JP2007147831A - 遮光層付きレンズシートの製造方法、光拡散シート、その製造方法及び背面投影型ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、生産性が向上し、製造工程も簡素化された遮光層付きレンズシートの製造方法、光拡散シート、その製造方法及び背面投影型ディスプレイを提供すること。
【解決手段】レンズシート（１０１）に紫外線硬化性樹脂層（１）（１１０）を貼り合わせ、紫外線を照射し、前記樹脂層（１）（１１０）に露光部と未露光部を形成した後、該樹脂層（１）（１１０）に遮光層（１２０）を貼り合わせ、該樹脂層（１）（１１０）の未露光部の粘着成分を使用し遮光層（１２０）をパターニングした後、紫外線を照射し、該樹脂層（１）（１１０）の未露光部を硬化させ、また拡散材が含有されている紫外線硬化性樹脂層（２）（１３０）を貼り合わせ、さらに透光性基材を貼り合わせた後、前記紫外線硬化性樹脂層（２）（１３０）に紫外線を照射することで接着させることを特徴とする遮光層付きレンズシートの製造方法、光拡散シート並びにその製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、遮光層付きレンズシートの製造方法、リアプロジェクションテレビなどに用いられる光拡散シート、その製造方法及び背面投影型ディスプレイに関する。

従来、リアプロジェクションテレビ向け背面透過型スクリーンは、一般的に、観察者側に配置される光拡散シートと光源側に位置するフレネルレンズシートとの組み合わせにより構成されている。同心円状に単位レンズを配してなるフレネルレンズシートは、エンジンと呼ばれる小型プロジェクタからの投影光を略平行光として、光拡散シートに出射するはたらきをする。光拡散シートは、フレネルレンズシートで略平行光とされた投影光を、特定方向に並列されたシリンドリカルレンズ群の特性により、特定方向に広げ、観察者側に表示光として出射するはたらきがある。

通常、前記光拡散シートにおいて、使用されるレンズシートは水平方向の視野角の拡大機能を有するものが多く、垂直方向に関しては基材に拡散材を混ぜることで無指向性の拡散機能で補っている。また、リアプロジェクションテレビは高コントラストな映像を実現することが可能な透過型スクリーンが求められており、その為にはレンズと基材の間に遮光層を設けることが一般的となっている。

例えば、ファインピッチなレンズ部を有し、前記レンズ部に対応するさらにファインピッチな遮光層の形成された精密な構成でありながら、製造の容易なレンズシートの製造方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）。しかし、基材には拡散板を使用しレンズシートと基材の接合には粘着材を使用する為、コストを低減することが困難である。また、ドライプロセスとウェットプロセスが混在しているレンズシートの製造方法が提案されている。（例えば、特許文献２、特許文献３参照。）。しかし、この場合は、ドライプロセスとウェットプロセスが混在していると機械が非常停止した時などにロスを多くしてしまう。

以下に先行技術文献を示す。
特開２００１−１１３５３８号公報 特開２００５−６６９５３号公報 特開２００４−２８７４１８号公報

本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、製造工程がドライプロセスな為、容易にファインピッチで高コントラストな遮光層付きレンズシートを製造することが可能であり、更に拡散材入りの紫外線硬化性樹脂層でレンズシートと基材を貼り合わせることで、拡散板もしくは拡散シートを使用しないため従来の構成より安価なスクリーン製造が可能になる遮光層付きレンズシートの製造方法、光拡散シート、その製造方法及び背面投影型ディスプレイを提供すること目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、本発明の請求項１に係る発明は、レンズシート（１０１）の反レンズ部側に紫外線硬化性樹脂層（１）（１１０）を貼り合わせた後、レンズ部側から紫外線を照射し、前記樹脂層（１）（１１０）に露光部と未露光部を形成した後、該樹脂層（１）（１１０）に遮光層（１２０）を貼り合わせ、該樹脂層（１）（１１０）の未露光部の粘着成分を使用し遮光層（１２０）を選択的にパターニングした後、紫外線を照射し、該樹脂層（１）（１１０）の未露光部を硬化させ、更にこの遮光パターン側に紫外線硬化性樹脂層（２）（１３０）を貼り合わせることを特徴とする遮光層付きレンズシートの製造方法である。

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１記載の遮光層付きレンズシートの製造方法において、前記製造工程がドライ工程であることを特徴とする遮光層付きレンズシートの製造方法である。

本発明の請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の遮光層付きレンズシートの製造方法において、前記レンズシート（１０１）は、透明支持体（２０２）の片面に、一定厚さの紫外線もしくは電子線硬化性樹脂層を形成してなる基材シートを、レンズシート成型用ロール対間に通し、前記樹脂層に前記レンズ成形用ロールの形状を転写すると同時に、放射線照射により前記樹脂層を硬化させてレンズ部（２０１）を成形する、もしくはレンズシート成型用金型ロール及び平行の金型ロールとの間に、熱可塑性樹脂を加熱溶融吐出し、シートの片面を賦形することでレンズ部（３０１）を成形することで成形されることを特徴とする遮光層付きレンズシートの製造方法である。

本発明の請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の方法で製造された遮光層付きレンズシートをベースとなる透光性基材（２０６、３０５）もしくは支持体に貼り合わせた後、紫外線硬化性樹脂層（２）（１３０）に紫外線を照射することで接着させることを特徴とする光拡散シートの製造方法である。

本発明の請求項５に係る発明は、請求項４記載の方法で製造された光拡散シートであって、前記紫外線硬化性樹脂層（２）（１３０）に拡散材が含有されていることを特徴とする光拡散シートである。

本発明の請求項６に係る発明は、請求項５記載の光拡散シートにおいて、前記透光性基材（２０６、３０５）もしくは支持体の遮光層付きレンズシートが貼り合わされているのと反対側の観察側になる面が、帯電防止、反射防止もしくは擦傷防止表面処理の少なくとも何れか１種類以上表面処理を施されているか、又は透光性基材（２０６、３０５）もしくは支持体に含有されているか、帯電防止効果、反射防止効果或いは擦傷防止効果を有するものが貼り合わされていることを特徴とする光拡散シートである。

本発明の請求項７に係る発明は、請求項５又は６記載の光拡散シートをフレネルレンズシートと組み合わせて使用することを特徴とする背面投影型ディスプレイである。

本発明の遮光層付きレンズシートの製造方法は、製造工程がドライプロセスな為、生産性が向上し、容易にファインピッチで高コントラストな遮光層付きレンズシートを製造することが可能になり、更に拡散材入りの紫外線硬化性樹脂層でレンズシートと透光性基材を貼り合わせることだけで、光拡散シートが製造でき、従来のように拡散板を使用しないので製造工程も簡素化され、該光拡散シートをフレネルレンズシートと組み合わせて安価な背面投影型ディスプレイを作製することが可能になる。

本発明の実施の形態を図１から図３に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の遮光層付きレンズシートの製造方法の模式図であり、図２は紫外線もしくは電子線硬化性樹脂でレンズシートを作製した場合の本発明の光拡散シートの模式図であり、図３は熱可塑性樹脂でレンズシートを作製した場合の本発明の光拡散シートの模式図である。

本発明の遮光層付きレンズシートの製造方法は、図１に示すように、レンズシート（１０１）はまず、該レンズシート（１０１）の反レンズ部側にラミネート用ロール対（１４０）で紫外線硬化性樹脂層（１）（１１０）と貼り合わされた後、レンズ部側から紫外線照射装置（１５０）で露光することで開口部のみ硬化し粘着性は消失する。その後ラミネート用ロール対（１４１）で遮光層（１２０）を貼り合わせた後剥離ロール対（１４２）で保護フィルム付き遮光層（１２０）をレンズシート（１０１）から剥離する。この時粘着性が消失した開口部には遮光層（１２０）は付かず、保護フィルムと共に遮光層付き保護フィルム（１２１）として巻き取られ、開口部以外の未露光のみ遮光層（１２０）がパターニングされる。尚、次に反レンズ側から紫外線照射装置（１５１）で露光することで遮光層（１２０）がパターニングされている紫外線硬化樹脂層（１）の未露光部を硬化させる。更にこの遮光パターン側に保護フィルム（１３１）から剥離させた紫外線硬化性樹脂層（２）（１３０）を貼り合わせ、最後に遮光層付きレンズシート（１０２）として巻き取られる。

次に、図２に示すように、レンズシート（２０１）として、レンズ群を紫外線硬化樹脂あるいは電子線硬化樹脂で成形する場合、透明支持体（２０２）としては、紫外線透過性を有する透明な樹脂フィルムが好ましく、レンズ部が形成される面に易接着処理がなされているものが好ましい。材質としてはポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリルフィルム等が挙げられる。また、図３に示すように、レンズシート（３０１）として、レンズ群をスタンパなどで成形することで、透明支持体と一体成形することができる。この場合有機系の材料として例えばアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル／スチレン系共重合樹脂等の熱可塑性樹脂、あるいは珪酸塩を成分に含む無機材料も使用することができる。また、上記成形方法並びに材料は特に限定されるものではない。

前記紫外線硬化性樹脂層（１）（１１０）は、それ自体が粘着性を有している為、ドライプロセスで使用する場合、ハンドリングを考慮し両面を保護フィルム（１１１）で挟んだ形状で用いるのが好ましい。更に前記保護フィルム（１１１）は表裏で剥離強度が異なるものが好ましく、図１で巻き取られる保護フィルム（１１１）は保護フィルム（１１２）より剥離が重いものが好ましい。また露光部のみ硬化し粘着性を消失させるので、光硬化性の材料が好ましく、また開口部は光の通り道となるので透明性のものが好ましい。

前記遮光層（１２０）は光の通り道となる開口部以外に設けることが好ましく、遮光層（１２０）の割合は高い方が好ましい。材料としては黒色塗料、特にカーボンブラックを含むものが好ましく外光吸収効果の有る遮光層（１２０）を形成することが可能である。遮光層（１２０）を設けることで必要な映像光は開口部を選択的に通過できるので、輝度の低下は少なくまた、遮光層（１２０）により不必要な外光は遮断することが出来るので高コントラストを可能にすることが出来る。また、上記成形方法は特に限定されるものではない。

次に、前記紫外線硬化性樹脂層（２）は紫外線硬化性樹脂層（１）と同様にそれ自体が粘着性を有している為、ドライプロセスで使用する場合、ハンドリングを考慮し両面を保護フィルム（１３１）で挟んだ形状で用いるのが好ましい。更に前記保護フィルム（１３
１）は表裏で剥離強度が異なるものが好ましく、図１で巻き取られる保護フィルム（１３１）は逆側の保護フィルムより剥離が軽いものが好ましく、また逆側の保護フィルムは次工程で基材もしくは支持体と貼合される際に剥がされる。

次に、以上のようにして作製した、本発明の遮光層付きレンズシートを、図２及び図３に示すように、ベースとなる透光性基材（２０６、３０５）もしくは支持体に貼り合わせた後、拡散材が含有されている紫外線硬化性樹脂層（２）（２０５、３０４）に紫外線を照射することで接着させ光拡散シートを製造する。

前記光拡散材は、無機系ではアルミナ、シリカ、珪酸塩等、有機系ではアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル／スチレン系共重合樹脂が好適であり、ベースとの屈折率差等の光学特性や、光拡散層として成形する際の分散性や、成形された時の脆性等を考慮する必要がある。

前記透光性基材（２０６、３０５）は、光透過性が高いことが好ましく、有機系の材料として、例えばアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル／スチレン系共重合樹脂等の熱可塑性樹脂が使用でき、あるいは珪酸塩を成分に含む無機材料も使用することができる。また、該透光性基材（２０６、３０５）もしくは支持体の遮光層付きレンズシートが貼り合わされているのと反対側の観察側になる面が、帯電防止、反射防止もしくは擦傷防止表面処理の少なくとも何れか１種類以上表面処理を施されているか、又は透光性基材（２０６、３０５）もしくは支持体に含有されているか、帯電防止効果、反射防止効果或いは擦傷防止効果を有するものが貼り合わされていてもよい。

また、透光性着色剤を含有させても構わない。該透光性着色剤は、例えば、可視光を吸収できる着色剤として色素、顔料、カーボン、金属塩、金属酸化物等が望ましく、選択波長を吸収する可視光吸収材料のうち何れかを含有させることで可視領域の光吸収量を増加させることができ、外光反射の低減やコントラストを向上させることができる。尚、前記帯電防止剤としては、イオン伝導型、電子伝導型に関わらず汎用の帯電防止剤を使用できる。また、上記材料は特に限定されるものではない。

以上のように、本発明の遮光層付きレンズシートの製造方法は、製造工程がドライプロセスな為、生産性が向上し、容易にファインピッチで高コントラストな遮光層付きレンズシートを製造することが可能になった。更に拡散材入りの紫外線硬化性樹脂層でレンズシートと透光性基材を貼り合わせることだけで、光拡散シートが製造でき、従来のように拡散板を使用しないので製造工程も簡素化され、該光拡散シートをフレネルレンズシートと組み合わせて安価な背面投影型ディスプレイを作製することが可能になった。

本発明の遮光層付きレンズシートの製造方法の模式図である。 紫外線もしくは電子線硬化性樹脂でレンズシートを作製した場合の本発明の光拡散シートの模式図である。 熱可塑性樹脂でレンズシートを作製した場合の本発明の光拡散シートの模式図である。

符号の説明

１０１・・・レンズシート
１０２・・・遮光層付きレンズシート
１１０・・・紫外線硬化性樹脂層（１）
１１１・・・保護フィルム
１１２・・・保護フィルム
１２０・・・遮光層
１２１・・・保護フィルム
１３０・・・紫外線硬化性樹脂層（２）
１３１・・・保護フィルム
１４０・・・紫外線硬化性樹脂層（１）ラミネート用ロール対
１４１・・・遮光層ラミネート用ロール対
１４２・・・遮光層剥離用ロール対
１４３・・・紫外線硬化性樹脂層（２）ラミネート用ロール対
１５０・・・紫外線照射装置（レンズ側より照射）
１５１・・・紫外線照射装置（反レンズ側より照射）
２０１・・・紫外線もしくは電子線硬化樹脂レンズシート
２０２・・・透明支持体
２０３・・・紫外線硬化性樹脂層（１）
２０４・・・遮光パターン
２０５・・・紫外線硬化性樹脂層（２）
２０６・・・透光性基材
３０１・・・熱可塑性樹脂レンズシート
３０２・・・紫外線硬化性樹脂層（１）
３０３・・・遮光パターン
３０４・・・紫外線硬化性樹脂層（２）
３０５・・・透光性基材

Claims (7)

1. レンズシートの反レンズ部側に紫外線硬化性樹脂層（１）を貼り合わせた後、レンズ部側から紫外線を照射し、前記樹脂層（１）に露光部と未露光部を形成した後、該樹脂層（１）に遮光層を貼り合わせ、該樹脂層（１）の未露光部の粘着成分を使用し遮光層を選択的にパターニングした後、紫外線を照射し、該樹脂層（１）の未露光部を硬化させ、更にこの遮光パターン側に紫外線硬化性樹脂層（２）を貼り合わせることを特徴とする遮光層付きレンズシートの製造方法。
2. 前記製造工程がドライ工程であることを特徴とする請求項１記載の遮光層付きレンズシートの製造方法。
3. 前記レンズシートは、透明支持体の片面に、一定厚さの紫外線もしくは電子線硬化性樹脂層を形成してなる基材シートを、レンズシート成型用ロール対間に通し、前記樹脂層に前記レンズ成形用ロールの形状を転写すると同時に、放射線照射により前記樹脂層を硬化させてレンズ部を成形する、もしくはレンズシート成型用金型ロール及び平行の金型ロールとの間に、熱可塑性樹脂を加熱溶融吐出し、シートの片面を賦形することでレンズ部を成形することで成形されることを特徴とする請求項１又は２記載の遮光層付きレンズシートの製造方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項記載の方法で製造された遮光層付きレンズシートをベースとなる透光性基材もしくは支持体に貼り合わせた後、紫外線硬化性樹脂層（２）に紫外線を照射することで接着させることを特徴とする光拡散シートの製造方法。
5. 請求項４記載の方法で製造された光拡散シートであって、前記紫外線硬化性樹脂層（２）に拡散材が含有されていることを特徴とする光拡散シート。
6. 前記透光性基材もしくは支持体の遮光層付きレンズシートが貼り合わされているのと反対側の観察側になる面が、帯電防止、反射防止もしくは擦傷防止表面処理の少なくとも何れか１種類以上表面処理を施されているか、又は透光性基材もしくは支持体に含有されているか、帯電防止効果、反射防止効果或いは擦傷防止効果を有するものが貼り合わされていることを特徴とする請求項５記載の光拡散シート。
7. 請求項５又は６記載の光拡散シートをフレネルレンズシートと組み合わせて使用することを特徴とする背面投影型ディスプレイ。

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