JP2883121B2 - 透過形スクリーンの製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、背面投写式のプロジェクタ等に用いられ
る、電離放射線硬化形樹脂を用いた透過形スクリーンの
製造方法および製造装置に関するものである。

〔従来の技術〕

プロジェクションTV等に用いられる透過形スクリーン
は、レンチキュラーレンズシートと他のレンズシートと
を組み合わせたものが多い。

レンチキュラーレンズシートは、プラスチック製のシ
ートやフィルムの片面または両面に、半円筒形状のレン
チキュラーレンズ部を複数本平行に形成してあり、観察
側の非集光面には、帯状の遮光層が形成されている。

レンチキュラーレンズ部は、光源光を拡散させるもの
であり、さらに拡散性を向上させるために、ガラス粉等
の無機拡散剤を添加してある。

遮光層は、スクリーンのコントラストを高めるための
もので、黒色のインキを印刷するなどして形成されてい
る。

このような透過形スクリーンは、押出成形法，プレス
成形法等により、プラスチック製のシートにレンチキュ
ラーレンズ部を成形して製造する方法や、紫外線（UV）
硬化形樹脂等の電離放射線硬化形樹脂を用いてレンズ部
を成形する、いわゆるホトポリマ法が知られている。

ホトポリマ法の一例としては、ベースフィルムに電離
放射線硬化形樹脂を塗布した後に、レンズ型が形成され
た金型ロールの間に通してレンチキュラーレンズ部を成
形し、紫外線等を照射して硬化させ、離型後に裁断し
て、最後に遮光層を形成する方法が提案されている（特
開平1-159627号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の透過形スクリーンは、UV硬化形樹脂か
らなるレンチキュラーレンズ部に、無機拡散剤を添加し
た場合には、UV硬化形樹脂がその硬化前に、モノマーあ
るいはオリゴマーであるために、分散性が悪く沈降する
ので、スクリーンの画質が低下するという問題があっ
た。

一方、従来の透過形スクリーンの製造方法は、つぎの
ような問題点があった。

押出成形法やプレス成形法では、多数の金型を必要と
したり、モールド加工費用等がかかるので、製造コスト
が高かった。

また、成形時の加工温度が高いために、スクリーンの
品質が経時的に劣化しやすかった。

さらに、プラスチック製のシートを基板としているの
で、基板を薄くしてファインピッチ化（画質の高精度
化）しようとする場合には、スクリーン全体の機械的強
度が弱くなった。このため、基板の強度を保てる材料し
か選択できないので、結果としてファインピッチ化が難
しかった。

さらにまた、プラスチック製のシートの基板は、板厚
の精度が低いので、レンチキュラーレンズ部の集光部分
を調整することが困難だった。このため、集光部分に出
光側のレンチキュラーレンズ部を形成する際には、拡散
特性が変動しやすいとともに、非集光部分に形成する遮
光層を広くできなかった。

この遮光層は、前述した押出法，プレス法，ホトポリ
マ法のいずれにおいても、レンチキュラーレンズ部を成
形し、一枚のスクリーン板に裁断した後に印刷して形成
されていた。

このように、遮光層の形成工程は、オフラインとなる
ので、スクリーンを連続生産することができず、作業性
が悪かった。

さらに、遮光層を形成する際には、印刷部分の位置合
わせに手間がかかったり、レンチキュラーレンズ部が成
形時に収縮するために、そのレンズ部と遮光層との位置
がずれてしまうことがあった。

本発明の目的は、前述の課題を解決して、画質がよ
く、低コストで品質を劣化させることなくファインピッ
チ化を実現でき、しかも遮光層を簡単に形成して作業性
を高めることができる透過形スクリーンの製造方法およ
び製造装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による透過形スクリーンの製造方法は、電離放
射線透過性のあるベースフィルムに電離放射線硬化形樹
脂を塗布する塗布工程と、レンチキュラーレンズ型が形
成された成形ロールに前記ベースフィルムを巻き付けて
押圧ロールにより押圧してレンチキュラーレンズ部を成
形する成形工程と、前記ベースフィルムが前記成形ロー
ルに巻き付いている状態のときに電離放射線を照射して
前記電離放射線硬化形樹脂を硬化させる硬化工程と、前
記成形ロールから前記レンチキュラーレンズ部を離型す
る離型工程とからなる透過形スクリーンの製造方法であ
って、前記ベースフィルムが前記成形ロールに巻き付い
ている状態のときに、前記ベースフィルムの表面であっ
て前記レンチキュラーレンズ部の非集光面に遮光層を形
成する遮光層形成工程を設けるようにしてある。

本発明による透過形スクリーンの製造装置は、第１の
レンチキュラーレンズのレンズ型が形成されており電離
放射線透過性のあるベースフィルムが巻き付けられる成
形ロールと、前記成形ロールの前記ベースフィルムの巻
始め端に外接して設けられた押圧ロールと、前記成形ロ
ールと前記押圧ロールとの間の谷部で前記ベースフィル
ムの片側または両側に電離放射線硬化形樹脂を滴下する
ディスペンサと、前記成形ロールに前記ベースフィルム
が巻き付いている位置で電離放射線を照射して前記電離
放射線硬化形樹脂を硬化させる光源と、前記成形ロール
の前記ベースフィルムの巻終り端に外接して設けられそ
の成形ロールから硬化した前記電離放射線硬化形樹脂を
離型する離型ロールとからなる透過形スクリーンの製造
装置であって、前記成形ロールに巻き付いている前記ベ
ースフィルムの外面であって前記第１のレンチキュラー
レンズの非集光面に遮光層を形成する印刷ロールを設け
るようにしてある。

また、前記押圧ロールには、第２のレンチキュラーレ
ンズのレンズ型を形成することができる。

さらに、前記印刷ロールは、前記押圧ロールと兼用し
たり、前記離型ロールと兼用したりすることができる。

〔実施例〕

以下、図面等を参照して、実施例につき、本発明を詳
細に説明する。

第１図は、本発明による透過形スクリーンの第１の実
施例の一部を抜き出して示した断面図である。

この例の透過形スクリーン１は、ベースフィルム11の
光源側に第１のレンチキュラーレンズ部12を複数平行に
形成してあり、観察側の非集光面11bに帯状の遮光層13
を形成してある。

ベースフィルム11は、透過形スクリーン１の基材であ
り、ベースフィルム11の厚さは、第１のレンチキュラー
レンズ部12の集光面11aがベースフィルム11の観察側の
略表面に位置するようにしてある。

ベースフィルム11は、電子線（EB），紫外線（UV）等
の電離放射線の透過性がよいとともに、透明性のあるも
のを用いることができ、例えば、ポリエチレンテレフタ
レート，ナイロン，ポリメチルメタクリレート，ポリ塩
化ビニル，ポリカーボネート，ポリスチレンやポリオレ
フィン等の樹脂があげられる。ベースフィルム11の表面
には、後述する電離放射線硬化形樹脂や遮光層13との接
着性を向上させるためにプライマーを塗布しておくこと
ができる。

第１のレンチキュラーレンズ部12は、光源光を集光お
よび拡散させるものであり、電離放射線硬化形樹脂によ
り成形している。電離放射線硬化形樹脂としては、例え
ば、エポキシ，ナイロン，ポリエステル，アクリル，ウ
レタンアクリレート等を用いることができ、透明性があ
ることが望ましい。

遮光層13は、コントラストを向上させるために設けら
れており、第１のレンチキュラーレンズ部12の非集光面
11bに帯状に形成してある。遮光層13は、黒色の顔料等
を分散したインキ等を用いて、ベースフィルム11上に印
刷することにより形成される。

第２図は、本発明による透過形スクリーンの第２の実
施例の一部を抜き出して示した断面図である。

この例では、ベースフィルム11,第１のレンチキュラ
ーレンズ部12,遮光層13は、第１の実施例を略同様に構
成してあるが、各遮光層13の間に第２のレンチキュラー
レンズ部14を形成してある。

第２のレンチキュラーレンズ部14は、多管式光源の場
合に、各色の光源からの光がスクリーンに対して異なっ
た角度に入射することに起因して、色ムラが発生するの
を防止するための光線の補正を行うものであり、第１の
レンチキュラーレンズ部と同様な電離放射線硬化形樹脂
により形成してある。

第３図は、本発明による透過形スクリーンの第３の実
施例の一部を抜き出して示した断面図である。

この例では、第1,第２の実施例で用いたベースフィル
ム11に光源光を拡散させる光拡散処理を施してあり、具
体的には、拡散剤11aをベースフィルム11に練り込んで
ある。

光拡散処理としては、一般的な拡散剤、例えば、ガラ
ス，シリカ，タルク等をベースフィルム11に分散させた
り、ベースフィルム11の表面を粗面化する、いわゆるマ
ット処理を施したり、垂直拡散用のレンチキュラーレン
ズシートを片面または両面に設けたりすればよい。

第４図は、本発明による透過形スクリーンの第４の実
施例の一部を抜き出して示した断面図である。

本発明による透過形スクリーンの第４の実施例では、
ベースフィルム11の観察側の表面に、ベースフィルム11
よりも屈折率が小さい低屈折層15を形成してある。

低屈折層15は、反射率を低下させるために形成されて
おり、形成する方法としては、フッ化ビニリデン，アク
リル等をベースフィルム11にコーティングしたりすれば
よい。

第５図は、本発明による透過形スクリーンの第５の実
施例の一部を抜き出して示した断面図である。

この例の透過形スクリーン１は、ベースフィルム11,
遮光層13,低屈折層15は、第２〜第４の実施例と同様に
構成してある。

この例では、第1,第２のレンチキュラーレンズ部12,1
4に、拡散剤として、紫外線（UV）硬化形樹脂に非溶解
性の有機拡散剤16を分散させている。

これは、有機拡散剤16は、分散するUV硬化形樹脂と同
質のものからなるために、比重が略同じであり、濡れ性
がよいとともに、分散性がよいために用いられている。

有機拡散剤16としては、つぎのような（ａ）〜（ｄ）
からなる架橋ビーズの他に、スチレン樹脂等を用いるこ
とができる。

（ａ）芳香族ビニルモノマー；スチレン，α−メチルス
チレン，ビニルトルエン，ハロゲン化スチレン等の単独
またはそれらの組み合わせ （ｂ）アルキルアクリレート；メチルアクリレート，エ
チルアクリレート，プロピルアクリレート，ブチルアク
リレート等の単独またはそれらの組み合わせ （ｃ）アルキルメタクリレート；メチルメタクリレー
ト，エチルメタクリレート，プロピルメタクリレート，
ブチルメタクリレート等の単独またはそれらの組み合わ
せ （ｄ）架橋性モノマー；アリルメタクリレート，トリア
リルシアヌレート，トリアリルイソシアヌレート等 なお、高解像性が要求される場合には、第２のレンチ
キュラーレンズ部14にのみ有機拡散剤を分散させること
が望ましい。

つぎに、本発明による透過形スクリーンの製造方法と
製造装置について、図面を参照して説明する。

第６図，第７図は、本発明による透過形スクリーンの
製造方法および製造装置の実施例を示した図であって、
第６図は、同実施例装置の模式図、第７図は、同実施例
方法の工程図である。

本発明による透過形スクリーンの製造装置の実施例
は、ディスペンサ2,金型ロール3,押圧ロール4,光源5,印
刷ロール6,離型ロール７等から構成されている。

ディスペンサ２は、金型ロール３の斜め上方に配置し
てあり、電離放射線硬化形樹脂をベースフィルム11に塗
布するものである。

金型ロール３は、ベースフィルム11に第１のレンチキ
ュラーレンズ部12を成形するものであり、その表面に
は、半円筒形状の溝が複数本平行に形成してある。溝の
方向（レンチキュラーレンズの軸方向）は、金型ロール
３の軸方向に対して垂直または水平方向のいずれでもよ
いが、垂直方向であれば、位置合わせや離型がしやす
い。

押出ロール４は、ディスペンサ２の下方に配置してあ
り、金型ロール３との間にベースフィルム11を通して押
出する。この押出ロール４に、第２のレンチキュラーレ
ンズ部14のレンズ型を形成しておき、ベースフィルム11
の両面に電離放射線硬化形樹脂を塗布すれば、前述した
第２図，第３図および第５図の透過形スクリーン１を得
ることができる。

光源５は、金型ロール３の斜め下方に配置されてお
り、ベースフィルム11が金型ロール３に巻き付いている
位置で、電子線や紫外線を照射して電離放射線硬化形樹
脂を硬化させる。

印刷ロール６は、金型ロール３の下方であって、光源
５と離型ロール７の間に配置してあり、ベースフィルム
11上に遮光層13を形成する。この例では、インキパン８
に満たした黒色インキをベースフィルム11に塗布して、
乾燥機９によりインキを乾燥させて帯状の遮光層13を形
成するようにしてある。

離型ロール７は、押圧ロール４の略反対側に配置され
ており、金型ロール３から電離放射線硬化形樹脂を離型
する。

引取りロール10は、ベースフィルム11にテンションを
与えるものであり、ベースフィルム11の上下に各１つず
つ配置されている。

つぎに、本発明による透過形スクリーンの製造方法の
実施例は、塗布工程101と、成形工程102と，硬化工程10
3と、印刷工程104と、離型工程105とから構成されてい
る。

塗布工程101は、電離放射線透過性のあるベースフィ
ルム11に電離放射線硬化形樹脂を塗布する工程である。

塗布工程101において、電離放射線硬化形樹脂は、金
型ロール３または押圧ロール４に供給してもよいし、ベ
ースフィルム11上に供給するようにしてもよい。このと
き、金型ロール３と押圧ロール４の間の谷部で電離放射
線硬化形樹脂の樹脂溜まり12Aを形成するようにすれ
ば、金型ロール３と押圧ロール４により気泡の混入を防
止することができる。

成形工程102は、レンチキュラーレンズの型が形成さ
れた金型ロール３と、押圧ロール４との間にベースフィ
ルム11を通して押圧し、ベースフィルム11上に第１のレ
ンチキュラーレンズ部12を成形する工程である。

硬化工程103は、ベースフィルム11が金型ロール４に
巻き付いている状態のときに、光源５から電離放射線を
照射して電離放射線硬化形樹脂を硬化させる工程であ
る。

このように、金型ロール３にベースフィルム11を密着
させながら電離放射線硬化形樹脂を硬化するので、レン
チキュラーレンズ部12の成形性がよい。

印刷工程104は、ベースフィルム11が金型ロール３に
巻き付いている状態のときに、印刷ロール６を用いて、
遮光層13を形成する工程である。遮光層13は、ベースフ
ィルム11の表面であってレンチキュラーレンズ部12の非
集光面11bに形成される。遮光層13は、グラビア法，フ
レキソ法，ロータリースクリーン法等を用いて印刷すれ
ばよい。

離型工程105は、金型ロール３から電離放射線硬化形
樹脂を離型する工程である。

最後に、製造例をあげて、製造工程に従い、さらに具
体的に説明する。

ベースフィルム11として、厚さ100μｍのPETフィルム
を用いており、その表面にアクリルウレタン系のプライ
マーを塗布した。

金型ロール３は、直径500mm,幅500mmの大きさのもの
を用いており、その表面には、長径0.16mm,短径0.11mm,
ピッチ0.21mmの楕円形状のレンチキュラーレンズ型が形
成してある。この金型ロール３と直径100mmのゴム製の
押圧ロール４との間に、ベースフィルム11を1.6m/minの
速度で通すと同時に、ウレタンアクリレート系のUV硬化
形樹脂（屈折率1.49）をベースフィルム11に塗布した
（塗布工程101,成形工程102）。

ベースフィルム11が金型ロール３に巻き付いていると
きに、光源５から8W/cmの紫外線を照射してUV硬化形樹
脂を硬化させた（硬化工程103）。

この後、レンチキュラーレンズ部12の非集光面11b
に、アクリル系の黒色インキをグラビア法により印刷ロ
ール６で印刷し、乾燥機９で乾燥させて遮光層13を形成
した（印刷工程104）。

最後に、離型ロール７によりUV硬化形樹脂を金型ロー
ル３から離型した（離型工程105）。

このようにして、第１図に示すような透過形スクリー
ン１を得ることができた。

以上説明した実施例に限られず、種々の変形を施すこ
とができる。

第２のレンチキュラーレンズ部14を設けるために、離
型ロール７に第２のレンチキュラーレンズ部14のレンズ
型を形成しておき、さらに、離型ロール７の直後に光源
を設けることにより、乾燥機９と離型ロール７の間で電
離放射線硬化樹脂を塗布して離型ロール７によって成形
した後、光源から電離放射線を照射して硬化させて、第
２図，第３図，第５図の透過形スクリーンを得ることも
できる。

印刷ロール６は、光源５と離型ロール７との間に配置
したが、光源５と押圧ロール４との間に配置して、UV硬
化形樹脂の硬化前または硬化と同時に遮光層13を形成す
るようにしてもよい。

印刷ロール６は、押圧ロール４または離型ロール７と
兼用してもよいし、引取りロール10は、離型ロール７と
兼用してもよい。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように、請求項（１）〜（３）に
よれば、ベースフィルムが成形ロールに巻きついた状態
のときに、遮光層を形成するので、透過形スクリーンを
連続的に生産することにより、製造コストを低減するこ
とができる。

レンチキュラーレンズ部は、電離放射線硬化形樹脂を
用いて成形しているので、樹脂の低粘度化，押圧力の減
少，加工温度の低下を図ることができ、型再現性もよ
い。

遮光層を形成するときには、成形ロールとベースフィ
ルムとが同調しているので、成形収縮によるレンチキュ
ラーレンズ部と遮光層との位置がずれることはない。

最後に、請求項（４），（５）によれば、印刷ロール
を押圧ロールまたは離型ロールと兼用するので、製造装
置全体を簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による透過形スクリーンの第１の実施
例の一部を抜き出して示した断面図である。 第２図は、本発明による透過形スクリーンの第２の実施
例の一部を抜き出して示した断面図である。 第３図は、本発明による透過形スクリーンの第３の実施
例の一部を抜き出して示した断面図である。 第４図は、本発明による透過形スクリーンの第４の実施
例の一部を抜き出して示した断面図である。 第５図は、本発明による透過形スクリーンの第５の実施
例の一部を抜き出して示した断面図である。 第６図，第７図は、本発明による透過形スクリーンの製
造方法および製造装置の実施例を示した図であって、第
６図は、同実施例装置の模式図、第７図は、同実施例方
法の工程図である。 １……透過形スクリーン 11……ベースフィルム 12……第１のレンチキュラーレンズ部 13……遮光層 14……第２のレンチキュラーレンズ部 15……低屈折層、16……有機拡散剤 ２……ディスペンサ、３……金型ロール ４……押圧ロール、５……光源 ６……印刷ロール、７……離型ロール 101……塗布工程、102……成形工程 103……硬化工程、104……印刷工程 105……離型工程

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電離放射線透過性のあるベースフィルムに
   電離放射線硬化形樹脂を塗布する塗布工程と、 レンチキュラーレンズ型が形成された成形ロールに前記
   ベースフィルムを巻き付けて押圧ロールにより押圧して
   レンチキュラーレンズ部を成形する成形工程と、 前記ベースフィルムが前記成形ロールに巻き付いている
   状態のときに電離放射線を照射して前記電離放射線硬化
   形樹脂を硬化させる硬化工程と、 前記成形ロールから前記レンチキュラーレンズ部を離型
   する離型工程とからなる透過形スクリーンの製造方法で
   あって、 前記ベースフィルムが前記成形ロールに巻き付いている
   状態のときに、前記ベースフィルムの表面であって前記
   レンチキュラーレンズ部の非集光面に遮光層を形成する
   遮光層形成工程を設けたこと を特徴とする透過形スクリーンの製造方法。
2. 【請求項２】第１のレンチキュラーレンズのレンズ型が
   形成されており電離放射線透過性のあるベースフィルム
   が巻き付けられる成形ロールと、 前記成形ロールの前記ベースフィルムの巻始め端に外接
   して設けられた押圧ロールと、 前記成形ロールと前記押圧ロールとの間の谷部で前記ベ
   ースフィルムの片側または両側に電離放射線硬化形樹脂
   を滴下するディスペンサと、 前記成形ロールに前記ベースフィルムが巻き付いている
   位置で電離放射線を照射して前記電離放射線硬化形樹脂
   を硬化させる光源と、 前記成形ロールの前記ベースフィルムの巻終り端に外接
   して設けられその成形ロールから硬化した前記電離放射
   線硬化形樹脂を離型する離型ロールと からなる透過形スクリーンの製造装置であって、 前記成形ロールに巻き付いている前記ベースフィルムの
   外面であって前記第１のレンチキュラーレンズの非集光
   面に遮光層を形成する印刷ロールを設けたことを特徴と
   する透過形スクリーンの製造装置。
3. 【請求項３】前記押圧ロールには、第２のレンチキュラ
   ーレンズのレンズ型が形成されていることを特徴とする
   請求項（２）記載の透過形スクリーンの製造装置。
4. 【請求項４】前記印刷ロールは、前記押圧ロールと兼用
   していることを特徴とする請求項（２）または（３）記
   載の透過形スクリーンの製造装置。
5. 【請求項５】前記印刷ロールは、前記離型ロールと兼用
   していることを特徴とする請求項（２）または（３）記
   載の透過形スクリーンの製造装置。