JP2007271953A - レンズアレイシートおよび透過型スクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】製造後時間が経過しても黄変が生じ難く、厚さが極めて薄いレンズアレイシートを用いた透過型スクリーンを提供する。
【解決手段】単位レンズが配列されてなるレンズアレイ層３と基材層４とが、拡散機能，紫外線吸収機能，粘着機能を有する拡散粘着剤層１０を介して積層一体化された構成のレンズアレイシート２ｂを採用する。拡散粘着剤層１０は、波長３８０ｎｍの光の透過率が１％以下であることが好ましく、基材層４には、レンズアレイ層３と反対側の表面に、ハードコート，帯電防止，反射防止，防眩から選択される少なくとも一種類以上の表面処理が、必要に応じて施される。
【選択図】図２

Description

本発明は、透過型プロジェクションテレビに使用される透過型スクリーンに関する。

従来より、種々の光学用シートが提案されている。
例えば透過型スクリーン用シート、特にプロジェクションテレビ用の透過型スクリーン用拡散シート、においては、その表面をレンズ形状に加工することが行われている。

このような透過型スクリーン用拡散シートでは、通常、透明ないし半透明の材料から形成されたシートの片方の面をレンチキュラー形状に加工するとともに、シートのもう片方の面にはストライプ状の遮光層を設けることが行われている。

このような光学シートに関する技術は以下の特許文献に開示されている。
特開２０００−３３８６０６号公報 特開２００１−２０９１３１号公報 特開２００２−１７４８５９号公報 特開２００２−３０３７０９号公報 特開２００５− ９１４８３号公報

上記の従来技術は、放射線，紫外線，電子線等の電離放射線の作用によってレンチキュラー形状に成形された樹脂組成物の重合および硬化を行うことからなるものである。
しかしながら、上記技術では高価な放射線硬化型樹脂や感光性樹脂を使用する必要があって製造コストが高くなったり、そして配合された紫外線吸収剤や光重合開始剤等に起因して樹脂が経時的に着色したり透明性が低下してしまうことがあった。
よって、安価に製造でき、かつ透明性、色調の再現性および安定性の優れた光学用シートが求められている。

さらに、近年、画像表現の高品質化およびスクリーンの大型化に対応して、高精細な画像が得られかつ容易、安価に製造できる光学用シートが求められている。
図１は、液晶プロジェクションテレビなどに使用する透過型スクリーンの構成の一例を示したものである。
従来のレンズアレイシート２ａおよびこれを用いた透過型スクリーンにおいては、レンズ層１ｂ，レンズアレイ層３，および感光性樹脂層５が光劣化して黄変する場合があった。
上述のように、レンズ層１ｂ，レンズアレイ層３はファインピッチの加工を実現するために放射線硬化型樹脂を用いて構成されている場合がある。
そして、感光性樹脂層５を構成する感光性樹脂や放射線硬化型樹脂にはいずれも重合開始剤などの添加剤が添加されており、これが使用環境中の紫外線と反応し、黄変を生じる。
また、従来のスクリーンでは垂直視野角を上げるため基材層である８に厚さ１ｍｍ〜２ｍｍ程度の拡散板を要していた。この拡散板がレンズアレイ層の総厚を増し、コストを上げる原因となっている。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、製造後時間が経過しても黄変が生じ難いレンズアレイシートおよびこれを用いた透過型スクリーンを提供する。
また、低コスト化を可能とする、厚さが極めて薄いレンズアレイシートを提供する。

本発明によるレンズアレイシートは、単位レンズが配列されてなるレンズアレイ層と基材層とが、拡散機能，紫外線吸収機能，粘着機能を有する拡散粘着剤層を介して積層一体化された構成であることを特徴とする。
図２に、本発明により、極度に薄型化を可能とするレンズアレイシートの構成を示す。
図１に示す粘着剤層７と拡散層８の特性を兼ね備えた、図２に示す拡散粘着剤層１０を有するレンズアレイシートを構成し、これをフレネルレンズと組み合わせることによって透過型スクリーンを構成する。
拡散粘着剤層１０は、拡散機能，紫外線吸収機能，粘着機能を有している。

本発明の請求項１に係るレンズアレイシートにおいては、レンズアレイ層３と基材層８との間に紫外線吸収剤が添加された粘着剤層が設けられているため、環境中の紫外線の影響によるフレネルレンズ１のレンズ層１ｂ，レンズアレイシート２ｂのレンズアレイ層３および感光性樹脂層などの光劣化（黄変）を抑制することができる。
また、本発明は、拡散機能、紫外線吸収機能、粘着機能を有するため、従来の拡散板を要さず、レンズアレイシートの総厚を０．４ｍｍ以下に抑えることを可能とする。

本発明のレンズアレイシートおよび透過型スクリーンは、図１のレンズアレイシート２ａを図２のレンズアレイシート２ｂに変更した構成で成り立つ。
以下、図１，２を利用して説明する。
本発明のレンズアレイシート２ｂは、粘着剤層７中にフィラー（光拡散剤）および紫外線吸収剤を添加しており、別部材としての拡散板が省略された構成であり、基材層を極度に薄型化したものである。
基材層には、実用に供する上では、レンズアレイ層と積層一体化される反対側（観察者側）の表面に、ハードコート，帯電防止，反射防止，防眩から選択される少なくとも一種類以上の表面処理が施されることが好ましいが、レンズアレイシートに剛性を付与するためだけに基材層を用いる場合には必須ではない。同図ではハードコート層９を形成している。
その結果、プロジェクターの外側（ハードコート層９側）から照射される使用環境中の紫外線の影響を拡散粘着剤層１０において阻止することができ、拡散粘着剤層１０よりもプロジェクターの内側に配置されている感光性樹脂層５，レンズアレイ層３，およびレンズ層１ｂがこの紫外線の影響によって黄変することを抑制することができる。

紫外線吸収剤は、拡散粘着剤層１０における波長３８０ｎｍ紫外線の透過率が１％以下となるように添加すると好ましい。
通常の紫外線吸収剤であれば、波長３８０ｎｍよりも短波長側の紫外線の透過率は、波長３８０ｎｍの透過率よりも低くなる。
また、波長３８０ｎｍも長波長側の、可視光線を含む波長域の光の透過率は波長３８０ｎｍの紫外線の透過率よりも高くなる。
したがって、このように波長３８０ｎｍの紫外線の透過率を十分に低く抑えることができれば、黄変に関与する波長域の紫外線の影響を十分に抑制し、感光性樹脂層５，レンズアレイ層３，およびレンズ層１ｂの黄変を防止することができる。
そして、可視光線の透過を妨げることはないため、画像のカラーバランスが劣化する等の不都合が生じることもない。なお、透過率は、実際に使用する厚さの拡散粘着剤層１０のみについて、分光透過率測定装置などを用いた公知の方法によって測定する。

拡散粘着剤層１０への紫外線吸収剤の添加量は、紫外線吸収剤の種類、拡散粘着剤層の厚さなどによって適宜変更される。紫外線吸収剤の種類、添加量、あるいは拡散粘着剤層１０の厚さを変更することは比較的容易であり、これらを組み合わせることにより、拡散粘着剤層１０においては、種々の特性が得られる。
なお、拡散粘着剤層１０の厚さは特に限定するものではないが、例えば１５〜５０μｍとされる。
また、紫外線吸収剤は、例えばサリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系などの製品が市販されているが、その中から上述の波長３８０ｎｍよりも短波長域の紫外線の吸収が良好なものを選択すると好ましい。
そのような紫外線吸収は有効波長が３８０ｎｍまでのものと称される。
また、この紫外線吸収剤を混合する拡散粘着剤層１０のベースマトリックスとしては、例えばアクリル系、ゴム系、ビニル系、シリコン系などが用いられる。
混合方法は特に限定せず、公知の方法を用いることができる。

本発明のレンズアレイシートは、視野角を制御するレンズアレイ層３および基材層８と、その間に特定の拡散粘着剤層１０が設けられていれば、他の構成については特に限定しない。
また、本実施形態において、レンズアレイ層３にはいわゆるレンチキュラー（凸シリンドリカルレンズ群が並列形成されてなるレンズアレイ）が用いられているが、単位レンズの種類は特に限定することはなく、単位凸レンズが２次元的に配列されてなるマイクロレンズアレイであっても良い。
マイクロレンズアレイの場合には、外光を吸収して、視覚される映像光のコントラストを向上する目的で形成される遮光層は、ストライプ状でなくマトリクス状の開口部が２次元的に配列されてなるパターンとなる。

液晶プロジェクションテレビなどに使用する透過型スクリーンの構成の一例を示す説明図。 本発明による薄型化の可能なレンズアレイシートの構成例を示す説明図。

符号の説明

１：フレネルレンズ
１ａ：基材層
１ｂ：レンズ層
２ａ：レンズアレイシート
２ｂ：レンズアレイシート
３：レンズアレイ層
４：基材層
５：感光性樹脂層
６：遮光層
７：粘着剤層
８：基材層
９：ハードコート層
１０：拡散粘着剤層

Claims (7)

1. 単位レンズが配列されてなるレンズアレイ層と基材層とが、拡散機能，紫外線吸収機能，粘着機能を有する拡散粘着剤層を介して積層一体化された構成であることを特徴とするレンズアレイシート。
2. 基材層には、レンズアレイ層と反対側の表面に、ハードコート，帯電防止，反射防止，防眩から選択される少なくとも一種類以上の表面処理が施されてなる請求項１記載のレンズアレイシート。
3. 拡散粘着剤層は、波長３８０ｎｍの光の透過率が１％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズアレイシート。
4. レンズアレイ層と基材層を含めた総厚が０．４mm以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズアレイシート。
5. レンズアレイ層と拡散粘着剤層との間に感光性樹脂層が設けられ、その粘着層側に光線が透過しない部分を遮光する遮光層が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズアレイシート。
6. 請求項１〜５の何れかに記載のレンズアレイシートと、フレネルレンズシートとを組み合わせてなる透過型スクリーン。
7. フレネルレンズシートは基材層とその片面に形成されたレンズ層からなり、前記レンズ層は放射線硬化型樹脂の硬化物からなることを特徴とする請求項６記載の透過型スクリーン。

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