JP4193225B2 - レンチキュラーシートおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凸シリンドリカルレンズ（半円柱状凸レンズ）が並設されてなるレンズ部を有するレンチキュラーシートに関する。
特に、フレネルレンズシートと組み合わせて、液晶プロジェクションテレビに使用する透過型スクリーンを構成するレンチキュラーシートに係り、光拡散機能および投影画像に高いコントラストを持たせる機能（遮光パターンとなるブラック・ストライプ。以下、ＢＳと称する）の付与されたレンチキュラーシートとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透過型スクリーンは、一般にフレネルレンズシートとレンチキュラーシートとの組み合わせよりなり、そのレンチキュラーシートは、図４に示すように、両面に凸シリンドリカルレンズ面が形成され、片面（映像光の出射側）の各シリンドリカルレンズの境界部には突起が形成され、突起の上部には遮光層（光吸収性を有する黒色ストライプ）が形成された構成であるのが一般的である。
【０００３】
表裏に凸シリンドリカルレンズ面が形成されているのは、プロジェクタ（光源）が３管式のＣＲＴ方式の場合、入射側のレンズで３色のズレを補正する必要があるためである。
【０００４】
近年、液晶プロジェクションテレビが普及し、その映像を観察するための透過型スクリーンが要求されている。
液晶プロジェクションテレビは、図３に示すような構造であり、プロジェクタ（光源）からの映像光を、ミラーを介して透過型スクリーンに投影し、観察者はスクリーンを通して投影画像を鑑賞する。
【０００５】
映像画質の高精細化に伴い、液晶プロジェクタの画素数も増大していることから、レンチキュラーシートに対してもシリンドリカルレンズのファインピッチ化が要求されている。具体的には、現状の０．７ｍｍ前後から０．３ｍｍ以下のファインピッチ化が要求されている。
【０００６】
レンチキュラーシートは、透明な熱可塑性樹脂シートに対してプレス成型を行なったり、溶融押し出しと同時に両面成型を行なうことにより得られているのが現状であるが、熱可塑性樹脂に対する各種の成型法では、上記のファインピッチ化が非常に困難である。その理由は、熱成型後の冷却時に温度の不均一が生じ、成型物に反りが発生したり、熱収縮の不均一が発生するというプラスチック特有の熱戻り現象に起因するためである。
【０００７】
ファインピッチなレンズシートを成型するのに好適な製造方法として、放射線（紫外線または電子線）硬化性樹脂を用いた各種の成型方法が公知であり、以下に例示する提案が代表される。
【０００８】
▲１▼特開昭６１−１７７２１５号公報
フレネル金型と透明樹脂板との隙間に紫外線硬化性樹脂を注入して、紫外線を照射することにより、
透明樹脂板と、この透明樹脂板に重合接着され、かつ反透明樹脂板側にフレネルレンズ面を有する紫外線硬化性樹脂とを備えてなるフレネルレンズ（およびその製造方法）。
【０００９】
▲２▼特開昭６３−１３４２２７号公報
フレネル金型に紫外線（電子線）硬化性樹脂を塗布した後、前記樹脂にフィルムを脱泡しながらラミネートし、紫外線（電子線）を照射して成型後、フィルム（および樹脂）を離型した後、透明基板と一体化する。
【００１０】
上記提案に代表される、紫外線（電子線）硬化性樹脂を用いた成型方法では、レンチキュラーと比較して複雑な形状のフレネルレンズシートの製造を目的としているものが殆どであり、透過型スクリーン用のレンチキュラーシートの製造に関する提案はなされていないのが現状である。
【００１１】
また、種々の手法により成型されたレンチキュラーシートをスクリーンとして使用する際に、コントラストを向上させるためにＢＳを形成することが従来より行なわれている。
ＢＳの形成方法としては、オフセット，グラビア，スクリーンなどの各種印刷法が慣用的に用いられているが、印刷法では、画線部が光吸収部となるような位置精度の高い印刷版の作製を要し、シリンドリカルレンズがファインピッチ化したり、レンチキュラーシートが大型化すると、印刷版の作製および見当（位置）合わせが一層困難となる。
通常の印刷法以外の遮光パターンの形成方法としては、以下に例示する手法が公知である。
【００１２】
▲３▼特開昭５６−３８０３５号公報
レンチキュラー板の集光部分を含む領域以外の「凹部あるいは凸部の表面」に光吸収層（ＢＳ）を形成する。
【００１３】
▲４▼特公平２−１６４９７号公報
レンチキュラー面を押し出し成形すると同時に、レンチキュラー集光部以外の部位に、インキ塗布ロールを用いてインキを熱ラミネートして光吸収層（ＢＳ）を形成する。インキ塗布ロールは、レンチキュラー面の成形用金型ロールの直後に設置してあり、レンチキュラー集光部以外の部位に対応する位置に突条部が設けられている。前記突条部に、光吸収剤を含有し、かつ透明基板（レンチキュラー板）に熱ラミネート可能な樹脂をバインダーとするインキを供給しながら、光吸収層（ＢＳ）の形成が行なわれる。所望部分に光吸収層（ＢＳ）を形成するために、レンチキュラー金型ロールに対してインキ塗布ロールの見当合わせが行なわれる。
【００１４】
上記▲３▼のものは、光吸収層（ＢＳ）を形成する部分がレンチキュラー板の平坦面に形成された「凹部あるいは凸部の表面」を必要とするため、レンズシートの形状が複雑になり、成形が困難になるだけでなく、レンズシートの強度が低下する（凹部を深くすると、レンチキュラー面の谷部に対応する部分が薄くなる）という問題がある。
【００１５】
上記▲４▼のものは、通常の印刷法と同様に、位置精度の高い印刷版（インキ塗布ロール）の作製を要することになる。
遮光パターンは、印刷版の画線部（インキ塗布ロールの突条部）に依存することになり、レンズシートの所望箇所（レンチキュラー集光部以外の箇所）に形成されるか否かは、印刷版の精度と印刷時のアライメントによる。
また、上記▲４▼のものは、各シリンドリカルレンズに対して等しい位置（全てのシリンドリカルレンズで同様の非集光部）でしか遮光パターン（ＢＳ）を形成することが困難である。
そのため、シリンドリカルレンズごとに異なる位置に遮光パターン（ＢＳ）を形成することが要求される場合（例えば、レンチキュラー板が大型で、観察光路が中央部のシリンドリカルレンズと端部のシリンドリカルレンズとでは異なる場合）への対応が困難である。
【００１６】
また、遮光パターン（ＢＳ）の形成される凹凸部を必要としないレンズシートであっても、印刷版を要することなく、レンズシートの背面に確実な位置精度で遮光パターンを形成する方法として、下記の手法が公知である。
【００１７】
▲５▼特開昭５９−１２１０３３号公報
透過形スクリーン（レンズシート）の観察面側にポジ形感光性粘着剤（感光することで粘着性が消失する粘着剤）を配設し、この粘着剤面と反対面より投射光源（プロジェクター）又はこれと同等の開口を有する光源から投射した光線で該粘着剤を露光し、レンズシートの各単位レンズの集光部の粘着性を失わせた後、観察面上から遮光性トナー散布し、粘着性の残っている未露光部分に粘着させ、露光により粘着性のなのなった部分に付着しただけのトナー及び余剰のトナーを除去することにより、ウェットプロセスを必要とせず容易かつ安価に遮光性に優れたパターン（ＢＳを含む）を形成した透過形投射スクリーンを得る方法。
感光することで粘着性が消失する特性を示すポジ形感光性粘着剤として、クロマリンフィルム（デュポン製）が好適である。
【００１８】
平坦面である反レンズ面に、レンズ部の非集光部に対応した遮光パターン（ＢＳ）が形成され、さらにその上に、拡散層が形成された構成のレンチキュラーシートに係る提案として、本出願人による特開平９−１２０１０１号公報が公知である。
【００１９】
すなわち、前記提案では、レンチキュラーシートの層構成が、
レンズ部／支持体／ＢＳ／拡散層
の順になっており、観察者に対しては、投影画像光がＢＳを通過した後、拡散層を通過するため、ＢＳの作用が低減されることになり、コントラストの点で有効ではない。
【００２０】
また、拡散層が表面拡散タイプ（表面に微細凹凸が形成されたタイプ）の場合には、拡散層の上に他の構成要素（例えば、反射防止フィルムや帯電防止フィルム）をさらに積層する際に、表面の凹凸によって積層が困難となる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、反レンズ面（平坦面）に形成された拡散層を介して、レンズ部の非集光部に対応した遮光パターン（ブラック・ストライプ）が形成された構成であり、高精細・高画質の液晶プロジェクションテレビに好適な、観察される画像のコントラストが高いレンチキュラーシートを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、
凸シリンドリカルレンズが並設されてなるレンズ部を有し、反対側が平坦面であるレンチキュラーシートの前記平坦面に、第１の放射線硬化性樹脂層が形成され、その上に、全面に拡散層が形成され、さらに、第２の放射線硬化性樹脂層が形成された上に、各シリンドリカルレンズの境界部に相当する位置に、ストライプ状の遮光パターンが形成された構成であるレンチキュラーシートである。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、上記のレンチキュラーシートの製造にあたり、
以下の工程を含むことを特徴とするレンチキュラーシートの製造方法である。
（ａ）凸シリンドリカルレンズが並設されてなるレンズ部を有し、反対側が平坦面であるレンチキュラーシートを準備する工程。
（ｂ）前記平坦面に、塗布または積層により第１の放射線硬化性樹脂層を形成する工程。
（ｃ）シリンドリカルレンズ側より放射線を照射して、レンズによって集光された部分の前記樹脂を硬化させる工程。
（ｄ）その上に、表面に微細な凹凸が形成されたシートを、第１の放射線硬化性樹脂層に、前記凹凸が接する状態で積層する工程。
（ｅ）前記シート上に、塗布または積層により第２の放射線硬化性樹脂層を形成する工程。
（ｆ）シリンドリカルレンズ側より放射線を照射して、レンズによって集光された部分の第２の前記樹脂を硬化させる工程。
（ｇ）硬化した部分以外の第２の前記樹脂表面を、黒色に着色する工程。
前記レンズ部が、透明支持体の片面に形成された放射線硬化性樹脂の硬化物からなることを特徴とする請求項１記載のレンチキュラーシートである。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、
以下の工程を含むことを特徴とするレンチキュラーシートの製造方法である。
（ａ）凸シリンドリカルレンズが並設されてなるレンズ部を有し、反対側が平坦面であるレンチキュラーシートを準備する工程。
（ｂ）前記平坦面に、粘着性を持たない透明フィルムを介して放射線硬化性樹脂フィルムを積層形成する工程。
（ｃ）シリンドリカルレンズ側より放射線を照射して、レンズによって集光された部分の前記樹脂を硬化させる工程。
（ｄ）硬化した部分以外の前記樹脂表面を、黒色に着色する工程。
（ｅ）着色された放射線硬化性樹脂フィルムを、レンチキュラーシートから剥離する工程。
（ｆ）レンチキュラーシートの平坦面に、塗布または積層により全面に拡散層を形成する工程。
（ｇ）拡散層の上に、液状の放射線硬化性樹脂層を介して、工程（ｆ）で得られた積層体を、粘着性を持たない透明フィルムが接する状態で積層する工程。
（ｈ）シリンドリカルレンズと黒色の着色パターンとを位置合わせした後、液状の放射線硬化性樹脂層を硬化させる工程。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
＜実施形態１＞
レンチキュラーシート10の平坦面に、第１の放射線硬化性樹脂層20（クロマリンフィルム）をラミネート形成する。（図１(a) ）
次いで、紫外線照射装置（図示せず）から紫外線を照射することによって、レンチキュラーレンズの集光作用に基づく集光部・非集光部に対応する非粘着部・粘着部を前記樹脂層20に形成する。
【００２６】
図面では、非粘着部となる集光部に斜線を施し、粘着部である非集光部は白い部分で表現しているが、双方ともに、前記樹脂層20の透明性・光線透過性が変化するわけではない。（図１(b) ）
【００２７】
次いで、表面に微細な凹凸が形成されたシートを、第１の放射線硬化性樹脂層20に、前記凹凸が接する状態で積層して、拡散層30とする。（図１(c) ）
前記シートは、ＴｉＯ₂ ，ＳｉＯ₂ などの無機化合物をバインダー（透明樹脂）中に分散混合し塗料化したものを、ポリエステルなどのフィルムに塗布形成するなどして得られる。前記シートは、表面から無機化合物の粒子からなる微細な凹凸が突出している。
【００２８】
樹脂層20が硬化している部分（斜線の集光部）では、微視的には、拡散層30の表面から突出した微細な凹凸は、樹脂層20と点接触しており、空気部分も存在して凹凸状態が維持されているため、光拡散効果が損なわれない。
【００２９】
樹脂層20が硬化していない部分（白の非集光部）では、微視的には、拡散層30の表面から突出した微細な凹凸は、粘着性を持つ未硬化の樹脂層20により埋められ、凹凸状態が維持されないため、光拡散効果が損なわれる。
【００３０】
次いで、拡散層30上に、塗布または積層により第２の放射線硬化性樹脂層40を形成する。第２の放射線硬化性樹脂層40としても、クロマリンフィルム（デュポン製）などが採用される。
【００３１】
再度シリンドリカルレンズ側より放射線を照射して、レンズによって集光された部分の第２の前記樹脂層40を硬化させる。（図１(d) ）
図１(d) においても、非粘着部となる集光部に斜線を施し、粘着部である非集光部は白い部分で表現する。
【００３２】
次いで、硬化した部分以外の第２の前記樹脂層40表面を、黒色に着色してＢＳとする。（図１(e) ）
着色にあたっては、トナー散布などの各種方法が採用されるが、粘着・非粘着部を形成した上記レンチキュラーシートを、ラミネート用ロール対（図示せず）に通すことによって、ロールから供給される転写紙（図示せず）から粘着部のみに黒色転写層を転移させ、ＢＳ50を形成する。
上記転写紙としては、クロマリンインキフォイル（商品名；デュポン製）などが用いられる。
【００３３】
＜実施形態２＞
レンチキュラーシート10の平坦面に、粘着性を持たない透明フィルム15を介して放射線硬化性樹脂層40（クロマリンフィルム）をラミネート形成する。（図２(a) ）
【００３４】
次いで、紫外線照射装置（図示せず）から紫外線を照射することによって、レンチキュラーレンズの集光作用に基づく集光部・非集光部に対応する非粘着部・粘着部を前記樹脂層40に形成する。
【００３５】
硬化した部分以外の前記樹脂層40表面を、黒色に着色してＢＳ50とする。（図２(b) ）
着色方法は、実施形態１と同様である。
【００３６】
次いで、ＢＳ50を含む全面に、塗布または積層により、拡散層30を形成する。
拡散層30は、実施形態１と同様なシートを積層しても良いし、無機化合物をバインダー（透明樹脂）中に分散混合し塗料化したものを塗布しても良い。
【００３７】
次いで、透明フィルム15／樹脂層40／ＢＳ50／拡散層30からなる積層体Ａを、レンチキュラーシート10から剥離する。
透明フィルム15は、樹脂層40とは重合接着することになるが、レンチキュラーシート10の平坦面とは接着していない。
【００３８】
剥離した積層体Ａを反転して、レンチキュラーシート10の平坦面に、拡散層30側が面するようにして接触させる。この際、両者の間には液状（未硬化状態）の放射線硬化性樹脂60を介在させる。（図２(c) ）
【００３９】
レンチキュラーシート10のシリンドリカルレンズ群とＢＳ50との相対的な位置関係（アライメント）が合致した時点で両者を固定して、積層体Ａ側から放射線を照射して樹脂60を硬化させ、両者を重合接着させる。
【００４０】
尚、上記の説明では、本発明の請求項３に記載される工程（ｅ）と工程（ｆ）の順序が逆であるが、工程（ｆ）に続いて工程（ｅ）を行なう手順であっても、要旨を逸脱するものではなく、本発明に含まれるものとする。
【００４１】
また、以下に例示する変更も、本発明の要旨を逸脱するものではない。
▲１▼黒色の転写層を転移させることに代えて、前記粘着部のみに黒色粉体トナーを付着させてＢＳを形成する。
▲２▼レンチキュラーシートとして、凸シリンドリカルレンズが並設されてなるレンズ部が、透明支持体の片面に、放射線硬化性樹脂の硬化物により形成されたものを用いる。この場合、熱可塑性樹脂を成型したレンズシートよりも、シリンドリカルレンズのファインピッチ化（微細化）を図る上で、一層好適である。
【００４２】
【発明の効果】
高精細・高画質の液晶プロジェクションテレビの観察に好適なレンチキュラーシートが提供される。前記レンチキュラーシートは、以下に列挙する点で有効である。
（１）ＢＳが拡散層上に形成され、観察者に直接面していることにより、視覚される画像のコントラストが向上する。
（２）シリンドリカルレンズに対応させて、ファインピッチなＢＳを精度良く形成できる。
（３）レンズ部を、放射線（紫外線，電子線）硬化性樹脂の硬化物で構成することによって、熱可塑性樹脂では実現不可能なファインピッチ化が可能である。
【００４３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレンチキュラーシートの製造工程を示す説明図。
【図２】本発明のレンチキュラーシートの製造工程の他例を示す説明図。
【図３】液晶プロジェクションテレビの構造の一例を示す説明図。
【図４】従来の透過型スクリーン用のレンチキュラーシートを示す説明図。
【符号の説明】
１０…レンチキュラーシート
１５…透明フィルム
２０，６０…放射線硬化性樹脂層（第１）
３０…拡散層
４０…放射線硬化性樹脂層（第２）
５０…ＢＳ

Claims (1)

1. 以下の工程からなるレンチキュラーシートの製造方法。
   （ａ）凸シリンドリカルレンズが並設されてなるレンズ部を有し、反対側が平坦面であるレンチキュラーシートを準備する工程。
   （ｂ）前記平坦面に、塗布または積層により第１の放射線硬化性樹脂層を形成する工程。
   （ｃ）シリンドリカルレンズ側より放射線を照射して、レンズによって集光された部分の前記樹脂を硬化させる工程。
   （ｄ）その上に、表面に微細な凹凸が形成されたシートを、第１の放射線硬化性樹脂層に、前記凹凸が接する状態で積層する工程。
   （ｅ）前記シート上に、塗布または積層により第２の放射線硬化性樹脂層を形成する工程。
   （ｆ）シリンドリカルレンズ側より放射線を照射して、レンズによって集光された部分の第２の前記樹脂を硬化させる工程。
   （ｇ）硬化した部分以外の第２の前記樹脂表面を、黒色に着色する工程。

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