JP2006301589A - Light diffusing member, manufacturing method thereof and transmission type screen - Google Patents
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本発明は、光拡散部材及びその製造方法、並びに光拡散部材を用いて構成された透過型スクリーンに関し、更に詳しくは、厚さ方向の一方の面側に多数の凸シリンドリカルレンズが形成され、厚さ方向の他方の面が平面に成形されているシート状のレンチキュラーレンズ部と、このレンチキュラーレンズ部における前記他方の面に形成された遮光パターンとを有するタイプの光拡散部材、及びその製造方法、並びに前記の光拡散部材を用いて構成された透過型スクリーンに関する。 The present invention relates to a light diffusing member, a method for manufacturing the same, and a transmissive screen configured using the light diffusing member. More specifically, a large number of convex cylindrical lenses are formed on one surface side in the thickness direction, and the thickness is increased. A light diffusing member of a type having a sheet-like lenticular lens portion whose other surface in the vertical direction is formed into a flat surface, and a light-shielding pattern formed on the other surface of the lenticular lens portion, and a method for manufacturing the same. The present invention also relates to a transmissive screen configured using the light diffusing member.
今日では、液晶ディスプレイ、投射型ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の大画面ディスプレイが一般家庭にまで普及している。大画面ディスプレイは、複数人で映像(画像)を見ることを想定して購入される場合が多く、複数人で映像(画像)を見たときでも各人が高画質の映像を楽しめるように、高い視野角特性が求められる。このため、特に背面投射型ディスプレイでは、水平方向(画面の左右方向を意味する。以下同じ。)の視野角特性を向上させるために、光拡散部材を備えた透過型スクリーンが用いられる。 Today, large-screen displays such as liquid crystal displays, projection displays, and plasma displays are prevalent in ordinary homes. Large screen displays are often purchased on the assumption that multiple people view the video (image), so that even when multiple people view the video (image), each person can enjoy high-quality video. High viewing angle characteristics are required. For this reason, in particular, in a rear projection display, a transmissive screen provided with a light diffusing member is used in order to improve the viewing angle characteristics in the horizontal direction (meaning the horizontal direction of the screen; the same applies hereinafter).
透過型スクリーンに利用される光拡散部材としては種々のものが提案されているが、その中の1つとして、厚さ方向の一方の面側に多数の凸シリンドリカルレンズが一定のピッチで形成され、厚さ方向の他方の面が平面に成形されているシート状のレンチキュラーレンズ部と、このレンチキュラーレンズ部における前記他方の面に周囲よりも突出した状態で形成された多数の遮光層からなる遮光パターンとを備えたタイプの光拡散部材がある。なお、本明細書でいう「凸シリンドリカルレンズ」とは、屈折面が凸面に成形されているシリンドリカルレンズを意味する。 Various light diffusing members have been proposed for use in transmissive screens. One of them is a large number of convex cylindrical lenses formed at a constant pitch on one surface in the thickness direction. A sheet-shaped lenticular lens portion whose other surface in the thickness direction is formed into a flat surface, and a light shielding layer formed by a plurality of light-shielding layers formed on the other surface of the lenticular lens portion so as to protrude from the surroundings. There is a type of light diffusing member provided with a pattern. As used herein, “convex cylindrical lens” means a cylindrical lens having a refractive surface formed into a convex surface.
上記のタイプの光拡散部材は、凸シリンドリカルレンズの屈折面に当該凸シリンドリカルレンズの光軸と平行に入射した平行光を、各凸シリンドリカルレンズの配列方向に拡散させることができる。したがって、上記のタイプの光拡散部材とフレネルレンズとを組み合わせることにより、視野角特性が良好な透過型スクリーンを得ることができる。 The light diffusing member of the above type can diffuse parallel light incident on the refractive surface of the convex cylindrical lens in parallel with the optical axis of the convex cylindrical lens in the arrangement direction of the convex cylindrical lenses. Therefore, by combining the light diffusion member of the above type and a Fresnel lens, it is possible to obtain a transmissive screen with good viewing angle characteristics.
この透過型スクリーンでのフレネルレンズは、背面投射型ディスプレイの投射光学系内において光拡散部材よりも映像光源側に配置されて、発散光の状態で投射されてくる映像光を略平行光に変換して光拡散部材に入射させる。また、光拡散部材は、各凸シリンドリカルレンズの長手方向が垂直方向(画面の上下方向を意味する。以下同じ。)となり、かつ、各凸シリンドリカルレンズの屈折面がフレネルレンズ側となる向きで配置されて、フレネルレンズから出射した略平行光状態の映像光を各凸シリンドリカルレンズの配列方向に拡散させる。その結果として背面投射型ディスプレイの水平方向の視野角特性が向上する。遮光パターンは、透過型スクリーンへの外光の映り込みを防止して、映像のコントラストを良好にする。 The Fresnel lens in this transmissive screen is placed on the image light source side of the light diffusing member in the projection optical system of the rear projection display, and converts the image light projected in the divergent light state into substantially parallel light. The light is then incident on the light diffusing member. Further, the light diffusing member is arranged in such a direction that the longitudinal direction of each convex cylindrical lens is a vertical direction (which means the vertical direction of the screen; the same applies hereinafter), and the refractive surface of each convex cylindrical lens is on the Fresnel lens side. Then, the substantially parallel image light emitted from the Fresnel lens is diffused in the arrangement direction of the convex cylindrical lenses. As a result, the horizontal viewing angle characteristic of the rear projection display is improved. The light shielding pattern prevents external light from being reflected on the transmissive screen and improves the contrast of the image.
例えば特許文献1には、上述のタイプの光拡散部材とフレネルレンズとを用いて透過型スクリーンを構成したときの水平方向の視野角特性及び映像のコントラストをそれぞれ良好なものとするために、光拡散部材での遮光パターンの開口率を特定の範囲に選定した透過型スクリーンが記載されている。この透過型スクリーンを構成しているレンチキュラーレンズ部(レンチキュラーレンズシート)は、厚さ方向の他方の面が平面に成形されたものであり、当該他方の面上に多数の遮光層がストライプ状に形成されて遮光パターンを構成している。
しかしながら、特許文献1に記載されている透過型スクリーンのように、レンチキュラーレンズ部(レンチキュラーレンズシート)における厚さ方向の他方の面を平面とし、この平面上に突出するように形成した遮光パターンによって外光の映り込みを防止する光拡散部材を備えた透過型スクリーンでは、映像のコントラストを良好に保ちつつ視野角特性を向上させることが困難である。 However, like the transmissive screen described in Patent Document 1, the other surface in the thickness direction of the lenticular lens portion (lenticular lens sheet) is a flat surface, and the light shielding pattern is formed so as to protrude on the flat surface. In a transmissive screen provided with a light diffusing member that prevents external light from being reflected, it is difficult to improve viewing angle characteristics while maintaining good image contrast.
特に近年のように、MD(マイクロディスプレー)タイプの背面投射型テレビジョンでは、その光源に由来するシンチレーション(ギラツキ)が発生し易いという欠点があり、そのシンチレーションをなくすため、フレネルレンズシートには従来のCRTタイプよりも多くの拡散剤を含有させている。しかし、そうした拡散剤を含むフレネルレンズシートを通過した光は、従来よりも拡散成分が増した平行光としてレンチキュラーレンズシートに入ることになるため、レンチキュラーレンズシート内で迷光となる割合が従来よりも多くなり易く、その結果、発生した迷光がレンチキュラーレンズシートの不特定箇所から観察者側に出光して解像度の低下やコントラストの低下の原因になる。ところが、遮光パターンが観察者側に突出するように形成された従来のレンチキュラーレンズシートでは、レンチキュラーレンズシート内を走る迷光を捕らえることが十分にできないという問題があった。 In particular, as in recent years, an MD (micro display) type rear projection television has a drawback that scintillation (glare) derived from the light source is likely to occur. In order to eliminate the scintillation, Fresnel lens sheets have been conventionally used. More diffusing agents are contained than the CRT type. However, since the light that has passed through the Fresnel lens sheet containing such a diffusing agent enters the lenticular lens sheet as parallel light with an increased diffusion component than before, the ratio of stray light in the lenticular lens sheet is higher than before. As a result, the generated stray light is emitted from an unspecified part of the lenticular lens sheet to the observer side, causing a decrease in resolution and a decrease in contrast. However, the conventional lenticular lens sheet formed so that the light-shielding pattern protrudes toward the viewer side has a problem that the stray light running in the lenticular lens sheet cannot be captured sufficiently.
一方、上記の光拡散部材を用いて透過型スクリーンへの外光の映り込みを防止するためには、遮光パターンを構成している各遮光層の厚さを厚くするか、遮光層の幅を拡大するかのいずれかの手段によって、外光の再帰反射を低減させることが望まれるわけであるが、遮光層の厚さを厚くするほど又は遮光層の幅を拡大するほど、レンチキュラーレンズ部から出射する映像光のうちで水平方向の出射角が大きい映像光が遮光層によって遮られるようになり、視野角特性が低下する。 On the other hand, in order to prevent external light from being reflected on the transmissive screen using the light diffusing member, the thickness of each light shielding layer constituting the light shielding pattern is increased, or the width of the light shielding layer is increased. Although it is desirable to reduce the retroreflection of external light by any means of enlarging, as the thickness of the light shielding layer is increased or the width of the light shielding layer is increased, from the lenticular lens portion Among the emitted image light, image light having a large horizontal emission angle is blocked by the light shielding layer, and the viewing angle characteristics are deteriorated.
なお、外光の再帰反射とは、遮光パターンの開口部(隣り合う遮光層同士の間)からレンチキュラーレンズ部内に進入(伝播)して凸シリンドリカルレンズの屈折面とその外側の媒質(一般に空気)との界面で全反射した外光が、主に進入時とは異なる箇所の開口部(隣り合う遮光層同士の間)から再びレンチキュラーレンズ部の外に出射することを意味する。 The retroreflection of external light refers to the refractive surface of the convex cylindrical lens and the medium outside it (generally air) as it enters (propagates) into the lenticular lens from the opening of the light shielding pattern (between adjacent light shielding layers). This means that the external light totally reflected at the interface with the light exits from the opening part (between adjacent light-shielding layers) at a location different from that at the time of entering again to the outside of the lenticular lens part.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、映像のコントラストが良好で、かつ、視野角特性が高い透過型スクリーンを得ることを容易にする光拡散部材を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object of the present invention is to provide a light diffusing member that makes it easy to obtain a transmissive screen with good image contrast and high viewing angle characteristics. It is to provide.
また、本発明の第2の目的は、映像のコントラストが良好で、かつ、視野角特性が高い透過型スクリーンを得ることを容易にする光拡散部材の製造方法を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide a method for manufacturing a light diffusing member that makes it easy to obtain a transmissive screen with good image contrast and high viewing angle characteristics.
そして、本発明の第3の目的は、映像のコントラストが良好で、かつ、視野角特性が高いものを得易い透過型スクリーンを提供することにある。 A third object of the present invention is to provide a transmissive screen that can easily obtain an image with good image contrast and high viewing angle characteristics.
上記第1の目的を達成する本発明の第1態様に係る光拡散部材は、厚さ方向の一方の面側に多数の凸シリンドリカルレンズが一定のピッチPc で平行に形成されているシート状のレンチキュラーレンズ部と、該レンチキュラーレンズ部の厚さ方向の他方の面にストライプ状に配置された多数の遮光層からなる遮光パターンとを有する光拡散部材であって、前記遮光層の外表面が、前記厚さ方向の他方の面のうちで前記遮光層が形成されていない領域と実質的に同一の平面上にあると共に、該遮光層が、前記凸シリンドリカルレンズの光軸と平行に前記厚さ方向の一方の面に入射して前記他方の面から出射する光の光路外に配置されており、前記遮光層の厚さをTとし、該遮光層の幅をWとし、前記凸シリンドリカルレンズの屈折率をnc としたときに、下式(I)が成り立つことを特徴とする(以下、この光拡散部材を「光拡散部材IA」ということがある。)。 The light diffusing member according to the first aspect of the present invention that achieves the first object is a sheet-like structure in which a large number of convex cylindrical lenses are formed in parallel at a constant pitch Pc on one surface side in the thickness direction. A light diffusing member comprising: a lenticular lens portion; and a light shielding pattern including a plurality of light shielding layers arranged in a stripe pattern on the other surface in the thickness direction of the lenticular lens portion, wherein the outer surface of the light shielding layer is The thickness of the other surface in the thickness direction is substantially the same plane as the region where the light shielding layer is not formed, and the light shielding layer is parallel to the optical axis of the convex cylindrical lens. The convex cylindrical lens is disposed outside the optical path of the light incident on one surface in the vertical direction and emitted from the other surface, the thickness of the light shielding layer is T, the width of the light shielding layer is W, and the refractive index and n c of When the, characterized in that the following formula (I) is satisfied (hereinafter, this light diffusing member is sometimes referred to as "light diffusing member IA".).
また、本発明の第2態様に係る光拡散部材は、上記第1態様を構成する凸シリンドリカルレンズをいわゆるハエの目レンズに置き換えた態様であり、厚さ方向の一方の面側に多数の単位凸レンズが縦横にそれぞれ、一定の縦ピッチPV及び横ピッチPHで形成されているシート状のレンズ部(以下、「マイクロレンズアレイ部」又は「ハエの目レンズ部」ということがある。)と、該レンズ部の厚さ方向の他方の面にマトリックス状に配置された遮光層からなる遮光パターンとを有する光拡散部材であって、前記遮光層の外表面が、前記厚さ方向の他方の面のうちで前記遮光層が形成されていない領域と実質的に同一の平面上にあると共に、該遮光層が、前記単位凸レンズの光軸と平行に前記厚さ方向の一方の面に入射して前記他方の面から出射する光の光路外に配置されており、前記遮光層の厚さをTとし、該遮光層の縦幅をWV、横幅をWHとし、前記単位凸レンズの屈折率をnc としたときに、下式(II)、(III)が成り立つことを特徴とする(以下、この光拡散部材を「光拡散部材IB」ということがある。)。 The light diffusing member according to the second aspect of the present invention is an aspect in which the convex cylindrical lens constituting the first aspect is replaced with a so-called fly-eye lens, and a large number of units are provided on one surface side in the thickness direction. A sheet-like lens portion in which convex lenses are formed in a vertical and horizontal pitch P V and a horizontal pitch P H (hereinafter, sometimes referred to as “microlens array portion” or “fly-eye lens portion”). And a light diffusing member comprising a light shielding layer arranged in a matrix on the other surface in the thickness direction of the lens portion, wherein the outer surface of the light shielding layer is the other in the thickness direction. And the light shielding layer is incident on one surface in the thickness direction parallel to the optical axis of the unit convex lens. From the other side Is arranged outside the optical path of the morphism light, the the thickness of the light shielding layer is T, the vertical width W V of the light-shielding layer, the width and W H, when the refractive index of the unit lens has a n c In addition, the following formulas (II) and (III) are satisfied (hereinafter, this light diffusion member may be referred to as “light diffusion member IB”).
ここで、「屈折率」とは、測定光の波長が588nmであるときの屈折率を意味する。また、第1態様でいうピッチPc 、厚さT及び幅W、並びに第2態様でいうピッチPH、PV、厚さT及び幅WH、WVそれぞれの単位は同じであれば問わない。 Here, the “refractive index” means a refractive index when the wavelength of the measurement light is 588 nm. The pitch P c , the thickness T and the width W referred to in the first aspect, and the pitch P H , P V , the thickness T and the widths W H , W V referred to in the second aspect may be the same. Absent.
この光拡散部材IA,IBによれば、遮光層の外表面が、遮光層が形成されていない領域と実質的に同一の平面上にあるので、その遮光層はレンチキュラーレンズ部内又はマイクロレンズアレイ部内に突出したような形態となっている。こうした形態のレンチキュラーレンズ部又はマイクロレンズアレイ部を有する本発明の光拡散部材と、特に近年のMDタイプの背面投射型テレビジョンに好ましく用いられるフレネルレンズシートのように多くの拡散剤を含有したフレネルレンズシートとを組み合わせて用いる場合に、フレネルレンズシートを通過した拡散成分が増した平行光がレンチキュラーレンズ部又はマイクロレンズアレイ部に入って迷光となる割合が従来よりも多くなっても、発生した迷光は、レンチキュラーレンズ部内又はマイクロレンズアレイ部内に突出したような形態からなる遮光層で捕らえられ易いという利点がある。その結果、本発明の光拡散部材IA,IBの不特定箇所から観察者側に出光する迷光を減少させることができ、解像度の低下やコントラストの低下という問題を極力なくすことができる。 According to the light diffusing members IA and IB, since the outer surface of the light shielding layer is on the same plane as the region where the light shielding layer is not formed, the light shielding layer is in the lenticular lens portion or the microlens array portion. It has a shape that protrudes. The light diffusing member of the present invention having such a lenticular lens portion or microlens array portion, and a Fresnel containing many diffusing agents, such as a Fresnel lens sheet that is preferably used in recent MD type rear projection televisions. When used in combination with a lens sheet, it occurred even if the proportion of parallel light that increased the diffusion component that passed through the Fresnel lens sheet entered the lenticular lens part or microlens array part and became stray light more than before. The stray light has an advantage that it can be easily captured by the light shielding layer having a shape protruding into the lenticular lens portion or the microlens array portion. As a result, stray light emitted from an unspecified portion of the light diffusing members IA and IB of the present invention to the viewer can be reduced, and problems such as a reduction in resolution and a reduction in contrast can be eliminated as much as possible.
加えて、遮光層がレンチキュラーレンズ部内又はマイクロレンズアレイ部内に突出したような形態となっているので、レンチキュラーレンズ部内又はマイクロレンズアレイ部内を通過しようとする光が、遮光層が形成されていない領域の出射界面で反射して迷光が発生することがあっても、そうした迷光は、レンチキュラーレンズ部内又はマイクロレンズアレイ部内に突出したような形態からなる遮光層で捕らえられ易いという利点がある。その結果、本発明の光拡散部材IA,IBの不特定箇所から観察者側に出光する迷光を減少させることができ、解像度の低下やコントラストの低下という問題を極力なくすことができる。 In addition, since the light shielding layer protrudes into the lenticular lens portion or the micro lens array portion, the light that is about to pass through the lenticular lens portion or the micro lens array portion is not formed with the light shielding layer. Even if stray light is generated by reflection at the exit interface of the light, such stray light has an advantage that it can be easily captured by the light-shielding layer having a form protruding into the lenticular lens portion or the microlens array portion. As a result, stray light emitted from an unspecified portion of the light diffusing members IA and IB of the present invention to the viewer can be reduced, and problems such as a reduction in resolution and a reduction in contrast can be eliminated as much as possible.
そして、上記作用効果を奏する本発明の第1態様に係る光拡散部材IAは、遮光層が、凸シリンドリカルレンズのピッチPcと、遮光層の幅Wと、凸シリンドリカルレンズの屈折率ncとの関係を満たした厚さTで形成され、また、上記作用効果を奏する本発明の第2態様に係る光拡散部材IBは、遮光層が、単位凸レンズのピッチPH、PVと、遮光層の幅WH、WVと、単位凸レンズの屈折率ncとの関係を満たした厚さTで形成されているので、この光拡散部材IA,IBを用いて構成された透過型スクリーンでは、遮光層の厚さを比較的厚くしても、レンチキュラーレンズ部又はマイクロレンズアレイ部から出射すべき映像光が遮光層によって遮られてしまう、ということが抑制される。さらに、遮光層の厚さを比較的厚くすることができるので、レンチキュラーレンズ部又はマイクロレンズアレイ部における上記厚さ方向の他方の面から入射した光(外光)の再帰反射を防止し易く、特に、出射角が比較的小さな再帰反射光の発生を防止し易い。上記の式(I)又は式(II)(III)が成り立つように遮光層の厚さを選定することにより、凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズの光軸と平行に上記一方の面側からレンチキュラーレンズ部又はマイクロレンズアレイ部に入射して上記他方の面で全反射することなく当該面から出射する光の光路外に、遮光部を配置することが容易になる。これらのことから、光拡散部材IA,IBによれば、映像のコントラストが良好で、かつ、視野角特性が高い透過型スクリーンを得ることが容易になる。 The light diffusing member IA according to the first aspect of the present invention to achieve the above-mentioned operational effects, shielding layer, and the pitch P c of the convex cylindrical lenses, and the width W of the light-shielding layer, and the refractive index n c of the convex cylindrical lenses In the light diffusing member IB according to the second aspect of the present invention, which is formed with a thickness T satisfying the above-described relationship, the light shielding layer includes the pitches P H and P V of the unit convex lenses, and the light shielding layer. width W H of the W V, because it is formed to a thickness T satisfying the relationship between the refractive index n c of the unit convex lens, a transmission type screen configured by using the light diffusing member IA, the IB is Even if the thickness of the light shielding layer is relatively large, the image light to be emitted from the lenticular lens portion or the microlens array portion is prevented from being blocked by the light shielding layer. Furthermore, since the thickness of the light shielding layer can be made relatively thick, it is easy to prevent retroreflection of light (external light) incident from the other surface in the thickness direction in the lenticular lens part or microlens array part, In particular, it is easy to prevent the generation of retroreflected light having a relatively small emission angle. By selecting the thickness of the light-shielding layer so that the above formula (I) or formula (II) (III) is satisfied, the lenticular lens portion is parallel to the optical axis of the convex cylindrical lens or unit convex lens from the one surface side. Or it becomes easy to arrange | position a light-shielding part out of the optical path of the light which injects into a micro lens array part, and is radiate | emitted from the said surface, without totally reflecting on said other surface. For these reasons, according to the light diffusing members IA and IB, it is easy to obtain a transmissive screen with good image contrast and high viewing angle characteristics.
本発明の光拡散部材IA,IBにおいては、前記凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズが、幅方向端部の集光点よりも光軸近傍の集光点の方が遠い位置にある非球面レンズであり、前記幅方向端部の集光点が前記厚さ方向の他方の面上にある(以下、この光拡散部材を「光拡散部材IIA, IIB」ということがある。)こと、が好ましい。 In the light diffusing members IA and IB of the present invention, the convex cylindrical lens or unit convex lens is an aspherical lens in which the condensing point near the optical axis is farther from the condensing point at the end in the width direction. It is preferable that the condensing point at the end in the width direction is on the other surface in the thickness direction (hereinafter, this light diffusion member may be referred to as “light diffusion member IIA, IIB”).
この光拡散部材IIA, IIBによれば、凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズの光軸近傍に入射した光の集光点と凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズの幅方向の端に入射した光の集光点とが上記の関係にあるので、光拡散部材IIA, IIBを用いて構成された透過型スクリーンでは、特に画面正面近傍の輝度が高くなる。その結果として、映像のコントラストが高く、かつ、視野角特性も高い透過型スクリーンを得ることが更に容易になる。 According to the light diffusing members IIA and IIB, a condensing point of light incident near the optical axis of the convex cylindrical lens or unit convex lens and a condensing point of light incident on the end of the convex cylindrical lens or unit convex lens in the width direction Therefore, in the transmissive screen configured using the light diffusing members IIA and IIB, the luminance particularly near the front of the screen is increased. As a result, it becomes easier to obtain a transmission screen with high image contrast and high viewing angle characteristics.
本発明の光拡散部材IA,IB〜IIA, IIBにおいては、前記遮光層の外表面と、前記他方の面のうちで前記遮光層が形成されていない領域とを覆う光拡散層を更に有する(以下、この光拡散部材を「光拡散部材IIIA, IIIB」 ということがある。)こと、が好ましい。 The light diffusing member IA, IB to IIA, IIB of the present invention further includes a light diffusing layer that covers an outer surface of the light shielding layer and a region of the other surface where the light shielding layer is not formed ( Hereinafter, this light diffusing member is sometimes referred to as “light diffusing member IIIA, IIIB”).
この光拡散部材IIIA, IIIBによれば、上記の光拡散層を有しているので、映像のコントラストが良好で、かつ、水平方向及び垂直方向の視野角特性が共に高い透過型スクリーンを得ることが容易になる。 According to the light diffusing members IIIA and IIIB, since the light diffusing layer is provided, it is possible to obtain a transmissive screen with good image contrast and high horizontal and vertical viewing angle characteristics. Becomes easier.
また、本発明の光拡散部材IIIA, IIIBにおいては、前記光拡散層での垂直方向の光の拡散の度合いが、前記光拡散層に到達するまでの光の垂直方向の拡散の度合いよりも大きい(以下、この光拡散部材を「光拡散部材IVA, IVB」ということがある。)こと、が好ましい。ここで、光拡散部材IVA, IVBでいう「垂直方向」とは、この光拡散部材IVA, IVBを用いて構成された透過型スクリーンでの垂直方向(画面の上下方向)に相当する方向を意味する。 Further, in the light diffusing members IIIA and IIIB of the present invention, the degree of vertical light diffusion in the light diffusing layer is greater than the degree of vertical light diffusion until reaching the light diffusing layer. (Hereinafter, this light diffusing member may be referred to as “light diffusing member IVA, IVB”). Here, the “vertical direction” in the light diffusing members IVA and IVB means a direction corresponding to the vertical direction (up and down direction of the screen) on the transmission screen configured using the light diffusing members IVA and IVB. To do.
本発明の光拡散部材IVA, IVBによれば、光拡散層での光の拡散とレンチキュラーレンズ部内又はマイクロレンズアレイ部内での光の拡散とが上記の関係にあるので、垂直方向の視野角特性を向上させるためにレンチキュラーレンズ部又はマイクロレンズアレイ部に光拡散材を添加した場合でもシンチレーションの発生を抑え易くなり、結果として、映像のコントラストが良好で、かつ、水平方向及び垂直方向の視野角特性が共に高い透過型スクリーンを得ることが更に容易になる。 According to the light diffusing members IVA and IVB of the present invention, since the light diffusion in the light diffusion layer and the light diffusion in the lenticular lens part or the microlens array part have the above relationship, the viewing angle characteristics in the vertical direction Even if a light diffusing material is added to the lenticular lens section or microlens array section to improve the image quality, it is easy to suppress the occurrence of scintillation. As a result, the image contrast is good and the viewing angles in the horizontal and vertical directions are good. It becomes easier to obtain a transmission screen having both high characteristics.
本発明の光拡散部材IA,IB〜IVA, IVBにおいては、前記他方の面側の最外構成要素として、帯電防止層、反射防止層、防眩層のうち少なくとも1つを更に有する(以下、この光拡散部材を「光拡散部材VA, VB」ということがある。)ことが好ましい。 The light diffusing member IA, IB to IVA, IVB of the present invention further includes at least one of an antistatic layer, an antireflection layer, and an antiglare layer as the outermost component on the other surface side (hereinafter, This light diffusing member is sometimes referred to as “light diffusing member VA, VB”).
上記の光拡散部材IVA, IVBにおいて、帯電防止層を有する場合には、表面への塵埃の付着が抑制され、結果として、清掃の頻度を低くしても光学特性を良好な状態に保ち易くなるので、映像のコントラストが良好で、かつ、視野角特性及び実用性が共に高い透過型スクリーンを得ることが容易になる。また、反射防止層を有する場合には、この反射防止層によって外光の反射を抑えることができ、結果として、当該光拡散部材VIによる拡散光に反射光が重畳されることが抑えられるので、映像のコントラストが良好で、かつ、視野角特性が高い透過型スクリーンを得ることが更に容易になる。また、防眩層を有する場合には、当該防眩層によって外光の映り込みを抑えることができるので、外光の映り込みがなく、かつ、視野角特性が高い透過型スクリーンを得ることが更に容易になる。 In the light diffusing members IVA and IVB, when the antistatic layer is provided, the adhesion of dust to the surface is suppressed, and as a result, it becomes easy to keep the optical characteristics in a good state even if the frequency of cleaning is lowered. Therefore, it becomes easy to obtain a transmission screen with good image contrast and high viewing angle characteristics and practicality. Further, in the case of having an antireflection layer, the reflection of external light can be suppressed by this antireflection layer, and as a result, it is possible to suppress the reflected light from being superimposed on the diffused light by the light diffusing member VI. It becomes even easier to obtain a transmissive screen with good image contrast and high viewing angle characteristics. In addition, when the antiglare layer is provided, reflection of external light can be suppressed by the antiglare layer, so that a transmissive screen having no external light reflection and high viewing angle characteristics can be obtained. It becomes easier.
前述した第2の目的を達成する本発明の第1態様に係る光拡散部材の製造方法は、上述した本発明の光拡散部材IA〜VAのいずれかの製造方法であって、厚さ方向の一方の面側に多数の凸シリンドリカルレンズが一定のピッチで平行に形成され、前記厚さ方向の他方の面が平面に成形されているレンチキュラーレンズシートを用意し、該レンチキュラーレンズシートの前記他方の面に、硬化した状態下での屈折率が前記凸シリンドリカルレンズの屈折率と実質的に同じ光硬化性又は電子線硬化性の樹脂組成物を用いて、形成しようとする遮光パターンでの遮光層の厚さ以上の厚さを有する透明層を形成する透明層形成工程と、前記透明層に選択的に光又は電子線を照射して、少なくとも前記凸シリンドリカルレンズの光軸に平行な光を前記一方の面側から前記レンチキュラーレンズシートに入射させたときに光路となる領域は硬化させ、少なくとも前記遮光層を形成しようとする領域は未硬化のままにする選択的硬化工程と、前記選択的硬化工程を経た前記透明層上に遮光性材料層を配置し、前記透明層における前記未硬化のままの領域での降伏点よりも大きな荷重を前記遮光性材料層に加えて前記未硬化のままの領域に前記遮光性材料層を選択的に転写し、これによって遮光パターンを形成する遮光パターン形成工程と、を含むことを特徴とする(以下、この製造方法を「製造方法A1」ということがある。)。 The manufacturing method of the light diffusing member according to the first aspect of the present invention that achieves the second object described above is the manufacturing method of any of the above-described light diffusing members IA to VA of the present invention. A lenticular lens sheet is prepared in which a number of convex cylindrical lenses are formed in parallel at a constant pitch on one surface side, and the other surface in the thickness direction is formed into a flat surface, and the other lenticular lens sheet A light shielding layer having a light shielding pattern to be formed using a photocurable or electron beam curable resin composition having a refractive index in a cured state substantially the same as the refractive index of the convex cylindrical lens. A transparent layer forming step of forming a transparent layer having a thickness equal to or greater than the thickness of the transparent layer, and selectively irradiating the transparent layer with light or an electron beam to emit light parallel to at least the optical axis of the convex cylindrical lens. one A selective curing step in which a region which becomes an optical path when being incident on the lenticular lens sheet from the other surface side is cured, and at least a region where the light shielding layer is to be formed is left uncured, and the selective curing A light-shielding material layer is disposed on the transparent layer that has undergone the process, and a load greater than the yield point in the uncured region of the transparent layer is applied to the light-shielding material layer and remains uncured. A light-shielding pattern forming step of selectively transferring the light-shielding material layer to the region and thereby forming a light-shielding pattern (hereinafter, this manufacturing method may be referred to as “manufacturing method A1”). .)
また、本発明の第2態様に係る光拡散部材の製造方法は、上述した本発明の光拡散部材IB〜VBのいずれかの製造方法であって、厚さ方向の一方の面側に多数の単位凸レンズが縦横それぞれ一定のピッチで平行に形成され、前記厚さ方向の他方の面が平面に成形されているマイクロレンズアレイシートを用意し、該マイクロレンズアレイシートの前記他方の面に、硬化した状態下での屈折率が前記単位凸レンズの屈折率と実質的に同じ光硬化性又は電子線硬化性の樹脂組成物を用いて、形成しようとする遮光パターンでの遮光層の厚さ以上の厚さを有する透明層を形成する透明層形成工程と、前記透明層に選択的に光又は電子線を照射して、少なくとも前記単位凸レンズの光軸に平行な光を前記一方の面側から前記マイクロレンズアレイシートに入射させたときに光路となる領域は硬化させ、少なくとも前記遮光層を形成しようとする領域は未硬化のままにする選択的硬化工程と、前記選択的硬化工程を経た前記透明層上に遮光性材料層を配置し、前記透明層における前記未硬化のままの領域の降伏点よりも大きな荷重を前記遮光性材料層に加えて前記未硬化のままの領域に前記遮光性材料層を選択的に転写し、これによって遮光パターンを形成する遮光パターン形成工程と、を含むことを特徴とする(以下、この製造方法を「製造方法B1」ということがある。)。 Moreover, the manufacturing method of the light-diffusion member which concerns on the 2nd aspect of this invention is a manufacturing method in any one of the light-diffusion members IB-VB of this invention mentioned above, Comprising: Many one surface side of thickness direction is many. A microlens array sheet is prepared in which unit convex lenses are formed in parallel at regular pitches in the vertical and horizontal directions, and the other surface in the thickness direction is formed into a flat surface, and the other surface of the microlens array sheet is cured. Using a photocurable or electron beam curable resin composition having a refractive index under the same condition as the refractive index of the unit convex lens, the thickness of the light shielding layer in the light shielding pattern to be formed is greater than or equal to A transparent layer forming step of forming a transparent layer having a thickness, and selectively irradiating the transparent layer with light or an electron beam so that at least light parallel to the optical axis of the unit convex lens is emitted from the one surface side. Micro lens array sea A selective curing step in which a region that becomes an optical path when being incident on the substrate is cured, and at least a region in which the light shielding layer is to be formed is left uncured, and the transparent layer that has undergone the selective curing step A light-shielding material layer is disposed, and a load larger than the yield point of the uncured region in the transparent layer is applied to the light-shielding material layer to select the light-shielding material layer in the uncured region And a light shielding pattern forming step of forming a light shielding pattern thereby (referred to below as “manufacturing method B1”).
ここで、「硬化した状態下での屈折率が凸シリンドリカルレンズの屈折率と実質的に同じ光硬化性又は電子線硬化性の樹脂組成物」及び「硬化した状態下での屈折率が単位凸レンズの屈折率と実質的に同じ光硬化性又は電子線硬化性の樹脂組成物」とは、光硬化性(紫外線硬化性を含む。以下同じ。)又は電子線硬化性の樹脂組成物が硬化した状態下での屈折率をnr とし、凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズの屈折率をnc としたときに、nr とnc との差が0.05程度以下になる光硬化性又は電子線硬化性の樹脂組成物を意味する。 Here, “a photocurable or electron beam curable resin composition having a refractive index in a cured state substantially the same as that of a convex cylindrical lens” and “a refractive index in a cured state is a unit convex lens” "A photocurable or electron beam curable resin composition substantially the same as the refractive index of" is a photocurable (including ultraviolet curable. The same applies hereinafter) or electron beam curable resin composition is cured. the refractive index of a state under the n r, convex cylindrical refractive index of the lens or the unit lens is taken as n c, photocurable or electron beam difference between n r and n c is equal to or less than about 0.05 It means a curable resin composition.
本発明の製造方法A1,B1によれば、上述のように厚さ方向の他方の面が平面に成形されているレンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシートを用いるので、前述した本発明の光拡散部材IA, IB〜VA, VBを比較的容易に得ることができる。 According to the manufacturing methods A1 and B1 of the present invention, since the lenticular lens sheet or the microlens array sheet in which the other surface in the thickness direction is formed into a flat surface as described above is used, the light diffusion member of the present invention described above is used. IA, IB to VA, and VB can be obtained relatively easily.
前述した第2の目的を達成する本発明の光拡散部材の他の製造方法は、上述した本発明の光拡散部材IA, IB〜VA, VBのいずれかの製造方法であって、厚さ方向の一方の面側に多数の凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズが一定のピッチで平行に形成され、前記厚さ方向の他方の面側に遮光パターン形成用の溝部がストライプ状に形成されているレンチキュラーレンズ部材又はマイクロレンズアレイ部材を用意する準備工程と、前記溝部に遮光性材料を塗工して遮光パターンを形成する遮光パターン形成工程と、を含むことを特徴とする(以下、この製造方法を「製造方法A2,B2」ということがある。)。 Another method of manufacturing the light diffusing member of the present invention that achieves the second object described above is the method of manufacturing the light diffusing member IA, IB to VA, VB of the present invention described above, in the thickness direction. A lenticular lens in which a number of convex cylindrical lenses or unit convex lenses are formed in parallel at a constant pitch on one surface side of the lens, and a groove for forming a light shielding pattern is formed in a stripe shape on the other surface side in the thickness direction. A preparation step of preparing a member or a microlens array member, and a light shielding pattern forming step of forming a light shielding pattern by applying a light shielding material to the groove (hereinafter, this manufacturing method is referred to as “ It may also be referred to as “Production Methods A2, B2”.)
この製造方法A2,B2によれば、上述のように遮光性材料を塗工することによって遮光パターンを形成することができるので、前述した本発明の光拡散部材IA, IB〜VA, VBを高い生産性の下に得易くなる。 According to the manufacturing methods A2 and B2, since the light shielding pattern can be formed by applying the light shielding material as described above, the light diffusion members IA, IB to VA, VB of the present invention described above are high. It becomes easy to obtain under productivity.
前述した第3の目的を達成する本発明の第1態様に係る透過型スクリーンは、上述した本発明の光拡散部材IA〜VAのいずれかと、該光拡散部材における前記凸シリンドリカルレンズの屈折面の外側に配置されたフレネルレンズシートとを有することを特徴とするものである。 The transmissive screen according to the first aspect of the present invention that achieves the third object described above includes any one of the light diffusing members IA to VA of the present invention described above and the refractive surface of the convex cylindrical lens in the light diffusing member. It has a Fresnel lens sheet arranged on the outside.
また、本発明の第2態様に係る透過型スクリーンは、上述した本発明の光拡散部材IB〜VBのいずれかと、該光拡散部材における前記単位凸レンズの屈折面の外側に配置されたフレネルレンズシートとを有することを特徴とするものである。 In addition, the transmission screen according to the second aspect of the present invention includes a Fresnel lens sheet disposed on the outside of the refractive surface of the unit convex lens in the light diffusion member and any of the light diffusion members IB to VB of the present invention described above. It is characterized by having.
これらの透過型スクリーンによれば、映像光をフレネルレンズシートによって略平行光に変換した後に、上述した本発明の光拡散部材によって拡散させることができるので、映像のコントラストを良好に保ちつつ視野角特性を向上させることが容易になる。 According to these transmissive screens, since the image light can be diffused by the light diffusing member of the present invention described above after being converted into substantially parallel light by the Fresnel lens sheet, the viewing angle is maintained while maintaining good image contrast. It becomes easy to improve the characteristics.
以上説明したように、本発明の光拡散部材、光拡散部材の製造方法、及び透過型スクリーンのいずれによっても、映像のコントラストが良好で、かつ、視野角特性が高い透過型スクリーンを得易くなるので、表示特性の高い投射型ディスプレイを提供し易くなる。 As described above, any of the light diffusing member, the method of manufacturing the light diffusing member, and the transmissive screen of the present invention makes it easy to obtain a transmissive screen with good image contrast and high viewing angle characteristics. Therefore, it becomes easy to provide a projection display with high display characteristics.
特に、近年のMDタイプの背面投射型テレビジョンに好ましく用いられるフレネルレンズシートのように多くの拡散剤を含有したフレネルレンズシートと組み合わせて用いる場合に、発生する迷光を、レンチキュラーレンズ部内又はマイクロレンズアレイ部内に突出したような形態からなる遮光層で効果的に捕らえることができるので、本発明の光拡散部材Iの不特定箇所から観察者側に出光する迷光を減少させることができ、解像度の低下やコントラストの低下という問題を極力なくすことができる。 In particular, when used in combination with a Fresnel lens sheet containing many diffusing agents, such as a Fresnel lens sheet preferably used in recent MD type rear projection televisions, stray light generated is generated in the lenticular lens part or in the microlens. Since it can be effectively captured by the light-shielding layer having a shape protruding into the array portion, stray light emitted from the unspecified portion of the light diffusing member I of the present invention to the observer side can be reduced, and the resolution can be reduced. The problem of reduction and contrast reduction can be eliminated as much as possible.
以下、本発明の光拡散部材、光拡散部材の製造方法、及び透過型スクリーンそれぞれの形態を、図面を適宜参照して説明する。 Hereinafter, the light diffusing member, the method for manufacturing the light diffusing member, and the transmission screen according to the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
(光拡散部材;第1形態)
図1(a)は、本発明の光拡散部材の基本構造を概略的に示す断面図である。図示の光拡散部材30は、レンチキュラーレンズ部10と、レンチキュラーレンズ部10に設けられた遮光パターン20とを有している。以下、この光拡散部材30を参照して、本発明の光拡散部材の基本構造及び特徴を説明する。
(Light diffusing member; first form)
FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing the basic structure of the light diffusing member of the present invention. The illustrated
上記のレンチキュラーレンズ部10は、厚さ方向の一方の面側に多数の凸シリンドリカルレンズ5が一定のピッチPc で互いに平行に形成されているシート状物である。このレンチキュラーレンズ部10における厚さ方向の他方の面10aは、遮光パターン20を構成する各遮光層15の形成箇所が当該遮光層15の形状及び大きさに対応した形状及び大きさの凹部10d となっている凹凸面である。そして、隣り合う凹部10d 同士の間に位置する境界領域10p それぞれの外表面は、実質的に同一の平面上にあり、さらにその外表面は、後述する遮光層の外表面15aとも実質的に同一の平面上にある。
The
光拡散部材30を透過型スクリーンの構成部材として用いる場合には、解像度を良好にするという観点から、上記のピッチPc を1500〜50μm程度の範囲内で選定することが好ましい。また、液晶ライトバルブやデジタルミラーデバイスを用いたマトリックス映像源とのモアレを防止するという観点からは、上記のピッチPc を300〜50μm程度の範囲内で選定することが更に好ましい。個々の凸シリンドリカルレンズ5は、幅方向端部に入射した平行光の集光点よりも光軸OAの近傍に入射した平行光の集光点の方が遠い位置にある非球面レンズであることが好ましく、かつ、光軸OAの近傍に入射した平行光の集光点は、上記厚さ方向の他方の面10a上(境界領域10p の外表面上)にあるか、他方の面10a(境界領域10p の外表面)よりも外側にあることが好ましい。レンチキュラーレンズ部10の最大厚さは、ピッチPc の0.8〜1.6倍程度、好ましくは1.0〜1.4倍の範囲内で適宜選定可能である。
In the case of using the
このようなレンチキュラーレンズ部10は、図1(a)に示すように1枚のレンチキュラーレンズシートからなる単層構造とすることもできるし、上記厚さ方向の他方の面が平面に成形されているレンチキュラーレンズシートと、このレンチキュラーレンズシートにおける前記他方の面上に設けられて少なくとも境界領域10p を形成する透明樹脂層とを有する2層構造とすることもできる。さらには、図1(b)に示すレンチキュラーレンズ部10Aのように、多数の凸シリンドリカルレンズ5によって構成される凸シリンドリカルレンズ群5Aがベースフィルム1の片面上に形成され、このベースフィルム1の他方の面に境界領域10p (図1(a)参照)となる透明樹脂層7が所定のパターンで複数形成された3層構造とすることもできる。レンチキュラーレンズ部10を2層又は3層の積層構造とする場合には、厚さ方向に隣り合う層同士の物理的界面が光学界面になるのを抑制することが好ましく、そのためには、これらの層の屈折率差を0.05程度以下にすることが好ましい。
Such a
単層構造及び積層構造のいずれのレンチキュラーレンズ部も、例えば、屈折率が1.45〜1.60程度の透明樹脂によって形成することができる。単層構造のレンチキュラーレンズ部10は、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、セルロース系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、アクリルスチレン共重合樹脂等によって形成することができる。また、2層構造のレンチキュラーレンズ部におけるレンチキュラーレンズシート及び透明樹脂層、並びに3層構造のレンチキュラーレンズ部10Aにおける凸シリンドリカルレンズ群5A及び透明樹脂層は、それぞれ、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系等の紫外線硬化樹脂によって形成することができる。そして、3層構造のレンチキュラーレンズ部10Aにおけるベースフィルム1としては、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル等からなる透明フィルムを用いることができる。必要に応じて、上記の透明樹脂中に少量の光拡散材を分散させることができる。
Any lenticular lens portion having a single-layer structure or a laminated structure can be formed of a transparent resin having a refractive index of about 1.45 to 1.60, for example. The
図1(a)に示す遮光パターン20は、遮光層15が多数、一定のピッチPs で平行なストライプ状に配置されたものであり、隣り合う遮光層15同士のピッチPs とレンチキュラーレンズ部10での凸シリンドリカルレンズ5のピッチPc とは、同じ値である。これらの遮光層15は、黒色顔料や黒色ビーズが分散した樹脂、あるいは黒色インキ等によって形成されて、個々の凸シリンドリカルレンズ5の光軸OAの周囲に当該光軸OAを対称軸とする帯状ないし線状の光透過部を画定している。この光透過部の外表面は、前述した境界領域10p の外表面に含まれる。
Shielding pattern shown in FIG. 1 (a) 20, a large number
各遮光層15の外表面15aは、境界領域10p の外表面と実質的に同一の平面上にあり、これらの遮光層15は、光軸OAと平行に各凸シリンドリカルレンズ5の屈折面に入射して上記厚さ方向の他方の面10a(境界領域10p の外表面)から出射する光の光路外に配置されている。個々の遮光層15の厚さはその全体に亘って実質的に一定であり、遮光層15同士の厚さのバラツキも無視できるものである。また、各遮光層15の幅は、当該遮光層15の厚さ方向の全長に亘って実質的に一定である。遮光層15の厚さをT、幅をWとし、凸シリンドリカルレンズ5の屈折率をnc としたときには、下式(I)が成り立つ。ここで、式(I)中の記号「Pc 」は、前述した凸シリンドリカルレンズ5のピッチ(隣り合う凸シリンドリカルレンズ5同士のピッチ)を意味する。
The
以上説明した構造を有する光拡散部30を用いることにより、映像のコントラストが良好で、かつ、視野角特性が高い透過型スクリーンを得易くなる。この理由を、図2及び図3を参照して以下に説明する。
By using the
図2は、図1(a)に示した光拡散部材30の光路、特に凸シリンドリカルレンズ5の光軸OAと平行な光が凸シリンドリカルレンズ5の屈折面側から入射したときの光路の一例を概略的に示す断面図である。ただし、図2においては、光路を判り易くするためにハッチングを省略している。
FIG. 2 shows an example of the optical path of the
同図に示す個々の凸シリンドリカルレンズ5は、屈折面側から光軸OAと平行に当該光軸OAの近傍に入射した光L1 、L2 の集光点F1 がレンチキュラーレンズ部10の外側にあり、屈折面側から光軸OAと平行に凸シリンドリカルレンズ5の幅方向の端に入射した光L3 、L4 の集光点F2 がレンチキュラーレンズ部10の境界領域10p の外表面上にある非球面レンズである。
The individual convex
これらの光L1 〜L4 は、凸シリンドリカルレンズ5とその外側の媒質(図示の例では空気)との界面B1 で屈折した後、遮光層15によって遮られなければ集光点F1 又は集光点F2 に一旦集光してから発散して、レンチキュラーレンズ部10(境界領域10p )とその外側の媒質(図示の例では空気)との界面B2 に入射する。そして、界面B2 で全反射が起きなければ当該界面B2 で屈折して、光拡散部材30から出射する。
These light L 1 ~L 4 is refracted at the interface B 1 of the (air in the illustrated example) and the convex
光L3 、L4 が遮光層15によって遮られることなく界面B2 に達し、当該界面B2 で全反射せずにレンチキュラーレンズ部10から出射するとき、これらの光L3 、L4 よりも光軸OAに近い箇所で凸シリンドリカルレンズ5の屈折面に入射した光L1 、L2 もまた、遮光層15によって遮られることなく界面B2 へ達し、当該界面B2 で全反射せずにレンチキュラーレンズ部10から出射する。
When the light L 3 , L 4 reaches the interface B 2 without being blocked by the
図2から明らかなように、レンチキュラーレンズ部10内には、光軸OAと平行に各凸シリンドリカルレンズ5の屈折面に入射して界面B2 (境界領域10p の外表面)から出射する光の光路とならない領域がある。光拡散部材30では、既に説明したように、光路とならない上記の領域に各遮光層15が設けられている。
As is clear from FIG. 2, light entering the refracting surface of each convex
ここで、光拡散部材30から光L4 が出射するためには、界面B2 への光L4 の入射角φ(図2参照)が臨界角未満であることが必要である。入射角φが臨界角であるときには、界面B2 での光L4 の入射角(臨界角)φと屈折角θ(図2参照)との間に下式(i)が成り立つ。なお、式(i)の右辺の「1」は、境界領域10p の外側の媒質である空気の屈折率を示し、「nc」 は前述のように凸シリンドリカルレンズ5の屈折率を示す。
Here, since the light L 4 from the
この式(i)から明らかなように、界面B2 への光L4 の入射角φが臨界角であるときには、下式(ii)が成り立つ。 As is clear from this equation (i), when the incident angle φ of the light L 4 to the interface B 2 is a critical angle, the following equation (ii) is established.
光L4 が光拡散部材30から出射するためには、遮光層15によって遮られることなく界面B2 に達し、かつ、界面B2 への光L4 の入射角φが上記の式(ii)で表される角度未満となることが必要である。このときの遮光層15の厚さTは、隣り合う凸シリンドリカルレンズ5同士のピッチPc と、各遮光層15の幅Wと、界面B2 への光L4 の入射角φとを用いて、下式(iii)によって表すことができる。
In order for the light L 4 to be emitted from the
光L4 と光L3 とは、光軸OAを対称軸とする線対称の関係にあるので、光L3 が遮光層15によって遮られることなく界面B2 に達して当該界面B2 から出射することができる遮光層15の厚さTも、上記の式(iii) によって表すことができる。
Since the light L 4 and the light L 3 are in a line-symmetric relationship with the optical axis OA as the symmetry axis, the light L 3 reaches the interface B 2 without being blocked by the
式(iii) に前記の式(ii)を代入し、更に遮光層15の厚さTが正数であることを考慮して変形すると、前記の式(I)が得られる。したがって、式(I)が成り立つように遮光層15の厚さTを選定することにより、光軸OAと平行に凸シリンドリカルレンズ5の屈折面に入射して界面B2 で全反射することなく出射する光の光路外に、遮光部を配置することが容易になる。
Substituting the above equation (ii) into the equation (iii) and further taking into account that the thickness T of the
光拡散部材30を用いて構成された透過型スクリーンでは、各凸シリンドリカルレンズ5の光軸OAと平行又は略平行に、凸シリンドリカルレンズ5の屈折面側から界面B1 に映像光が投射される。このとき、各遮光層15が上述のように配置されている光拡散部材30においては、界面B2 で全反射しない実質的に全ての映像光が遮光層15によって遮られることなくレンチキュラーレンズ部10から出射することになる。したがって、光拡散部材30を用いて構成された透過型スクリーンでは、その視野角特性が高いものとなる。
In the transmission screen configured using the
図3は、上述した界面B2 (境界領域10p の外表面)からレンチキュラーレンズ部10内へ伝播する光(外光)の光路を概略的に示す断面図である。ただし、図3においては、光路を判り易くするためにハッチングを省略している。図3中の参照符号「OL1〜OL4」は、それぞれ、界面B2 に入射する光(外光)を示している。また、同図中の破線は、図1(a)に示した遮光層15よりも薄い遮光層の上面を仮想的に表しており、参照符号「US」は、仮想的に表した薄い遮光層の上面を示している。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an optical path of light (external light) propagating from the above-described interface B 2 (outer surface of the boundary region 10 p ) into the
図3に示すように、界面B2 に入射する光(外光)の入射角は一定ではなく、界面B2 に入射した光は、界面B2 からレンチキュラーレンズ部10内に伝播する。レンチキュラーレンズ部10内に伝播した光の一部は、同図に示す光OL1 、OL2 、OL4 のように、遮光層15によって遮られることなく界面B1 に達し、この界面B1 で1回又は複数回全反射した後に遮光層15に吸収される。また、レンチキュラーレンズ部10内に伝播した光の他の一部は、同図に示す光OL3 のように、レンチキュラーレンズ部10内に伝播した直後に遮光層15に吸収される。
As shown in FIG. 3, the angle of incidence of the light (external light) incident on the interface B 2 is not constant, the light incident on the interface B 2 propagates from the interface B 2 to the
勿論、界面B2 からレンチキュラーレンズ部10内に伝播した光のなかには、遮光層15に吸収されることなく界面B1に達し、この界面1 で1回又は複数回全反射した後に再び界面B2 に達して、ここからレンチキュラーレンズ部10の外に出射するもの(再帰反射光)もある。
Of course, the light propagating from the interface B 2 into the
遮光層15が厚ければ、光OL3 のように、薄い遮光層では遮ることができない光であっても、境界領域10p からレンチキュラーレンズ部10内に伝播した直後に当該遮光層15によって遮ることができる。また、光OL4 のように、薄い遮光層では再帰反射光となるのを防ぐことができない光であっても、遮光層15が厚ければ界面B1 で反射した後に遮って、再帰反射光となるのを防ぐことができる。
If the
光拡散部材30では、レンチキュラーレンズ部10における前記厚さ方向の他方の面10aに形成された凹部10d に遮光層15が設けられているので、図2において、界面B2 から突出させた状態で遮光層を設ける場合に比べて、光軸OAと平行に凸シリンドリカルレンズ5の屈折面に入射して界面B2 で全反射することなく出射する光を遮ることなく、各遮光層15の厚さを比較的厚くすることができる。したがって、この光拡散部材30を用いて構成された透過型スクリーンでは、各遮光層15によって構成される遮光パターン20により外光の映り込み(再帰反射)を防止することが容易になり、特に出射角が小さい再帰反射光、換言すれば透過型スクリーンの正面で視認され易い再帰反射光の発生を防止することが容易になる。その結果として、映像のコントラストが良好なものを得易くなる。
State in the
光拡散部材30を用いて映像のコントラストが良好な透過型スクリーンを得るには、前記厚さ方向の他方の面10aの平面視上の面積に占める各遮光層15の平面視上の総面積の割合が、少なくとも透過型スクリーンの表示領域に対応する領域においては40〜90%程度の範囲内となるように、各遮光層15の幅を選定することが好ましく、前記の割合が50〜80%程度の範囲内となるように各遮光層15の幅を選定することが更に好ましい。
In order to obtain a transmissive screen with good image contrast using the
以上説明したように、光拡散部材30においては、遮光パターン20を構成する各遮光層15が特定の態様で配置されているので、この光拡散部30を用いて透過型スクリーンを構成したときには、映像のコントラストが良好で、かつ、視野角特性が高い透過型スクリーンを得易くなる。なお、図1(a)に示したレンチキュラーレンズ10に代えて図1(b)に示したレンチキュラーレンズ部10Aを用いた場合でも、前述した式(I)を満たす遮光層によって構成される遮光パターンを形成することにより、上記と同様の技術的効果を奏する光拡散部材を得ることができる。
As described above, in the
(光拡散部材;第2形態)
本発明の光拡散部材では、遮光層における凸シリンドリカルレンズの屈折面側の面での幅W1 を、この遮光層における外表面での幅W2 よりも狭くすることができる。
(Light diffusing member; second form)
The light diffusing member of the present invention, the width W 1 in terms of the refractive surface of the convex cylindrical lenses in the light-shielding layer may be narrower than the width W 2 of the outer surface of the light-shielding layer.
図4は、上記の幅W1 が上記の幅W2 よりも狭い光拡散部材の一例を概略的に示す断面図である。同図に示す光拡散部材40は、遮光パターンを構成している各遮光層の幅W1 が幅W2 よりも狭いという点を除き、図1(a)に示した光拡散部材30と同じ構造を有している。図4に示した構成部材のうちで図1(a)に示した構成部材と共通するものについては、図1(a)で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。遮光パターンについては新たな参照符号「20A」を付し、各遮光層には新たな参照符号「15A」を付してある。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of the light diffusing member in which the width W 1 is narrower than the width W 2 . Light diffusing member 40 shown in the figure, except that the width W 1 of the light-shielding layer constituting the light-shielding pattern is narrower than the width W 2, the same as the
この光拡散部材40では、各遮光層15Aの幅W1 が幅W2 よりも狭いので、図1(a)に示した光拡散部材30よりも、個々の遮光層15Aの幅W2 を広くし易い。したがって、光拡散部材40によれば、レンチキュラーレンズ部10における前記厚さ方向の他方の面10aの面積に占める各遮光層15Aの平面視上の総面積の割合を高めることが容易になり、結果として、図1(a)に示した光拡散部材30を用いた場合に比べて映像のコントラストが更に良好な透過型スクリーンを得易くなる。
In the light diffusing member 40, the width W 1 of the light-
なお、光拡散部材40について前記の式(I)を計算するにあたっては、遮光層15Aの幅として上記のW1 を用いる。
Incidentally, in calculating the above formula (I) for the light diffusing member 40, using the above W 1 as the width of the
(光拡散部材;第3形態)
本発明の光拡散部材では、遮光パターンを構成している各遮光層の外表面と、レンチキュラーレンズ部における前記厚さ方向の他方の面のうちで遮光層が形成されていない領域とを覆うようにして、光拡散層を設けることができる。
(Light diffusing member; third embodiment)
In the light diffusing member of the present invention, the outer surface of each light shielding layer constituting the light shielding pattern and the region where the light shielding layer is not formed on the other surface in the thickness direction of the lenticular lens portion are covered. Thus, a light diffusion layer can be provided.
図5(a)は、上記の光拡散層を備えた光拡散部材の一例を概略的に示す断面図である。同図に示す光拡散部材60では、図1(a)に示した光拡散部材30における各遮光層15の外表面15a(図1(a)参照)と、レンチキュラーレンズ部10における前記厚さ方向の他の面10aのうちで遮光層15が形成されていない領域(境界領域10p )とを直接被覆するようにして、光拡散層50が設けられている。図5(a)に示した構成部材のうちで図1(a)に示した構成部材と共通するものについては、図1(a)で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 5A is a cross-sectional view schematically showing an example of a light diffusing member including the light diffusing layer. In the
上記の光拡散層50は、例えば、マトリックス材料としての透明樹脂43に樹脂ビーズやガラスビーズ等の光拡散材45が多数分散したものである。この光拡散層50は、例えば、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂組成物、電子線硬化性樹脂組成物等をマトリックスの原材料として用い、この原材料に光拡散材45を分散させた状態で押出成形や塗布等の方法によって未硬化の層を形成し、その後、当該未硬化の層を冷却、光の照射、電子線の照射等の方法によって硬化させることにより、形成することができる。光拡散層50における光拡散材45の含有量は、光拡散層50に求められる光拡散の度合いや、光拡散材45の種類及び大きさ等に応じて、0.1〜10質量%程度の範囲内で適宜選定可能である。
For example, the
図5(b)は、光拡散層を備えた光拡散部材の他の例を概略的に示す断面図である。同図に示す光拡散部材80では、図1(a)に示した光拡散部材30における各遮光層15の外表面15a(図1(a)参照)と、レンチキュラーレンズ部10における前記厚さ方向の他方の面10aのうちで遮光層15が形成されていない領域(境界領域10p )とを被覆するようにして、透明接着剤や透明粘着剤等の透明接合剤からなる接合剤層61を介して光拡散層70が貼付されている。図5(b)に示した構成部材のうちで図1(a)に示した構成部材と共通するものについては、図1(a)で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 5B is a cross-sectional view schematically showing another example of the light diffusing member provided with the light diffusing layer. In the
上記の光拡散層70は、例えば、マトリックス材料としての透明樹脂63に樹脂ビーズやガラスビーズ等の光拡散材65が多数分散したものからなるフィルム状物、シート状物、又は板状物である。この光拡散層70は、例えば、熱可塑性樹脂をマトリックス材料として用い、このマトリックス材料に光拡散材65を分散させた状態で押出成形することにより形成することができる。光拡散層70における光拡散材65の含有量は、光拡散層70に求められる光拡散の度合いや、光拡散材65の種類及び大きさ等に応じて、0.1〜10質量%程度の範囲内で適宜選定可能である。接合剤層61を介しての光拡散層70の貼付は、例えばラミネーターにより行うことができる。
The
上述した光拡散部材60や光拡散部材80を用いて透過型スクリーンを構成しようとする場合、光拡散層50又は光拡散層70による光拡散の度合いは、拡散半値角で3〜20°程度、拡散1/3値角で5〜35°程度とすることが好ましく、拡散半値角については5〜15°程度、拡散1/3値角については7〜25°程度とすることが更に好ましい。また、レンチキュラーレンズ部10に入射する映像光を例えば拡散作用を持たせたフレネルレンズ(以下、「拡散フレネルレンズ」という。)を用いて事前に拡散させる場合や、レンチキュラーレンズ部10にも光拡散材が添加されている場合には、遮光層15による映像光のトラップを防ぐと共に垂直方向の拡散を大きくするために、光拡散層50又は光拡散層70による拡散1/3値角を、レンチキュラーレンズ部10の内部拡散(添加されている光拡散材に起因する光の拡散を意味する。)及び/又は上記拡散フレネルレンズの拡散1/3値角よりも大きくすることが好ましい。
When a transmission screen is to be constructed using the
光拡散部材60又は光拡散部材80を用いて透過型スクリーンを構成した場合には、各凸シリンドリカルレンズ5の配列方向以外の方向にも映像光が拡散されるので、水平方向の視野角特性が高いことに加えて垂直方向の視野角特性も良好な透過型スクリーンが得られる。なお、光拡散層50内や光拡散層70内では光の散乱が生じるので、たとえ前述の式(I)が成り立つときでも、光拡散層50又は光拡散層70とその外側の媒質との界面での全反射を抑止することはできない。しかしながら、前述の式(I)が成り立たない光拡散部材(光透過層として光拡散層が設けられたもの)に比べれば、上記の界面での全反射が抑えられ、透過率及びコントラストが共に高く、シンチレーションの少ない透過型スクリーンが得られる。
When a transmissive screen is configured using the
(光拡散部材;第4形態)
本発明の光拡散部材は、レンチキュラーレンズ部における前記厚さ方向の他方の面側の最外構成要素として、帯電防止層、反射防止層、防眩層等の所望の機能を有する層(以下、この層を「機能層」という。)のうち少なくとも1つが設けられた構造とすることができる。
(Light diffusion member; 4th form)
The light diffusing member of the present invention is a layer having a desired function such as an antistatic layer, an antireflection layer, or an antiglare layer (hereinafter referred to as the outermost component on the other surface side in the thickness direction in the lenticular lens portion) This layer can be referred to as a “functional layer”).
図6は、上記の機能層を有する光拡散部材の一例を概略的に示す断面図である。同図に示す光拡散部材90は、図5(b)に示した光拡散部材80における光拡散層70の外表面上に機能層85が設けられた構造を有している。図6に示した構成部材のうちで図5(b)に示した構成部材と共通するものについては、図5(b)で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of a light diffusing member having the functional layer. The
機能層85は、図示のように光拡散層70上に直接形成されたものであってもよいし、透明接合剤(図示せず。)を用いて光拡散層70上に貼付されたものであってもよい。機能部材85としてどのような機能を有する層を設けるかは、光拡散部材90の用途やグレード等に応じて適宜選択される。また、機能の異なる又は一部共通する2以上の機能層を適宜選択して設けてもよい。
The
機能層85として帯電防止層を設けることにより、光拡散部材90の表面(機能層85の表面)への塵埃の付着を抑制することができ、結果として、この光拡散部材90を用いて構成された透過型スクリーンでは清掃の頻度を低くしても光学特性を良好な状態に保ち易くなる。また、機能層85として反射防止層を設けることにより、光拡散部材90の表面(機能層85の表面)での外光の反射を抑えることができ、結果として、光拡散部材90による拡散光に反射光が重畳されることが抑えられる。そして、機能層85として防眩層を設けることにより、光拡散部材90の表面(機能層85の表面)を視認したときのギラツキ感を抑えることができ、結果として、この光拡散部材90を用いて構成された透過型スクリーンのギラツキ感も抑えることができる。
By providing the antistatic layer as the
以上、4つの形態を挙げて本発明の光拡散部材を説明したが、本発明の光拡散部材の形態はこれらの形態に限定されるものではない。遮光パターンを構成する各遮光層が前述した態様で配置されていれば、上述した形態の他にも種々の変形、修飾、組み合わせ等を施した形態とすることができる。例えば自立性(剛性)の高い光拡散部材を得るために、レンチキュラーレンズ部における前記厚さ方向の他方の面側に透明接合剤を用いて透明基板を貼付し、この透明基板上に必要に応じて光拡散層や機能層を設けた構造とすることもできる。 Although the light diffusing member of the present invention has been described with reference to four forms, the form of the light diffusing member of the present invention is not limited to these forms. As long as each light shielding layer constituting the light shielding pattern is arranged in the above-described manner, it is possible to adopt a form in which various modifications, modifications, combinations, and the like are given in addition to the above-described form. For example, in order to obtain a light diffusing member having high self-supporting property (rigidity), a transparent substrate is attached to the other surface side in the thickness direction of the lenticular lens portion using a transparent bonding agent, and the transparent substrate is used as necessary. Thus, a structure in which a light diffusing layer or a functional layer is provided may be employed.
(光拡散部材:第5形態)
本発明は、いわゆるマイクロレンズアレイ部を有するマイクロレンズアレイシートに対しても、上記レンチキュラーレンズシートの場合と同様に適用できる。図7は、本発明の光拡散部材のさらに他の形態を示す、一部切り欠いた状態を示す模式的な斜視図である。この形態の光拡散部材71は、上記第1形態〜第4形態の光拡散部材を構成する「多数の凸シリンドリカルレンズ5」の代わりに「多数の単位凸レンズ72」で構成され、さらに「ストライプ状に配置された多数の遮光層15からなる遮光パターン20」の代わりに「マトリックス状に配置された遮光層75からなる遮光パターン74」で構成されているものである。
(Light diffusing member: fifth embodiment)
The present invention can be applied to a microlens array sheet having a so-called microlens array section in the same manner as the lenticular lens sheet. FIG. 7 is a schematic perspective view showing a further cutaway state of the light diffusing member of the present invention and showing a partially cut-out state. The
すなわち、第1形態〜第4形態の光拡散部材が、光を主に水平方向に拡散させる多数の凸シリンドリカルレンズを有するレンチキュラーレンズシートであるのに対し、この第5形態の光拡散部材71は、光を水平方向X及び鉛直方向Yに拡散させる多数の単位凸レンズ72を有するマイクロレンズアレイシートである点で相違するが、それ以外の構成及び具体的な数値についても同様のものとすることができる。そして、この単位凸レンズ72は、鉛直方向Yに対する光の拡散と水平方向Xにおける光の拡散とを同じ挙動とすることができるので、第1形態〜第4形態での水平方向での光の拡散挙動をそのまま鉛直方向の光の拡散挙動に置き換えて考えることができる。したがって、第5形態の光拡散部材71の作用及び効果は、上記第1形態〜第4形態の場合と同様であり、以下においては、重複する記述は省略する。
That is, the light diffusing member of the first to fourth embodiments is a lenticular lens sheet having a large number of convex cylindrical lenses that diffuse light mainly in the horizontal direction, whereas the
第5形態の光拡散部材71は、図7に示すように、厚さ方向の一方の面側に多数の単位凸レンズ72が縦横にそれぞれ、一定のピッチ縦ピッチPV及び横ピッチPHで形成されているシート状のレンズ部73(以下、「マイクロレンズアレイ部73」ということがある。)と、そのレンズ部73の厚さ方向の他方の面10aにマトリックス状に配置された遮光層75からなる遮光パターン74とを有している。そして、第1形態〜第4形態の場合と同様、遮光層75の外表面は、前記厚さ方向の他方の面10aのうちで遮光層75が形成されていない領域10pと実質的に同一の平面上にある。また、マトリックス状の遮光層75は、単位凸レンズ72の光軸OAと平行に前記厚さ方向の一方の面に入射して前記他方の面10aから出射する光の光路外に配置されている。さらに、遮光層75の厚さをTとし、遮光層75の縦幅をWV、横幅をWH とし、単位凸レンズ72の屈折率をnc としたときに、下式(II)、(III)が成り立つ。
Fifth embodiment of the
ここで、「屈折率」とは、測定光の波長が588nmであるときの屈折率を意味し、また、ピッチPH、PV、厚さT及び幅WH、WVそれぞれの単位は同じであれば問わない。また、式(II)(III)は、式(I)が導かれたのと同様に、既述の式(i)から(iii)に準じて導かれる。また、本発明に係る光拡散部材で透過型スクリーンを構成し、その透過型スクリーンを背面投射型ディスプレイに装着したとき、図7に示すように、「縦ピッチPV」とは、鉛直方向Yのピッチのことであり、「横ピッチPH」とは水平方向Xのピッチのことであり、「縦幅WV」とは、遮光層75の鉛直方向Yの幅のことであり、「横幅WH」とは、遮光層75の水平方向Xの幅のことである。
Here, the “refractive index” means a refractive index when the wavelength of the measurement light is 588 nm, and the units of the pitches P H and P V , the thickness T and the widths W H and W V are the same. If it does not matter. Further, the formulas (II) and (III) are derived according to the above-described formulas (i) to (iii) in the same manner as the formula (I) is derived. When the transmissive screen is constituted by the light diffusing member according to the present invention and the transmissive screen is mounted on the rear projection display, as shown in FIG. 7, the “vertical pitch P V ” means the vertical direction Y “Horizontal pitch P H ” means the pitch in the horizontal direction X, and “Vertical width W V ” means the width in the vertical direction Y of the
なお、図7に示す光拡散部材71は、厚さ方向の他方の面10aが平面に成形されているマイクロレンズアレイシートと、このマイクロレンズアレイシートにおける他方の面10a上に設けられて少なくとも境界領域10Pを形成する「透明樹脂層76」とを有する2層構造からなる例である。もちろん、図1(a)に示す光拡散部材30のように、1枚のマイクロレンズアレイシートからなる単層構造とすることもできるし、図1(b)に示す光拡散部材のように、多数の単位凸レンズ72によって構成されるレンズ群がベースフィルムの片面上に形成され、そのベースフィルムの他方の面に境界領域10p(図1(a)参照)となる透明樹脂層が所定のパターンで複数形成された3層構造とすることもできる。マイクロレンズアレイシートを2層又は3層の積層構造とする場合には、厚さ方向に隣り合う層同士の物理的界面が光学界面になるのを抑制することが好ましく、そのためには、上記同様、これらの層の屈折率差を0.05程度以下にすることが好ましい。
In addition, the
こうした構造を有する光拡散部材71により、映像のコントラストが良好で、かつ、視野角特性が高い透過型スクリーンを得易くなる。この理由は、図2及び図3を参照して説明した上記第1形態の場合と同様である。
The
また、第2形態の光拡散部材40における遮光層15Aの幅W1とW2の関係についても、この第5形態の光拡散部材71に適用できる。すなわち、マトリックス状に配置された遮光層74の水平方向及び鉛直方向の幅についても、その関係と同様とすることができる。また、第3形態の光拡散部材60、80における光拡散層50、70についても、この第5形態の光拡散部材71に適用できる。また、第4形態の光拡散部材90における機能層85についても、この第5形態の光拡散部材71に適用できる。
As for the relationship between the width W 1 and W 2 of the light-
こうした第5形態の光拡散部材71によれば、遮光層75の外表面75aが、遮光層75が形成されていない領域10pと実質的に同一の平面上にあるので、その遮光層75はマイクロレンズアレイ部73内に突出したような形態となっている。こうした形態のマイクロレンズアレイ部73を有する光拡散部材71と、特に近年のMDタイプの背面投射型テレビジョンに好ましく用いられるフレネルレンズシートのように多くの拡散剤を含有したフレネルレンズシートとを組み合わせて用いる場合に、フレネルレンズシートを通過した拡散成分が増した平行光がマイクロレンズアレイ部73に入って迷光となる割合が従来よりも多くなっても、発生した迷光は、マイクロレンズアレイ部73内に突出したような形態からなる遮光層75で捕らえられ易いという利点がある。その結果、この光拡散部材71の不特定箇所から観察者側に出光する迷光を減少させることができ、解像度の低下やコントラストの低下という問題を極力なくすことができる。
According to the
加えて、遮光層75がマイクロレンズアレイ部73内に突出したような形態となっているので、マイクロレンズアレイ部73内を通過しようとする光が、遮光層75が形成されていない領域10pの出射界面で反射して迷光が発生することがあっても、そうした迷光は、マイクロレンズアレイ部73内に突出したような形態からなる遮光層75で捕らえられ易いという利点がある。その結果、この光拡散部材71の不特定箇所から観察者側に出光する迷光を減少させることができ、解像度の低下やコントラストの低下という問題を極力なくすことができる。
In addition, since the
そして、上記作用効果を奏する光拡散部材71は、遮光層75が、単位凸レンズ72の水平方向のピッチPH及び鉛直方向のピッチPVと、遮光層75の水平方向の幅WH及び鉛直方向の幅WVと、単位凸レンズの屈折率ncとの関係を満たした厚さTで形成されているので、この光拡散部材71を用いて構成された透過型スクリーンでは、遮光層75の厚さTを比較的厚くしても、マイクロレンズアレイ部73から出射すべき映像光が遮光層75によって遮られてしまうということが抑制される。さらに、遮光層75の厚さTを比較的厚くすることができるので、マイクロレンズアレイ部73における厚さ方向の他方の面10aから入射した光(外光)の再帰反射を防止し易く、特に、出射角が比較的小さな再帰反射光の発生を防止し易い。上記の式(II)(III)が成り立つように遮光層75の厚さTを選定することにより、単位凸レンズ72の光軸OAと平行に上記一方の面側からマイクロレンズアレイ部73に入射して上記他方の面10aで全反射することなく当該面から出射する光の光路外に、遮光部を配置することが容易になる。これらのことから、光拡散部材71によれば、映像のコントラストが良好で、かつ、視野角特性が高い透過型スクリーンを得ることが容易になる。
The
(光拡散部材の製造方法(製造方法A))
本発明の製造方法Aは、上述した本発明の光拡散部材を得ることができるものであり、この製造方法Aは、前述したように、透明層形成工程、選択的硬化工程、及び遮光パターン形成工程を含んでいる。以下、工程毎に詳述する。なお、以下の説明において、第1形態〜第4形態の光拡散部材の製造方法と第5形態の光拡散部材の製造方法とは、特にことわらない限り基本的に以下の各工程で製造できるので、例えば、凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズ、レンチキュラーレンズ部又はマイクロレンズアレイ部、レンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシート、等のように、両者を「又は」により並記して説明する。
(Manufacturing method of light diffusing member (manufacturing method A))
The production method A of the present invention can obtain the above-described light diffusing member of the present invention. As described above, the production method A includes a transparent layer forming step, a selective curing step, and a light shielding pattern formation. It includes a process. Hereinafter, it explains in full detail for every process. In addition, in the following description, the manufacturing method of the light diffusing member of the first to fourth embodiments and the manufacturing method of the light diffusing member of the fifth embodiment can be basically manufactured in the following steps unless otherwise specified. Therefore, for example, both are described in parallel by “or” such as a convex cylindrical lens or a unit convex lens, a lenticular lens portion or a microlens array portion, a lenticular lens sheet or a microlens array sheet, and the like.
(1)透明層形成工程;
透明層形成工程では、まず、厚さ方向の一方の面側に多数の凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズが一定のピッチで平行又は縦横に形成され、厚さ方向の他方の面が平面に成形されているレンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシートを用意する。このレンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシートは、単層構造であってもよいし、多数の凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズによって構成された凸シリンドリカルレンズ群又は単位凸レンズ群がベースフィルムの片面に形成されている2層構造であってもよい。当該レンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシートは、本発明の光拡散部材におけるレンチキュラーレンズ部又はマイクロレンズアレイ部の構成部材として用いられるものであり、例えば押出成形や型成形により、あるいは、ベースフィルム上で紫外線硬化型樹脂組成物層を所定形状に賦形し、硬化させて凸シリンドリカルレンズ群又は単位凸レンズ群を形成することにより得られる。レンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシートの屈折率は、前述のように1.45〜1.60程度であることが好ましい。また、レンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシートを単層構造及び2層構造のいずれにする場合でも、当該レンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシートを構成する任意の部材に、必要に応じて、樹脂ビーズやガラスビーズ等の光拡散材を少量分散させることができる。
(1) transparent layer forming step;
In the transparent layer forming step, first, a large number of convex cylindrical lenses or unit convex lenses are formed in parallel or vertically and horizontally at a certain pitch on one surface side in the thickness direction, and the other surface in the thickness direction is formed into a flat surface. Prepare a lenticular lens sheet or microlens array sheet. This lenticular lens sheet or microlens array sheet may have a single-layer structure, and a convex cylindrical lens group or unit convex lens group constituted by a large number of convex cylindrical lenses or unit convex lenses is formed on one side of a base film. It may be a two-layer structure. The lenticular lens sheet or microlens array sheet is used as a constituent member of the lenticular lens part or microlens array part in the light diffusing member of the present invention. For example, by extrusion molding or mold molding, or on a base film The ultraviolet curable resin composition layer is formed into a predetermined shape and cured to form a convex cylindrical lens group or a unit convex lens group. The refractive index of the lenticular lens sheet or microlens array sheet is preferably about 1.45 to 1.60 as described above. In addition, in the case where the lenticular lens sheet or the microlens array sheet has either a single-layer structure or a two-layer structure, a resin bead or A small amount of light diffusing material such as glass beads can be dispersed.
次に、レンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシートにおける上記厚さ方向の他方の面に、硬化した状態下での屈折率が凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズの屈折率と実質的に同じ光硬化性又は電子線硬化性の樹脂組成物を用いて、形成しようとする遮光パターンでの遮光層の厚さ以上の厚さを有する透明層を形成する。 Next, on the other surface in the thickness direction of the lenticular lens sheet or microlens array sheet, the refractive index in the cured state is substantially the same as the refractive index of the convex cylindrical lens or unit convex lens. A transparent layer having a thickness equal to or greater than the thickness of the light shielding layer in the light shielding pattern to be formed is formed using the linear curable resin composition.
この透明層は、例えば、レンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシートにおける上記厚さ方向の他方の面に、上述した樹脂組成物をロールコート、バーコート、グラビアコート、スピンナーコート、カーテンコート等の方法で塗工することにより形成することができる。 This transparent layer is formed by, for example, roll coating, bar coating, gravure coating, spinner coating, curtain coating, etc. on the other surface in the thickness direction of the lenticular lens sheet or microlens array sheet. It can be formed by coating.
実用性の高い光拡散部材を得るには、上記の樹脂組成物としてウレタン系、エポキシ系、エステル系、アクリル系、アクリル酸エステル系等の光硬化性樹脂組成物を用いることが好ましい。 In order to obtain a highly practical light diffusing member, it is preferable to use a photocurable resin composition such as urethane, epoxy, ester, acrylic, and acrylate ester as the resin composition.
(2)選択的硬化工程;
選択的硬化工程では、上記の透明層に選択的に光又は電子線を照射して、少なくとも凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズの光軸に平行な光を当該凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズの屈折面側からレンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシートに入射させたときに光路となる領域は硬化させ、少なくとも遮光層を形成しようとする領域は未硬化のままにする。
(2) selective curing step;
In the selective curing step, the transparent layer is selectively irradiated with light or an electron beam so that at least light parallel to the optical axis of the convex cylindrical lens or unit convex lens is emitted from the refractive surface side of the convex cylindrical lens or unit convex lens. The region that becomes the optical path when entering the lenticular lens sheet or the microlens array sheet is cured, and at least the region where the light shielding layer is to be formed is left uncured.
透明層に選択的に光を照射して当該透明層を選択的に硬化させる場合、前記の光は、上記の光軸と平行又は略平行な状態で各凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズの屈折面に暗室中で照射することもできるし、上記の光軸と平行又は略平行な状態で所定形状のフォトマスクを介して透明層の外表面側から暗室中で照射することもできる。一方、透明層に選択的に電子線を照射して当該透明層を選択的に硬化させる場合、前記の電子線は、所定形状の電子線マスクを介して透明層の外表面側から照射される。 When the transparent layer is selectively irradiated with light to selectively cure the transparent layer, the light is incident on the refractive surface of each convex cylindrical lens or unit convex lens in a state parallel or substantially parallel to the optical axis. Irradiation can be performed in a dark room, or irradiation can be performed in the dark room from the outer surface side of the transparent layer through a photomask having a predetermined shape in a state parallel or substantially parallel to the optical axis. On the other hand, when the transparent layer is selectively cured by selectively irradiating the transparent layer, the electron beam is irradiated from the outer surface side of the transparent layer through an electron beam mask having a predetermined shape. .
(3)遮光パターン形成工程;
遮光パターン形成工程では、選択的硬化工程を経た透明層上に遮光性材料層を配置し、透明層における未硬化のままの領域の降伏点よりも大きな荷重を当該遮光性材料層に加えて前記未硬化のままの領域に遮光性材料層を選択的に転写し、これによって遮光パターンを形成する。
(3) a light shielding pattern forming step;
In the light shielding pattern forming step, the light shielding material layer is disposed on the transparent layer that has undergone the selective curing step, and a load larger than the yield point of the uncured region in the transparent layer is applied to the light shielding material layer. The light shielding material layer is selectively transferred to the uncured region, thereby forming a light shielding pattern.
上記の遮光性材料層は、形成しようとする遮光パターンの各遮光層の形状及び配置に対応した状態で所望の基材上に形成されているか、又は、形成しようとする全ての遮光層を覆い得る状態で所望の基材上に形成されていていることが好ましい。遮光性材料層の具体例としては、黒色の転写紙における転写層、黒色のトナー層等が挙げられる。以下、基材上に所望の遮光性材料層が形成されているものを「転写材」という。 The light shielding material layer is formed on a desired substrate in a state corresponding to the shape and arrangement of each light shielding layer of the light shielding pattern to be formed, or covers all the light shielding layers to be formed. It is preferable that it is formed on the desired base material in the obtained state. Specific examples of the light-shielding material layer include a transfer layer in black transfer paper, a black toner layer, and the like. Hereinafter, a material in which a desired light-shielding material layer is formed on a substrate is referred to as a “transfer material”.
透明層のうちの未硬化の領域は粘着性を有し、かつ降伏点が低くなっているので、この領域に遮光性材料層が接するようにして転写材を配置しながら、又は配置した後に、当該領域の降伏点よりも大きな荷重を加えることにより、前記未硬化のままの領域に遮光性材料層を選択的に転写、埋没させることができる。上記の荷重を加えた後には、転写材を剥離する。このようにして遮光性材料層を選択的に転写することによって、本発明の光拡散部材における遮光性パターンが形成されると共に、レンチキュラーレンズ部又はマイクロレンズアレイ部が形成される。 Since the uncured region of the transparent layer has adhesiveness and the yield point is low, the transfer material is disposed or disposed so that the light-shielding material layer is in contact with this region, By applying a load larger than the yield point of the region, the light-shielding material layer can be selectively transferred and buried in the uncured region. After the above load is applied, the transfer material is peeled off. By selectively transferring the light shielding material layer in this manner, the light shielding pattern in the light diffusing member of the present invention is formed, and the lenticular lens portion or the microlens array portion is formed.
以上説明した透明層形成工程、選択的硬化工程、及び遮光パターン形成工程を順次行うことにより、前述した第1形態の光拡散部材を得ることができる。なお、転写により遮光層を形成した場合には、個々の遮光層における凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズの光軸側の領域が、図1(a)中に参照符号「10p 」で示した境界領域の外表面よりも突出することがあるので、突出した領域をロールプレス等の方法で平坦化する平坦化工程を転写工程後に行うことが好ましい。また、転写工程後もしくは平坦化工程後に、必要に応じて、上記未硬化のままの領域に光又は電子線を照射して、透明層の原材料として用いた樹脂組成物全体を硬化させてもよい。さらに、図5(a)及び図5(b)を参照して説明した光拡散層を設ける工程や、図6を参照して説明した機能層を設ける工程等を行ってもよい。 By sequentially performing the transparent layer forming step, the selective curing step, and the light shielding pattern forming step described above, the light diffusion member of the first form described above can be obtained. When the light shielding layer is formed by transfer, the region on the optical axis side of the convex cylindrical lens or unit convex lens in each light shielding layer is the boundary region indicated by reference numeral “10 p ” in FIG. Therefore, it is preferable to perform a flattening step of flattening the protruding region by a method such as a roll press after the transfer step. Further, after the transfer step or the flattening step, the entire resin composition used as the raw material of the transparent layer may be cured by irradiating the uncured region with light or an electron beam as necessary. . Furthermore, the step of providing the light diffusion layer described with reference to FIGS. 5A and 5B, the step of providing the functional layer described with reference to FIG. 6, and the like may be performed.
また、レンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシートにおける上記厚さ方向の他方の面に黒色のポジ型感光性樹脂組成物を遮光層の厚さに塗布し、このポジ型感光性樹脂組成物に対して前述の選択的硬化工程における光又は電子線の照射と同様の方法で光を照射して、当該感光性樹脂組成物を選択的に可溶化させた後に現像処理を施すことによって遮光パターンを形成すると共に、遮光パターン間の境界領域10p に相当する溝部分に透明樹脂を充填しても、目的とする光拡散部材を得ることができる。
Further, a black positive photosensitive resin composition is applied to the thickness of the light-shielding layer on the other surface in the thickness direction of the lenticular lens sheet or microlens array sheet, and the positive photosensitive resin composition is applied to the positive photosensitive resin composition. A light-shielding pattern is formed by irradiating light in the same manner as the light or electron beam irradiation in the selective curing step described above to selectively solubilize the photosensitive resin composition and then developing it. At the same time, even when a groove portion corresponding to the
(光拡散部材の製造方法(製造方法B))
本発明の製造方法Bもまた、上述した本発明の光拡散部材を得ることができるものであり、この製造方法Bは、前述したように、準備工程、及び遮光パターン形成工程を含んでいる。以下、工程毎に詳述する。
(Production method of light diffusion member (production method B))
The manufacturing method B of the present invention can also obtain the above-described light diffusing member of the present invention, and this manufacturing method B includes a preparation step and a light shielding pattern forming step as described above. Hereinafter, it explains in full detail for every process.
(1)準備工程;
準備工程では、厚さ方向の一方の面側に多数の凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズが一定のピッチで平行又は縦横に形成され、厚さ方向の他方の面側に遮光パターン形成用の溝部がストライプ状に形成されているレンチキュラーレンズ部材又は溝部がマトリックス状に形成されているマイクロレンズアレイ部材を用意する。
(1) Preparation process;
In the preparation step, a large number of convex cylindrical lenses or unit convex lenses are formed in parallel or vertically and horizontally at a constant pitch on one surface side in the thickness direction, and a groove for forming a light shielding pattern is striped on the other surface side in the thickness direction. A lenticular lens member or a microlens array member in which grooves are formed in a matrix is prepared.
このようなレンチキュラーレンズ部材又はマイクロレンズアレイ部材は、例えば押出成形や型成形によって直接得ることもできるし、片面が平面に成形されているレンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシートにおける前記の片面に、上記の溝部となる領域を除いて選択的に透明樹脂層を形成することによっても得ることができる。このとき、上記のレンチキュラーレンズシート又はマイクロレンズアレイシートは単層構造であってもよいし、多数の凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズによって構成された凸シリンドリカルレンズ群又は単位凸レンズ群がベースフィルムの片面に形成されている2層構造であってもよい。また、上記の透明樹脂層の原料としては、例えば紫外線硬化型樹脂組成物を用いることができる。レンチキュラーレンズ部又はマイクロレンズアレイ部の屈折率は、前述のように1.45〜1.60程度であることが好ましい。また、レンチキュラーレンズ部材又はマイクロレンズアレイ部材には、必要に応じて、樹脂ビーズやガラスビーズ等の光拡散材を少量分散させることができる。製造方法Bによって製造される本発明の光拡散部材では、上記のレンチキュラーレンズ部材又はマイクロレンズアレイ部材がそのままレンチキュラーレンズ部又はマイクロレンズアレイ部となる。 Such a lenticular lens member or microlens array member can be directly obtained by, for example, extrusion molding or mold molding, and the above-mentioned one side of the lenticular lens sheet or microlens array sheet formed on one side is flat. It can also be obtained by selectively forming a transparent resin layer except for the region to be the groove. At this time, the lenticular lens sheet or the microlens array sheet may have a single layer structure, or a convex cylindrical lens group or unit convex lens group constituted by a large number of convex cylindrical lenses or unit convex lenses may be provided on one side of the base film. A two-layer structure may be formed. Moreover, as a raw material of said transparent resin layer, an ultraviolet curable resin composition can be used, for example. The refractive index of the lenticular lens portion or the microlens array portion is preferably about 1.45 to 1.60 as described above. In addition, a small amount of a light diffusing material such as resin beads or glass beads can be dispersed in the lenticular lens member or microlens array member as necessary. In the light diffusing member of the present invention manufactured by the manufacturing method B, the lenticular lens member or the microlens array member is directly used as the lenticular lens unit or the microlens array unit.
(2)遮光パターン形成工程;
遮光パターン形成工程では、レンチキュラーレンズ部材又はマイクロレンズアレイ部材における上記の溝部それぞれに遮光性材料を塗工して、遮光パターンを形成する。このとき用いる遮光性材料の具体例としては、黒色の樹脂ビーズや黒色顔料等の光吸収性物質を光硬化性の樹脂組成物又は電子線硬化性の樹脂組成物に分散させたものが挙げられる。
(2) light shielding pattern forming step;
In the light shielding pattern forming step, a light shielding material is applied to each of the groove portions in the lenticular lens member or the microlens array member to form a light shielding pattern. Specific examples of the light-shielding material used at this time include a material in which a light-absorbing substance such as black resin beads or black pigment is dispersed in a photocurable resin composition or an electron beam curable resin composition. .
各溝部への遮光性材料の塗工は、例えばロールコート、バーコート、グラビアコート、スピンナーコート、カーテンコート等の方法によって行うことができる。溝部から溢れた余分な遮光性材料は、ドクターブレードやスキージー等で除去する。このとき、上記の樹脂組成物に黒色の樹脂ビーズが分散したものを遮光性材料として用いると、図1(a)中に参照符号「10p 」で示した境界領域の外表面に光吸収性物質(黒色の樹脂ビーズ)が残存してしまうことを抑制し易くなる。 The light shielding material can be applied to each groove by a method such as roll coating, bar coating, gravure coating, spinner coating, or curtain coating. Excess shading material overflowing from the groove is removed with a doctor blade or squeegee. At this time, if the resin composition in which black resin beads are dispersed is used as a light-shielding material, the outer surface of the boundary region indicated by reference numeral “10 p ” in FIG. It becomes easy to suppress the substance (black resin beads) from remaining.
この後、各溝部内の遮光性材料に光又は電子線を照射して当該遮光性材料を硬化させることにより、遮光パターンを得ることができると共に本発明の光拡散部材を得ることができる。なお、遮光パターン形成工程を行った後に、図5(a)及び図5(b)を参照して説明した光拡散層を設ける工程や、図6を参照して説明した機能層を設ける工程等を行ってもよい。 Thereafter, the light shielding material in each groove is irradiated with light or an electron beam to cure the light shielding material, whereby a light shielding pattern can be obtained and the light diffusing member of the present invention can be obtained. In addition, after performing a light shielding pattern formation process, the process of providing the light-diffusion layer demonstrated with reference to Fig.5 (a) and FIG.5 (b), the process of providing the functional layer demonstrated with reference to FIG. May be performed.
(透過型スクリーン)
本発明の透過型スクリーンは、前述した本発明の光拡散部材と、この光拡散部材における凸シリンドリカルレンズ又は単位凸レンズの屈折面の外側に配置されたフレネルレンズシートとを有するものである。
(Transparent screen)
The transmission screen of the present invention includes the above-described light diffusing member of the present invention and a Fresnel lens sheet disposed outside the refractive surface of the convex cylindrical lens or unit convex lens in the light diffusing member.
図8は、本発明の透過型スクリーンの一例を概略的に示す斜視図である。図示の透過型スクリーン110は、図1(a)に示した光拡散部材30と、この光拡散部材30における凸シリンドリカルレンズ5の屈折面の外側に配置されたフレネルレンズシート100とを有している。光拡散部材30については既に説明したので、ここではその説明を省略する。図8に示した構成部材のうちで図1(a)を参照して既に説明したものについては、図1(a)で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 8 is a perspective view schematically showing an example of the transmission screen of the present invention. The illustrated
上記のフレネルレンズシート100は、厚さ方向の一方の面にプリズム95が多数、上記の面の外側にある仮想点Oを中心とする同心の円弧状に形成され、厚さ方向の他方の面が平面に成形されたものである。上記の仮想点Oは、フレネルレンズシート100を正面視したときに、当該フレネルレンズシート100の上下軸Ax(図示の状態でのフレネルレンズシート100の高さ方向に延びている軸線を意味する。)の延長線上に位置しており、フレネルレンズシート100は、上下軸Axに関して左右対称である。
The
フレネルレンズシート100において隣り合うプリズム95同士のピッチ(頂部同士の間隔を意味する。)は、一定である。このピッチは、フレネルレンズシート100を用いて透過型プロジェクションスクリーンを構成したときに各プリズム95が視認されないように、1.0mm程度以下とすることが好ましく、0.1mm程度以下とすることが更に好ましい。個々のプリズム95の形状は、光拡散部材30側からみて上記一方の面の後方斜め下から発散光の状態で入射した可視光をフレネルレンズシート100の厚さ方向と平行又は略平行な光に変換することができるように選定されている。
In the
図9は、本発明の透過型スクリーンの他の一例を概略的に示す斜視図である。図示の透過型スクリーン111は、図5(b)に示した光拡散部材80と、この光拡散部材80における凸シリンドリカルレンズ5の屈折面の外側に配置されたフレネルレンズシート101とを有している。光拡散部材80については既に説明したので、ここではその説明を省略する。図9に示した構成部材のうちで図5(b)を参照して既に説明したものについては、図5(b)で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 9 is a perspective view schematically showing another example of the transmission screen of the present invention. The illustrated
上記のフレネルレンズシート101は、厚さ方向の一方の面にプリズム95が多数形成され、当該フレネルレンズシート面内にフレネル中心を有するサーキュラーフレネルレンズであり、厚さ方向の他方の面が平面に成形されたものである。図9においては、プリズム95を有する面が、光拡散部材80の側に設けられている。フレネルレンズシート101において隣り合うプリズム95同士のピッチ(頂部同士の間隔を意味する。)は、一定であり、このピッチは、フレネルレンズシート101を用いて透過型スクリーンを構成したときに各プリズム95が視認されないように、1.0mm程度以下とすることが好ましく、0.1mm程度以下とすることが更に好ましい。個々のプリズム95の形状は、光拡散部材80側からみて上記一方の面の法線方向から発散光の状態で入射した可視光をフレネルレンズシート101の厚さ方向と平行又は略平行な光に変換することができるように選定されている。
The
図10は、本発明の透過型スクリーンのさらに他の一例を概略的に示す斜視図である。図示の透過型スクリーン112は、図7に示した光拡散部材71と、この光拡散部材71における単位凸レンズ72の屈折面の外側に配置されたフレネルレンズシート101とを有している。光拡散部材71については第5形態のところで既に説明したので、ここではその説明を省略する。図10に示した構成部材のうちで図7を参照して既に説明したものについては、図7で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。また、フレネルレンズシート101についても、図9で説明したものと同じ、フレネル中心をシート面内に有するサーキュラーフレネルレンズシートであるので、その説明を省略する。
FIG. 10 is a perspective view schematically showing still another example of the transmission screen of the present invention. The illustrated
以上のように、本発明の光拡散部材は、フレネル中心をシート面内に有するサーキュラーフレネルレンズシート、又はシート面内に有さないサーキュラーフレネルレンズシートと組み合わせて構成することができる。 As described above, the light diffusing member of the present invention can be configured in combination with a circular Fresnel lens sheet having a Fresnel center in the sheet surface or a circular Fresnel lens sheet not in the sheet surface.
(背面投射型ディスプレイ)
図11は、本発明の光拡散部材を構成部材として有する透過型スクリーンが装着された背面投写型ディスプレイの例を示す構成図である。図11(A)は、フレネル中心がシート面外にあるサーキュラーフレネルレンズを有する透過型スクリーン110(例えば図8を参照)が装着された背面投写型ディスプレイの例であり、図11(B)は、フレネル中心がシート面内にあるサーキュラーフレネルレンズを有する透過型スクリーン111(例えば図9を参照。図10も同様。)が装着された背面投写型ディスプレイの例である。
(Rear projection display)
FIG. 11 is a configuration diagram showing an example of a rear projection display equipped with a transmissive screen having the light diffusing member of the present invention as a constituent member. FIG. 11A is an example of a rear projection display equipped with a transmissive screen 110 (see, for example, FIG. 8) having a circular Fresnel lens with the Fresnel center outside the sheet surface. This is an example of a rear projection display equipped with a transmissive screen 111 (for example, see FIG. 9 and FIG. 10) having a circular Fresnel lens with the Fresnel center in the sheet plane.
背面投射型ディスプレイ130a,130bは、本発明の光拡散部材を構成部材とした透過型スクリーン110,111を前面側の窓部に備えたものであり、比較的薄型の筐体122a,122bの底部に光源124a,124bが配置され、筐体122a,122bの後部壁内面には光源124a,124bからの光を透過型スクリーン110,111に向かって反射させるミラー126a,126bが配置されている。このときの光源124a,124bは、LCD(Liquid Crystal Display)やDLP(Digital Light Processing)を用いた単管方式の単光源であってもよいし、RGBの3管式のCRT光源であってもよい。
The
このような背面投射型ディスプレイ130a,130bでは、光源124a,124bとミラー126a,126bとによって投射光学系が構成されており、光源124a,124bから出射した映像光MLは、ミラー126a,126bによって透過型スクリーン110,111側へ反射され、発散光の状態で透過型スクリーン110,111に入射する。透過型スクリーン110,111に入射した映像光MLは、フレネルレンズシートによって当該フレネルレンズシートの厚さ方向と平行又は略平行な映像光に変換され、さらに光拡散部材によって拡散されて、背面投射型ディスプレイ130a,130bから出射する。
In such
既に説明したように、本発明の光拡散部材は、映像のコントラストが良好で、かつ、視野角特性が高い透過型スクリーンを得易いものであるので、透過型スクリーンは、映像のコントラストが良好で、かつ、視野角特性が高いものを得易い透過型スクリーンである。したがって、この透過型スクリーンを備えた背面投射型ディスプレイは、表示特性が高いものを得易い背面投射型ディスプレイである。 As already described, since the light diffusing member of the present invention is easy to obtain a transmission screen with good image contrast and high viewing angle characteristics, the transmission screen has good image contrast. In addition, it is a transmissive screen that is easy to obtain with high viewing angle characteristics. Therefore, the rear projection display provided with this transmissive screen is a rear projection display that easily obtains a display with high display characteristics.
なお、本発明の透過型スクリーンは、上述した透過型スクリーンに限定されるものではない。前述した本発明の光拡散部材を用いて構成されたものでありさえすれば、上述した透過型スクリーンの他にも種々の変形、修飾、組み合わせ等を施した形態とすることができる。例えば、図1に示す光拡散部材に代えて図4、図5(a)、図5(b)、図6、又は図7に示した光拡散部材を用いることもできる。また、フレネルレンズシートとしては、環状に成形されたプリズムが多数、厚さ方向の一方の面内にある仮想点を中心として同心円状に配置されたものを用いることもできるし、平面形状が帯状ないし線状を呈するプリズムが多数、平行に形成されたもの(リニアフレネルレンズシート)であってもよい。フレネルレンズシートを構成する個々のプリズムは、全反射を利用して映像光の方向分布を変換するものであってもよいし、屈折を利用して映像光の方向分布を変換するものであってもよい。 Note that the transmission screen of the present invention is not limited to the transmission screen described above. As long as the light diffusing member of the present invention described above is used, various modifications, modifications, combinations, and the like can be made in addition to the transmission screen described above. For example, in place of the light diffusing member shown in FIG. 1, the light diffusing member shown in FIG. 4, FIG. 5 (a), FIG. 5 (b), FIG. In addition, as the Fresnel lens sheet, it is possible to use a plurality of annularly shaped prisms that are concentrically arranged around a virtual point in one surface in the thickness direction, and the planar shape is a band shape. Alternatively, a plurality of linear prisms (linear Fresnel lens sheet) formed in parallel may be used. The individual prisms constituting the Fresnel lens sheet may convert the direction distribution of the image light using total reflection, or convert the direction distribution of the image light using refraction. Also good.
以下、実施例を挙げて本発明の光拡散部材を詳細に説明する。 Hereinafter, the light diffusing member of the present invention will be described in detail with reference to examples.
(実施例1)
まず、厚さ0.015mmのポリエステルフィルム(屈折率;1.5)をベースフィルムとして用い、当該ポリエステルフィルムにおける厚さ方向の一方の面に、屈折率1.5のウレタン系紫外線硬化型樹脂組成物を用いて凸シリンドリカルレンズ群を形成して、レンチキュラーレンズシートを得た。上記の凸シリンドリカルレンズ群は、多数の凸シリンドリカルレンズが0.050mmピッチで隣接して形成されたものであり、個々の凸シリンドリカルレンズの屈折面は、横半径(多数の凸シリンドリカルレンズの配列方向の半径)が0.0253mm、縦半径(凸シリンドリカルレンズの厚さ方向の半径)が0.0360mmの非球面となっている。なお、最終的に得られたレンチキュラーレンズシートの最大厚さ(レンチキュラーレンズ部のトップから出射平面までの厚さ)は、0.0575mmである。
Example 1
First, a polyester film having a thickness of 0.015 mm (refractive index; 1.5) is used as a base film, and a urethane-based ultraviolet curable resin composition having a refractive index of 1.5 is formed on one surface in the thickness direction of the polyester film. Using the object, a convex cylindrical lens group was formed to obtain a lenticular lens sheet. The above convex cylindrical lens group is formed by adjoining a large number of convex cylindrical lenses at a pitch of 0.050 mm, and the refractive surface of each convex cylindrical lens has a lateral radius (the direction in which a large number of convex cylindrical lenses are arranged). Is an aspherical surface having a vertical radius (radius in the thickness direction of the convex cylindrical lens) of 0.0360 mm. The maximum thickness of the lenticular lens sheet finally obtained (thickness from the top of the lenticular lens portion to the emission plane) is 0.0575 mm.
次に、上記のレンチキュラーレンズシートの裏面、すなわち、ポリエステルフィルムにおける厚さ方向の他方の面である出射面側に、硬化後の屈折率が1.5のネガ型感光性樹脂組成物をロールコート法により塗布して厚さ0.011mmの感光性樹脂組成物層を形成し、各凸シリンドリカルレンズの屈折面側から略垂直に紫外線を照射した。これにより、紫外線の光路内の感光性樹脂組成物層は選択的に露光されて硬化した。紫外線の光路外の感光性樹脂組成物層は未硬化のままとなっている。 Next, a negative photosensitive resin composition having a refractive index of 1.5 after curing is roll-coated on the back surface of the lenticular lens sheet, that is, on the exit surface side which is the other surface in the thickness direction of the polyester film. A photosensitive resin composition layer having a thickness of 0.011 mm was formed by coating by a method, and ultraviolet rays were irradiated substantially vertically from the refractive surface side of each convex cylindrical lens. Thereby, the photosensitive resin composition layer in the optical path of ultraviolet rays was selectively exposed and cured. The photosensitive resin composition layer outside the ultraviolet light path remains uncured.
次いで、未硬化のまま感光性樹脂組成物層に遮光性材料層(具体的には、2μm径の黒色ガラスビーズ)が接するようにして転写材を配置し、この転写材に前記未硬化のまま感光性樹脂組成物層の降伏点よりも大きな荷重を加えて、前記未硬化のままの感光性樹脂組成物層に遮光性材料層を選択的に転写、埋没させ、その後に転写材を剥離した。これにより、上記のポリエステルフィルムにおける厚さ方向の他方の面側には、ストライプ状に配置された多数の遮光層から遮光パターンが形成され、レンチキュラーレンズ部が形成された。 Next, the transfer material is arranged so that the light-shielding material layer (specifically, 2 μm-diameter black glass beads) is in contact with the photosensitive resin composition layer in an uncured state, and the uncured material remains on the transfer material. A load greater than the yield point of the photosensitive resin composition layer was applied to selectively transfer and bury the light-shielding material layer in the uncured photosensitive resin composition layer, and then the transfer material was peeled off. . Thereby, the light shielding pattern was formed from the many light shielding layers arrange | positioned at stripe form on the other surface side of the thickness direction in said polyester film, and the lenticular lens part was formed.
上記の遮光パターンを構成している個々の遮光層の平面形状は幅0.030mmの帯状であり、これらの遮光層は0.050mmピッチで配列している。また、各遮光層の厚さは0.0112mmである。そして、レンチキュラーレンズ部の裏面の面積に占める各遮光層の平面視上の総面積の割合(BS率)は60%である。 The planar shape of each light shielding layer constituting the light shielding pattern is a strip shape having a width of 0.030 mm, and these light shielding layers are arranged at a pitch of 0.050 mm. Moreover, the thickness of each light shielding layer is 0.0112 mm. And the ratio (BS ratio) of the total area in planar view of each light shielding layer which occupies for the area of the back surface of a lenticular lens part is 60%.
この後、レンチキュラーレンズ部の裏面及び遮光パターンを覆うようにして厚さ15μmのアクリル系粘着剤層(屈折率1.49)を形成し、このアクリル系粘着剤層によって厚さ2mmの光拡散板をレンチキュラーレンズ部に接合させた。上記の光拡散板は、屈折率1.5の耐衝撃性アクリル樹脂にアクリルスチレン系拡散剤を分散させたものであり、その拡散半値角は6°である。 Thereafter, an acrylic pressure-sensitive adhesive layer (refractive index: 1.49) having a thickness of 15 μm is formed so as to cover the back surface of the lenticular lens portion and the light shielding pattern, and a light diffusion plate having a thickness of 2 mm is formed by this acrylic pressure-sensitive adhesive layer. Was joined to the lenticular lens part. The light diffusing plate is obtained by dispersing an acrylic styrene-based diffusing agent in an impact-resistant acrylic resin having a refractive index of 1.5, and its diffusion half-value angle is 6 °.
この光拡散板をレンチキュラーレンズ部に接合することによって、目的とする光拡散部材が得られた。当該光拡散部材とフレネルレンズとを組み合わせることにより、視野角特性が良好で、映像のコントラストが高く、画質がシャープな透過型スクリーンを得ることができる。 By joining this light diffusing plate to the lenticular lens portion, the intended light diffusing member was obtained. By combining the light diffusing member and the Fresnel lens, it is possible to obtain a transmission screen having good viewing angle characteristics, high image contrast, and sharp image quality.
(実施例2)
まず、凸シリンドリカルレンズを形成するための凹部を多数有する第1金型ロールと、凹部10d(図1を参照)形成するための第2金型ロールとを用意し、第1金型ロールの凹部の中心と第2金型ロールの凸部の中心とが成形時に所定の間隔の下に対向するようにして、これらの金型ロールを押出し機に近接して配置した。
(Example 2)
First, a first mold roll having a large number of recesses for forming a convex cylindrical lens and a second mold roll for forming a
次に、屈折率1.5の耐衝撃性アクリル樹脂のシートを上記の押出し機により成形し、当該シートが冷却、硬化する前に上記第1金型ロールと第2金型ロールとによって成形して、レンチキュラーレンズ部材を得た。 Next, a sheet of impact-resistant acrylic resin having a refractive index of 1.5 is formed by the above-described extruder, and is formed by the first mold roll and the second mold roll before the sheet is cooled and cured. Thus, a lenticular lens member was obtained.
このレンチキュラーレンズ部材では、多数の凸シリンドリカルレンズが0.3mmピッチで形成されており、個々の凸シリンドリカルレンズの屈折面は、横半径(多数の凸シリンドリカルレンズの配列方向の半径)が0.1520mm、縦半径(凸シリンドリカルレンズの厚さ方向の半径)が0.2160mmの非球面となっている。当該レンチキュラーレンズ部材の最大厚さ(レンチキュラーレンズ部のトップから出射平面までの厚さ)は0.345mmであり、その裏面には、平面形状が帯状を呈する幅0.18mm、深さ0.067mmの溝部が0.3mmピッチで多数形成されている。 In this lenticular lens member, a large number of convex cylindrical lenses are formed at a pitch of 0.3 mm, and the refracting surface of each convex cylindrical lens has a lateral radius (radius in the arrangement direction of the large number of convex cylindrical lenses) of 0.1520 mm. The aspherical surface has a longitudinal radius (radius in the thickness direction of the convex cylindrical lens) of 0.2160 mm. The maximum thickness of the lenticular lens member (thickness from the top of the lenticular lens portion to the emission plane) is 0.345 mm, and the back surface has a band shape of 0.18 mm and a depth of 0.067 mm. Are formed with a pitch of 0.3 mm.
次いで、上記の各溝部内にバーコート法によって黒色インキを塗工した。このとき、溝部から溢れた余分な黒色インキはドクターブレードで除去した。これにより、1つの溝部に1つずつ当該溝部を埋める遮光層が形成されて、遮光パターンが得られた。各遮光層の幅は、その厚さ方向において実質的に一定である。また、レンチキュラーレンズの裏面の面積に占める各遮光部の平面視上の総面積の割合(BS率)は60%である。 Next, black ink was applied to each of the grooves by a bar coating method. At this time, excess black ink overflowing from the groove was removed with a doctor blade. Thereby, the light shielding layer which fills the said groove part one by one in one groove part was formed, and the light shielding pattern was obtained. The width of each light shielding layer is substantially constant in the thickness direction. In addition, the ratio (BS ratio) of the total area in plan view of each light shielding portion to the area of the back surface of the lenticular lens is 60%.
この後、実施例1と同じ条件の下に光拡散板をレンチキュラーレンズに接合させて、目的とする光拡散部材を得た。すなわち、レンチキュラーレンズの裏面及び遮光パターンを覆うようにして厚さ15μmのエポキシアクリレート系UV粘着剤層(屈折率;1.49)を形成し、この粘着剤層によって厚さ2mmの光拡散板をレンチキュラーレンズに接合させた。上記の光拡散板は、屈折率1.5の耐衝撃性アクリル樹脂にアクリルスチレン系拡散剤を分散させたものであり、その拡散半値角は6°である。当該光拡散部材とフレネルレンズとを組み合わせることにより、視野角特性が良好で、映像のコントラストが高く、画質がシャープな透過型スクリーンを得ることができる。 Thereafter, a light diffusing plate was joined to the lenticular lens under the same conditions as in Example 1 to obtain a target light diffusing member. That is, an epoxy acrylate UV adhesive layer (refractive index: 1.49) having a thickness of 15 μm is formed so as to cover the back surface of the lenticular lens and the light shielding pattern, and a light diffusion plate having a thickness of 2 mm is formed by this adhesive layer. Bonded to a lenticular lens. The light diffusing plate is obtained by dispersing an acrylic styrene-based diffusing agent in an impact-resistant acrylic resin having a refractive index of 1.5, and its diffusion half-value angle is 6 °. By combining the light diffusing member and the Fresnel lens, it is possible to obtain a transmission screen having good viewing angle characteristics, high image contrast, and sharp image quality.
(実施例3)
まず、厚さ0.015mmのポリエステルフィルム(屈折率;1.5)をベースフィルムとして用い、当該ポリエステルフィルムにおける厚さ方向の一方の面に、屈折率1.5のウレタン系紫外線硬化型樹脂組成物を用いて単位凸レンズ群を形成して、マイクロレンズアレイシートを得た。上記の単位凸レンズ群は、多数の単位凸レンズが、鉛直方向Yのピッチ(縦ピッチPV)0.040mm、水平方向Xのピッチ(横ピッチPH)0.050mmピッチで隣接して形成されたものであり、個々の単位凸レンズの屈折面は、X方向半径(多数の単位凸レンズの水平方向Xの半径。図7参照。)が0.0253mm、Y方向半径(多数の単位凸レンズの鉛直方向Yの半径。図7参照。)が0.0253mm、縦半径(単位凸レンズの厚さ方向の半径)が0.0360mmの非球面となっている。なお、最終的に得られたマイクロレンズアレイシートの最大厚さ(マイクロレンズアレイ部のトップから出射平面までの厚さ)は、0.0575mmである。
(Example 3)
First, a 0.015 mm thick polyester film (refractive index; 1.5) is used as a base film, and a urethane-based ultraviolet curable resin composition having a refractive index of 1.5 is formed on one surface in the thickness direction of the polyester film. A unit convex lens group was formed using the object to obtain a microlens array sheet. In the unit convex lens group, a large number of unit convex lenses are formed adjacent to each other with a pitch in the vertical direction Y (vertical pitch P V ) of 0.040 mm and a pitch in the horizontal direction X (transverse pitch P H ) of 0.050 mm. The refractive surface of each unit convex lens has an X-direction radius (radius in the horizontal direction X of many unit convex lenses; see FIG. 7) of 0.0253 mm, and a Y-direction radius (vertical direction Y of many unit convex lenses). (See FIG. 7) is 0.0253 mm, and the longitudinal radius (the radius in the thickness direction of the unit convex lens) is 0.0360 mm. In addition, the maximum thickness of the microlens array sheet finally obtained (thickness from the top of the microlens array portion to the emission plane) is 0.0575 mm.
次に、上記のマイクロレンズアレイシートの裏面、すなわち、ポリエステルフィルムにおける厚さ方向の他方の面である出射面側に、硬化後の屈折率が1.5のネガ型感光性樹脂組成物をロールコート法により塗布して厚さ0.011mmの感光性樹脂組成物層を形成し、各単位凸レンズの屈折面側から略垂直に紫外線を照射した。これにより、紫外線の光路内の感光性樹脂組成物層は選択的に露光されて硬化した。紫外線の光路外の感光性樹脂組成物層は未硬化のままとなっている。 Next, a negative photosensitive resin composition having a refractive index of 1.5 after curing is rolled onto the back surface of the microlens array sheet, that is, the exit surface side that is the other surface in the thickness direction of the polyester film. A photosensitive resin composition layer having a thickness of 0.011 mm was formed by coating by a coating method, and ultraviolet rays were irradiated substantially perpendicularly from the refractive surface side of each unit convex lens. Thereby, the photosensitive resin composition layer in the optical path of ultraviolet rays was selectively exposed and cured. The photosensitive resin composition layer outside the ultraviolet light path remains uncured.
次いで、未硬化のまま感光性樹脂組成物層に遮光性材料層(具体的には、2μm径の黒色ガラスビーズ)が接するようにして転写材を配置し、この転写材に前記未硬化のまま感光性樹脂組成物層の降伏点よりも大きな荷重を加えて、前記未硬化のままの感光性樹脂組成物層に遮光性材料層を選択的に転写、埋没させ、その後に転写材を剥離した。これにより、上記のポリエステルフィルムにおける厚さ方向の他方の面側には、マトリックス状に配置された多数の遮光層から遮光パターンが形成され、マイクロレンズアレイ部が形成された。 Next, the transfer material is arranged so that the light-shielding material layer (specifically, 2 μm-diameter black glass beads) is in contact with the photosensitive resin composition layer in an uncured state, and the uncured material remains on the transfer material. A load greater than the yield point of the photosensitive resin composition layer was applied to selectively transfer and bury the light-shielding material layer in the uncured photosensitive resin composition layer, and then the transfer material was peeled off. . Thereby, on the other surface side in the thickness direction of the polyester film, a light shielding pattern was formed from a large number of light shielding layers arranged in a matrix, and a microlens array portion was formed.
上記の遮光パターンを構成している個々の遮光層の平面形状は横幅0.030mm×縦幅0.020mmの格子状であり、その格子に囲まれた矩形状の透明樹脂部76は横幅0.020mm×縦幅0.020mmの正方形状(すなわち、配列周期は、横方向である水平方向Xは0.050mm、縦方向である鉛直方向Yは0.040mmとなっている。)で配列している。また、各遮光層の厚さは0.0112mmである。そして、マイクロレンズアレイ部の裏面の面積に占める各遮光層の平面視上の総面積の割合(BM率:ブラックマトリックス率)は80%である。
The planar shape of each light shielding layer constituting the light shielding pattern is a lattice shape having a width of 0.030 mm × a height of 0.020 mm, and the rectangular
この後、マイクロレンズアレイ部の裏面及び遮光パターンを覆うようにして厚さ15μm(ハエの目レンズの他方の面のうちで遮光パターンによって覆われることなく露出している領域上での厚さを意味する。)のアクリル系粘着剤層(屈折率1.49)を形成し、このアクリル系粘着剤層によって厚さ2mmの光拡散板をマイクロレンズアレイ部に接合させた。上記の光拡散板は、屈折率1.5の耐衝撃性アクリル樹脂にアクリルスチレン系拡散剤を分散させたものであり、その拡散半値角は6°である。 After that, the thickness of the microlens array portion is 15 μm so as to cover the back surface and the light shielding pattern (the thickness on the other surface of the fly-eye lens exposed without being covered by the light shielding pattern). The acrylic pressure-sensitive adhesive layer (refractive index 1.49) was formed, and a light diffusion plate having a thickness of 2 mm was bonded to the microlens array portion by this acrylic pressure-sensitive adhesive layer. The light diffusing plate is obtained by dispersing an acrylic styrene-based diffusing agent in an impact-resistant acrylic resin having a refractive index of 1.5, and its diffusion half-value angle is 6 °.
この光拡散板をマイクロレンズアレイ部に接合することによって、目的とする光拡散部材であるマイクロレンズアレイシートが得られた。当該光拡散部材とフレネルレンズとを組み合わせることにより、視野角特性が良好で、映像のコントラストが高く、画質がシャープな透過型スクリーンを得ることができる。 By joining this light diffusing plate to the microlens array part, a microlens array sheet as a target light diffusing member was obtained. By combining the light diffusing member and the Fresnel lens, it is possible to obtain a transmission screen having good viewing angle characteristics, high image contrast, and sharp image quality.
5 凸シリンドリカルレンズ
10、10A レンチキュラーレンズ部
10a レンチキュラーレンズ部及びマイクロレンズアレイ部における厚さ方向の他方の面
10p レンチキュラーレンズ部及びマイクロレンズアレイ部における厚さ方向の他方の面のうちで遮光層が形成されていない領域(境界領域)
15 遮光層
15a 遮光層の外表面
20 遮光パターン
30、40、50、60、71、80 光拡散部材
50、70 光拡散層
61 接合剤層
63 透明樹脂
65 光拡散材
72 単位凸レンズ
73 マイクロレンズアレイ部
74 遮光パターン
75 遮光層
85 レンチキュラーレンズ部及びマイクロレンズアレイ部における厚さ方向の他方の面側の最外構成要素(機能層;帯電防止層、反射防止層、防眩層等)
95 プリズム
100、101 フレネルレンズシート
110、111 透過型スクリーン
OA 凸シリンドリカルレンズ及び単位凸レンズの光軸
F1 凸シリンドリカルレンズの光軸の近傍に入射した平行光の集光点
F2 凸シリンドリカルレンズの幅方向の端に入射した平行光の集光点
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
95
Claims (16)
前記遮光層の外表面が、前記厚さ方向の他方の面のうちで前記遮光層が形成されていない領域と実質的に同一の平面上にあると共に、該遮光層が、前記凸シリンドリカルレンズの光軸と平行に前記厚さ方向の一方の面に入射して前記他方の面から出射する光の光路外に配置されており、
前記遮光層の厚さをTとし、該遮光層の幅をWとし、前記凸シリンドリカルレンズの屈折率をnc としたときに、下式(I)が成り立つことを特徴とする光拡散部材。
The outer surface of the light shielding layer is on the same plane as the region where the light shielding layer is not formed on the other surface in the thickness direction, and the light shielding layer is formed on the convex cylindrical lens. It is arranged outside the optical path of the light that is incident on one surface in the thickness direction parallel to the optical axis and exits from the other surface,
Wherein the thickness of the light shielding layer is T, the width of the light shielding layer is W, the refractive index of the convex cylindrical lens is taken as n c, the light diffusing member, characterized in that the following formula (I) is satisfied.
厚さ方向の一方の面側に多数の凸シリンドリカルレンズが一定のピッチで平行に形成され、前記厚さ方向の他方の面が平面に成形されているレンチキュラーレンズシートを用意し、該レンチキュラーレンズシートの前記他方の面に、硬化した状態下での屈折率が前記凸シリンドリカルレンズの屈折率と実質的に同じ光硬化性又は電子線硬化性の樹脂組成物を用いて、形成しようとする遮光パターンでの遮光層の厚さ以上の厚さを有する透明層を形成する透明層形成工程と、
前記透明層に選択的に光又は電子線を照射して、少なくとも前記凸シリンドリカルレンズの光軸に平行な光を前記一方の面側から前記レンチキュラーレンズシートに入射させたときに光路となる領域は硬化させ、少なくとも前記遮光層を形成しようとする領域は未硬化のままにする選択的硬化工程と、
前記選択的硬化工程を経た前記透明層上に遮光性材料層を配置し、前記透明層における前記未硬化のままの領域の降伏点よりも大きな荷重を前記遮光性材料層に加えて前記未硬化のままの領域に前記遮光性材料層を選択的に転写し、これによって遮光パターンを形成する遮光パターン形成工程と、を含むことを特徴とする光拡散部材の製造方法。 It is a manufacturing method of the light diffusing member given in any 1 paragraph of Claims 1-5,
A lenticular lens sheet is prepared in which a number of convex cylindrical lenses are formed in parallel at a constant pitch on one surface side in the thickness direction, and the other surface in the thickness direction is formed flat. A light-shielding pattern to be formed on the other surface using a photocurable or electron beam curable resin composition having a refractive index in a cured state substantially the same as the refractive index of the convex cylindrical lens A transparent layer forming step of forming a transparent layer having a thickness equal to or greater than the thickness of the light shielding layer at
When the transparent layer is selectively irradiated with light or an electron beam and at least light parallel to the optical axis of the convex cylindrical lens is incident on the lenticular lens sheet from the one surface side, an area that becomes an optical path is A selective curing step that cures and leaves at least the areas where the light shielding layer is to be formed uncured;
A light-shielding material layer is disposed on the transparent layer that has undergone the selective curing step, and the uncured material layer is applied with a load greater than the yield point of the uncured region in the transparent layer. A light-shielding pattern forming step of selectively transferring the light-shielding material layer to the region as it is, thereby forming a light-shielding pattern, thereby producing a light diffusing member.
厚さ方向の一方の面側に多数の凸シリンドリカルレンズが一定のピッチで平行に形成され、前記厚さ方向の他方の面側に遮光パターン形成用の溝部がストライプ状に形成されているレンチキュラーレンズ部材を用意する準備工程と、
前記溝部に遮光性材料を塗工して遮光パターンを形成する遮光パターン形成工程と、を含むことを特徴とする光拡散部材の製造方法。 It is a manufacturing method of the light diffusing member given in any 1 paragraph of Claims 1-5,
A lenticular lens in which a number of convex cylindrical lenses are formed in parallel at a constant pitch on one surface side in the thickness direction, and a groove portion for forming a light shielding pattern is formed in a stripe shape on the other surface side in the thickness direction. A preparation step of preparing a member;
And a light shielding pattern forming step of forming a light shielding pattern by applying a light shielding material to the groove.
前記遮光層の外表面が、前記厚さ方向の他方の面のうちで前記遮光層が形成されていない領域と実質的に同一の平面上にあると共に、該遮光層が、前記単位凸レンズの光軸と平行に前記厚さ方向の一方の面に入射して前記他方の面から出射する光の光路外に配置されており、
前記遮光層の厚さをTとし、該遮光層の縦幅をWV、横幅をWHとし、前記単位凸レンズの屈折率をnc としたときに、下式(II)、(III)が成り立つことを特徴とする光拡散部材。
The outer surface of the light shielding layer is on the same plane as the region where the light shielding layer is not formed on the other surface in the thickness direction, and the light shielding layer is light of the unit convex lens. It is disposed outside the optical path of the light that is incident on one surface in the thickness direction parallel to the axis and is emitted from the other surface,
Wherein the thickness of the light shielding layer is T, the vertical width W V of the light-shielding layer, the width and W H, the refractive index of the unit lens is taken as n c, the following equation (II), is (III) A light diffusing member characterized by comprising.
厚さ方向の一方の面側に多数の単位凸レンズが縦横それぞれ一定のピッチで平行に形成され、前記厚さ方向の他方の面が平面に成形されているマイクロレンズアレイシートを用意し、該マイクロレンズアレイシートの前記他方の面に、硬化した状態下での屈折率が前記単位凸レンズの屈折率と実質的に同じ光硬化性又は電子線硬化性の樹脂組成物を用いて、形成しようとする遮光パターンでの遮光層の厚さ以上の厚さを有する透明層を形成する透明層形成工程と、
前記透明層に選択的に光又は電子線を照射して、少なくとも前記単位凸レンズの光軸に平行な光を前記一方の面側から前記マイクロレンズアレイシートに入射させたときに光路となる領域は硬化させ、少なくとも前記遮光層を形成しようとする領域は未硬化のままにする選択的硬化工程と、
前記選択的硬化工程を経た前記透明層上に遮光性材料層を配置し、前記透明層における前記未硬化のままの領域の降伏点よりも大きな荷重を前記遮光性材料層に加えて前記未硬化のままの領域に前記遮光性材料層を選択的に転写し、これによって遮光パターンを形成する遮光パターン形成工程と、を含むことを特徴とする光拡散部材の製造方法。 It is a manufacturing method of the light diffusing member given in any 1 paragraph of Claims 9-13,
A microlens array sheet is prepared in which a number of unit convex lenses are formed in parallel at a constant pitch on one surface side in the thickness direction, and the other surface in the thickness direction is formed into a flat surface. An attempt is made to form the other surface of the lens array sheet using a photocurable or electron beam curable resin composition having a refractive index in a cured state substantially the same as the refractive index of the unit convex lens. A transparent layer forming step of forming a transparent layer having a thickness equal to or greater than the thickness of the light shielding layer in the light shielding pattern;
When the transparent layer is selectively irradiated with light or an electron beam and at least light parallel to the optical axis of the unit convex lens is incident on the microlens array sheet from the one surface side, an area that becomes an optical path is A selective curing step that cures and leaves at least the areas where the light shielding layer is to be formed uncured;
A light-shielding material layer is disposed on the transparent layer that has undergone the selective curing step, and the uncured material layer is applied with a load greater than the yield point of the uncured region in the transparent layer. A light-shielding pattern forming step of selectively transferring the light-shielding material layer to the region as it is, thereby forming a light-shielding pattern, thereby producing a light diffusing member.
厚さ方向の一方の面側に多数の単位凸レンズが縦横それぞれ一定のピッチで平行に形成され、前記厚さ方向の他方の面側に遮光パターン形成用の溝部がマトリックス状に形成されているマイクロレンズアレイ部材を用意する準備工程と、
前記溝部に遮光性材料を塗工して遮光パターンを形成する遮光パターン形成工程と、を含むことを特徴とする光拡散部材の製造方法。 It is a manufacturing method of the light diffusing member given in any 1 paragraph of Claims 9-13,
A plurality of unit convex lenses are formed on one surface side in the thickness direction in parallel at constant pitches in the vertical and horizontal directions, and a light shielding pattern forming groove is formed in a matrix on the other surface side in the thickness direction. A preparation step of preparing a lens array member;
And a light shielding pattern forming step of forming a light shielding pattern by applying a light shielding material to the groove.
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JP2008241936A (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Toppan Printing Co Ltd | Display, back light unit for display, optical sheet, and manufacturing method of optical sheet |
US9030630B2 (en) | 2012-05-18 | 2015-05-12 | Seiko Epson Corporation | Microlens array substrate, electro-optic device, and electronic apparatus |
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