JP2009086254A - レンズ、レンズシートおよび投射スクリーン - Google Patents
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Abstract
【課題】成形性に優れ、白粉や刃潰れが発生しがたいレンズ、レンズシートおよび投射スクリーンを提供すること。
【解決手段】本発明にかかるレンズは、硬化後の貯蔵弾性率が、0℃において2.0×109Pa以下、20℃において1.5×108Pa〜1.5×109Pa、40℃において1.0×108Pa以上である、ラジカル重合型であるアクリレート系化合物又はカチオン重合型であるオキセタン系化合物を主成分とする活性エネルギー線硬化樹脂から実質的に構成されたものである。貯蔵弾性率を最適化するとともに、従来材に比べ温度による樹脂の貯蔵弾性率の変化を抑制することにより、成形性に優れ、白粉や刃潰れが発生しがたいレンズ、レンズシートおよび投射スクリーンを提供することができる。
【選択図】図1
【解決手段】本発明にかかるレンズは、硬化後の貯蔵弾性率が、0℃において2.0×109Pa以下、20℃において1.5×108Pa〜1.5×109Pa、40℃において1.0×108Pa以上である、ラジカル重合型であるアクリレート系化合物又はカチオン重合型であるオキセタン系化合物を主成分とする活性エネルギー線硬化樹脂から実質的に構成されたものである。貯蔵弾性率を最適化するとともに、従来材に比べ温度による樹脂の貯蔵弾性率の変化を抑制することにより、成形性に優れ、白粉や刃潰れが発生しがたいレンズ、レンズシートおよび投射スクリーンを提供することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、活性エネルギー線硬化樹脂から実質的に構成されたレンズシートに関し、特に、フレネルレンズ、フレネルレンズシートおよび投射スクリーンに関し、より具体的には、活性エネルギー線硬化樹脂を用いたフレネルレンズ、フレネルレンズシートおよび投射スクリーンに関する。特に、固定画素タイプの画像エンジンを用いたいわゆるMD(Micro Display)プロジェクションテレビに好適な投射スクリーンに関する。
また、本発明は、液晶表示装置、看板などに用いられるバックライト用レンズシート、プリズムシートに関する。
また、本発明は、液晶表示装置、看板などに用いられるバックライト用レンズシート、プリズムシートに関する。
図5に示すように、プロジェクションテレビ等の背面投射型表示装置10では、投射スクリーン20が枠11に取り付けられ、筐体12に装着される。筐体12内には映像光源13と反射鏡14が設けられており、映像光源13から投射された映像光が反射鏡14で反射され、フレネルレンズシート21およびレンチキュラーレンズシート22を備える投射スクリーン20を通して拡大投影される。
近年、この投射スクリーンに用いられるフレネルレンズシートの製造方法として、レンズ成形型と透明基材との間に活性エネルギー線硬化樹脂を介在させ、これに活性エネルギー線を照射して硬化させるPhoto Polymer成形法(以下、2P成形法という)が開発されている(特許文献1参照)。また、2P成形法によって得られたフレネルレンズシートを備えた透過型スクリーンも知られている(特許文献2参照)。さらに、硬化後の弾性率が−20〜40℃の温度範囲で80〜20000kg/cm2(7.84×108〜1.96×1011Pa)の範囲にある活性エネルギー線硬化樹脂によりレンズ部を構成したレンズシートも知られている(特許文献3参照)。
また液晶表示装置、看板などに用いられるバックライト用レンズシートとしては、例えば液晶表示装置のバックライトとして、背面光源と拡散シート等から構成された直下型のバックライトが知られている。液晶表示装置では観察者正面の明るさが重要であるため、バックライトの前面に輝度向上のためのレンズシートが使用される事がある。その一例はプリズムシートを利用する方法である(特許文献4参照)。
これらのシートは更に輝度を向上する目的や左右と上下の視野角を別々に制御する目的で、複数用いられる場合がある(特許文献5参照)。
特開昭61−177215号公報
特開昭63−167301号公報
特開平10−10647号公報
特開昭62−144102号公報
特開平9−197109号公報
これらのシートは更に輝度を向上する目的や左右と上下の視野角を別々に制御する目的で、複数用いられる場合がある(特許文献5参照)。
活性エネルギー線硬化樹脂(以下、2P樹脂ともいう)を用いた2P成形法により、フレネルレンズシートを製造する場合、2P樹脂の機械的性質が生産性において重要となる。従来の2P樹脂では、常温での貯蔵弾性率が高いため、以下の諸問題があった。フレネルレンズの先端は鋭利な鋸歯状の形状であるため、成形型から成形品を離型させる工程において、離型に要する力の増大、フレネルレンズの刃の欠損、透明基材の破壊等の成形性の問題があった。また、一般に、2P樹脂は5%程度の硬化時収縮率を有するため、矯正できない反りが生じる問題があった。さらに、フレネルレンズを製造した後、積載、検査、輸送、組立等の工程においても、ハンドリングによりフレネルレンズの刃が欠け、スジ欠点と呼ばれる不良となる問題があった。
図6に、プロジェクションテレビ等に用いられる投射スクリーンの構成を模式的に示す。投射スクリーン20は、フレネルレンズシート21、レンチキュラーレンズシート22、前面板23から構成される。テレビの光源側からフレネルレンズシート21、レンチキュラーレンズシート22、前面板23の順に配置され、前面板23が最表面となる。
フレネルレンズシート21は、フレネルレンズシート透明基材211とその片面に備えられた鋸歯状の凸形状を有するフレネルレンズ212から構成される。レンチキュラーレンズシート22は、レンチキュラーレンズシート透明基材221とその片面に備えられた半楕円柱状の凸形状を有するレンチキュラーレンズ222およびその反対側の面に備えられた遮光層223から構成される。
図6に示すように、フレネルレンズシート21とレンチキュラーレンズシート22は互いの凸形状が対向接触した構成となる。そのため、トラック便等の長距離輸送により、プロジェクションテレビ全体として繰り返し振動が与えられた場合、フレネルレンズの刃先がレンチキュラーレンズを擦り、これにより生じた粉(以下、白粉という)が擦れた部分に付着する。この結果、スクリーン映像に部分的に影が生ずる問題があった。この白粉は、冬に気温が低いほど、特に−10℃以下において発生しやすい。これは、温度低下とともに、フレネルレンズを構成する2P樹脂の貯蔵弾性率が上昇して硬くなるからである。
他方、近年、刃潰れが大きな問題としてクローズアップされてきた。プロジェクションテレビの電源を入れると、内部の温度とともにスクリーン部材の温度も上昇し、場合によっては40℃にも達する。温度が上昇すると、従来の2P樹脂では、貯蔵弾性率が急激に低下して柔らかくなり、刃潰れが生じやすくなる。刃潰れとは、対向して接触配置されたフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートにおいて、スクリーン面全体または部分に押し圧が高い部分が生じることにより、フレネルの刃先が曲がる等変形することをいう。この結果、スクリーン映像に部分的に影が生ずる問題があった。
また、内部の温度が高い状態で、外部の温度が急激に下がる場合等には、スクリーン外表面のレンチキュラーレンズシートのみが熱収縮し、その内側に配置されたフレネルレンズシートを押し付けるように変形するため、ますます刃潰れが生じやすくなる。従来のCRTプロジェクションテレビでは、レンチキュラーレンズシートの厚さが1mm未満と薄く、押し圧が小さかったため、刃潰れはほとんど生じなかった。しかし、最近のMDプロジェクションテレビでは、通常、レンチキュラーレンズシートと前面板とが貼り合わされて用いられ、その合計の厚みがフレネルレンズシートと同じ2mm程度まで厚くなった。そのため、スクリーン外表面とその内側の温度差による押し圧変動が大きくなり、刃潰れが生じるようになった。
また、拡散シート、およびレンズシートから構成された直下型のバックライトや、複数のプリズムシートを重ねて使用したバックライトにおいても同様に、バックライトあるいは液晶表示装置を輸送する際の振動でレンズシートが互いに擦れ合ったりして傷付き、明るさムラが生じる、という問題があった。
さらにバックライトの光源を点灯して温度が上昇すると、従来の2P樹脂では、貯蔵弾性率が急激に低下して柔らかくなり、刃潰れが生じやすくなる、という問題があった。
さらにバックライトの光源を点灯して温度が上昇すると、従来の2P樹脂では、貯蔵弾性率が急激に低下して柔らかくなり、刃潰れが生じやすくなる、という問題があった。
本発明は、上記の諸問題を解決するためになされたものであり、成形性に優れ、白粉や刃潰れが発生しがたいレンズ、レンズシートおよび投射スクリーンを提供することを目的とする。
本発明にかかるレンズは、硬化後の貯蔵弾性率が、0℃において2.0×109Pa以下、20℃において1.5×108Pa〜1.5×109Pa、40℃において1.0×108Pa以上である、ラジカル重合型であるアクリレート系化合物又はカチオン重合型であるオキセタン系化合物を主成分とする活性エネルギー線硬化樹脂から実質的に構成されたものである。
本発明によれば、成形性に優れ、白粉や刃潰れが発生しがたいレンズ、レンズシートおよび投射スクリーンを提供することができる。
本発明者らは、鋭意研究した結果、0℃、20℃、40℃すなわち低温、室温、高温における2P樹脂の貯蔵弾性率を最適化するとともに、従来材に比べ温度による樹脂の貯蔵弾性率の変化を抑制することにより、成形性に優れ、白粉や刃潰れが発生しがたいレンズ、レンズシートおよび投射スクリーンを提供することができることを見出した。ここで、レンズとしては、フレネルレンズなどが挙げられる。また、レンズシートとしては、フレネルレンズシートや、液晶表示装置、看板などに用いられるバックライト用レンズシート、プリズムシートなどが挙げられる。投射スクリーンは、レンズシートとしてのフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートのフレネルレンズ形成側に、当該フレネルレンズと対向するレンチキュラーレンズを有する。以下に、本発明の実施の形態について説明する。
本発明で用いられる2P樹脂としては、ラジカル重合型であるアクリレート系化合物またはカチオン重合型であるオキセタン系化合物および必要量の反応開始剤を主成分とするものが用いられる。
アクリレート系化合物としては、モノ(メタ)アクリレート、多価(メタ)アクリレート等がある。具体例としては、モノ(メタ)アクリレートとして、モノアルコールの(メタ)アクリレート、ポリオールの(メタ)アクリレート、ポリエーテルポリオール(メタ)アクリレート、N−ビニル−2−ピロリドン、テトラヒドロフルフリルアクリレート等がある。また、多価(メタ)アクリレートとしては、ジオールポリ(メタ)アクリレート、ポリエーテルポリオールポリ(メタ)アクリレート、ポリエステルポリ(メタ)アクリレート、エポキシポリ(メタ)アクリレート、および、ポリオールウレタンポリ(メタ)アクリレート、ポリエステルウレタンポリ(メタ)アクリレート、ポリアミドウレタンポリ(メタ)アクリレート等のウレタンポリ(メタ)アクリレート等がある。
特に、本発明にかかる所望の特性を得るためには、ポリオールジ(メタ)アクリレートおよび/またはポリウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。さらに、3価以上の(メタ)アクリレートも重要である。この例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、テトロメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等がある。これらの化合物は、一般的に、2種以上の混合物として用いられる。
オキセタン系化合物としては、2−ヒドロキシアルキルオキセタン、3−ヒドロキシアルキルオキセタン、3クロロアルキルオキセタン、3−クロロアルキル−3−ヒドロキシアルキルオキセタン、3−アルキル−3−ヒドロキシアルキルオキセタン、アルキル(3−アルキル−3−オキセタニルアルキル)エーテル、ポリエチレングリコール(3−アルキル−3−オキセタニルアルキル)エーテル、(3−アルキル−3−オキセタニルアルコキシ)アルキルベンゼン、[(3−アルキル−3オキセタニルアルコキシ)アルキル]フェニルエーテル、ジ[アルキル(3−オキセタニル)]アルキルエーテル、ビス[(3−オキセタニルアルコキシ)アルキル]ベンゼン、ビス〔(3−オキセタニルアルキル)アルキル〕アルキル、(ポリ)エチレンレングリコールビス(3−オキセタニルアルキル)エーテル、ジシクロペンテニルビス(3−オキセタニルアルキル)エーテル、EO変性ビスフェノールAビス(3−オキセタニルアルキル)エーテル、トリメチロールプロパントリス(3−オキセタニルアルキル)エーテル、ペンタエリスリトールトリス(3−オキセタニルアルキル)エーテル等がある。これらの化合物は、一般的に、2種以上の混合物として用いられる。
本発明で用いられる重合開始剤としては、ラジカル重合型の場合、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンゾインエーテル類、チオキサントン類等があり、単独または混合して用いることができる。一方、カチオン重合型の場合、トリアリルスルホニウム塩、ジフェニルヨウドニウム塩等があり、単独または混合して用いることができる。また、必要に応じ、熱可塑性樹脂、拡散剤等の微粒子、離型剤、消泡剤、滑り剤、レベリング剤、帯電防止剤、着色剤等を添加してもよい。
硬化後の0℃における樹脂の貯蔵弾性率は2.0×109Pa以下であることが好ましい。2.0×109Paを超えると、低温で白粉が発生しやすくなる。硬化後の20℃における樹脂の貯蔵弾性率は1.5×108Pa〜1.5×109Paであることが好ましい。1.5×108Pa未満であると、常温でも刃潰れを起こしやすく、1.5×109Paを超えると、常温でも白粉が発生しやすい。また、反りの発生や離型が困難になる等の成形性にも支障をきたす。さらに、ハンドリングによりフレネルレンズの刃が欠けやすくなる。硬化後の40℃における樹脂の貯蔵弾性率は1.0×108Pa以上であることが好ましい。1.0×108Pa未満であると、高温で刃潰れを起こしやすい。ただし、ここでいう貯蔵弾性率とは、以下の実施例に示すように測定したものである。
本発明にかかるフレネルレンズおよび/またはレンチキュラーレンズの対向する面に潤滑剤を塗布すると、温度−20℃以下でも輸送中に傷が付きにくく、白粉の発生をさらに抑えることができ、好ましい。
本発明にかかるフレネルレンズを形成する透明基板に用いる樹脂としては、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)や、メチルメタクリレートとポリスチレンの共重合体(MS)、アクリロニトリルとポリスチレンの共重合体(AS)等がある。吸湿による変形が少なく、2P樹脂の密着性が良い点で、スチレン比率が40mass%〜80mass%のMSまたはASが特に好ましい。
2P樹脂の実際の調合においては、生産操作性、光学性能、機械的性質およびその温度特性、長期信頼性等を考慮する必要がある。ここで、生産操作性とは、硬化前の液粘度、ポットライフ、脱泡性能、硬化性、離型性等である。光学性能とは硬化後の透明性、屈折率等である。機械的性質とは硬化後の貯蔵弾性率等である。長期信頼性とは、白化や着色がないこと等である。
低温0℃で、貯蔵弾性率を低く、すなわち柔らかくするためには、例えば、Tgの低いモノマーを選定することが有効である。また、高温40℃で、貯蔵弾性率を高く、すなわち柔らかくなり過ぎないようにするためには、例えば、2価、さらには、3価以上の多価モノマーを調整することにより架橋度を上げる、および/または、ゴム状領域の貯蔵弾性率の高い骨格をもつポリオールジ(メタ)アクリレートやポリウレタン(メタ)アクリレート等を配合することが有効である。低温0℃と高温40℃において、適度な貯蔵弾性率を両立させるためには、損失正接のピーク値を与える温度(ガラス転移温度)が20℃〜60℃になるようにすることも重要である。また、損失正接のピーク値の1/2を与える温度の幅(W1/2)が50℃以上であることが、温度による貯蔵弾性率の変化を抑制するために好ましい。
以下に、本発明にかかる実施例および比較例について説明する。本発明にかかる実施例および比較例の2P樹脂はウレタンアクリレート系の樹脂である。
[実施例]
本実施例で用いられる2P樹脂は、以下の成分からなる樹脂組成物である。
成分1:1,5−ペンチレングリコールとアジピン酸からなる繰返単位が2〜3のポリエステルオリゴマーと、メチレンビス−p−フェニレンジイソシアネートからなる平均繰返単位が190のポリエステルポリウレタン(1.3重量部)
成分2:2−ヒドロキシプロピルアクリレートとトリレンジイソシアネートからなるウレタンモノアクリレートを2,2−ジメチルプロピレングリコールを介して結合したポリウレタンジアクリレート(1.5重量部)
成分3:3−メチル−1,5−ペンチレングリコールとアジピン酸からなる繰返単位が3〜4のポリエステルオリゴマーと、3−メチル−1,5−ペンテングリコールとイソフタル酸からなる繰返単位が3〜4のポリエステルオリゴマーからなるポリエステル−ポリエステルオリゴマーをトリレンジイソシアネートを介して2−ヒドロキシプロピルアクリレートと結合させたポリエステル−ポリウレタン−ジアクリレート(18.9重量部)
成分4:ビスフェノールAとジエチレングリコールとトリレンジイソシアネートからなる繰返単位が5のポリウレタンをトリレンジイソシアネートを介して2−ヒドロキシプロピルアクリレートと結合させたポリウレタンジアクリレート(3.6重量部)
成分5:ビスフェノールAと1,2,4−ブタントリオールからなる繰返単位が1〜4のエポキシオリゴマーとジアクリレートとからなるポリエーテルジアクリレート(11.4重量部)
成分6:ペンタエチレングリコールアクリレートをビスフェノールを介して結合したポリエーテルジアクリレート(11.0重量部)
成分7:テトラヒドロフラン−2−メタノールアクリレート(3.9重量部)
成分8:2−フェノキシエタノールアクリレート(12.5重量部)
成分9:6−ヘキサンジオールジアクリレート(1.8重量部)
成分10:オキシラニルメチルアクリレート(3.1重量部)
成分11:o−フェニルフェノールエトキシアクリレート(18.8重量部)
成分12:o−フェニルフェノールジエトキシアクリレート(11.3重量部)
成分13:o−フェニルフェノールトリエトキシアクリレート(1.1重量部)
成分14:1−フェニル−2−メチル−2−ヒドロキシ−1−プロパノン(2重量部)
本実施例で用いられる2P樹脂は、以下の成分からなる樹脂組成物である。
成分1:1,5−ペンチレングリコールとアジピン酸からなる繰返単位が2〜3のポリエステルオリゴマーと、メチレンビス−p−フェニレンジイソシアネートからなる平均繰返単位が190のポリエステルポリウレタン(1.3重量部)
成分2:2−ヒドロキシプロピルアクリレートとトリレンジイソシアネートからなるウレタンモノアクリレートを2,2−ジメチルプロピレングリコールを介して結合したポリウレタンジアクリレート(1.5重量部)
成分3:3−メチル−1,5−ペンチレングリコールとアジピン酸からなる繰返単位が3〜4のポリエステルオリゴマーと、3−メチル−1,5−ペンテングリコールとイソフタル酸からなる繰返単位が3〜4のポリエステルオリゴマーからなるポリエステル−ポリエステルオリゴマーをトリレンジイソシアネートを介して2−ヒドロキシプロピルアクリレートと結合させたポリエステル−ポリウレタン−ジアクリレート(18.9重量部)
成分4:ビスフェノールAとジエチレングリコールとトリレンジイソシアネートからなる繰返単位が5のポリウレタンをトリレンジイソシアネートを介して2−ヒドロキシプロピルアクリレートと結合させたポリウレタンジアクリレート(3.6重量部)
成分5:ビスフェノールAと1,2,4−ブタントリオールからなる繰返単位が1〜4のエポキシオリゴマーとジアクリレートとからなるポリエーテルジアクリレート(11.4重量部)
成分6:ペンタエチレングリコールアクリレートをビスフェノールを介して結合したポリエーテルジアクリレート(11.0重量部)
成分7:テトラヒドロフラン−2−メタノールアクリレート(3.9重量部)
成分8:2−フェノキシエタノールアクリレート(12.5重量部)
成分9:6−ヘキサンジオールジアクリレート(1.8重量部)
成分10:オキシラニルメチルアクリレート(3.1重量部)
成分11:o−フェニルフェノールエトキシアクリレート(18.8重量部)
成分12:o−フェニルフェノールジエトキシアクリレート(11.3重量部)
成分13:o−フェニルフェノールトリエトキシアクリレート(1.1重量部)
成分14:1−フェニル−2−メチル−2−ヒドロキシ−1−プロパノン(2重量部)
[比較例1]
本比較例で用いられる2P樹脂は、以下の成分からなる樹脂組成物である。なお、上記の実施例で用いられた成分と同一の成分は、共通の番号で示す。
成分1:1,5−ペンチレングリコールとアジピン酸からなる繰返単位が2〜3のポリエステルオリゴマーとメチレンビス−p−フェニレンジイソシアネートからなる平均繰返単位が190のポリエステルポリウレタン(1.3重量部)
成分2:2−ヒドロキシプロピルアクリレートとトリレンジイソシアネートからなるウレタンモノアクリレートを2,2−ジメチルプロピレングリコールを介して結合したポリウレタンジアクリレート(3.6重量部)
成分3:3−メチル−1,5−ペンチレングリコールとアジピン酸からなる繰返単位が3〜4のポリエステルオリゴマーと、3−メチル−1,5−ペンテングリコールとイソフタル酸からなる繰返単位が3〜4のポリエステルオリゴマーからなるポリエステル−ポリエステルオリゴマーをトリレンジイソシアネートを介して2−ヒドロキシプロピルアクリレートと結合させたポリエステル−ポリウレタン−ジアクリレート(12.6重量部)
成分4:ビスフェノールAとジエチレングリコールとトリレンジイソシアネートからなる繰返単位が5のポリウレタンをトリレンジイソシアネートを介して2−ヒドロキシプロピルアクリレートと結合させたポリウレタンジアクリレート(5.4重量部)
成分5:ビスフェノールAと1,2,4−ブタントリオールからなる繰返単位が1〜4のエポキシオリゴマーとジアクリレートとからなるポリエーテルジアクリレート(3.2重量部)
成分6:ペンタエチレングリコールアクリレートをビスフェノールを介して結合したポリエーテルジアクリレート(32.0重量部)
成分8:2−フェノキシエタノールアクリレート(24.7重量部)
成分9:6−ヘキサンジオールジアクリレート(4.4重量部)
成分11:o−フェニルフェノールエトキシアクリレート(9.1重量部)
成分14:1−フェニル−2−メチル−2−ヒドロキシ−1−プロパノン(2重量部)
成分15:2−[(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−3−エン−9−イル)オキシ]エタノールアクリレート(1.5重量部)
実施例及び比較例1で用いられた成分を表1にまとめて示す。
本比較例で用いられる2P樹脂は、以下の成分からなる樹脂組成物である。なお、上記の実施例で用いられた成分と同一の成分は、共通の番号で示す。
成分1:1,5−ペンチレングリコールとアジピン酸からなる繰返単位が2〜3のポリエステルオリゴマーとメチレンビス−p−フェニレンジイソシアネートからなる平均繰返単位が190のポリエステルポリウレタン(1.3重量部)
成分2:2−ヒドロキシプロピルアクリレートとトリレンジイソシアネートからなるウレタンモノアクリレートを2,2−ジメチルプロピレングリコールを介して結合したポリウレタンジアクリレート(3.6重量部)
成分3:3−メチル−1,5−ペンチレングリコールとアジピン酸からなる繰返単位が3〜4のポリエステルオリゴマーと、3−メチル−1,5−ペンテングリコールとイソフタル酸からなる繰返単位が3〜4のポリエステルオリゴマーからなるポリエステル−ポリエステルオリゴマーをトリレンジイソシアネートを介して2−ヒドロキシプロピルアクリレートと結合させたポリエステル−ポリウレタン−ジアクリレート(12.6重量部)
成分4:ビスフェノールAとジエチレングリコールとトリレンジイソシアネートからなる繰返単位が5のポリウレタンをトリレンジイソシアネートを介して2−ヒドロキシプロピルアクリレートと結合させたポリウレタンジアクリレート(5.4重量部)
成分5:ビスフェノールAと1,2,4−ブタントリオールからなる繰返単位が1〜4のエポキシオリゴマーとジアクリレートとからなるポリエーテルジアクリレート(3.2重量部)
成分6:ペンタエチレングリコールアクリレートをビスフェノールを介して結合したポリエーテルジアクリレート(32.0重量部)
成分8:2−フェノキシエタノールアクリレート(24.7重量部)
成分9:6−ヘキサンジオールジアクリレート(4.4重量部)
成分11:o−フェニルフェノールエトキシアクリレート(9.1重量部)
成分14:1−フェニル−2−メチル−2−ヒドロキシ−1−プロパノン(2重量部)
成分15:2−[(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−3−エン−9−イル)オキシ]エタノールアクリレート(1.5重量部)
実施例及び比較例1で用いられた成分を表1にまとめて示す。
これらの実施例、比較例1、及びその他の比較例2〜4の2P樹脂を用いて、貯蔵弾性率(E')、損失正接のピーク値を与える温度(Tmax)および損失正接のピーク値の1/2を与える低温側の温度(T1/2L)と高温側の温度(T1/2H)の幅(W1/2)を変量し、成形性、ハンドリング性、白粉および刃潰れを評価した。成形性については、離型性および反りを評価した。
本発明における貯蔵弾性率および損失正接の温度特性、すなわち粘弾性特性は、レオロジ社製DVEV−V4型粘弾性測定装置を用いて、試験サンプル厚み0.15mm、チャック間距離19mm、引っ張り周波数1Hz、昇温速度3℃/分、測温範囲−50℃〜80℃の条件にて測定した。
以上の比較例1〜4および実施例の粘弾性特性結果を表2にまとめて示す。なお、比較例2〜4は、表2に示すような粘弾性を示すその他の従来品である。図1には貯蔵弾性率の温度変化を示す。図1中の矢印は、請求項1にかかる貯蔵弾性率の範囲を示す。図2には、損失正接の温度変化を示す。
離型性評価方法は、以下の通りである。サイズ300mm×300mmの電鋳型に2P樹脂を塗布し、この上を厚さ1.8mmのMS透明基材で覆った。このMS透明基材の上からメタルハライドランプを用いて、光量8000J/m2の紫外線を照射し、樹脂を硬化させた。透明基材の4隅の1つをバネ計りにて離型させて、離型力を測定した。新しい電鋳型を用いて、1枚目の初期離型力から200枚目の繰り返し離型力まで測定した。繰り返し離型力は徐々に増大するため、200枚目の繰り返し離型力が39.2N(4kgf)以下であるものを○で、58.8N(6kgf)以下であるものを△で、それ以上であるものを×で表した。
反り評価方法は、以下の通りである。20℃での貯蔵弾性率1.9×109Pa、50型ワイドサイズ(縦1130mm、横650mm)、厚さ1.8mmのMS透明基材の片面に、フレネルレンズの刃の高さを除いた平均厚み50μm程度の2P樹脂を形成する。各2P樹脂について、これを5枚ずつ作製した。いずれの2P樹脂の硬化収縮率も4〜6%の範囲内にある。一辺を固定した吊り下げによって硬化前の反りと硬化後の反りを計測し、5枚の平均反り変化量を計測した。この平均反り変化量が事実上問題ない3mm未満であるものを○、3mm以上5mm未満であるものを△、5mmを超えるものを×とした。硬化後の貯蔵弾性率がMS透明基材の弾性率に近く、高い場合には、2P樹脂の硬化により2P樹脂側が凹むように反りを生ずる。反りは、過熱等の追加工程を設けなければ矯正できないため、生産性を悪化させる。
ハンドリンク性評価方法は、以下の通りである。50型ワイドサイズ、厚さ1.8mmのMS透明基材とその上に成形された2P樹脂により構成されるフレネルレンズシートと全厚みが2.0mmのMDレンチキュラーレンズシートを、フレネルレンズ面とレンチキュラーレンズ面を対向させ、4辺をテーピング固定して重ね合わせた。この一組のフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートを指で擦った後、50型ワイドサイズのリアプロジェクションテレビにセットした。この映像を写して実装評価した。表3には、傷による影が発生し目立ったものを×、傷による影が発生したが、目立たなかったものを△、傷による影の発生がなかったものを○で示した。
白粉評価方法は、以下の通りである。50型ワイドサイズ、厚さ1.8mmのMS透明基材とその上に成形された2P樹脂により構成されるフレネルレンズシートと全厚みが2.0mmのMDレンチキュラーレンズシートを、フレネルレンズ面とレンチキュラーレンズ面を対向させ、4辺をテーピング固定して重ね合わせた。この一組のフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートを、フレネルレンズを内側にして、50型ワイドサイズのリアプロジェクションテレビにセットした。フレネルレンズ面と対向接触するレンチキュラーレンズ面のレンズピッチは150μmである。また、このレンチキュラーレンズは、−10〜0℃における貯蔵弾性率が約2×109PaのMSからなる。フレネルレンズシートの反り量は5±2mm、レンチキュラーレンズシートの反り量は20±5mmであった。
大型振動テーブル上にテレビセットを固定し、トラック輸送の模擬試験を実施した。振動条件はASTM D4728のTRUCKの振動テストプロファイルに準拠し、縦方向、周波数5〜150Hzのランダム振動を12時間与えた。温度−10℃および0℃において実施した。
トラック輸送の模擬試験を経たスクリーンおよびテレビセットが室温に戻った後、映像を写して実装評価した。表3には、白粉による影が発生し目立ったものを×、白粉よる影が発生したが、目立たなかったものを△、白粉よる影が発生しなかったものを○で示した。
大型振動テーブル上にテレビセットを固定し、トラック輸送の模擬試験を実施した。振動条件はASTM D4728のTRUCKの振動テストプロファイルに準拠し、縦方向、周波数5〜150Hzのランダム振動を12時間与えた。温度−10℃および0℃において実施した。
トラック輸送の模擬試験を経たスクリーンおよびテレビセットが室温に戻った後、映像を写して実装評価した。表3には、白粉による影が発生し目立ったものを×、白粉よる影が発生したが、目立たなかったものを△、白粉よる影が発生しなかったものを○で示した。
刃潰れ評価方法は、以下の通りである。50型ワイドサイズ、厚さ1.8mmのMS透明基材とその上に成形された2P樹脂により構成されるフレネルレンズシートと全厚みが2.0mmのMDレンチキュラーレンズシートを、フレネルレンズ面とレンチキュラーレンズ面を対向させ、4辺をテーピング固定して重ね合わせた。この一組のフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートを、フレネルレンズを内側にして、50型ワイドサイズのリアプロジェクションテレビにセットした。フレネルレンズ面と対向接触するレンチキュラーレンズ面のレンズピッチは150μmである。フレネルレンズシートの反り量は5±2mm、レンチキュラーレンズシートの反り量は20±5mmであった。
温度を調整できる槽内において、テレビセットを温度40℃で1時間加熱した後、室温下で放冷しつつ、映像を写して実装評価した。表3には、刃潰れによる影が発生し目立ったものを×、刃潰れよる影が発生したが、目立たなかったものを△、刃潰れよる影が発生しなかったものを○で示した。
温度を調整できる槽内において、テレビセットを温度40℃で1時間加熱した後、室温下で放冷しつつ、映像を写して実装評価した。表3には、刃潰れによる影が発生し目立ったものを×、刃潰れよる影が発生したが、目立たなかったものを△、刃潰れよる影が発生しなかったものを○で示した。
以上の各種評価の結果を表3にまとめて示す。
表3に示すように、実施例及び比較例1〜3の樹脂については、離型性に特に問題が無かった。一方、比較例4の樹脂については、初期離型力が68.6N(7kgf)を超えており、MS透明基材の破壊、刃先の欠け等が生じ、離型性に問題があった。また、表3に示すように、実施例および比較例1〜3の樹脂については、反りに特に問題が無かった。一方、比較例4の樹脂については、反り変化量が大きく、問題があった。
表3に示すように、実施例および比較例1〜3の樹脂については、ハンドリング性に特に問題が無かった。一方、比較例4の樹脂については、筋状の傷が発生し、映像に傷による影が発生し目立った。傷部分のフレネルレンズの刃先を顕微鏡で観察したところ、刃の先端が欠けていた。
表3に示すように、実施例および比較例1、2の樹脂については、特に白粉の問題は無かった。一方、比較例3、4の樹脂については、図3に示すようにスクリーン1の上下の長辺から数cmの位置の映像に白粉による影2が帯または斑状に現れた。
表3に示すように、実施例および比較例3、4の樹脂については、特に刃潰れの問題は無かった。一方、比較例1、2については、図4に示すようにスクリーン1の周辺付近に斑状の刃潰れによる影3が目立った。具体的には、1時間加熱後、40℃に保持した状態で刃つぶれによる影3が薄く現れた。冷却開始後すぐに刃つぶれによる影3が目立ち始め、約15分後が最も目立った。冷却開始後30分後には、ほとんどの刃つぶれによる影3は消えたが、冷却開始後1時間後でも、一部の刃つぶれによる影3は薄く残った。
上記試験の結果から、本発明にかかる実施例の樹脂は、評価項目の全てにおいて問題が無かった。一方、比較例の樹脂は、評価項目のいずれかにおいて問題があった。本発明にかかるフレネルレンズおよびフレネルレンズシートは、離型性や反り等の成形性およびハンドリング性に問題がないため、生産性に優れる。さらに、本発明にかかるフレネルレンズおよびフレネルレンズシートを用いることにより、白粉および刃潰れの発生を防止することができる。
1 スクリーン
2 白粉による影
3 刃潰れによる影
10 背面投射型表示装置
11 枠
12 筐体
13 映像光源
14 反射鏡
20 投射スクリーン
21 フレネルレンズシート
211 フレネルレンズシート透明基材、
212 フレネルレンズ
22 レンチキュラーレンズシート
221 レンチキュラーレンズシート透明基材、
222 レンチキュラーレンズ
223 遮光層
23 前面板
2 白粉による影
3 刃潰れによる影
10 背面投射型表示装置
11 枠
12 筐体
13 映像光源
14 反射鏡
20 投射スクリーン
21 フレネルレンズシート
211 フレネルレンズシート透明基材、
212 フレネルレンズ
22 レンチキュラーレンズシート
221 レンチキュラーレンズシート透明基材、
222 レンチキュラーレンズ
223 遮光層
23 前面板
Claims (6)
- 硬化後の貯蔵弾性率が、
0℃において2.0×109Pa以下、
20℃において1.5×108Pa〜1.5×109Pa、
40℃において1.0×108Pa以上である、ラジカル重合型であるアクリレート系化合物又はカチオン重合型であるオキセタン系化合物を主成分とする活性エネルギー線硬化樹脂から実質的に構成されたレンズ。 - 損失正接のピーク値を与える温度が20℃〜60℃の温度範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のレンズ。
- 損失正接のピーク値の1/2の値を与える温度の幅が50℃以上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。
- 前記レンズを透明基材の少なくとも一面に備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のレンズシート。
- 請求項4に記載のレンズシートがフレネルレンズシートであり、
前記フレネルレンズシートと、
前記フレネルレンズシートのフレネルレンズ形成側に、当該フレネルレンズと対向するレンチキュラーレンズを有するレンチキュラーレンズシートとを備えた投射スクリーン。 - 前記レンチキュラーレンズシートの厚さが2mm以上であることを特徴とする請求項5に記載の投射スクリーン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007255412A JP2009086254A (ja) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | レンズ、レンズシートおよび投射スクリーン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009086254A true JP2009086254A (ja) | 2009-04-23 |
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ID=40659769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007255412A Pending JP2009086254A (ja) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | レンズ、レンズシートおよび投射スクリーン |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2009086254A (ja) |
-
2007
- 2007-09-28 JP JP2007255412A patent/JP2009086254A/ja active Pending
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