとを組み合わせることにより、上述のような光劣
化を伴わない透過型スクリーンを提供することができ
る。請求項６に係る発明においては、ファインピッチの
レンズ層を備えたフレネルレンズを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 透過型スクリーンの一例を示した概略構成図
である。

【符号の説明】

１…フレネルレンズ、１ａ…基材層、１ｂ…レンズ層、
２…レンズアレイシート、３…レンズアレイ層、３ａ…
基材層、３ｂ…レンズ層、５…感光性樹脂層、６…遮光
層、７…粘着剤層、８…拡散層。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 視野角を制御するレンズアレイ層と拡散
   層との間に紫外線吸収剤が添加された粘着剤層が設けら
   れていることを特徴とするレンズアレイシート。
2. 【請求項２】 前記粘着剤層の波長３８０ｎｍの光の透
   過率が１％以下であることを特徴とする請求項１に記載
   のレンズアレイシート。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のレンズアレイ
   シートにおいて、レンズアレイ層と粘着層との間に感光
   性樹脂層が設けられ、その粘着層側に光線が透過しない
   部分を遮光する遮光層が設けられていることを特徴とす
   るレンズアレイシート。
4. 【請求項４】 前記レンズアレイ層が基材層とその片面
   に形成されたレンズ層からなり、該レンズ層が放射線硬
   化型樹脂からなることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れか一項に記載のレンズアレイシート。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載のレ
   ンズアレイシートと、フレネルレンズとを有することを
   特徴とする透過型スクリーン。
6. 【請求項６】 前記フレネルレンズが基材層とその片面
   に形成されたレンズ層からなり、該レンズ層が放射線硬
   化型樹脂からなることを特徴とする請求項５に記載の透
   過型スクリーン。