JP2003240910A - マイクロレンズアレイシ−トとそれを用いた背面投写型スクリ−ン - Google Patents
マイクロレンズアレイシ−トとそれを用いた背面投写型スクリ−ンInfo
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Abstract
の反応硬化物からなるマイクロレンズ部を有するマイク
ロレンズアレイシ−トおよびこのレンズアレイシ−トを
用いた、光の乱拡散による解像度低下を招くこと無く、
水平視野角、垂直視野角が共に広く、高解像度の背面投
写型スクリーンを提供する。 【解決手段】透光性樹脂フィルム基材の少なくとも片面
に、単位レンズが2次元的にマトリクス状に配列されて
なるマイクロレンズアレイ部を構成してなるマイクロレ
ンズアレイシ−トにおいて、前記マイクロレンズアレイ
部は、紫外線または電離放射線硬化型樹脂の反応硬化物
からなり、該反応硬化物と近似の屈折率を有するフィラ
−を含有することを特徴とするマイクロレンズアレイシ
−トおよびこのレンズアレイシ−トを用いた背面投写型
スクリーンである。
Description
ー等に用いられる背面投写型スクリーンに用いられるマ
イクロレンズアレイシートに関する。
れる背面投写型スクリーンは、液晶プロジェクターから
投射される光をフレネルレンズシートのレンズ成形面裏
面の平坦面より入光してレンズ面より出光する光を平行
光とした後、透明基材表面に球面状または非球面状のフ
ァインピッチなシリンドリカルレンズを形成したレンチ
キュラーレンズシ−トで水平方向の視野を拡げ、透明基
材中に分散混合した光拡散性微粒子により垂直方向に光
線を拡散させて画像を投影するものである。
散性微粒子の混入は光線透過率の低下に伴う輝度低下、
光の乱拡散による解像度低下を招き、さらに直視野角の
制御や改善効果も十分なものではなかった。
−レンズシ−トの抱える課題を解決可能とするのがマイ
クロレンズアレイシ−トである。マイクロレンズアレイ
シ−トにおいて、レンズ形状を制御することによって配
光特性の制御が容易に可能である。即ち、スクリ−ン基
材中へ光拡散性微粒子を混入すること無く、配光特性を
変えることによって垂直視野角を拡げることが可能であ
り、輝度低下、光の乱拡散による解像度低下等、レンチ
キュラ−レンズシ−トの抱える課題を解決することが可
能となる。
立したセル状に配列しているため、紫外線または電離放
射線硬化型樹脂が塗布された透光性樹脂フィルム基材を
レンズ形状と逆型形状を有するロ−ル状型(以下、単に
ロ−ル状型と記す)にニップしてレンズ形状を賦形し、
紫外線または電離放射線を照射して、フィルム上に重合
接着させた後、ロ−ル状型からフィルムを剥離する工程
において、レンズが一方向性配列であるレンチキュラ−
レンズと比較して、ロ−ル状型からの剥離が困難なもの
となる。
されたものであり、紫外線または電離放射線硬化型樹脂
の反応硬化物からなるマイクロレンズ部がロ−ル状型か
ら容易に賦形できるマイクロレンズアレイシ−トおよび
このマイクロレンズアレイシ−トをフレネルレンズシー
トと組み合わせることにより、光の乱拡散による解像度
低下を招くこと無く、水平視野角、垂直視野角が共に広
く、高解像度の背面投写型スクリーンを提供することを
目的とする。
的を達成できる。即ち、請求項1に係る発明は、透光性
樹脂フィルム基材の少なくとも片面に、単位レンズが2
次元的にマトリクス状に配列されてなるマイクロレンズ
アレイ部を構成してなるマイクロレンズアレイシ−トに
おいて、前記マイクロレンズアレイ部は、紫外線または
電離放射線硬化型樹脂の反応硬化物からなり、該反応硬
化物と近似の屈折率を有するフィラ−を含有することを
特徴とするマイクロレンズアレイシ−トである。
マイクロレンズアレイシ−トにおいて、前記マイクロレ
ンズアレイ部は、離型剤及び帯電防止剤を含有すること
を特徴とする。
に記載のマイクロレンズアレイシ−トにおいて、前記マ
イクロレンズアレイ部は、非球面形状の曲面を持つ単位
レンズを含み、単位レンズの配列ピッチが100μm以
下であることを特徴とする。
記載のマイクロレンズアレイシ−トにおいて、前記マイ
クロレンズアレイ部は、球面形状の曲面を持つ単位レン
ズのみを有することを特徴とする。
れか1項に記載のマイクロレンズアレイシ−トにおい
て、前記単位レンズの配列が、碁盤目状のマトリクス配
列であることを特徴とする。
れか1項に記載のマイクロレンズアレイシ−トにおい
て、前記単位レンズの配列が、デルタ配列またはハニカ
ム配列であることを特徴とする。
れか1項に記載のマイクロレンズアレイシ−トにおい
て、前記マイクロレンズアレイ部とは反対側の透光性樹
脂フィルム基材表面に、各単位レンズによる非集光部に
相当する領域に遮光部を形成した構成であることを特徴
とする。
れか1項に記載のマイクロレンズアレイシ−トにおい
て、前記マイクロレンズアレイ部とは反対側の透光性樹
脂フィルム基材表面に帯電防止、反射防止、防眩、擦傷
防止表面処理のうち、少なくとも1種類以上の表面処理
を施したことを特徴とする。
れか1項に記載のマイクロレンズアレイシ−トにおい
て、前記マイクロレンズアレイ部とは反対側の透光性樹
脂フィルム基材表面に、各単位レンズによる集光部に相
当する領域に紫外線または電離放射線硬化型樹脂の反応
硬化物よりなるマイクロレンズアレイ部を形成したこと
を特徴とする。
何れか1項に記載のマイクロレンズアレイシ−トにおい
て、レンズアレイ部とは反対側の透光性樹脂フィルム基
材表面と、透光性樹脂板表面とを粘着層を介して貼合し
たことを特徴とするマイクロレンズアレイシートであ
る。
載のマイクロレンズアレイシートにおいて、前記透光性
樹脂板の中に、光拡散性微粒子、帯電防止剤のうち、少
なくとも1種類以上を含むことを特徴とする。
は11に記載のマイクロレンズアレイシートにおいて、
前記レンズアレイ部成形面とは反対側の透光性樹脂板表
面に帯電防止、反射防止、防眩、擦傷防止表面処理のう
ち、少なくとも1種類以上の表面処理を施したことを特
徴とする。
の何れか1項に記載のマイクロレンズアレイシ−トとフ
レネルレンズシートとを組み合わせてなることを特徴と
する背面投写型スクリーンである。
図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明のマイ
クロレンズアレイシ−トの一例を示す図であり、(a)
はマイクロレンズアレイシ−トの断面図である。(b)
はマイクロレンズアレイシ−トにおいて、単位レンズが
碁盤目状のマトリクス配列である場合の平面図である。
(c)はマイクロレンズアレイシ−トにおいて、単位レ
ンズがデルタ配列である場合の平面図である。(d)は
マイクロレンズアレイシ−トにおいて、単位レンズがハ
ニカム配列である場合の平面図である。(e)はマイク
ロレンズアレイシ−トのレンズ面反対側表面の各単位レ
ンズによる非集光部にあたる箇所に遮光部を形成したも
のの斜視図であり、波線で切られた右側はレンズアレイ
部のみを取り除いた状態を示したものである。透光性樹
脂フィルム基材2の片面にプロジェクタ−からの入射光
を各方向へ屈折させて拡げる機能を持つ複数のマイクロ
レンズアレイ部1が形成されており、レンズアレイ部内
にはフィラー3、離型剤4、帯電防止剤5がそれぞれ分
散している。透光性樹脂フィルム基材2のレンズ面とは
反対側の表面には、マイクロレンズアレイ部1側から平
行光を入光した際の、各単位レンズによる集光部6以外
の非集光部にあたる箇所に、遮光部7を形成したことを
特徴としている。
しては、紫外線または電離放射線透過性を有するものが
好ましく、またレンズアレイ部が形成される面は易接着
処理が施されていることが好ましい。フィルム基材とし
てはポリエステル、ポリカーボネイト、ポリ塩化ビニル
等が挙げられる。フィルム厚さとしては、透明性・強度
の観点から50〜250μmのポリエステルフィルム、
0.1〜0.7mmのポリカーボネイトフィルムが好適
である。
ダーに用いる紫外線硬化型樹脂としては、ウレタン(メ
タ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリ
レートオリゴマー、反応希釈剤、光重合開始剤、増感剤
の成分を含む組成物が用いられる。
マーとしては、例えば、エチレングリコール、1,4ブ
タンジオール、ネオペンチグリコール、ポリカプロラク
トンポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボ
ネイトジオール、ポリテトラメチレングリコール等のポ
リオール類とヘキサメチレンジイソシアネート、イソホ
ロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キ
シレンイソシアネート等の有機ポリイソシアネート類と
を反応させて得ることができる。しかし、特に限定され
るものではない。
マーとしては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹
脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型プロピレン
オキサイド付加物の末端グリシジルエーテル、フルオレ
ンエポキシ樹脂等のエポキシ樹脂類と(メタ)アクリル
酸とを反応させて得ることができる。しかし、特にこれ
らに限定されるものではない。
化型樹脂、あるいは電離放射線硬化型樹脂により成形す
ることで、安価で生産性の良い製造が可能である。
合するフィラ−としては、バインダーに用いる紫外線硬
化型樹脂、あるいは電離放射線硬化型樹脂と近似の屈折
率(屈折率差0.02未満)を有するガラスビ−ズやシ
リカ、カルシウム、アルミニウムの酸化物等の無機フィ
ラ−、あるいはバインダ−と近似の屈折率差に調整した
アクリル樹脂、ポリスチレン、MS樹脂(メチルメタク
リレート−スチレン共重合樹脂)等の有機フィラ−が例
示されるが、特にこれらに限定されるものではない。
いので、フィラ−を前記バインダ−中に分散混合するこ
とにより、バインダ−とロ−ル状型との界面に適量のフ
ィラ−が存在する状態となり、硬化反応後のロ−ル状型
からの剥離力を低下させることが可能である。従って、
バインダ−単体でレンズアレイ部を形成した場合と比較
して、ロ−ル状型からの剥離が容易となる。
合する離型剤としては、シリコン系、フロン系のものが
挙げられるが、特に限定されるものではない。また、帯
電防止剤としては、汎用の帯電防止剤を使用することが
できる。使用する帯電防止剤は特に限定されるものでは
ない。
単位レンズ配列は、桝目状(碁盤目状)に整然としたマ
トリクス配列であっても、デルタ配列あるいはハニカム
配列であっても良い。但し、隣り合う単位レンズ同士は
接していることが好ましい。
いて、レンズアレイ部反対側のフィルム表面の遮光層
は、まずレンズアレイ部反対側の透明フィルム基材表面
に、粘着性を持つ感光性樹脂層を形成し、レンズアレイ
部側から平行光とした紫外線を入光して各単位レンズの
集光部分のみを感光、硬化させて粘着性を失わせた後、
前記樹脂層の全面に黒色インキ層を有する転写フィルム
をニップして、前記樹脂層が未硬化状態で粘着性を有す
る非集光部のみに、黒色インキ層を転写することにより
形成される。遮光層形成後には感光性樹脂層全面に紫外
線を後露光することにより、全面を硬化させることが望
ましい。実際に、マイクロレンズアレイシ−トを背面投
写型スクリーンとして用いる際、液晶プロジェクターか
ら投射され、フレネルレンズシートによって平行光とし
た後に、該マイクロレンズアレイシ−トのレンズアレイ
部側より入光する映像光の光路は、前記集光部分を通る
ことになる。即ち、前記遮光層は映像光の光路を遮るこ
とはないので、映像光の輝度を保つことが可能であり、
光路外の箇所のみに形成された黒色インキ層よりなる遮
光層により、表示画像のコントラスト向上が可能であ
る。
−トにおいて、遮光部形成後のレンズアレイ部反対側表
面に各種処理を施したものを例示した図であり、(a)
はマイクロレンズアレイシ−トのレンズアレイ部反対側
表面に、表面処理層9を施した構成の断面図である。
(b)はマイクロレンズアレイシ−トのレンズアレイ部
反対側表面の、該レンズアレイ部の各単位レンズの集光
部にあたる箇所に、マイクロレンズアレイ部10を施し
た構成の断面図である。(c)はマイクロレンズアレイ
シ−トのレンズアレイ部反対側表面に、粘着層11を介
して透光性樹脂板12を貼合した構成の断面図である。
(d)は(c)の構成のマイクロレンズアレイシ−トに
おいて、該透光性樹脂板内に光拡散性微粒子13と帯電
防止剤15を分散混合した構成の断面図である。(e)
は(d)の構成のマイクロレンズアレイシ−トにおい
て、該透光性樹脂板表面に表面処理層9を施した構成の
断面図である。
ンズアレイ部反対側表面に、遮光層を形成する際に用い
る感光性樹脂材料としては、感光することにより、粘着
性が消失する公知の感光性樹脂が使用でき、特に限定さ
れるものではないが、紫外線硬化型のものが好ましい。
感光性樹脂材料として、例えば、「クロマリン」(デュ
ポン社製商品名)等が挙げられる。
レンズアレイ部反対側表面に、帯電防止、反射防止、防
眩、擦傷防止表面処理のうち少なくとも1種類以上の表
面処理を施されたことを特徴とする。反射防止表面処理
は、処理を行う基材の屈折率よりも低屈折率の材料、透
明なフッ素系樹脂またはフッ素系無機化合物からなる薄
膜を塗布または蒸着等により形成することができる。特
に低屈折材料、形成方法は限定されるものではない。ま
た、擦傷防止表面処理は、紫外線硬化型塗料から形成す
る。紫外線硬化型塗料は一般的には皮膜形成成分として
その構造の中にラジカル重合性の二重結合またはエポキ
シ基を有するポリマ−、オリゴマ−、モノマ−等を主成
分とするものであり、その他光重合開始剤や増感剤を含
有する。本発明に好ましいものは、皮膜形成成分がアク
リレ−ト系の紫外線硬化型塗料を使用することによっ
て、表面硬度、透明性、耐摩擦性、耐擦傷性に優れたハ
−ドコ−ト処理を施すことができる。防眩表面処理は擦
傷防止表面処理と同様に、紫外線硬化型塗料から形成す
る。即ち、紫外線硬化型塗料中に光拡散性を有する有機
フィラ−、無機フィラ−等を分散混合し、表面をマット
状にすることによって防眩処理を施すことができる。防
眩表面処理に用いられるフィラ−は特に限定されるもの
ではないが、皮膜形成成分である紫外線硬化型塗料と異
なる屈折率(屈折率差0.02以上)を有するものが好
適である。また、帯電防止層は、汎用の帯電防止剤を使
用して、表面処理を施すことができる。使用する帯電防
止剤は特に限定されるものではない。
レンズアレイ部反対側表面に、各単位レンズによる集光
部にあたる箇所に紫外線または電離放射線硬化型樹脂の
反応硬化物よりなるマイクロレンズアレイ部を形成した
構成であることを特徴とする。本発明における背面投写
型スクリーンは、基本的に液晶方式やDLP方式などの
単管式プロジェクタ−を用いたテレビジョン用としての
ものであり、色補正能力をほとんど持たないスクリ−ン
であるため3管式のCRT方式プロジェクタ−には対応
できない欠点がある。しかし、請求項9に係る発明のマ
イクロレンズアレイシ−トを用いた背面投写型スクリ−
ンにおいては、該マイクロレンズアレイシ−トのレンズ
アレイ部とは反対側のフィルム表面に、各単位レンズに
よる集光部にあたる箇所に紫外線または電離放射線硬化
型樹脂の反応硬化物よりなるマイクロレンズアレイ部を
形成した両面レンズ構成となっており、色補正能力を有
するので3管式のCRT方式プロジェクタ−を用いたテ
レビジョンにも使用することができる。
レンズアレイ部とは反対側の透光性樹脂フィルム基材表
面に、粘着層を介して透光性樹脂板を貼合した構成であ
ることを特徴とする。粘着層には適宜必要に応じて紫外
線吸収剤を混合してもよい。透光性樹脂板の材料として
は、アクリル樹脂、ポリカ−ボネイト樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩化
ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、または上記樹脂の共重合
体等が挙げられる。これらの樹脂は特に限定されるもの
ではないが、高い透明性、光透過性を有する点からアク
リル樹脂、MS樹脂(メチルメタクリレート−スチレン
共重合樹脂)、ポリカ−ボネイト樹脂、ポリエステル樹
脂が好ましい。貼合する透光性樹脂板の厚さは、使用環
境に適合するよう、適宜選択することが好ましい。
レンズアレイ部とは反対側の透光性樹脂フィルム基材表
面に、粘着層を介して光拡散性微粒子、帯電防止剤の少
なくとも1種類以上を含む透光性樹脂板を貼合した構成
であることを特徴とする。光拡散性微粒子としては、前
記透光性樹脂板との屈折率差が0.02以上である材料
が好ましく、例としてガラスビ−ズ、シリカ、カルシウ
ム、アルミニウムの酸化物等の無機フィラ−、あるいは
アクリル樹脂、ポリスチレン、MS樹脂(メチルメタク
リレート−スチレン共重合樹脂)等の有機フィラ−が挙
げられるが、特にこれらに限定されるものではない。ま
た、帯電防止剤は汎用のものが使用可能であり、使用す
る帯電防止剤は特に限定されるものではない。
−トとフレネルレンズシ−トを組み合わせた構成の背面
投写型スクリ−ンを例示した断面図である。配光特性を
容易に制御できるマイクロレンズアレイシ−ト15と、
フレネルレンズシート14とを組み合わせることによ
り、水平視野角、垂直視野角が共に広く、高解像度の背
面投写型スクリーンを提供することができる。
は、紫外線または電離放射線硬化型樹脂の反応硬化物か
らなり、該反応硬化物と近似の屈折率を有するフィラ−
を含有することから、マイクロレンズアレイ部が、ロ−
ル状型からの離型性に優れ、容易に賦形できるマイクロ
レンズアレイシ−トを提供することができ、このマイク
ロレンズアレイシ−トとフレネルレンズシートと組み合
わせることにより、光の乱拡散による解像度低下を招く
こと無く、水平視野角、垂直視野角が共に広く、高解像
度の背面投写型スクリーンを提供することができる。
示す説明図である。(a)は、本発明のマイクロレンズ
アレイシ−トにおいて、レンズ内にフィラ−、離型剤、
帯電防止剤を分散混合した構成の断面図である。(b)
は、本発明のレンズ配列が碁盤目状配列のマイクロレン
ズアレイシ−トの平面図である。(c)は、本発明のレ
ンズ配列がデルタ配列のマイクロレンズアレイシ−トの
平面図である。(d)は、本発明のレンズ配列がハニカ
ム配列のマイクロレンズアレイシ−トの平面図である。
(e)は、本発明のマイクロレンズアレイシ−トのレン
ズアレイ部反対側表面に遮光層を設けた模式図である。
て、レンズ内にフィラ−、離型剤、帯電防止剤を分散混
合した構成のレンズアレイ部の反対側表面に遮光層を施
した後、各種処理を施した構成の説明図である。(a)
は、表面処理層を施した例を示した。(b)は、単位レ
ンズの集光部にマイクロレンズアレイ部を形成した例を
示した。(c)は、粘着層を介して透光性樹脂板を貼合
した例を示した。(d)は、粘着層を介して光拡散性微
粒子と帯電防止剤を分散混合した透光性樹脂板を貼合し
た例を示した。(d)は、粘着層を介して光拡散性微粒
子と帯電防止剤を分散混合した透光性樹脂板を貼合した
後、表面処理層を施した例を示した。
ルレンズシ−トを組み合わせた背面投写型スクリ−ンの
例を示した断面図である。
Claims (13)
- 【請求項1】透光性樹脂フィルム基材の少なくとも片面
に、単位レンズが2次元的にマトリクス状に配列されて
なるマイクロレンズアレイ部を構成してなるマイクロレ
ンズアレイシ−トにおいて、 前記マイクロレンズアレイ部は、紫外線または電離放射
線硬化型樹脂の反応硬化物からなり、該反応硬化物と近
似の屈折率を有するフィラ−を含有することを特徴とす
るマイクロレンズアレイシ−ト。 - 【請求項2】前記マイクロレンズアレイ部は、離型剤及
び帯電防止剤を含有することを特徴とする請求項1に記
載のマイクロレンズアレイシ−ト。 - 【請求項3】前記マイクロレンズアレイ部は、非球面形
状の曲面を持つ単位レンズを含み、単位レンズの配列ピ
ッチが100μm以下であることを特徴とする請求項1
または2に記載のマイクロレンズアレイシ−ト。 - 【請求項4】前記マイクロレンズアレイ部は、球面形状
の曲面を持つ単位レンズのみを有することを特徴とする
請求項1または2記載のマイクロレンズアレイシ−ト。 - 【請求項5】前記単位レンズの配列が、碁盤目状のマト
リクス配列であることを特徴とする請求項1〜4の何れ
か1項に記載のマイクロレンズアレイシ−ト。 - 【請求項6】前記単位レンズの配列が、デルタ配列また
はハニカム配列であることを特徴とする請求項1〜4の
何れか1項に記載のマイクロレンズアレイシ−ト。 - 【請求項7】前記マイクロレンズアレイ部とは反対側の
透光性樹脂フィルム基材表面に、各単位レンズによる非
集光部に相当する領域に遮光部を形成した構成であるこ
とを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のマイ
クロレンズアレイシ−ト。 - 【請求項8】前記マイクロレンズアレイ部とは反対側の
透光性樹脂フィルム基材表面に帯電防止、反射防止、防
眩、擦傷防止表面処理のうち、少なくとも1種類以上の
表面処理を施したことを特徴とする請求項1〜7の何れ
か1項に記載のマイクロレンズアレイシ−ト。 - 【請求項9】前記マイクロレンズアレイ部とは反対側の
透光性樹脂フィルム基材表面に、各単位レンズによる集
光部に相当する領域に紫外線または電離放射線硬化型樹
脂の反応硬化物よりなるマイクロレンズアレイ部を形成
したことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載
のマイクロレンズアレイシ−ト。 - 【請求項10】請求項1〜7の何れか1項に記載のマイ
クロレンズアレイシ−トにおいて、レンズアレイ部とは
反対側の透光性樹脂フィルム基材表面と、透光性樹脂板
表面とを粘着層を介して貼合したことを特徴とするマイ
クロレンズアレイシート。 - 【請求項11】前記透光性樹脂板の中に、光拡散性微粒
子、帯電防止剤のうち、少なくとも1種類以上を含むこ
とを特徴とする請求項10に記載のマイクロレンズアレ
イシート。 - 【請求項12】前記レンズアレイ部成形面とは反対側の
透光性樹脂板表面に帯電防止、反射防止、防眩、擦傷防
止表面処理のうち、少なくとも1種類以上の表面処理を
施したことを特徴とする請求項10または11に記載の
マイクロレンズアレイシート。 - 【請求項13】請求項1〜12の何れか1項に記載のマ
イクロレンズアレイシ−トとフレネルレンズシートとを
組み合わせてなることを特徴とする背面投写型スクリー
ン。
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JP2002041181A JP2003240910A (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | マイクロレンズアレイシ−トとそれを用いた背面投写型スクリ−ン |
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